Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Stereofoniczny wzmacniacz klasy D TDA7490,TDA7449 i AT89S52

lorak17 02 Gru 2007 20:54 16350 45
  • Stereofoniczny wzmacniacz klasy D (TDA7490) z przedwzmacniaczem sterowanym magistralą I2C (TDA7449), poprzez mikrokontroler AT89S52.

    Cechy charakterystyczne:
    • Moc 2x25W/ lub po zmianach 1x 50W
    • Kontrola parametrów 3 przyciskami z wyświetlaniem parametrów na LCD 2x16
    • Regulacja głośności / balansu / sopranów / basów / wstępnego wzmocnienia każdego z dwóch dostępnych kanałów
    • Funkcja mute
    • Selektor wejścia 1 z 2


    ========================



    Stereofoniczny wzmacniacz klasy D TDA7490,TDA7449 i AT89S52

    Stereofoniczny wzmacniacz klasy D TDA7490,TDA7449 i AT89S52

    Stereofoniczny wzmacniacz klasy D TDA7490,TDA7449 i AT89S52

    Stereofoniczny wzmacniacz klasy D TDA7490,TDA7449 i AT89S52

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    Specjalizuje się w: avr
    lorak17 napisał 168 postów o ocenie 6, pomógł 4 razy. Mieszka w mieście Kielce. Jest z nami od 2003 roku.
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • PCBway
  • #2
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #3
    Mrowa
    Poziom 12  
    Ładny projekt tylko jakaś fajna obudowa do tego , ten radiator ci wystarcza? może dodaj jakiś schemat
  • #4
    BuBos18
    Warunkowo odblokowany
    Podejrzewam że radiator wystarczy bo to wzmacniacz w klasie D, a one się znacznie mniej grzeją niż w popularnej klasie AB.
  • #5
    KubeqZ
    Poziom 16  
    Możesz wrzucić schemat? Czy nie dałoby się zamiast AT89S52 dac Atmegę8 ?
  • #6
    lorak17
    Poziom 15  
    Witam to jest projekt w trakcie "dopieszczania" schematy są w 100% oparte na układach aplikacyjnych TDA7449 i TDA7490. Co do zaawansowania prac udało mi się uruchomić sterowanie przed wzmacniacza, problem jest z uruchomieniem wzmacniacza (chodzi o cewki) poza tym spaliłem już jedną kostkę wzmacniacza. Myślę nad zastąpieniem wzmacniacza D jakimś z klasy AB co uprości sprawę bo już cierpliwości brak;-) a zasilanie oczywiście jest symetryczne :-) widać to nawet po kondensatorach. Co do zmiany procka to program jest napisany w asemblerze więc trzeba by go napisać od nowa w C (co nie jest niewykonalne) ale to w C jeszcze raczkuje:-)

    Dodano po 8 [minuty]:

    Plik z opisem i aplikacjami przed wzmacniacza i wzmacniacza
  • #7
    Venom007
    Poziom 27  
    Witam mozna zapytac ile tak mniej wiecej kosztuje taki wzmacniaczyk?
    (oczywiscie jak by trzeba wszystko kupic)
    Pozdrawiam
  • #8
    ostry_18
    Poziom 24  
    a jak z jakością w porównaniu do klasy AB.
    Z racji sposobu działania wzmacniacze D na pewno mają dużo mniejsze straty mocy, ale jak z jakością dzwięku? bardzo traci?
  • PCBway
  • #9
    Pth
    Poziom 26  
    Według mnie nie ma co porównywać obydwóch klas (D i AB) bo to zupełnie inne standardy i ciężko jest porówna w pełni analogowy wzmacniacz z tym niejako cyfrowym.

    Zawsze podobały mi się projekty ze wzmacniaczami w klasie D. Jest to jakaś nowość no i przedewszystkim gigantyczna oszczędność energii oraz małe radiatorki :)

    Konstrukcja wygląda bardzo ładnie, choć osobiście nie przepadam za białym laminatem, choć to oczywiście kwesta gustu.

    Można było dorzucić jeszcze jakiś odbiornik IR żeby dało się to sterować z pilota.
  • #10
    LAZYBOY666
    Poziom 11  
    hehe witam kolege... z kalsy :) no powiem ci ładnie ci wyszedł ten wzmacniaczyk..;) fiu fiu +LCD... no ładnie ładnie..;) dodaj sterowanie na pilota i bedzie git..;) ocena 5/6
    P.S
    ...a cynować do dzisiaj nie umiesz ;p
  • #11
    Pth
    Poziom 26  
    Moim zdaniem trochę marnotrawisz procka :) Trzeba było dać jaki kontroler mniejszego kalibru tiny2313.

    Gdzie kupiłeś TDA7490?

    Opisz jakoś dokładniej swój projekt.
  • #12
    jgrupa
    Poziom 15  
    Wzmacniacz ładny, starannie wykonany i pewnie praktyczny 5/6.

    P.S. daj zdjęcie przed tekst będzie widać na stronie głównej :)
  • #13
    lorak17
    Poziom 15  
    O jak kogoś interesuje soft to zamieszczam, choć jest trochę zawiły może komuś pomoże rozwiązać problem np z komunikacja I2C :-)
  • #14
    lorak17
    Poziom 15  
    Jeśli chodzi o przed wzmacniacz i sam wzmacniacz to kostki są SAMPLAMI od ST Microelectronics co do "marnotrawstwa" procka to można by użyć jakiegoś "mniejszego" ale akurat taki miałem pod ręką, poza tym planuje dodać do niego sterowanie IR. Choć waham się czy nie przeprojektować całego układu już z zastosowaniem procesora AVR lub jakiegoś MCS-51 o mniejszych wymiarach. Obecnie pisze procedury w języku C chodzi głównie o obsługę I2C (sterowanie przed wzmacniacza odbywa się tą magistralą) i LCD.

    Kod w asemblerze jest długi (1700 linijek) i pisany w sposób mało uniwersalny co utrudnia dopracowywanie programu i jego rozwój.

    Następnie myślę, że warto zastosować procek z EEPROM-em dla zapisywania parametrów i ustawień. Próbowałem użyć EEPROM zewnętrzny komunikujący się poprzez I2C ale nie udało mi się jeszcze uruchomić poprawnej komunikacji uP <-> EEPROM
  • #15
    Pth
    Poziom 26  
    Do takich zastosowań nie ma sensu bawić się w asemblerze. Napisz wszystko w C i ew. wstawki w asm.

    Najlepiej by było jakbyś już zastosował jakiegoś AVR z serii attiny. Za np attiny 2313 zapłacisz 4 zeta i jesteś happy :). Spokojnie powinien obsłużyć LCD + i2c + IR.
    W tym procku masz też eeproma. flash 2kb, 128 bajtów ramu i 128 eepromu. A jeśli nie wystarczy to atmega8 w cenie o 2 zł wyższej. Masz już tam 8kb flasha , 1kb ramu i 512 bajtów eeproma. :]
  • #16
    xambier
    Poziom 11  
    kocyk

    zniekształcenia są w każdym wzmacniaczy bo to nie są elementy idealne
  • #17
    mlody91
    Poziom 20  
    Czy ktoś może mi napisać czym charakteryzuje się wzmacniacz klasy D?
  • #18
    Pth
    Poziom 26  
    Wzmacniacz klasy D charakteryzuje się tym, że ma mniejsze zniekształcenia niż wzmacniacze analogowe.

    Wydzielają przede wszystkim bardzo mało ciepła, ponieważ tranzystory stopnia końcowego są albo w pełni otwarte albo w pełni zamknięte (nie ma stanów pośrednich). Jedyne momenty gdy się grzeją to tylko wtedy gdy są przełączane z otwartego na zamknięty i odwrotnie.

    Taki wzmacniacz ma trochę wspólnego z regulatorem PWM, ponieważ przebieg wyjściowy ma stałą częstotliwość a zmienia się tylko wypełnienie sygnału. Częstotliwość taktowania takiego wzmacniacza musi koniecznie przekraczać częstotliwość akustyczną. Sygnał wejściowy jest porównywany z przebiegiem prostokątnym w komparatorze, ten przebieg wyjściowy steruje już tranzystorami końcowymi.

    Rozwinięciem takiego wzmacniacza jest wzmacniacz klasy T. Który ma już o wiele mniejsze zniekształcenia (<0,1% THD), ale jest o wiele bardziej skomplikowany w budowie.

    Możesz rzucić okiem na to : http://www.ee.ucr.edu/~rlake/EE135/Class_D_amp_notes_AL.pdf tam sobie zobaczysz jakie są przebiegi etc...

    Wzmacniacze klasy D są bardzo chętnie stosowane w sprzęcie przenośnym, ze względu na ich sprawność. Pobierają mało prądu i znikoma ilość z tego idzie na ciepło.

    Tu masz trochę o wzmacniaczach klasy D z wikipedii :)
    Code:

    Class D

        Main article: Switching amplifier

    Class D amplifiers are much more efficient than Class AB power amplifiers. As such, Class D amplifiers do not need large transformers and heavy heatsinks, which means that they are smaller and lighter in weight than an equivalent Class AB amplifier. All power devices in a Class D amplifier are operated in on/off mode. Output stages such as those used in pulse generators are examples of class D amplifiers. The term usually applies to devices intended to reproduce signals with a bandwidth well below the switching frequency.

    These amplifiers use pulse width modulation, pulse density modulation (sometimes referred to as pulse frequency modulation) or more advanced form of modulation such as Delta-sigma modulation (for example, in the Analog Devices AD1990 Class-D audio power amplifier).

    The input signal is converted to a sequence of pulses whose averaged value is directly proportional to the instantaneous amplitude of the signal. The frequency of the pulses is typically ten or more times the highest frequency of interest in the input signal. The output of such an amplifier contains unwanted spectral components (that is, the pulse frequency and its harmonics) which must be removed by a passive filter. The resulting filtered signal is then an amplified replica of the input.

    The main advantage of a class D amplifier is power efficiency. Because the output pulses have a fixed amplitude, the switching elements (usually MOSFETs, but valves and bipolar transistors were once used) are switched either on or off, rather than operated in linear mode. This means that very little power is dissipated by the transistors, except during the very short interval between the on and off states. The wasted power is low because the instantaneous power dissipated in the transistor is the product of voltage and current, and one or the other is almost always close to zero. The lower losses permit the use of a smaller heat sink while the power supply requirements are lessened too.

    Class D amplifiers can be controlled by either analog or digital circuits. The digital control introduces additional distortion called quantization error caused by its conversion of the input signal to a digital value.

    Class D amplifiers have been widely used to control motors, and almost exclusively for small DC motors, but they are now also used as audio amplifiers, with some extra circuitry to allow analogue to be converted to a much higher frequency pulse width modulated signal. The relative difficulty of achieving good audio quality means that nearly all are used in applications where quality is not a factor, such as modestly-priced bookshelf audio systems and "DVD-receivers" in mid-price home theater systems.

    High quality Class D audio amplifiers are now, however, starting to appear in the market. Tripath have called their revised Class D designs Class T. Perhaps more famously, Bang and Olufsen's ICEPower Class D system has been used in the Alpine PDX range and some Pioneer's PRS range and for other manufacturers' equipment. These revised designs have been said to rival good traditional AB amplifiers in terms of quality.

    Before these higher quality designs existed an earlier use of Class D amplifiers and prolific area of application was high-powered, subwoofer amplifiers in cars. Because subwoofers are generally limited to a bandwidth of no higher than 150 Hz, the switching speed for the amplifier does not have to be as high as for a full range amplifier. The drawback with Class D designs being used to power subwoofers is that their output filters (typically inductors that convert the pulse width signal back into an analogue waveform) lower the damping factor of the amplifier.

    This means that the amplifier cannot prevent the subwoofer's reactive nature from lessening the impact of low bass sounds (as explained in the feedback part of the Class AB section). Class D amplifiers for driving subwoofers are relatively inexpensive, in comparison to Class AB amplifiers. A 1000 watt Class D subwoofer amplifier that can operate at about 80% to 95% efficiency costs about $250 USD, much less than a Class AB amplifier of this power, which would cost several thousand dollars.

    The letter D used to designate this amplifier class is simply the next letter after C, and does not stand for digital. Class D and Class E amplifiers are sometimes mistakenly described as "digital" because the output waveform superficially resembles a pulse-train of digital symbols, but a Class D amplifier merely converts an input waveform into a continuously pulse-width modulated (square wave) analog signal. (A digital waveform would be pulse-code modulated.)
  • #19
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #20
    lorak17
    Poziom 15  
    Zniekształcenia w klasie D są porównywalne do klasy AB z tym, że w klasie D dochodzi problem częstotliwości wyższych harmonicznych i przenikania na wyjście częstotliwości modulatora PWM. Co prawda są to ponad akustyczne częstotliwości, lecz niektórzy obdarzeni lepszym słuchem twierdzą, że da to się zaobserwować w odsłuchu, moim osobistym zdaniem to słabej jakości przewody sygnałowe wprowadzają więcej zakłóceń niż modulator PWM.

    Drugim aspektem jest problem z cewkami na wyjściu które źle ulokowane potrafią wprowadzać zakłócenia.
  • #21
    goffer007
    Poziom 16  
    Pth napisał:
    Wzmacniacz klasy D charakteryzuje się tym, że ma mniejsze zniekształcenia niż wzmacniacze analogowe.


    Klasa D to też wzmacniacz analogowy. Cyfrowy był by wtedy gdyby cyfrowo PCM przekształcić na PWM i to dać na końcówkę mocy. Co do zniekształceń to można się spierać ale harmonicznych klasa D daje na pewno więcej.

    Pth napisał:
    Sygnał wejściowy jest porównywany z przebiegiem prostokątnym w komparatorze, ten przebieg wyjściowy steruje już tranzystorami końcowymi.


    Jest porównywany z sygnałem piłokształtnym a wynikiem tego jest sygnał PWM (prostokątny)
  • #23
    lorak17
    Poziom 15  
    Jeśli dobrze pamiętam to jest to chyba w 100% płytka zaprojektowana przez laboratorium ST Microelectronics i zamieszczona w pdf-ie katalogowym TDA7490. Mam pytanie do Ciebie czy złożyłeś ten układ a jeśli tak to skąd zdobyłeś te cewki na większe prądy, lub skąd miałeś rdzenie by je nawinąć???

    Dodano po 10 [minuty]:

    Jednak nie układ elementów jet podobny ale płytka projektowana była od nowa:) mam pytanie czy dostępne są źródła tego projektu, chciałbym przerobić go na stereo i śrubować uruchomić:)
  • #24
    kozli
    Poziom 12  
    Rdzenie na cewki wziąłem z zasilaczy komputerowych, potrzebną ilość zwojów łatwo wyliczyć. Uzwojenie wykonane za cienkim drutem po jakimś czasie się przepala (kolega tak miał). Pliki z Protela postaram się umieścić na mojej stronie w przyszły weekend, bo gdzieś mi się zapodziały.
  • #25
    Pth
    Poziom 26  
    Sorry, chyba za późno to pisałem bo bzdury tam są w moim poście :D Oczywiście chodziło mi o to, że dźwięk analogowy jest porównywany z sygnałem o przebiegu TRÓJKĄTNYM.

    Sorry - mój błąd.
  • #26
    loopb
    Poziom 11  
    Myślę właśnie nad budowa zintegrowanego wzmacniacza klasy D i widzę, że przyda mi się ten art.
  • #27
    lagus2
    Poziom 11  
    Witam! Wzmacniacz bardzo mi się podoba! Właśnie się zastanawiam nad takim cudem.Mam tylko parę pytań:
    gdzie kupiłeś elementy?
    ile cię wyniósł koszt tego cuda?
    czy jesteś z niego zadowolony?
    Tak więc pozdrawiam i życzę kolejnych udanych konstrukcji!
  • #28
    anonimowybartek
    Poziom 19  
    już wyżej autor pisał, że sam TDA to sample, więc zostaje się koszt at i elementów pasywnych...
    Sam mam taki układzik i mam pytanie do konstruktora: jaką mniej więcej temperaturę ma ten radiatorek? wystarcza taki, czy lepiej uwzględnić większy? i drugie: pisałeś że spaliłeś już jeden układ podczas odpalania - to jak wyglądała procedura odpalania go i gdzie polegał błąd? pytam, bo nie chcę stracić układu :].

    PS: na fotkach nie widać cewek - są to zdjęcia niekompletnego wzmacniacza?

    PS2: coś mam skłonność do miniaturyzacji i obecnie płytka moja ma wymiary 4,5x5cm, czy to bardzo źle??
  • #29
    lorak17
    Poziom 15  
    Błąd polegał na przekroczeniu a właściwie zastosowaniu maksymalnego napięcia zasilania (podanego w katalogu) nie pamiętam dokładnie wartości, ale raczej warto zastosować się do zasilania o kilka wolt mniejszego niż podaje katalog. Drugim problemem było dostanie takich cewek, pierwsze nawinąłem sam ale ze nie mam w tej dziedzinie doświadczenia to nie udało sie tego dobrze zrobić, poza tym gabaryty były większe a co za tym idzie indukcyjność się zmieniła.

    Co do wielkości płytki to moim zdaniem ciężko Ci będzie to upakować, sam miałem problemy z elementami dyskretnymi w aplikacji tego wzmacniacza (jest ich dużo w porównaniu do aplikacji wzm. klasy AB)

    Radiator większy nie zaszkodzi poza tym zawsze można zrobić próbę praktyczną i zmierzyć jak szybko rośnie temperatura i jaką osiąga wartość podczas pracy przy mocy zbliżonej lub maksymalnej, wszystko zależy ile chcesz z tj kostki wycisnąć.
  • #30
    anonimowybartek
    Poziom 19  
    A skąd masz ostateczne cewki??
    Co do płytki: jeszcze jest nieskończona, ale wygląda narazie tak:
    Stereofoniczny wzmacniacz klasy D TDA7490,TDA7449 i AT89S52

    Prawie wszystkie kondensatory, są ceramiczne... Można kupić takie, z rastrem 2,5mm, część z nich nawet mam.
    No chyba, że lepiej zastosować innego typu?