ĐỀ TÀI: MẠCH KHUẾCH ĐẠI ÂM THANH SỬ DỤNG IC TDA2030

BÁO CÁO THỰC HÀNH XƯỞNG
ĐỀ TÀI: MẠCH KHUẾCH ĐẠI ÂM THANH SỬ DỤNG IC TDA2030
TDA2030 là một mạch nguyên khối tích hợp sẵn nằm trong gói Pentawatt®, nhằm
sử dụng như một bộ khuêch đại lớp AB tần số thấp Thông thường nó cung cấp một
công suất đầu ra 14W (d=0.5%) tại 14V/4; 14V hoặc 28V, công suất đầu ra đảm
bảo 12V trên tải 4 và 8W trên tải 8 (DIN45500).
TDA2030 cho dòng ra cao có hài và méo chéo rất thấp . Hơn nữa thiết bị kết hơp
với một hệ thống bảo vệ ngắn mạch có khả năng tự động giới hạn công suất tiêu
tán để giữ điểm làm việc trong vùng hoạt động an toàn Một hệ thống ngắt nhiệt
thông thường cũng được đi kèm
Các thông số tối đa:
Kí hiệu Thông số Giá trị Đơn vị
V
s
Điện áp cung cấp ± 18 (36) V
V
i
Điện áp vào Vs
V
i
điện áp của tín hiệu vào ± 15 V
I
o
Dòng ra tối đa( giới hạn nội bộ) 3.5 A
P
tot
Công suất tiêu tán tại T
case
= 90
o
C 20 W

T
stg
, T
j
Nhiệt độ lưu trữ và điểm nối -40 đến 150
o
C
Ứng dụng điển hình
VỊ trí chân:
Mạch kiểm tra:
Thông số nhiệt:
Kí hiệu Thông số Giá trị Đơn vị
R
th J-case
Nhiệt kháng của junction-case max 3
o
C/W
Đặc điểm điện (Tham khảo mạch kiểm tra có V
s
= ± 14V , T
amb
= 25°, trừ các trường
hợp quy định) với một nguồn cung Vs=28V.
Kí hiệu Thông số Điều kiện
kiểm tra
Min. Typ. Max. Đơn vị
Vs Nguồn cấp ± 6
12
± 18
36

V
I
d
Dòng rò tĩnh Vs = ± 18V
(Vs = 36V)
40 60 mA
I
b
Dòng vào
phân cực
0.2 2 mA
Vos Điện áp vào
bù
± 2 ± 20 mV
Ios Dòng vào bù ± 20 ± 200 nA
Po Công suất ra d = 0.5%
Gv = 30 dB
f = 40 đến
15,000 Hz
RL = 4W
RL = 8W
12
8
14
9
W
W
d = 10%
f = 1 KHz
18

11
0.5 W
W
R
L
= 4W
R
L
= 8W
Gv = 30 dB
d méo Po = 0.1 to
12W
R
L
= 4W
Gv = 30 dB
f = 40 đến
15,000 Hz
0.2 0.5 %
Po = 0.1 to
8W
R
L
= 8W
Gv = 30 dB
f = 40 đến
15,000 Hz
0.1 %
B
Băng thông

công suất
(-3dB)
Gv = 30 dB
Po = 12W
R
L
= 4W
10 đến140,000 Hz
Ri Trở kháng
vào(chân 1)
0.5 5 MW
Gv Điện áp
tăng( mở
vòng lặp)
90 dB
Gv Điện áp
tăng(đóng
vòng lặp)
f = 1 kHz 29.5 30 30.5 dB
e
N
Điện áp vào
nhiễu
B = 22 Hz to
22 KHz
3 10 mV
i
N
Dòng vào
nhiễu

80 200 pA
SVR Độ loại trừ
của nguồn
cung
RL = 4W
Gv = 30 dB
Rg = 22 kW
V
ripple
=0.5V
eff
f
ripple
= 100Hz
40 50 dB
Id Dòng rò Po = 14W
Po = W
RL = 4W
RL = 8W
900
500
mA
mA
Biểu đồ:
Hình 1:công suất ra và Hình 2: Công suất ra Hình 3:méo và
và điện áp cung cấp và điện áp cung cấp công suất ra
Hình 4: méo và Hình 5: méo và Hình 6:méo
Công suất ra công suất ra và tần số
Hình 7: méo và tần số Hình 8: tần số đáp ứng Hình 9:dòng
với các giá trị khác nhau tĩnh và điện áp

của tụ quay C8(hinh 13) cung cấp
Hình 10:SVR và điện áp Hình 11:Công suất hao Hình 12: công
tăng phí, có ích và công suất ra suất hao phí tối
đa và điện áp
cung cấp (
sóng hình sin)
Thông tin ứng dụng:
Hình 13: Mạch khuêch đại điển hình với nguồn cung chia
Hinh14: mạch in cho hinh 13( tỉ lệ 1:1)
Hinh15: Mạch khuếch đại điển hình với một nguồn cung
Hình 16: mạch in cho mạch ở hình 15( tỉ lệ 1:1)
Hình 17: Cấu hình mạch khuêch đại cầu với nguồn cung chia.
Lưu ý:
- Người thiết kế nên bố trí theo hình 16 nêu trên.Nếu bố trí khác được sử
dụng, chân đất của iput 1 và input 2 phải được tách rời với chân đất của
output vì có dòng điện mạnh chạy qua.
- Không cần cách điện giữa khối và tản nhiệt với caauf hình một nguồn cung.
- Các gợi ý giá trị thiết bị dung cho mạch trong hinh 13 nêu ở bảng dưới(lưu ý
có thể thay đổi):
-
Thành phần Gợi ý giá trị Mục đích Lớn hơn giá
trị gọi ý
Nhỏ hơn giá
trị gợi ý
R1 22k Thiết lập độ
lợi mạch kín
Tăng độ lợi Giảm độ
lợi(*)
R2 680k Thiết lập độ
lợi mạch kín

Giảm độ
lợi(*)
Tăng độ lợi
R3 22k Không đảo Tăng trở Giảm trở
chiều tín hiệu
vào
kháng vào kháng vào
R4 1 ổn định tần
số
nguy hiểm
tại tần số cao
đặt lên nhiều
tải
R5 3 R2 Ngắt tần số
trên
Suy giảm tần
số cao nghèo
nguy hiểm
C1 1F Tách DC vào Tăng tần số
loại bỏ thấp
C2 22F Tách DC đảo
chiều
Tăng tần số
loại bỏ thấp
C3,C4 0.1F Bỏ qua điện
áp cung cấp
nguy hiểm
C5,C6 100F Bỏ qua điện
áp cung cấp
nguy hiểm

C7 0.22F ổn định tần
số
nguy hiểm
C8 Ngắt tần số
trên
Băng thông
nhỏ hơn
Băng thông
lớn hơn
D1,D2 1N4001 Bảo vệ thiết bị khỏi các điên áp đầu ra tăng
đột biến
(*) Độ lợi phải lớn hơn 24dB
Ứng dụng nguồn đơn:
Thành phần Gợi ý giá trị Mục đích Lớn hơn giá
trị gọi ý
Nhỏ hơn giá
trị gợi ý
R1 150k Thiết lập độ
lợi mạch kín
Tăng độ lợi Giảm độ
lợi(*)
R2 4.7k Thiết lập dộ
lợi mạch kín
Giảm độ
lợi(*)
Tăng độ lợi
R3 100k Chống đảo
chiều tín
hiệu vào
Tăng trở

kháng vào
Giảm trở
kháng vào
R4 1 ổn định tần
số
Nguy hiểm
với tần số
cao đặt trên
nhiều tải
R
A
/R
B
100k Tần số loại
bỏ trên
Tiêu tốn công
suất
C1 1 Tách DC vào Tăng tần số
loại bỏ thấp
C2 22 Tách DC đảo
chiều
Tăng tần số
loại bỏ thấp
C3 0.1 Bỏ qua điện
áp cung cấp
Nguy hiểm
C5 100 Bỏ qua điện
áp cung cấp
Nguy hiểm
C7 0.22 Ổn định tần

số
Nguy hiểm
C8 Tần số loại
bỏ trên
Giảm băng
thông
Tăng băng
thông
D1,D2 1N4001 Bảo vệ thiết bị khỏi các điện áp ra tăng đột
ngột
(*) độ lợi mạch kín lớn hơn 24dB
Bảo vệ ngắn mạch:

TDA2030 có một mạch gốc giới hạn dòng ra của các transistor, hình 18 chỉ
ra giới hạn tối đa của dòng ra là một hàm của V
CE
; do đó transistor làm việc
trong vùng hoạt động an toàn (hình 2). Hàm này có thể coi là nhằm giới hạn
công suất đỉnh chứ không đơn giản là hạn chế dòng.
Nó giảm khả năng thiết bị hỏng trong các tai nạn ngắn mạch từ AC đầu ra
đến đất.
Hình 18. Dòng ra tối đa và V
CEsat
Hình 19.Vùng hoạt động
tại mỗi transistor đầu ra an toàn
Tắt cảm ứng nhiệt:

Mạch giới hạn nhiệt cung cấp các ưu điểm sau:
1. Xuất hiện quá tải ở đầu ra( kể cả khi nó luôn như vậy) hoặc vượt giới
hạn nhiệt độ môi trường xung quanh có thể dễ dàng giải quyết vì T

j

không thể hơn 150°C.
2. Tản nhiệt có thể đóng một vai trò nhỏ trong an toàn khi so sách với
mạch truyền thống.Sẽ không có khă năng thiết bị hỏng do T
J
cao. Nếu
vì một nguyên nhân nào đó T
j
hơn 150
o
C, mạch sẽ đơn giản giảm công
suất suy hao trên dòng .
Giá trị tối đa của công suất tiêu tốn cho phép phụ thuộc vào kích thước
của tản nhiệt bên ngoài(ví dụ nhiệt kháng).Hình 22 chỉ ra công suất tiêu
tốn như một hàm của nhiệt độ môi trường xung quanh và các nhiệt
kháng khác nhau.
Hinh 20.Công suất ra dòng Hình 21.Công suất ra Hình 22 công suất
rò với nhiệt độ vỏ(R
L
=40) dòng rò với nhiệt độ tổn hao tối đa và
vỏ(R
L
=80) nhiệt độ môi trường
Hình 23.Ví dụ về tản nhiệt
Bảng dưới đây đưa ra một số gợi ý về kích thước tản nhiệt phải có cho một số P
tot
và
R
th

:
P
tot
(W) 12 8 6
Độ dài tản nhiệt(mm) 60 40 30
R
th
của tản nhiệt (
o
C/W) 4.2 6.2 8.3
Thông tin kĩ thuật của gói PENTAWATT: