Tas5152 схема усилителя звука

Tas5152 схема усилителя звука

Сайт для радиолюбителей

Снижение стоимости и доступность АЦП высокой разрядности и сигнальных процессоров способствовали появлению высококачественных усилителей мощности D-класса, основанных на широтно-импульсной модуляции. Работа выходных транзисторных каскадов в ключевом режиме таких усилителей позволяет в несколько, а порой и в десятки раз увеличить КПД, тем самым, снижая тепловыделение усилителя, его габариты и стоимость. Среди всех звуковых усилителей устройства класса D являются самыми экономичными, благодаря использованию цифровой обработки сигнала. Она исключает возможность появления искажений и шумов в предварительных трактах усилителя, упрощает и облегчает всевозможные линейные и нелинейные преобразования сигнала без использования механических регулировочных элементов, расширяет функциональность.

Предлагаемый читателям цифровой процессор звука совместно с четырьмя оконечными усилителями мощности звуковой частоты дает возможность собрать 4-канальный Hi-Fi-аудиоусилитель D-класса с максимальной выходной мощностью до 315 Вт в каждом канале. Схемотехника усилителя основана на базе микросхем Texas Instruments TAS5504 (цифровой звуковой ШИМ-процессор) и TAS5261 (мостовой цифровой усилитель).

Цифровой процессор звука

Мощность усилителя определяется напряжением питания выходных каскадов. Количество каналов усилителя – до четырех, а КПД достигает 96%. Функциональность устройства делает его доступным для использования в различных областях – от построения высококлассного стационарного усилителя для цифрового домашнего кинотеатра и заканчивая усилителем мощности для автомобильных аудиоприложений.

Цифровой процессор звука предназначен для предварительного аналого-цифрового преобразования звукового сигнала, последующей его цифровой обработки и модуляции в ШИМ-сигнал. Цифровая обработка позволяет избежать появления дополнительного шума, фона, искажений и щелчков при переключениях режимов работы. Кнопочное управление совместно с цифровым индикатором реализуют удобство и комфортность использования основных режимов работы процессора: регулировка громкости, режим «MUTE», управление защитой. Функция запоминания установленного пользователем уровня громкости усилителя позволяет избежать повторной его настройки при возникновении перебоев в питании процессора. Режим контроля и управления защитой от перегрузок, подключенных оконечных модулей, предопределяет высокую надежность и отказоустойчивость усилителя.

Общий вид цифрового процессора звука представлен на рис. 1.

Рис. 1. Внешний вид цифрового процессора звука

Подаваемый на вход процессора сигнал со звукового источника попадает на 24-разрядные двухканальные АЦП U2, U3, где оцифровывается с частотой дискретизации 96 кГц. Сформированные пакеты данных по последовательной шине передаются в цифровой ШИМ-процессор U4, выполняющий функции регулировки громкости и ШИМ-преобразования оцифрованного сигнала для последующего его усиления в оконечных усилителях-демодуляторах, выполненных на основе интегральной микросхемы TAS5261 с металлическим теплоотводом. Мостовая схема включения нагрузки в сочетании с однополярным питанием оконечных каскадов упрощают источник питания усилителя, позволяя питать схему напряжением от +5 до +50 В.

Ядром цифрового процессора звука является универсальный микроконтроллер Texas Instruments TAS5504, осуществляющий цифровое преобразование аналогового звукового сигнала, его предварительную обработку и коррекцию.

Для управления режимами работы усилителя и их индикации использован микроконтроллер фирмы Atmel Atmega8 (IC1). К нему непосредственно подключены кнопки управления усилителем, дисплей с динамической индикацией и ШИМ-процессор.

Основные элементы управления

Дисплей – четырех разрядный цифровой дисплей отображает общий для всех каналов уровень громкости в децибелах. Уровень 0 дБ соответствует номинальной выходной мощности усилителя при номинальном входном напряжении 1 В.

DOWN – кнопка уменьшения уровня громкости. При удержании кнопки уменьшение громкости ускоряется.

UP – кнопка увеличения уровня громкости. При удержании кнопки увеличение громкости ускоряется.

MUTE – кнопка временного приглушения звука. При повторном нажатии процессор переходит в нормальный режим.

Читайте также:  Как вычислить массу если известен объем

ON/OFF – кнопка выключения/включения усилителя. В выключенном состоянии процессор переходит в режим пониженного энергопотребления, сигналы на выходах отключаются, индикация на дисплее отключается.

Светодиод, зажигающийся в выключенном состоянии процессора (усилителя).

Регулировка громкости осуществляется с помощью кнопок «UP» и «DOWN», соответствующим образом изменяется ее значение на дисплее в диапазоне: -100…+17 дБ.

Цифровой оконечный усилитель D-класса 315 Вт

Оконечные усилители представляют собой ШИМ-усилители-демодуляторы с мостовой схемой включения нагрузки (акустической системы). Широкий диапазон питающего напряжения оконечных каскадов определяет максимальную выходную мощность.

Общий вид выходного усилителя представлен на рис. 2, а принципиальная схема – на рис. 3.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема одноканального оконечного усилителя D-класса 315 Вт BM2071

Функционально усилитель мощности разделен на сигнальный процессор и отдельные модули усилителей-демодуляторов. В зависимости от потребностей пользователя к процессору можно подключить от одного до четырех оконечных усилителей, тем самым, определив число каналов усиления.

Технические характеристики оконечного усилителя BM2071

Воспроизводимый диапазон частот, Гц 10…40000
Выходная мощность, Вт 235 (Rнаг = 4 Ом, КНИ 3 с вентиляционными отверстиями. Подключение процессора к блоку питания, оконечным модулям производится посредством гибких проводов к соответствующим выводам разъемов XS4…XS7. К источнику звукового сигнала подключение производится экранированными проводами.

Для питания процессора необходим стабилизированный источник питания, подключаемый к разъему XS2 и обеспечивающий ток нагрузки не менее 500 мА и напряжение +12 В.

Источник аналогового звукового сигнала амплитудой не более 1,5 В подключается к разъему XS3. Так как процессор поддерживает работу одновременно от одного до четырех каналов усиления, то в зависимости от числа используемых каналов требуется подключать соответствующие выходным модулям входные сигналы.

В целом, несмотря на высокую надежность и неприхотливость предлагаемого усилителя, в ряде случаев возможно срабатывание защиты от перегрузок. Встроенная система контроля и управления защитой выходных силовых каскадов, подключаемых к разъемам XS4…XS7, основана на анализе получаемых от них информационных сигналов перегрева и срабатывания защиты от электрических перегрузок. При получении сигнала перегрева процессор плавно снижает громкость на выходе усилителя, тем самым, предотвращая его дальнейший нагрев. Одновременно в правом нижнем углу дисплея начинает мигать точка, информирующая пользователя о переходе процессора в режим защиты усилителя от перегрева. После того, как силовой модуль переходит в нормальный режим работы, процессор плавно возвращает уровень громкости к значению, установленному пользователем. Важно отметить, что процессор переводит в режим защиты все подключенные силовые модули усилителя в независимости от того, с какого из них был получен сигнал перегрузки.

Рис. 4. Реализация 4-канального цифрового HiFi-усилителя

Пример практической реализации 4-канального УМЗЧ

На рис. 4 приведен вариант реализации (в демо-версии) 4-канального цифрового HiFi-усилителя для домашнего кинотеатра (процессор звука и четыре оконечных усилителя).

После сборки усилителя какой-либо наладки устройства не требуется. Необходимо лишь убедиться в правильности подключения модулей между собой, полярности сигналов и питающих напряжений.

Чтобы избавить Вас от поиска электронных компонентов, изготовления печатных плат и проведения монтажа, МАСТЕР КИТ предлагает готовые блоки BM2072 (комплект «4-канальный процессор сигналов» и «Одноканальный оконечный усилитель D-класса с выходной мощностью 315 Вт») и BM2071 («Одноканальный оконечный усилитель D-класса с выходной мощностью 315 Вт»). В комплект каждого блока входит инструкция по эксплуатации.

С. Галкин
Новости Электроники 20, 2007

Модуль BM2072 – это готовый блок цифрового усилителя, состоящий из двух частей: блока предварительной обработки сигнала с регулятором громкости и оконечного усилителя. При этом к одному блоку обработки можно подключить до четырех оконечных усилителей. Цифровой процессор звука является неотъемлемой частью усилителя мощности. Количество каналов и мощность усилителя определяются потребностями пользователя и зависят от числа подключенных оконечных силовых модулей, а также их характеристик. К цифровому процессору звука можно подключить до четырех цифровых оконечных усилителей D-класса 315 Вт BM2071. В данном случае один вход уже использован, а три — свободны.

Напряжение питания (B) 14…48
Потребляемый ток (мА) 7 А
Номинальная выходная мощность (Вт) 315
Частота ШИМ/PWM (кГц) 384
Частота дискретизации входного сигнала (кГц) 96
Сопротивление нагрузки (Ом) 4-16
Соотношение сигнал/шум (дБ) 99
Уровень гармонических искажений + шум (дБ) -93
Коэффициент гармоник (%) 0,09
Температура эксплуатации (°С) -30…50
Полоса пропускания (кГц) 10…40000
Ширина модуля (мм) 40
Читайте также:  Kdl 32d3000 вертикальные полосы

Более подробно…

Цифровой усилитель D-класса мощностью 315 Вт предназначен для создания дополнительного аудио канала современного усилителя мощности звуковой частоты и используется совместно с BM2072 МАСТЕР КИТ. Особенностью работы предлагаемого усилителя мощности является использование в качестве входного сигнала уже ШИМ-кодированного звука. Данная технология раздельного кодирования позволяет достичь огромной мощности при очень высоком качестве звука. Питание усилителя однополярное. Связка блока BM2072 и трёх BM2071 позволит радиолюбителю без особых трудностей в течение короткого времени изготовить высококачественный 4-х канальный усилитель «D»-класса.

Компания TEXAS INSTRUMENTS представил два новых PurePath Digital силовых каскада.
Для ОЕМ производителей предлагается TAS5261 — самый мощный однокристальный силовой цифровой каскад, способный выдать мощность 300Вт на 4Ом громкоговоритель, и TAS5162 — двухканальный силовой цифровой каскад, выдающий 200Вт на канал на 6Ом громкоговоритель и 125Вт — на 8Ом. Микросхемы обеспечивают высочайшую эффективность и превосходное качество звука в различной аудио аппаратуре, включая многие имевшие ранее ограничения по мощности цифровые усилители, такие как высококлассные DVD ресиверы и аудио/видео ресиверы (AVR) среднего и высшего класса.

«Цифровые усилители и усилители класса D используются на одном или нескольких перспективных аудио рынках, где мы прогнозируем общий годовой рост на 40%», — говорит Вил Страус (Will Strauss), президент компании FORWARD CONCEPTS, которая опубликовала в июне 2006 года отчет «Рынок аудио микросхем, основа мультимедиа». — Как мировой лидер в технологиях цифровых аудио усилителей и усилителей класса D, компания TEXAS INSTRUMENTS продолжает устанавливать планку высших достижений, представив TAS5261, которая способна обеспечить до 17А тока при очень скромном размере кристалла».

«Существующие 300Вт (4Ом) системы, такие как AVR, используют менее эффективные усилители или модули класса АВ из-за ограничений по мощности и току доступных цифровых силовых аудио каскадов. Теперь же, благодаря TAS5162 и TAS5261 — однокристальным силовым каскадам, разработчики смогут воспользоваться передовой технологией класса D компании TI, которая обеспечивает эффективность свыше 95% и отношение сигнал-шум(SNR) 110дБ.

TAS5261 имеет общий уровень гармонических искажений плюс шум (THD+N) менее 0,09% при мощности 125Вт (8Ом). TAS5162 может выдавать мощность 200Вт в оба канала независимо, что дает возможность создать более экономичную и не разогревающуюся аппаратуру, обеспечив при этом улучшение параметров и выше чистоту звука. Кроме того, в отличие от других мощных цифровых усилителей класса D, однокристальные микросхемы не требуют использования дополнительных дискретных компонентов, таких как MOSFET H мосты, что уменьшает занимаемую площадь печатной платы, упрощает трассировку платы и конструкцию теплооотвода, снижая тем самым затраты производителя.

Читайте также:  Блок питания овен бп120б д9 24с

Опыт компании TEXAS INSTRUMENTS в области усилителей класса D дает возможность ОЕМ производителям получить преимущества от использования цифровых усилителей, включая малозатратную, полностью цифровую, сквозную реализацию и кристальную чистоту звука без ухудшения сигнала при значительно более высоком уровне мощности», — говорит Арт Георг (Art George), главный вице-президент бизнес отделения высококачественных аналоговых систем компании TEXAS INSTRUMENTS. «TAS5261 находится вне конкуренции в части мощности и тока, которые она может надежно обеспечить, более чем удвоив показатели по сравнению с тем, что доступно из цифровых силовых каскадов на сегодняшний день».

Силовой каскад TAS5162 повыводно совместим с ранее выпущенными TAS51x2 микросхемами, давая возможность ОЕМ производителям разработать единственную плату, которая сможет выдать 100Вт (TAS5142), 125Вт (TAS5152) или 200Вт (TAS5162) на канал, упрощая производство и не требуя создания нескольких конструкций. Как и TAS5152 и TAS5142, новые силовые каскады используют улучшенную технологию управления затворами, а так же следящее двухэтапное обнаружение перегрузки и снижения напряжения.

TAS5261, 300Вт силовой каскад цифрового усилителя, доступен уже сейчас в корпусе PSOP-3. TAS5162, 200Вт силовой каскад цифрового усилителя будет выпускаться в корпусах PSOP-3 и HTSSOP, а начало массовых поставок планируется на декабрь.

Документация на мощный аудио усилитель TAS5152.pdf в формате PDF TAS5152DKDR PBF

  • Добавить комментарий

Прокомментировать страницу

Последние новости раздела Мощные аудио усилители

Документация и описание мощного аудиоусилителя TAS5142DKD

Мощный аудио усилитель TAS5142DKD производства TEXAS INSTRUMENTS TI Основные параметры TAS5142DKD Количество каналов 2 Выходная мощность 100 Вт Сопротивление нагрузки 2 Ом Ток потребления 9 мА Класс D Коэфициент гарм

Документация и описание мощного аудиоусилителя TAS5122DCA PBF

Мощный аудио усилитель TAS5122DCA PBF производства TEXAS INSTRUMENTS TI Основные параметры TAS5122DCA PBF Количество каналов 2 Выходная мощность 30 Вт Сопротивление нагрузки 6 Ом Ток потребления — мА Класс D Коэфицие

Документация и описание мощного аудиоусилителя MP7782DF-LF PBF

Мощный аудио усилитель MP7782DF-LF PBF производства MONOLITHIC POWER SYSTEMS INC

Документация и описание мощного аудиоусилителя MP7731DF-LF

Мощный аудио усилитель MP7731DF-LF производства MONOLITHIC POWER SYSTEMS INC

Документация и описание мощного аудиоусилителя MP7722DF-LF PBF

Мощный аудио усилитель MP7722DF-LF PBF производства MONOLITHIC POWER SYSTEMS INC

Документация и описание мощного аудиоусилителя MP7720DS-LF

Мощный аудио усилитель MP7720DS-LF производства MONOLITHIC POWER SYSTEMS INC

Документация и описание мощного аудиоусилителя MP7720DP-LF

Мощный аудио усилитель MP7720DP-LF производства MONOLITHIC POWER SYSTEMS INC

Документация и описание мощного аудиоусилителя MAX9756ETX+ PBF

Мощный аудио усилитель MAX9756ETX+ PBF производства MAXIM INTEGRATED PRODUCTS MAX Основные параметры MAX9756ETX+ PBF Количество каналов 2 Выходная мощность 2,3 Вт Сопротивление нагрузки 3 Ом Ток потребления 14 мА Класс AB

Документация и описание мощного аудиоусилителя MAX9755EUI

Мощный аудио усилитель MAX9755EUI производства MAXIM INTEGRATED PRODUCTS MAX Основные параметры MAX9755EUI Количество каналов 2 Выходная мощность 2,6/011 Вт Сопротивление нагрузки 3 Ом Ток потребления 14 мА Класс AB

Документация и описание мощного аудиоусилителя MAX9751EUI

Мощный аудио усилитель MAX9751EUI производства MAXIM INTEGRATED PRODUCTS MAX Основные параметры MAX9751EUI Количество каналов 2 Выходная мощность 2,6/0,11 Вт Сопротивление нагрузки 3 Ом Ток потребления 14 мА Класс AB

Ссылка на основную публикацию
Svb 2400 садовый пылесос
Инструкции и файлы Файл Страниц Формат Размер Действие 2 pdf 114.3KB Чтобы ознакомиться с инструкцией выберите файл в списке, который...
Ka7500b переделка блока питания
Собственно, идея сделать лабораторный блок питания с регулируемым выходным напряжением и током из компьютерного – не нова. В интернете встречается...
Kaiser kct 6515 f отзывы
Мы зарегистрировали подозрительный трафик, исходящий из вашей сети. С помощью этой страницы мы сможем определить, что запросы отправляете именно вы,...
Sy15p 101r как проверить
Неприхотливость и относительная физическая устойчивость позисторов позволяет их использовать в роли датчика для автостабилизирующихся систем, а также реализовать защиту от...
Adblock detector