Mga Tale Mula sa Chip: LM1875 Audio Amplifier: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Mahal ko ako ng ilang chip amps - maliliit na mga pakete ng purong lakas ng audio. Sa pamamagitan lamang ng ilang mga panlabas na bahagi, isang malinis na supply ng kuryente at ilang napakalakas na heatsinking maaari kang makakuha ng tunay na hi-fi na kalidad ng tunog na karibal sa mga kumplikado, discrete na disenyo ng transistor.

Nagpunta ako sa isang maliit na karagdagang detalye tungkol sa pakinabang ng chip amps sa aking pagkilala sa LM386 - na maaaring maging isang magandang lugar upang magsimula. Dito, sisisid ako mismo sa kung ano ang napakahusay ng LM1875 at kung paano bumuo ng isang simpleng circuit. Sumakay, Dobbin!

Hakbang 1: Kamusta sa LM1875

Ang LM1875 ("labing-walo't pitumpu't limang") ay isang halimaw ng isang maliit na tilad sa isang napaka-hindi mapagpanggap na pakete, at isa pang minamahal na maliit na tilad sa pamayanan ng audio sa DIY. Ang opisyal na datasheet (PDF) ay inaangkin ang kakayahang maghimok ng 20W sa 8Ω na naglo-load na ibinigay + -25V, at hanggang sa 30W na ibinibigay ng labis na + -5V ng juice … at lahat ay mas mababa sa 1% THD. At bihira man, maaari kong kumpirmahing ang pagmamalaki sa datasheet ay makikita - ang mga figure na maaaring maabot ang lubos na kumportable sa katotohanan (binigyan ng ilang malusog na paglamig).

Hakbang 2: Pinout

Ang TO-220 na pakete, na may 5 pin lamang, ay patay na simple upang mag-wire up:

1 - Negatibong Input (-IN)

2 - Positive Input (+ IN)

Karaniwang mga input ng op-amp, na may positibong input na tumatanggap ng audio signal at ang negatibong input na nakatali sa lupa.

3 - Negatibong Supply (-Vee)

5 - Positive Supply (Vcc)

Dito pinapakain mo ang amplifier, mainam na may dalawahang supply. Maaari rin itong himukin ng isang solong supply sa pamamagitan ng pagtali ng pin 3 sa lupa, subalit maaaring maghirap ang pagganap.

4 - Output

Narito kung saan ka kumain sa ilang mga matamis, matamis na pinalakas na signal.

Hakbang 3: Schematic at BOM

Narito ang isang simpleng eskematiko para sa isang solong channel - para sa stereo kailangan mo ng dalawa sa mga ito.

Ang R1 at R2 ay ang mga resistors na nakakakuha na nakakabit sa invertting input ng amplifier. Ang mga halaga ng 22KΩ at 1KΩ ay nagtatrabaho sa pagkakaroon ng 23:

Makuha = 1 + (R1 / R2)

= 1 + (22 / 1) = 23

Upang baguhin ang nakuha, palitan lamang ang R1 gamit ang isa pang risistor sa saklaw ng kohm at isaksak ito sa formula.

Ang CIC1 hanggang CIC4 ay ang decoupling capacitors para sa LM1875. Ang mas maliit na capacitor (100nF) ay nag-filter ng ingay ng mataas na dalas sa power rail, habang ang mas malaking cap (220uF) ay nagbibigay ng isang mapagkukunan ng lakas upang makinis ang mga paglubog sa power supply. Sa isang circuit ng produksyon, ang mga takip na ito ay dapat na mailagay malapit sa mga power input pin ng maliit na tilad hangga't maaari. Para sa karagdagang impormasyon, suriin ang nakakagulat na madaling maunawaan na artikulong ito ng Mga Analog Device sa wastong mga diskarte sa pag-decoupling.

Gayundin ang C1, C2, R2 at R3 ay naroroon upang i-filter ang ingay, habang ang R5 ay gumaganap bilang isang pull-down risistor, pinapayagan ang isang landas sa lupa kung walang signal na nakakonekta (pagbawas ng hum).

Ang R6 at C3 ay bumubuo ng isang RC circuit, isang filter na nag-aalis ng mga frequency ng radyo mula sa pagpapakain pabalik sa circuit at pinipigilan ang mga oscillation mula sa speaker na bumalik sa amplifier.

_

BOM:

IC: LM1875

R1: 22kΩ

R2: 1kΩ

R3: 1kΩ

R4: 1MΩ

R5: 22kΩ

R6: 1Ω, 1W

C1: 10uF electrolytic (o mas mabuti, polyester / polypropylene film)

C2: 47uF electrolytic

C3: 220nF X7R / pelikula

CIC1, CIC3: 220uF electrolytic

CIC2, CIC4: 100nF X7R / pelikula

_

Kakailanganin mo ng isang paraan upang pakainin ang audio - Nag-ani ako ng isang 3.5mm jack mula sa isang lumang aparato at gumawa ng isang breakout kung aling ang plugs diretso sa isang breadboard, o maaari mong i-chop ang ulo ng isang lumang 3.5mm audio cable, idikit ang ilang mga header ang mga dulo at ikonekta ito nang direkta.

Gayundin, kakailanganin mo ang karaniwang mga jumper, wire, isang speaker / dummy load at isang power supply - isang disenteng variable bench PSU na maaaring magbigay ng +/- 30V ay magiging kapaki-pakinabang.

Sa wakas - isang heatsink! Karamihan sa mga chip ng A / B na klase ay nangangailangan ng makabuluhang paglamig, kaya kumuha ng isang mas malaking heatsink kaysa sa tingin mo kakailanganin mo at panatilihin ito sa paligid para sa mga layunin ng prototyping.

Hakbang 4: Breadboard Build

Kaya narito ang aking breadboard …

… ngunit DISCLAIMER

Hindi ito ang pinaka-pinakamainam na layout - perpekto, ang mga sangkap ay dapat na mas malapit, at ang partikular na mga decoupling cap ay masyadong malayo mula sa mga IC pin. Gayunpaman, ikinalat ko ito upang mas madaling maunawaan sa mga larawan, at upang magkasya ang aking awkward heatsink. Mabuti ang mga resulta para sa maikling panahon ng pagsubok.

Inilagay ko ang pareho ng mga strip ng kuryente sa isang gilid ng breadboard, upang mapanatili ang puwang sa paligid ng IC para sa heatsink. Ito ay may dagdag na pakinabang ng paggawa ng nakatuon na positibo, negatibo at mga daang-bakal sa lupa na madaling ma-access sa ilalim ng board.

Hakbang 5: Huwag Kalimutan ang Heatsink

Upang maghanda ng isang heatsink, linya muna ito sa pisara at markahan kung saan dapat pumunta ang butas upang ma-secure ito sa IC. Pagkatapos ay i-drill ang butas, at buhangin ang buong ibabaw ng contact na may napakahusay na papel hanggang sa makinis at makintab ang ibabaw.

Susunod, maglagay ng isang tuldok ng thermal paste sa ibabaw ng contact at ilagay ang insulated mica sa itaas na may ilang mga sipit - subukang huwag hawakan ang mika gamit ang iyong mga daliri.

Panghuli, gumamit ng isang top-hat (o "bush"), isang nut at isang bolt upang ma-secure ang maliit na tilad sa heatsink. Dapat itong masikip lamang na ang IC ay hindi maiikot sa paligid ng bolt, at walang mas mahigpit!

Panghuli, i-double check kung ang tab ng chip ay insulated mula sa heatsink sa pamamagitan ng paggawa ng isang pagpapatuloy na pagsubok sa iyong multimeter - na may isang pagsisiyasat sa tab na heatsink at ang isa pa sa heatsink mismo. Walang beep = magandang trabaho!

Hakbang 6: Subukan Ito

Suriin at i-double-check kung ang lahat ng iyong mga koneksyon ay solid, at tiyaking nagpapadala ka ng + at - boltahe sa mga tamang daang-bakal. Itakda ang supply ng kuryente sa paligid ng + -10V, tumayo at mag-on!

Kung walang nakakagulat na pagsabog ng usok, malamang na nagtagumpay ka. Patugtugin ang ilang musika at makinig sa iyong test speaker. Kung ang iyong supply ng kuryente sa bench ay may built-in na ammeter, maaari mong makita kung gaano karaming kasalukuyang pagguhit ng iyong amplifier sa anumang naibigay na sandali - subukang itaas ang dami upang makita ang kasalukuyang pagtaas ng gumuhit.

Sa mababang boltahe, malamang na masugpo mo ang pag-clipping o iba pang mga paraan ng pagbaluktot nang mas maaga kaysa sa paglaon, at sa mas mataas na dami ng tunog ng iyong musika ay medyo kakila-kilabot. Dahan-dahang i-up ang boltahe - ang mga hawakan ng LM1875 + -25V tulad ng isang champ, kaya't kung mayroon kang isang disenteng heatsink hindi dapat magkaroon ng anumang dapat magalala.

Boltahe ng Output

Pinatakbo ko ang output sa isang napakalaki na load ng dummy (isang 300W, 8Ω risistor) at sinaklaw ang output. Sa pamamagitan ng isang 1kHz sinewave sa 810mV rurok, ang LM1875 ay inalok sa akin ng isang kagalang-galang, malinis na 20.15V rurok (14.32V RMS) sa output - kaunti lamang sa aming setting ng kita.

Lakas

Sa mga tuntunin ng malinis na kapangyarihan, ginagawa ko iyon …

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

… mahiyain lamang ng 26W! Hindi naman masama.

Sa puntong ito, nais kong makita kung makakarating ako sa mitolohiya na LM1875 30W na marka, ngunit kailangan ko munang palitan ang heatsink ng isang bagay na medyo mas nakakatiyak …

Hakbang 7: Ang Halimaw ng Copper