УНЧ на TDA7294/93

[Mihalych]

TDA7294 в качестве УНЧ для сабвуфера.

[Pavlo]

Вот и финальная платка, есть что добавить?

[Nikolay_Po]

Pavlo, хорошо.

Но, недоглядел... Есть маленькие штрихи - можно не исправлять, но всё же выскажу замечание:

Цепь входа на вывод 2 получилась слишком длинной, а это самое чувствительное место схемы, которое боится наводок больше всего. Ничего страшного, но при таком раскладе схема будет более чувствительна к наводкам, например от сотовых телефонов. Предлагаю развернуть на 180 градусов самые левые и верхние резистор и конденсатор обратной связи. Дело в том, что чем ближе к выходу по цепи, тем менее чувствителен участок цепи к наводкам. Поэтому выгоднее сделать более "мощынй" участок цепи чуть длиннее, а более чувствительный - чуть короче. Если развернуть резистор+конденсатор, то цепь от вывода 2 микросхемы станет короче. Но это уже придирки.

В путь!

P.S. Два резистора обратной связи, чьи отверстия самые верхние на чертеже, опустите чуть вниз, чтобы радиатору не мешали - а то не технологично может оказаться в реальности.

[Серый Мыш]

земляной полигон под входной конденсатор расширить?

[Nikolay_Po]

Да, полигон сигнальной земли.

---------- Добавлено в 11:22 ---------- Предыдущее сообщение в 11:13 ----------

Разъём входа опустить ниже, резистор, что прямо над разъёмом, вообще убрать - зачем он нужен? Бас подрезать?
А резистор и конденсатор над бесполезным резистором повернуть по часовой стрелке на 90 градусов. Появится возможность сделать полигон сигнальной земли более широким, менее корявым, без узкого места. Важно, чтобы между землёй входного разъёма и выводом 3 микросхемы была минимальная индуктивность и сопротивление. Но могу ошибаться. Существующий вариант хорош.

[Pavlo]

Разъём входа опустить ниже, резистор, что прямо над разъёмом, вообще убрать - зачем он нужен? Бас подрезать?

Чтоб сигнал ослабить.

[nikolayms]

резистор, что прямо над разъёмом

Это резистор, соединяющий вход с землей, что ли убрать? Так не пойдет! Должен быть. меньше вероятность дрейфа нуля на выходе (будет плавать при регулировке входного напряжения(сигнала) при наличии небольшого постоянного напряжения на выходе преда). Или у ТДА-хи есть встроенное внутреннее входное сопротивление? Поправьте, если не прав.

---------- Добавлено в 20:39 ---------- Предыдущее сообщение в 20:31 ----------

Если сильно хочется не срезать НЧ, то нуна убрать входной конденсатор вовсе. И из обратной связи конденсатор тоже долой (при наличии)! А иногда необходимо прибрать НЧ для "пуцельных" (маленьких, либо СЧ) динамиков, либо высокочастотников, в многополосной системе. А тут - оппа! Входной фильтр есть!

[Nikolay_Po]

Ребята, не смешите! Какой _на_ резистор на землю от постоянки в инвертирующем включении?
Там вывод 3 и так на земле сидит.
А если нужно ослабить усиление - уменьшайте R3 и R4.


Будет время попробую прикинуть рекомендуемые значения - ИМХО, эти не оптимальны с точки зрения шума.

---------- Добавлено в 17:57 ---------- Предыдущее сообщение в 17:53 ----------

Pavlo, какой ёмкости входные конденсаторы есть у Вас в наличии для данного усилителя? И какое сопротивление нагрузки "потянет" источник сигнала без деградации качества? Может, подсакжу более правильные номиналы для Вашей схемы...

У меня у самого сейчас стерео усилитель на TDA7293 (2шт) в инвертирующем включении и без разделительных конденсаторов в цепи входа и ООС вообще. Только конденсатор блокировки ВЧ-помех на входе. В итоге усилитель в режиме УПТ. ЦАП у меня - Unicorn DAC, у него тоже нет разделительных конденсаторов. Так что тракт на выход АС даёт сигнал от 0Гц.

[nikolayms]

в инвертирующем

sorry за ляп, проглядел, думал - классика

[Nikolay_Po]

Вот так, по-моему, нужно включать микросхему для качества:


На рисунке К - коэффициент усиления, безразмерный. При К>=21 резистор R4 ставить не нужно.
Сопротивление входа 10кОм. С указанными номиналами усилитель не возбудится даже при свободном входе, завал на краях диапазона будет 1дБ. Значение постоянного напряжения на выходе (при Ку<=21) приемлемое - порядка 10-20мВ у моих экземпляров микросхем.

[Pavlo]

Входной кондер есть такой жёлтый, округлый на 2,2 мкф 160В, но он слишком большой по размерам, придётся другой искать.
А какое сопротивление нагрузки "потянет" источник сигнала без деградации качества - этого я не знаю.

[Nikolay_Po]

Pavlo, рекомендую убрать R3 и конденсатор ему параллельный. Не нужны. Я не встречал обоснований необходимости применения данных элементов. Попробуйте посчитать номиналы для Вашего случая.
Обратите внимание, что чем больше входное сопротивление усилителя, тем больше сопротивления резисторов обратной связи, тем больше токового шума на входе, и соответственно, шума на выходе. Меньшее сопротивление цепей по входу усилителя положительно сказывается на уровне искажений (главное, чтобы источник сигнала не был перегружен).
Недостаток низкого входного сопротивления - необходимость использования разделительных конденсаторов большой ёмкости на входе усилителя и в источнике сигнала (если используются).

---------- Добавлено в 19:05 ---------- Предыдущее сообщение в 19:04 ----------

Какой у Вас источник?

[Pavlo]

А Киллер написал, что кондер параллельный резистору улучшает работу МС (ссылка)
Источником пока будет комп, а дальше посмотрим...

[Nikolay_Po]

Ну он же написал дословно:

Это очень небольшая доработка и на слух изменения в звучании абсолютно незаметно.

Да, можно конденсатор поставить параллельно R5, если убрать R3. Тут компромисс: если ставить этот конденсатор и зафильтровывать вход, фазовые искажения на ВЧ ещё вырастут. При сильной коррекции страдают АЧХ и ФЧХ. По-хорошему подобную коррекцию вообще нужно делать второго порядка (по два конденсатора) на входе и в ОС, чтобы защитить ИМС от перегрузки. Но я не заморачивался. рассчитываю на ограничение скорости нарастания в самом музыкальном сигнале...

Компьютер, как источник, способен работать на нагрузки вплоть до 32Ом обычно. Правда качество его невысоко. Так что на 10кОм нагрузки компьютерный выход (выход звуковой карты) может работать легко.

[Pavlo]

Значит убрать R3 и этот конденсатор?

[Nikolay_Po]

Оставляйте плату как есть, будет возможность сравнить варианты. Если остановитесь на предложенном мной - просто поставите перемычку, а конденсатор выпаяете. Если получится - предусмотрите возможность установки конденсатора и параллельно R5, чтобы была возможность установить конденсатор при отсутствии R3.

---------- Добавлено в 21:53 ---------- Предыдущее сообщение в 21:16 ----------

Посмотрел странички АудиоКиллера по TDA7294/7293. Всё же его плата, как и схема, недостаточно совершенны. Увеличение входного сопротивления усилителя благо лишь для слабого источника сигнала и для экономии на входном конденсаторе. В остальном большое входное сопротивление увеличивает уровень шумов усилителя, увеличивает уровень искажений. В итоге, учитывая имеющиеся у меня источники сигнала, выбрал входное сопротивление равным 10кОм. А чтобы микросхема не возбуждалась в любых случаях, резистор R4 обеспечивает ослабление напряжения обратной связи (оно хоть и микроскопическое на инвертирующем входе, но есть) эквивалентное ослаблению в схеме неинвертирующего усилителя с коэффициентом усиления 26дБ (ограничение из документации на микросхему).

По поводу входной ёмкости - у моего первого варианта усилителя частота среза была около 7Гц. Думал, что у меня такие колонки - плохо воспроизводят бас. Когда же я избавился от разделительных конденсаторов, бас появился. Пожалел, что не сделал этого раньше.
Выше я предложил номинал ёмкости для входного сопротивления 10кОм - это 6 мкФ минимум. Частота среза получается около 2.5Гц. Меньшее значение ёмкости ещё больше исказит фазу и ослабит самые низкие НЧ, что заметно даже на полочных АС.

[Pavlo]

Резистор придётся всё-таки убрать.

[Nikolay_Po]

Угу.

Можно ещё улучшить помехозащищённость цепи ОС (входа микросхемы), особенно в варианте с перемычкой вместо R3:

• Электролит вывода 10 поменять местами с R4 (сделать рокировку);
• Резистор R5 обратной связи перенести с правой стороны налево от микросхемы, проводник обратной связи, идущий на резистор R5 провести отдельным, прямо от контакта выхода - оставить так, как есть, просто переместить резистор R5.
• Резистор R3 и параллельный ему конденсатор оставить на своих местах, но подвести к ним дорожки наоборот, от R4 к левым выводам R3 и конденсатора, а от вывода 1 микросхемы - к правым.

Предложенные изменения существенно снизят протяжённость малосигнальных проводников на плате. Мощный сигнал с выхода УМ, пройдя через длинный проводник не пострадает, так как, благодаря низкому выходному сопротивлению УМ и большой амплитуде полезного сигнала, невосприимчив к наводкам. А вот слабый и нежный сигнал делителя ОС на вход микросхемы лучше защитить от наводок, максимально уменьшив длину его проводников.

[Pavlo]

Nikolay_Po
А этот длинный проводник,
который под микросхемой проходит
ухудшает параметры МС или не влияет?

[Pavlo]

Если нет, то как Вам такой вариант:

[AudioKiller]

есть что добавить?

Точки подключения питания и нагрузки. Хорошо бы их земли бли рядом. Увеличить контактные площадки под крупные элементы. Убрать резистор, идущий от входного конденсатора на землю.

Цепь входа на вывод 2 получилась слишком длинной, а это самое чувствительное место схемы, которое боится наводок больше всего

Неправильно. Точка суммирования ОУ (а это она и есть) в инвертирующем включении имеет нулевое сопротивление и к помехам малочувствительно. Хотя грубить все равно не нужно.

Это резистор, соединяющий вход с землей, что ли убрать? Так не пойдет! Должен быть

В инвертирующей включении этот резистор абсолютно бесполезен.

А если нужно ослабить усиление - уменьшайте R3 и R4.

Чтобы усиление уменьшить, нужно либо увеличить R2 или R4, либо уменьшить R3 или R5. Но делать Ку меньше 20 нельзя - возможен возбуд.

попробую прикинуть рекомендуемые значения - ИМХО, эти не оптимальны с точки зрения шума.

Откуда такой вывод?

При К>=21 резистор R4 ставить не нужно

Его вообще не нужно ставить. Точка, к которой подключен его верхний конец - виртуальный ноль. Т.е. оба конца этого резистора сидат на земле, ток через него не течет. Для чего тогда этот резистор нужен?

А какое сопротивление нагрузки "потянет" источник сигнала без деградации качества - этого я не знаю

Указанное на схеме входное сопротивление 33 кОм как раз и выбрано таким потому, что его потянут абсолютно все источники сигнала.

рекомендую убрать R3 и конденсатор ему параллельный. Не нужны. Я не встречал обоснований необходимости применения данных элементов

R3 нужен для того, чтобы образовать Т-образную цепь ООС. Если его убрать, то для получения Ку=20 сопротивление R5 должно быть равно R2 х Ку = 33к х 20 = 660 кОм. Такой резистор будет чувствителен в помехам и утечкам. Т-образная ООС позволяет получить высокий Ку без применения высокоомных резисторов.
Конденсатор параллельно R3 слегка "доворачивает фазу", что делает усилитель чуть-чуть более устойчивым и линейным на ВЧ. Улучшение на самом деле небольшое, но не повредит. А вдруг и поможет.

чем больше входное сопротивление усилителя, тем больше сопротивления резисторов обратной связи, тем больше токового шума

Верно, но не надо впадать в крайности. Кроме шума резисторов на входе присутствует шум входных транзисторов усилителя. И когда шум резисторов становится заметно меньше шума транзисторов, резисторным шумом можно пренебречь. Для указанных номиналов так и происходит.

Меньшее сопротивление цепей по входу усилителя положительно сказывается на уровне искажений

Для неинвертирующего включения. В инвертирующем - по барабану (в разумных пределах).

если ставить этот конденсатор и зафильтровывать вход, фазовые искажения на ВЧ ещё вырастут.

Очень мало. Чувствтиельность слуха к фазе сигнала вообще небольшая, а на таких частотах вообще низка. Фазовые сдвиги от конденсаторов на порядок меньше, чем у ВЧ динамика и на его фоне вообще теряются. А вот ВЧ помехи от тех же мобильных могут очень сильно перегрузить усилок.

Посмотрел странички АудиоКиллера по TDA7294/7293. Всё же его плата, как и схема, недостаточно совершенны

А можно все это как-то подтвердить цифрами, а не "рассуждениями вообще"? И показать направление совершенствования?

длинный проводник, который под микросхемой проходит ухудшает параметры МС или не влияет?

Не влияет.
И еще. Входной конденсатор во-первых гарантирует, что на выход усилителя не попадет постоянное напряжение. Если вы уверены в его отсутствии, то в принципе конденсатор не нужен. Но. Но он еще и является фильтром инфранизких частот (сабсоник-фильтром), кторый обрезает возможные инфразвуковые (инфранизкие частоты = ИНЧ) частоты. Эти частоты очень актуальны для грамзаписи, менее актуальны для магнитной записи. В цифровой маловероятны, но кто знает, с чего эта цифровая запись делалась. А ИНЧ перегружают НЧ динамик колонки.