Как два старых радиолюбителя молодость вспоминали, или обзор усилителя класса D на TDA7492D (2x50W)

Однажды, два старых радиолюбителя, решили вспомнить молодость, и собрать усилитель с «цветомузыкой», получилось весьма интересно и вёсело. Если заинтересовались, просим под кат!


В те давние, славные времена, когда мультивибратор продавался вовсе не в секс-шопе, а в отделе детских игрушек, в наборе «сделай сам», каждый советский школьник паял цветомузыку, а особенно продвинутые, как в техническом, так и логистическом плане, собирали также усилители. Усилительных микросхем тогда особенно в доступе не было, ходовая К174УН7 выдавала только 4вт, а про К224УН17, которая аж 35вт могла выдавать, большинство знало только из справочников. Так что в дело шло всё, начиная от каноничных ГТ402-404, кончая 1Т701А из катушек зажигания :). Светодиоды тоже были редкостью, так что для изготовления VU метра использовали всё что могли — начиная от электролюминесцентых трубок от калькуляторов, кончая неоновыми трубками индикаций вольтажа от ЛАТРов :)

Вот и недавно (где-то полтора года назад, не больше), мы с максом решили стряхнуть перхоть годов с паяльников, и забацать клёвый усилок с индикатором уровня громкости. А так как мы в душе молодые, решились сразу замахнутся на Д класс, но нас ждал облом — микросхемы есть, но обычно им надо или печатку многослойную, или еще какие другие хитрости. Поэтому решили, что платку с усилителем купим, а остальное дособерём сами.

Решено-сделанно, залезаем на ибей и покупаем усилитель на «TDA138» 2x20W:

ebay.com/itm/181833575099

Он оказался не совсем 2х20вт, а только 2х10вт, с уровнем гармоник в 10% при этом, да и только на нагрузку 8 ом. Звучание нам не понравилось, поэтому отложили в сторону.

Решили купить что-то посолидней — 2х50вт: ebay.com/itm/261911913673

Однако нас опять ждал облом — усилитель на нагрузке 4ом, входил в защиту на мощности около 10вт. Детальный анализ показал, что там на самом деле стоит не TPA3116D2, а её более слабый аналог, на 2х15вт в 8 ом.

Решили попробовать в третии раз, и купили вот это: ebay.com/itm/141651140987

Девайс на этот раз нас не подвёл, работает как и надо. Обрадовавшись, решились на допилинг, корпусинг и моддинг :)

Немножко про чип и плату. Чип обеспечивает 2х50вт в нагрузку 8 ом, при напряжении питания в 25 вольт. Вот датащит: www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00205863.pdf
Схема включения совпадает с таковой из датащита, но учтите, выходные дроссели и конденсаторы на плате распаянны для варианта нагрузки в 6 ом. На малых мощностях это не критично, но если хотите использовать на полную, учтите обязательно.

Нам такая мощность некчему, так что подавать будем не 25 вольт, а 16 вольт, ибо валяется оргинальная IBM-овская зарядка на 16в 4.5А.

Практические тесты данного усилителя, при питаний от лабораторного БП показали очень интересные нюансы- даже на небольшой мощности, когда амперметр блока питания показывал потребление не более 0.15А, светодиоды защиты от перегрузки по току, мигали в такт музыке. Поэтому, чтоб не пожечь БП, да и немножко компенсировать просадку на проводах, решили поставить П фильтр по питанию, для чего купили на диджикее 2 штуки LowESR конденсаторов Matsushita 1000uf 35V, ну а катушку фильтра выпаяли из старого компового БП.

«Цветомузыку» решили делать на LM3916 (Датащит: www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/lm3916.pdf), с предусилителем на сдвоенном операционном усилителе — LM358 (датащит: www.ti.com/lit/ds/symlink/lm158-n.pdf). По идее, надо было бы поставить компрессор, но нам и так хорошо. Вот схема:



Схема не блещет оргинальностью, и номиналы некоторых компонентов могут показатся странными, но мы шли от обратного — чтоб работало, а разбиратся с точными данными нам некчему. Вкратце, принцип работы такой — входные сигналы с каналов усиливаются операционниками, суммируются, выпрямляются диодом, и сглаживаются RC цепочкой, с которой уже поступают на вход специализированной микросхемы LM3916, которая, в свою очередь, управляет 20 штуками светодиодов (включенны по два последовательно на канал, для имитаций левого и правого каналов).

Нарисовали плату в Sprint Layout, через CopperCam экспортировали в формат гравёра для Roland EGX-350, на котором и была изготовленна данная плата (Для интересующихся — время изготовления платы — порядка 15-20 минут на все операции вместе, стоимость станка — $4820, пишется обзор по станку):





В качестве корпуса решили использовать вот эту конструкцию: ebay.com/itm/171245491251

Входные джеки (тюльпаны), выпаяли из старого, аналогового спутникового тюнера, а выходные брали тут: ebay.com/itm/131592973562 (кстати качество так себе, не берите).

Джек для питания брали вот такой: ebay.com/itm/121778878141
Качество тоже так себе, это однозначно не Amphenol/Tyco/HiRose, но и цена на два порядка ниже (такой комплект производства Amphenol стоит порядка $80).

3мм светодиоды (red, green, blue, white, yellow) брали тоже на ибее, но давным-давно, так что линка не будет.

Переменник на 2х100кило с ручкой, тоже из старых запасов.

На гравировальном станке также вырезали прорези под джеки в панели, и выгравировали надписи:



Решили немножко пошутить, нанесли «Знак Качества»



С нанесённой краской:



Если будете брать такой корпус. учтите что боковины не анодированны, а покрашенны и лакированны, весьма противным лаком притом. Изза чего краска легла немножко неряшливо.

Также, на гравёре вырезали из чёрного оргстекла держатель-светоизолятор для диодов:


Спереди получилось вот так:



В собранном виде, внутренности выглядят вот так:



Ну и как всё это работает, можно посмотреть на видео.