Поиск по сайту
Рубрики
Статистика
Rambler's Top100


Обзор микросхемы TDA2030

Микросхема представляет собой ОУ с выходной мощностью до 14 Вт. В таблице с названием «Absolute maximum ratings» указаны максимальные значения некоторых параметров.

Vs — Supply voltage (напряжение питания). Максимальное напряжение питания для этой микросхемы составляет ±18 В при биполярном или 36 В при однополярном питании. При таком напряжении микросхема может работать только в отсутствие входного сигнала. Если подать сигнал, микросхема, скорее всего, сгорит.

V — Input voltage (входное напряжение). Максимальное входное напряжение составляет ±18 В. При подаче большего напряжения микросхема может сгореть.
lo — Output peak current (кратковременный выходной ток). Это ток, который может выдавать нагрузку в усилитель в течение нескольких миллисекунд без повреждения кристалла (локального перегрева). Обычно в ОУ имеется защита от перегрузки по току (в том числе от КЗ) для предотвращения выхода его из строя.

Ptot — Power dissipation (рассеиваемая мощность). Мощность, которая выделяется в виде тепла на корпусе микросхемы. Обычно эта мощность указывается вместе с температурой корпуса — Tcase.

Tstg — Storage temperature (температура хранения) и T. — Junction temperature (температура кристалла). Эти параметры устанавливают диапазон температур при хранении микросхемы и эксплуатации.

Typical application — типовая схема включения.

Pin connection — расположение выводов:

•    +Vs — положительное напряжение питания;

•    —Vs — отрицательное напряжение питания;

•    Output — выход;

•    Inverting input — инверсный вход;

•    Non inverting input — неинверсный вход.

Test circuit — тестовая схема. Именно при ее использовании были получены все параметры микросхемы, описанные в документации. Обычно тестовая и типовая схемы совпадают, и все элементы схемы имеют оптимальные параметры. Повторяя тестовую схему, вы с большей вероятностью получите стабильный усилитель с,хорошим качеством усиления (рис. 2.15).

Несколько слов о назначении элементов схемы. Конденсатор С1 развязывает по постоянному току. Из схемы видно, что он электролитический. Как говорилось ранее, это не очень хорошо, поэтому если вы будете повторять данную схему, замените его керамическим. Резистор R3 задает входное сопротивление усилителя. Усилитель с высоким входным сопротивлением вносит минимальное количество искажений в сигнал, однако становится чувствительным к внешним помехам (от сотового телефона, например), наводкам от электросети, а при очень большом сопротивлении даже может потерять устойчивость. R1 и R2 регулируют коэффициент усиления. С2, совместно с R2, образует ФВЧ, и чем его емкость меньше, тем выше частота среза. Корректирующая цепочка R4C7 компенсирует индуктивность звуковой катушки. Без этой цепочки при высокой индуктивности усилитель может потерять устойчивость. Диоды D1 и D2 нужны для гашения импульсов, которые могут возникнуть при переходных процессах в звуковой катушке или разделительном фильтре колонки. Если эти диоды исключить, теоретически микросхема может выйти из строя, однако на практике такого не происходит. Вообще говоря, диоды, будучи нелинейными элементами, ухудшают качество сигнала, поэтому из схемы их можно исключить.
Конденсаторы С3-Сб предназначены для фильтрации помех, которые могут прийти по цепям питания.

Для улучшения стабильности в обратную связь усилителя часто вводят еще одну корректирующую цепочку R5C8, которая является ФНЧ. Таким образом, усилитель на ОУ представляет собой мощный полосовой фильтр с большим К^.

Thermal data — температурные данные.

Rthj-case ~~ Thermal resistance junction-case (температурное сопротивление при переходе от кристалла к корпусу микросхемы). Размерность этой величины — градус/ватт (°С/Вт), то есть насколько температура кристалла выше температуры корпуса при выделении одного ватта тепла. Например, если тепловое сопротивление составляет 3 °С/Вт, то
при выделении 20 Вт разница между температурой кристалла и корпуса будет составлять 60°. Аналогичные данные существуют для термопаст и радиаторов.

Electrical characteristics — электрические параметры. Для этой микросхемы электрические параметры сняты при следующих условиях:

•    тестовая схема включения;

•    напряжение питания ±14 В;

•    температура окружающей среды 25 °С

Данные, приведенные в этой таблице, являются эксплуатационными, в отличие от указанных в таблице «Absolute maximum ratings». Обозначение параметра дается в столбце «Symbol», а название — в столбце «Parameter». В столбце «Test conditions» указываются условия, при которых было получено значение параметра. Большинство параметров имеет три значения: типичное (Тур. — Typical), минимальное (Min. — Minimum) и максимальное (Мах. — Maximum). В отдельном столбце указаны единицы измерения параметра — Unit.

Vs — Supply voltage (напряжение питания). Рекомендуемое напряжение питания для микросхемы обычно используется в тестовой схеме и дляТйА2030 составляет ±14 В.

Id — Quiescent drain current (ток покоя). Ток, который потребляет усилитель при отсутствии входного сигнала.

Ib — Input bias current (входной ток). Ток, который протекает через сигнальный вход микросхемы.

Ро — Output power (выходная мощность). Выходная ^мощность зависит от напряжения питания, сопротивления нагрузки и требований к качеству звучания. Коэффициент гармонических искажений (КГИ) указывается в параметре d (distortion), а сопротивление нагрузки — в параметре R, (load resistance). Например, для этой микросхемы при КГИ 0,5%, напряжении питания 14 В и сопротивлении нагрузки 4 Ом выходная мощность составляет 14 Вт (или минимум 12 Вт).

В — Power Bandwidth (полоса пропускания усилителя по уровню -3 дБ). Чем шире полоса пропускания, тем выше качество звучания. Усилители высокого класса имеют полосу пропускания от 20 Гц до 100 кГц.

R. — Input resistance (входное сопротивление). Чем выше входное сопротивление усилителя, тем сильнее его работа будет похожа на идеальную модель ОУ.

Gv — Voltage gain, open loop (Kb разомкнутом состоянии). Чем выше Ку усилителя, тем больше его раоота будет похожа на идеальную модель. К в 90 дБ составляет примерно 32 000.

eN — Input noise voltage (уровень собственного шума микросхемы). Чем ниже уровень шума, тем выше качество работы усилителя. Учтите, что уровень шума указывается для К = 1. Если усилитель имеет К = 30, то уровень шума на выходе в 30 раз выше.

Т. — Thermal shut-down junction temperature (температура отключения кристалла). При достижении этой температуры выходные транзи-
сторы (основной источник тепла) отключатся, предотвратив перегрев кристалла. Конечно, такой экстремальной температуры допускать не следует.

Кроме основных параметров, много полезной информации показано на графиках.

Figure 1. Output power vs. supply voltage — зависимость выходной мощности от напряжения питания. Этот график снят при КГИ = 0,5% и для сопротивлений нагрузки 4 и 8 Ом.

Figure 2 — отображает ту же самую зависимость, но при КГИ = 10%.

Figure 3. Distortion vs. output power — зависимость КГИ от выходной мощности. График снят для нагрузки сопротивлением 4 Ом на частотах 1 кГц и 15 кГц.

Figure 4. Distortion vs. output power — зависимость КГИ от выходной мощности. График снят на частоте 1 кГц для нагрузок 4 и 8 Ом.

Figure 5. Distortion vs. output power — зависимость КГИ от выходной мощности. График снят для нагрузки сопротивлением 8 Ом на частотах 1 кГц и 15 кГц.

Figure 6. Distortion vs. frequency — зависимость КГИ от частоты. График снят для нагрузки 4 Ом.

Figure 7. Distortion vs. frequency — зависимость КГИ от частоты. График снят для нагрузки 8 Ом.

Figure 8. Frequency response with different values of the rolloff capacitor C8 — АЧХ усилителя при различных значениях емкости конденсатора С8.

Figure 9. Quiescent current vs. supply voltage — зависимость тока покоя от напряжения питания.

Figure 11. Power dissipation and efficiency vs. output power — зависимость рассеиваемой мощности и КПД от выходной мощности.

Figure 12. Maximum power dissipation vs. supply voltage (sine wave operation) — зависимость максимальной рассеиваемой мощности от напряжения питания (синусоидальный входной сигнал).

Figure 13. Typical amplifier with split power supply — типовая схема включения усилителя с биполярным питанием.

Figure 14. Р. С. board and component layout for the circuit of fig. 13 (scale 1:1)- печатная плата и размещение элементов схемы 13 (масштаб 1:1).

Figure 15. Typical amplifier with single power supply — типовая схема включения усилителя с однополярным питанием.

Figure 16. Р. С. board and component layout for the circuit of fig. 15 (scale 1:1) — печатная плата и размещение элементов схемы 15 (масштаб 1:1).

Figure 17. Bridge amplifier configuration with split power supply — мостовая схема включения усилителя с биполярным питанием.
Figure 20. Output power and drain current vs. case temperature (R, = = 4 Ом) — зависимость выходной мощности и тока от температуры корпуса микросхемы при нагрузке 4 Ом.

Figure 21. Output power and drain current vs. case temperature (R, = = 8 Ом) — зависимость выходной мощности и тока от температуры корпуса микросхемы при нагрузке 8 Ом.

Figure 23. Example of heat-sink — пример конструкции теплоотвода (радиатора).
 

Комментарии запрещены.

Реклама