Mesék a chipről: LM1875 audioerősítő: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Imádok néhány chiperősítőt - apró, tiszta hangteljesítményű csomagokat. Csak néhány külső komponens, tiszta tápegység és néhány komoly hűtőborda biztosítja a valóban hi-fi minőségű hangzást, amely a bonyolult, diszkrét tranzisztoros konstrukciókkal vetekszik.

Kicsit részletesebben kitértem a chiperősítők előnyeire az LM386 tisztelgésemben - ez jó kiindulópont lehet. Itt belemerülök abba, hogy mitől olyan nagyszerű az LM1875, és hogyan lehet egy egyszerű áramkört felépíteni. Lovagolj, Dobbin!

1. lépés: Köszönjön az LM1875 -nek

Az LM1875 ("tizennyolchetvenöt") egy chip szörnyetege egy nagyon szerény csomagban, és egy másik nagyon kedvelt chip a DIY audio közösségben. A hivatalos adatlap (PDF) azt állítja, hogy képes 20 W-ot 8Ω-os terhelésre meghajtani +-25 V, és akár 30 W-ig, plusz +-5 V lével … És bármennyire ritka is, megerősíthetem, hogy az adatlapon való dicsekvés helytálló - ezek a számok a valóságban meglehetősen kényelmesen elérhetők (tekintettel némi egészséges hűtésre).

2. lépés: Pinout

A mindössze 5 tűs TO-220 csomag egyszerűen beköthető:

1 - Negatív bemenet (-IN)

2 - Pozitív bemenet (+IN)

Szabványos op-amp bemenetek, a pozitív bemenet veszi az audio jelet, a negatív bemenet pedig a földhöz van kötve.

3 - Negatív ellátás (-Vee)

5 - Pozitív ellátás (Vcc)

Itt táplálja az erősítőt, ideális esetben kettős táppal. Egyetlen tápegység is hajthatja, ha a 3 -as csapot a földhöz köti, azonban a teljesítmény romolhat.

4 - Kimenet

Itt vacsorázhat valami édes, édes erősített jelre.

3. lépés: Séma és BOM

Íme egy egyszerű vázlat egyetlen csatornához - sztereóhoz kettőre lesz szüksége.

R1 és R2 az erősítő invertáló bemenetéhez erősített ellenállások. A 22KΩ és 1KΩ értékek 23 -as nyereséggel működnek:

Nyereség = 1 + (R1 / R2)

= 1 + (22 / 1) = 23

Az erősítés megváltoztatásához egyszerűen cserélje ki az R1 -et egy másik ellenállással a kohm tartományban, és csatlakoztassa a képlethez.

A CIC1 - CIC4 az LM1875 szétkapcsoló kondenzátorai. A kisebb kondenzátor (100 nF) kiszűri a nagyfrekvenciás zajt a tápcsatlakozón, míg a nagyobb sapka (220uF) áramforrást biztosít az áramellátás zuhanásának kiegyenlítéséhez. A termelési áramkörben ezeket a kupakokat a lehető legközelebb kell elhelyezni a chip áramellátó csapjaihoz. További információért nézze meg ezt a meglepően könnyen érthető Analog Devices cikket a megfelelő leválasztási technikákról.

Hasonlóképpen a C1, C2, R2 és R3 a zaj szűrésére szolgál, míg az R5 lehúzható ellenállásként működik, lehetővé téve a földhöz vezető utat, ha nincs jel csatlakoztatva (zümmögéscsökkentés).

Az R6 és a C3 egy RC áramkört alkot, egy szűrőt, amely eltávolítja a rádiófrekvenciákat a visszaáramlásból az áramkörbe, és megakadályozza a hangszóróból származó rezgések visszatérését az erősítőbe.

_

BOM:

IC: LM1875

R1: 22 kΩ

R2: 1 kΩ

R3: 1 kΩ

R4: 1MΩ

R5: 22 kΩ

R6: 1Ω, 1W

C1: 10uF elektrolitikus (vagy lehetőleg poliészter/polipropilén fólia)

C2: 47uF elektrolitikus

C3: 220nF X7R / film

CIC1, CIC3: 220uF elektrolitikus

CIC2, CIC4: 100nF X7R / film

_

Szükséged lesz a hangbevitel módjára - leszedtem egy 3,5 mm -es jack csatlakozót egy régi eszközről, és készítettem egy kitörést, amely egyenesen a kenyérsütő deszkába csatlakozik, vagy levághatod a fejét egy régi 3,5 mm -es audio kábelről, és ragaszthatsz néhány fejlécet végeit, és közvetlenül csatlakoztassa.

Ezenkívül szüksége lesz a szokásos áthidalókra, vezetékekre, hangszóró/próbabábu terhelésre és tápegységre - hasznos lesz egy tisztességes, változó méretű tápegység, amely +/- 30 V -ot képes biztosítani.

Végül - hűtőborda! A legtöbb A/B osztályú chipkampa jelentős hűtést igényel, ezért szerezzen be nagyobb hűtőbordát, mint gondolná, és tartsa körül prototípus készítés céljából.

4. lépés: Breadboard Build

Szóval itt a kenyérpultom…

… De NYILATKOZAT

Ez nem a legoptimálisabb elrendezés - ideális esetben az alkatrészeknek sokkal közelebb kell lenniük egymáshoz, és különösen a leválasztó kupakok túl messze vannak az IC csapoktól. Viszont szétterítettem, hogy könnyebben érthető legyen a fotókon, és hogy illeszkedjen a kínos hűtőborda. Az eredmények rövid tesztidőszakokra jók.

Mindkét tápcsíkot a kenyértábla egyik oldalára tettem, így helyet hagyhattam az IC körül a hűtőborda számára. Ennek további előnye, hogy a dedikált pozitív, negatív és földi sínek könnyen hozzáférhetők a tábla alja mentén.

5. lépés: Ne felejtse el a hűtőbordát

A hűtőborda előkészítéséhez először helyezze fel a táblára, és jelölje meg, hol kell a lyuknak lennie, hogy rögzítse az IC -hez. Ezután fúrja ki a lyukat, és csiszolja le az egész érintkező felületet nagyon finom papírral, amíg a felület sima és fényes nem lesz.

Ezután vigyen fel egy pont termikus pasztát az érintkező felületre, és helyezze a szigetelő csillámot a tetejére néhány csipesszel - próbálja meg nem kezelni a csillámot az ujjaival.

Végül használjon cilindert (vagy "bokrot"), anyát és csavart, hogy rögzítse a forgácsot a hűtőbordához. Annyira szorosnak kell lennie, hogy az IC -t ne lehessen a csavar körül forgatni, és ne legyen szorosabb!

Végül ismételten ellenőrizze, hogy a chip füle szigetelve van -e a hűtőbordától, és folytasson tesztet a multiméterével - az egyik érzékelő a hűtőborda fülén, a másik pedig a hűtőbordán. Nincs sípolás = jó munka!

6. lépés: Teszteld

Ellenőrizze és ellenőrizze, hogy minden csatlakozás szilárd, és győződjön meg arról, hogy a + és - feszültséget a megfelelő sínekbe küldi. Állítsa a tápellátást +-10V körüli értékre, álljon hátra és kapcsolja be!

Ha nem jelenik meg megdöbbentő füstkitörés, akkor valószínűleg sikerült. Zenehallgatás és a teszthangszóró hallgatása. Ha az asztali tápegység beépített ampermérővel rendelkezik, láthatja, hogy az adott pillanatban mekkora áramot vesz fel az erősítő - próbálja meg növelni a hangerőt, hogy az áramfelvétel növekedjen.

Alacsony feszültségnél valószínűleg előbb vagy utóbb vágásba vagy más torzításba ütközik, és nagyobb hangerőn a zene meglehetősen szörnyen fog szólni. Lassan növelje a feszültséget - az LM1875 +-25 V -ot kezel, mint egy bajnok, így ha rendes hűtőbordája van, nem kell aggódnia.

Kimeneti feszültség

A kimenetet óriási dummy terhelésbe futtattam (300 W -os, 8Ω -os ellenállás), és behatároltam a kimenetet. Az 1 kHz -es szinuszhullámmal a 810 mV csúcson az LM1875 tekintélyes, tiszta 20,15 V -os csúcsot (14,32 V RMS) kínált számomra a kimeneten - csak kissé meghaladva az erősítési beállításunkat.

Erő

A tiszta erő tekintetében azt teszem, hogy…

Teljesítmény RMS = Vrms^2 / R = 14,32^2 /8 = 25,63 W

… Csak fél 26W -tól! Egyáltalán nem rossz.

Ezen a ponton meg akartam nézni, hogy el tudom -e érni ezt a mitikus LM1875 30W jelzést, de először ki kellett cserélnem a hűtőbordát valamivel megnyugtatóbbra …

7. lépés: A réz szörny