Budując wysokiej jakości VLF, wielu wybiera sprawdzony specjalistyczny mikroukład LM3886 - wysokiej jakości wzmacniacz mocy dźwięku, który może dostarczyć ponad 50 watów ciągłej średniej mocy przy obciążeniu 4 omów i 40 watów przy obciążeniu 8 omów, przy 0,1% THD+N, w zakresie częstotliwości od 20 Hz do 20 kHz. Dlaczego LM3886? W pełni zabezpiecza elementy na wyjściu przed przepięciami, podnapięciami, przeciążeniami, w tym chwilowymi skokami temperatury. Ochrona termiczna działa szybciej niż zniszczenie kryształu mikroprocesora. Charakteryzuje się doskonałym stosunkiem sygnału do szumu, wynoszącym ponad 92 dB, przy niskim poziomie szumów wynoszącym zaledwie 2 µV. Wykazuje wyjątkowo niski THD+N, około 0,03% przy mocy znamionowej w spektrum audio i zapewnia doskonałą liniowość.

50 watowy obwód wzmacniacza audio

W rzeczywistości schemat jest podobny do tego. Dzielnik Rf1, Ri określa wzmocnienie w tym przypadku, wzmocnienie wynosi 22k/1k = 22 (27dB). Kondensator Ci 47uF tworzy filtr górnoprzepustowy o częstotliwości odcięcia 5 Hz.

Charakterystyka wzmacniacza na LM3886

• Maksymalna moc wyjściowa: 65 W RMS - 108 W szczytowo
• THD: 0,02% przy 50W
• Stosunek sygnału do szumu: 110 dB przy 50 W - 92 dB przy 1 W

LM3886 posiada następujące systemy ochrony:

• od przepięcia;
• z przeciążenia;
• przed zwarciem wyjściowym;
• przed przegrzaniem.

Inną cechą obwodu jest brak kondensatora z opóźnieniem, który jest podłączony do MUTE. Cewka L1 zawiera 15 zwojów emaliowanego drutu wokół rezystora R7. Średnica drutu musi wynosić co najmniej 0,5 mm. Cała konstrukcja przepustnicy owinięta jest w rurkę termokurczliwą. Kondensator C2 może być elektrolityczny, ale lepiej jest użyć niepolarnego lub bipolarnego.

Z reguły we wzmacniaczach audio stosuje się małe transformatory toroidalne, ale takie transformatory są drogie i rzadkie. Zaletą transformatorów toroidalnych jest to, że mają bardzo niski upływ magnetyczny, dzięki czemu można je umieścić w tej samej obudowie co wzmacniacz. W tym projekcie używamy standardowego transformatora. Charakterystyka transformatora powinna być następująca;

1. Dla 8 omów - tryb standardowy: 220/2 x 24 V (przy średniej mocy) co najmniej 150 W
2. Dla 4 omów - tryb standardowy: 220/2 x 18 V (przy średniej mocy) co najmniej 150 W

Tak więc dzisiaj chcę zaprosić naszych szanownych radioamatorów do oceny jakości kolejnego wzmacniacza zintegrowanego opartego na LM3886. Układ LM3886 został wydany przez popularny National Semiconductor w 2003 roku. UZCH na tym układzie scalonym ma prawie identyczne właściwości jak wzmacniacz na TDA7294, który jest tak popularny wśród radioamatorów. Do tej pory spierają się, która z tych częstotliwości ultradźwiękowych jest lepsza.

Żeton LM3886 to wysokiej jakości UHF o mocy wyjściowej 68 watów przy 4 omach lub 50 watów przy obciążeniu 8 omów. Moc szczytowa sięga 135 watów. Szeroki zakres napięć zasilania UZCH od 20 do 94 woltów. Ponadto możliwe jest zastosowanie zarówno zasilaczy bipolarnych, jak i unipolarnych. Współczynnik harmoniczny wzmacniacza o mocy wyjściowej 60 watów i 30 watów przy obciążeniu odpowiednio 4 omów i 8 omów wynosi 0,03%. Co więcej, jest to w całej szerokości geograficznej zakresu 20…20000 Hz. Zalecane przez producenta obwody UZCH w wersji bipolarnej i unipolarnej podano poniżej:

Zależność współczynnika zniekształceń nieliniowych od mocy wyjściowej:

Wykresy podano dla częstotliwości 20 Hz. Dla 1 kHz i 20 kHz są prawie takie same. Tych. jakość reprodukcji tego UZCH pozostaje najlepsza w całym odtwarzalnym spektrum częstotliwości.

Zależność mocy wyjściowej od napięcia zasilania ultradźwiękowej przetwornicy częstotliwości:

Zmontowany obwód wzmacniacza dla dwóch kanałów znajduje się poniżej na zdjęciu.

Aby zmontowany UZCH mógł być używany w dobrej akustyce domowej, zaleca się dodanie do wejścia dwukanałowego filtra z możliwością regulacji basów, wysokich tonów, a także balansu i głośności. Obwód jest również na układzie scalonym AN5835 lub AN5836 lub krajowym analogu KA2107. Filtr zmontowany zgodnie z poniższym schematem jest również przedwzmacniaczem dla UMZCH na LM3886.

Napięcie zasilania filtra lub regulacji tonu wynosi 12 ... 14,4 V. Pasmo przenoszenia filtra pokazano na wykresie:

Istnieje również możliwość zmostkowania układu LM3886 w celu użycia na przykład w kanale subwoofera zestawu głośnikowego. Schemat mostka ultradźwiękowej przetwornicy częstotliwości znajduje się poniżej.

Zbieramy ULF 50W na LM3886.

W tym artykule rozważymy obwód wzmacniacza częstotliwości audio zaimplementowany w układzie LM3886. Pomimo swojej prostoty, ten ULF ma dobre właściwości techniczne i dość dobry dźwięk. Jako podstawę przyjęto standardowy schemat włączenia wskazany w arkuszu danych dla tego mikroukładu, z późniejszymi drobnymi zmianami.

Rozważmy więc schemat połączeń jednego kanału wzmacniacza, pokazany na poniższym rysunku:

Zgodnie z arkuszem danych ten mikroukład jest w stanie dostarczyć do 68 watów mocy przy obciążeniu 4 omów przy napięciu zasilania 2x28 woltów, 38 watów przy obciążeniu 8 omów przy obciążeniu 2x28 woltów i 50 watów przy obciążeniu 8-omowym. obciążenie omów przy upit = 2x35 woltów. Właściwie wszystkie parametry techniczne można znaleźć w pliku arkusza danych, którego link do pobrania znajduje się na samym końcu artykułu.

Jeśli chodzi o cewkę wyjściową, jest ona nawinięta drutem PEV-2 o średnicy 0,4 ... 0,5 mm bezpośrednio na korpusie jednowatowego rezystora 10 Ohm (R7, zgodnie z powyższym schematem), liczba zwojów wynosi 15. Po nawinięciu drutu cewkę można uszlachetnić za pomocą rurki termokurczliwej.

Zamiast polarnego kondensatora elektrolitycznego C2 można umieścić niepolarny.

Wygląd zmontowanej płytki wzmacniacza pokazano na poniższym zdjęciu:

Do mocowania mikroukładu do chłodnicy użyto pasty KPT, miki i izolacyjnych plastikowych tulei (patrz poniższe zdjęcie):

Na poniższym zdjęciu widać wygląd płytki od strony przewodów:

Działanie płytek wzmacniacza zostało przetestowane na stole probierczym:

Na stanowisku badawczym zastosowano transformator obniżający o mocy 105 watów, napięcie uzwojenia wtórnego wynosiło 2 x 24 wolty, ale w rzeczywistości konieczne jest zainstalowanie mocniejszego transformatora, 180 ... 200 watów . Jako zasilacz zastosowano najprostszy obwód, importowany zespół diod zamontowany na małym grzejniku, cztery kondensatory po 10 000 mikrofaradów każdy dla napięcia roboczego 50 woltów oraz bezpieczniki plus i minus dla napięcia wyjściowego.

Podczas testu wzmacniacza ujawniono następujące niuanse:

Gdy kabel sygnału wejściowego jest odłączony, w głośnikach słychać ledwo słyszalne tło w postaci brzęczenia, gdy kabel jest podłączony do wejścia ze źródła sygnału, to małe tło znika.
Jeśli chipy LM3886 są izolowane od radiatora pastą KPT, miką i pierścieniami izolacyjnymi, uziemienie radiatora wyeliminuje przydźwięk, gdy kabel sygnału wejściowego zostanie odłączony.

17.12.2017.

Na prośbę czytelników narysowałem płytkę drukowaną powyższego projektu. Konewka wykonana jest z jednostronnej folii z włókna szklanego o wymiarach 35 x 58 mm. Różnica polega na złączach używanych do zasilania i wyjścia wzmacniacza, a także wyeliminowano rezystor 22k SMD pochodzący z ósmej odnogi mikroukładu. I jeszcze jeden niuans, dla zasilania w obwodzie są kondensatory 220 mF, w szablonie narysowałem dla 1000 mF. Jeśli zasilasz wzmacniacz napięciem większym niż 24-0-24V, umieść kondensatory na 35...50V. Jezioro wygląda tak:

Rozmiar pliku archiwum do pobierania materiałów o wzmacniaczu na LM3886 to 0,65 Mb.

Wzmacniacz oparty na LM3886

Wzmacniacz oparty na LM3886 został specjalnie wykonany na zamówienie do udziału w testach terenowych. Porównanie ze wzmacniaczem LM3886 odbywa się w celu oceny potencjału wzmacniacza i przewidzenia, czy kupowanie monitorów aktywnych jest bardziej opłacalne i czy wzmacniacz stanie się wąską ścieżką przy zakupie monitorów pasywnych tej samej klasy. Każdy aktywny monitor dwudrożny ma wbudowany wzmacniacz stereo, gdzie jeden kanał obsługuje tony niskie, drugi tony wysokie, a wzmacniacze oparte na LM3886 są szeroko stosowane w monitorach średniej klasy. Wzmacniacz oparty na LM3886 został wykonany przez Ivana Erofeeva aka Ivanuch w możliwie najprostszej konstrukcji, szczególnie bez wyciskania maksymalnej jakości.

Schemat ideowy wzmacniacza

Obiektywne pomiary wzmacniacza opartego na LM3886

Pasmo przenoszenia RA300

Nierówne pasmo przenoszenia jest bliskie ideału, praktycznie nie ma odchyleń.

Zniekształcenia harmoniczne: 4 omy - 40 watów, 8 omów - 30 watów.

Zniekształcenia są dość niskie, z harmonicznymi wyższego rzędu poniżej 120 dB dla częstotliwości podstawowej 1 kHz.

Zniekształcenia harmoniczne: 4 omy - 40 W.

W obszarze wysokich częstotliwości zniekształcenia wzrastają, ale tylko druga i trzecia harmoniczna mają wysoki poziom, a amplituda maleje dla kolejnych harmonicznych. Ogólnie rzecz biorąc, charakter zniekształceń jest korzystny.

Obliczenie zasilania odbywa się przy 230V i przy obniżonym zasilaniu w sieci przy 210V, rzeczywista moc całkowita maleje, ale jednocześnie jest ustalana tylko na długim sygnale testowym. Kiedy przyłożony jest sinus, wyjście najpierw ma czysty sygnał (ze względu na zapas energii w bateriach), a gdy tylko rezerwa się wyczerpie, pojawia się przesterowanie.

Nawiasem mówiąc, jeśli określisz maksymalną moc niezniekształconą w RMAA, to w momencie kalibracji sygnału brak mocy nie pojawi się, ale będzie widoczny już w wynikach testu.

Ogólny widok nagranego sygnału

Obszar bez zniekształceń

Obszar ze zniekształceniami

Subiektywne wrażenia

Dźwięk wzmacniacza jest całkiem odpowiedni do pracy, nie obserwuje się braku szczegółów, zniekształceń, ataku i innych problemów. Mit o LM3886 w postaci „tanich chipów samochodowych do niczego” nie ma wiarygodnych podstaw. Jedyną rzeczą, którą można zapisać jako minus, jest ograniczenie mocy samego mikroukładu. Jeśli w monitorach bliskiego i średniego pola w systemach bi-amp (w oparciu o dwa mikroukłady na kanał) jest wystarczająca moc, to może to nie wystarczyć w oddzielnym wzmacniaczu. To jeden z powodów, dla których LM3886 nie jest szeroko stosowany we wzmacniaczach budżetowych.

Układ scalony LM317 to regulowany regulator napięcia, który jest aktywnie wykorzystywany nie tylko w przemysłowych urządzeniach elektronicznych, ale także w amatorskich kręgach radiowych. Prosty obwód przełączający, szeroki zakres napięć roboczych i dostępne programy obliczeniowe umożliwiły radioamatorom aktywne wykorzystanie mikroukładu w różnych domowych urządzeniach.

Niewiele osób wie, że ten mikroukład może być używany jako wzmacniacz mocy, dźwięk jest całkiem przyzwoity. Sam mikroukład jest w stanie dostarczyć prąd do 1,5 A do obciążenia, w takim połączeniu nagrzeje się dość mocno, więc potrzebne jest poważne chłodzenie.

Zdecydowanie odradzam podnoszenie napięcia wejściowego do więcej niż 9 woltów, wtedy silne zniekształcenia zaczynają się nawet przy zasilaniu z baterii lub stabilizowanych zasilaczy.

Obwód jest obecnie aktywnie montowany przez zagranicznych radioamatorów i dość często wiruje w Internecie jako wzmacniacz rozładowania „Hi-End”, chociaż rzeczywiste możliwości mikroukładu jako ULF są znacznie przesadzone i niczego nie zauważyłem ” Hi-End”. Dźwięk nie jest zły, ale są zniekształcenia, wraz z TDA2003 - starym dobrym układem, na którym wielu z nas zbudowało nasze pierwsze wzmacniacze, początkowo podoba ci się dźwięk, ale kiedy montujesz poważniejsze obwody, staje się jasne, że stary TDA2003 nie świeci dźwiękiem.

Wróćmy do naszego wzmacniacza. Po zmontowaniu obwodu należy ustawić połowę napięcia zasilania na drugiej nodze stabilizatora. Odbywa się to za pomocą rezystora zmiennego 5kΩ.

Niestety nie ma co zmierzyć parametrów wyjściowych i ocenić rzeczywistej jakości dźwięku, mogę tylko powiedzieć, że czułość wejściowa jest dość wysoka, można wysłać sygnał z karty dźwiękowej PC, przy napięciu 9 V wzmacniacz jest w stanie rozwijania mocy wyjściowej do 1,2 wata, doskonałej opcji wzmacniacza słuchawkowego, całkiem dobrej jakości. Zagraniczni radioamatorzy tak bardzo docenili ten schemat, że zaczęli montować opcje w klasie „A” z przedwzmacniaczami lampowymi, myślę, że warto spróbować.