- LA4440 IC
- Materiály potrebné pre 40W duálny stereofónny zvukový zosilňovač
- Obvod zosilňovača dvojitého IC LA4440
- Dizajn PCB audio zosilňovača LA4440
- Výroba DPS pomocou metódy prenosu tonera
- Pracovný obvod zosilňovača LA440
- Tipy a úvahy týkajúce sa návrhu zosilňovača zvuku
LA4440 je veľmi populárny dvojkanálový zvukový zosilňovač, ktorý sa bežne používa na výrobu vysoko výkonných zvukových zosilňovačov. IC je známy pre svoj vysoký výkon, ľahkú dostupnosť a lacnú cenu, vďaka čomu je obľúbený medzi
systémami domáceho kina a zosilňovačmi do automobilov, ktoré pracujú na 12V. Preto sa v tomto článku dozvieme, ako vytvoriť vysoko výkonný stereofónny zvukový zosilňovač pomocou integrovaného zvukového zosilňovača LS4440. Obvod bude mať dva integrované zosilňovače LS4440 a bude schopný riadiť dva 20W reproduktory (20W + 20W) s reguláciou hlasitosti, basov a výšok. Zvukový vstup pre našu dosku zosilňovača môže byť tiež poskytovaný priamo z audio konektora alebo bezdrôtovo pomocou Bluetooth.
Predtým sme vytvorili veľa obvodov zvukových zosilňovačov od malých 10 W zosilňovačov až po ťažké 100 W výkonové zosilňovače, ktoré používajú rôzne triedy výkonového zosilňovača tak, aby vyhovovali rôznym aplikáciám. Môžete ich tiež skontrolovať, ak sú vaše požiadavky odlišné.
LA4440 IC
Predtým, ako začneme stavať tento zosilňovač, pochopme viac o výkonovom zosilňovači LA4440, aby sme sa dozvedeli viac o jeho technických špecifikáciách, aby sme mohli efektívne navrhnúť náš zosilňovač. Ako je zobrazené nižšie, LA4440 je 14-kolíkový integrovaný zosilňovač lineárneho zvuku vyvinutý spoločnosťou SANYO.
IC je možné použiť ako mono audio zosilňovač alebo ako stereofónny dvojkanálový audio zosilňovač. Má duálne aktivačné režimy, a to stereofónny režim a režim mosta. Hlavný rozdiel medzi týmito dvoma režimami konfigurácie je v stereofónnom režime, keď jeden IC dokáže riadiť maximálne 6 W + 6 W dva reproduktory, ktoré znamenajú zaťaženie iba 12 W, ale v konfigurácii režimu premostenia získate z jedného IC 19 W audio výstup. pre jedného reproduktora. Preto potrebujeme 2 IC na výrobu stereo a 2 kópie toho istého obvodu, o ktorých si povieme v časti Schéma zapojenia. Tu som nakonfiguroval zvukový zosilňovač v režime mosta na získanie výkonného zvukového výstupu 20 W + 20W. Pretože náš dizajn má dva integrované obvody, označuje sa aj ako obvod zosilňovača Double IC 4440. Okrem toho má náš integrovaný obvod zosilňovača zvuku aj nasledujúce výhody.
- Má dobré odmietnutie zvlnenia 46 dB
- Dobré oddelenie kanálov
- Malý zvyškový hluk
- Nízka obnova zvuku v širokom rozsahu nízkych frekvencií až po vysoké frekvencie hudby.
- Malé vyskočenie alebo hluk pri štarte
- Zabudovaná funkcia stlmenia zvuku
- Zabudovaná ochrana: Prepäťová ochrana, prepäťová ochrana, skratová ochrana pin-to-pin.
- Potrebné minimum náhradných dielov
Čo je Ripple Rejection a prečo je dôležité?
Zvlnenie je zmena napätia a prúdu v ustálenom stave, ktorú je možné meniť so záťažou, čo spôsobuje šum na výstupnom konci obvodu a tým vedie k skresleniu. Na prekonanie tohto problému je použitý filter, ktorý pomáha eliminovať tento šum / zvlnenie. Hovorí sa tomu zvlnenie. LA4440 IC poskytuje dobrú hodnotu odmietnutia zvlnenia 46 dB.
Čo je to oddelenie kanálov?
Keď jeden balíček IC obsahuje viac operačných zosilňovačov (LA4440 IC má 2 kanály), jeden operačný zosilňovač ovplyvňuje výkon iného operačného zosilňovača. Aby sa zabránilo tomuto problému, poskytuje modul LA4440 IC dobré oddelenie kanálov
Viac technických detailov spolu s grafmi výkonu nájdete v údajovom liste LA4440 IC. Ďalej je uvedený interný blokový diagram a obrázok pinoutu
Materiály potrebné pre 40W duálny stereofónny zvukový zosilňovač
Kompletný zoznam materiálov so stereofónnym zvukovým zosilňovačom je uvedený nižšie. Väčšina použitých komponentov by mala byť ľahko dostupná, pretože sa bežne používajú v obvodoch zosilňovačov zvuku.
| S.No | Diely | Typ | Množstvo |
| 1 | LA4440 | IC (SANYO) | 2 |
| 2 | 2200uF / 50 V | KAPACITOR (KELTRON) | 2 |
| 3 | 47uF / 25 v | KAPACITOR (KELTRON) | 4 |
| 4 | 470uF / 25 V | KAPACITOR (KELTRON) | 4 |
| 5 | 100 uF / 25 V | KAPACITOR (KELTRON) | 2 |
| 6 | 1uF / 25V | KAPACITOR (KELTRON) | 2 |
| 7 | 104 PF | KAPACITOR (KELTRON) | 8 |
| 8 | 220 OHOMOV | ODPOR | 2 |
| 9 | 1 K. | ODPOR | 2 |
| 10 | 2,2 K. | ODPOR | 2 |
| 11 | DUÁLNY KANÁL 50K POTENCIOMETER | BOURNS / LRM | 3 |
| 12 | SVORKA S 2 SKRUTKAMI | GENERICKÉ | 3 |
| 13 | 3 PINOVÁ SKRUTKA | GENERICKÉ | 1 |
| 14 | LM7805 | REGULÁTOR NAPÄTIA IC | 1 |
| 15 | MODUL BLUETOOTH | KOZMICKÝ | 1 |
| 16 | TRANSFORMÁTOR | 0 - 12 V (KLASICKÉ) | 1 |
| 17 | REPRODUKTOR (20 W) 4 ohmy | (SWETON) | 2 |
| 18 | 1N5408 | 3A Dioda na všeobecné použitie | 4 |
| 19 | Chladič | Použite hliníkovú dosku chladiča | 1 |
| 20 | Ventilátor | Chladiaci ventilátor skrinky počítača | 1 |
| 21 | Nejaký štartovací drôt |
Obvod zosilňovača dvojitého IC LA4440
Kompletná schéma zapojenia zosilňovača 4440IC je znázornená na obrázku nižšie. Kvôli vysokovýkonnej povahe obvodu sa neodporúča na vytvorenie tohto obvodu použiť nepájivú dosku. Preto budeme doma vyrábať PCB tak, že pre tento obvod navrhneme PCB audio zosilňovača.
Pripojil som kondenzátory C13 a C14 na prvom IC a rovnakým spôsobom C23 a C16 pre druhý IC k pinom IC 1 a 7. Tieto kondenzátory sa nazývajú spätnoväzbové kondenzátory. Nízka medzná frekvencia nášho zosilňovača závisí od hodnoty týchto kondenzátorov, ak sa hodnota zvýši, čas spustenia sa oneskorí. Napäťový zisk týchto kondenzátorov na IC 1 a 2 je možné upraviť zmenou hodnoty odporu R1 a R2.
Kondenzátory C15 a C19 pre prvý IC a C20 a C21 pre druhý IC sú spojené s výstupnou svorkou s IC pinmi 9 až 10 a 13 až 12. Tieto kondenzátory sa nazývajú Bootstrap kondenzátory a používajú sa na úpravu basov alebo nízkych frekvencií..
C3 a C4 sú veľmi dôležité kondenzátory. Hodnota tohto kondenzátora by mala byť vysoká, zvyčajne sa odporúča 2200uF 35V alebo 4700uF 35v pre filtráciu hlavného napájania a manipuláciu so záťažou. Na zlepšenie kvality zvuku sú kondenzátory dimenzované na výkon od 1 A do 3 A. Kondenzátory C2 a C5 sú filtračné kondenzátory, ktoré sa používajú na filtrovanie zvukového vstupu poskytovaného nášmu zosilňovaču IC.
Kondenzátory C18 a C17 sú obtokové kondenzátory, ktoré sa používajú v audio systéme alebo iných elektronických obvodoch na filtráciu šumu. Keď je aktívne zariadenie, ako je náš audio zosilňovač, pripojené k napájaciemu zdroju, prúd nasávaný našim zariadením vytvorí pokles napätia na napájacom zdroji. V dôsledku zmeny impedancie našej záťaže a niekoľkých aktívnych záťaží pripojených na rovnakej ceste bude odoberaný prúd kolísať a vytvárať viac napäťových špičiek a odrazu od zeme. Aby sme sa vyhli týmto problémom, bežne vo svojej záťaži používame obtokový kondenzátor, ktorý poskytuje obtokovú cestu pre prechodný prúd namiesto toho, aby pretekal spoločnou cestou.
Dizajn PCB audio zosilňovača LA4440
Ako už bolo spomenuté, obvod zahŕňa cestu vysokého prúdu, a preto ho nemožno zostaviť a otestovať na doske. Preto sme pre vyššie uvedený obvod navrhli DPS pomocou softvéru Eagle. Môžete použiť akýkoľvek návrhový softvér DPS podľa vášho výberu. Môžete tiež spájkovať obvod priamo na doske perf, ak nechcete navrhnúť PCB. Moje rozloženie plošných spojov vyzerá takto, ako je uvedené nižšie.
Toto konštrukčné usporiadanie DPS použijeme na vytvorenie vlastnej DPS doma. Môžete si tiež stiahnuť súbor GERBER pre túto DPS z odkazu nižšie. Po získaní súboru GERBER môžete buď vytvoriť DPS v domácnosti podľa pokynov pre domáce PCB, alebo zdieľať súbor GERBER s výrobcom PCB, aby ste si ich vytvorili.
Stiahnite si vysoko výkonný stereofónny audio zosilňovač LA4440 DPS GERBER
Dizajn dosky s plošnými spojmi má dva zvukové vstupy, jeden je vedený cez priamu zvukovú linku cez aux a 3,5 mm zvukový konektor a druhý slúži na bezdrôtové pripojenie Bluetooth. Použili sme tiež skrutkové svorky na napájanie dosky a pripojenie dvoch 20W reproduktorov. Potenciometre sa používajú na ovládanie hlasitosti, basov a výšok.
Výroba DPS pomocou metódy prenosu tonera
Na ukážku tohto projektu sme vytvorili vlastnú DPS metódou Toner transfer. Na nasledujúcich obrázkoch sú zobrazené rôzne fázy našej dosky počas procesu výroby.
Pozrite sa na obrázok uvedený nižšie a uvidíte, ako vyzerá domáca doska s plošnými spojmi po vŕtaní všetkých doštičiek s komponentmi. Ako vidíte, doska sa ukázala elegantná a podložky sú zreteľné a zreteľné.
Akonáhle je doska prečítaná, je čas vložiť všetky komponenty a spájkovať ju na dosku PCB na mieru. Ďalej sú zobrazené komponenty, ktoré som použil na spájkovanie dosky. Tu používam dvojkanálový potenciometer na ovládanie hlasitosti, basov a výšok. Na napájanie môžete použiť napájací zdroj 12 V 1 A až 3 A alebo batériu 12 V.
Dvojpólové skrutkové svorky sa používajú na napájanie a pripojenie reproduktorov. Trojpólové skrutkové svorky sa používajú na zabezpečenie zvukového vstupu. Pridávame tiež mini integrovaný modul Bluetooth, pretože v dnešnej dobe ľudia radi prehrávajú skladby priamo zo svojich mobilných telefónov a zjavne cez bezdrôtové pripojenie. Tiež je potrebné vložiť zástrčku typu muž-žena pre ľahké odstránenie a zmenu. Na napájanie tohto modulu Bluetooth som použil integrovaný obvod regulátora pozitívneho napätia LM7805, ktorý pomáha riadiť a znižovať napätie z 12 V na 5 V.
Všimnite si, že som musel odstrániť časť diódového mostíka z DPS, aby sa zmenšil obvod s menším rozmerom a aby bol kompaktný. Ale ako napájací zdroj transformátora musíte pred vstupom do tohto obvodu zosilňovača použiť diódový mostík so 4 kusmi 5408 univerzálnej diódy 3 Amp. Obrázok uvedený nižšie ukazuje, ako sa to javí po spájkovaní všetkých komponentov.
Pracovný obvod zosilňovača LA440
Keď je doska pripravená, môžeme ju otestovať priamym pripojením reproduktorov a napájaním. Zvukový vstup môže byť buď z 3,5 mm zvukového konektora (trojkolíková skrutková svorka), alebo cez náš modul Bluetooth. Kompletné fungovanie obvodu zosilňovača je demonštrované v obidvoch režimoch na videu nižšie. Ak máte nejaké otázky, môžete na zverejnenie svojich otázok využiť naše fórum Circuitdigest.
Tipy a úvahy týkajúce sa návrhu zosilňovača zvuku
LA4440 alebo CD4440 IC má zabudované tepelné vypnutie a odvádza veľa tepla. Pre predĺženie životnosti teda pripevnite dobrý chladič. K skrini zosilňovača môžete tiež pripevniť chladiaci ventilátor. Je častým problémom, že zosilňovač môže trpieť hlukom a vydávať hučanie. Aby ste sa vyhli problémom so šumom zvukového zosilňovača, skontrolujte nasledovné.
- Chladič je spoločný s GND so zápornými svorkami napájacieho zdroja.
- Na dosiahnutie najlepšieho výsledku použite niekoľko veľkých kondenzátorov vo výkonových filtroch a fázach usmerňovania, ako napríklad 2200uF, 4700uF alebo 6800uF alebo 10000uF 25v alebo 50V kondenzátor. Nepoužívajte napájací zdroj transformátora, pretože nie je potrebný na napájanie z batérie.
- Telo potenciometra hlasitosti, basov a výšok by malo byť spoločné so záporným napájaním.
- Použite kovové puzdro / skrinku
- Hluk tiež závisí od dobrého uzemnenia hlavného vedenia a mal by byť prepojený so skriňou.
- Môžete tiež použiť audio transformátor na izoláciu a filtrovanie šumu.
