В этой статье я расскажу как начинающему радиолюбителю собрать простой усилитель низкой частоты на распространенной и в тоже время недорогой микросхеме TDA2030A (D2030A, TDA2030).
Вступление:
Итак, усилитель низкой частоты (УНЧ) на микросхеме TDA2030A весьма прост в сборке, не требует дополнительной наладке, невысокой стоимости, подойдет для любых стандартных небольших колонок, которые вы используете с компьютером или другими устройствами.
{banner_drnovosti}
Технические характеристики ИМС TDA2030A:
Напряжение питание (двуполярное): ±6… ±22 В
Максимальный выходной ток: 3,5 А
Рассеиваемая мощность при Tcase = 90 °C: 20 Вт
Рабочая температура: от - 40 °C до + 150 °C
Типичная выходная мощность при сопротивлении нагрузки 4 Ом: 18 Вт

Принципиальная схема:

Соответственно для 2-х канального (стерео) усилителя нужно собрать две одинаковые схемы.
Собирать лучше всего вариант усилителя с двухполярным питанием, это дает большую выходную мощность и большую стабильность.

{banner_universal}

Детали для 2-х канального усилителя:
Конденсаторы:
С1 — пленочный типа К73-17 емкостью от 1 до 4,7 мкФ
С2 — электролитический Jamicon 22 мкф 50 В
С3 — пленочный типа К73-17 емкостью 0,1 мкФ
С4 — пленочный типа К73-17 емкостью 0,1 мкФ
С5 — электролитический Jamicon от 100 мкФ 25 В до 1000 мкФ 25 В
С6 — электролитический Jamicon от 100 мкФ 25 В до 1000 мкФ 25 В
С7 — пленочный типа К73-17 емкостью 0,1 мкФ
Резисторы:
R1 — сопротивление 22 кОм, мощность 0,25 Вт
R2 — сопротивление 680 Ом, мощность 0,25 Вт
R3 — сопротивление 22 кОм, мощность 0,25 Вт
R4 — сопротивление от 1 до 4 Ом, мощность 2 Вт
Диоды:
Нужны обязательно для защиты выходных транзисторов микросхемы.
D1, D2 — любые кремниевые выпрямительные диоды 1N4001 — 1N4007

Так же понадобиться радиатор, на который будем крепить микросхемы, термопаста и слюдяные изолирующие прокладки под микросхемы.

Сборка:
Я собрал этот усилитель просто спаяв проволокой элементы на куске старой платы, это выглядит не очень аккуратно, но быстро и просто.
Лучше всего протравить печатную плату. Ее рисунок можно найти в даташите.

При установке микросхемы TDA2030 на радиатор, нужно иметь в виду, что корпус этого чипа соединён с минусом источника питания. Если на один радиатор устанавливаются сразу две микросхемы, то нужно предусмотреть и установку изоляционных прокладок. Изоляционные прокладки можно выполнить из любого материала обеспечивающего зазор в 0,03… 0,05мм между сопрягаемыми поверхностями. Например, можно использовать бинт, марлю или канву, пропитанную термопроводящей пастой. Но лучше всего использовать слюду, как самый лучший проводник тепла.

Однако есть несколько простых правил, которые позволяют обеспечить надёжное охлаждение любых компонентов электронной аппаратуры:
1) Нужно обеспечить хороший контакт микросхемы с радиатором. Для этого желательно хорошо выровнять контактируемую поверхность радиатора и применить теплопроводную пасту КПТ-8 или любую другую. Когда нет ничего подходящего, можно использовать силиконовую смазку.
2) При использовании изоляционных прокладок между микросхемой и радиатором, использование теплопроводной пасты обязательно.
3) Снижение температуры на 10ºС увеличивает ресурс микросхемы вдвое.
4) Не стоит поднимать температуру радиатора выше 60… 65ºС, а температуру корпуса микросхемы выше 80… 85ºС.

Вот собственно и все. Наш усилитель готов и работает…точнее должен работать.

Микросхема TDA2030 достаточно популярная и дешевая, позволяющая построить качественный усилитель с минимумом затрат. Может работать как от двухполярного, так и однополярного источника питания.

Микросхема усилителя НЧ фирмы ST Microelectronics пользуется заслуженной популярностью среди радиолюбителей. Она обладает высокими электрическими характеристиками и низкой стоимостью, что позволяет при минимальных затратах собирать на ней высококачественные УНЧ мощностью до 18 Вт

Кроме того TDA2030 обладает дополнительными возможностями. Ее можно использовать в роли повторителя сигнала, в схеме умощения источника питания, в виде лабораторного источника питания, а так же генератора импульсов.

Но основное ее применение, это изготовление УНЧ класса АВ.

Микросхема позволит получить высококачественный звук с низкими гармоническими и перекрестными искажениями.

Основные характеристики усилителя:
Напряжения питания…………………………..от ±4.5 до ±25 В
Потребляемый ток (Vin=0)…………………. 90 мА макс.
Выходная мощность…………………………….18 Вт тип. при ±18 В, 4 Ом и d = 10 %
………………………………………………………….. 14 Вт тип. при ±18 В, 4 Ом и d = 0.5 %
Номинальный частотный диапазон……….20 - 80.000 Гц

Микросхема может питаться как от двухполярного так и от однополярного источника питания.

В случае, если необходимо получить более мощный звук, то усилитель можно собрать по мостовой схеме.

Для лучшего качества звука лучше использовать двухполярное питание , почему именно его можно посмотреть Кому не хочется переходить по ссылке объясню тут. Для оптимальных условий и близким к идеальным есть требования по току, для связи УНЧ и динамиков требуется постоянный ток без шумов (полная тишина), а полную тишину может дать только нулевое напряжение на выходе. Вот по этому, если надумали строить Hi-Fi или Hi-End систему двухполярное питание крайне важный параметр.

Выяснив в чем суть питания приступим к изготовлению УНЧ с двухполярным питанием.

Приступим к сборке. Для этого нам потребуются следующие детали:

Общая стоимость деталей примерно 200 рублей. Не забываем, что это количество деталей только для одного канала, так что для стерео звучания берем в 2 раза больше. Так же не забываем про радиаторы.

Печатная плата, была спроектирована для стерео/моно включения, что позволяет без особых проблем использовать её как для сателлитов так и для сабвуферного канала.

ЛУТом делаем дорожки и после травления лудим и сверлим.

На обратную сторону я перенес маску. Очень удобно.

Схема очень простого и качественного усилителя низкой частоты на TDA2030 с выходной мощностью 100 ватт

Как и обещал, расскажу Вам как на TDA2030 сделать УНЧ мощностью 100 ватт .
Схема не претендует на оригинальность, она давно гуляет на просторах интернета.
Мною повторялась много раз и в разных вариантах:

R1, R2 и R3 – 100 кОм
R4 – 3,3 кОм
R5 – 30 кОм
R6, R7 – 1,5 Ом, 2 Вт
R8 – 1 Ом
С1 – 1 мкф
С2, С7 – 2200 мкф
С3 – 10 мкф
С4, С5, С6 – 0,22 мкф
Д1, Д2 – КД209, КД226
О транзисторах нужно сказать более подробно.

В цепи питания микросхем включены резисторы R6 и R7, падение напряжения на которых является открывающим для транзисторов VT1 и VT2.
При малой выходной мощности, падения напряжения на резисторах R6 и R7 недостаточно для открывания транзисторов VT1 и VT2. Работают внутренние транзисторы микросхемы. По мере роста выходной мощности и потребляемого тока, падение напряжения на резисторах R6 и R7 достигнет величины открытия транзисторов VT1 и VT2, при этом они окажутся включенными параллельно внутренним транзисторам микросхемы. Возрастет ток, отдаваемый в нагрузку, и соответственно увеличится выходная мощность.
В качестве VT1 и VT2 я использовал КТ818ГМ и КТ819ГМ в металле:
Микросхему нужно использовать TDA2030А – именно с буквой “А”, так-как эта микросхема рассчитана на питание ±22 вольта, в нашем случае +44 вольта однополярного напряжения.
При нагрузке 2 Ома выходная мощность составляет порядка 100 ватт.
Блок питания не стабилизированный, способный отдавать в нагрузку ток 5 Ампер. При более слабом блоке питаниянаблюдаются хрипы и искажения в пиках громкости. Конденсатор фильтра питания – не менее 5000 мкф.
С ув. Beshenyi.

Усилитель класса АВ предназначен для использования в качестве усилителя мощности в бытовой технике. Микросхема TDA2030 имеет тепловую защиту и защиту от короткого замыкания выхода на корпус. Коэффициент усиления в усилителях с обратной связью не должен быть меньше 24 дБ.

Рис.1. Цоколевка микросхемы TDA2030

Рис.2. Схема включения микросхемы TDA2030 с двуполярным питанием

Рис.3. Печатная плата усилителя на TDA2030 с двуполярным питанием

Рис.4. Схема включения микросхемы TDA2030 с однополярным питанием

Рис.5. Печатная плата усилителя на TDA2030 с однополярным питанием

Коэффициент усиления в усилителях с обратной связью не должен быть меньше 24 дБ. Рекомендованные значения навесных элементов приведены в таблице, но могут быть использованы и другие значения. Таблица предназначена для ориентирования разработчиков автоаппаратуры.

Защитные цепи микросхемы TDA2030 ограничивают выходные токи выходных транзисторов таким образом, что их рабочие режимы не выходят за пределы зоны безопасной работы. Эта функция скорей может быть отнесена к классу ограничителей пиковой мощности, чем к ограничителям тока. Благодаря ей значительно уменьшается вероятность повреждения устройства в результате случайного короткого замыкания выхода усилителя на корпус.

Что касается тепловой защиты, то при повышении температуры кристалла выше 150°С, система тепловой защиты ограничивает ток потребления и рассеиваемую мощность. Поэтому даже постоянная перегрузка выхода или слишком высокая температура воздуха не приведут к порче микросхемы TDA2030. Радиатор можно делать без запаса на безопасность при перегреве, как это делается в классическом варианте теплового расчета.

Между микросхемой TDA2030 и теплоотводом изоляция не требуется. Рекомендуется применение теплопроводящей пасты.

Печатные платы и схемы включения для микросхемы TDA2030 полностью соответствуют TDA2006.

ТДА 2030 — это микросхема усилителя низкой частоты TDA2030A, которая считается одной из самых популярных в сообществе радиолюбителей. Данный электронный прибор отличается великолепными электрическими параметрами и, что не маловажно — низкую стоимость. Все эти данные дают возможность без проблем и не тратя больших денежных средств, собрать на ней усилитель низкой частоты с высоким качеством звучания и мощностью 18 Вт.

Кроме доступности и легкости в сборке УНЧ, микросхема TDA2030A обладает рядом скрытых преимуществ, используя которые, можно изготовить множество нужных и хороших приборов. ИМС ТДА 2030 является усилителем мощности звука АВ-класса, либо может служить драйвером для усилителя рассчитанного на мощность 35 Вт, в комплекте с мощными транзисторами в выходном каскаде.

Она в состоянии обеспечить высокий ток в выходном тракте схемы, не имеет серьезных гармонических искажений, работает в широкой полосе частот звукового сигнала. Кроме этого, данная микросхема отличается от других аналогичных приборов незначительными собственными шумами, снабжена защитой от короткого замыкания в нагрузке.

Также ТДА 2030 снабжена системой лимитирования выходной мощности в автоматическом режиме, создавая при этом комфортные условия для работы выходных транзисторов. Чип имеет встроенную защиту от перегрева, которая срабатывает на отключение при достижении температурной составляющей на кристалле +150°С.

TDA2030 абсолютно надежная микросхема для усилителя мощности звука, развивающего мощность на выходе на 18Вт.

Технические характеристики TDA 2030(A)

Напряжения питания……………………………от ±4.5 до ±18 В
Потребляемый ток покоя…………………. 90 мА макс.
Выходная мощность…………………………….18 Вт тип. при ±18 В, 4 Ом и d = 10 %
…………………………………………………………….. 14 Вт тип. при ±18 В, 4 Ом и d = 0.5 %
Номинальный частотный диапазон……….20 - 80.000 Гц

Для большинства радиолюбителей эта микросхема является просто находкой, да еще и за такие смешные деньги. Кроме этого, если использовать ее по мостовой схеме включения, то она способна обеспечит выходную мощность 28 Вт. А при задействовании в выходном каскаде пары дополнительных мощных транзисторов, то на выходе вы получите 35 Вт.

Ниже приведена схема очень простенького двуполярного питания ТДА 2030 с мощностью в нагрузке 14 Вт

Принципиальная схема включения TDA2030 с дополнительными мощными транзисторами на выходе — 34 Вт

Здесь показан принцип включения TDA2030 используя мостовую схему, гарантирующую мощность на выходе — 28 Вт

На снимках ниже представлены печатные платы для усилителей на TDA2030(A)

Печатка для TDA2030 (Изображение со стороны дорожек)

Печатка для TDA2030 с дополнительными мощными транзисторами на выходе — 34 Вт (Изображение со стороны дорожек)