hw_parvus
1.0.0
جدول المحتويات
يجب أن يصف هذا المستند المبررات المستخدمة لتصميم وبناء مضخم طاقة الصوت باستخدام دائرة متكاملة TDA7293.
تتكون بنية مكبر الصوت من الأقسام التالية:
يتم تنفيذ كل من هذه الأقسام كوحة منفصلة.
يضم اللوحة conntectors التالية:
- مدخلات مصدر الطاقة - PSI: VCC ، GND ، VEE
- إخراج مكبر الصوت - SPO: Out ، GND
- إدخال الإشارة - SGI: في ، SGND
- التحكم والعبد الكتم - CMS: إحساس الطاقة ، كتم ، مقطع ، GND
بالنسبة لفلتر الإدخال ، نختار التردد بين 300 كيلو هرتز و 400 كيلو هرتز:
+ ---+ RLP1+ ---+ RLP2
0 ---++----+----++---+--- O نحو كتلة IC المضخم
+ ---+ | + ---+ |
----- CLP1 ----- CLP2
----- -----
| |
=== Ground === Ground
باستخدام حاسبة مرشح الترتيب 2nd CR على url: http://sim.okawa-denshi.jp/en/crcrtool.php نصل إلى:
RLP1 = 100 أوم ، RLP2 = 100 أوم
clp1 = 220pf ، clp2 = 2.2nf
FP1 = 352 كيلو هرتز
FP2 = 14MHz
لمزيد من التفاصيل ، يرجى الرجوع إلى: http://www.johnhearfield.com/rc/rc4.htm
يقع مقاوم Breaker Breaker المطحون بين أرض SGND و GNDPWR. يجب أن تكون قيمة هذا المقاوم حوالي 10 أوم.
باستخدام طوبولوجيا مقلوبة لأننا نريد تقليل تشويه الوضع الشائع في مرحلة الإدخال. ولكن في حالة TDA7293 IC ، ليس من السهل استخدام طوبولوجيا مقلوبة نظرًا لأن دائرة كتم الصوت يتم تنفيذها على إدخال أوبامب إيجابي.
تحتاج مقاومة الدائرة المكافئة للاكتساب إلى البقاء أقل من 600 أوه. وذلك لأن جميع قياسات الضوضاء في ورقة البيانات قد تم مع 600ohms أو 0ohms.
المكسب الاسمي لمكبر الصوت غير المقيد هو:
G = RF/RG+1
نظرًا لأن لدينا مقسمًا للجهد مع نفس المقاومات في مقدمة مكبر الصوت ، يصبح الكسب الكلي:
G = RF/RG
الحد الأدنى للربح المحدد في ورقة بيانات TDA7293 هي 26 ديسيبل أو 20 مرة. فقط لنكون على الجانب الآمن ، نختار قيمة أكبر بنسبة 10 ٪: 22
لا توفر ورقة البيانات TDA7293 ما يكفي من البيانات ذات الصلة من أجل تصميم IC في مجال AC. نظرًا لأننا لا نستطيع تصميمها ، لا توجد تحسينات متاحة لدائرة التغذية المرتدة السلبية. ولكن يمكننا أن نفترض بأمان أن هناك أعمدة عالية التردد موجودة في وظيفة نقل TDA7293. لهذا السبب ، سنضيف بضع pF إلى مكثف تعويض الرصاص المحسوب أدناه (انظر Cadd ).
شبكة التعليقات المكافئة مع دائرة تعويض الرصاص:
يا فوت
|
*------+
| |
+-+ RF |
| | ----- CF = CL (+CSI ، انظر تعويض السعة الدبوس الإدخال)
| | -----
+-+ |
VF | |
O -----*------+
|
+-+ RG
| |
| |
+-+
|
o المدخلات
المقاومات RF و RG جزء من شبكة التغذية المرتدة. مكثف CF هو مكثف التعويض. يتم إعطاء وظيفة نقل هذه الشبكة على النحو التالي:
vf (s) = i (s)*rg
vout (s) = i (s)*(rf || cl+rg) = i (s)*(rf/(1+s*rf*cl)+rg)
h (s) = vf (s)/vout (s) = (rg/(rf+rg))*((1+s*rf*cl)/(1+s*re*cl)))
صفر:
WZ = 1/(RF*CL)
القطب:
wp = 1/(re*cl)
أين:
re = rf || rg = rf*rg/(rf+rg)
التقدير الخشن هو وضع 1-3PF إضافي بالتوازي مع Rf .
CADD = 3PF
دبابيس المدخلات لها السعة الطفيلية التالية المرتبطة:
لا تحدد ورقة البيانات TDA7293 أي معلمة فيما يتعلق بسعة الإدخال الطفيلية. عادةً ما يكون للتغذية المرتدة من الجهدات على حد سواء معاوقة الإدخال التفاضلية والوضع المشترك المحددة. في غياب أي معلومات ، من الآمن استخدام النموذج الوارد في الشكل التالي:
+ ----+ zdiff
+إدخال O ---+--- | | ---+--- O -input
| + ----+ |
| |
+-+ ZCM1+-+ ZCM2
| | | |
| | | |
+-++-+
| |
=== ===
يمكننا استخدام تقدير تقريبي للقيم استنادًا إلى الخبرة في استخدام Opamps الصوتية الأخرى ، والقيم النموذجية حول Cdiff=5pF و Cm=4pF و Cstray=3pF . ترتبط المكثفات المكافئة الثلاثة جميعها بالتوازي ، وبالتالي تصبح سعة الإدخال الكلية:
Cinput = cdiff+cm+cstray = 5pf+4pf+3pf = 12pf
للتخفيف من هذه السعة ، يمكننا إضافة السعة CSI موازية لمقاوم RF. للتعويض عن هذا ، يتم تطبيق المعادلة التالية:
rf*cf = rg*cinput
CSI = Cinput*rg/rf = 0.5pf
قيمة Cf النهائية هي:
cf = cl+csi+cadd = 0+2+0.5 = 2.5pf
أي مكثف يعتمد على NP0 حوالي 3pF سيكون جيدًا لهذا الغرض.
لحماية المدخلات من EMI ، سنستخدم شبكة Zobel التالية:
o إدخال إيجابي أو إدخال سلبي | | ----- CZI ----- | | +-+ RZI | | | | +-+ | === الأرض
بالنسبة لمعظم كابلات الإدخال ، تنخفض مقاومة المميزة في المدى بين 50 و 100OHM مقاومة ونحن نستخدم 75OHM كقيمة متوسطة. المقاوم RZI هو Rzi=75ohm و CASI CZI هو Czi=220pF . يجب وضع هذه الشبكة مباشرة في موصل الإدخال ، وليس على مكبر الصوت الرئيسي PCB.
أيضا ، يتم وضع مكثف 100N X7R بين SGND والهيكل مباشرة في موصل الإدخال. سيؤدي هذا المكثف إلى السير في الراديو وغيرها من الإشارة البينية في إمكانات الأرض الهيكلية.
تتكون شبكة الإخراج من شبكة Zobel في المنبع والمصابة بالملف ( Ld ) مع المقاوم المتوازي ، التخميد ( Rd ). توفر شبكة Zobel في المنبع حمولة منخفضة الحث لمرحلة الإخراج بترددات عالية جدًا وتسمح لتيارات عالية التردد بتعميم مرحلة الإخراج المحلية. توفر شبكة Zobel المصب لإنهاء مقاوم جيد مباشرة في محطات السماعات بترددات عالية ، مما يساعد على تقليل صدى RFI ورنين مع أو تأملات من كابلات السماعات. دائرة الإخراج هي ما يلي:
LD
xxx
+--- xx x ---+
| xxx |
| |
| + -------+ |
O ---+--- | | ---+--- س
Vout + ------- + | vspeaker
RD |
----- CZ2 = 100NF
-----
|
|
+-+ RZ1 = 10 أوم
| |
| |
+-+
|
===
يوفر لفائف الإخراج Ld عزلًا عالي التردد لحمل الإخراج من مرحلة الإخراج في TDA7293. يجب أن تكون قيمة الحث بين 2UH حتى 5UH. يجب أن يكون مقاوم التحويلة الناتج بين 2 و 5 أوم. انظر كتيب Douglas Self - Audio Power Amblefier Design ، الطبعة الثالثة ، شبكات الإخراج ، الفصل 7 للتأثير على وظيفة نقل مضخم الطاقة.
يستخدم قسم إمدادات الطاقة بنك واحد من مكثفات 10MF.
نحن نستخدم الإمدادات المتماثلة المزدوجة منذ المرتبات الثانوية المزدوجة.
يتم توفير إمدادات الجهد الرئيسية مباشرة من المكثفات الخزان. يعمل هذا الإمداد على تشغيل أقسام إخراج الطاقة العالية العالية من TDA7293.
قبل أن يتم وضع Diodes Diodes ، يجب وضع دائرة RC Snubber لتقليل الدافع الصمام الثنائي. القيم الموصى بها هي Rsn = 1 Ohm ، Csn = 470nF :
س vsupply | | ----- CSN = 470NF ----- | | +-+ RSN = 1 أوم | | | | +-+ | === الأرض
قد يتم وضع هذا snubber بالقرب من خطوط إمدادات الطاقة IC أيضًا.
مكثفات مزود الطاقة على لوحات مكبر للصوت:
