Tarinoita sirulta: LM1875 -äänivahvistin: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Rakastan joitain siruvahvistimia - pieniä paketteja puhdasta äänitehoa. Vain muutamilla ulkoisilla komponenteilla, puhtaalla virtalähteellä ja runsaalla jäähdytyselementillä saat todella hifi-äänen, joka kilpailee monimutkaisten, erillisten transistorimallien kanssa.

Menin hieman tarkemmin siruvahvistimien eduista LM386 -kunnianosoituksessani - se voisi olla hyvä paikka aloittaa. Tässä sukeltan suoraan siihen, mikä tekee LM1875: stä niin suuren ja kuinka rakentaa yksinkertainen piiri. Aja, Dobbin!

Vaihe 1: Tervehdi LM1875: tä

LM1875 ("kahdeksantoista seitsemänkymmentäviisi") on sirun hirviö erittäin vaatimattomassa paketissa ja toinen rakastettu siru DIY-ääniyhteisössä. Virallinen tietolomake (PDF) väittää kyvyn ajaa 20 W 8Ω: n kuormituksiin +-25 V: n ja jopa 30 W: n mukana ++5 V: n lisämehulla … ja kaikki alle 1% THD: llä. Ja niin harvinaista kuin se voi olla, voin vahvistaa, että tietolomakkeessa oleva kehuu on paikallaan - nämä luvut voidaan saavuttaa todellisuudessa mukavasti (kun otetaan huomioon terveellinen jäähdytys).

Vaihe 2: Pinout

TO-220-paketti, jossa on vain 5 nastaa, on yksinkertaisesti kytketty:

1 - Negatiivinen tulo (-IN)

2 - Positiivinen tulo (+IN)

Normaalit op-amp-tulot, positiivinen tulo vastaanottaa audiosignaalin ja negatiivinen tulo on sidottu maahan.

3 - Negatiivinen tarjonta (-Vee)

5 - Positiivinen syöttö (Vcc)

Täällä syötät vahvistimen, mieluiten kaksoislähteellä. Sitä voidaan ohjata myös yhdellä syöttölaitteella sitomalla nasta 3 maahan, mutta suorituskyky voi kärsiä.

4 - Lähtö

Tässä voit ruokailla makealla, makealla vahvistetulla signaalilla.

Vaihe 3: Kaavio ja BOM

Tässä on yksinkertainen kaavio yhdelle kanavalle - stereoihin tarvitset kaksi näistä.

R1 ja R2 ovat vahvistusvastuksia, jotka on liitetty vahvistimen invertoivaan tuloon. Arvot 22KΩ ja 1KΩ vahvistuvat 23:

Vahvistus = 1 + (R1 / R2)

= 1 + (22 / 1) = 23

Jos haluat muuttaa vahvistusta, vaihda R1 vain toiseen kohm -alueen vastukseen ja kytke se kaavaan.

CIC1 - CIC4 ovat LM1875: n irrotuskondensaattoreita. Pienempi kondensaattori (100nF) suodattaa pois korkeataajuisen kohinan sähkökiskosta, kun taas suurempi kansi (220uF) tarjoaa virtalähteen tasoittaa virtalähteen pudotuksia. Tuotantopiirissä nämä korkit tulee sijoittaa mahdollisimman lähelle sirun tehonappeja. Jos haluat lisätietoja, tutustu tähän yllättävän helposti ymmärrettävään Analog Devices -artikkeliin oikeista irrotustekniikoista.

Samoin C1, C2, R2 ja R3 suodattavat kohinaa, kun taas R5 toimii alasvetovastuksena, joka mahdollistaa polun maahan, jos signaalia ei ole kytketty (hum-vaimennus).

R6 ja C3 muodostavat RC -piirin, suodattimen, joka poistaa radiotaajuuksia syöttämästä takaisin piiriin ja estää kaiuttimien värähtelyt palaamasta vahvistimeen.

_

BOM:

IC: LM1875

R1: 22 kΩ

R2: 1 kΩ

R3: 1 kΩ

R4: 1 MΩ

R5: 22 kΩ

R6: 1Ω, 1W

C1: 10uF elektrolyyttinen (tai mieluiten polyesteri/polypropeenikalvo)

C2: 47uF elektrolyyttinen

C3: 220nF X7R / elokuva

CIC1, CIC3: 220uF elektrolyyttinen

CIC2, CIC4: 100nF X7R / elokuva

_

Tarvitset tavan syöttää ääntä - keräsin 3,5 mm: n liittimen vanhasta laitteesta ja tein katkaisun, joka kytketään suoraan leipälautaan, tai voit leikata pään irti vanhasta 3,5 mm: n audiokaapelista, kiinnittää joitakin otsikoita päät ja liitä se suoraan.

Tarvitset myös tavalliset puserot, johdot, kaiuttimen/nuken kuorman ja virtalähteen - kunnollinen muuttuva penkki -virtalähde, joka voi tarjota +/- 30 V.

Lopuksi - jäähdytyselementti! Useimmat A/B -luokan siruammet vaativat merkittävää jäähdytystä, joten hanki isompi jäähdytyselementti kuin luulet tarvitsevasi ja säilytä se prototyyppitarkoituksessa.

Vaihe 4: Breadboard Build

Tässä siis leipäpöytäni…

… Mutta VASTUUVAPAUSLAUSEKE

Tämä ei ole optimaalisin asettelu - ihanteellisessa tapauksessa komponenttien tulisi olla paljon lähempänä toisiaan, ja erityisesti irrotuskorkit ovat liian kaukana IC -nastoista. Kuitenkin levitin sen, jotta se olisi helpompi ymmärtää valokuvissa ja jotta hankala jäähdytyselementti sopisi. Tulokset ovat hyviä lyhyillä testausjaksoilla.

Laitoin molemmat virtakiskon nauhat leipälaudan toiselle puolelle, jotta voisin pitää tilaa IC: n ympärille jäähdytyselementille. Tästä on se lisäetu, että omat positiiviset, negatiiviset ja maadoitetut kiskot ovat helposti saatavilla levyn pohjaa pitkin.

Vaihe 5: Älä unohda jäähdytyselementtiä

Valmistele jäähdytyselementti asettamalla se ensin taululle ja merkitsemällä minne reikä menee sen kiinnittämiseksi IC: hen. Poraa sitten reikä ja hio koko kosketuspinta erittäin hienolla paperilla, kunnes pinta on sileä ja kiiltävä.

Levitä seuraavaksi piste lämpötahnaa kosketuspinnalle ja aseta eristävä kiille päälle tietyillä pinseteillä - yritä olla käsittelemättä kiiltoa sormillasi.

Käytä lopuksi silinteriä (tai "holkkia"), mutteria ja pulttia kiinnittääksesi sirun jäähdytyselementtiin. Sen pitäisi olla tarpeeksi tiukka, jotta IC: tä ei voi kiertää pultin ympäri, eikä tiukemmin!

Lopuksi, tarkista vielä kerran, että sirun kieleke on eristetty jäähdytyselementistä tekemällä jatkuvuustestin yleismittarilla - toinen mittapää jäähdytyselementin kielekkeellä ja toinen jäähdytyselementillä. Ei piippausta = hyvä työ!

Vaihe 6: Testaa

Tarkista ja tarkista, että kaikki liitännät ovat kunnossa, ja varmista, että lähetät + ja - jännitteen oikeisiin kiskoihin. Aseta virtalähteeksi noin +-10 V, seiso ja kytke virta päälle!

Jos ei näy järkyttävää savun purkausta, olet todennäköisesti onnistunut. Soita musiikkia ja kuuntele testikaiutinta. Jos penkkivirtalähteessäsi on sisäänrakennettu ampeerimittari, näet kuinka paljon virtaa vahvistimesi kuluttaa milloin tahansa - yritä lisätä äänenvoimakkuutta nähdäksesi virrankulutuksen kasvavan.

Alhaisilla jännitteillä joudut leikkaamaan tai muuntumaan väärin ennemmin kuin myöhemmin, ja suuremmilla äänenvoimakkuuksilla musiikki kuulostaa melko kauhealta. Nosta jännitettä hitaasti - LM1875 käsittelee +-25V kuin mestari, joten jos sinulla on kunnollinen jäähdytyselementti, ei pitäisi olla mitään syytä huoleen.

Ulostulojännite

Ajoin lähdön jättimäiseen nukkakuormaan (300 W: n 8Ω: n vastus) ja rajoitin ulostulon. 1 kHz: n siniaalto 810 mV: n huippulla LM1875 tarjosi minulle kunnioitettavan, puhtaan 20,15 V: n huippun (14,32 V RMS) ulostulossa - vain hieman vahvistusasetuksemme yläpuolella.

Virta

Puhtaan tehon osalta teen sen…

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

… Pelkää 26W! Ei huonommin.

Tässä vaiheessa halusin nähdä, pääsenkö myyttiseen LM1875 30W -merkkiin, mutta ensin minun oli vaihdettava jäähdytyselementti johonkin hieman rauhoittavaan…

Vaihe 7: Kuparihirviö