TDA2030A音頻功放電路,常采用V型5腳單列直插式塑料封裝結構。如圖所示,按引腳的形狀引可分為H型和V型。該集成電路廣泛應用于汽車立體聲收錄音機、中功率音響設備,具有體積小、輸出功率大、失真小等特點。并具有內(nèi)部保護電路。意大利SGS公司、美國RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同類產(chǎn)品生產(chǎn),雖然其內(nèi)部電路略有差異,但引出腳位置及功能均相同,可以互換。大家好,本期教大家用TDA2030A做一款高保真的功放。
說起TDA2030A,相信大家都不陌生,這塊芯片具有體積小,輸出功率大,各種保護電路齊全等特點,我們只需要焊接少量的外圍元件,即可做出一款音質不錯的功放。在前面的教程中,創(chuàng)客e工坊已經(jīng)和大家玩過LM386、TDA2003了,今天我們就來進階,玩玩TDA2030A,看看它會有什么不一樣的表現(xiàn)。
這是TDA2030A的實物圖:
用一塊芯片設計、搭建電路,我們首先需要了解這塊芯片的引腳功能,所以我們先來了解TDA2030A的引腳功能。TDA2030A一共有5個引腳,芯片有字的一面朝向我們,引腳從左往右數(shù),分別是:1腳同相輸入端,2腳反相輸入端,3腳負電源/接地,4腳功率輸出,5腳正電源。
了解了TDA2030A的引腳功能,接下來我們就可以去看電路圖了。下圖是阿樂根據(jù)廠家芯片手冊里提供的典型電路整理出來的實物連接圖,此圖采用雙電源供電,無輸出耦合電容,由于沒有輸出耦合電容,所以低頻響應得到改善,屬于高保真電路。下面我們據(jù)圖做簡要的分析:
圖中,音頻信號經(jīng)過一個1uF的電解電容耦合至TDA2030A的1腳,即同相輸入端。22K的電阻一頭接1腳,另一頭接到電源負極。起到同相輸入端偏置的作用。TDA2030A的2腳接一個680Ω的電阻和一個22uF的電解電容,然后連回到負極。另外還接一個22K的電阻連到4腳功率輸出引腳這里,在這里都是用來設置閉環(huán)增益的。然后,TDA2030A的3腳接負電源,接一個104的高頻退耦瓷片電容,一個1N4007二極管正接至4腳。4腳功率輸出接到喇叭,然后接一個1Ω的電阻和一個224的瓷片電容,用來移相,穩(wěn)定頻率的。我們知道喇叭是線圈,屬于感性負載,不加這兩個東西容易產(chǎn)生振蕩。好的,最后5腳是正電源輸入,同樣也接一個104的高頻退耦瓷片電容,反接一個1N4007二極管到4腳。這兩個1N4007二極管這樣子接在這里起的作用是輸出電壓正負限幅保護。
我們的這個功放電路屬于OCL形式的功放,就是說需要接雙電源,這樣子我們對變壓器的選擇就有要求了。雙電源采用初級線圈中間點接地、上下電壓對稱相等的變壓器。
接下來我們講講功放電源,在這個電路中我們采用常規(guī)的橋式整流,大水塘濾波的電源模塊,如下圖:
220V變壓器降壓輸出雙12V交流電,我們把變壓器次級中間的那根線當做地線(負極),經(jīng)過整流橋整流,出來兩路,正負電源各一路,每路先來個104的瓷片電容濾高頻,后面經(jīng)4個4700uF的電解電容儲能、過濾低頻雜波信號,以滿足后面功放爆低頻時的需求,讓低頻下潛得更深。由于我們前面在做TDA2003時已經(jīng)做好了這個電源模塊,所以我們這次用現(xiàn)成的。
空載時測得正電壓為+18.20V:
負電壓為-18.18V,電壓對稱性還可以:
接下來我們根據(jù)原理圖準備好所需的元器件:
根據(jù)原理圖焊接電路:
焊好的電路正面:
焊好的電路背面:
加塊散熱片,散熱片和芯片之間涂上導熱硅脂,注意不要讓散熱片接觸任何元器件或者電路,因為芯片的背面和3腳是相通的,也就是說上電后散熱片帶負電:
好的,最后是將功放部分的電路和電源模塊、喇叭連接起來,整體調(diào)試。我們先推一個8Ω15W的喇叭,上電瞬間,有小小的電流沖擊聲,靜態(tài)狀態(tài)下電流聲微乎其微,要將耳朵湊得很近才能聽到,靜噪相當滿意:
用手機當做音源播放歌曲,先來一首騰格爾的《天堂》,只聽得悠揚的旋律由遠及近,緩緩入耳,徐徐走來,人聲相當清澈甜美,立即使我陶醉于歌曲的美景中,有如身臨其境。再來一首《加州旅館》,前奏的純弦樂,58秒后歌手的聲音,各弦類器樂跟打擊樂開始交織的聲音,那陣陣敲鼓的節(jié)奏實在令我難以自拔,立馬愛上了這塊TDA2030A(雖然可能買到的是國產(chǎn)貨):
聽單聲道不過癮,立馬再焊了一塊一樣的電路出來,想聽聽雙聲道立體聲TDA2030A的表現(xiàn),看看有沒有驚喜:
這次我們讓兩塊TDA2030A功放模塊推一對奇聲的6Ω15W的音箱:
推音箱比單個喇叭低頻加強了許多,聽《連鎖反應》一陣一陣的,胸腔有被震撼,但是低頻下潛得不夠深,還不是令人很滿意。后面聽鄧麗君的《北國之春》,《我只在乎你》相當滿意。
至此,本次DIY TDA2030A功放宣告成功,推音箱時的音質不比市面上的普通功放差,甚至略勝一籌,畢竟在電源上下料還是很足的。但是這次所用的電阻電容品質不高,音頻線就是普通的杜邦線,以后手頭有米了換高品質的電阻電容,換屏蔽線,加大散熱片,相信此功放還會更加令人滿意的。可惜唯獨低頻不夠強勁,下潛不去,所以阿樂決定給這個TDA2030A功放加前級,想試試有“運放之王”稱號的5532,到時候做一個桌面2.1功放,再與大家分享,一起享受DIY的樂趣!
同時在DIY過程要注意:
[1].TDA2030A具有負載泄放電壓反沖保護電路,如果電源電壓峰值電壓40V的話,那么在5腳與電源之間必須插入LC濾波器,二極管限壓(5腳因為任何原因產(chǎn)生了高壓,一般是喇叭的線圈電感作用,使電壓等于電源的電壓)以保證5腳上的脈沖串維持在規(guī)定的幅度內(nèi)。
[2].熱保護:限熱保護有以下優(yōu)點,能夠容易承受輸出的過載(甚至是長時間的),或者環(huán)境溫度超過時均起保護作用。
[3].與普通電路相比較,加散熱片可以使其有更高的安全系數(shù)。萬一結溫超過時,也不會對器件有所損害,如果發(fā)生這種情況,Po=(當然還有Ptot)和Io就被減少。
[4].印刷電路板設計時必須較好的考慮地線與輸出的去耦,因為這些線路有大的電流通過。
[5].裝配時散熱片與之間需要絕緣,引線長度應盡可能短,焊接溫度不得超過260℃,12秒。
[6].雖然TDA2030A所需的元件很少,但所選的元件必須是品質有保障的元件。