Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

wymiana scalonego wzmacniacza mocy - dopasowanie wzmocnienia.

brunoz 14 Aug 2012 11:07 1458 4
  • #1
    brunoz
    Level 12  
    Witajcie,

    w starym radiu samochodowym będę wymieniał końcówkę mocy na współczesną/mocniejszą. Dlaczego? Otóż radio jest zintegrowane z resztą elektroniki auta i wymiana na jakieś współczesne mija się z celem (tym bardziej, że wszystko jest upchnięte w bagażniku, a do kabiny dochodzi tylko obraz z monitora LCD).

    Zmiana jest o tyle korzystna, że w oryginalnym radiu siedzi TDA7375 w dodatku w trybie single ended, czyli nie mostkowym 2x 35W a 4x hmm.. 4W? Współczesne wynalazki takie jak TDA85751J bez problemu dostarczą 4x 15W - a nawet 4x 20W jak ktoś jest głuchy na THD... Tak więc zamiana nie jest pozbawiona sensu.

    Problem zaczyna się, jak chcemy dopasować sygnały elektryczne.
    O ile z pojęciem zasilania, wyjść na głośniki, mute czy diag nie ma problemu i oba wzmacniacze są ze sobą kompatybilne, to pewien kłopot może być w związku z różnymi wzmocnieniami, ustawionymi na sztywno przez producenta.

    TDA7375 ma 20dB w trybie SE
    TDA8571J ma 34dB



    Dlaczego problem? Otóż po pierwsze układ dostarcza 3-4x więcej mocy, co związane będzie ze zwiększeniem głośności, ale także końcówka wysterowana jest cyfrowym DSP, który odpowiada m.in. za głośność. I podejrzewam, że stopień 1 (najmniejsza możliwa głośność większa od mute) skoro powoduje obecnie przy TDA7375 ledwie słyszalny dźwięk, to przy TDA8571J spowoduje, że ciszej niż pewna głośność nie zejdziemy, nie wspominając już o jakiejkolwiek płynnej regulacji (np. zależna od prędkości auta itp.)


    dlatego pojawił się pomysł zrobienia prostego dzielnika napięcia dla każdego z wejść. Początkowo myślałem, że wystarczy dać dwa rezystory po 20k na kanał, żeby poziom sygnału spadł o połowę...

    ... czyli jakby końcówka miała 17dB wzmocnienia?
    ... czy może dwukrotne zmniejszenie napięcia spowoduje spadek o 6dB (do 28dB)?

    Jak to obliczyć? Nie musi być idealnie 20dB kosztem pająków z mieszanych różnych rezystorów, Zadowolę się wartością przybliżoną stosując elementy standardowe.

    Jakie technologicznie dobrać rezystory, żeby nie zmieniały charakterystyki dźwięku (np. nie tłumiły sopranów itp)?

    Kłopot z doborem eksperymentalnym polega na tym, że przy każdej próbie potrzebne jest kłopotliwe wyciągnięcie (trudne miejsce) i rozpięcie sporej ilości kabli. Inaczej radio nie zadziała, jak w połączeniu z resztą systemu..
  • Helpful post
    #2
    marekzi
    Level 38  
    Licz wzmocnienie wprost, nie dB.
    20dB= x10
    34db= x50
    Wystarczy stłumić sygnał ok. 5 razy, czyli wystarczy wpiąć szeregowo w sygnał (na wejściu każdego kanału) opornika o odpowiedniej wartości.
    Impedancja wejściowa TDA8571J wynosi ok. 30k, więc wstawiając opornik 120k będziesz miał spadek sygnału około x5.
    Odchyłki impedancji wejściowej kanałów są możliwe spore, w efekcie możesz na tak wykonanych tłumikach otrzymać spore różnice głośności w kanałach (np. L będzie grał głośniej od R) - wyregulujesz balansem.
    Ten sposób jest najprostszy, ale można dać dzielnik np. 16k/4,7k co również da obniżenie sygnału x5, za to z większą precyzją (mniejszy wpływ impedancji wejściowej wzmacniacza na wynik).
    Zauważ, że dzielnik o takich wartościach ma impedancję wejściową ok. 20k - czyli tyle ile min. wartość impedancji we. wzmacniacza, co powinno dobrze współpracować ze stopniem sterującym.
    Rodzaj oporników - bez większego znaczenia.

    Uwaga na chłodzenie - moc wyjściowa 2x20W oznacza dużo więcej ciepła niż przy 4x5W (z grubsza - 4-5 razy więcej). Oryginalne chłodzenie od TDA7375 na pewno nie wystarczy, na nim TDA8571J się ugotuje.
    Upewnij się, że masz w samochodzie odpowiednie głośniki, czyli 4ohm (a nie 2ohm - bo takie mogły być zastosowane dla TDA7375) i odpowiedniej mocy.
  • #3
    brunoz
    Level 12  
    Dziękuję Ci za precyzyjne wyliczenia i odpowiedź jakiej nawet nie oczekiwałem :-)

    Zdecyduję się na dzielnik napięcia, bo taki miałem już zaplanowany - tylko pojawił mi się problem rozumowy jaką metodą policzyć wartości rezystorów.

    Co do rodzaju oporników to od początku podejrzewałem, że zwykłe 5% węglowe dadzą radę.

    [offtop=on]
    Wiesz, jak to jest w dzisiejszych czasach - słyszy się tyle różnych rzeczy (np. są ludzie, którzy słyszą jitter w optycznym kablu spdif, albo interkonekt zrobiony z kabla RG6 brzmi metalicznie, albo słychać różnicę w dźwięku gdy wymieni się scalony mostek gretza na szybkie diody selenowe itp..., albo mój hit sezonu: migająca LED na małym ATmegu, bo polutować dwa tranki jest trudniej)

    W dzisiejszych trudnych czasach prosty toporny rezystor węglowy, albo chociażby zwykły potencjometr to jakby profanować tor akustyczny.. Wolałem się więc upewnić czy jeszcze zdrowo myślę.
    [offtop=off]


    O chłodzeniu też pomyślałem - standardowo do 7375 przywalili miedzianą blaszkę grubości 2mm i o rozmiarach całego boku modułu radia. Na szczęście w aucie jest na tyle miejsca, żeby w to miejsce zamontować fachowe żeberka. Mimo wszystko dziękuję za zwrócenie na to uwagi.

    No i głośniki są odpowiednie - były fabryczne 4 Ohm, podmieniłem na współczesne, które też mają 4 Ohm. Swoją drogą teraz zaciekawiłeś mnie, dlaczego producent tego systemu nie zdecydował się na 2 Ohm, skoro wzmacniacz to oferował...




    Przypomniało mi się jeszcze coś - zasilanie 7375 jest poprzedzone dławikiem przeciwzakłóceniowym na rdzeniu ferrytowym. Nie wygląda on jak współczesne toroidalne, tylko raczej jak pierścień z nawiniętym drutem z jednej i z drugiej strony. Dodatkowo, jest to tylko jeden przewód (tylko na +Zasilania).

    W danej chwili mało mnie on już interesuje, co tam robi, ale czy stosować do nowej końcówki dławik rodem ze wzmacniaczy z przetwornicą? Teoretycznie supply ripple rejection 50-60dB powinno wyeliminować ewentualne zakłócenia na linii zasilającej (zakłócenia np. od alternatora)..
  • Helpful post
    #4
    marekzi
    Level 38  
    Podałem Ci wartości oporników dzielnika.
    Należy je dobierać tak, aby:
    - uwzględnić iż połączenie równoległe impedancji we. wzmacniacza i dolnego opornika daje jakąś impedancję (obliczyć wypadkową) - u mnie to 4,7k równolegle do ok.30k daje ok. 4k,
    - górny opornik w połączeniu z dolnym daje wymagany podział napięcia (u mnie jest to 4/(16+4)=1/5 ),
    - suma opornika górnego i dolnego (wypadkowej wartości) była zbliżona do impedancji we. wzmacniacza TDA7375 - aby obciążenie stopnia sterującego nie zmieniło się. U mnie to wynosi ok. 16k + ok.4k = ok.20k - podczas gdy impedancja we. TDA7375 wynosiła 20-30k.
    Można dać 24k/7,5k, co da wypadkową 24k/6k i tłumienie równe 5 oraz impedancję wejściową dzielnika 30k.
    Zauważ, że im większe wartości oporników dzielnika, tym bardziej nieprecyzyjne może być jego tłumienie a to z powodu wzrastającej roli impedancji we. wzmacniacza (na wypadkową wartość dolnego opornika), która ma spore odchyłki.

    Rozważania n/t wpływu rodzaju elementów na dźwięk zawsze mnie śmieszyły, zwłaszcza w sprzęcie audio samochodowym - toż samochód to najgorsze miejsce do odsłuchu. Nie mam na myśli stopni wstępnych o wysokiej czułości - bo tam szumy mogą grać rolę.

    Ten dławik można zostawić.
  • #5
    brunoz
    Level 12  
    Dzięki za bardzo szczegółowe odpowiedzi.
    W chwili obecnej zastosowałem 15k/4k7 - jak wspomniałem wcześniej: nie musi to być idealnie dobrane tłumienie; ważne, żeby wypadało w tej okolicy. Jeden ząbek ciszej czy głośniej nie stanowi problemu.

    W chwili obecnej bujałem się nieco z dopasowaniem radiatora do obudowy (i na odwrót). Ponieważ oryginalnie był to fragment wyprofilowanej blaszki miedzianej, służącej jednocześnie za bok obudowy, a ja stosuję profil alu z żeberkami.

    W dodatku czekało mnie trochę przeróbek oryginalnej PCB, gdzie niektóre ścieżki były inaczej prowadzone (np. wszystkie minusy głośników były zwarte do masy, a przy BTL teraz tak nie może być). No, ale z wszystkim sobie poradziłem.

    Jeśli nigdzie nie zrobiłem błędu to powinno dziś ruszyć od kopa, jak wszystko poskładam..