5 melhores circuitos de amplificador de 40 watts observados

Neste post, falaremos sobre 5 circuitos amplificadores Hi-Fi de 40 watts de baixa distorção, excelentes e fáceis de construir, que podem ser melhorados para uma potência maior através de alguns pequenos ajustes.

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Embora você possa encontrar vários módulos de saída híbridos disponíveis, dificilmente um deles é capaz de combinar simplicidade com acessibilidade e ótimo desempenho geral.

Um deles é o chip TDA2030 da SGS empregado no presente amplificador. O layout do amplificador é simples: um opamp de potência acompanhado por dois transistores de saída ligados à ponte. O sinal de áudio é dado à entrada não inversora do opamp de potência lC1 através do soquete K1 e do capacitor C1.

A corrente de alimentação do IC oscila de acordo com o sinal de entrada.

Devido a isso, exibe queda de tensão igualmente variável em torno dos resistores R6, R7. R8 e R9, dado que estes estão nas linhas de origem do opamp. Enquanto a corrente estiver abaixo de 1 A, a queda de tensão nos resistores será inadequada para ligar os transistores T1 e T2. O que significa que saídas de até 2 W em alto-falantes de 4 Ohm são fornecidas totalmente pelo opamp.

Assim que a corrente de saída ultrapassar o nível de 1 A, os transistores são ligados e reforçam a saída de potência do amplificador.

Se o sinal de entrada é baixo, resulta em corrente quieta insuficiente através do transistor, no entanto, como isso acontece através da rede de crossover opamp, os problemas acabam sendo evitados.

Além disso, o IC oferece compensação térmica e, portanto, garante estabilidade garantida do ponto de operação.

A tensão de alimentação pode variar entre 12 V e um máximo absoluto de 44 V. A construção do amplificador na placa de circuito impresso deve ser fácil.

Os transistores, juntamente com o IC, devem ser instalados e isolados em um dissipador de calor de aproximadamente 2 kW-1. Aplique muito composto condutor de calor. A linha de suprimento precisa ser protegida por um fusível de 3,15 A. A linha deve ser protegida por um fusível de 3,15 A.

Diagrama de circuito

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Layout de PCB

5 melhores circuitos de amplificador de 40 watts observados

Lista de peças

Resistores, todos 1/4 de watt 5%, a menos que especificado

  • R1 a R4 = 100K
  • R5 = 8k2
  • R6 a R9 = 1. 4 ohm 1%
  • R10 = 1 ohm

Capacitores

  • C1 = 470 nF
  • C2 = 10uF, 63V radial
  • C3 = 4.7uF, 63V radial
  • C4, C5, C7 = 220 nF MKT ou cerâmica
  • C6 = 2200uF, 50V radial

Semicondutores

  • D1, D2 = 1N4007
  • T1 = BD712
  • T2 = BD711
  • IC1 = TDA2030

Diversos

  • K1 = tomada de áudio ou tomada
  • Dissipador de calor = 2K W ^ -1
  • Arruelas de isolamento etc para IC1, T1, T2

Especificações técnicas

Tensão de operação: 44V Máximo

Potência de saída = 22 watts no alto-falante de 8 ohms e 40 watts no alto-falante de 4 ohms com THD = 0,1%

Gráfico de Distorção Harmônica

  • 1 kHz em 8 ohm a 11 watts = 0,012%
  • 1 kHz em 4 ohm a 20 watts = 0,032%
  • 20 kHz em 8 ohm a 11 watts = 0,074%
  • 1 kHz em 8 ohm a 1 watt = 0,038%
  • 1 kHz em 4 ohm a 1 watt = 0,044%
  • Corrente Quiscent = 38mA aproximadamente
  • Eficiência = 8 Ohm 62,5%
  • Carga máxima = 4 Ohm 64%

2) Amplificador de 40 watts usando IC LM391

Esse segundo design é um amplificador de potência médio potente e sem frescuras que pode ser combinado especificamente para uso em amplificadores portáteis do tipo ‘combo' que são populares entre guitarristas e artistas de jazz.

O amplificador é uma combinação eficiente de um driver de áudio integrado IC o LM391-80 e um estágio de saída de potência push-pull construído com transistores bipolares.

Alguns aspectos exclusivos do design são revisados ​​abaixo.

O NTC, que está em contato físico com os transistores de saída de potência, permite que o LM391 desligue o estágio de energia quando superaquecer. O ponto de partida dessa segurança térmica está situado a uma corrente NTC de cerca de 200 pA.

O capacitor eletrolítico que aterra o NTC atua para apresentar um ‘arranque suave', ou seja, para evitar um clique ruidoso ou outro ruído confuso do alto-falante quando o amplificador é ligado.

Pode parecer que a proteção é muito sensível e, portanto, algumas tentativas e erros para o valor de R4 ou NTC podem ser necessários. É fácil aplicar feedback no amplificador conectando R23 à rede de linha C5-R7.

Os outros componentes, juntamente com o R10, decidem a resposta de frequência do amplificador, o que pode exigir um ajuste fino para atender a demandas específicas. Os números de componentes apresentados neste artigo podem, no entanto, ser adequados para a maioria dos aplicativos.

O resultado de experimentar com diferentes valores de C5 e R7 é fácil de determinar (ou ouvir), fazendo um curto-circuito em R23 brevemente. Para alto-falantes de 4 Ohm, o R23 precisa ser reduzido para 0,18 Ohm. Infelizmente, o LM391-80 é vulnerável à oscilação, que deve ser mantida sob controle através dos componentes RX, C6, C8 e C9 (em muitos casos, o C6 pode ser removido).

O resistor RX minimiza especificamente o ganho de malha aberta. Se RX for empregado, Ry deverá ser conectado para compensar a tensão de compensação resultante. Os componentes R22 e C12 constituem uma rede Boucherot que funciona para estabilizar o amplificador em altas frequências. A entrada do amplificador deve ser operada por uma fonte de baixa impedância capaz de emitir sinais de áudio no nível de ‘linha' (0 dB].

A rede R1-C1 atenua amplitudes acima de 50 kHz ou mais. A corrente de repouso do amplificador é definida pela predefinição P1. Ajuste esse controle para 0 Ohm no início e faça o ajuste fino até que uma corrente inativa de 50 mA seja estabelecida.

Você pode aumentar para 400 mA, se estiver procurando por baixa distorção. Os transistores de potência estão todos posicionados na mesma seção da placa de circuito impresso para poderem ser presos em um dissipador de calor comum, junto com o NTC.

O dissipador de calor precisa ser bem grande, com uma resistência térmica de 1 K Wsl ou menos. Observe que L1 é feito de 20 voltas de 0,8 mm de diâmetro. fio de cobre esmaltado enrolado em torno de R21. C9 é um capacitor de cerâmica.

Diagrama de circuito

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Dados técnicos

Agora vamos verificar alguns dados testados:

Com tensão de alimentação: 35 V; R23 em curto-circuito:

Largura de banda de 3 dB (8 Q]: aproximadamente 11 Hz a 20 kHz

THD (distorção harmónica transitória) a 1 kHz:. 1 W em 8 Ohm: 0,006% (Iq = 400mA) 1 W em 8 Ohm: 0,02% (Iq = 50 mA) 65 W em 8 Ohm: 0,02% (Um = 873 mV) 80 W em 4 Ohm: 0,2% ( Um = 700 mV; nível inicial do limite de corrente).

Layout de PCB e componentes

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Lista de peças

lista de pecas

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3) amplificador de potência de 40 watts usando IC LM2876 da Texas Instruments

O terceiro projeto é mais um circuito amplificador de potência Hi-Fi de 40 watts que utiliza um único chip LM2876 para fornecer a quantidade especificada de potência musical em um alto-falante de 8 ohm.

O IC LM2876 é um chip amplificador de áudio de alta qualidade, projetado para lidar continuamente com 40 watts de potência média em um alto-falante de 8 Ohm com um THD de 0,1% e uma faixa de frequência de 20 Hz a 20 kHz.

O desempenho deste IC é muito melhor do que outros ICs híbridos devido ao seu recurso interno chamado circuito de controle de temperatura instantânea de pico automático, ou o SPiKe.

O “SPiKe” inclui uma proteção completa do chip contra sobretensão de saída, subtensão, sobrecarga e curtos-circuitos acidentais.

O IC LM2876 exibe uma excelente relação sinal / ruído acima de 95 dB, garantindo excelente nitidez e reprodução no nível Hi-Fi.

Diagrama de pinagem do LM2876

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Diagrama de circuito

O diagrama de circuito completo deste amplificador de 40 watts baseado em LM2876 é apresentado abaixo:

diagrama de circuito

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Para mais informações, visite a folha de dados do IC

4) circuito amplificador estéreo de 40 watts usando IC TDA7292

Até agora, discutimos amplificadores com saída mono de 40 watts, mas este quarto circuito da lista foi projetado para oferecer uma saída estéreo de 40 + 40 watts através de um único chip IC TDA7292. Portanto, se você estiver procurando por uma versão estéreo do amplificador de 40 watts, esse design atenderá a sua necessidade com muita facilidade.

Este excelente amplificador estéreo de chip único é fabricado pela ST microelectronics .

O circuito requer praticamente nenhum componente e pode ser configurado rapidamente usando uma placa de circuito impresso bem projetada, fornecida na própria folha de dados.

Principais características

  • Ampla faixa de tensão de alimentação (de +/- 12 V ± 33 V)
  • Funciona com fonte dupla para potência de saída ideal
  • Projetado para fornecer potência total de saída 40 W + 40 W em 8 Ω com tensão de alimentação = ± 26 V e distorção harmônica total não superior a = 10%
  • Som “pop” eliminado internamente quando a energia é ligada / desligada
  • Apresenta uma opção Mute que também é (livre de “pop”)
  • Quando o pino Mute é aterrado, o IC entra mais em modo de espera com baixo consumo.
  • Internamente, o IC é protegido contra curto-circuito, o que significa que o IC não queima ou fica danificado quando a saída é acidentalmente em curto-circuito ou sobrecarregada.
  • Além disso, o IC possui uma proteção térmica integrada contra sobrecarga, portanto, o superaquecimento também não danifica o IC.

Diagrama de circuito completo

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Classificação máxima absoluta

A seguir, são apresentadas a classificação absoluta máxima do IC TDA7292, que não deve ser excedida para proteger o IC de danos permanentes:

  • Tensão de alimentação CC ± 35 V
  • (I O ) Corrente de pico de saída (limitada internamente) 5 A
  • (P tot ) Dissipação de energia Tcase = 70 ° C 40 W
  • (T op ) Temperatura de operação -20 a 85 ° C
  • (T j ) Temperatura da junção -40 a 150 ° C
  • (T stg ) Temperatura de armazenamento -40 a 150 ° C

Referência: Para obter mais detalhes e o design completo da placa de circuito impresso, consulte a folha de dados original do IC.

5) Amplificador de 40 watts apenas com transistores

Todos os projetos explicados acima são dependentes de circuitos integrados, e todos sabemos com que facilidade esses ICs podem ficar obsoletos a qualquer momento. Talvez a melhor maneira de ter um projeto de amplificador sempre-viva universal seja tê-lo na forma de uma versão transistorizada discreta, como mostrado neste quinto projeto final:

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Esta é realmente a versão abreviada do popular amplificador de 100 watts deste site. Foi simplificado removendo alguns mosfets e reduzindo a entrada de fornecimento para 24V.

As peças indicadas no circuito amplificador transistorizado de 40 watts acima parecem um pouco não convencionais e podem não estar prontamente disponíveis no mercado. No entanto, a beleza de tais versões transistorizadas é que os componentes ativos podem ser facilmente substituídos por valores equivalentes. Para esse design, também podemos encontrar os equivalentes apropriados e substituí-los aqui para obter os mesmos resultados sem falhas.

O amplificador foi projetado de forma soberba pelos engenheiros da Hitachi, oferecendo excelente nitidez com o mínimo de distorções. Eu testei e fiquei bastante emocionado com sua enorme faixa de potência ajustável e qualidade de saída excepcional.

Para a lista completa de peças, visite este artigo.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

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