Valid HTML 4.01 Transitional

Ověřit CSS!
Mapa webu     Kontakt     Chyba?

Glossary ico
         Glosář

Náhodný výběr:

Prostě v pohodě
26.8.2010
Prostě v pohodě

Poklonit a poznat
26.8.2010
Poklonit a poznat



Malý stereo zesilovač s TDA2003 (2x10 W max.)

Schéma zapojení zesilovače

Víte, jak se říkává, že provizorní řešení obvykle vydrží nejdéle? Ten, kdo to poprvé vyslovil, možná ani neměl tušení, jak veliké pravdy se jeho ústa dopustila. Kdysi dávno, snad je tomu již šest či sedm let, jsem si pořídil počítač do vlastního pokoje. Přirozeně jsem chtěl také poslouchat zvuky linoucí se z něj. Jenže kupovat drahé aktivní reprosoustavy jsem v úmyslu (a pokud mě paměť neklame, ani v možnostech) neměl. Co jsem však měl, byl pár stařičkých kvalitních dvoupásmových dřevěných výhybkových reprobeden od gramofonu Tesla. Takových přívlastků, ale žádný zesilovač, kterým bych je mohl krmit... Rozhodl jsem se tedy pro jednoduchou konstrukci s integrovaným zesilovačem výkonu TDA2003, kterou popsal Václav Malina ve své skvělé knize Poznáváme elektroniku I.. Ta maličká destička s několika součástkami, o níž jsem si bláhově myslel, že je řešením na pár týdnů, vydržela hrát dodnes. A stále funguje. Jen jsem si řekl, že je čas trochu si pohrát a konečně přejít na stereo.

Nejprve tedy popíši, co vidíte na schématu výše. Vidíte obrázek pocházející z [1], který byl zdvojen a doplněn o několik drobností - napájení s můstkovým usměrňovačem M1 a filtračním kondenzátorem C6, hodnoty vstupních potenciometrů 50k a schematickým znázorněním připojení 3,5mm vstupního stereo jacku. Číslování součástek původního obrázku bylo ponecháno, aby bylo zvýrazněno, že ony dva obvody zesilovačů si skutečně odpovídají, jen byly umístěny na jednu desku.

Hurá na výrobu

Klišé plošných spojů

Nejprve budeme potřebovat obrazec plošných spojů, který vidíte vedle na obrázku. Tentokrát jsem zvolil opět jinou metodu výroby plošného spoje než ve článku o triakové regulaci, kde jsme obrazce nitrobarvou kreslili na cuprextit - tentokrát to byla metoda, kdy jsem vytisknul obrazec na papír, ten přiložil k desce zcela pokryté již suchou nitrobarvou a obrazce vyřezal podle výtisku do papíru a barvy. Neříkám, že jakákoli z těchto metod je nejlepší či nejjednodušší, ale chci čtenářům podat přehled možných low-tech metod výroby plošných spojů, k nimž nepotřebují drahé vybavení. Obrazec má opět základ ve skvělé knize [1], je zdvojen (zrcadlově, a proč je to důležité se dozvíte dále) a jsou přidány některé plošky pro napájení, připojení potenciometrů a výstupní reprosvorkovnice. Takže postupně.

Výroba DPS 1 - kresba

Nejprve je třeba vystřihnout či vyříznout z cuprextitu destičku potřebné velikosti (zhruba 68x46 mm). To lze udělat také několika způsoby - pokud máte k dispozici dostatečně kvalitní cuprextit, postačí nůžky na plech. Jimi, s trochou šikovnosti, docílíte velmi rovných okrajů a rozhodně ustřihnete destičku nejrychleji. Můžete také zvolit šetrnější metodu - řezání cuprextitu pilkou na železo. Tady je ale třeba trochu zručnosti k docílení rovného řezu a obvykle je třeba hrany po uříznutí přebrousit. No a konečně, pokud se Vám doma povaluje nevyužitá profesionální minicirkulární pila na plošné spoje, neváhejte ji použít. Celý měděný povrch destičky pak pokryjeme vrstvou nitrobarvy. Její tloušťku volíme podle použitého leptacího média - pokud použijeme chlorid železitý, stačí vrstva tenká, pokud kyselinu chlorovodíkovou s peroxidem vodíku a vodou, raději vrstvu zesílíme. Také vytiskneme obrazec plošných spojů (pozor na nastavení velikosti) a vystřihneme jej, jak vidíte na obrázku výše.

Výroba DPS 2 - řezání

Zde je třeba vzít ostrou jehlu nebo jiný nástroj a silou propíchat papír a vrstvu barvy v místech budoucích děr. Vzniklé značky poté poslouží pro pozdější vrtání děr. Dalším krokem je samotná reprodukce obrazce do barvy. Těsně před úplným zaschnutím barvy můžeme papír s obrazcem položit na destičku. (Nebo můžeme nechat barvu zaschnout zcela a potřít ji trochou lepidla.) To děláme proto, aby papír držel na místě a při vyřezávání obrazce se nepohyboval. Když je papír na místě, chopíme se segmentového nože. Tím vyřežeme obrazec skrze papír také do vrstvy nitrobarvy. Když jsme vyřezali již všechny mezery kolem daného pole mědi, můžeme papír odstranit, aby nadále nepřekážel - z poloviny odhalený obrazec na cuprextitu pak bude vypadat zhruba jak jej ukazuje obrázek u tohoto odstavce.

Výroba DPS 3 - leptání

Jakmile jsme hotovi s řezáním obrazce plošných spojů do papíru/barvy, můžeme přistoupit k leptání. Já jsem použil chlorid železitý (ten si znalé oko asi podle barvy stěží splete s bezbarvou směsí kyseliny chlorovodíkové s peroxidem vodíku a vodou). I když je to médium o poznání přítulnější než zmíněná směs, přesto je třeba dbát zvýšené opatrnosti, protože jde o mírný jed. Takže nemáchat tlapičky, nečichat páry a řádně desku i nádobu po vyjmutí umýt vodou. Je velmi účelné pokládat cuprextit na hladinu mědí dolů - tím se zbavíte nutnosti "obsluhy" leptání. Měď pak odpadává ke dnu a stále čerstvý roztok se dostává k ní. Že je spoj vyleptaný poznáte tak, že skrze laminát uvidíte prosvítat vyleptané cestičky.

Výroba DPS 4 - vrtání

Když je deska vyleptaná, měla by zbylá barva stále nést stopy po propíchnutí jehlou - chopte se tedy zhruba 1mm vrtáku a vyvrtejte v označených místech otvory. Některé otvory (zvláště pro větší součástky typu potenciometrů a reprosvorkovnice) může být třeba vyvrtat větší - toho lze obvykle nepatrným odvrtáním pomocí naklánění stejného vrtáku, ale pokud jste fajnšmekři, nasaďte s klidem 1,5-2mm vrták. Ten však opravdu není vhodné používat k vrtání otvorů pro malé součástky (rezistory, většina kondenzátorů), protože při osazování byste museli pájkou překlenout zbytečně velkou díru, čímž by nejen zbytečně vzrostla spotřeba pájky, ale také byste museli součástky při pájení přidržovat, protože by v otvorech za vývody nedržely.

Výroba DPS 5 - koupání

Deska vyleptaná, otvory vyvrtané, zbývá tedy řádně umýt nitrobarvu. To je důležité, protože jen na kvalitně vyčištěnou měď pájka dobře přilne, je mechanicky pevná a nemá nežádoucí přechodové odpory. Nitrobarvu je nejlépe umýt vykoupáním spoje v nitroředidle. Snadno a bez špinění rukou to lze provést ve sklenici s víčkem, kam prostě položíme desku a přelijeme nitroředidlem. Několik zatřesení sklenicí a získáme dvě věci - černou kapalnou substanci libé vůně (větrat!) a čistou desku plošných spojů. Dbejte při utírání desky také na řádné vymytí zbytků barvy z otvorů.

Výroba DPS 6 - osazování

Zbývá osadit spoj součástkami. Jejich rozložení ze strany součástek ukazuje vedle zobrazený obrázek, který opět vychází z [1], zdvojuje a doplňuje některé prvky. Oproti schématu má několik odlišností - místo reproduktorů je znázorněna reprosvorkovnice o tří svorkách (prostřední je společná oběma reproduktorům, krajní svorky slouží pro levý a pravý kanál); potenciometry jsou znázorněny už jako fyzické součástky, které vykukují ze spoje (například do panelu, pokud budete chtít zesilovač zakrytovat); a konečně TO NEJPODSTATNĚJŠÍ - spodní TDA2003 je na straně spojů, nikoli na straně součástek! Spodní část spoje totiž vznikla zrcadlením, takže je třeba zrcadlit i polohu integrovaného obvodu. Když ho zapájíte na straně součástek (jak se mi to podařilo ve spěchu a nerozvaze udělat), získáte nikoli zesilovač, ale výkonný elektrický přímotop. Takže ještě jednou POZOR - spodní TDA2003 osadit ze strany spojů!

Finální výrobek

Hned po osazení součástkami není úplně nejlepší nápad zesilovač zkoušet zatěžovat výkonem. Oba TDA2003 je totiž třeba osadit odpovídajícími chladiči. Protože chladící destička integrovaného obvodu je spojená s prostředním vývodem (č. 3) a ten je spojený s velkou plochou mědi uprostřed, se kterou jsou spojeny oba prostřední vývody integrovaných zesilovačů, je možné použít chladič jediný. Pravdou je, že pro provoz na plném výkonu by nejspíše bylo rozumné použít chladiče větší než jaké jsou vyobrazené na vedlejším obrázku. Tyto postačují na běžný provoz, ale po několikaminutovém používání při plném výkonu se rozpálí relativně hodně. Závěrem by ještě bylo košér říci, že jsem oproti uvedenému zapojení přidal ještě jednu maličkost - modrou LED signalizující činnost zesilovače. Ta je zapojena paralelně k filtračnímu kondenzátoru C6 a samozřejmě je jí předřazen rezistor 1k.

Nyní mi nezbývá než popřát mnoho zdaru, pokud se rozhodnete vzít páječku do ruky.

Seznam použitých součástek
Součástka Počet kusů
Rezistor 220R 2
Rezistor 2R2 2
Rezistor 1R 2
Kondenzátor 10M 2
Kondenzátor 470M 2
Kondenzátor 100n 4
Kondenzátor 1000M 2
Kondenzátor 6800M 1
Usměrňovací můstek (postačí na 2A) 1
Transformátor (výst. napětí 10-15 V) 1
Reprosvorkovnice (3 svorky) 1
Konektor jack 3,5 mm stereo 1
Potenciometr 50k 2


Pozn.: Hodnoty rezistorů a kondenzátorů zapisuji v obvyklé normě, tedy např. 10M = 10 mikrofarad, 100n = 100 nanofarad, 2R2 = 2,2 ohmu, atd...

Použitá literatura:
Václav Malina: Poznáváme elektroniku I., Koop 2003

Váš Šíma




Diskuze:
Přezdívka: Text:
Ověřovací kód: 2 + 9 =
B
15.12.2015, 19:48
Děkuji za odpověď. Uvidím a pak dám vědět, jak to dopadlo ;)
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Sima
14.12.2015, 11:30
Dobré ráno,
Upřímně se přiznám, že jsem tuto informaci v datasheetu nenašel. Soudě dle grafu závislosti výstupního výkonu na zátěži (str. 9 zde: http://www.gme.cz/img/cache/doc/313/355/tda2003av-datasheet-1.pdf ) ale lze soudit, že zesilovači by neměly ublížit ani reproduktory s impedancí kolem dvou ohmů... Na jiných stránkách se lze dočíst, že minimální impedance zátěže je 1,6 ohmu - asi bych tedy tomuto údaji věřil. Třeba najdete i jiný datasheet, kde tento údaj také bude uvedený. :-)

Přeji mnoho zdaru!
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
B
13.12.2015, 19:21
Můžu se zeptat na kolika ohmové reproduktory je tento zesilovač?
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
B
13.12.2015, 19:18
Můžu se zeptat na kolika ohmové reproduktory je tento zesilovač?
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

15.8.2015, 14:14
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Veškerý obsah, design a kód jsou duševním vlastnictvím autora!
V případě zájmu o využití jejich částí k jiným než soukromým účelům, mě neváhejte kontaktovat na:
e-mailu: simahnyk@seznam.cz
ICQ: 301-524-126     status