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一款用TDA7294芯片制作的功率放大器

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自意法(SGS-THOMSON)公司推出的TDA7294芯片是近年来为数不多的优秀芯片之一。由于其内部电路推动级与输出级都使用了DMOS场效应管,因此用此芯片制作的功率放大器在技术指标上,具有频响宽、通用性能好、失真低(0.005%),并且音色柔美、细腻、平衡,十分耐听。本文介绍一款采用该芯片制作的功放,具体电路如图1所示。为了克服集成功放片的通病——驱动力不足,使整体具有更好的驱动力,该功放采用一对优秀三肯大功率对管2SA1216, 2SC2922( V\(_{CM}\)=180V,I\(_{CM}\)=15A, PCM≥200W,fT = 60MHz) 作功率输出;当使用±40V供电时,输出功率可达70W(RMS/8Ω)。

图1
图1 🔍原图 (567×638)

电 路 原 理

参见图1,音频信号经C1、R1输入IC1正相输入端③脚。R7与②脚的R3、C3、C4组成负反馈网络,本放大器的闭环增益约34倍。⑨、⑩脚分别是待机、静音端,由于⑩脚RC网络的时间常数比⑨脚大,使得开关机均在静音下进行,以减小开关涌流冲击。C7为自举电容。为输出端,直接驱动功率管VT1、VT2。R8、R9、R10、VD2组成输出级偏置电路,R9的阻值决定了功率管的静态电流。由于管子的离散性,R9的阻值应由实验确定,如适当调整R9,测量R11、R12的电压为20 mV时,末级静态电流可达90mA。

扬声器保护电路使用了时基芯片NE555。当打开电源后,电源开始对 C20充电,当C20两端达到8V以上时,芯片②脚呈现低电平状态(≤ VCC),输出端③脚呈现高电平,由于NE555的输出电流可达200mA,③脚可直接驱动继电器K吸合,发光二极管VD15点亮。若C20取33μF,继电器动作延时约为2秒钟。当放大器出现故障,中点电压漂移过大时,由VD11~VD14桥式电路整流后的直流电压使VT3导通,使芯片④脚呈现低电平,振荡器停振而复位,继电器关断,从而保护了扬声器。

制作与调试

印制板如图2所示(单声道)。IC1金属帽与散热片之间要加绝缘云母片(金属帽与⑧脚相通)。电源采用优质三绕组300W环形变压器(双28V、双15V、12V),其中双28V整流之后直流电压可达±40V,供功放使用;12V整流后供保护器使用;双15V作为备用。功放用整流堆使用KBPC型15A方桥,保护器使用KBL型4A扁桥。进入调试阶段,先不接功放板,仔细测量电源正、负输出电压是否对称,误差应小于1V。试机时,为安全起见,应先使用较低的电压实验(如±25V),不加信号,测输出端对地直流电压,正常应在20 mV以内。功率管要选用原装进口的并配对(3%以内),还要注意TDA7294的真伪,国内正品多数为SINGAPORE的产品。TDA7294与功放管安装在同一散热片上,散热片要使用足量(1kg)正品,这样功率管静态电流就可大一些,比如仔细调整R9,使静态电流达100mA,音色会更温暖,厚度也会增加。输出端的电感L不要省略,可使用1.5mm漆包线在10Ω/3W电阻上密绕10匝而成。

图2
图2 🔍原图 (283×506)

在线路板安装上,可采用专业功放的手法,如图3所示,印制板的尺寸也符合这个要求,晶体管与集成电路都在背面(管脚要稍做弯曲),这样整体布局就较为灵活,既专业、美观,又可减小体积,玲珑精巧。蓝色或绿色发光二极管VD15可用引线安装到机器板面上,用来指示工作状态。

图3
图3 🔍原图 (425×340)

有关TDA7294的详细资料可到http://home.eunet.cz/rysanek/pdf/tda7294.pdf上查询或参见下期配刊光盘。

(吴越屏)