Priče iz čipa: LM1875 Pojačalo za zvuk: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Volim neka pojačala za čipove - male pakete čiste audio snage. Sa samo nekoliko vanjskih komponenti, čistim napajanjem i nekim velikim hladnjakom možete dobiti zaista hi-fi kvalitetan zvuk koji parira složenom, diskretnom dizajnu tranzistora.

Ušao sam u malo više detalja o prednostima pojačala sa čipom u svom priznanju LM386 - to bi moglo biti dobro mjesto za početak. Ovdje ću zaroniti u ono što čini LM1875 tako sjajnim i kako izgraditi jednostavno kolo. Jaši, Dobbine!

Korak 1: Pozdravite LM1875

LM1875 ("osamnaest-sedamdeset pet") je čudovište čipa u vrlo skromnom pakovanju i još jedan veoma voljen čip u DIY audio zajednici. Službeni tehnički list (PDF) tvrdi da se može pogoniti 20W do 8Ω opterećenja pri +-25V i do 30W uz dodatnih +-5V soka … i sve to na manje od 1% THD. I koliko god to bilo rijetko, mogu potvrditi da je hvalisanje u tehničkom listu točno uočeno - do tih se brojki može doći sasvim udobno u stvarnosti (s obzirom na zdravo hlađenje).

Korak 2: Pinout

Paket TO-220, sa samo 5 pinova, jednostavno je spojiti:

1 - Negativni ulaz (-IN)

2 - Pozitivni ulaz (+IN)

Standardni ulazi za op-pojačalo, s pozitivnim ulazom koji prima audio signal, a negativnim ulazom vezanim za uzemljenje.

3 - Negativno napajanje (-Vee)

5 - Pozitivno napajanje (Vcc)

Ovdje napajate pojačalo, idealno s dvostrukim napajanjem. Također se može pokretati jednim napajanjem vezanjem pina 3 za uzemljenje, međutim performanse mogu naštetiti.

4 - Izlaz

Evo gdje večerate uz neki slatki, slatki pojačani signal.

Korak 3: Shema i BOM

Evo jednostavne sheme za jedan kanal - za stereo će vam trebati dva ova.

R1 i R2 su otpornici pojačanja priključeni na invertirajući ulaz pojačala. Vrijednosti 22KΩ i 1KΩ rade na dobitku od 23:

Dobit = 1 + (R1 / R2)

= 1 + (22 / 1) = 23

Da biste promijenili pojačanje, jednostavno zamijenite R1 s drugim otpornikom u komskom rasponu i uključite ga u formulu.

CIC1 do CIC4 su kondenzatori za razdvajanje za LM1875. Manji kondenzator (100nF) filtrira visokofrekventnu buku na razvodniku, dok veći poklopac (220uF) pruža izvor energije za ublažavanje padova u napajanju. U proizvodnom krugu ove kape treba postaviti što je moguće bliže ulaznim pinovima čipa. Za više informacija pogledajte ovaj iznenađujuće lako razumljiv članak Analog Devices o pravilnim tehnikama razdvajanja.

Slično, C1, C2, R2 i R3 su tu da filtriraju šum, dok R5 djeluje kao padajući otpornik, dopuštajući put do mase ako nema spojenog signala (smanjenje šuma).

R6 i C3 tvore RC kolo, filter koji uklanja radio frekvencije iz povratka u kolo i sprječava povratak oscilacija zvučnika u pojačalo.

_

BOM:

IC: LM1875

R1: 22 kΩ

R2: 1 kΩ

R3: 1 kΩ

R4: 1MΩ

R5: 22 kΩ

R6: 1Ω, 1W

C1: 10uF elektrolitički (ili poželjno, poliesterski/polipropilenski film)

C2: 47uF elektrolitički

C3: 220nF X7R / film

CIC1, CIC3: 220uF elektrolitički

CIC2, CIC4: 100nF X7R / film

_

Trebat će vam način za uvođenje zvuka - iz starog sam uređaja izvukao utičnicu od 3,5 mm i napravio proboj koji se uključuje direktno u matičnu ploču, ili biste mogli odsjeći glavu sa starog audio kabela od 3,5 mm, zalijepiti zaglavlja krajeve i spojite direktno.

Također, trebat će vam uobičajeni kratkospojnici, žice, opterećenje zvučnika/lažne utičnice i napajanje - bit će korisna pristojna promjenjiva napojna jedinica koja može dati +/- 30 V.

Konačno - hladnjak! Većina čipamp klasa A/B zahtijevaju značajno hlađenje, stoga nabavite veći hladnjak nego što mislite da će vam trebati i zadržite ga u svrhu izrade prototipa.

Korak 4: Izrada iverice

Pa evo moje mape …

… Ali ODRICANJE

Ovo nije najoptimalniji raspored - idealno bi bilo da komponente budu mnogo bliže jedna drugoj, a posebno kapice za odvajanje suviše su udaljene od IC pinova. Međutim, raširio sam ga kako bih lakše razumio fotografije i kako bi moj neugodni hladnjak stao. Rezultati su dobri za kratke periode testiranja.

Stavio sam obje trake za napajanje na jednu stranu matične ploče, tako da mogu ostaviti prostor oko IC -a za hladnjak. Ovo ima dodatnu korist od toga što su namjenske pozitivne, negativne i uzemljene šine lako dostupne uz dno ploče.

Korak 5: Ne zaboravite hladnjak

Da biste pripremili hladnjak, prvo ga poravnajte na ploči i označite gdje bi trebala proći rupa kako biste ga pričvrstili za IC. Zatim izbušite rupu i izbrusite cijelu dodirnu površinu vrlo finim papirom dok površina ne postane glatka i sjajna.

Zatim nanesite točku termalne paste na dodirnu površinu i postavite izolacijsku liskun na vrh pomoću neke pincete - pokušajte ne rukovati liskunom prstima.

Na kraju, upotrijebite cilindar (ili "čahuru"), maticu i vijak za pričvršćivanje čipa za hladnjak. Trebao bi biti dovoljno zategnut da se IC ne može okretati oko vijka, a ne zategnuti!

Na kraju, dvaput provjerite je li jezičak čipa izoliran od hladnjaka testiranjem kontinuiteta s vašim multimetrom - s jednom sondom na jezičku hladnjaka, a drugom na samom hladnjaku. Nema zvučnog signala = dobar posao!

Korak 6: Isprobajte

Provjerite i dvaput provjerite jesu li sve vaše veze čvrste i provjerite šaljete li + i - napon u ispravne šine. Postavite napajanje na oko +-10V, odmaknite se i uključite!

Ako se ne pojavi šokantna erupcija dima, vjerojatno ste uspjeli. Pustite muziku i slušajte probni zvučnik. Ako napajanje vašeg stola ima ugrađeni ampermetar, možete vidjeti koliko struje vaše pojačalo vuče u bilo kojem trenutku - pokušajte pojačati zvuk da vidite kako se struja povećava.

Pri niskim naponima vjerojatno ćete prije ili kasnije naići na izrezivanje ili druge oblike izobličenja, a pri većoj jačini vaša će glazba zvučati prilično užasno. Polako povećavajte napon - LM1875 se nosi sa +-25V poput prvaka, pa ako imate pristojan hladnjak, ne biste trebali brinuti.

Izlazni napon

Pretvorio sam izlaz u ogromno lažno opterećenje (otpornik od 300 W, 8Ω) i usmjerio izlaz. Uz sinusni talas od 1 kHz na vrhuncu od 810mV, LM1875 mi je ponudio respektabilan, čist vrh od 20,15 V (14,32 V RMS) na izlazu - samo malo iznad naše postavke pojačanja.

Snaga

Što se tiče čiste snage, činim to…

Snaga RMS = Vrms^2 / R = 14,32^2 /8 = 25,63W

… samo stidljiv od 26W! Uopšte nije loše.

U ovom trenutku sam htio vidjeti mogu li doći do te mitske oznake LM1875 od 30 W, ali prvo sam morao zamijeniti hladnjak nečim malo ohrabrujućim …

Korak 7: Čudovište od bakra