この投稿では、いくつかのマイナーな調整によってさらに高いワット数にアップグレードできる、5つの優れた、構築が容易な、低歪みのHi-Fi40ワットアンプ回路について説明します。

この記事は、熱心なフォロワーからのメールで私に寄稿されました

いくつかのハイブリッド出力モジュールが利用可能である場合がありますが、これらのいずれも、優れた全体的なパフォーマンスとともに、シンプルさと手頃な価格を組み合わせることができません。

そのうちの1つは、現在のアンプで採用されているSGSのチップTDA2030です。アンプのレイアウトは複雑ではありません。2つのブリッジタイド出力トランジスタを伴うパワーオペアンプです。オーディオ信号は、ソケットK1とコンデンサC1を介してパワーオペアンプlC1の非反転入力に与えられます。

ICへの供給電流は入力信号に応じて発振します。

このため、抵抗R6、R7の周囲で等しく変化する電圧降下を示します。 R8、およびR9は、これらがオペアンプのソース行にあることを前提としています。電流が1A未満である限り、抵抗器での電圧降下はトランジスタT1とT2をオンにするのに不十分です。つまり、4オームスピーカーへの最大2 Wの出力は、完全にオペアンプから供給されます。

出力電流が1Aのレベルより高くなるとすぐに、トランジスタがオンになり、増幅器の電力出力を強化します。

入力信号が低いとトランジスタを流れる静止電流が不十分になりますが、これはオペアンプのクロスオーバーネットワークを介して行われるため、問題は最終的に回避されます。

ICはさらに熱補償を提供するため、動作点の安定性が保証されます。

供給電圧は12Vから絶対最大44Vの範囲である可能性があります。PCB上でのアンプの構築は簡単でなければなりません。

トランジスタとICは、約2 kW-1のヒートシンクに取り付けて絶縁する必要があります。熱伝導複合材料をたくさん塗布します。供給ラインは3.15Aのヒューズで保護する必要があります。ラインは3.15Aヒューズで保護する必要があります。

回路図

PCB設計

パーツリスト

抵抗器、特に指定がない限り、すべて1/4ワット5％

R1からR4 = 100K
R5 = 8k2
R6〜R9 = 1. 4オーム1％
R10 = 1オーム

コンデンサ

C1 = 470 nF
C2 = 10uF、63Vラジアル
C3 = 4.7uF、63Vラジアル
C4、C5、C7 = 220 nFMKTまたはセラミック
C6 = 2200uF、50Vラジアル

半導体

D1、D2 = 1N4007
T1 = BD712
T2 = BD711
IC1 = TDA2030

その他

“カーボン皮膜抵抗器のカラーコード ”

K1 =オーディオソケット、またはジャック
ヒートシンク= 2K W ^ -1
IC1、T1、T2用の絶縁ワッシャーなど

技術仕様

動作電圧：最大44V

出力電力= 8オームスピーカーで22ワット、THD = 0.1％の4オームスピーカーで40ワット

高調波歪みチャート

11ワットで8オームで1kHz = 0.012％
20ワットで4オームで1kHz = 0.032％
11ワットで8オームの20kHz = 0.074％
1ワットで8オームで1kHz = 0.038％
1ワットで4オームで1kHz = 0.044％
電流=約38mA静止
効率= 8オーム62.5％
最大負荷= 4オーム64％

2）ICLM391を使用した40ワットのアンプ

この2番目のデザインは、ギタリストやジャズ音楽アーティストに人気のある「コンボ」タイプのポータブルアンプでの使用に特に適した、パワフルで飾り気のないミディアムパワーアンプです。

アンプは、内蔵オーディオドライバIC LM391-80と、バイポーラトランジスタで構築されたプッシュプルパワー出力段を効率的にブレンドしたものです。

デザインのいくつかのユニークな側面を以下にレビューします。

電力出力トランジスタと物理的に接触しているNTCにより、LM391は、これが過熱したときに電力段を遮断できます。この熱安全の出発点は、約200pAのNTC電流にあります。

NTCを接地する電解コンデンサは、「ソフトスタート」を提供するように機能します。つまり、アンプがオンになっているときに、ラウドスピーカーからのノイズの多いクリックやその他の厄介なノイズを回避します。

保護の感度が高すぎるように思われる場合があるため、R4またはNTCの値について試行錯誤が必要になる場合があります。 R23をラインネットワークC5-R7に接続することにより、アンプにフィードバックを簡単に適用できます。

他のコンポーネントは、R10とともに、特定の要求を満たすために微調整が必要になる可能性のあるアンプの周波数応答を決定します。それでも、この記事に示されているコンポーネント番号は、ほとんどのアプリケーションで問題ない可能性があります。

C5とR7の異なる値で実験した結果は、R23を短時間短絡することで、簡単に判断（または聞く）できます。 4オームのスピーカーの場合、R23を0.18オームに減らす必要があります。残念ながら、LM391-80は発振に対して脆弱であり、コンポーネントRX、C6、C8、およびC9を介して制御下に置く必要があります（多くの場合、C6は削除できます）。

抵抗RXは、特に開ループゲインを最小化します。 RXを使用する場合は、結果として生じるオフセット電圧を補償するためにRyを接続する必要があります。コンポーネントR22およびC12は、高周波で増幅器を安定させるように機能するBoucherotネットワークを構成します。アンプの入力は、「ライン」レベルのオーディオ信号（0 dB）を配信できる低インピーダンスのソースで操作する必要があります。

ネットワークR1-C1は、50kHz程度を超える振幅を減衰させます。アンプの静止電流は、プリセットP1によって定義されます。最初はこのコントロールを0オームに調整し、50mAの静止電流が確立されるまで微調整します。

低歪みを探している場合は、これを400mAに増やすことができます。パワートランジスタはすべて、NTCとともに共通のヒートシンクにクランプできるように、PCBの同じセクションに配置されています。

ヒートシンクはかなり大きく、熱抵抗は1 KWsl以下である必要があります。 L1が直径0.8mmの20ターンでできていることを確認します。 R21に巻かれたエナメル銅線。 C9はセラミックコンデンサです。

回路図

技術データ

それでは、いくつかのテスト済みデータを確認してみましょう。

供給電圧あり：35 V R23短絡：

“積の合計ブール代数の例 ”

3 dB帯域幅（8 Q]：約11 Hz〜20 kHz

1 kHzでのTHD（過渡高調波歪み）:。 1 Wから8オーム：0.006％（Iq = 400mA）1 Wから8オーム：0.02％（Iq = 50 mA）65 Wから8オーム：0.02％（Um = 873 mV）80 Wから4オーム：0.2％（ Um = 700 mVの電流制限の開始レベル）。

PCBとコンポーネントのレイアウト

パーツリスト

3）TexasInstrumentsのICLM2876を使用した40ワットパワーアンプ

3番目の設計は、8オームのスピーカーで指定された量の音楽電力を供給するためにシングルチップLM2876を利用するさらに別のクールなHi-Fi40ワットパワーアンプ回路です。

IC LM2876は、THDが0.1％、周波数範囲が20 Hz〜20kHzの8オームスピーカーで40ワットの平均電力を継続的に処理するように設計された高品質のオーディオアンプチップです。

このICの性能は、セルフピーク瞬時温度制御回路と呼ばれる組み込み機能により、他のハイブリッドICよりもはるかに優れています。 スパイク。

「SPiKe」には、出力の過電圧、低電圧、過負荷、および偶発的な短絡に対するチップの完全な保護が含まれています。

IC LM2876は、95 dBを超える優れた信号対雑音比を示し、優れたHi-Fiレベルのサウンドの明瞭さと再生を保証します。

LM2876のピン配置図

回路図

このLM2876ベースの40ワットアンプの完全な回路図を以下に示します。

詳細については、 ICのデータシート

4）ICTDA7292を使用した40ワットステレオアンプ回路

これまで、モノラル40ワット出力のアンプについて説明してきましたが、リストのこの4番目の回路は、シングルチップICTDA7292を介してステレオ40 + 40ワット出力を提供するように設計されています。したがって、40ワットのアンプのステレオバージョンを探している場合、この設計は非常に簡単に要件を満たします。

この卓越したシングルチップステレオアンプは、 STマイクロエレクトロニクス。

回路はほとんどコンポーネントを必要とせず、データシート自体に提供されている適切に設計されたPCBを使用して迅速に構成できます。

主な特徴

広い電源電圧範囲（+/- 12V±33Vから）
最適な出力電力のためのデュアル電源で動作します
全出力電力40W + 40 Wを8Ωに供給し、供給電圧=±26V、全高調波歪みが= 10％以下になるように設計されています
電源ON / OFF時の「ポップ」音を内部除去
ミュートオプションも備えています（「ポップ」フリー）
ミュートピンが接地されると、ICは低消費スタンバイになります。
内部的にICは短絡保護されています。つまり、出力が誤って短絡したり過負荷になったりしても、ICが焼けたり損傷したりすることはありません。
また、ICには熱過負荷保護機能が組み込まれているため、過熱してもICが損傷することはありません。

完全な回路図

絶対最大定格

以下は、IC TDA7292の最大絶対定格であり、ICが恒久的に損傷するのを防ぐために超えてはなりません。

DC電源電圧±35V
（私_または）出力ピーク電流（内部制限）5 A
（P_まで）消費電力Tcase = 70°C40W
（T_オン）動作温度-20〜85°C
（T_j）接合部温度-40〜150°C
（T_stg）保管温度-40〜150°C

参照：詳細および完全なPCB設計については、 ICのオリジナルデータシート。

5）トランジスタのみを備えた40ワットのアンプ

上で説明したすべての設計は集積回路に依存しており、これらのICがいつでも簡単に時代遅れになる可能性があることは誰もが知っています。おそらく、ユニバーサルエバーグリーンアンプの設計を行うための最良の方法は、この5番目の最終設計に示すように、ディスクリートトランジスタバージョンの形式にすることです。

これは実際には、このWebサイトで人気のある100ワットアンプの短縮版です。いくつかのMOSFETを取り外し、電源入力を24Vに下げることにより、簡略化されています。

上記のトランジスタ化された40ワットのアンプ回路に示されている部品は、少し型破りに見え、市場で容易に入手できない可能性があります。ただし、このようなトランジスタバージョンの利点は、アクティブコンポーネントを同等の値に簡単に置き換えることができることです。この設計についても、適切な同等物を見つけて、同じ完璧な結果を得るためにここでそれらを置き換えることができます。

アンプは日立のエンジニアによって見事に設計されており、歪みを最小限に抑えて優れた明瞭度を実現します。私はそれをテストしました、そしてその巨大な調整可能なパワー範囲と並外れた出力品質に非常に興奮しました。

パーツリスト全体については、次のWebサイトをご覧ください。この記事。

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