» » » LM3886. Опыт приготовления

 
 
 
5

LM3886. Опыт приготовления

Разместил yura 13 июля 2008. Просмотров: 85 276

Всё началось до банальности просто. Была пятница, за ней два выходных. Была микросхема и нужные детали. Ну вот вроде бы и всё.


А...нет, было ещё желание что-то сделать.

В результате вечер пятницы я потратил на разводку, травление и сверление платы.
А утром в субботу усилитель спаял.
Так что эту конструкцию можно смело назвать усилителем выходного дня.А теперь по порядку...

Выбор схемы

Ну, собственно, их не так и много, как могло бы показаться. Первая — как советует производитель. Без изысков: не инвертирующий усилитель, с достаточно высоким входным сопротивлением, но с использованием разделительных конденсаторов в сигнальных цепях и в цепи ООС. В большинстве случаев, кстати, их можно и не ставить. Всё зависит от конкретного корпуса микросхемы. Однако присутствие конденсатора, гарантирует Кус по постоянному току 1, и как следствие — очень малое постоянное смещающее напряжение на выходе усилителя. Чтобы устранить присутствие разделительных электролитических конденсаторов ВПРИНЦИПЕ, в сети распространена схема включения LM3886 инвертирующим усилителем с входным буфером на ОУ. Отсутствие разделительных конденсаторов в тракте передачи звука превращает схему в один большой усилитель постоянного тока (УПТ), с заданным К усиления. И как следствие — появление на выходе устройства постоянной составляющей. Устранить смещение призвано другое устройство — интегратор. Его задача — отслеживать смещение постоянной составляющей на выходе и выработка «компенсирующего» напряжения подаваемого на вход усилителя. Таким образом, на выходе усилителя имеем постоянный нуль. Вроде всё хорошо, однако, на мой взгляд, подобное усложнение оправдано для достаточно мощных усилителей, с высокими питающими напряжениями и большими К усиления. Мне же не требовались высокие мощности. К тому же, судя по «даташитам», после 50—60 Ватт у этой МС обозначался резкий рост Кгр. Так что мне требовались 30 Ватт, но, насколько возможно, качественных. Вследствие этого была выбрана схема, представленная на рисунке 1.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Схему выбрали, что дальше?

А дальше необходимо пару слов сказать о выборе элементов. Начнём с LM3886. Производитель гарантирует устойчивую работу этой МС с Кус. не менее 10. По этому зададимся сопротивлением R7, как определяющим входное сопротивление микросхемы. Я выбрал его номинал 3,3 кОма. Это компромисс между входным сопротивлением и шумами микросхемы, ведь с увеличением номиналов сопротивлений обратной связи, появляется вероятность и роста шумов. Кроме того, на большинство современных ОУ производитель нормирует параметры, задавшись сопротивлением нагрузки в 2 кОма. В нашем случае нагрузкой ОУ (DA1) будет входное сопротивление LA3886, то — есть 3,3 кОма. Что предпологает некоторый «нагрузочный запас». Именно по этому, встречающиеся в сети схемы, где входное сопротивление равно 1кОму, ограничивает радиолюбителей в выборе операционных усилителей в качестве DA1. Исходя из заданного R7, определимся с R10.

Вывод «8» LМ3886 производителем предназначен для реализации функции «mute», то есть отключения звука. Однако это управление осуществляется во входном дифкаскаде микросхемы, что, на мой взгляд, не очень корректно. По этому, подав на вход, постоянное напряжение, от функции «mute», я отказался. Для включения микросхемы, достаточно замкнуть этот вывод на минусовую шину питания через сопротивление 10 — 15 кОм, Так, кстати, могут поступить те, кто не смог найти полевой транзистор. Однако, лучшие результаты даёт замена этого сопротивления генератором тока. Он может быть различным по конструкции, но на полевом транзисторе проще и достаточно эффективно.

Как уже отмечалось ранее, небольшое входное сопротивление усилителя накладывает некоторые ограничения в выборе ОУ, в качестве предварительных усилителей. Наиболее оптимальным (в смысле цена — качество), на мой взгляд, стал NE5534. Этот ОУ, работает с достаточно низкими искажениями на малых сопротивлениях нагрузки, обладая, между тем, превосходными характеристиками. Можно найти и лучшие микросхемы, однако они и трудно доступны (по крайней мере, у меня в городе), и значительно дороже. Желающим поэкспериментировать, можно посоветовать ОРА134 (ОРА2134), МС33078, ОРА2604, AD825. Необходимо учитывать, что некоторые из перечисленных ОУ являются сдвоенными.

Лично я, в целях чистоты эксперимента, устанавливал в усилитель следующие ОУ: NE5534, LM 318, TL 071, TL081, К574УД1А, К140УД25, К544УД1, К140УД18, К140УД8 и даже К140УД7. Все перечисленные ОУ работали, однако при использовании «советских» приборов на выходе увеличивался «сдвиг» постоянной составляющей на выходе. Так что при использовании наших ОУ желательно устанавливать цепи балансировки «0». Лично мне понравились два ОУ — NE5534, LM318. Долго думал, решил остановиться на первой.

Назначение остальных компонентов

Ну, тут совершенно нет ничего сложного, однако я поясню (раз уж взялся). Установленные стабилитроны VD1 и VD2 призваны обеспечить питанием операционный усилитель, по этому необходимо выбрать их исходя из потребляемого тока ОУ и напряжения питания. Подавляющее большинство «операционников» вполне работоспособны в диапазоне +/- 10 -±/-15 Вольт. По этому если нет возможности найти стабилитроны на 15 Вольт, можно поставить и другие в указанном диапазоне. Помните только, что устанавливаются они попарно. На схеме стабилитроны зашунтированы «спаркой» конденсаторов. В качестве электролитов можно взять любые электролитические конденсаторы ёмкостью от 47 до 100 мФ с рекомендованным напряжением не менее 16 В. В качестве неэлектролитических конденсаторов можно поставить любые, в диапазоне емкостей от 0,047 до 0,22 мФ.

Резистор R4 определяет входное сопротивление DA1. Слишком увеличивать его не стоит, необходимо помнить, что собственное дифференциальное входное сопротивление NE5534 составляет около 300 кОм. Разумеется, при использовании других ОУ входное сопротивление можно немного увеличить. Цепочка R2C1 является простейшим фильтром, ограничивающим попадание ВЧ помех на вход усилителя, и тем самым защищает усилитель от возможной перегрузки и возбуждения, повышая устойчивость схемы. Конденсатор, отмеченный звёздочкой (параллельно R5), можно и не устанавливать. Его назначение — повышение устойчивости DA1 на высоких частотах. Если ОУ устойчив и без него, то от конденсатора можем отказаться. R1 — регулятор чувствительности усилителя. Его вполне можно заменить обычным регулятором громкости. RL — фильтр, установленный на выходе LM3886, повышает устойчивость микросхемы при работе на комплексную нагрузку (провода, фильтры АС, динамики). В сети ходят слухи, что эти элементы плохо влияют на звук. Я эти мнения не разделяю. А вот возможная генерация микросхемы, при отсутствии этих элементов, уж точно ничего хорошего в звук не принесёт. Для этих же целей служит и цепочка Цобеля (R13C8). Индуктивность изготовлена из покрытого эмалью провода диаметром 0,4 — 0,8 мм. Многие радиолюбители мотают её на резистор R12. Я же установил её рядом, намотав на оправке 0,5 мм. Количество витков — 20. Резистор R12 — одноваттный, резистор R13 — полуваттный. Мощность остальных сопротивлений не критична. Можно применять хоть SMD компоненты. В моём случае все оставшиеся резисторы 0,125 Ватт. Конденсатор С8 желательно применить с допустимым напряжением 250 — 400 Вольт. В качестве С2 рекомендуется применить неполярный конденсатор с максимально возможным качеством. В сети много рекомендаций по выбору конденсаторов, пусть каждый решает сам.

Первое включение

Первое включение усилителя было произведено с лампочкой в нагрузке (всё — таки черт его знает). Как ни странно, но усилитель молчал. Оказалось, неприятности с цепью «mute». Заменив временно «полевик» резистором 15кОм, снова включил усилитель. Все заработало. Установив полевой транзистор на место включил снова — всё работает. Ну что, ситуация порадовала. Не часто бывает, что бы вот так, почти с первого раза, всё работает. Отключаем, берём всё в охапку и несём поближе к CD — плееру и колонкам. Приступаем к прослушиванию.

Прослушивание

Надеюсь никто не ждёт от меня попыток словами передать музыку? Вот и хорошо. Скажу только что звук довольно честный, никаких дисбалансов в сторону ни ВЧ ни НЧ замечено не было. А уж, заметных на слух искажений, тем более. В общем пусть каждый, кто хочет, собирает и слушает.

LM3886. Опыт приготовления
Первое пробное прослушивание


Обратите внимание на небольшие размеры радиатора.

Я же, решил проверить как работает защита этой микросхемы от перегрева. Для этого микросхема была закреплена на транзисторном радиаторе с поверхностью контакта чуть больше чем фланец самой микросхемы. В режиме молчания микросхема нагрелась до температуры 48 — 50 Со. При работе на среднем уровне громкости (комната 3,3×6м) температура поднялась до 52 Со. После чего было решено «спалить» микросхему. Для этого я вывернул регулятор громкости «на полную» и пошёл продолжать ремонт в другой комнате. С 10 утра до 7 вечера микруха «оттопырилась по полной», озвучивая все три комнаты, однако никакого ухудшения качества звука замечено не было. Радиатор нагрелся до температуры в 93 Со. В общем моё испытание на надёжность эта микросхема прошла. После чего была «посажена» с применением термопасты на радиатор нормальных размеров и продолжила радовать хозяина (то есть меня).

Интересно было сравнение, в плане нагрева, микросхемы LM3886 с её «заклятым» другом TDA7294. Вторая, в режиме молчания, имела у меня температуру немного ниже (около 40—42 Со). Видимо объясняется это особенностями построения выходных каскадов микросхем.

Вывод

несмотря на достаточно сильный нагрев корпуса микросхема LM3886 вполне работоспособна с пассивными радиаторами. Однако применение принудительного обдува не помешает.

Ещё небольшое замечание по поводу сетевого фона. Я уже говорил, что на самой плате усилителя, в питании, установлены электролитические конденсаторы достаточно большой ёмкости — по 4700 мФ в каждом плече. Однако при подключении выводов питания усилителя непосредственно к соответствующим выводам диодного моста, фон в АС прослушивался, хоть и не значительный. После установки к выводам диодного моста дополнительных электролитов по 10 000 мФ в каждое плечё. Фон, практически, исчез. Кроме того, был сделан вывод, что микросхема «прощает» ошибки монтажа блока питания, поскольку у меня в БП было «накуралесено»... И конденсаторы больших емкостей висели на тонюсеньких проводках.

Однако, я не призываю к наплевательскому отношению в проектировании этого устройства, и, всё же, советую отнестись к организации блока питания с должным вниманием.

Практическая реализация

А точнее печатная плата. К сожалению, в силу ряда причин, я не пользуюсь соответствующими программами. По этому платы развожу сначала на бумаге, а точнее на координатной ленте или «миллиметровке». Затем всё переношу на стеклотекстолит. Дорожки рисую либо битумным лаком, либо цапон-лаком. Поэтому могу привести только фотографии самой платы и схемы её разводки на бумаге. А дальше, уж дело творчества.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Чертёж печатной платы

Небольшие пояснения


— Точки помеченные буквами «А» предназначены для соединения перемычкой, если не получится провести дорожку по внешней стороне выводов микросхемы, либо она протравится.
— заштрихованная область — масса (земля). Делается, по возможности, чем шире тем лучше.
— дорожки соединяющие вход питания (+ и -), соответствующие выводы емкостей питания и выводы «1», «5» и «4» микросхемы, так же делаются по возможности шире.
— дорожка, соединяющая выход микросхемы «3» с резистором и индуктивностью, узкими делать не советую. В крайнем случае, можно пропаять её по всей длине лужёным медным проводом.
— в плате предусмотрена возможность установки полевых транзисторов КП364, КП303, и, при желании, резистора (нарисован пунктиром) на выбор.


Вид печатной платы со стороны деталей

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Вид печатной платы со стороны дорожек. Уже установлен радиатор достаточно эффективного охлаждения.

Ну вот вроде бы и всё. По крайней мере, пока всё. Кто заинтересован, у кого есть вопросы — пишите всеми доступными способами на все доступные адреса. Если смогу — отвечу.

Успехов в творчестве.
С уважением, Юра Зотов.
Юрий (yura)
Ц.Ф.О. Рязань
Профиль yura
Живу в нескольких километрах от Рязани.
Работаю в самой Рязани на нефтезаводе. Начальник участка компрессорных установок.
Радиолюбительством занимаюсь с 1989г.
Основные направления интересов: усилители (предварительные, оконечные) и то что с ними связано; устройства обработки звука;аналоговая запись; радиоприём; ну и остальное по-немножку.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 40

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Новое звучание TDA2822M. Усилитель с изменяемым выходным сопротивлением... Известно, что повышение выходного сопротивления усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ) способно...
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 Большая статья о маленьком усилителе на микросхеме TDA2822M... Старый друг лучше новых двух! Пословица Интегральная микросхема TDA2822M благодаря небольшому...
Схема на Датагоре. Новая статья Сделай сам предварительный усилитель-корректор для винила со стандартной характеристикой RIAA... Надеюсь, кого-то из сограждан может заинтересовать такой архаичный инструмент, как предварительный...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой ESR (ЭПС) измеритель быстрого приготовления... ESR-метр или прибор для измерения ЭПС - эквивалентного последовательного сопротивления. Как...
Схема на Датагоре. Новая статья ESR / ЭПС пробник в корпусе от модема.... Как известно, причиной подавляющего большинства дефектов радиоэлектронной аппаратуры являются...
Схема на Датагоре. Новая статья Однофазный привод постоянного тока... В основе разработки электропривода лежит принцип работы следящего привода с одноконтурной системой...
Схема на Датагоре. Новая статья Обратная связь по току или "Почти ламповый усилитель..."... Большинство граждан этого виртуального города пришли сюда вместе с желанием сделать хороший...
Схема на Датагоре. Новая статья TDA7386... Усилитель для кар-аудио. 4 х 45 Ватт на 4 Ома макс., минимальная обвеска: 6 конденсаторов. Защита...
Схема на Датагоре. Новая статья TDA7050 - усилитель для наушников и простой микшер на 18 каналов... TDA7050 от PHILIPS это стерео усилитель для наушников. Минимальная обвеска, надежность. Не сгорает...
Схема на Датагоре. Новая статья Операционные усилители. Ч.1 Теория, типовые включения... Источник: Радиокот.ру Представляю вашему вниманию статью про операционные усилители (ОУ). Надеюсь...
Схема на Датагоре. Новая статья LM3886... Overture™ Series High Power Solutions. LM3886 это однокристальный одноканальный усилитель низкой...
<
  • Главный редактор
13 июля 2008 16:48

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 665 комментариев
  • 267 публикаций
 
  • 0
Кто будет повторять и отрисует плату в СпринтЛэйауте - милости просим поделиться файликом!

<
  • Гражданин
15 июля 2008 10:16

Валентин / BVLabs

Цитата
  • С нами с 24.05.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 6 комментариев
  • 1 публикация
 
  • 0
Ошибочка - Индуктивность мотать на оправке 5 мм.

<
  • Прохожий
21 июля 2008 01:16

/ Diver52

Цитата
  • С нами с --
  • 0 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Юрий, огромное спасибо за схему. Сейчас полностью собрал усилок по статье (осталось только в корпус запихнуть), звук прямо чистый. :) Сейчас полностью устранил фон, доработал питание (сейчас емкость 24700 мкФ в каждом плече), звучание ну очень нравится. Наконец-то добился того, чего хотел. :) Осталось только динамики 100ГДШ33-8 купить и собрать самодельные колонки. :) Если нужна схема питания, а также описание процесса изготовления, могу прислать на почту.

<
  • Гражданин
25 июля 2008 07:11

Юрий / yura

Цитата
  • С нами с 15.05.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 11 комментариев
  • 2 публикации
 
  • 0
Большое спасибо за внимательное чтение статьи - диаметр оправки конечно около 5 мм.
Хотелось вот что ещё добавить: если "дополнить" схему системой балансировки нуля ОУ (взять из даташита используемого ОУ), то резко снижается температура нагрева LM3886. И "щелчёк" в динамиках АС немного потише. Так что рекомендую.

<
  • Кандидат
17 сентября 2008 17:28

Антон / Connect

Цитата
  • С нами с 18.12.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 3 комментария
  • 0 публикаций
 
  • 0
Небольшое замечание: в среднем положении движка R1 образуется ФНЧ из эквивалента половинок R1, R2 и C1 , валящий высокие примерно с 12.5 кГц...

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.