Çipten Öyküler: LM1875 Ses Amplifikatörü: 8 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Bana bazı çip amfileri seviyorum - küçük saf ses gücü paketleri. Yalnızca birkaç harici bileşen, temiz bir güç kaynağı ve bir miktar ağır soğutucu ile karmaşık, ayrık transistör tasarımlarına rakip olan gerçekten hi-fi kalitesinde ses elde edebilirsiniz.

LM386 hediyemde chip amfilerin faydaları hakkında biraz daha ayrıntıya girdim - bu, başlamak için iyi bir yer olabilir. Burada, LM1875'i bu kadar harika yapan şeyin ne olduğuna ve basit bir devrenin nasıl kurulacağına başlayacağım. Sür, Dobbin!

Adım 1: LM1875'e Merhaba Deyin

LM1875 ("onsekiz-yetmiş-beş"), çok mütevazı bir pakette bir çip canavarıdır ve DIY ses topluluğunda çok sevilen bir başka çiptir. Resmi veri sayfası (PDF), 20W'ı +-25V verilen 8Ω yüklere ve ekstra +-5V meyve suyu ile sağlanan 30W'a kadar ve tümü %1'den daha az THD'de sürme yeteneğini iddia ediyor. Nadiren de olsa, veri sayfasındaki övünmenin yerinde olduğunu onaylayabilirim - bu rakamlara gerçekte oldukça rahat bir şekilde ulaşılabilir (bazı sağlıklı soğutma göz önüne alındığında).

2. Adım: Pin Çıkışı

Yalnızca 5 pimli TO-220 paketinin bağlanması son derece basittir:

1 - Negatif Giriş (-IN)

2 - Pozitif Giriş (+IN)

Pozitif girişin ses sinyalini aldığı ve negatif girişin toprağa bağlı olduğu standart op-amp girişleri.

3 - Negatif Arz (-Vee)

5 - Pozitif Arz (Vcc)

Burada amplifikatörü ideal olarak çift beslemeyle beslersiniz. Ayrıca pin 3'ü toprağa bağlayarak tek bir besleme ile çalıştırılabilir, ancak performans düşebilir.

4 - Çıktı

İşte burada tatlı, tatlı, güçlendirilmiş bir sinyalle yemek yiyorsunuz.

3. Adım: Şematik ve Malzeme Listesi

İşte tek bir kanal için basit bir şema - stereo için bunlardan ikisine ihtiyacınız olacak.

R1 ve R2, amplifikatörün evirici girişine bağlı kazanç dirençleridir. 22KΩ ve 1KΩ değerleri 23 kazanç sağlar:

Kazanç = 1 + (R1 / R2)

= 1 + (22 / 1) = 23

Kazancı değiştirmek için, R1'i kohm aralığında başka bir dirençle değiştirin ve formüle takın.

CIC1 ila CIC4, LM1875 için ayırma kapasitörleridir. Daha küçük kapasitör (100nF), güç rayındaki yüksek frekanslı gürültüyü filtrelerken, daha büyük kapak (220uF), güç kaynağındaki düşüşleri düzeltmek için bir güç kaynağı sağlar. Bir üretim devresinde, bu kapaklar çipin güç giriş pinlerine mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir. Daha fazla bilgi için, uygun ayrıştırma teknikleri hakkında Analog Devices'ın bu şaşırtıcı derecede kolay anlaşılır makalesine göz atın.

Aynı şekilde, C1, C2, R2 ve R3 gürültüyü filtrelemek için vardır, R5 ise bir aşağı çekme direnci görevi görür ve sinyal bağlı değilse (uğultu azaltma) toprağa giden bir yola izin verir.

R6 ve C3, radyo frekanslarının devreye geri beslenmesini engelleyen ve hoparlörden gelen salınımların amplifikatöre geri dönmesini önleyen bir filtre olan bir RC devresi oluşturur.

_

Malzeme Listesi:

IC: LM1875

R1: 22kΩ

R2: 1kΩ

R3: 1kΩ

R4: 1MΩ

R5: 22kΩ

R6: 1Ω, 1W

C1: 10uF elektrolitik (veya tercihen polyester/polipropilen film)

C2: 47uF elektrolitik

C3: 220nF X7R / film

CIC1, CIC3: 220uF elektrolitik

CIC2, CIC4: 100nF X7R / film

_

Sesi beslemek için bir yola ihtiyacınız olacak - Eski bir cihazdan 3,5 mm'lik bir jak topladım ve doğrudan bir devre tahtasına takılan bir ara yaptım ya da kafayı eski bir 3,5 mm ses kablosundan kesebilir, bazı başlıkları yapıştırabilirsiniz. uçları ve doğrudan bağlayın.

Ayrıca, normal jumper'lara, kablolara, bir hoparlör/kukla yüke ve bir güç kaynağına ihtiyacınız olacak - +/- 30V sağlayabilen iyi bir değişken tezgah PSU'su faydalı olacaktır.

Sonunda - bir soğutucu! A/B sınıfı chipamp'lerin çoğu önemli ölçüde soğutma gerektirir, bu nedenle ihtiyaç duyacağınızı düşündüğünüzden daha büyük bir soğutucu alın ve prototip oluşturma amacıyla yanınızda bulundurun.

Adım 4: Breadboard Oluşturma

İşte benim breadboard'um…

…ama YASAL UYARI

Bu en uygun düzen değildir - ideal olarak, bileşenler birbirine çok daha yakın olmalıdır ve özellikle ayırma kapakları IC pinlerinden çok uzakta olmalıdır. Ancak, fotoğraflarda anlaşılmasını kolaylaştırmak ve garip soğutucumu sığdırmak için yaydım. Sonuçlar kısa süreli testler için iyidir.

Her iki güç rayı şeridini de devre tahtasının bir tarafına koydum, böylece soğutucu için IC'nin etrafında boşluk bırakabildim. Bu, özel pozitif, negatif ve toprak raylarına kartın alt kısmından kolayca erişilebilir hale getirme avantajına sahiptir.

Adım 5: Soğutucuyu Unutma

Bir soğutucu hazırlamak için, önce kartın üzerine hizalayın ve IC'ye sabitlemek için deliğin nereye gitmesi gerektiğini işaretleyin. Ardından deliği açın ve tüm temas yüzeyini çok ince kağıtla yüzey pürüzsüz ve parlak olana kadar zımparalayın.

Ardından, temas yüzeyine bir nokta termal macun sürün ve yalıtım mikasını cımbızla üstüne yerleştirin - mikayı parmaklarınızla tutmamaya çalışın.

Son olarak, yongayı soğutucuya sabitlemek için bir silindir şapka (veya "çalı"), bir somun ve bir cıvata kullanın. IC'nin cıvatanın etrafında döndürülemeyeceği kadar sıkı olmalı ve daha sıkı olmamalıdır!

Son olarak, multimetrenizle bir süreklilik testi yaparak çipin tırnağının soğutucudan yalıtıldığını iki kez kontrol edin - bir prob soğutucu tırnağında ve diğeri soğutucunun kendisinde. Bip yok = iyi iş!

Adım 6: Test Edin

Tüm bağlantılarınızın sağlam olduğunu kontrol edin ve iki kez kontrol edin ve doğru raylara + ve - voltaj gönderdiğinizden emin olun. Güç kaynağını +-10V civarına ayarlayın, geri çekilin ve açın!

Şok edici bir duman patlaması görünmüyorsa, muhtemelen başardınız. Biraz müzik çalın ve test konuşmacınızı dinleyin. Tezgah güç kaynağınızda yerleşik bir ampermetre varsa, amplifikatörünüzün herhangi bir anda ne kadar akım çektiğini görebilirsiniz - akımın arttığını görmek için sesi açmayı deneyin.

Düşük voltajlarda, muhtemelen er ya da geç kırpma veya diğer bozulma biçimleriyle karşılaşırsınız ve daha yüksek ses seviyelerinde müziğiniz oldukça kötü ses çıkarır. Voltajı yavaşça yükseltin - LM1875, +-25V'yi bir şampiyon gibi idare eder, bu nedenle iyi bir soğutucunuz varsa endişelenecek bir şey olmamalıdır.

Çıkış Voltajı

Çıktıyı devasa bir kukla yüke (300W, 8Ω direnç) çalıştırdım ve çıktıyı ölçtüm. 810mV tepede 1kHz sinüs dalgasıyla, LM1875 bana çıkışta saygın, temiz bir 20.15V tepe (14.32V RMS) sundu - kazanç ayarımızın biraz üzerinde.

Güç

Temiz güç açısından, bunu yapıyorum…

Güç RMS = Vrms^2 / R= 14.32^2 / 8= 25.63W

… sadece 26W utangaç! Hiç de fena değil.

Bu noktada, efsanevi LM1875 30W işaretine ulaşıp ulaşamayacağımı görmek istedim, ancak önce soğutucuyu biraz daha güven verici bir şeyle değiştirmem gerekiyordu…

Adım 7: Bakır Canavar