حكايات من الرقاقة: مكبر الصوت LM1875: 8 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

أنا أحب بعض مضخمات الرقاقة - حزم صغيرة من قوة الصوت النقية. من خلال عدد قليل من المكونات الخارجية ، ومصدر طاقة نظيف وبعض المبددات الحرارية الضخمة ، يمكنك الحصول على صوت عالي الجودة حقًا ينافس تصميمات الترانزستور المعقدة والمنفصلة.

لقد دخلت في مزيد من التفاصيل حول فائدة مكبرات الصوت في تكريم LM386 - قد يكون هذا مكانًا جيدًا للبدء. هنا ، سأغوص في ما يجعل LM1875 رائعًا جدًا وكيفية بناء دائرة بسيطة. اركب ، دوبين!

الخطوة 1: قل مرحبًا بـ LM1875

LM1875 ("ثمانية عشر وسبعين وخمسة وسبعين") عبارة عن وحش شريحة في حزمة متواضعة للغاية ، وشريحة أخرى محبوبة للغاية في مجتمع الصوتيات اليدوية. تدعي ورقة البيانات الرسمية (PDF) القدرة على القيادة 20 وات إلى 8 أحمال معطاة +25 فولت ، وما يصل إلى 30 وات مزودة بجهد إضافي +5 فولت من العصير … وكل ذلك بأقل من 1٪ THD. ونادرًا ما يكون الأمر نادرًا ، يمكنني أن أؤكد أن التفاخر في ورقة البيانات موجود على الفور - يمكن الوصول إلى هذه الأرقام بشكل مريح في الواقع (مع الأخذ في الاعتبار بعض التبريد الصحي).

الخطوة 2: Pinout

حزمة TO-220 ، مع 5 دبابيس فقط ، سهلة التوصيل بالأسلاك:

1 - المدخلات السلبية (-IN)

2 - المدخلات الموجبة (+ IN)

مدخلات op-amp القياسية ، مع استقبال الإدخال الإيجابي للإشارة الصوتية والمدخل السالب مرتبط بالأرض.

3 - العرض السلبي (-Vee)

5 - العرض الإيجابي (Vcc)

هنا تقوم بتغذية مكبر الصوت ، بشكل مثالي بمصدر مزدوج. يمكن أيضًا أن يكون مدفوعًا بمصدر واحد عن طريق ربط الدبوس 3 بالأرض ، ومع ذلك قد يتأثر الأداء.

4 - الإخراج

إليك المكان الذي تتناول فيه بعض الإشارات الحلوة والمضخمة.

الخطوة 3: التخطيطي وقائمة المواد

إليك مخططًا بسيطًا لقناة واحدة - بالنسبة إلى الاستريو ، ستحتاج إلى اثنتين منها.

R1 و R2 هما مقاومات الكسب المرتبطة بإدخال معكوس لمكبر الصوت. قيمتا 22KΩ و 1KΩ تعمل على كسب 23:

الكسب = 1 + (R1 / R2)

= 1 + (22 / 1) = 23

لتغيير الكسب ، ما عليك سوى تبديل R1 بمقاوم آخر في نطاق kohm وتوصيله بالصيغة.

CIC1 إلى CIC4 هي مكثفات الفصل لـ LM1875. يقوم المكثف الأصغر (100nF) بتصفية الضوضاء عالية التردد على سكة الطاقة ، بينما يوفر الغطاء الأكبر (220 فائق التوهج) مصدرًا للطاقة لتخفيف الانحدار في مصدر الطاقة. في دائرة الإنتاج ، يجب وضع هذه الأغطية بالقرب من دبابيس إدخال الطاقة الخاصة بالرقاقة قدر الإمكان. لمزيد من المعلومات ، راجع هذه المقالة التي يسهل فهمها بشكل مدهش بواسطة الأجهزة التناظرية حول تقنيات الفصل المناسبة.

وبالمثل ، توجد C1 و C2 و R2 و R3 لتصفية الضوضاء ، بينما يعمل R5 كمقاوم منسدل ، مما يسمح بمسار إلى الأرض إذا لم تكن هناك إشارة متصلة (تقليل همهمة).

يشكل R6 و C3 دائرة RC ، وهو مرشح يزيل ترددات الراديو من التغذية مرة أخرى إلى الدائرة ويمنع التذبذبات من السماعة من العودة إلى مكبر الصوت.

_

BOM:

إيك: LM1875

R1: 22 كيلو أوم

R2: 1kΩ

R3: 1 كيلو أوم

R4: 1MΩ

R5: 22 كيلو أوم

R6: 1Ω ، 1 واط

C1: 10 فائق التوهج كهربائيا (أو يفضل ، فيلم بوليستر / بولي بروبيلين)

C2: 47 فائق التوهج كهربائيا

C3: 220nF X7R / فيلم

CIC1 ، CIC3: 220 فائق التوهج كهربائيا

CIC2 ، CIC4: 100nF X7R / فيلم

_

ستحتاج إلى طريقة لتغذية الصوت - لقد قمت بحصد مقبس مقاس 3.5 مم من جهاز قديم وقمت بعمل اختراق يتم توصيله مباشرة بلوح التجارب ، أو يمكنك قطع الرأس عن كبل صوت قديم مقاس 3.5 مم ، وإلصاق بعض الرؤوس النهايات وربطها مباشرة.

ستحتاج أيضًا إلى وصلات العبور والأسلاك المعتادة ومكبر الصوت / الحمل الوهمي ومصدر الطاقة - سيكون من المفيد استخدام وحدة PSU ذات مقاعد متغيرة يمكن أن توفر +/- 30 فولت.

أخيرًا - غرفة التبريد! تتطلب معظم مخمدات الرقائق من الفئة A / B تبريدًا كبيرًا ، لذا احصل على خافض حرارة أكبر مما تعتقد أنك ستحتاج إليه واحتفظ به لأغراض النماذج الأولية.

الخطوة 4: بناء اللوح

إذن ها هي لوح التجارب …

… لكن تنصل

ليس هذا هو التخطيط الأمثل - من الناحية المثالية ، يجب أن تكون المكونات أقرب بكثير من بعضها البعض ، وأغطية الفصل على وجه الخصوص بعيدة جدًا عن دبابيس IC. ومع ذلك ، فقد قمت بنشره لتسهيل فهمه في الصور ، ولجعل غرفة التبريد المحرج الخاصة بي مناسبة. النتائج جيدة لفترات قصيرة من الاختبار.

أضع كلاً من شريطي سكة الطاقة على جانب واحد من اللوح ، حتى أتمكن من الاحتفاظ بمساحة حول IC للمبدد الحراري. هذا له فائدة إضافية تتمثل في تسهيل الوصول إلى القضبان الإيجابية والسلبية والأرضية المخصصة على طول الجزء السفلي من اللوحة.

الخطوة الخامسة: لا تنسى غرفة التبريد

لتحضير غرفة التبريد ، ضعها أولاً على السبورة وحدد المكان الذي يجب أن تذهب إليه الفتحة لتثبيتها في IC. ثم قم بحفر الفتحة وصنفرة سطح التلامس بالكامل بورق ناعم جدًا حتى يصبح السطح أملسًا ولامعًا.

بعد ذلك ، ضع نقطة من المعجون الحراري على سطح التلامس وضع الميكا العازلة في الأعلى باستخدام بعض الملقط - حاول ألا تتعامل مع الميكا بأصابعك.

أخيرًا ، استخدم قبعة علوية (أو "شجيرة") وصمولة ومسمار لتأمين الرقاقة في غرفة التبريد. يجب أن يكون ضيقًا بدرجة كافية بحيث لا يمكن تدوير IC حول الترباس ، وليس أكثر إحكامًا!

أخيرًا ، تحقق جيدًا من أن علامة تبويب الرقاقة معزولة عن غرفة التبريد عن طريق إجراء اختبار استمرارية باستخدام جهاز القياس المتعدد - بمسبار واحد على علامة تبويب المبدد الحراري والآخر على غرفة التبريد نفسها. لا صفير = عمل جيد!

الخطوة 6: اختبرها

تحقق وتحقق جيدًا من أن جميع اتصالاتك صلبة ، وتأكد من أنك ترسل الجهد + و- إلى القضبان الصحيحة. اضبط مصدر الطاقة على حوالي +10 فولت ، قف للخلف وقم بتشغيله!

إذا لم يظهر انفجار صادم للدخان ، فربما تكون قد نجحت. قم بتشغيل بعض الموسيقى والاستماع إلى مكبر الصوت الخاص بك. إذا كان مزود طاقة المقعد الخاص بك يحتوي على مقياس تيار مدمج ، فيمكنك معرفة مقدار التيار الذي يرسمه مضخم الصوت في أي لحظة - حاول رفع مستوى الصوت لرؤية زيادة السحب الحالي.

عند الفولتية المنخفضة ، من المحتمل أن تصطدم بالقطع أو أشكال أخرى من التشويه عاجلاً وليس آجلاً ، وستبدو الموسيقى الخاصة بك مروعة إلى حد ما عند مستويات صوت أعلى. ارفع الجهد ببطء - يتعامل LM1875 مع +25 فولت مثل البطل ، لذلك إذا كان لديك مبدد حراري لائق فلا داعي للقلق.

الجهد الناتج

قمت بتشغيل الإخراج في حمولة وهمية عملاقة (300W ، 8Ω المقاوم) ونطاق الإخراج. مع موجة جيبية تبلغ 1 كيلو هرتز عند ذروة 810 مللي فولت ، قدم لي LM1875 ذروة محترمة ونظيفة تبلغ 20.15 فولت (14.32 فولت RMS) على الخرج - أعلى قليلاً من إعداد الكسب لدينا.

قوة

من حيث الطاقة النظيفة ، أفعل ذلك …

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

… فقط خجول من 26W! ليس سيئا على الإطلاق.

في هذه المرحلة ، كنت أرغب في معرفة ما إذا كان بإمكاني الوصول إلى علامة LM1875 30W الأسطورية ، لكنني في البداية كنت بحاجة إلى استبدال المبدد الحراري بشيء أكثر اطمئنانًا …

الخطوة 7: وحش النحاس