Представленный аудио-усилитель благодаря простоте реализации и встроенным функциям безопасности решит проблемы с аудиосистемой автомобиля, поможет раскачать мощные домашние колонки или может использоваться как дополнение к компьютерной аудиосистеме. В его конструкции используется современная интегральная микросхема STPA003.
Схема УНЧ включает в себя ряд защит, позволяющих обеспечить надежную работу даже в случае ошибки при подключении входов или выходов. Многочисленные конструкции такого типа уже были представлены на сайте, но эта максимально проста и удовлетворяет всем требованиям пользователя. Усилитель питается от внешнего источника, которым, в зависимости от применения, может быть автомобильный аккумулятор 12 В или лабораторный блок питания.
Принципиальная схема модуля усилителя показана на рисунке. Диод на входе питания защищает схему от обратного подключения источника питания. Напряжение фильтруется конденсатором и подается на микросхему усилителя мощности STPA003. На плате смонтированы стабилизаторы напряжения +12 В и +5 В. Последний используется для установки уровней напряжения на выводах управления режимами отключения звука и ожидания. В зависимости от того, подключено ли напряжение +5 В к соответствующим контактам разъема Р2, усилитель работает в нужном режиме. Разъем P9 обеспечивает подачу стабильного напряжения питания на другие модули в корпусе усилителя.
Входной звуковой сигнал поступает на делитель напряжения на основе двойного потенциометра с логарифмической характеристикой. Схема делителя напряжения и распределения сигналов показана далее.
На плате с потенциометром звуковой сигнал разделен на усилительный и идущий индикатор уровня сигнала. Схема индикатора уровня сигнала представлена ниже.
Она представляет собой упрощенную версию контрольного индикатора на основе LM3915 (логарифмическая световая полоса). Аудиосигнал не делится потенциометром, поэтому всегда можно проверить, поступает ли аудиосигнал на усилитель. На плате индикатора есть два потенциометра для установки чувствительности индикатора.
Питание +12 В должно подаваться на схему индикации модуляции через разъем Р1. Подключите аудиосигнал от платы распределения сигналов к разъему P3, убедившись, что туда не подана земля, а только сигнал правого и левого каналов. Заземление в этой точке создаст петлю, ведущую к разъему питания, что повысит уровень шума в усилителе и межканальные перекрестные помехи.
В проекте используется современная микросхема, интегральный усилитель звука STPA003 от фирмы ST.
Параметры УНЧ STPA003:
- Напряжение питания 6…28 В.
- Защита от высокой температуры.
- Защита от постоянного напряжения на выходе громкоговорителей.
- Снижено влияние помех от мобильного телефона.
- Встроенная функция ожидания и отключения звука.
- Защита выхода от короткого замыкания: на землю, на напряжение питания и от короткого замыкания громкоговорителей.
- Защита от обратного включения питающего напряжения.
- Выходная мощность: 4х52 Вт/4 Ом при Vs=28 В; 4х30 Вт/4 Ом при Vs = 14,4 В (f = 1 кГц, КНИ = 10 %); 4х85 Вт/2 Ом при Vs=28 В; 4х55 Вт/2 Ом при Vs = 14,4 В (f = 1 кГц, КНИ = 10%).
- Выходной каскад, работающий в классе AB.
- Возможность работы при низком напряжении питания, даже при запуске двигателя авто.
Монтаж и наладка УМЗЧ
Схемы собраны на печатных платах, чертежи их показаны на рисунках. Начинаем сборку как обычно с самых маленьких радиоэлементов и заканчиваем самыми большими. Не забудьте вначале припаять все перемычки, а затем и остальные элементы.
В измерителе уровня сигнала потенциометры и разъемы выбора режима отображения должны быть установлены со стороны дорожек, что позволит изменять настройки после монтажа в корпус.
Усилитель не нужно налаживать. Собранный из рабочих деталей, он должен заработать сразу после включения питания. Просто после первого включения установите желаемую чувствительность индикатора аудио.
Микросхема STPA003 должна быть оснащена радиатором большой площади, в зависимости от области применения, в которой будет работать УНЧ. Если, несмотря на это, она отключается из-за перегрева, в корпус понадобится установить дополнительный вентилятор.
