UNIVERSITATEA “POLITEHNICA ” BUCURESTI

Facultatea de Transporturi

Specializarea Telecomenzi si Electronica in Transporturi

CIRCUITE INTEGRATE ANALOGICE

- PROIECT -

Amplificator audio de putere

Profesor coordonator: Student:

Valentin Stan Mavrodin Narcis Cristinel

Grupa: 8314

-2015-

Cuprins

1.0 Tema proiectului – descriere si moduri de utilizare

1.1 Amplificator audio de putere de 40 W folosind TDA 2030

1.2 Functionalitate si parametri

2.0 Schema bloc – descriere si functionare

3.0 Schema electrica – descriere componente

4.0 Lista de componente si calcul economic

5.0 Cablaj

6.0 Diagrama de defectare

7.0 Bibliografie

1.0 Tema Proiectului

Prin acest proiect se doreste realizarea unui amplificator audio de

putere folosind un amplificator operational, circuitul integrat analogic

TDA 2030, urmat de doua tranzistoare de iesire.

1.1 Amplificator audio de putere de 40 W folosind TDA 2030

Prin amplificare se întelege procesul de marire a valorilor

instantanee ale unei puteri sau ale altei marimi, fara a modifica modul de

variatie a marimii in timp si folosind energia unor surse de alimentare.

Amplificarea electrica se bazeaza pe proprietati electrice de

material, iar cea electronica se bazeaza pe modificarea intensitatii unui

curent de electroni prin variatia tensiunilor aplicate unor electrozi de

comanda (grile).

In general, scopul unui amplificator este de a prelua un semnal de

intrare si de a-i creste amplitudinea. Exista multe tipuri diferite de

amplificatoare, fiecare cu un anumit scop, insa in acest proiect ma voi

referi la amplificatoarele audio de putere.

Amplificatorul audio de putere este un aparat care realizeaza

amplificarea puterii semnalului acustic preluat dintr-un etaj intermediar

(preamplificator, mixer, egalizator, procesor de semnal, upper-lower

passer sau crossover activ). Amplificatorul de semnal este unul cele mai

importante aparate dintr-o linie de sonorizare, de calitatea acestuia

depinzand in mod esential calitatea sunetului final.

Toate amplificatoarele de putere au o unitate de masura numita

watt. O alta unitate de masura pentru amplificatoare este impedanta, care

se masoara in ohmi ; cele mai des intalnite impedante sunt de 8 ohmi, 4

ohmi, 2 ohmi. Amplificatoarele moderne folosesc in majoritatea

cazurilor tranzistoare in loc de tuburi. Tuburile sunt in general

dispozitive “tensiune mare curent mic”, iar tranzistoarele sunt tocmai

invers “tensiune mica curent mare”. Amplificatoarele cu tranzistoare au

numeroase avantaje fata de amplificatoarele cu tuburi : sunt mai

eficiente, mai mici, nu au nevoie de transformator audio pentru iesire, iar

tranzistoarele nu necesita inlocuirea periodica. Amplificatoarele de

putere iau energia necesara pentru amplificarea semnalelor de intrare de

la priza de curent la care sunt conectate, insa nici un amplificator nu este

eficient 100%, pentru ca o parte din energie de la priza se pierde.

Majoritatea energiei pierdute de un amplificator se transforma in

caldura, de aceea este foarte important sa se asigure o ventilatie

corespunzatoare in jurul echipamentului.

In amplificatoarele reale semnalele sunt distorsionate, adica forma

semnalului de iesire, difera de forma de unda a semnalului de intrare.

De asemenea, in proiectarea amplificatoarelor audio de putere se

pot folosi amplificatoare operationale. Primul amplificator a fost

construit cu tuburi electronice si s-a numit asa pentru ca efectua operatii

matematice intre marimi reprezentate de tensiuni: adunare, scadere,

inmultire, derivare, integrare, putandu-se rezolva chiar si ecuatii.

Amplificatorul operaţional (AO) este un amplificator electronic de

curent continuu, cu castig mare, realizat sub forma de circuit integrat

(CI), care amplifica diferenta tensiunilor aplicate pe cele doua intrari

si este capabil sa realizeze o gama larga de functii liniare, neliniare si de

procesare de semnal.

Circuitul integrat (CI) reprezinta o unitate constructiva

inseparabila de microelemente interconectate electric si plasate cu mare

densitate in volumul sau pe suprafata unei baze comune. CI apare ca un

tot unitar din punct de vedere al prezentarii, denumirii, testarii si

exploatarii.

1.2 Functionalitate si parametri

Pentru amplificatorul audio de putere am ales circuitul integrat

monolitic DTA 2030, utilizat la amplificatoarele de clasa AB. Ofera

curenti de iesire mari si are distorsiuni armonice foarte mici. Ulterior

dispozitivului i-a fost adaugat un sistem de protectie la scurt-circuit care

cuprindea si un limitator pentru puterea disipata. Pe langa acesta, a mai

cuprins si un sistem termic de inchidere.

Configurare pini CI DTA 2030

Principalii parametri functionali ai amplificatorului audio de putere

sunt:

P Puterea nominala pe sarcina Ps (W)

Rezistenta de sarcina Rs (Ω)

Rezistenta de intrare Ri (KΩ)

Amplificarea in tensiune Av (-)

Sursa de alimentare va asigura urmatorii parametri:

Curentul maxim I0M (A)

Rezistenta de iesire maxima R0M (Ω)

Tensiunea de alimentare este 220Vac ± 10%.

Parametrii amplificatorului audio de putere :

Tensiunea de alimentare 44 V

Puterea maxima de iesire 22 W pe 8 Ω

40 W pe 4 Ω

Curent de repaus aprox. 38 mA

Randament 8Ω - 62.5 %

4Ω - 64 %

2.0 Schema bloc – descriere si functionare

Schema bloc a amplificatorului audio de putere este urmatoarea :

Amplificatorul audio de putere foloseste o intrare pentru

semnalul audio, facuta printr-o mufa K1, la circuitul integrat TDA 2030

si o sursa de tensiune de pana la 44 V.

3.0 Schema electrica – descriere componente

Curentul de alimentare al lui IC1 variaza in concordanta cu

semnalul de intrare. In consecinta, va exista o variatie similara a caderii

de tensiune pe rezistoarele R6, R7, R8 si R9, intrucat acestea sunt

plasate pe liniile de alimentare ale AO.

Cat timp curentul este mai mic decat aproximativ 1A, caderea de

tensiune pe rezistoare este insuficienta pentru a deschide tranzistoarele

T1 si T2. Aceasta inseamna ca puterea de iesire sub 2W pe 4Ω este

debitata in intregime de catre AO. O data ce curentul de iesire depaseste

nivelul de 1A, tranzistoarele se deschid si contribuie la puterea de iesire.

Cand semnalul de intrare este mic, nu exista curent de repaus prin

tranzistoare, dar exista prin AO, problemele de crossover fiind astfel

eliminate.

4.0 Lista de componente si calcul economic

1. Rezistoare R1÷R4 = 100Ω

R5 = 8.2Ω

R6÷R9 = 1.4Ω

R10 = 1Ω

2. Condensatori C1 = 470 nF

C4, C5, C7 = 220 nF

3. Condensatoare electrolitice C2 = 10 uF

C3 = 4.7 uF

C6 = 2200 uF

C8 = 100 uF

4. Semiconductoare D1, D2 = 1N4001

T1 = BD712

T2 = BD711

5. Circuite integrate IC1 = TDA2030

6. Alte componente K1 = mufa audio

Difuzor

Calcul componente

Pret total: 39.7 RON

Piesa Nr. componente Pret per bucata Pret total

TDA 2030 1 5 RON 5 RON

Rezistor 10 0.10 RON 1 RON

Condensator 8 0.15 RON 1.2 RON

Diode 2 0.25 RON 0.5 RON

Tranzistor 2 0.50 RON 1 RON

Difuzor 1 30 RON 30 RON

Mufa audio 1 1 RON 1 RON

5.0 Cablaj

6.0 Diagrama de defectare

Se verifica alimentarea

Se verifica circuitul TDA 2030

Se verifica difuzorul

Se verifica condensatoarele de cuplaj si filtraj

Se inlocuiesc condensatoarele

Se inlocuieste difuzorul

Se inlocuieste circuitul TDA 2030

Inlocuim alimentarea

Amplificatorul audio de putere se poate defecta iar cauzele

pot fi diverse:

1. Pot aparea oscilatii parazite care ar putea duce la incalzirea TDA

si chiar la arderea acestuia;

2. Ruperea lipiturilor poate fi cauzata de vibratiile mecanice foarte

puternice;

3. Supratensiunea poate provoca arderea difuzorului;

7.0 Bibliografie

Circuite electronice, Editura Teora

www.wikipedia.ro

www.scribd.com

http://www.schemeelectronice.com

www.national.com