Андрей Смирнов
Время чтения: ~10 мин.
Просмотров: 8

Усилитель для наушников на LM1876 в корпусе компьютерного БП

327aed.jpg

  • Цена: US $9.23 — 13.58

Сегодня день электронных железяк на Муське! Компактный стереоусилитель АВ-класса на интегральной микросхеме с выходной мощностью 30 Вт * 2. Доступен в виде собранного модуля или радиоконструктора. Микросхема LM1876 — сдвоенный вариант популярной микросхемы LM1875.

Два канала размещены в одном корпусе, добавлена возможность отключения звука (mute) и режим отключения (standby). Эти функции в этом наборе не задействованы. Защита от короткого замыкания на выходе, от термоперегрева и прочее. Низкий уровень искажений. Пластиковый корпус позволяет закрепить микросхему на радиатор без изолирующей прокладки. Полный даташит на микросхему www.ti.com/lit/ds/symlink/lm1876.pdf. Выдержка на из даташита:2f7976.png Плата конструктора:
Схема:59202f.jpg Перерисовал схему для обзора в более понятном виде: Замечания по схеме: 1. Как видим — самое обычное включение микросхемы. 2. Нет конденсатора по входу УНЧ. В случае, если на вход попадет постоянная составляющая — тогда надежда только на защиту на микросхеме upc1237. 3. Нет конденсаторов-фильтров на ножках питания LM1876. 4. Нет защитного диода на обмотке реле защиты громкоговорителя.Распаковка и детали конструктора
Собранный усилитель на радиаторе:
Кроме микросхемы, на плате установлен блок питания и блок защиты акустической системы от постоянного напряжения (например, если микросхема вдруг выйдет из строя). Питание конструктора двухполярное. Необходим трансформатор с двумя вторичными обмотками на 12 В-18 Вольт переменного напряжения. Трансформатор нужен мощностью от 60 VA. Если у трансформатора две полностью раздельные вторичные обмотки, то перед подключением средней точки обмоток (к «общей земле») необходимо фазировать обмотки с помощью вольтметра переменного напряжения. Подавать напряжение больше 18 В не рекомендуется — может выйти из строя микросхема и невозможно использовать громкоговорители сопротивлением 4 Ома. Мощность усилителя зависит от напряжения питания и сопротивления подключенного громкоговорителя. Провел измерения и составил таблицу для микросхем Lm1875/Lm1876. «На грани клиппинга». Первый столбец — сопротивление громкоговорителя и переменное напряжение питания одной обмотки трансформатора. Vin — переменное напряжение (сигнал синус 1 кГц) на входе усилителя. От макс до мин синусоиды. Vpp — переменное напряжение на выходе усилителя. От макс до мин синусоиды. Pmax — макс мощность на канал Pср — средняя мощность на канал t — температура чипа на радиаторе (см размер радиатора на фото) Плата по сравнению с усилителем на LM1875 из обзора mysku.ru/blog/aliexpress/51683.html:ИзмеренияКонтрольные сигналы. Нагрузка 8 Ом.1 кГц: Синус Пила Прямоугольник 20 кГц Синус Пила — забыл сфоткать. Тут все ок — поверьте мне 🙂 Прямоугольник 50 Гц Синус С прямоугольником тут полный швах — осциллограф чудит или унч или генератор сигналов. Измерения в RMAA. Нагрузка 8 Ом Pmax=28 Ватт Pср=14 Ватт
Другие графики
Я сделал измерения при обычном подключении громкоговорителей к гнездам на плате. Меня не устроило разделение каналов усилителя — всего 34 dB. Потом подключил провода идущие от громкоговорителей до земли к общей точки на конденсаторах блока питания. Стало чуть лучше — 41 dB. Правда ухудшились THD. Гармоники появились — возможно, это из-за того, что я провода не припаивал или прикручивал к плате. Просто засунул в отверстие.
Сравним измерения с усилителем на LM1875 обзора mysku.ru/blog/aliexpress/51683.html Напомню, у LM1875 инвертирующее включение. В обеих случаях измерения делались на большой мощности — на усилитель подавался сигнал до клиппинга. Потом уровень сигнала уменьшался до приемлемого уровня искажений по спектранализатору в RMAA. Нагрузка 8 Ом:
Другие графики
Гармоники «влево» от сигнала 1 кГц обеих ИМС одинаковый по характеру рисунка. Видимо особенность микросхем.Послушал Звучит чисто, по звуку очень похож на LM1875. Что и следовало ожидать.Выводы Плюсы — компактный усилитель. Играет не плохо. Все на одной плате — и блок питания, и защита и микросхема УНЧ Минусы — см замечания к схеме, взаимопроникновение каналов очень печально в этой реализации усилителя или в моем экземпляре этой микросхемы. Сильно «чудит», если мобильный телефон рядом звонит. Возможно в металлическом корпусе этот эффект пропадет. когда стоит применять LM1876 вместо более распространенной Lm1875 — когда нужна реализация «mute» или «standby» из «коробки» — эти фичи встроены в чип. Так же проще организовать мостовое включение микросхемы вместо двух Lm1875 использовать одну микросхему. ЗЫ А этот «пациент» на LM1876 звучит лучше конструктора из обзора. Но и цена будет больше 10$ за «полный фарш»:

  • 28.03.11
  • 37 702

Усилители на микросхемахНачинающим

Предлагаю собрать мой вариант усилителя для наушников.Плюсы: компактный размер, простота сборки, минимальное количество обвязки и хорошее звучание. На мой слух, звучит лучше, чем автомобильные микросхемы, которые так любят использовать начинающие за их простоту. Завалялся у меня лишний чип LM1876. Это сдвоенный вариант популярного УНЧ LM1875. Я давно хотел собрать усилитель для наушников т. к. свои наушники SENNHEISER HD 555 слушаю с линейного выхода звуковой карты. Вот и решил я попробовать LM1876 в качестве ушного уся.Микросхема LM1876 создана для динамиков и может выдать 2×20 Ватт. Она слишком мощная для наушников.Уменьшаем мощность: понижаем коэффициент усиления, понижаем напряжение питания, и добавляем резистивный делитель сигнала на выходе.Микросхема рассчитана на работу с 4-омной нагрузкой, поэтому наушники для неё будут очень лёгкой нагрузкой.Согласно даташита чип LM1876 начинает работать от двухполярного напряжения питания ± 9 Вольт. Попробовал и не заработало. Тогда запитал от ±12 Вольт с помощью стабилизаторов 7812 и 7912 в корпусе ТО220 (1.5 А).Можно было попробовать сделать ±10 Вольт, но у меня не было необходимых стабилизаторов.

↑ Схема получилась такая:

Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа!

↑ Детали

Трансформатор тороидальный с двумя обмотками на напряжение ± 12…16 Вольт.Конденсаторы в БП 3300 мкф на плечо + 1000мкф на самой плате рядом с микросхемой шунтированы плёнкой 0.18 мкф. Потенциометр 5 ком (из наличия, лучше больше).Схема включения в моём случае инвертирующая.Резистор в обратной связи 3.5 ком. Коэффициент усиления при этом около 6. Меньше не получится без цепочки специальной коррекции. Делать её не стал из за усложнения конструкции. Конденсаторов на пути сигнала не поставил. Постоянка и без них на выходе усилителя практически отсутствует.

↑ Сборка

Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа!Собрал всё в корпусе от компьютерного БП, обклеенного самоклеящейся плёнкой под хром и белой. Радиатор от него же. Такого размера вполне достаточно, при работе он только тёплый. Для индикации включения установлен светодиод. На фото плата измучена экспериментами и немого отличается в худшую сторону.Не очень аккуратно, как умею.

↑ Звучание

Получившееся звучание мне понравилось. Фона либо шипения абсолютно нет.Громкость в наушниках достаточная даже на половину ручки регулятора.После сборки будьте осторожны и проверьте усилитель на ненужных наушниках или динамиках.

↑ Измерения прогаммой RMAA

Измерено кабелем, подключенным с выхода усилителя на вход звуковой карты.Печатная плата универсальная: на ней можно собрать как инвертирующую схему так и стандартную. Также по желанию предусмотрена возможность поставить конденсаторы в ООС и на входе усилителя (если считаете это необходимым). Но я предпочитаю обходится без них и даже без темброблоков.

↑ Картинки

↑ Файлы

Печатную плату для ЛУТ и даташит прикладываю.lm1876-universalnaya-rindig.rar 🕗 21/03/11 ⚖️ 802,57 Kb ⇣ 148Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства. Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи — помоги мне!Пожертвовать на журнал Датагор и др. способы получения доступа. — Спасибо за внимание! Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор» 1413525292_lm1876-20w-amplifier-2.jpgСамодельный УНЧ на базе микросхемы LM1876, представляющей из себя 20-ти ваттный усилитель мощности звуковой частоты — схема и описание устройства. —> Недавно мы освоили УНЧ с достаточной для небольших помещений мощностью 10 ватт, изготавливаемый с применением микросхемы TDA2003. А теперь попробуем взяться за другую, более мощную микросхему. Этот аудио усилитель на основе LM1876 может выдавать до 20 Вт на канал, на 4 Ом нагрузку и гарантирует менее 0,1% общих гармонических искажений.

Электрическая схема усилителя на LM1876

Усилитель питается от двухполярного источника тока ±15 В. После диодного моста и сглаживающих конденсаторов получится примерно ±20 В постоянного тока, которое и используется для питания LM1876. Индуктивности L1 и L2 по входной линии БП уменьшают помехи, возникающие от сети.1413525534_lm1876-20w-amplifier-5.jpgАудио вход подключен к плате через обычный 3,5 мм стерео разъем. Стерео потенциометр регулирует амплитуду звукового сигнала. Потенциометр также включает в себя переключатель, который позволяет усилителю перейти в режим ожидания. В этом режиме LM1876 потребляет всего 4 мА. Выходы усилителей на АС подключены к RCA-разъемам на плате. —> —> 1413525552_lm1876-20w-amplifier-3.jpgЭта микросхема в работе производит достаточно большое количество тепла, поэтому радиатор необходим для охлаждения размером от 100 мм.кв. Если выходная мощность усилителя достигает 20 Вт, потребляемая мощность становится около 40 Вт при 4 Ом динамике и 20 Вт при 8 Ом. Максимально допустимая температура кристалла составляет 165°с. поэтому радиатор должен быть выбран большой. К счастью, LM1876 обеспечивает отключение при перегреве. Для уменьшения общего теплового сопротивления, должна быть применена термопаста между микросхемой и радиатором. Что касается рисунков, даташита на м/с и файлов печатной платы, вы можете скачать их здесь .

Полностью собранная схема УНЧ

1413525576_lm1876-20w-amplifier-1.jpgДва электролитических конденсатора C7 и C8 по 6800uF 50V сглаживают выпрямленное напряжение. Резисторы R7 и R8 подключены между их выводами, для разрядки конденсаторов после отключения питания, во избежание поражения электрическим током. Плюс 20 В обозначен как VCC, а минус обозначен VEE. Светодиод D1 помещен между VCC и VEE линиями, чтобы указать на состояние питания. Шунтирующие конденсаторы 100uF и 100nF подключены к VCC и VEE контактам как можно ближе к микросхеме. Конденсаторы C9 и C10 блокируют постоянное напряжение с микросхемы. Аудио выходы каждого усилителя подключены к RCA разъемам J2 и J3. —> Используемые источники:

  • https://mysku.ru/blog/aliexpress/70480.html
  • https://datagor.ru/amplifiers/chipamps/1650-usilitel-dlya-naushnikov-universalnyy-usilitel-.html
  • https://tehnoobzor.com/schemes/audioteh/321-usilitel-zvuka-na-20-vatt.html

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации