Priče iz čipa: LM1875 Audio pojačalo: 8 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Obožavam neka pojačala za čipove - malene pakete čiste audio snage. Sa samo nekoliko vanjskih komponenti, čistim izvorom napajanja 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 s čipom u svom priznanju LM386 - to bi moglo biti dobro mjesto za početak. Ovdje ću zaroniti izravno u ono što čini LM1875 tako izvrsnim i kako izgraditi jednostavno kolo. Jaši, Dobbine!

Korak 1: Pozdravite LM1875

LM1875 ("osamnaest i sedamdeset pet") čudovište je čipa u vrlo skromnom pakiranju i još jedan jako voljen čip u DIY audio zajednici. Službeni podatkovni list (PDF) tvrdi da ima mogućnost pogona 20W u 8Ω opterećenjima pri +-25V i do 30W s dodatnim +-5V soka … i sve to na manje od 1% THD. Koliko god rijetko bilo, mogu potvrditi da je hvalisanje u podatkovnom listu točno na mjestu - te se brojke u stvarnosti mogu postići prilično udobno (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, pri čemu pozitivni ulaz prima audio signal, a negativni ulaz vezan za uzemljenje.

3 - Negativna opskrba (-Vee)

5 - Pozitivna opskrba (Vcc)

Ovdje napajate pojačalo, idealno s dvostrukim napajanjem. Također se može pokretati jednim napajanjem vezanjem iglice 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 trebate 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 brujanja).

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

_

BOM:

IC: LM1875

R1: 22 kΩ

R2: 1 kΩ

R3: 1 kΩ

R4: 1 MΩ

R5: 22 kΩ

R6: 1Ω, 1W

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

C2: 47uF elektrolitički

C3: 220nF X7R / film

CIC1, CIC3: 220 uF 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 spaja ravno u ploču ili ste mogli odsjeći glavu sa starog 3,5 -milimetarskog audio kabela, zalijepiti zaglavlja krajeve i izravno ga spojite.

Također, trebat će vam uobičajeni kratkospojnici, žice, opterećenje zvučnika/lažne utičnice i napajanje - bit će korisno pristojno varijabilno napajanje s klupom koje može dati +/- 30 V.

Konačno - hladnjak! Većina čipamp klase 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 Breadboard -a

Pa evo moje mape …

… ali ODRICANJE

Ovo nije najoptimalniji raspored - u idealnom slučaju, komponente bi trebale biti mnogo bliže jedna drugoj, a posebice kapice za odvajanje su previše udaljene od IC pinova. Međutim, raširio sam ga kako bih lakše razumio fotografije i kako bi moj neugodni hladnjak stao. Rezultati su dobri za kratka razdoblja testiranja.

Stavio sam obje trake za napajanje na jednu stranu ploče, tako da mogu ostaviti prostor oko IC -a za hladnjak. To ima dodatnu prednost što namjenske pozitivne, negativne i uzemljene tračnice čini lako dostupnim 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 s malo pincete - pokušajte ne rukovati liskunom prstima.

Na kraju, pomoću cilindra (ili "čahure"), matice i vijka pričvrstite čip za hladnjak. Trebao bi biti dovoljno čvrst da se IC ne može okretati oko vijka, a ne čvršće!

Na kraju, dvaput provjerite je li jezičak čipa izoliran od hladnjaka tako što ćete provjeriti kontinuitet 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 na ispravne tračnice. Postavite napajanje na oko +-10V, odmaknite se i uključite!

Ako se ne pojavi šokantna erupcija dima, vjerojatno ste uspjeli. Pustite glazbu i poslušajte svoj zvučnik. Ako vaše stolno napajanje ima ugrađeni ampermetar, možete vidjeti koliko struje vaše pojačalo vuče u bilo kojem trenutku - pokušajte pojačati glasnoću da vidite kako se struja povećava.

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

Izlazni napon

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

Vlast

Što se tiče čiste snage, činim to …

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

… samo sramežljivo od 26 W! Uopće nije loše.

U ovom trenutku htio sam 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