Vysoce výkonný stereofonní audio zesilovač la4440 s dvojitým ic s ovládáním basů a výšek

LA4440 je velmi populární dvoukanálový zvukový zesilovač, který se běžně používá k výrobě vysoce výkonných zvukových zesilovačů. IC je známý pro svůj vysoký výkon, snadnou dostupnost a nízkou cenu, díky čemuž je populární mezi systémy

domácího kina a zesilovači do auta, které pracují na 12V. Z tohoto důvodu se v tomto článku naučíme, jak vytvořit vysoce výkonný stereofonní zvukový zesilovač pomocí integrovaného zvukového zesilovače LS4440. Obvod bude mít dva integrované obvody zesilovače LS4440 a bude schopen řídit dva 20W reproduktory (20W + 20W) s ovládáním hlasitosti, basů a výšek. Také zvukový vstup pro naši desku zesilovače lze zajistit buď přímo ze zvukového konektoru, nebo bezdrátově pomocí technologie Bluetooth.

Dříve jsme vytvořili mnoho obvodů audio zesilovačů od malých 10W zesilovačů po těžké 100W výkonové zesilovače pomocí různých tříd výkonového zesilovače, aby vyhovovaly různým aplikacím. Můžete je také zkontrolovat, pokud se váš požadavek liší.

LA4440 IC

Než začneme stavět tento zesilovač, pochopme více o výkonovém zesilovači LA4440, abychom věděli o jeho technických specifikacích, abychom mohli efektivně navrhnout náš zesilovač. Jak je uvedeno níže, LA4440 je 14kolíkový integrovaný zesilovač lineárního zvuku vyvinutý společností SANYO.

IC lze použít jako mono audio zesilovač nebo jako stereofonní dvoukanálový audio zesilovač. Má duální režimy povolení, jmenovitě stereofonní režim a režim můstku. Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma režimy konfigurace je ve stereofonním režimu, kdy jeden IC může řídit maximálně 6 W + 6 W dva reproduktory, což znamená pouze 12 wattů zátěže, ale v konfiguraci režimu můstku získáte 19 W zvukový výstup z jednoho IC pro jednoho reproduktoru. Proto potřebujeme 2 IC pro výrobu stereo a 2 kopie stejného obvodu, o kterých budeme diskutovat v sekci schématu zapojení. Zde jsem nakonfiguroval zvukový zesilovač v můstkovém režimu pro získání výkonného zvukového výstupu 20 W + 20W. Vzhledem k tomu, že náš design má dva integrované obvody, je také označován jako 4440 Double IC Amplifier Circuit. Kromě toho má náš audio zesilovač IC také následující výhody.

Má dobré odmítnutí zvlnění 46 dB
Dobré oddělení kanálů
Malý zbytkový hluk
Nízká obnova zvuku v širokém rozsahu od nízké frekvence po vysokou frekvenci hudby.
Malé vyskakovací nebo startovací zvuky
Integrovaná funkce ztlumení zvuku
Integrovaná ochrana: Přepěťová ochrana, přepěťová ochrana, zkratová ochrana pin-to-pin.
Minimální nutné náhradní díly

Co je Ripple Rejection a proč je důležité?

Zvlnění je změna napětí a proudu nad ustálenou hodnotou, kterou lze měnit zátěží, což způsobuje šum na výstupním konci obvodu a tím vede ke zkreslení. K překonání tohoto problému je použit filtr, který pomáhá při odmítání tohoto šumu / zvlnění. Říká se tomu zvlnění. LA4440 IC poskytuje dobrou hodnotu odmítnutí zvlnění 46 dB.

Co je to oddělení kanálů?

Pokud jeden balíček IC obsahuje více operačních zesilovačů (LA4440 IC má 2 kanály), ovlivňuje jeden operační zesilovač výkon jiného operačního zesilovače. Aby se tomuto problému zabránilo, poskytuje LA4440 IC dobré oddělení kanálů

Více technických podrobností spolu s grafy výkonu najdete v datovém listu LA4440 IC. Níže je uveden interní blokový diagram a obrázek pinout

Materiály potřebné pro 40W duální IC stereofonní zvukový zesilovač

Níže je uveden kompletní seznam stereofonních zvukových zesilovačů. Většina použitých komponent by měla být snadno dostupná, protože se běžně používají v obvodech audio zesilovačů.

S.No	Díly	Typ	Množství
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	100uF / 25 V	KAPACITOR (KELTRON)	2
6	1uF / 25V	KAPACITOR (KELTRON)	2
7	104 PF	KAPACITOR (KELTRON)	8
8	220 OHOMŮ	ODPOR	2
9	1 K.	ODPOR	2
10	2,2 K.	ODPOR	2
11	DUÁLNÍ KANÁL 50K POTENCIOMETR	BOURNS / LRM	3
12	2 PIN ŠROUBOVÝ SVOREK	OBECNÝ	3
13	3 PIN ŠROUBOVÝ SVOREK	OBECNÝ	1
14	LM7805	REGULÁTOR NAPĚTÍ IC	1
15	BLUETOOTH MODUL	VESMÍRNÝ	1
16	TRANSFORMÁTOR	0-12 V (CLASSIC)	1
17	REPRODUKTOR (20 W) 4 ohmy	(SWETON)	2
18	1N5408	3A Dioda pro všeobecné použití	4
19	Chladič	Použijte hliníkovou desku chladiče	1
20	Větrák	Chladicí ventilátor skříně počítače	1
21	Nějaký propojovací vodič

Obvod zesilovače LA4440 s dvojitým IC

Kompletní schéma zapojení zesilovače 4440IC je zobrazeno na obrázku níže. Vzhledem k vysokovýkonové povaze obvodu se nedoporučuje stavět tento obvod pomocí kontaktního pole. Budeme tedy stavět desku plošných spojů doma navržením desky plošných spojů audio zesilovače pro tento obvod.

Připojil jsem kondenzátory C13 a C14 na prvním IC a stejným způsobem C23 a C16 pro druhý IC na IC piny 1 a 7. Tyto kondenzátory se nazývají zpětnovazební kondenzátory. Nízká mezní frekvence našeho zesilovače závisí na hodnotě těchto kondenzátorů, pokud se tato hodnota zvýší, čas spuštění bude zpožděn. Zisk napětí těchto kondenzátorů na IC 1 a 2 lze upravit změnou hodnoty odporu R1 a R2.

Kondenzátory C15 a C19 pro první IC a C20 a C21 pro druhý IC jsou připojeny k výstupní svorce s IC piny 9 až 10 a 13 až 12. Tyto kondenzátory se nazývají Bootstrap kondenzátory a používají se pro nastavení basů nebo nízkých frekvencí.

C3 a C4 jsou velmi důležité kondenzátory. Hodnota tohoto kondenzátoru by měla být vysoká, pro filtraci hlavního napájení a manipulaci se zátěží se obvykle doporučuje 2200uF 35V nebo 4700uF 35v. Kondenzátory jsou dimenzovány na 1A až 3A, aby se zlepšila kvalita zvuku. Kondenzátor C2 a C5 jsou filtrační kondenzátory, které se používají k filtrování zvukového vstupu poskytovaného našemu zesilovači IC.

Kondenzátory C18 a C17 jsou obtokové kondenzátory, které se používají v audio systému nebo jiných elektronických obvodech pro filtraci šumu. Když je aktivní zařízení, jako je náš audio zesilovač, připojeno k napájecímu zdroji, proud odebíraný naším zařízením vytvoří pokles napětí napříč napájecím zdrojem. Vzhledem ke změně impedance naší zátěže a několika aktivních zátěží připojených na stejné cestě bude odebíraný proud kolísat a produkovat více napěťových špiček a odskoku země. Abychom se tomuto problému vyhnuli, běžně v zátěži používáme obtokový kondenzátor, který poskytuje obtokovou cestu pro přechodný proud místo toho, aby protékal společnou cestou.

Design desek plošných spojů zvukového zesilovače LA4440

Jak již bylo zmíněno dříve, obvod zahrnuje cestu vysokého proudu, a proto jej nelze postavit a otestovat na prkénku. Proto jsme pro výše uvedený obvod navrhli desku plošných spojů pomocí softwaru Eagle. Můžete použít libovolný návrhový software desek plošných spojů podle vašeho výběru. Pokud nechcete navrhovat desku plošných spojů, můžete také letovat obvod přímo na desce perf. Moje rozložení PCB vypadá takto, jak je uvedeno níže.

Toto konstrukční rozvržení desky plošných spojů použijeme k vytvoření vlastní desky plošných spojů doma. Můžete si také stáhnout soubor GERBER pro tuto PCB z níže uvedeného odkazu. Jakmile získáte soubor GERBER, můžete buď vytvořit PCB v domácnosti podle pokynů Domácí PCB, nebo sdílet soubor GERBER s výrobcem PCB, abyste je mohli vyrobit.

Stáhnout LA4440 High Power Stereo Audio Amplifier PCB GERBER

Design desky plošných spojů má dva zvukové vstupy, jeden pro přímou zvukovou linku přes aux a 3,5 mm zvukový konektor a druhý pro bezdrátové připojení Bluetooth. K napájení desky a připojení dvou 20W reproduktorů jsme také použili šroubové svorky. Potenciometry se používají k ovládání hlasitosti, basů a výšek.

Budování PCB pomocí metody přenosu toneru

Pro demonstraci tohoto projektu jsme vytvořili vlastní PCB metodou přenosu toneru. Níže uvedené obrázky ukazují různé fáze naší desky během procesu výroby.

Podívejte se na obrázek níže a podívejte se, jak vypadá domácí deska plošných spojů po vyvrtání všech podložek. Jak můžete vidět, deska se ukázala a čistá a podložky jsou všechny výrazné a jasné.

Jakmile je deska přečtena, je čas vložit všechny komponenty a připájet je na PCB na zakázku. Níže jsou uvedeny komponenty, které jsem použil k pájení desky. Zde používám dvoukanálový potenciometr pro ovládání hlasitosti, basů a výšek. Pro napájení můžete použít 12v 1 A až 3 A napájecí zdroj nebo 12V baterii.

Dvoukolíkové šroubové svorky se používají k napájení a připojení reproduktorů. Třípólové šroubové svorky se používají k zajištění zvukového vstupu. Přidáváme také mini integrovaný modul Bluetooth, protože v dnešní době lidé rádi přehrávají skladby přímo ze svých mobilních telefonů a samozřejmě prostřednictvím bezdrátového připojení. Musíte také vložit zástrčku muž-žena pro snadné vyjmutí a výměnu. Pro napájení tohoto modulu Bluetooth jsem použil IC regulátoru pozitivního napětí LM7805, který pomáhá řídit a snižovat napětí z 12 V na 5V.

Všimněte si, že jsem musel odstranit část diodového můstku z desky plošných spojů, abych zmenšil velikost obvodu s menším rozměrem a aby byl kompaktní. Ale pro napájení transformátoru musíte před vstupem do tohoto obvodu zesilovače vzít diodový můstek se 4 kusy 5408 univerzální 3 Amp diody. Obrázek níže ukazuje, jak se to objeví po pájení všech součástí.

Obvod zesilovače LA440 pracuje

Jakmile je deska připravena, můžeme ji otestovat přímým připojením reproduktorů a napájením. Zvukový vstup může být buď 3,5 mm audio jack (tříkolíkový šroubový konektor), nebo prostřednictvím našeho modulu Bluetooth. Úplné fungování obvodu zesilovače je ukázáno v obou režimech na videu níže. Pokud máte nějaké dotazy, můžete k odeslání svých dotazů použít naše fórum Circuitdigest.

Tipy a úvahy o designu zesilovače zvuku

LA4440 nebo CD4440 IC má zabudované tepelné vypnutí a rozptyluje velké množství tepla. Pro delší životnost tedy připevněte dobrý chladič. K skříni zesilovače můžete také připojit chladicí ventilátor. Je běžným problémem, že zesilovač může trpět hlukem a vydávat bzučivý zvuk. Abyste předešli problémům se šumem zvukového zesilovače, zkontrolujte , zda je zaškrtnuto následující.

Chladič je společný GND se zápornými svorkami napájecího zdroje.
Pro dosažení nejlepšího výsledku použijte několik velkých kondenzátorů ve fázích výkonového filtru a usměrnění, jako je 2200uF, 4700uF nebo 6800uF nebo 10000uF 25v nebo 50V kondenzátor. Nepoužívejte napájecí zdroj transformátoru, protože není nutný pro napájení z baterie.
Tělo potenciometru hlasitosti, basů a výšek by mělo být společné se záporným napájením.
Použijte kovové pouzdro / skříň
Hluk také závisí na dobrém uzemnění hlavního vedení a měl by být spojen se skříní.
Můžete také použít audio transformátor pro izolaci a filtrování šumu.