W artykule prezentujemy konstrukcję kolejnego prostego w wykonaniu wzmacniacza audio wykonanego w oparciu o układ scalony firmy Philips, który integruje swojej strukturze mostkowy wzmacniacz audio oraz cyfrowy potencjometr do regulacji głośności wraz z kompletnym interfejsem przycisków sterujących. Niech żyje integracja!
Bohaterem tego artykułu jest układ TDA8551. Jego schemat blokowy przedstawiono na rys. 1. Jak widać jest on stosunkowo skomplikowany: oprócz połączonych mostkowo dwóch wzmacniaczy mocy (Master i Slave) w jego wnętrzu znajduje się cyfrowy interfejs dekodujący stan przycisków sterujących poziomem głośności, licznik góra-dół (6-bitowy), 64-pozycyjny cyfrowy potencjometr oraz moduł sterowania trybem pracy.
Dzięki wyprowadzeniu MODE można przełączyć końcówkę mocy w tryb oczekiwania (MODE zwarte do +Uz, pobór prądu spoczynkowego maleje wtedy z 10 mA do 10 µA) lub ją wyciszyć (MODE zwarte z SVR). W prezentowanym urządzeniu funkcja ta nie została wykorzystana, w związku z czym wejście MODE podłączono na stałe do masy zasilania.
Także wejście regulacji głośności jest trójstanowe (rys. 2). Jeżeli pozostaje ono nieodłączone lub przyłożone napięcie ma wartość ok. połowy zasilania nie następuje zmiana poziomu głośności. Pojawienie się impulsów ujemnych (do masy zasilania) powoduje każdorazowe zmniejszenie głośności o 1,25 dB. Impulsy dodatnie powodują z kolei powiększanie poziomu głośności.
Schemat proponowanej przez nas wersji wzmacniacza znajduje się na rys. 3. Odbiega on minimalnie od aplikacji firmowej, ponieważ w miejsce przełącznika trójstanowego zastosowano dwa łatwe w zdobyciu mikroprzełączniki. Ponieważ jednoczesne ich zwarcie jest w praktyce prawdopodobne, niezbędne było włączenie w szereg rezystorów R1 i R2, które ograniczają prąd płynący przez obwód zasilania.
Kolejną modyfikacją standardowej aplikacji jest połączenie wzmacniacza z prostym zasilaczem stabilizowanym. Układ US2 spełnia rolę stabilizatora napięcia, które jest filtrowane przez C1 i prostowane przez mostek M1. Dzięki zastosowaniu na wejściu urządzenia mostka Graetza dopuszczalne jest jego zasilanie zarówno napięciem stałym o dowolnej polaryzacji, jak i zmiennym.
Przy maksymalnych mocach wyjściowych i obciążeniu wyjścia US1 przetwornikiem o impedancji poniżej 8 ? maksymalny prąd pobierany z zasilania może przekroczyć wartość 1 A. W niektórych przypadkach może to spowodować zadziałanie ogranicznika prądowego w stabilizatorze US2. Jeżeli korzystanie z dużych mocy jest niezbędne należy zastosować w miejscu US2 układu 78P05, 78S05 lub innego o dopuszczalnej obciążalności prądowej powyżej 2 A. Standardowo bezpiecznik prądowy stabilizatora można traktować jako dodatkowe zabezpieczenie wzmacniacz TDA8551.
Na rys. 4 przedstawiono wykres zależności pomiędzy napięciem zasilania i maksymalną mocą wyjściową dla dwóch, najbardziej typowych wartości obciążeń.
Wzmacniacz zmontowano na niewielkiej, jednostronnej płytce drukowanej, której widok ścieżek przedstawiono na wkładce wewnątrz numeru. Rozmieszczenie elementów na płytce pokazuje rys. 5.
Rys. 1. Schemat blokowy układu
Rys. 2. Trójstanowe wejście regulacji głośności
Rys. 3. Schemat proponowanej wersji wzmacniacza
