Wzmacniacz mocy
z układami
LM3886
Nie słabnie zainteresowanie układami
wzmacniaczy mocy audio. Zgodnie z za−
powiedziami sprzed kilku miesięcy, kon−
tynuujemy prezentację praktycznych
układów takich wzmacniaczy. Dziś przed−
stawiamy opis stereofonicznego wzmac−
niacza dla bardziej wybrednych meloma−
nów. Wzmacniacz wykonano z użyciem
nowoczesnych i stosunkowo niedrogich
układów scalonych LM3886 firmy Natio−
nal Semiconductor.
Moc szczytowa sięga 2 x 50...120W,
zależnie od napięcia zasilającego i rezys−
tancji obciążenia. Podczas prób modelu
uzyskano moc ciągłą 2 x 75W. Poziom
zniekształceń przy mocy wyjściowej jed−
nego kanału wynoszącej 60W, wyniósł
poniżej 0,1% co powinno zadowolić na−
wet bardziej wymagających melomanów.
Opisany wzmacniacz jest łatwy do wy−
konania, nie wymaga żadnej regulacji
i w sumie jest to jeden z nielicznych ukła−
dów dużej mocy, których wykonanie
można polecić nawet mniej zaawanso−
wanym amatorom.
Szczegółowe wskazówki podane są
w dalszej części artykułu.
2180
1,8V międzyszczytowo. W zasadzie war−
tość wzmocnienia można zmieniać w za−
kresie 20...50 (a nawet szerzej) przez do−
bór wymienionych rezystorów, ale w prak−
tyce naprawdę nie ma takiej potrzeby.
Wzmacniacz zasilany jest napięciem
symetrycznym, dzięki czemu nie ma po−
trzeby stosować kondensatorów separują−
cych na wyjściu. Głośnik dołączony jest do
wyjścia wzmacniacza wprost przez dławik
o znikomej indukcyjności 0,7µH. Wielu
elektroników na widok dławika w układzie
dostaje dreszczy, martwiąc się, jak wyko−
nać taki nietypowy dławik. W tym wypad−
ku nie trzeba mieć żadnych obaw – dławik
tworzy kilka zwojów drutu nawiniętych na
najzwyklejszym rezystorze.
Dławik zabezpiecza wzmacniacz przed
wzbudzeniem od strony wyjścia. Podobną
rolę od strony wejścia pełnią elementy
R11, C3 oraz R12, C4. Rezystory R11, R12
pełnią jeszcze inną rolę zabezpieczającą.
Sprawa zabezpieczenia przed wzbu−
dzaniem na wysokich, ponadakustycz−
nych częstotliwościach jest bardzo waż−
na w praktyce, a bardzo często przemil−
czana w literaturze. Praktycy nierzadko
przekonują się, że wzmacniacz działa bar−
dzo dobrze na stole podczas prób, a po−
tem z zupełnie nieznanych przyczyn
w warunkach normalnego użytkowania
albo ulega uszkodzeniu, albo wprowadza
zniekształcenia niewiadomego pocho−
dzenia. Często przyczyną są właśnie
kwestie obciążenia: co dołączone jest do
wyjścia, i co do wejścia. Tylko zupełnie
początkujący są absolutnie nieświadomi
problemu i sądzą, że głośnik 8−omowy to
po prostu rezystancja 8
Opis układu
Schemat ideowy stereofonicznego
wzmacniacza pokazany jest na rrysunku 1.
Jak widać, układ aplikacyjny dwóch ukła−
dów scalonych LM3886 jest bardzo pros−
ty. Niezależnie od tego, parametry
wzmacniacza są bardzo dobre, adodatko−
wo układ wyposażony jest w liczne cen−
ne funkcje (zabezpieczenia termiczne
zwarciowe i inne), a także w bardzo przy−
datny obwód wyciszania trzasków przy
włączaniu i wyłączaniu napięcia zasilaja−
cego. Wszystko toest to możliwe dzięki
nowoczesnym rozwiązaniom zastosowa−
nym w konstrukcji układu scalonego
LM3886.
Sam schemat aplikacyjny jest klasycz−
ny. Dla początkujących podajemy podsta−
wowe informacje.
Wzmocnienie napięciowe wyznaczone
jest przez stosunek rezystancji odpowied−
nio R7, R3 oraz R8, R4 i wynosi około 30.
Jest to typowa wartość wzmocnienia
większości wzmacniaczy mocy. Tym sa−
mym do uzyskania pełnej mocy, na we−
jście trzeba podać z przedwzmacniacza
sygnał o napięciu około 0,6Vsk czyli około
.
Jest to pogląd z gruntu błędny, choć
trzeba lojalnie przyznać, że bardzo często
pomiaru mocy wzmacniacza dokonuje się
nie z głośnikiem, tylko z rezystorem 4, czy
8−omowym. Przede wszystkim trzeba pa−
miętać, że głośnik to w rzeczywistości
cewka z rdzeniem ferromagnetycznym.
A więc głośnik nie jest na pewno czystą
rezystancją. Schemat zastępczy głośnika
pokazany jest na rrysunku 2a zawiera in−
dukcyjność i rezystancję. Taki obwód tylko
dla mniejszych częstotliwości ma wypad−
kową oporność (impedancję) zbliżoną do
nominalnej (4
). Schemat z rysun−
ku 2a nie uwzględnia kilku dalszych czyn−
ników, między innymi rezonansu związa−
nego z rezonansem mechanicznym.
Jak wiadomo, wraz ze wzrostem częs−
totliwości rośnie oporność (reaktancja)
cewki. Trzeba pamiętać, że dla uzyskania
dobrych parametrów dynamicznych,
w tym małych zniekształceń nieliniowych
i intermodulacyjnych, wzmacniacz musi
lub 8
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/98
7
Projekty AVT
miejsce na przykład podczas prób).
W rzeczywistości wzmacniacz jest połą−
czony z głośnikiem za pośrednictwem kil−
ku, czy kilkunastometrowego kabla. Taki
kabel ma pewną pojemność między żyła−
mi, rzędu kilkudziesięciu do kilkuset piko−
faradów, a nawet do 1nF. W efekcie
wprost do wyjścia wzmacniacza dołączo−
na jest znaczna pojemność – pokazuje to
rrysunek 2c. Początkujący elektronicy za−
pewne nie wiedzą, że wszelkie wzmac−
niacze nie lubią być obciążane czystą po−
jemnością – jest to ważny temat, ale
dość trudny do wyjaśnienia, bo należało−
by omówić kwestie spadku wzmocnienia
i przesunięć fazowych w całym wzmac−
niaczu. W tej chwili wystarczy informa−
cja, że wiele wzmacniaczy obciążonych
na wyjściu „żywą pojemnością” po pros−
tu się wzbudzi.
Znów należy zauważyć, że sytuacja ta−
ka zwykle nie występuje podczas prób
w laboratorium, tylko dopiero w warun−
kach normalnego użytkowania. W efek−
cie wzmacniacz, który na testach zacho−
wywał się nienagannie, może potem wy−
kazywać niedopuszczalnie wysoki po−
ziom szumów i zniekształceń, wywoła−
nych samowzbudzeniem na wysokich,
niesłyszalnych częstotliwościach. Elek−
tronik nieświadomy problemu odłączy
wzmacniacz, zbada go w laboratorium...
i nigdy nie znajdzie przyczyny wadliwego
działania.
Aby zapobiec jakim niespodziankom,
w licznych wzmacniaczach stosuje się na
Rys.. 1.. Schemat iideowy
być bardzo szybki, czyli jego pasmo prze−
noszenia powinno być jak najszersze – się−
gać setek kiloherców lub nawet pojedyn−
czych megaherców. I rzeczywiście, tak
szerokie jest pasmo wielu współczesnych
wzmacniaczy. W takiej sytuacji koniecznie
trzeba uwzględnić, jak wygląda sytuacja
w zakresie takich częstotliwości. Niczego
tu nie zmienia fakt, że sygnały akustyczne
sięgają częstotliwości co najwyżej 20kHz.
Jak łatwo wywnioskować z rysun−
ku 2a, dla wspomnianych wysokich częs−
totliwości głośnik przedstawia sobą dużą
reaktancję indukcyjną. Tymczasem wiele
wzmacniaczy nie znosi dobrze takiego in−
dukcyjnego obciążenia przy wysokich
częstotliwościach. Wzmacniacze takie
mają tendencję do samowzbudzenia
właśnie z powodu dużej reaktancji induk−
cyjnej na wysokich częstotliwościach.
Dla wyeliminowania niebezpieczeństwa
dodaje się więc na wyjściu wzmacniacza
tak zwany obwód Boucherota – szerego−
wy obwód RC. W omawianym właśnie
układzie wzmacniacza dwa obwody Bou−
cherota to elementy R9, C11 oraz R10,
C12. Tu sytuacja jest odwrotna niż
w głośniku: przy mniejszych częstotli−
wościach niewielki kondensator (100nF)
ma dużą reaktancję pojemnościową –
przykładowo przy częstotliwości 20kHz
jeszcze prawie 80
). Tym samym wzmac−
niacz także przy tych ponadakustycznych
częstotliwościach jest prawidłowo obcią−
żony niewielką opornością (bliską wartoś−
ci R9 i R10). Rysunek 2b przedstawia ob−
wód obciążenia wyjścia wzmacniacza
głośnikiem i obwodem Boucherota
Ale to jeszcze nie koniec.
Sytuacja z rysunku 2b jest prawdziwa
tylko wtedy, gdy głośnik dołączony jest
wprost do wyjścia wzmacniacza (co ma
Rys.. 2.. Obwody zabezpiieczajjące wyjjściie
8
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/98
. Przy większych
częstotliwościach reaktancja ta jest jesz−
cze mniejsza i tym samym wypadkowa
oporność obwodu RC jest coraz bliższa
rezystancji (2,7
Projekty AVT
wyjściu szeregową cewkę – niewielki
dławik, który oddziela wspomnianą po−
jemność kabla od wyjścia wzmacniacza.
Układ zastępczy wygląda wtedy tak, jak
na rrysunku 2d.
Takie właśnie środki bezpieczeństwa
zastosowano w omawianym układzie –
dławiki L1, L2 z rysunku 1 oddzielają wy−
jście wzmacniacza od pojemności kabla.
Szczerze mówiąc, to też jeszcze nie
wszystkie zagrożenia dla wyjścia wzmac−
niacza: należy pamiętać, że przy znacz−
nych prądach, na indukcyjnościach (na−
wet na indukcyjnościach wyprowadzeń
i ścieżek) indukują się napięcia, niekiedy
o znacznych wartościach. W czasie włą−
czania i wyłączania, prądy mogą płynąć
zupełnie niespodziewanymi drogami
i niekiedy stanowić zagrożenie dla układu
scalonego.
Oddzielnym i jeszcze trudniejszym te−
matem jest kwestia zabezpieczenia
przed samowzbudzeniem od strony we−
jścia. Wchodzą tu w grę liczne czynniki
i temat ten jest bardzo trudny do analizy.
Doświadczeni praktycy wiedzą, że i tu
można natknąć się na przykre niespo−
dzianki. Generalnie zalecaną drogą ratun−
ku jest wprowadzenie szeregowego re−
zystora w obwodzie wejścia wzmacnia−
cza. Dość często, ale nie zawsze, zaleca
się zwarcie nóżki wejścia (nieodwracają−
cego) wzmacniacza do masy z pomocą
niewielkiego kondensatora. Powstały
w ten sposób obwód RC może dodatko−
wo pełnić rolę filtra, nie dopuszczającego
na wejście wzmacniacza sygnałów o zbyt
wysokiej częstotliwości.
W sumie mamy tu do czynienia z nie−
przezwyciężoną sprzecznością: z jednej
strony dla osiągnięcia jak najlepszych pa−
rametrów pożądane jest maksymalne po−
szerzenie pasma i zwiększenie szybkości
układu. Z drugiej strony takie poczynania
zwiększają niebezpieczeństwo samo−
wzbudzenia i należałoby ograniczać pas−
mo i zmniejszać szybkość wzmacniacza.
Często bywa tak, że konstruktor
wzmacniacza oczekuje, że jego wzmac−
niacz będzie miał bardzo szerokie pasmo
i będzie bardzo szybki, a tym samym za−
pewni rewelacyjną jakość dźwięku. Póź−
niej, gdy pojawią się kłopoty z samo−
wzbudzeniem, tenże konstruktor dopro−
wadzony do rozpaczy, gotów jest znacz−
nie ograniczyć pasmo, nawet do 20kHz,
byle tylko wzmacniacz się nie wzbudzał.
Autor spotkał się z takimi sytuacjami,
zwłaszcza dawniej, przy konstruowaniu
wzmacniaczy z elementów dyskretnych.
Obecnie, gdy powszechnie stosujemy
układy scalone, problem stracił nieco swą
ostrość, ale występuje nadal. Niektóre
konstrukcje scalonych wzmacniaczy są
bardzo odporne, nie wzbudzają się chęt−
nie. Oprócz typowego wzbudzenia wy−
stępują także inne niespodzianki, jak na
przykład... eksplozja obudowy wzmacnia−
cza mocy (na co Autor natknął się w przy−
padku kostek TDA1514). Co najgorsze,
nie wiadomo, co jest przyczyną – po ta−
kiej katastrofie niczego nie można już
stwierdzić, ale zachodzi podejrzenie, iż
przyczyną albo jest jakieś paskudne
wzbudzenie, albo jest to efekt jakichś
błędów w produkcji. W grę może tu
wchodzić wiele czynników i przyczyn,
których nie sposób omówić. O ile eks−
plozje układów scalonych zdarzają się
bardzo rzadko, o tyle różne samowzbu−
dzenia występują znacznie częściej, cza−
sem wskutek błędów niedoświadczone−
go konstruktora (np. błędne prowadzenie
masy), czasem wskutek braku wyczerpu−
jących wskazówek w katalogu.
W każdym razie niech to będzie kolej−
na przestroga dla nowicjuszy, którzy pory−
wają się na budowę potężnych, kilkuset−
watowych wzmacniaczy.
Niespodzianek takich nie powinno być
przy budowie opisywanego układu z kos−
tkami LM3886.
A oto dalsze objaśnienia roli elemen−
tów układu z rysunku 1.
Wukładzie zastosowano kondensatory
separujące w obwodzie ujemnego sprzę−
żenia zwrotnego – są to elementy C5,
C13 oraz C6, C14. Elementów tych mog−
łoby wcale nie być – można je zastąpić
dwoma zworami. Jedynym efektem było−
by niewielkie zwiększenie spoczynko−
wych napięć stałych na wyjściu i tym sa−
mym nieznaczne zwiększenie prądu spo−
czynkowego przepływającego przez głoś−
niki (o kilka miliamperów, a w najgorszym
przypadku o kilkadziesiąt miliamperów).
Teoretycznie napięcia te powinny być do−
kładnie równe zeru, czyli wyjścia obu kos−
tek powinny mieć potencjał masy.
W praktyce każdy rzeczywisty wzmac−
niacz ma jakieś drobne odchyłki i napięcie
to nie jest równe zeru. Dla wygody, w ka−
talogach podaje się wartość nie wyjścio−
wego, tylko wejściowego napięcia nie−
zrównoważenia (Input Offset Voltage).
Dla kostki LM3886 wynosi ono typowo
1mV (max 10mV). Stałe napięcie niezrów−
noważenia na wyjściu można obliczyć
mnożąc wejściowe napięcie niezrówno−
ważenia przez współczynnik wzmocnie−
nia stałoprądowego. Gdyby kondensatory
C5, C6 były zwarte, wzmocnienie stało−
prądowe byłoby równe zmiennoprądowe−
mu (R7/R3 +1). Przy obecności wymienio−
nych kondensatorów wzmocnienie stało−
prądowe jest równe 1, a tym samym wy−
jściowe napięcie niezrównoważenia nie
będzie większe niż 10mV (czyli przez głoś−
niki nie połynie w spoczynku prąd stały
większy niż 10mV/Rgł).
Obecność elementów C1, C2, R1, R2
nie wymaga komentarza. Podobnie kon−
densatory C7...C10 i C15...C18 odsprzę−
gające są typowe dla wszystkich wzmac−
niaczy.
Odrobiny uwagi wymaga natomiast
obecność obwodów R5C19 oraz R6C20.
Współpracują one z wewnętrznym ob−
wodem wyciszania. Gwarantują opóźnie−
nie przy włączenia zasilania, co skutecz−
nie zapobiega stukom w głośnikach, tak
charakterystycznym dla starszych
wzmacniaczy. Kiedyś dla wyeliminowa−
nia tego zjawiska trzeba było stosować
zewnętrzne obwody z przekaźnikami włą−
czanymi po ustabilizowaniu się warun−
ków pracy wzmacniacza i przedwzmac−
niacza. Obecnie wszystkie nowsze kostki
wzmacniaczy mocy mają taką funkcję
wbudowaną w układ – inną sprawą jest
skuteczność takich zabezpieczeń. Często
bywa tak, że owszem, obwód opóźnia
włączenie, ale jest zupełnie nieskuteczny
przy wyłączaniu zasilania. W przypadku
kostki LM3886 wewnętrzne obwody za−
pewniają skuteczne wyciszanie zarówno
przy włączaniu, jak i przy wyłączaniu.
Przy wyłączaniu zasilania układ test wy−
ciszany wcześniej, niż napięcie zasilające
zdąży spaść do wartości bliskich zeru.
Czas opóźnienia przy włączaniu jest
określony przez stałą czasową RC obwo−
du dołączonego do nóżki 8 i może być do−
bierany według potrzeb. Należy jednak
zauważyć, że nie można nadmiernie
zwiększać wartości rezystorów R5 i R6.
Rzecz w tym, że do właściwej pracy
wzmacniacza prąd płynący przez te rezys−
tory nie może być mniejszy niż 0,5mA, bo
w sygnale wyjściowym pojawią się
ogromne zniekształcenia. Prąd płynący
przez te rezystory zależy od (ujemnego)
napięcia zasilającego, więc wartość tego
rezystora nie może być większa niż wyli−
czona z poniższego wzoru.
R5 = R6 < (|−Uzas| – 2,6V) / 0,5mA
W modelu zastosowano rezystory R5
i R6 o wartości zgodnej ze schematem –
47k
, umożliwiające pracę także
przy niższych napięciach zasilających (już
od ±12V). W razie potrzeby zwiększenia
czasu opóźnienia włączania, na przykład
przy współpracy z przedwzmacniaczem
o długich czasach stanów nieustalonych,
trzeba więc zwiększać pojemności C19
i C20.
LM3886 i jego krewni
Układ scalony LM3886 jest wykonany
w technologii bipolarnej. Tranzystory wy−
jściowe są zabezpieczone skomplikowa−
nymi obwodami chroniącymi przed
uszkodzeniem zarówno wskutek prze−
grzania, jak i przeciążenia. Producent sze−
roko opisuje zalety zastosowanego sys−
temu ochrony, zwanego SPiKe i zapew−
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/98
9
. Natomiast w zestawie AVT−2180
przewidziano rezystory o mniejszej war−
tości – 20k
Projekty AVT
nia o pełnej skuteczności tego systemu
zabezpieczenia. Dla Czytelników EdW
szczegóły nie są najważniejsze – w każ−
dym razie układ scalony wyposażony jest
w szereg zabezpieczeń.
Czytelnicy nieodmiennie dopominają
się o parametry układu – patrz ttabella 1.
moc strat jednego układu może przekra−
czać 40W. Wymaga to zastosowania so−
lidnego radiatora o rezystancji termicznej
rzędu 2K/W dla każdej z kostek, czyli
w żadnym wypadku nie wystarczy tu ka−
wałek blachy aluminiowej.
Dodatkowym utrudnieniem może być
fakt, że metalowa wkładka
radiatorowa jest połączo−
na z końcówką 4 czyli mi−
nusem zasilania. Jeśli ktoś
chciałby odizolować radia−
tor od układu scalonego,
musi zastosować prze−
kładkę mikową lub siliko−
nową, co znacznie zwięk−
szy rezystancję termiczną
(nawet o 0,5...0,8K/W).
Ponieważ dokładne ob−
liczenie radiatora nie jest
sprawą prostą, Czytelnicy
EdW powinni zastosować
możliwie duże radiatory.
Za mały radiator na pew−
no nie stanie się przyczy−
ną uszkodzenia kostki –
co najwyżej w kulminacyj−
nym momencie pracy...
wzmacniacz wyłączy się
sam na kilka minut.
Warto wiedzieć, że
układ LM3886 może być
również zasilany pojedyn−
czym napięciem. Układ
aplikacyjny podany jest na
rrysunku 9.
Oprócz kostki LM3886
firma National Semicon−
ductor produkuje układy
LM2876 oraz LM3876,
mające identyczny układ
wyprowadzeń i taki sam
schemat aplikacyjny (drobna różnica w roli
końcówki 5 niczego nie zmienia). Mogą
więc być stosowane w opisywanym ukła−
dzie baz jakichkolwiek zmian, z tym że
uzyskane moce wyjściowe będą mniejsze.
Podstawowe różnice w parametrach
zostały przedstawione w ttabellii 2.
W niektórych przypadkach moc wy−
jściowa może być taka sama – zależy to
od napięcia zasilającego, rezystancji ob−
ciążenia oraz od zastosowanego radiato−
ra. Bardziej zaawansowani Czytelnicy po−
trafią to ocenić lub obliczyć – powyższe
dane z powodzeniem do tego wystarczą.
Tabella 1
): 68W
(±28V 8
Ω
): 38W
(±35V 8
Ω
): 50W
Szczytowa moc wyjściowa: 135W
Zniekształcenia nieliniowe (60W, 4
Ω
): 0,03%
Zniekształceniaintermodulacyjne
60Hz, 7kHz, 1:1 SMPTE): 0,009%
Prąd polaryzacji wejść: typ. 0,2µA max 1µA
Dopuszczalne różnicowe
napięcie wejściowe:
Rys.. 3.. Moc wyjjściiowa w funkcjjii
napiięciia zasiillaniia
60V
Szybkość zmian
napięcia wyjściowego: typ 19V/µs
Maksymalny prąd wyjściowy: typ. 11,5A min. 7A
Poziom szumów na wejściu
(filtr A, Rs=600
Ω
): typ. 2µV max 10µV
Stosunek sygnał/szum
(1W, filtr A, 1kHz, Rs=25
): typ. 92,5dB
Rys.. 4.. Moc strat dlla obciiążeniia 4
ΩΩ
(60W, filtr A, 1kHz, Rs=25
): typ 110dB
Rezystancja termiczna:
Rthjc:
1K/W
Rthja:
43K/W
Zalecany zakres
napięć zasilających: 20...84V (±10...±42V)
Na rrysunkach 3......8 pokazano najważ−
niejsze charakterystyki układu.
Warto zauważyć, że w przypadku
omawianej kostki podawana moc wy−
jściowa rzędu 50...80 watów jest jak naj−
bardziej możliwa do uzyskania w prak−
tycznych warunkach. Pozwala na to zaró−
wno duże dopuszczalne napięcie zasilają−
ce (94V), jak i duży prąd wyjściowy (do
ponad 11A).
Niewielkie zniekształcenia z pewnoś−
cią zadowolą słuchaczy.
Ważną sprawą praktyczną jest dobór
radiatora. Jak wynika z rrysunków 4 i 5,
Rys.. 5.. Moc strat dlla obciiążeniia 4
ΩΩ
Tabella 2
LM2876 LM3876 LM3886
Maksymalne napięcie zasilające: 70V/72V 84V/94V 84V/94V
Moc wyjściowa: 40W/8
Ω
56W/8
Ω
68W
Maksymalny prąd wyjściowy: typ. 4A typ. 6A typ. 11,5A
Rezystancja termiczna Rthjc: 1K/W 1K/W 1K/W
Zalecany zakres napięć zasilania: 20...60V 24...84V 20...84V
Rys.. 6.. Zniiekształłceniia niielliiniiowe
w funkcjjii częstotlliiwościiowejj
10
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/98
Maksymalne napięcie zasilające:
bez sygnału: 94V (±47V)
podczas pracy: 84V (±42V)
Prąd spoczynkowy: typ 50mA, max 85mA
Ciągła moc wyjściowa:
(±28V 4
Projekty AVT
Rys.. 7.. Zniiekształłceniia niielliiniiowe
w funkcjjii mocy wyjjściiowejj
na rrysunku 10. Montaż nie sprawi trud−
ności. Nie ma tu żadnych podzespołów
szczególnie wrażliwych na uszkodzenia
ładunkami statycznymi.
W pierwszej kolejności należy wyko−
nać zaznaczona zwory, a następnie pozo−
stałe elementy. Przed wlutowaniem ukła−
dów scalonych warto przygotować i przy−
mierzyć radiator lub radiatory.
Jak podano, metalowa wkładka radiato−
rowa jest połączona z nóżką 4, czyli minu−
sem zasilania. Wzasadzie zaleca się zasto−
sowanie dwóch oddzielnych radiatorów,
nie połączonych ani ze sobą, ani z żadnymi
metalowymi częściami obudowy. Wtakim
przypadku dla każdego wzmacniacza moż−
na zastosować oddzielne bezpieczniki –
jak widać na schemacie ideowym imonta−
żowym, obwody zasilania są rozdzielone
(punkty P, P1 oraz M, M1). Zastosowanie
wspólnego radiatora (bez przekładek izola−
cyjnych z miki lub gumy silikonowej) połą−
czy punkty MiM1 iwtedy stosowanie od−
dzielnych bezpieczników jest bezcelowe.
Nie znaczy to, że wykorzystanie jednego,
wspólnego radiatora jest błędem.
W sumie montaż samego układu elek−
tronicznego nie sprawi żadnych kłopo−
tów, odrobinę trudniejsza będzie tylko
sprawa radiatora.
Kwestia czy stosować jeden, czy dwa
radiatory, jest mniej ważna. Gorzej, że ra−
diator(y) w każdym przypadku będzie miał
potencjał minusa zasilania. Tymczasem
blaszana obudowa, w której docelowo
umieszczony będzie wzmacniacz zawsze
jest połączona z masą. To znaczy, że
w każdym przypadku trzeba zastosować
izolację: albo odizolować radiator od bla−
szanej obudowy wzmacniacza, albo odizo−
lować układy scalone od radiatora za po−
mocą wspo−
mnianych prze−
kładek miko−
wych lub z gu−
my silikonowej.
Zastosowanie
takich przekła−
dek między
układem scalo−
nym a radiato−
rem znacznie
zwiększa jednak
rezystancję ter−
miczną, tworzy
się tu „wąskie
gardło” dla prze−
pływu ciepła, co
w pewnych sy−
tuacjach może
uniemożliwić
wykorzystanie
pełnej mocy
wzmacniacza.
Kwestia ta była
bardziej szcze−
gółowo omówiona w EdW 8/97 w artyku−
le opisującym wzmacniacz z kostką
TDA7294.
W każdym razie zarówno przy stoso−
waniu przekładek mikowych, jak i przy
bezpośrednim przykręceniu układów sca−
lonych do radiatora, koniecznie trzeba
w miejscu styku zastosować pastę prze−
wodzącą ciepło.
Podane informacje mogą przestraszyć
mniej doświadczonych elektroników. Jak
podano wcześniej, nie należy się obawiać
uszkodzenia pod wpływem przegrzania –
zapobiegnie temu zabezpieczenie ter−
miczne wbudowane w układy scalone.
Jak świadczą rysunki 4 i 5, moc strat
w przypadku obciążenia 8
.
Także jeśli wzmacniacz nie będzie stale
obciążany pełną mocą, radiator nie musi
być przesadnie wielki – wyobrażenie opo−
trzebach daje radiator pokazany na foto−
grafii. Równie dobrym rozwiązaniem było−
by zastosowanie dwóch „jodełek” o sze−
rokości 75mm i długości 50...75mm.
Nie należy się natomiast sugerować
wielkością radiatorów stosowanych
w dawnych wzmacniaczach fabrycznych.
Tam radiatory były wręcz ogromne, bo
wystawione były na zewnątrz, a normy
nie dopuszczają, by taki zewnętrzny ra−
diator był zbyt gorący. W przypadku
umieszczenia radiatora wewnątrz (dobrze
wentylowanej) obudowy, temperatura ra−
diatora przy pełnej mocy oddawanej mo−
że być rzędu +100°C i taka temperatura
nie powinna nikogo dziwić. Oczywiście
zawsze zaleca się stosowanie radiatorów
większych niż wymagane minimum.
W każdym razie nie należy przesadnie
martwić się oradiator – nawet gdyby zcza−
sem okazało się, iż wzmacniacz po dłuż−
szym czasie ciągłej pracy wyłącza się, za−
wsze można zmienić radiator na większy.
Omawiany układ nie zawiera zasilacza.
Zasilacz należy wykonać we własnym za−
kresie.
Uzyskane parametry, zwłaszcza moc
wyjściowa, będą zależeć od napięcia za−
stosowanego zasilacza. Teoretycznie
przy napięciu zasilającym ±42V (pod ob−
ciążeniem), z głośnikiem 8
Rys.. 8.. Zniiekształłceniia iintermodullacyjjne
Montaż i uruchomienie
Układ wzmacniacza stereofonicznego
można zmontować na płytce pokazanej
można uzys−
kać moc wyjściową rzędu 95...100W. Nie
można jednak liczyć na uzyskanie takiej
mocy w pracy ciągłej, bo przeszkodą bę−
dzie rezystancja termiczna.
Niemniej jednak z odpowiednim zasi−
laczem wzmacniacz z pewnością może
osiągnąć moc szczytową rzędu 100W,
a przy obciążeniu 4
, jeszcze więcej.
Do testów modelu wykorzystano zasi−
lacz (oczywiście niestabilizowany), zawie−
rający typowy transformator toroidalny
200W 2x24V, mostek prostowniczy 10A
i kondensatory filtrujące 2 x 10000µF/40V.
Rys.. 9.. Ukłład zasiillany pojjedynczym napiięciiem
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 2/98
11
(a takie naj−
częściej będzie stosowane) jest znacznie
mniejsza, niż w przypadku obciążenia 4