قصه ها از تراشه: تقویت کننده صوتی LM1875: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

من چند آمپر تراشه را دوست دارم - بسته های کوچک قدرت صوتی خالص. تنها با چند قطعه خارجی ، منبع تغذیه تمیز و کمی گرمایش شدید می توانید صدایی با کیفیت واقعا عالی دریافت کنید که با طراحی های ترانزیستور پیچیده و گسسته رقابت می کند.

من در مورد مزایای تقویت کننده های تراشه در ادای احترام LM386 کمی بیشتر توضیح دادم - این ممکن است مکان خوبی برای شروع باشد. در اینجا ، من دقیقاً می دانم که LM1875 چقدر عالی است و چگونه می توان یک مدار ساده ایجاد کرد. سوار شو ، دوبین!

مرحله 1: به LM1875 سلام کنید

LM1875 ("هجده و هفتاد و پنج") یک هیولا از یک تراشه در یک بسته بسیار ساده است و یکی دیگر از تراشه های بسیار دوست داشتنی در انجمن صوتی DIY. برگه داده رسمی (PDF) ادعا می کند که قادر است 20 وات را با بارهای 8Ω با +25 ولت و حداکثر 30 وات با +5 ولت اضافی آب میوه تامین کند … و همه با کمتر از 1٪ THD. و هرچقدر هم که نادر باشد ، من می توانم تأیید کنم که مباهات در برگه داده در حال حاضر وجود دارد - در واقعیت (با توجه به سرد شدن سالم) می توان به این ارقام بسیار راحت دست یافت.

مرحله 2: Pinout

بسته TO-220 ، تنها با 5 پین ، به سادگی بسته می شود:

1 - ورودی منفی (-IN)

2 - ورودی مثبت (+IN)

ورودی های استاندارد op-amp ، با ورودی مثبت که سیگنال صوتی را دریافت می کند و ورودی منفی به زمین متصل است.

3 - عرضه منفی (-Vee)

5 - عرضه مثبت (Vcc)

در اینجا شما تقویت کننده را تغذیه می کنید ، در حالت ایده آل با منبع تغذیه دوگانه. همچنین می توان آن را با اتصال پین 3 به زمین با یک منبع تغذیه هدایت کرد ، اما ممکن است عملکرد آن دچار مشکل شود.

4 - خروجی

در اینجا جایی است که با سیگنال تقویت شده شیرین و شیرین غذا می خورید.

مرحله 3: شماتیک و BOM

در اینجا یک شماتیک ساده برای یک کانال واحد وجود دارد - برای استریو به دو مورد از این موارد نیاز دارید.

R1 و R2 مقاومتهای افزایشی هستند که به ورودی معکوس تقویت کننده متصل شده اند. مقادیر 22KΩ و 1KΩ تا 23 افزایش می یابد:

سود = 1 + (R1 / R2)

= 1 + (22 / 1) = 23

برای تغییر افزایش ، کافی است R1 را با یک مقاومت دیگر در محدوده kohm عوض کنید و آن را به فرمول وصل کنید.

CIC1 تا CIC4 خازن های جدا کننده LM1875 هستند. خازن کوچکتر (100nF) سر و صدای فرکانس بالا را در ریل قدرت فیلتر می کند ، در حالی که سرپوش بزرگتر (220uF) منبع قدرت را برای برطرف کردن افت در منبع تغذیه فراهم می کند. در مدار تولید ، این درپوش ها باید تا حد امکان نزدیک به پین های ورودی برق تراشه قرار گیرند. برای کسب اطلاعات بیشتر ، این مقاله را که به روش شگفت انگیزی آسان قابل فهم است توسط Analog Devices در مورد تکنیک های جدا کردن مناسب بررسی کنید.

به همین ترتیب C1 ، C2 ، R2 و R3 برای فیلتر کردن نویز وجود دارند ، در حالی که R5 به عنوان یک مقاومت کششی عمل می کند و در صورت عدم اتصال سیگنال به زمین اجازه می دهد (کاهش همهمه).

R6 و C3 یک مدار RC تشکیل می دهند ، فیلتری که فرکانس های رادیویی را از تغذیه مجدد به مدار حذف کرده و از بازگشت نوسانات بلندگو به تقویت کننده جلوگیری می کند.

_

BOM:

IC: LM1875

R1: 22kΩ

R2: 1 کیلو وات

R3: 1 کیلو وات

R4: 1MΩ

R5: 22 کیلو وات

R6: 1Ω ، 1W

C1: الکترولیتی 10uF (یا ترجیحاً فیلم پلی استر/پلی پروپیلن)

C2: الکترولیتی 47uF

C3: 220nF X7R / فیلم

الکترولیتی CIC1 ، CIC3: 220uF

CIC2 ، CIC4: 100nF X7R / فیلم

_

شما باید راهی برای تغذیه صدا داشته باشید - من جک 3.5 میلی متری را از دستگاهی قدیمی برداشتم و یک بریکت ایجاد کردم که مستقیماً به یک تخته نان متصل می شود ، یا می توانید سر را از یک کابل صوتی 3.5 میلی متری قدیمی جدا کنید ، چند سرصفحه روی آن بچسبانید. انتها و مستقیماً آن را وصل کنید.

همچنین ، شما به پرش های معمولی ، سیم ها ، بلندگو/بار ساختگی و منبع تغذیه احتیاج دارید - یک PSU نیمکت متغیر مناسب که می تواند +/- 30V را تأمین کند مفید خواهد بود.

سرانجام - هیت سینک! اکثر تراشه های کلاس A/B نیاز به خنک کننده قابل توجهی دارند ، بنابراین یک هیت سینک بزرگتر از آنچه فکر می کنید نیاز دارید تهیه کنید و آن را برای اهداف نمونه سازی نگه دارید.

مرحله 4: ساخت Breadboard

بنابراین اینجا نان برد من است…

… اما سلب مسئولیت

این مطلوب ترین طرح نیست - در حالت ایده آل ، اجزاء باید بسیار به هم نزدیکتر باشند ، و درپوش جداکننده مخصوصاً از پین های IC بسیار دور است. با این حال ، من آن را پخش کردم تا درک آن در عکس ها راحت تر شود و گرمکن ناخوشایند من مناسب باشد. نتایج برای دوره های کوتاه آزمایش خوب است.

من هر دو نوار راه آهن را در یک طرف تخته نان قرار دادم ، بنابراین می توانم فضای اطراف IC را برای هیت سینک حفظ کنم. این مزیت اضافی این است که ریل های اختصاصی مثبت ، منفی و زمینی را به راحتی در انتهای تخته قابل دسترسی می کند.

مرحله 5: هیت سینک را فراموش نکنید

برای تهیه هیت سینک ، ابتدا آن را روی تخته قرار دهید و مشخص کنید که سوراخ کجا باید برود تا به IC محکم شود. سپس سوراخ را سوراخ کرده و تمام سطح تماس را با کاغذ بسیار ریز سنباده بزنید تا سطح آن صاف و براق شود.

در مرحله بعد ، یک نقطه خمیر حرارتی به سطح تماس بمالید و میکا عایق را با موچین در بالا قرار دهید - سعی کنید میکا را با انگشتان خود نگیرید.

در نهایت ، از کلاه بالایی (یا "بوش") ، مهره و پیچ استفاده کنید تا تراشه را روی هیت سینک محکم کنید. فقط باید آنقدر محکم باشد که IC نتواند به دور پیچ بچرخد و محکم تر نباشد!

در نهایت ، با انجام یک آزمایش پیوستگی با مولتی متر خود ، مطمئن شوید که زاویه تراشه از هیت سینک عایق شده است - با یک پروب در زبانه هیت سینک و دیگری بر روی خود هیت سینک. بدون بوق = کار خوب!

مرحله ششم: آزمایش کنید

مطمئن شوید که همه اتصالات شما محکم هستند و مطمئن شوید که ولتاژ + و - را به ریل صحیح می فرستید. منبع تغذیه را روی +10 ولت تنظیم کنید ، عقب بایستید و روشن کنید!

اگر هیچ فوران تکان دهنده ای از دود ظاهر نشود ، احتمالاً موفق شده اید. کمی موسیقی پخش کنید و به بلندگوی آزمایشی خود گوش دهید. اگر منبع تغذیه نیمکت شما آمپرمتر داخلی دارد ، می توانید میزان جریان فعلی تقویت کننده خود را در هر لحظه مشاهده کنید - سعی کنید صدا را زیاد کنید تا میزان کشش فعلی افزایش یابد.

در ولتاژهای پایین ، به احتمال زیاد دیر یا زود با برش یا اشکال دیگر اعوجاج روبرو می شوید و در حجم های بالاتر موسیقی شما بسیار وحشتناک به نظر می رسد. به آرامی ولتاژ را بالا ببرید - LM1875 مانند -25V +25V را کنترل می کند ، بنابراین اگر یک هیت سینک مناسب دارید ، نگران نباشید.

ولتاژ خروجی

خروجی را به یک بار بزرگ ساختگی (مقاومت 300W ، 8Ω) رساندم و خروجی را محدود کردم. LM1875 با یک امواج سینوسی 1 کیلوهرتز در اوج 810 میلی ولت ، یک پیک قابل احترام و تمیز 20.15 ولت (14.32 ولت RMS) در خروجی به من ارائه داد - کمی بیشتر از تنظیم سود ما.

قدرت

از نظر قدرت پاک ، من می گویم که…

قدرت RMS = Vrms^2 / R = 14.32^2 /8 = 25.63W

… فقط از 26 وات خجالت می کشید! اصلا بد نیست.

در این مرحله ، من می خواستم ببینم آیا می توانم به آن علامت افسانه ای LM1875 30W برسم ، اما ابتدا باید بخاری را با چیزی که کمی اطمینان بخش بود عوض کنم…

مرحله 7: هیولا مس