Стерео усилитель на МС серии LM4702 (A,B,C) – Поделки для авто

В статье речь пойдет об усилителе на микросхеме (МС) LM4702 фирмы National Semiconductor, обладающей высокими показателями. В отличии от аналогичных микросхем с типовыми значением мощности от 80 до 150Вт эта МС позволяет получить свыше 300Вт на нагрузке в 8 Ом. Типичное применение показано на рисунке.

Выходную мощность можно изменять подбором внешних элементов и величиной напряжения питания.

Возможность изменения напряжения питания в широких пределах (от +/-20В до +/- 85В) является особенностью этой МС. Имеется встроенная система защиты от перегрева, срабатывающая при температуре свыше 150 градусов, функция подавления шума (mute).

С использованием транзисторного каскада получаем большую выходную мощность, а LM4702 в этом случае является предварительным усилителем. В зарубежных публикациях есть разработки, где на этой МС получена мощность до 500Вт на 8-омной нагрузке! Стерео МС LM4702 позволяет построить промышленные и самодельные мощные аудио комплексы.

Есть еще интересная возможность – выходной каскад может работать в классе А. При этом транзисторы будут греться гораздо больше, но эта проблема решается установкой соответствующих радиаторов и обеспечением хорошего теплообмена.

Из остальных параметров микросхемы следует отметить:

• Выходная мощность с внешними транзисторами до 300 Вт,
• Эквивалентное напряжение шума 3 мкВ,
• коэффициент гармонических искажений – не более 0.001- 0.005% (в зависимости от буквенного индекса),
• ток потребления в режиме холостого хода – не более 30 мА,
• полоса пропускания 20Гц – 25000 Гц (на уровне -3дБ),
• удобный для посадки на радиатор корпус ТО-220-15.
• Защита от перегрева (150 с),
• Встроенная функция отключения,
• Функция «приглушения» (Mute) для перевода в статический режим,

Стоимость МС невысокая и с ней можно самостоятельно изготовить высококлассный усилитель при небольших финансовых вложениях, в то время как готовые усилители в интернет-магазинах стоят до100$.

Похожие статьи:

Усилитель на микросхеме LM4702

   В последнее время компания National Semiconductor стала выпускать микросхемы усилителей НЧ серии LM4702. Эта микросхема обладает очень высокими показателями. Аналогичные микросхемы позволяют получить мощность не более 80-150 ватт, взамен на микросхеме LM4702 можно построить высококачественный усилитель НЧ с номинальной мощностью 300 Вт.

   Одна важная особенность — микросхема имеет очень широкий диапазон питающих напряжения, максимальное напряжение +/- 85 вольт. Повышенное напряжение питания позволяет доработать усилитель на выходе и использовать транзисторный каскад, за счет чего получается такая высокая выходная мощность. В случае использования выходного каскада, сама микросхема начинает работать в качестве предварительного усилителя, а вся основная нагрузка будет на транзисторах. 

   Зарубежные коллеги получили с этой микросхемы до 500 ватт на нагрузку в 8 Ом! Микросхема стереофоническая, что позволяет использовать ее в мощных аудио комплексах как в промышленный, таки и самодельных.

   Еще одна важная особенность — выходной каскад усилителя можно разогнать в класс А. В этом случае транзисторы, конечно, будут перегреваться сильнее, но зато чистый А класс. 

   Основные параметры микросхемы:

 Выходная мощность с использованием выходного каскада — 300 Вт;
 Диапазон питающих напряжений ±20…85 В;
 Диапазон рабочих температур -20°С … 85°С;
 Коэффициент гармонических искажений не более -0,001%;
 Ток потребления в холостом режиме не более — 30 мА;
 Защита от перегрева срабатывает пр температуре 150гр;
 Функция (Mute) и стенд-бай
 Полоса пропускания (при -3Дб) от 20 Гц до 25000 Гц;
 Корпус — TO-220-15.

   Судя по основным параметрам, микросхема просто находка. С этим и я соглашусь, даже цена ничтожная — 4-7 $, хотя готовый усилитель с теплоотводом в зарубежных интернет-магазинах не такой уж и дешевый — 60-100$

   Создавая такую микросхему, производители хотели сделать прорыв в создании микросхемных усилителей. Сам пока не нашел эту микросхему в продаже, поэтому о параметрах и качестве промолчу, хотя верится с трудом, что эта микросхема может тягаться с транзисторным АВ классом.

Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    

Звуковой усилитель мощности 600 ватт | Микросхема

Максимальная выходная мощность усилителя мощности звуковой частоты на ИМС LM4702 при нагрузке 8 Ом — 300 ватт на канал. Максимальное напряжение питания предлагаемого звукового усилителя мощности от ±38 В до ±40 В. Рекомендуемое напряжение питания от ±30 В до ±35 В.

Схема приведенного усилителя мощности звуковой частоты базируется на интегральной микросхеме LM4702. На выходе стоят мощные составные транзисторы или

транзисторы Дарлингтона типа MJ11028-MJ11029. MJ11028 — транзистор Дарлингтона n-p-n структуры. Можно заменить на MJ11030 или MJ11032. MJ11029 — транзистор Дарлингтона p-n-p структуры. Можно заменить на MJ11033. Пиково выдерживают до 100 А. Номинальная сила тока коллектора приведенных транзисторов 50 ампер при напряжении коллектор-эмиттер и коллектор-база 60-120 вольт. Рабочая температура от -55°C до +200°C.

Характеристика и отечественный аналог транзистора 2N3055.

Остановим своё внимание на интегральной микросхеме LM4702, которая и представляет собой усилитель мощности звуковой частоты. В неё встроена тепловая защита, которая отключает микросхему, когда уровень температуры превысит +150°C. Рабочая температура ИМС должна находится в диапазоне -20°C…+75°C. Поэтому её следует установить на теплоотвод или кулер. Кстати, выходные транзисторы должны быть также установлены на теплоотводы. LM4702A и LM4702B имеют напряжение питания ±20…±100 В. Напряжение питания микросхемы LM4702C может составлять ±20…±75 В. Ток покоя 25-30 мА.

Более подробное описание ИМС LM4702 и её техническую характеристику можно посмотреть в Datasheet:

Скачать Datasheet

Добавлено 11.05.2014, ещё один Datasheet или руководство по данному звуковому усилителю мощности от производителя с топологией печатной платы:

LM4702

Кто хочет попрактиковаться в самостоятельном проектировании печаток для своих радиоэлектронных конструкций, в помощь программа Sprint-Layout 5.0:

Скачать Sprint-Layout 5.0

Обсуждайте в социальных сетях и микроблогах

Метки: УНЧ

Радиолюбителей интересуют электрические схемы:

Для усилителя мощности 250 ватт
Виды поражения человека электрическим током

Достойный встраиваемый цифровой усилитель НЧ своими руками за разумные деньги

Добрый день, Хабр!

Наша прошлая статья о DIY-аудиотехнике вызвала довольно большой резонанс и сегодня мы хотели бы рассказать о другой нашей разработке из области аудио — высококачественном УНЧ. Устройство было создано Олегом Тетушкиным для собственных нужд. Но в результате усилитель прижился в офисе. Собран, разумеется, из того, что плохо лежало было под рукой на складе. В данном случае он собран в самодельном корпусе. Но по сути, его можно встроить куда угодно — хоть в мебель. На что хватит фантазии.

В комментах к вышеупомянутой статье разгорелся спор о том, что можно и что нельзя называть HiFi или даже просто качественным. Поэтому хочется пояснить — определение «качественный» основывается исключительно на нашем чувстве прекрасного. Мы считаем, что звук данного усилителя вполне достойный и удовлетворит любого среднего человека. Хотя у аудиофилов может быть другое мнение по этому поводу.

Вот такой красавец должен получиться в результате

Что было использовано:

• MP5613 — Цифровой усилитель D-класса мощностью 2 x 150 Вт. Технология PurePath HD.
• MP5630I2 — Индикатор для мощного усилителя НЧ (стерео).
• MP1054 – Светодинамический стрелочный индикатор уровня сигнала.
• MP1231 — Аудиорегулятор 2 канала.
• ESE150-24 – Блок питания. 150 Вт. 24 В.
• SL-01H — Теплоотвод с вентилятором.
• WP4-18FB — Kлеммник нажимной 4 контакта
• Светодиоды 5мм – 7 шт.

Как это работает?

Для MP5613 был использован блок питания в 24В, следовательно, в нагрузку 4 ОМа будет отдаваться около 70 Ватт на канал. Результат — получаем 2*70 Ватт качественного звука PurePath.

На входе усилителя устанавливаются MP1231 (сборка на AD8402), для работы регулятором громкости и баланса стереоканалов, плюс MP5630I2, который используется в роли предварительного усилителя. После этого этапа стереосигнал идет на вход MP5613, и уже потом — на акустические системы. Что касается сигнала для светодинамического стрелочного индикатора, то его снимаем с выхода усилителя мощности, прямо с акустических систем.

Как это сделать?

Регулировка громкости на МР1231. Основная схема

Начинаем процесс с входного каскада MP1231 + MP5630I2.

Вначале потенциометр МР1231 подключаем сразу перед МР563012 (это показано на схеме. Чтобы добиться задуманного, на обратной стороне платы МР563012, сразу после RCA-разъема (рис.1 и 1.2) нужно перерезать сигнальные проводники на печатной платы, с зачисткой обоих проводников с двух сторон. Разрез делается для того, чтобы здесь можно было установить потенциометр. Важная деталь: обязательно нужно использовать экранированный провод для соединения потенциометра и предварительного усилителя. Подключать все элементы (наверное, об этом на Хабре можно не говорить) нужно в полном соответствии как с цветом, так и с маркировкой.

А питание на МР1231 подводится с МР563012. На рисунке 2 это показано:

Рис.1

Рис.1.2

Рис. 2

Комментарий: Для того, чтобы улучшить помехозащищенность системы (MP1231 всем хорош, кроме помехозащиненности), нужно немного доработать схему. Для решения проблемы необходимо выполнить четыре простых шага (показано на рис. 3):

• Непосредственно к клеммам питания MP1231 вместе с подводящими проводниками зажать электролит на 1000 мкФ или больше.
• Электролит на 470 мкФ подпаять параллельно конденсатору С4.
• Корпус валкодера у MP1231 соединить с GND. Зачистить маску рядом с ножкой корпуса и пропаять.
• Соединить GND MP1231 и GND драйвера усилителя толстым проводом можно даже оплеткой. Это нужно сделать потому что источник 12В установлен на драйвере. Как это лучше всего сделать показано на рис.4.

Корпус и вывод индикаторов на переднюю панель

Перед тем, как приступить к сборке корпуса, необходимо немного доработать усилитель МР5613 и индикатор МР563012. Доработка заключается в подпайке выводных каналов к платам, на проводах с длиной 10-12 сантиметров. Что касается плат конфигуратора, то здесь установлены СМД-светодиоды, 6 штук, которые индицируют состояние усилителя: температурные режимы (2), ошибка, готовность, перегрузка и сброс. После доработки все это можно вставить на переднюю панель устройства:

Кроме того, на обратной стороне платы конфигуратора нужно подпаять провод длиной 15-20 сантиметров. Провод подпаивается к одному из выходов (можно использовать любой) каждого канала, через пленочные конденсаторы 0.1 мкФ. Таким образом организовывается снятие сигнала на индикатор уровня.

Теперь приступаем к созданию корпуса

Его мы вырезали и склеили из листов вспененного ПВХ. Этот материал нам понравился тем, что его очень легко обработать, плюс можно клеить любым клеем для пластика. Такой материал легко красится. Здесь можно скачать фалы передней и фальш-панели (формат .lay).

Размеры деталей:

• боковых стенок – 110 * 200
• дна и крышки – 210 * 200
• задней стенки – 210 * 100

Корпус мы решили покрасить краской из обычного баллончика. Переднюю панель покрасили под металл, а сам корпус — темно-зеленой (почти черной) краской. На корпусе крепим модули индикатора и регулятора, винтами М3.

Под зажимы акустики вырезаем отверстие под выключатель, плюс сверлим отверстия под зажиммы акустики.

Блок питания, что логично, ставим на длинную сторону.

Усилитель крепится на дно через стойки 5 мм. Переднюю панель закрепляем с помощью саморезов для дерева.

Комментарий. Для того, чтобы полностью исключить помехи от ШИМ модуляции выполняем следующие шаги:

• Соединяем последовательно GND всех задействованных модулей либо толстым проводом, либо оплеткой;
• Около разъемов питания каждого модуля прикрепляем электролиты по 1000 мкФ или больше.

Теперь можно подключать мощные колонки и радоваться качественному звуку.

Если есть желание, можно модернизировать дизайн конструкции. Вот видео с демонстрацией работы всего, что получилось:

Усилитель мы сделали довольно давно, и он до сих пор служит нам верой-правдой. Возможно, вы сможете посоветовать, как сделать конструкцию лучше? Усилитель получился отличный, но нет пределу совершенства, это уже давно известно.

Если кому-то захочется повторить наш путь и за выходные обзавестись очень приличным усилителем, вот здесь есть вся его электронная начинка. Что касается корпуса, то это — дело вкуса и наличия подсобного материала.

Ваш Мастер Кит

Простой и качественный усилитель на LM3886 для начинающих радиолюбителей

При создании мультимедийного центра на базе персонального компьютера мною был изготовлен простой и качественный стереофонический усилитель на LM3886 (УМЗЧ для начинающих радиолюбителей) с выходной мощностью по 50 Вт на канал. Свой выбор на LM3886 я остановил, изучив описания и положительные отзывы радиолюбителей на форумах. LM3886 выпускается в двух вариантах: с минусом питания на корпусе (LM3886T) и с изолированным корпусом (LM3886TF). В первом случае желательна электрическая изоляция микросхемы от радиатора.

Эта микросхема обладает очень хорошими параметрами:

• диапазон питающих напряжений от 18 (+-9) до +-42 В;

• номинальная выходная мощность более 68 Вт при Кг 0.1%;

• пиковая выходная мощность до 135 Вт;

• внутреннее ограничение тока 7…11.5 А;

• коэффициент гармоник на мощности 60 Вт не более 0.03%;

• интермодуляционные искажения не более 0.01%;

• скорость нарастания выходного сигнала 8…19 В/мкс;

• полоса усиления 2…8 МГц;

• соотношение сигнал/шум до 110 дБ.

Выходная мощность этой микросхемы ограничена лишь тепловыделением. Безопасный для выходных транзисторов долговременный ток позволяет получить выходные мощности ~68 Вт, а внутреннее ограничение тока (не менее 7 А) защищает микросхему от короткого замыкания на выходе.

В результате макетирования УМЗЧ наиболее приятной на слух оказалась схема с инверсным включением LM3886.

Возможным недостатком данной схемы может быть низкое входное сопротивление равное 10 Ком. Но если учесть, что выходное сопротивление современных звуковых карт редко превышает 4 Ком, это становится преимуществом (низкой чувствительностью к наводкам на соединительные провода). Номинал конденсатора С1 может быть в диапозоне 2 — 4,7 мкФ.

Второй канал стереофонического усилителя собран по этой же схеме.

Схем блока питания усилителя приведена ниже.

Плата усилителя спроектирована с помощью программы Sprint-Layout 6.0. Размер платы 46 х 33 мм. 

                                                                                                                 

Изготовлена плата по ЛУТ-технологии.

Из спортивного интереса решил провести замеры искажений LM3886 в зависимости от выходной мощности. 

Результаты измерений представлены ниже:

 

 

На графике видно, что спектр гармоник достаточно длинный, а уровень гармоник высших порядков практически не зависит от выходной мощности. Тем не менее их уровень оказался менее 120 Дб, т.е. для большинства звуковых карт он просто окажется за уровнем шумовой полки. 

Личный опыт показал, что с использованием интегральной микросхемы LM3886 можно собрать очень простой и весьма качественный усилитель мощности звуковой частоты, который удовлетворит запросы большинства начинающих радиолюбителей.

 

Усилитель на LM4780

   Решив построить ультра-компактный качественный УНЧ, с использованием микросхем LM4780 прежде всего скачал и изучил даташит. Сказав это, я мог бы выбрать другой СК, если я уже не один в руки. Внутри LM4780 содержится два канала усиления типа LM3886, выдавая 60 ватт на канал. Фирмы выпускают большой спектр микросхем с различными уровнями мощности и конфигурации, и есть много возможных кандидатов для данного проекта, но решил попробовать именно LM4780, так как никогда не имел с ними дела.

   Начал прежде всего с корпуса для будущего аппарата. У него решил сделать углубление на задней панели. Это означает, что все разъемы на задней панели и не торчат наружу, упираясь в стену.

   Так как эта схема, прежде всего предназначается для использования в качестве ПК-усилителя ЗЧ, одного стерео входа будет вполне достаточно. Но на всякий случай добавил второй ввод, чтобы сделать более усилитель более универсальным, вдруг решу использовать его в другом месте.

   В микросхеме LM4780 реализована функция «mute», как ей управлять — видно на следующей схеме.

Инвертирование или неинвертирование

   Когда впервые построил УНЧ типа Gainclone (без инверсии сигнала), инверторная конфигурация была в моде, и почти все схемы работали по этому принципу. Но практика показала, что звучание неинвертирующих схем несколько лучше, так что из-за этого, а также простоты реализации, остановился на нём.

Питание усилителя

   Для экономии места в корпусе УМЗЧ и снижения помех, будет отдельный источник БП. Этот внешний БП будет создавать двухполярное стабильное напряжение, которое можно использовать не только для данной, а и для других, будущих схем усилителей звука.

   Ёмкости 6600uF на плечо сглаживания конденсаторов в блоке питания, изготовлены из 3300uF, 35В. Поставив пару 3300uF в параллель убедился, что зазвучало лучше, чем одной парой на 10,000uF.

   Тороидальный силовой трансформатор 120VA 18V, который использовал для моего проекта, звучал просто замечательно с этим усилителем.

   Для эксперимента попробовал блок 200VA и не услышал существенной разницы.

   Источник питания имеет LED индикатор сети. Микросхема LM4780 работает немного теплее, чем LM3875, поскольку имеет больший ток покоя в выходном каскаде. Рабочий ток составляет около 50 мА на канал — по сравнению примерно с 17 мА для LM3875. С 30-вольтовым питанием это означает, что примерно имеем 6 Вт тепла при отсутствии сигнала.

   Но за перегрев не переживайте. Тепловой датчик выключает звук в усилителе задолго до того, как чип микросхемы достигнет опастных пределов, гарантируя тем самым надежную и длительную эксплуатацию устройства.

Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    

Предусилитель своими руками — на микросхеме LM833

Предусилитель своими руками — с регулятором тембра

Предусилитель своими руками — рекомендую радиолюбителям схему простого и вместе стем высококачественного предварительного усилителя мощности звука с встроенным тембр блоком. Преамп построен на базе широко известного двухканального операционного аудио усилителя LM833.

Рабочая область микросхемы реализована по схеме не инвертирующего усилителя с последовательной отрицательной обратной связью по напряжению, а незадействованная область собрана по схеме повторителя, то есть по просту заглушена. Эффективная полоса пропускания данной схемы находится в пределах от 0.6 Гц до 18 кГц. Приблизительный коэффициент усиления находится в диапазоне от 0.9 до 110 исходя от выставленных значений подстроечного резистора.

Сдвоенный операционный усилитель LM833 изначально разрабатывался для применения в высококачественных звуковых устройствах. Таких, например; как пред усилители и фильтры, которые не могут работать без дву-полярного блока питания. Схема данного аппарата способна работать с питающими напряжениями в диапазоне от ±6v до ±18v, при этом коэффициент нелинейных искажений (КНИ) составляет только лишь 0.002%. Пиковое усиление по напряжению ОУ LM833 достигает 112дБ с номинальным током 6мА.

Схема предварительного усилителя

В качестве операционного усилителя можно применять любой другой двух канальный ОУ.

На снимке печатная плата:

Компоновка элементов на печатной плате.

Номиналы всех установленных в схеме элементов показаны на картинке ниже:

Список компонентов:

Данную модель преампа можно применять как в комплекте усилителя мощности звука, так и как дополнительный модуль предварительного усилителя.

Зачем нужен предварительный усилитель

Основной задачей устройства является выполнения функции усиления звукового сигнала до такого значения, при котором он становится более подходящим для оконечных усилителей мощности. Предусилитель подбирает системный уровень звукового сигнала от разнообразных источников звука. При усилении сигнала, предварительный усилитель несколько изменяет звуковой тембр.

Далее, воспроизводящая аудио система обеспечивает линейность и минимум искажений. Например, чтобы добиться прозрачного звука гитары, без этой особенности устройства, никак не справится во время выстраивания безукоризненного звучания электрогитары. Как известно, электрогитара обладает своим специфическим звуком. Следовательно, дополнительно вносимые тембровые эффекты привносят в первоначальный гитарный звук, знакомое гитарное звучание.

Используя некоторые модели преампов можно извлечь новое, уникальное звучание. Предварительные усилители разделяются на категории их применения, такие как для работы с инструментальным звуком, для работы с микрофоном и есть еще универсальные. Например: на вход инструментального преампа можно напрямую подавать сигнал с гитары. Микрофонные естественно работают с микрофонами. Универсальные имеют возможность, переключаться между микрофонным и инструментальным.

Фото пред усилителя собранного в корпусе.