TDA7294功率放大器的制作
TDA7294是目前性能最好、功率最大的单片音频放大器之一。它由欧洲SGS-THOMSON意法公司根据分立元件甲乙类音频功放经典电路设计而成。其前级采用低噪声、低失真的双极性晶体管电路,末级采用高耐压、大电流DMOS管缓冲输出,故既有双极性电路的音纯正优点,又有场效应管高压大电流驱动输出特点。自1998年TDA7294介绍到国内至今,许多发烧友都为TDA7294细腻、自然的音而着迷。
该芯片的设计具有耐高压、低噪音、低失真度、重放音极具亲和力等特;并且具有静音待机功能,短路电流及过热保护功能使其性能更完善。
有关电器参数如下:
工作电压范围:(VCC+VEE)=80V
输出功率:高达100W
电压范围:|VCC|+|VEE|=20V-80V
静态电流:30MA
输出功率:|VCC|=|VEE|=35V ,RL=8欧时为 70W
总谐波失真(THD):0.01%(典型值)
转换速率(SR): 10V/us 开环增益:80dB
各端脚作用如下:
1脚为待机端; 惠威汽车功放 2脚为反相输入端;
3脚为正相输入端; 4脚接地;
5、11、12脚为空脚; 6脚为自举端;
7脚为+Vs(信号处理部分); 8脚 为-Vs(信号处理部分);
9脚为待机脚; 10脚为静音脚;
13脚为+Vs(末级); 14脚为输出端;
15脚为-Vs(末级)。
电路使用其官方的典型应用电路:
制作简单介绍如下:
接成如图电路闭环增益为30dB,增大R3或减小R2可以提高放大器增益,反之增益下降;TDA7294的⑨脚静音控制端,当该脚低于2.5V时,TDA7294执行静音操作,输出端无信号
输出,⑩脚为待机模式控制端,当该脚低于2.4V时,TDA7294工作在待机模式,内部电路停止工作。使待机和关机过程均在静音状态下进行,保证了放大器开关机无噪声。
1. 电源变压器选用一般的环形变压器,双18伏绕组,额定功率应该接近100瓦。
2. 为保证两个声道的一致,电阻从多个电阻中用万用表挑选两个阻值接近的电阻而不直接根据标称值随便取两个使用。
4. 采用印刷版制作,地走线布线基本符合一点接地的原则,信号地和电源地分开,输入小信号地和输出大信号地分开。从而最大限度的减小噪音以及减小自激的可能,提高信噪比。
5. TDA7294静态电流较大,需要比较大的散热片,且在一定的情况下需要强制风冷。
6. 考虑到和电脑及MP3的连接,输入采用通用的双声道耳机插头和插座。
8. 整流二极管选用3A的1N5408。
9. 由于TDA7294是MOS管的IC,很怕静电击穿,顾要用防静电焊台焊接。且使用中要注意在输出开路的情况下不能手碰到输入端子,否则很容易使输出管击穿。
制作过程中较原电路有下列改进:
1. 去掉静音脚的选择开关,始终保持开关机静音状态,对扬声器起到一定的保护作用。
2. C2负反馈对地电容和C5自举电容由22微法改为47微法,将对音质有很好的改善,中音更甜润,低音更加犀利。
3. 电源使用6800 / 63V的电解电容,使之有充沛的瞬间电流供应,动态更好。
4. 输入耦合电容使用2微法的CBB电容,较电解电容有更好的参数,介质损耗,漏电都很小。是声音更加清晰,明亮。
5. 电源脚直接接0.1微法对地退耦电容以减小电源内阻引起自激的可能。
6. 输出用4700微法电容耦合,为补偿高频,并联2.2微法轴向聚丙烯分频电容。此举虽会对低频造成一定影响,但当芯片击穿而输出直流时可以保护扬声器不被烧坏。
7. 由于滤波电容容量较大,在电容两端接上一个泄放电阻,大约15千欧。以使电容不至于始终保持在20V以上的电压。
8. 在输入端之前加上一个50K的双联电位器以调节音量。
总体感受:
TDA7294在高档多媒体有源音箱里应用颇多,比如两千多元的惠威M200MKIII就使用了这块芯片,还有漫步者的旗舰S5.1以及S2.1等一系列高端产品都一致的使用了这块芯片,足见TDA7294的效果是多么好了。
此次配合TDA7294的音箱由于是一对各方面都属中下游的AV音箱,不足以发挥TDA7294的长处,8英寸的低音单元加上球顶高音,对中音的衰减和失真都非常大,此音箱很不适合用来欣赏HIFI音乐而适合作为KTV等的音箱使用。而TDA7294是一颗HIFI放大器,她那优异的参数指标由于音箱的瓶颈而完全被掩盖了。个人认为,此次做的这个TDA7294功率放大器需要配合千元级的音箱才能算合适。有机会可以拿她和成品厂机PK,几百元的国产厂机音质一般不是她的对手。
TDA7294作为一款有着比较浓郁胆味的功放IC,在各个频率都有着出的表现:
最突出的是高音,十分细腻,给人的感觉十分通透,给人以比较飘逸的听感;中音比较浑厚,人声的表现很到位,一首蔡琴的《被遗忘的时光》,沁人心脾,把她那浓郁而深沉的中音表现得淋漓尽致。低音的感觉稍微有些浑浊,速度不是很快。可能是电源电压比较低的原因,TDA7294要正负28伏左右的电压才能完全发挥她的特。电源变压器的储备功率也略显不足,使其动态范围偏小。
总之,作为一款HIFI级的功率放大器,TDA7294的确是很耐听的一款功放IC。她的音乐表现的非常好,很适合听人声,由于其输出功率很大,在需要大音量的流行音乐,摇滚乐,交响乐等场合,也能比较好的发挥她那柔美的音。
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