Простий підсилювач класу Д

Як відомо, підсилювачі потужності звукової частоти діляться на різні класи. Підсилювачі, що працюють в класі "А" можуть забезпечити пристойну якість звучання музики за рахунок високого струму спокою, однак у них вкрай низький ККД, вони споживають багато струму і вимагають гарного охолодження.
Підсилювачі класу "В", навпаки, дуже економічні, але вони вносять в сигнал досить багато нелінійних підсилювачів. Найпоширеніший клас - "АВ", як видно з його назви, являє собою щось середнє між "А" і "В". Він споживає не так вже й багато і дозволяє відтворювати аудіо-сигнал з досить гарною якістю. Однак таким підсилювачів, особливо коли потужність вже обчислюється десятками ватів, все одно необхідний радіатор для охолодження. Саме тому останнім часом великої популярності набули підсилювачі класу "Д". Вони мають великий ККД (80-90%) і можуть обходитися без радіатора навіть при потужності в пару десятків ват, забезпечуючи при цьому цілком пристойну якість звуку. Одна з таких схем представлена ​​нижче.

Схема підсилювача

Її основою є досить поширена останнім часом мікросхема MP7720, вона забезпечує вихідну потужність до 20 ват. Напруга харчування лежить в широких межах - від 7 до 24 вольт. Чим більша напруга - тим більшу потужність можна отримати на виході. D2 на схемі - стабілітрон на 6,2 вольта, наприклад, 1N4735A. D1 - діод Шотткі на напругу мінімум 30 вольт і струм 1 ампер. Підійде, наприклад, 1N5819. L1 - дросель індуктивністю 10 мкГн, підійде будь-який тип дроселя. С9 - розділовий конденсатор, він підключається послідовно з динаміком і зрізає постійну складову сигналу на виході. Саме тому навіть при неправильному складанні на виході підсилювач не буде постійної напруги і за динамік можна не турбується. Висновок 4 мікросхеми відповідає за її стан - включена вона чи вимкнена. Якщо напруга на цьому висновку близько до нуля, підсилювач не запрацює. Саме тому на схемі є стабілітрон D3 на напругу 4,7 вольти, можна застосувати, наприклад, 1N4732A. Всі електролітичні конденсатори повинні бути розраховані на напругу, мінімум в 1,5 рази перевищує напруга живлення. Більше ніяких особливостей схема не має, досить її правильно зібрати, і вона відразу почне працювати.

Збірка підсилювача класу D

Як завжди, в першу чергу виготовляється друкована плата, її розміри складають 45х30 мм. Даний підсилювач передбачався як найекономічніший і мініатюрний, тому всі елементи розташовані досить щільно один до одного для економії місця, а мікросхема в SMD виконанні припаивается з боку доріжок. Друкована плата виконується методом Лут, нижче представлено кілька фотографій процесу.
При лудінні доріжок потрібно бути дуже обережним, щоб випадково не замкнути їх надлишками припою. Після лудіння насамперед припаюємо мікросхему, а потім вже інші деталі з іншого боку плати. Для підключення всіх проводів на платі передбачено місце під клеммник. Після завершення пайки варто перевірити сусідні доріжки на замикання, видаливши перед цим залишки флюсу з плати. Особливу увагу варто видалити майданчику під мікросхемою, під нею не повинно залишатися рідкого флюсу, який може нашкодити правильній роботі підсилювача.

Перше включення і випробування

Перш ніж почати користуватися потрібно поставити в розрив живильного проводу амперметр. Потім, подавши харчування, подивитися на показання амперметра - без вхідних сигналів мікросхема не повинна споживати більше 10 мА. Якщо струм спокою в нормі, можна підключати динамік, подавати на вхід сигнал, наприклад, з плеєра, комп'ютера або телефону і відчувати підсилювач під навантаженням. Навіть на високому рівні гучності мікросхема не повинна відчутно нагріватися. На перший погляд це здається вражаючим - така маленька мікросхема спокійно забезпечує потужність на виході в десяток ват, абсолютно при цьому не нагріваючись. Вся справа в тому, що вона перетворює звичайний аналоговий аудіо-сигнал в послідовність імпульсів, які потім посилюються. Транзистори при цьому працюють не в лінійному, а ключовому режимі, що дозволяє обійтися без радіатора. Підсилювач є монофонічним, значить для відтворення стерео сигналу доведеться зібрати другий такий же. Таку маленьку плату можна вбудувати куди завгодно, вона є просто незамінною при побудові різних портативних колонок, які працюють від акумулятора. Вдалою збірки.

Дивіться відео: Мощный усилитель класса D и колонки своими руками (Листопад 2024).