» » » Новое звучание TDA2822M. Усилитель с изменяемым выходным сопротивлением

 
 
 
13

Новое звучание TDA2822M. Усилитель с изменяемым выходным сопротивлением

Разместил MVV 3 июня 2014. Просмотров: 23 276


Известно, что повышение выходного сопротивления усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ) способно улучшить качество звучания многих акустических систем (АС) [1].
Данный факт относится в первую очередь к АС, не содержащим разделительных фильтров, или с таковыми, но не выше первого порядка. При этом зачастую удается на слух подобрать выходное сопротивление усилителя, обеспечивающее оптимальное звучание звуковоспроизводящей системы.

Предлагаемая схема на TDA2822M появилась в результате обсуждения на Датагоре статьи Александра (hhimmikk) о TDA2822M, за что ему большое спасибо [2].

Принципиальная схема усилителя

показана на рис. 1. УМЗЧ предназначен для простых акустических систем (АС) типа малогабаритных колонок для компьютера. По сути дела, это УМЗЧ с комбинированной отрицательной обратной связью по току и напряжению.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.


Поскольку АС не имеют разделительных фильтров и содержат всего один громкоговоритель, оказались уместными эксперименты с поиском лучшего звучания путем выбора оптимального выходного сопротивления, задаваемого резисторами R6 (R7).

При R6=R7=0 выходное сопротивление максимально для данной схемы и равно Rвых=20 Ом; при R6=R7=680 Ом выходное сопротивление составляет Rвых=9 Ом, а при R6=R7=5,6 кОм – 2 Ом. Коэффициент передачи усилителя по напряжению изменяется от 8 до 26; при этом меньшему значению сопротивления резисторов R6, R7 соответствует больший коэффициент передачи.

Лучшее звучание получилось при R6=R7=3,3 кОм, соответствующим выходному сопротивлению усилителя Rвых=3 Ом.
Звук «вышел» из колонок и стал максимально разборчивым.
Для поиска оптимального выходного сопротивления вместо постоянных резисторов R6 и R7 удобно временно поставить сдвоенный переменный резистор с сопротивлением секций 6,8…15 кОм.

Детали усилителя с изменяемым выходным сопротивлением

самые распространенные: резисторы МЛТ, С2-33, С1-4, либо импортные мощностью 0,125 или 0,25 Вт, пленочные конденсаторы К73-17, К73-24 или импортные МКТ, оксидные конденсаторы - импортные. Микросхема DA1 установлена в восьмивыводную панельку. ЧИП конденсатор С6 (SMD) размещен со стороны печатных дорожек.

Большая часть деталей усилителя размещена на печатной плате (рис. 2), за основу взята экспериментальная печатная плата, приведенная в [3, рис. 7].

Рис. 2. Размещение элементов усилителя на модернизированной экспериментальной печатной плате


Питание усилителя

может быть осуществлено как от батарей (элементов питания), так и от сети или USB разъема компьютера. На рис. 3 показана реализация последнего из указанных выше вариантов питания. Все использованные элементы SMD. Продольный трансформатор L1 общего применения (индуктивность обмоток 3,5 мкГн), конденсаторы С1, С2 керамические типоразмера 0805, разъем X1 - USB connector type A, SMD.

Рис. 3. Схема питания усилителя от USB разъема персонального компьютера или ноутбука. Вариант сборки на smd-компонентах. С1 – SMD 0805 0,1 мк; С2 – SMD 0805 4,7 мк, 10 В; X1 – USB connector type A, SMD; L1 – 100 МГц common-mode choke, SMD


Итого:

Фона нет. Мобильный телефон, размещенный рядом с усилителем, не оказывает на него влияния.

Файлы

Схемы и печатную плату можно взять здесь:
Continuation_the_amplifier_on_microcircuit_TDA2822M.zip | Файл 15,94 Kb загружен 156 раз.

Список упомянутых источников

1. Рогов И. Регулировка выходного сопротивления УМЗЧ посредством комбинированной ООС // Радио, 2007, №10, с. 19 – 22.
2. Датагорская статья USB-акустика Genius SP-U110: где искать правильный звук TDA2822
3. Датагорская статья Большая статья о маленьком усилителе на микросхеме TDA2822M
Владимир Мосягин (MVV)
Россия, Великий Новгород
Профиль MVV
Радиолюбительством увлекся с пятого класса средней школы.
Специальность по диплому радиоинженер, к.т.н.

Автор книг «Юному радиолюбителю для прочтения с паяльником», «Секреты радиолюбительского мастерства», соавтор серии книг «Для прочтения с паяльником» в издательстве «СОЛОН-Пресс», имею публикации в журналах «Радио», «Приборы и техника эксперимента» и др.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 95

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Входной буфер и регулятор уровня громкости для УМЗЧ. Часть 1... В усилителях мощности звуковой частоты (УМЗЧ), выполненных по схеме инвертирующего усилителя...
Схема на Датагоре. Новая статья LM386, KA386, КР1438УН2 – «чемпион» среди аудиоусилителей... Разговор пойдёт об очень распространённой интегральной схеме (ИС) звукового усилителя мощности...
Схема на Датагоре. Новая статья Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-4. Токовая помпа Хоуленда в выходном каскаде УМЗЧ... Не мечтай, действуй! Особенность построения УМЗЧ настоящего проекта заключается в том, что его...
Схема на Датагоре. Новая статья Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-3. Усилитель в режиме ИТУН... Не мечтай, действуй! Незабываемый кадр из незабываемого фильма. Сейчас Марти МакФлай вжарит!!!...
Схема на Датагоре. Новая статья Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-2. Компенсация сопротивления соединительных проводов акустических систем... Не мечтай, действуй! Интерфейсные искажения, возникающие между УМЗЧ и акустической системой, явно...
Схема на Датагоре. Новая статья Большая статья о маленьком усилителе на микросхеме TDA2822M... Старый друг лучше новых двух! Пословица Интегральная микросхема TDA2822M благодаря небольшому...
Схема на Датагоре. Новая статья Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-1. Улучшаем УМЗЧ Питера Смита... Не мечтай, действуй! В заключительной пятой части проекта проведем серию экспериментов по...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой Soft-start для усилителя мощности ЗЧ... Это простое приспособление позволяет повысить надежность УМЗЧ и уменьшить помехи в сети в момент...
Схема на Датагоре. Новая статья Девятый Дзен Нельсона Пасса. Усилитель класса "А" (Nelson Pass Zen 9)... Впервые по русски! Усилитель «ZEN 9» Автор Нельсон Пасс (Nelson Pass) ВведениеПри создании...
Схема на Датагоре. Новая статья Реальный безтрансформаторный ламповый усилитель для низкоомных наушников по мотивам «Лаконика»... Безтрансформаторный ламповый усилитель для головных телефонов с максимальной возможностью...
Схема на Датагоре. Новая статья Стандарты измерения выходной мощности... В этой статье вкратце рассказывается о мощности. Разъясняются такие параметры как номинальная и...
Схема на Датагоре. Новая статья Операционные усилители. Ч.1 Теория, типовые включения... Источник: Радиокот.ру Представляю вашему вниманию статью про операционные усилители (ОУ). Надеюсь...
<
  • Гражданин
3 июня 2014 20:25

Александр / koan51

Цитата
  • С нами с 18.03.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 60 комментариев
  • 5 публикаций
 
  • 0
Спасибо за статью.

На мой взгляд, С8 и С10 не нужны.

<
  • Гражданин
3 июня 2014 23:02

Сергей / Chugunov

Цитата
  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 310 комментариев
  • 29 публикаций
 
  • 0
Владимир!
Прочитал с интересом.
Интересна не столько сама микросхема, сколько сам принцип подбора выходного сопротивления. Поэтому несколько вопросов.
1. Как определялось оптимальное выходное сопротивление?
Только на слух? Никакие измерения не проводились? Как меняются искажения на нагрузке и форма выходного сигнала, если, например, подать на вход прямоугольник?
2. Такое впечатление, что печатка сделана впопыхах - нет входных конденсаторов, монтаж можно было чуть улучшить.
3. Вы пробовали такое решение на других микросхемах?
4. Почему нет фото фильтра - это весьма интересно (пусть фото будет некрасивым)? Чем можете посоветовать заменить дроссель для фильтра?
5. Вы не пробовали подключить усилитель к более приличным динамикам?
6. Оптимальное выходное сопротивление изменится при подключении других динамиков с тем же сопротивлением? с другим сопротивлением?
7. Какова мощность усилителя до ограничения (или появления заметных на слух искажений)?
Вопросов много, но думаю, проще ответить один раз, чем много.

<
  • Гражданин
4 июня 2014 01:31

Игорь Рогов / AudioKiller

Цитата
  • С нами с 10.01.2012
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 293 комментария
  • 3 публикации
 
  • 0
Сергей, по поводу выходного сопротивления можно посмотреть у меня: //www.electroclub.info/article/combinos1.htm
Там же видно, что микросхема может быть любой. И вообще, годится практически любой усилитель.
Оптимальное выходное сопротивление подбирается под колонки, причем как по измерениям, так и на слух, т.к. много разных факторов, влияющих по-разному, и выбирается самая "звучащая" их комбинация.

Для маленьких компьютерных динамиков повышение выходного сопротивления может быть очень полезно, т.к. не только меняет АЧХ, но и заметно снижает нелинейные искажения динамика. Другое дело, что при этом снижается запас по линейному ходу динамика, и он "начинает хрипеть" при меньшей мощности, чем с обычным усилителем. Так что хорошо бы иметь запас.

<
  • Автор
5 июня 2014 12:49

Владимир Мосягин / MVV

Цитата
  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 155 комментариев
  • 38 публикаций
 
  • 0
Александр (koan51), посмотрите на рис. 1 публикации Большая статья о маленьком усилителе на микросхеме TDA2822M, из которого видно, что инвертирующие входы микросхемы (выводы 5 и 8) имеют цепи установки режима по постоянному току (R1, R2 (R5, R4), R3, D6, Q12, Q13). Следовательно, конденсаторы С8 и С10 необходимы, чтобы не нарушить режим работы микросхемы.

Сергею (Chugunov):
Оптимальное выходное сопротивление несложно определить на слух, при этом оказывается, что акустическая система имеет «лучшую» АЧХ, с незначительным подъемом на низких и высоких частотах. На слух минимизировались и нелинейные искажения (измерения Kг не проводилось).
Как уже указывалось, за основу взята экспериментальная печатная плата из предыдущей статьи о TDA2822M, с радиальной разводкой общих проводов. Основной задачей является проведение экспериментов, поэтому я ее не «вылизывал», а наоборот, предусмотрел «лишние» отверстия на дорожках общего провода.
Данное решение прошло испытание на более «серьезной» микросхеме LM1875, это Проект 5-3, который выложен на портал и ждет своего часа для публикации. И здесь акустической системой служили четырехваттные динамики в исполнении ОЯ от переносного электрофона.
Внешний вид фильтра по питанию показан на рис., это скан-копия. Встречал подобный продольный трансформатор L1 у фирмы Murata. Ясно, что можно изготовить фильтр на обычных выводных элементах.

Рис. Плата питания усилителя от разъема USB: С1 – SMD 0805 0,1 мк; С2 – SMD 0805 4,7 мк, 10 В; X1 – USB connector type A, SMD; L1 – 100 МГц common-mode choke, SMD

Следующие вопросы осветил Игорь (AudioKiller). Добавлю только, что, к сожалению, данный метод не универсальный, и подобрать выходное сопротивление усилителя, обеспечивающее оптимальное звучание, удается не всегда.

<
  • Гражданин
5 июня 2014 23:48

Олег / logvoleg

Цитата
  • С нами с 4.12.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 85 комментариев
  • 2 публикации
 
  • 0
Хорошая статья для модернизации "компьютерных хрипелок". smile
Сергей Сhugunov всегда стремится к совершенству, отсюда и вопросы. good
Игорь, Владимир, раз есть утверждение о том что под данную доработку подходят многие микросхемы, приведите список вариантов (пусть не полный, но подходящий), или критерии выбора.

<
  • Автор
6 июня 2014 13:24

Владимир Мосягин / MVV

Цитата
  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 155 комментариев
  • 38 публикаций
 
  • 0
Пойдет практически любой УМЗЧ, охваченный отрицательной обратной связью (ООС) по напряжению, например на микросхемах LM1875, TDA7293, TDA7294 и многие другие, выполненные как на ИМС, так и в «россыпи».
Всего три дополнительных элемента превращают его в усилитель с комбинированной ООС по току и напряжению, см. рис. Это R8, R9 и С5, они заключены на рисунке в цветной прямоугольник.


Рис. ООС по току в схеме неинвертирующего УМЗЧ

Для того, чтобы коэффициент передачи был постоянным и не зависел от выбранного выходного сопротивления (выставляемого резистором R8), целесообразно обеспечить Rн/R9=R5/R4.
Например, для Rн=4 Ом, R4=1,21 кОм, R5=22 кОм, R9=0,22 Ом коэффициент передачи усилителя по напряжению составит Ku=18,2 (25,2 дБ). Для Rн=8 Ом, R4=604 Ом, R5=22 кОм, R9=0,22 Ом коэффициент передачи Ku=36,4 (31,2 дБ).
Выходное сопротивление при R8=6,2 кОм составит Rвых=1 Ом; R8=1 кОм – Rвых=5 Ом, а R8=510 Ом – Rвых=10 Ом.
Рекомендую почитать статью Игоря (AudioKiller) и воспользоваться его программой, которая служит хорошим подспорьем в расчетах [1].

<
  • Гражданин
6 июня 2014 17:33

Рубен / rubenlukin

Цитата
  • С нами с 15.05.2009
  • На сайте Пользователь Онлайн
  • 93 комментария
  • 4 публикации
 
  • 0
off
«Пастернака не читал, но осуждаю»
Олег logvoleg, комби-ООС, по отзывам (сам не пробовал), хороша с ШП-акустикой, или двухполоской с фильтром 1-го порядка.

<
  • Гражданин
6 июня 2014 19:48

Олег / logvoleg

Цитата
  • С нами с 4.12.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 85 комментариев
  • 2 публикации
 
  • 0
Владимир, статьи Игоря читал, естественно.
Я вообще-то не для себя просил, мне казалось что этой информации не хватает в самой статье.

Рубен, тебя не понял, в "компьютерные хрипелки" ШП и 2-х полоски с фильтром первого порядка, что не вписываются?

<
  • Гражданин
7 июня 2014 00:29

Борис / Nevod

Цитата
  • С нами с 9.10.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 12 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Цепи Зобеля и (или) Буше, как в прошлой статье, с катушкой, подключать не пробовали? Меняется звук?
У меня уже много лет усилитель от дешевых гениусовских колоночек с этой микросхемой с самой разной экспериментальной акустикой используется. Звук душевный, но с катушкой на выходе сам так и не попробовал.

<
  • Гражданин
7 июня 2014 14:42

Рубен / rubenlukin

Цитата
  • С нами с 15.05.2009
  • На сайте Пользователь Онлайн
  • 93 комментария
  • 4 публикации
 
  • 0
Олег, конечно, вписываются. Это на всякий случай, потому как пошла речь о более мощных усилителях (у меня как-то не совсем вяжется TDA7293 с такими шумелками ;))

<
  • Гражданин
7 июня 2014 18:39

Виталий / para4zit

Цитата
  • С нами с 17.04.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 15 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Экспериментировал с подключением на разных усилках, как TDA2822, TDA2030, TDA7293, так и на рассыпухе, с мощностями от 0,5 Вт до 100 Вт. Подключение ИТУН в большинстве случаев исправляет огрехи звучания как самой акустики так и помещения.

<
  • Гражданин
7 июня 2014 20:10

Сергей / Chugunov

Цитата
  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 310 комментариев
  • 29 публикаций
 
  • 0
Цитата: para4zit
/подключение ИТУН в большенстве случаев исправляет огрехи звучания самой как самой акустики так и помещеия.

В исправлении огрехов есть сильные сомнения.
ИТУН подчеркивает НЧ и ВЧ (в соответствии с Z динамиков) подобно регуляторам тембра.
Для корректной оценки надо сравнивать с такой же системой, но с аналогично задранными НЧ и ВЧ, иначе получится жульничество.
А в статье речь не столько об ИТУН, сколько об оптимизации выходного сопротивления, и чаще - его уменьшении т. е. как бы анти ИТУН...
Про устранение "недостатков помещения" - это даже не смешно.
Что, можно устранить резонансы помещения?
Подобные заявления надо хотя бы подтверждать СВОИМИ измерениями с микрофоном.
Кстати, ИТУН предусматривает довольно высокое выходное сопротивление, а не несколько Ом.

<
  • Автор
9 июня 2014 02:09

Владимир Мосягин / MVV

Цитата
  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 155 комментариев
  • 38 публикаций
 
  • 0
Токовое управление динамическими громкоговорителями (источник тока, управляемый напряжением – ИТУН) показывает целый ряд преимуществ по сравнению с усилителями с малым выходным сопротивлением (питание от источника напряжения). Существенно снижаются нелинейные и интермодуляционные искажения, уменьшается неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), расширяется полоса воспроизводимых частот и улучшается импульсная характеристика.

В то же время подключение ИТУН (генератора тока) к многополосной акустической системе (АС) приведет к сбою тонального баланса, сведя на нет снижение искажений. Вблизи резонансных частот динамических головок наблюдается перегрузка с резким ухудшением качества звуковоспроизведения.

Поэтому требуется изменение методики проектирования многополосных АС, рассчитанных на токовое управление.

Конечно, такое заметное улучшение качества звучания столь доступным способом не может не остаться без внимания радиолюбителей.

Усилители с обратной связью по току можно использовать в качестве полосовых при конструировании АС с активным кроссовером – многополосным разделительным фильтром перед полосовыми УМЗЧ.

Такая конструкция была обещана Сергеем Агеевым в публикации [Должен ли УМЗЧ иметь малое выходное сопротивление? О снижении интермодуляционных искажений и призвуков в громкоговорителях // Радио, 1997, №4, с. 14 - 16], но ее до сих пор нет.

Значительно расширяет поле деятельности радиолюбителей подход, основанный на использовании комбинированной ООС по току и напряжению, позволяющий строить усилители, обладающие ненулевым выходным сопротивлением. При этом улучшаются условия работы динамической головки и снижаются нелинейные искажения; возрастает электрическая и полная добротность низкочастотных громкоговорителей, что изменяет его АЧХ в области низких частот.

Надо констатировать, что ООС по напряжению и току эффективно уменьшает переходные и интермодуляционные искажения, повышает точность воспроизведения атаки звукового сигнала и приносит, пожалуй, наибольший эффект в улучшении качества звуковоспроизведения.

Многообещающие результаты дают усилители с отрицательным выходным сопротивлением. Есть основания полагать, что именно эта сторона взаимодействия УМЗЧ и АС позволит построить действительно звучащий усилитель.

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.