Стереоусилитель мощности звуковой частоты на микросхеме LM1876

Сегодня день электронных железяк на Муське!

Компактный стереоусилитель АВ-класса на интегральной микросхеме с выходной мощностью 30 Вт * 2.
Доступен в виде собранного модуля или радиоконструктора.

Микросхема LM1896 — сдвоенный вариант популярной микросхемы LM1875.


Два канала размещены в одном корпусе, добавлена возможность отключения звука (mute) и режим отключения (standby). Эти функции в этом наборе не задействованы. Защита от короткого замыкания на выходе, от термоперегрева и прочее. Низкий уровень искажений. Пластиковый корпус позволяет закрепить микросхему на радиатор без изолирующей прокладки. Полный даташит на микросхему www.ti.com/lit/ds/symlink/lm1876.pdf. Выдержка на из даташита:

Плата конструктора:


Схема:

Перерисовал схему для обзора в более понятном виде:

Замечания по схеме:
1. Как видим — самое обычное включение микросхемы.
2. Нет конденсатора по входу УНЧ. В случае, если на вход попадет постоянная составляющая — тогда надежда только на защиту на микросхеме upc1237.
3. Нет конденсаторов-фильтров на ножках питания LM1876.
4. Нет защитного диода на обмотке реле защиты громкоговорителя.

Собранный усилитель на радиаторе:



Кроме микросхемы, на плате установлен блок питания и блок защиты акустической системы от постоянного напряжения (например, если микросхема вдруг выйдет из строя). Питание конструктора двухполярное. Необходим трансформатор с двумя вторичными обмотками на 12 В-18 Вольт переменного напряжения. Трансформатор нужен мощностью от 60 VA. Если у трансформатора две полностью раздельные вторичные обмотки, то перед подключением средней точки обмоток (к «общей земле») необходимо фазировать обмотки с помощью вольтметра переменного напряжения. Подавать напряжение больше 18 В не рекомендуется — может выйти из строя микросхема и невозможно использовать громкоговорители сопротивлением 4 Ома.

Мощность усилителя зависит от напряжения питания и сопротивления подключенного громкоговорителя. Провел измерения и составил таблицу для микросхем Lm1875/Lm1876. «На грани клиппинга».

Первый столбец — сопротивление громкоговорителя и переменное напряжение питания одной обмотки трансформатора.
Vin — переменное напряжение (сигнал синус 1 кГц) на входе усилителя. От макс до мин синусоиды.
Vpp — переменное напряжение на выходе усилителя. От макс до мин синусоиды.
Pmax — макс мощность на канал
Pср — средняя мощность на канал
t — температура чипа на радиаторе (см размер радиатора на фото)

Плата по сравнению с усилителем на LM1875 из обзора mysku.ru/blog/aliexpress/51683.html:

Измерения

Измерения в RMAA. Нагрузка 8 Ом Pmax=28 Ватт Pср=14 Ватт

Я сделал измерения при обычном подключении громкоговорителей к гнездам на плате. Меня не устроило разделение каналов усилителя — всего 34 dB. Потом подключил провода идущие от громкоговорителей до земли к общей точки на конденсаторах блока питания.

Стало чуть лучше — 41 dB. Правда ухудшились THD. Гармоники появились — возможно, это из-за того, что я провода не припаивал или прикручивал к плате. Просто засунул в отверстие.

Сравним измерения с усилителем на LM1875 обзора mysku.ru/blog/aliexpress/51683.html
Напомню, у LM1875 инвертирующее включение. В обеих случаях измерения делались на большой мощности — на усилитель подавался сигнал до клиппинга. Потом уровень сигнала уменьшался до приемлемого уровня искажений по спектранализатору в RMAA. Нагрузка 8 Ом:

Гармоники «влево» от сигнала 1 кГц обеих ИМС одинаковый по характеру рисунка. Видимо особенность микросхем.

Послушал
Звучит чисто, по звуку очень похож на LM1875. Что и следовало ожидать.

Выводы
Плюсы — компактный усилитель. Играет не плохо. Все на одной плате — и блок питания, и защита и микросхема УНЧ
Минусы — см замечания к схеме, взаимопроникновение каналов очень печально в этой реализации усилителя или в моем экземпляре этой микросхемы.

когда стоит применять LM1876 вместо более распространенной Lm1875 — когда нужна реализация «mute» или «standby» из «коробки» — эти фичи встроены в чип. Так же проще организовать мостовое включение микросхемы вместо двух Lm1875 использовать одну микросхему.

ЗЫ А этот «пациент» на LM1876 звучит лучше конструктора из обзора. Но и цена будет больше 10$ за «полный фарш»: