Wzmacniacz TDA7498

Wzmacniacz TDA7498

Do oferty naszego sklepu wprowadzamy moduł wzmacniacza audio opartego o układ TDA7498. Moduł posiada dwa dwa kanały wejściowe i dwa kanały wejściowe, każdy o mocy 80 W. Istnieje możliwość regulacji wzmocnienia za pomocą zworki oraz potencjometru. Układ zasilany jest napięciem stałym, niesymetrycznym z zakresu 15 – 34 V. Wartość zalecana przez producenta to 24 V. Dzięki temu nie są wymagane skomplikowane symetryczne zasilacze. Złącza sygnału wejściowego są typu RCA-Chinch lub JST raster 2,54 mm. Złącza wyjściowe to terminal block ARK.

Przyjrzyjmy się parametrom podawanym przez producenta modułu:

• chip TDA7498
• zakres napięcia zasilania: 15 do 34 V DC
• moc wyjściowa: do 80W na kanał
• pobór prądu (bez obciażenia): ok. 100 mA
• złącze zasilania: DC-Jack
• złącze wejść sygnału AUDIO: RCA-Chinch lub JST 2,54mm
• wyjście na głośnik: terminal block ARK
• orientacyjne wymiary: 64 x 90 mm

Instrukcja obsługi modułu wzmacniacza:

Poniższa grafika przedstawia opis złącz wejściowych i wyjściowych dostępnych na płytce drukowanej.

Opis wejść oraz wyjść

Regulacja wzmocnienia:

Na płytce można zauważyć czerwony DIP-SWITCH. Pozwala on na ustawienie wzmocnienia w 4 konfiguracjach:

• 00 – wzmocnienie 25,6dB,
• 01 – wzmocnienie 31,6dB,
• 10 – wzmocnienie 35,6dB,
• 11 – wzmocnienie 37,6dB,

dodatkowo, płynna regulacja wzmocnienia odbywa się za pomocą potencjometru.

Pomiary wybranych parametrów wzmacniacza TDA7498:

Wykonaliśmy pomiary podstawowych parametrów wybranego wzmacniacza. Pierwszym z nich był pomiar prądu spoczynkowego przy trzech różnych wartościach napięcia zasilania. Kolejnym pomiarem było określenie maksymalnego wzmocnienia napięciowego wzmacniacza. Sprawdziliśmy również czy napięcie zasilania ma wpływ na wzmocnienie napięciowe. Na końcu zbadaliśmy pasmo przenoszenia wzmacniacza.

1. W celu wyznaczenia współczynnika wzmocnienia napięciowego wzmacniacza TDA7498 zestawiamy układ pomiarowy jak na poniższym zdjęciu:

Układ pomiarowy

Na wejściu L-IN wzmacniacza podłączamy generator funkcyjny DDS,  przebieg sinusoidalny o częstotliwości f = 1 kHz i amplitudzie wyjściowej 450 mVpp (ang. peak-peak – „pik-pik” wartość między-szczytowa napięcia). Do zasilania układu wykorzystuję zasilacz laboratoryjny RPS-3005DB, na którym ustawiam wartość napięcia 24,00 V. Wyjście lewego kanału wzmacniacza (L-OUT) podłączamy do kanału CH1 oscyloskopu cyfrowego DSO5102BM. Natomiast do kanału CH2 oscyloskopu podłączamy sygnał wzorcowy pobierany z drugiego generatora.

Badanie zakresu wzmocnienia napięciowego:

Zworki DIP-SWITCH ustawiono w konfiguracji maksymalnego wzmocnienia (11). Zmieniając położenie potencjometru sprawdzamy zakres regulacji współczynnika wzmocnienia. Poniżej zamieściliśmy plik graficzny zawierający oscylogramy przedstawiające sygnał wyjściowy.

Regulacja wzmocnienia

Zakres współczynnika wzmocnienia napięciowego Ku zmierzono przy napięciu zasilania równym 24V oraz przy stałej amplitudzie sygnału wejściowego równej Uwe = 0,450 V. Maksymalne napięcia wyjściowe wynosiło Uwy = 33,2 V, więc Ku = 73,78.

Zdecydowaliśmy się na zmianę konfiguracji zworek wzmocnienia oraz pomiar maksymalnej wartości współczynnika wypełnienia. Wyniki pomiarów przedstawiliśmy poniżej:

• 00 – Ku max = 20,26
• 01 – Ku max = 36,44
• 10 – Ku max = 56
• 11 – Ku max = 73,78

Jak widać mimo ustawienia maksymalnej wartości wzmocnienia, sygnał na wyjściu nie jest zniekształcony. Jest to dobre zjawisko.

2. Badanie wpływu napięcia zasilającego moduł wzmacniacza na współczynnik wzmocnienia Ku.

Układ pomiarowy pozostaje niezmienny, wzmocnienie jest ustawione na wartość maksymalną (zworka w konfiguracji 11, potencjometr w pozycji maksymalnej). Zmieniamy wartość napięcia zasilania na zasilaczu laboratoryjnym RPS-3005DB. Przy dolnej granicy napięcia zasilania (Uzas = 15V) widać wyraźne zniekształcenia w sinusoidalnym sygnale wejściowym.

Zniekształcenie sygnału

Dlatego aby uniknąć takiej sytuacji proponujemy aby napięcie zasilania wynosiło 24 V. Poza tym, napięcie zasilania nie wpływa ani na amplitudę ani kształt sygnału.

3. Badanie pasma przenoszenia:

Ostatnim pomiarem było wyznaczenie pasma przenoszenia, czyli częstotliwości dolnej i górnej sygnału którą wzmacniacz jest w stanie wzmocnić. Poza pasmem przenoszenia sygnał wejściowy jest tłumiony.

Układ pomiarowy oraz ustawione wzmocnienie pozostaje bez zmian.

Wyznaczyliśmy szerokość pasma przenoszenia.

• dla U = 24 V  częstotliwość dolna wynosi 1 Hz, częstotliwość górna wynosi 20 kHz.

Przy pomiarze pasma przenoszenia ustaliliśmy inne kryteria niż spadek trzydecybelowy. Okazało się że układ wzmacnia sygnał już od 1Hz, a przy częstotliwościach powyżej 20kHz wzbudza się. Zatem użyteczne pasmo przenoszenia zawiera się między tymi częstotliwościami. Dla pasma akustycznego jest to wystarczający zakres.

Na generatorze DDS ustawiamy funkcję przemiatania częstotliwości (sweep) o czasie trwania 5 sekund i zakresie częstotliwości 10Hz – 100kHz. Oscylogram przedstawiliśmy poniżej:

Funkcja przemiatania częstotliwości

Trzy powtórzenia przemiatania