The heading of page

    На головну сторінку

TDA2030A - дуже популярна мікросхема HI-FI класу, розроблена ще на початку 90-х років минулого століття. Але "звучить" вона досить пристойно і приємно. Правда потужність даної мікрухи невеличка - усього 14Вт максимум. TDA2030 широко використовується в сучасній акустиці, тому й випускається вона STMicroelectronics на стільки масово, що коштує копійки. Ітак, що нам потрібно:

Корпус від CD-ROM. Текстоліт, радіатор.
Корпус від несправного CD або DVD привода.
Текстоліт (гетенакс), алюмінієвий радіатор.
Мікрухи TDA2030. Трансформатор з діодним мостом.
Дві мікрухи TDA2030.
Трансформатор, діодний міст.
Конденсатори. Резистори.
Конденсатори.
Резистори.
   А ще: роз'єми, проводи, діоди, запобіжники, паяльник, флюс, припой, термоусадка, може ще щось забув...    І найголовніе: голова на плечах, гарний настрій, трохи вільного часу, наполегливість і терпіння, бажання зробити все своїми руками.

Як видно з datasheet , схема включення мікросхеми досить проста. Референсна плата також проста і не потребує високої точності, тож її можна "намалювати" маркером на текстолиті та витравити у розчині хлорного заліза. Зовсім не заморачуючись над корпусом, нашвидкоруч можете зробити подібне:

Підсилювач на TDA2030 нашвидкоруч.

Ця конструкція робить і навіть використовується, здебільшого для прослуховування аудіоуроків англійської мови, коли щось роблю у дворі чи на городі. Радіатор що там є, чесно кажучи малий, тому мікросхема дещо гріється. Треба більший рази в 2. Але "сопельні технології", застосовані в даній конструкції, - не є гуд. Ми будемо робити нормальний двухканальний усілок, з пристойним зовнішнім виглядом, повністю схований усередину системніка. Зробимо його у корпусі з-під дохлого CD-ROM.

   Розберемося з тестовою схемою, приведеною в datasheet:
Схема з даташиту.

Почнемо з простого - з резисторів. На резисторах R1, R2, R3 не буде виділятися великої потужності, тому при бажанні, якщо вам так зручніше, їх можна брати SMD. Я так і робив. Якщо виводні, то 0,0625Вт вистачить з головою (можна більші, звичайно). Подивившись форуми та готові схеми акустичних систем, видно що R4 ставлять на 1Вт. Резисторами R1 та R2 задають коефіцієнт підсилення, а R3 визначає вхідний опір підсилювача.
   Щодо діодів D1, D2 думаю з підбором аналогів проблем виникнути не повинно, якщо не хочеться їхати купувати 1N4001, а під рукою є купа інших. Звичайнісінькі кремнієві, 1А прямий струм, 50В зворотня напруга.

   А от з підбором конденсаторів можливі варіанти. Якість і тип конденсаторів у підсилювачі впливає на якість звуку. Про це дуже багато написано на аудіофорумах. Причому впливають конденсатори і у фільтрах живлення схеми, але особливо - у звуковому тракті, особливо прохідні. В приведеній схемі прохідний конденсатор C1. Тож можливі два варіанти підходу до вибору кондерів:

Маємо два конденсатори в звуковому тракті тестової схеми: C1 та С2. С1 - прохідний, він слугує для відсікання постійної складової з вхідного сигналу. С2 - зворотнього зв'язку, він для того, щоб якщо в вихідному каскаді мікросхеми "дрейфує ноль", то постійна складова з виходу через зворотній зв'язок не пішла на вхід. С1 стоїть на самому початку схеми, тому якщо він поганий, ось що буде:
   Ємність залежить від частоти, можливі провали АЧХ.
   До синусоїдального сигналу додаються вищі гармоніки. Величина та номери цих гармонік залежить від типу діелектрика та якості й конструкції конденсатора. А будь-який сигнал, як відомо з математики, є сумою різних по величині і амплітуді синусоїд.
   Далі ці гармоніки разом з сигналом підсилюються. Дрібні деталі звуку розмиваються; З'являються післязвуччя, музика "ріже вухо", від неї стомлюєшся. Високих або низьких частот можна взагалі не почути. Все залежить від злобності поганого прохідного кондера. Рекордсменами з цієї злобності є керамічні: у них присутній пьезоефект, ємність дуже сильно залежить від величини прикладеної напруги, частоти сигналу та температури. Це не означає що нереально слухати музло взагалі, але звук не подобається. Можно взяти ємність з потрійним запасом, а басів не буде - на низьких частотах кераміка майже не працює.
   Також поганими для звуку, особливо на проході, вважаються тантали і КМ.

   Дещо краща ситуація на проході з електролітами. Їх використовують у тих випадках, коли треба мінімізувати габарити та максимум здешевити конструкцію.
   Нормально зарекомендували себе і широко використовуються як прохідні в звуковому тракті конденсатори з такими діелектриками: лавсан, поліпропілен, бумага в маслі.
   А найкраще передають звукову картину слюда, полістирол, фторопласт. Останні діелектрики взагалі не змінюють звуковий сигнал, тож якість тих конденсаторів залежить від їх конструкції, якості виготовлення, герметичності корпусу. Нажаль фторопластових кондерів днем з вогнем знайти нереально. Слюдяні зустрічаються невеликих ємностей (піко-нано фаради), мені лише один попався рідкісний на 0,1мкФ і розмір у нього чималий. Нові полістирольні конденсатори вважають аудіо-кондерами, коштують вони дорого. Класним вважають і рекомендують Multicap-RTX, але нажаль я з ним справи не мав. Можна знайти радянські К71-7, рідше К71-4. Останній трохи краще.
   Я "прослуховував" та порівнював у якості прохідних лавсанові К73-17, К73-16, МКТ; металобумажні МБМ, Tesla; поліпропіленові К78-2, MKP; полістирольні К71-7; електроліти та кераміку. Найбільше сподобалися К71, також непогано МБМ, паралельне з'єднання МБМ+MKP. В якості С1 нашої схеми я затрамбую паралельне включення МБМ 1мкФ та К71-7 0,1мкФ. Доречі МБМ можна використовувати лише з епоксидними торцями, а ті що з резиновими - давно вже зіпсувалися бо натягнули в себе вологи з повітря. Хто хоче - дістає їх з корпусу і варить в маслі.

Конденсатор зворотнього зв'язку

В тестовій схемі C2 - електролітічний. І хоча його якість менше впливає на якість звучання, тут теж є зауваження. Присутній ефект поляризації. Напруга з виходу через резистори зворотнього зв'язку R1, R2 поступає на нього (далі на землю). А вихідна напруга змінна, тобто половину часу він працює в зворотньому включенні. Зазвичай виробники забивають на це, схема і так буде працювати. Але деякі ставляться відповідально, тож один кондер замінюють на таку конструкцію:


    Послідовно з'єднуємо два електроліти плюсами, але ємніть треба брати в 2 рази більшу, а впаралель з ними металоплівковий. Мені невпадлу було так заморочитись.

В ланцюгах живлення повинні стояти електроліти такої ємності, щоб могли віддати за короткий час велику кількість енергії. То чому ж в тестовій схемі C5, C6 лише на 220мкФ? А все тому, що в datasheet мається на увазі що у нас ідеальний блок живлення з величезними ємностями, а напруга +Vs, -Vs не просідає, подається без пульсацій і шумів по коротким провідникам з малими опором і індуктивністю. І якщо ви подасте двуполуперіодну напругу одразу з діодного моста, замість басу на максимальних потужностях буде "хрустіти й рипіти".Тому я в своїй схемі ставлю 2х3300мкФ на кожне плече. Для особисто скурпульозних є книги з формулами по аналоговій схемотехніці. Але електроліти не ідеальні, яку б ємність вони не мали. Є в них і паразитні параметри, серед яких я виділю: послідовний еквівалентний опір ESR та індуктивність ESL - вони повинні бути якомога менше, а також максимальний імпульсний струм, що може віддати кондер Ripple Current - чим більше тим краще. Ці параметри наводять в характеристиках більш-менш поважні виробники. А ще вони приводять максимальну робочу температуру - зазвичай 85°С або 105°С. Краще брати на 105, адже в системніку тепленько. Однополярні електроліти випускають наступних типів: загального призначення general purpose, довгоживучі long life, зі зменшеним еквівалентним опором low ESR, з великим максимальним струмом розряду ripple current. В живлення усілка краще ставити ripple current або low ESR. Також є метод ставити впаралель декілька кондерів для зменшення сумарного їх опору та збільшення струму в імпульсі. А для дуже багатих є спеціальні електроліти з приписом for audio, типу Black Gates і т.д. Коштують вони десятки баксів. Я такі не випробував. Довжина та опір провідників від конденсаторів до виводів живлення мікросхем треба мінімізувати наскільки це можливо, щоб на басах напруга не просіла і мікруха отримала потрібний їй струм. Якщо ви припаяєте електроліти величезної ємності до мікросхеми через 100-метрову бабіну проводу, замість басів почуєте хрипіння, а максимальна потужність усілка буде явно менше паспортної потужності мікрухи.
   Електроліти в ланцюгах живлення усілків шунтують плівковими конденсаторами. В datasheet вказана ємність C3=C4=0,1мкФ. В сучасних акустичних системах для цього використовують так звані CL11. Я такі бачив як в дешевих китайських колонках, так і в деяких дорогих брендових акустичних системах. В радянській техніці цей шунт більший, найчастіше 1 - 10мкФ. Це були в основному лавсанові конденсатори К-73, або з бумажним в маслі діелектриком. На форумах по усілкам аудіофіли рекомендують також впаралель запаяти полістирольні або слюдяні конденсатори. Полістиролу беруть 10 - 100нФ. А стосовно слюди взагалі йдуть дискусії, підбирають дослідним шляхом від десятків пФ до десятків нФ. Але шукати рідкісні слюдяні та полістирольні кондери є сенс лише якщо у вас класна звуковуха і пристойні динаміки, інакще можете не помітити різниці. Я електроліти зашунтую лавсаном К73-17 4,7мкФ 63В. Керамічні конденсатори в живленні підсилювачів ви побачите хіба що самих дешевих китайських.

А тепер схема мого апарату. Да пробачать мене знатоки ГОСТ, але компоненти схеми пронумеровані не згори-вниз зліва-направо.

Схема мого усілка

Перелік компонентів виглядає так:

Перелік компонентів

Електроліти, діоди, трансформатор, клемники я використовував які були, з підходячими, звичайно, параметрами. В маркуванні транса присутнє число 50, нехай вас не дивує. Там повно обмоток, він мені дістався зі з'єднаними обмотками таким чином, що видає в навантаження змінну напругу 2х13В. Резистори та діоди я взяв SMD, бо мені так зручніше. А ось таке "залізячча" в кінці кінців вийшло:

Підсилювач із середини Сигнальна частина схеми.
Підсилювач із середини.
Сигнальна частина схеми.
Плата знизу. Готовий усілок.
Плата знизу. Обвів "землю" в силовій частині. Розводити полінився. Травити не було чим. Хотілося швидше.
Готовий підсилювач. Трансформатору не видно - підключений помаранчевим проводом.
Трамбуємо в системник. Готово.
Трамбуємо в системник. Транс замотав у пупиришки щоб від вібрації не гуділо. Він сильно не гріється.
Системний блок з вбудованим підсилювачем для колонок.
Вигляд збоку.
Системник з підсилювачем без бокової кришки.

Роз'єми для колонок видно зліва на останньому фото. Треба їх було прикрутити на задню планку від мережевої або звукової карти та красивенько причепити до корпусу. Але я полінувався. Нижню кришку корпусу підсилювача (кришка несправного колишнього CD-приводу) я обклеїв широким скотчем у 2 слої, щоб на плату не коротнуло. Радіатор на GND коротити не повинен, адже на ньому мінусова напруга живлення, бо я мікросхеми кріпив туди без електроізолюючих прокладок - так тепловий контакт краще. Всі "землі" сходяться на "земляні" виводи електролітичних конденсаторів у ланцюгах живлення, обведено на фото де плата знизу. Туди ж і підходить дріт заземлення на корпус підсилювача. Землю потрібно розводити грамотно і відповідально, інакще ризикуєте чути в колонках набридливі шуми та наводки. Тому дуже рекомендую читати книжку Барнса. Трансформатор слід було б добре прикрутити, але я не збираюся нікуди транспортувати мій системний блок. Плата виготовлена таким чином, бо в мене не було під рукою хлорного заліза, або фоторезисту з ультрафіолетовою лампою. Витравимо красивенько плату для підсилювача на більш дорогих мікросхемах.
   Мої колонки АС-15 Вега з цим підсилювачем звучать класно. Хочете вірте, а хочете - ні, дорогі читачі, але реально класно. Потужність, при якій ще зберігається красивий чистий звук, 8Вт. Якщо додати - вже не те по якості. Тож і задав максимальну потужність я 8Вт відповідними резисторами схеми, щоб звук був якісний. Бас хороший, як для тих ват. Високі частоти теж приємно цокають. Передача повітря зашибісь. А от деталі, навіть найдрібніші - просто отпад. Красиво, чітко, вухо не ріже. Чутно всі малесенькі нюанси: як смичком корпусу скрипки торкаються, дріжання голосу, вздохи, як хтось щось на підлогу роняє, все-все-все. Реально всі нюанси чутно. Я більш ніж задоволений. За такі гроші, що я в той підсилювач вклав, на базарі такого не купиш. От тільки помахатися з ним довелося.

    На головну сторінку