Усилитель низкой частоты на TDA2030. Микросхема усилитель TDA2030

TDA2030A – это микросхема, предназначенная для выполнения функций аналогового одноканального усилителя Hi-Fi систем мощностью до 18 Вт (или драйвера до 35 Вт). Обеспечивает соотношение сигнал/шум в 106 дБ. Оснащена встроенной термозащитой (срабатывает при нагреве свыше 145 °С). Класс усилителя – AB (компромиссный).

Распиновка микросхемы выглядит следующим образом.

Аналоги, отличающиеся предельным напряжением питания:

• TDA2040,
• TDA2050
• И т.д.

Есть и другие разновидности микросхемы, помимо TDA2030A:

• TDA2030AL (отличается корпусом и потому может не подойти на готовую печатную плату);
• TDA2030 (стандартная, базовая версия, от модификации "-A" отличается меньшим напряжением питания);
• TDA2030AV (предназначена для монтирования вертикально);
• TDA2030AH (монтируется параллельно плате).

Усилитель НЧ

Схема усилителя практически ничем не отличается от рекомендованной для включения в даташите микросхемы.

А ниже схема рабочая.

Таблица. Технические характеристики данного НЧ усилителя получатся следующими.

Напряжение питания
Пиковый ток на выходе
Ток в режиме покоя
Долговременная вых. мощность
При КГ 0,5%, U пит =32В, R нагр. =4Ом
При КНИ 0,5%, U пит =32В, R нагр. =8Ом
При КНИ 0,5%, U пит =38В, R нагр. =8Ом
Коэффициент усиления по напр.
Входное сопротивление
Диапазон воспр. частот
Суммарное значение коэф. нелинейных искажений

В схеме используются следующие элементы:

Конденсаторы

C1 – 0,47 мкФ (1 шт);

C2 – 2,2 мкФ, рассчитанный на напряжение 50 В;

C3 – 22 мкФ, 50 В;

С4 – 1000 мкФ, 50 В;

С5 – 0,1 мкФ, 50 В;

С6 – 2200 мкФ, 50В;

С7 - 0,1 мкФ, 50 В;

Микросхема

DA – это и есть TDA2030A;

Сопротивления

R1, R2, R4, R5 – резисторы на 100 кОм;

R3 – 4,7 кОм;

VD1,2 – диоды 1N4001;

Клеммные зажимы.

Печатная плата будет выполняться на однослойном текстолите и будет иметь следующий вид.

Размер текстолита – всего 53х33 мм.

В собранном виде изделие выглядит так.

Второй вариант усилителя на TDA2030A

Итак, сама схема.

Вариант печатной платы (тоже односторонняя).

Все необходимые элементы перечислены на принципиальной схеме.

При таком количестве узлов, некоторые умельцы изготавливают данный усилитель без печатных плат (соединение путем пайки).

Получается, например, так.

Микросхема крепится на радиатор с внутренней стороны крышки (радиатор обдувается снаружи).

Напряжение питания для этого варианта – 4,5...25 В.

Частотный диапазон – 20...80 000 Гц.

Макс. мощность – 18 Вт.

Несколько советов

Если нет времени и возможности на изготовление печатной платы, можно процарапать бороздки на одностороннем текстолите так, чтобы получившиеся области соответствовали дорожкам на схеме. Но здесь стоит быть предельно осторожным, во избежание короткого замыкания.

Приведенные выше схемы работают только с одним каналом звука, так что, если вам нужен стереоэффект, то количество деталей и плат умножается на два (делается два одинаковых усилителя НЧ).

Так как корпус чипа фактически соединен с минусовой клеммой, то не стоит располагать две разные микросхемы TDA2030A на одном радиаторе (ну или, как вариант, потребуется использовать теплопроводящий диэлектрик).

Для улучшения теплопроводности нанесите на место соприкосновения радиатора с корпусом чипа термопасту.

Дата публикации: 01.12.2017

Мнения читателей

• юрий / 21.07.2018 - 23:59
  "А ниже схема рабочая." (однополярная) отношение r5/r3 должно быть не меньше, чем рекомендуемое в даташите r1/r2 и оно меньше. c1 тоже должен быть как даташите 1мкф, иначе обрежете низкие частоты. Просвещайтесь: https://www.youtube.com/watch?v=6DpjYgfU1R8

TDA2030 является монолитной интегральной схемой, выпускается в Pentawatt корпусе. Предназначена для использования в качестве усилителя низкой частоты класса AB. Как правило, она обеспечивает 14W выходной мощности (d = 0.5%) при 14V (двухполярном) или 28V (однополярном) напряжении питания и нагрузкой в 4 Ом, гарантированная выходная мощность 12W на 4 Ом нагрузки и 8W на 8 Ом.

TDA2030 обеспечивает высокий выходной ток и имеет низкие гармонические и переходные искажения. Предусмотрена оригинальная защита от короткого замыкания на выходе. Модуль защиты содержит устройство для автоматического ограничения рассеиваемой мощности таким образом, чтобы сохранить рабочую точку выходных транзисторов в пределах их безопасной эксплуатации. Имеется схема отключения при перегреве.

Абсолютные максимальные значения

• Vs Напряжение питания – ± 18 (36) V
• Vi Входное напряжение – Vs
• Vi Дифференциальное входное напряжение – ± 15 V
• Io Максимальный выходной ток (внутренне ограничивается) – 3.5 A
• Ptot Мощность рассеивания при Tкорпуса = 90°C – 20 W
• Tstg, Tj Температура хранения и температура кристалла – -40 до 150 °C

Распиновка tda2030 (вид сверху)

Испытательная схема

Температурные данные

Рисунок 1. Выходная мощность по сравнению с напряжением питания.

Рисунок 2. Выходная мощность по сравнению с напряжением питания.

Рисунок 3. Искажения в зависимости от выходной мощности.

Рисунок 4. Искажения в зависимости от выходной мощности.

Рисунок 5. Искажения в зависимости от выходной мощности.

Рисунок 6. Искажения в зависимости от частоты.

Рисунок 7. Искажения в зависимости от частоты.

Рисунок 8. Частотный диапазон с различными значениями конденсатора С8 (см. рис. 13).

Рисунок 9. Ток покоя в зависимости от напряжения.

Рисунок 10. Подавление помех питания в зависимости от усиления по напряжению.

Рисунок 11. Мощность рассеиваемая и эффективность в зависимости от выходной мощности.

Рисунок 12. Максимальная рассеиваемая мощность в зависимости от напряжения питания.

Информация по применению

Рисунок 13. Типовая схема умзч на микросхеме tda2030 с двухполярным питанием.

Рисунок 14. Печатная плата для усилителя на tda2030 для схемы рис. 13.

Рисунок 15. Типовая схема умзч на микросхеме tda2030 с однополярным питанием.

Рисунок 16. Печатная плата для усилителя на tda2030 для схемы рис. 15.

Рисунок 17. Мостовая схема tda2030 с двухполярным питанием (Ро = 28W, Vs = ± 14В).

Земля от источника питания должна подводиться разными проводниками к входным и к выходным цепям, тем самым ослабляется влияние сильноточных выходных цепей на слаботочные входные.

При однополярном питании, изоляция корпуса от радиатора не требуется.

Защита от короткого замыкания

TDA2030 имеет оригинальную схему, которая ограничивает ток выходных транзисторов. На рис. 18 показано, что максимальный выходной ток является функцией от напряжения коллектор-эмиттер; следовательно, выходные транзисторы работают в безопасной области (рис. 2).

Поэтому эту функцию можно рассматривать как ограничение пиковой мощности, а не просто ограничение тока. Это уменьшает возможность того, что устройство будет повреждено во время случайного короткого замыкания выхода на землю.

Рисунок 18. Максимальный выходной ток в зависимости от напряжения каждого выходного транзистора.

Рисунок 19. Безопасная область.

Тепловая защита

Наличие тепловой ограничивающей схемы предлагает следующие преимущества.

В этой статье я расскажу как начинающему радиолюбителю собрать простой усилитель низкой частоты на распространенной и в тоже время недорогой микросхеме TDA2030A (D2030A, TDA2030).
Вступление:
Итак, усилитель низкой частоты (УНЧ) на микросхеме TDA2030A весьма прост в сборке, не требует дополнительной наладке, невысокой стоимости, подойдет для любых стандартных небольших колонок, которые вы используете с компьютером или другими устройствами.
{banner_drnovosti}
Технические характеристики ИМС TDA2030A:
Напряжение питание (двуполярное): ±6… ±22 В
Максимальный выходной ток: 3,5 А
Рассеиваемая мощность при Tcase = 90 °C: 20 Вт
Рабочая температура: от - 40 °C до + 150 °C
Типичная выходная мощность при сопротивлении нагрузки 4 Ом: 18 Вт

Принципиальная схема:

Соответственно для 2-х канального (стерео) усилителя нужно собрать две одинаковые схемы.
Собирать лучше всего вариант усилителя с двухполярным питанием, это дает большую выходную мощность и большую стабильность.

{banner_universal}

Детали для 2-х канального усилителя:
Конденсаторы:
С1 — пленочный типа К73-17 емкостью от 1 до 4,7 мкФ
С2 — электролитический Jamicon 22 мкф 50 В
С3 — пленочный типа К73-17 емкостью 0,1 мкФ
С4 — пленочный типа К73-17 емкостью 0,1 мкФ
С5 — электролитический Jamicon от 100 мкФ 25 В до 1000 мкФ 25 В
С6 — электролитический Jamicon от 100 мкФ 25 В до 1000 мкФ 25 В
С7 — пленочный типа К73-17 емкостью 0,1 мкФ
Резисторы:
R1 — сопротивление 22 кОм, мощность 0,25 Вт
R2 — сопротивление 680 Ом, мощность 0,25 Вт
R3 — сопротивление 22 кОм, мощность 0,25 Вт
R4 — сопротивление от 1 до 4 Ом, мощность 2 Вт
Диоды:
Нужны обязательно для защиты выходных транзисторов микросхемы.
D1, D2 — любые кремниевые выпрямительные диоды 1N4001 — 1N4007

Так же понадобиться радиатор, на который будем крепить микросхемы, термопаста и слюдяные изолирующие прокладки под микросхемы.

Сборка:
Я собрал этот усилитель просто спаяв проволокой элементы на куске старой платы, это выглядит не очень аккуратно, но быстро и просто.
Лучше всего протравить печатную плату. Ее рисунок можно найти в даташите.

При установке микросхемы TDA2030 на радиатор, нужно иметь в виду, что корпус этого чипа соединён с минусом источника питания. Если на один радиатор устанавливаются сразу две микросхемы, то нужно предусмотреть и установку изоляционных прокладок. Изоляционные прокладки можно выполнить из любого материала обеспечивающего зазор в 0,03… 0,05мм между сопрягаемыми поверхностями. Например, можно использовать бинт, марлю или канву, пропитанную термопроводящей пастой. Но лучше всего использовать слюду, как самый лучший проводник тепла.

Однако есть несколько простых правил, которые позволяют обеспечить надёжное охлаждение любых компонентов электронной аппаратуры:
1) Нужно обеспечить хороший контакт микросхемы с радиатором. Для этого желательно хорошо выровнять контактируемую поверхность радиатора и применить теплопроводную пасту КПТ-8 или любую другую. Когда нет ничего подходящего, можно использовать силиконовую смазку.
2) При использовании изоляционных прокладок между микросхемой и радиатором, использование теплопроводной пасты обязательно.
3) Снижение температуры на 10ºС увеличивает ресурс микросхемы вдвое.
4) Не стоит поднимать температуру радиатора выше 60… 65ºС, а температуру корпуса микросхемы выше 80… 85ºС.

Вот собственно и все. Наш усилитель готов и работает…точнее должен работать.

Усилитель на интегральной микросхеме TDA2030, так же аналоги данной микросхемы А2030Н, В165, ECG1376, ECG1378, ECG1380, TDA2006, TDA2030A, TDA2030, TDA2040, TDA2051. Позволяет без особых вложений получить звук усилителей ценовой категории до $100-150. Подробнее о возможностях микросхемы TDA2030 вы можете почитать в этой статье: .

Основные характеристики усилителя:
Напряжения питания................................от ±4.5 до ±25 В
Потребляемый ток (Vin=0)...................... 90 мА макс.
Выходная мощность..................................18 Вт тип. при ±18 В, 4 Ом и d = 10 %
.................................................................... 14 Вт тип. при ±18 В, 4 Ом и d = 0.5 %
Номинальный частотный диапазон..........20 - 80.000 Гц

Схема усилителя принципиальная:

Мостовая схема:

Печатная плата, была спроектирована для стерео/моно включения, что позволяет без особых проблем использовать её как для сателлитов так и для сабвуферного канала. Воспроизводит низкие частоты очень хорошо.

Необходимые детали (на одну плату):
- два конденсатора керамических по 4,7мкФ (желательно К73-17)
- шесть конденсаторов керамических по 0,1мкФ
- четыре конденсатора электролитических по 2200мкФ
- два конденсатора электролитических по 22мкФ
- пять резисторов по 22кОм
- два резистора по 680Ом
- два резистора по 2,2Ом, мощностью 5Вт
- две микросхемы

Общая стоимость такого усилителя составляет примерно 200руб.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
DA1	Аудио усилитель	TDA2030	1			В блокнот
C1	Конденсатор	4.7 мкФ	1			В блокнот
C2		22 мкФ	1			В блокнот
C3, C4, C7	Конденсатор	0.1 мкФ	3			В блокнот
C5, C6	Электролитический конденсатор	2200 мкФ	2			В блокнот
R1, R3	Резистор	22 кОм	2			В блокнот
R2	Резистор	680 Ом	1			В блокнот
R4	Резистор	2.2 Ом	1	5 Ватт

Аудиотехника

Усилитель звука на микросхеме TDA2030A

TDA2030A представляет собой интегральную схему, реализующую функционал усилителя низкой частоты класса AB (оптимальный вариант усилителя на двухтактных транзисторных каскадах). На ней же могут быть собраны повторители сигнала, источники тока или блоки питания, а также другие устройства.

Микросхема имеет множество полных или частичных аналогов:

• ECG1376 (1378/1380);
• B165;
• A2030H;
• TDA2006 (а также 2040, 2051, 2030).

Оригинальная модель ST Microelectronics имеет встроенную защиту по перегрузу, по перегреву (срабатывает при темп. свыше 145°C) и от короткого замыкания.

Питание может быть одно- или двуполярным. Конечно, в последнем случае качество усиления лучше.

Простой УНЧ на TDA2030A

Под простым мы подразумеваем "одноканальный", ведь его реализация требует минимум деталей и соединений, также только один источник питания.

Монтаж при желании можно осуществить даже без макетной платы ("на весу").

Итак, сема УНЧ.

Рис. 1. Сема УНЧ

Все номиналы радиодеталей обозначены непосредственно на схеме. Монтаж микросхемы в обязательном порядке следует выполнить на радиаторе.

При желании можно использовать следующий вариант печатной платы (хотя она может быть реализована иначе, или может быть использована макетная плата).

Рис. 2. Печатная плата

TDA2030 специально вынесена на край платы для монтажа на радиатор (чтобы он не мешал другим деталям вне зависимости от габаритов).

Питание такого усилителя должно осуществляться отдельным источником напряжения. Его можно собрать по простейшей схеме ниже (на основе диодного моста и фильтра из конденсатора).

Рис. 3. Схема усилителя

В качестве трансформатора подойдет любой вторичный, главное условие – напряжение 20-22В (можно даже соединить последовательно несколько обмоток, например по 10 В).

Напряжение питания обозначенного выше усилителя может быть в диапазоне 12-36 В.

С двуполярным питанием

Как и было сказано выше, двуполярное питание значительно улучшает качество усиления TDA2030A.

Схему тоже можно назвать "простой", если бы ни наличие двух независимых источников питания.

Итак, сама принципиальная схема.

Рис. 4. Принципиальная схема

Если требуется запитать мощные динамики (до 32 Вт), может быть использована мостовая схема. Выглядит она следующим образом.

Рис. 5. Мостовая схема

Здесь тоже требуется два независимых источника питания.

Трехполосный УНЧ

Если вы хотите отдельно усилить разные частоты сигнала, то вам понадобится схема ниже.

В ней уже встроены делители частот (диапазоны указаны на входах в ветки схемы).

Рис. 6. Схема трехполосного УНЧ

Примечания

Максимальная выходная мощность TDA2030A – 18 Вт. Во всех обозначенных выше схемах микросхема монтируется на радиаторы с естественным охлаждением (желательно применение термопасты для улучшения теплоотвода).

Напряжение питания микросхемы не должно быть выше 22 В.

Дата публикации: 01.03.2018

Мнения читателей

• Сергей / 26.04.2018 - 15:13
  Напаял отлично работает. Для улучшения звука (под помещение) возможно поменять опытным путем частоты,все три.