Kisah Dari Cip: Penguat Audio LM1875: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Saya suka saya beberapa chip amp - pakej kecil kekuatan audio tulen. Dengan hanya beberapa komponen luaran, bekalan kuasa bersih dan beberapa pemanas badan yang kuat, anda dapat memperoleh suara berkualiti tinggi yang benar-benar menyaingi reka bentuk transistor yang kompleks dan diskrit.

Saya melihat sedikit lebih terperinci mengenai manfaat chip chip dalam penghormatan LM386 saya - itu mungkin merupakan tempat yang baik untuk memulakan. Di sini, saya akan menyelami apa yang menjadikan LM1875 begitu hebat dan bagaimana membina litar sederhana. Ride, Dobbin!

Langkah 1: Sampaikan salam kepada LM1875

LM1875 ("lapan belas-tujuh puluh lima") adalah raksasa cip dalam pakej yang sangat sederhana, dan cip lain yang sangat disukai dalam komuniti audio DIY. Lembar data rasmi (PDF) mendakwa kemampuan untuk mendorong 20W ke beban 8Ω yang diberikan + -25V, dan sehingga 30W dibekalkan dengan jus + -5V tambahan … dan semuanya pada kadar kurang dari 1% THD. Dan yang jarang berlaku, saya dapat mengesahkan keangkuhan di lembar data tepat - angka-angka itu dapat dicapai dengan cukup selesa dalam kenyataan (mengingat beberapa penyejukan yang sihat).

Langkah 2: Pinout

Pakej TO-220, dengan hanya 5 pin, mudah dipasang:

1 - Input Negatif (-IN)

2 - Input Positif (+ IN)

Input op-amp standard, dengan input positif yang menerima isyarat audio dan input negatif terikat ke tanah.

3 - Bekalan Negatif (-Lihat)

5 - Bekalan Positif (Vcc)

Di sini anda memberi makan penguat, idealnya dengan bekalan dua. Ia juga dapat didorong oleh satu bekalan dengan mengikat pin 3 ke tanah, namun kinerja mungkin merosot.

4 - Keluaran

Di sinilah anda menjamu selera dengan sedikit isyarat manis dan manis.

Langkah 3: Skematik dan BOM

Berikut adalah skema ringkas untuk satu saluran - untuk stereo anda memerlukan dua daripadanya.

R1 dan R2 adalah perintang penguatan yang dilampirkan pada input pembalik penguat. Nilai 22KΩ dan 1KΩ mencapai keuntungan 23:

Keuntungan = 1 + (R1 / R2)

= 1 + (22 / 1) = 23

Untuk menukar keuntungan, tukar R1 dengan perintang lain dalam julat kohm dan pasangkannya ke formula.

CIC1 hingga CIC4 adalah kapasitor pemutusan untuk LM1875. Kapasitor yang lebih kecil (100nF) menyaring kebisingan frekuensi tinggi pada rel kuasa, sementara penutup yang lebih besar (220uF) memberikan sumber kuasa untuk melancarkan penurunan dalam bekalan kuasa. Dalam litar pengeluaran, penutup ini harus diletakkan sedekat mungkin dengan pin input daya cip. Untuk maklumat lebih lanjut, baca artikel Analog Devices yang sangat mudah difahami ini mengenai teknik penyahpasangan yang betul.

Begitu juga C1, C2, R2 dan R3 yang ada untuk menyaring kebisingan, sementara R5 bertindak sebagai perintang tarik-turun, memungkinkan jalan ke tanah jika tidak ada isyarat yang dihubungkan (pengurangan hum).

R6 dan C3 membentuk litar RC, penapis yang menghilangkan frekuensi radio dari masuk kembali ke litar dan mencegah ayunan daripada pembesar suara kembali ke penguat.

_

BOM:

IC: LM1875

R1: 22kΩ

R2: 1kΩ

R3: 1kΩ

R4: 1MΩ

R5: 22kΩ

R6: 1Ω, 1W

Elektrolitik C1: 10uF (atau lebih baik, filem poliester / polipropilena)

Elektrolitik C2: 47uF

C3: 220nF X7R / filem

Elektrolitik CIC1, CIC3: 220uF

CIC2, CIC4: 100nF X7R / filem

_

Anda memerlukan cara untuk memasukkan audio - saya mengambil jack 3.5mm dari peranti lama dan membuat breakout yang dipasang terus ke papan roti, atau anda boleh memotong kepala kabel audio 3.5mm yang lama, menempelkan beberapa header hujungnya dan sambungkannya secara langsung.

Anda juga memerlukan jumper, wayar, muatan pembesar suara / boneka biasa dan bekalan kuasa - PSU bangku berubah yang layak yang dapat memberi +/- 30V akan berguna.

Akhirnya - heatsink! Kebanyakan cip kelas A / B memerlukan penyejukan yang ketara, jadi dapatkan penyejuk haba yang lebih besar daripada yang anda fikirkan yang anda perlukan dan simpan untuk tujuan membuat prototaip.

Langkah 4: Binaan Papan Roti

Jadi inilah papan roti saya …

… tetapi PENAFIAN

Ini bukan susun atur yang paling optimum - idealnya, komponen harus lebih dekat bersama, dan penutup pelucutan khususnya terlalu jauh dari pin IC. Walau bagaimanapun, saya menyebarkannya agar lebih mudah difahami dalam foto, dan membuat heatsink canggung saya sesuai. Hasilnya baik untuk ujian jangka pendek.

Saya meletakkan kedua-dua jalur rel elektrik di satu sisi papan roti, sehingga saya dapat menyimpan ruang di sekitar IC untuk heatsink. Ini mempunyai faedah tambahan menjadikan rel positif, negatif dan landasan yang dikendalikan mudah diakses di sepanjang papan bawah.

Langkah 5: Jangan Lupakan Heatsink

Untuk menyiapkan heatsink, letakkan terlebih dahulu di atas papan dan tandakan ke mana lubang harus masuk untuk memasangkannya ke IC. Kemudian gerudi lubang, dan pasir seluruh permukaan sentuhan dengan kertas yang sangat halus sehingga permukaannya licin dan berkilat.

Seterusnya, sapukan titik tampal termal ke permukaan sentuhan dan letakkan mika penebat di atas dengan beberapa pinset - cuba jangan mengatasi mika dengan jari anda.

Terakhir, gunakan topi topi (atau "bush"), mur dan baut untuk mengamankan cip ke pendingin. Cukup ketat sehingga IC tidak dapat diputar di sekitar baut, dan tidak lebih ketat!

Terakhir, periksa semula bahawa tab cip itu dilindungi dari tabung pendingin dengan melakukan ujian kesinambungan dengan multimeter anda - dengan satu probe pada tab pendingin dan yang lain pada tabung itu sendiri. Tiada bip = kerja yang baik!

Langkah 6: Uji

Periksa dan periksa semula bahawa semua sambungan anda kukuh, dan pastikan anda menghantar voltan + dan - ke rel yang betul. Tetapkan bekalan kuasa ke sekitar + -10V, berdiri kembali dan hidupkan!

Sekiranya tidak ada letusan asap yang mengejutkan, anda mungkin berjaya. Mainkan muzik dan dengarkan pembicara ujian anda. Sekiranya bekalan kuasa bangku simpanan anda mempunyai ammeter terbina dalam, anda dapat melihat berapa banyak arus penguat anda menarik pada satu ketika - cuba tingkatkan kelantangan untuk melihat tarikan semasa meningkat.

Pada voltan rendah, kemungkinan anda akan mengalami kliping atau bentuk penyelewengan lain lebih cepat daripada kemudian, dan pada volume yang lebih tinggi, muzik anda akan terdengar sangat mengerikan. Naikkan voltan secara perlahan - pegangan LM1875 + -25V seperti juara, jadi jika anda mempunyai pendingin panas yang baik tidak perlu ada yang perlu dikhawatirkan.

Voltan Keluaran

Saya mengeluarkan output ke beban dummy raksasa (perintang 300W, 8Ω) dan menjangkiti output. Dengan gelombang sinyal 1kHz pada puncak 810mV, LM1875 menawarkan kepada saya puncak 20.15V (14.32V RMS) yang terhormat dan bersih pada keluaran - hanya sedikit daripada pengaturan keuntungan kami.

Kuasa

Dari segi kuasa bersih, saya membuat…

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

… hanya malu 26W! Tidaklah teruk sangat.

Pada ketika ini, saya ingin melihat apakah saya dapat mencapai tanda LM1875 30W mitos itu, tetapi pertama-tama saya perlu menukar heatsink dengan sesuatu yang sedikit lebih meyakinkan…

Langkah 7: Monster Tembaga