चिप से किस्से: LM1875 ऑडियो एम्पलीफायर: 8 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

मुझे कुछ चिप एम्पों से प्यार है - शुद्ध ऑडियो पावर के छोटे पैकेज। केवल कुछ बाहरी घटकों, एक स्वच्छ बिजली की आपूर्ति और कुछ भारी हीट सिंकिंग के साथ आप वास्तव में हाई-फाई गुणवत्ता वाली ध्वनि प्राप्त कर सकते हैं जो प्रतिद्वंद्वी जटिल, असतत ट्रांजिस्टर डिजाइन।

मैं अपने LM386 श्रद्धांजलि में चिप एम्प्स के लाभ के बारे में थोड़ा और विस्तार से गया - यह शुरू करने के लिए एक अच्छी जगह हो सकती है। यहाँ, मैं सही में गोता लगाऊँगा कि LM1875 इतना बढ़िया क्या है और एक साधारण सर्किट कैसे बनाया जाए। सवारी, डोबिन!

चरण 1: LM1875 को नमस्ते कहें

LM1875 ("अठारह-सत्तर-पांच") एक बहुत ही सरल पैकेज में एक चिप का राक्षस है, और DIY ऑडियो समुदाय में एक और बहुत पसंद की जाने वाली चिप है। आधिकारिक डेटाशीट (पीडीएफ) 20W को +-25V दिए गए 8Ω लोड में चलाने की क्षमता का दावा करती है, और 30W तक अतिरिक्त + -5V जूस के साथ आपूर्ति की जाती है … और सभी 1% THD से कम पर। और दुर्लभ जैसा भी हो सकता है, मैं पुष्टि कर सकता हूं कि डेटाशीट में शेखी बघारना हाजिर है - उन आंकड़ों को वास्तविकता में काफी आराम से पहुँचा जा सकता है (कुछ स्वस्थ शीतलन को देखते हुए)।

चरण 2: पिनआउट

TO-220 पैकेज, केवल 5 पिन के साथ, तार-तार करना आसान है:

1 - नकारात्मक इनपुट (-IN)

2 - सकारात्मक इनपुट (+IN)

ऑडियो सिग्नल प्राप्त करने वाले सकारात्मक इनपुट और जमीन से बंधे नकारात्मक इनपुट के साथ मानक op-amp इनपुट।

3 - नकारात्मक आपूर्ति (-वी)

5 - सकारात्मक आपूर्ति (वीसीसी)

यहां आप एम्पलीफायर को आदर्श रूप से दोहरी आपूर्ति के साथ खिलाते हैं। यह पिन 3 को जमीन से बांधकर एकल आपूर्ति द्वारा भी संचालित किया जा सकता है, हालांकि प्रदर्शन को नुकसान हो सकता है।

4 - आउटपुट

यहां आप कुछ मीठे, मीठे प्रवर्धित संकेत पर भोजन करते हैं।

चरण 3: योजनाबद्ध और बीओएम

यहाँ एक चैनल के लिए एक सरल योजना है - स्टीरियो के लिए आपको इनमें से दो की आवश्यकता होगी।

R1 और R2 एम्पलीफायर के इनवर्टिंग इनपुट से जुड़े गेन रेसिस्टर्स हैं। 22KΩ और 1KΩ के मान 23 के लाभ के लिए काम करते हैं:

लाभ = 1 + (R1 / R2)

= 1 + (22 / 1) = 23

लाभ को बदलने के लिए, बस R1 को kohm रेंज में किसी अन्य अवरोधक के साथ स्वैप करें और इसे सूत्र में प्लग करें।

CIC1 से CIC4 LM1875 के लिए डिकूपिंग कैपेसिटर हैं। छोटा संधारित्र (100nF) पावर रेल पर उच्च आवृत्ति शोर को फ़िल्टर करता है, जबकि बड़ा कैप (220uF) बिजली की आपूर्ति में गिरावट को सुचारू करने के लिए शक्ति का स्रोत प्रदान करता है। उत्पादन सर्किट में, इन कैप्स को जितना संभव हो सके चिप के पावर इनपुट पिन के करीब रखा जाना चाहिए। अधिक जानकारी के लिए, एनालॉग डिवाइसेस द्वारा उचित डिकूपिंग तकनीकों पर आश्चर्यजनक रूप से आसानी से समझ में आने वाला यह लेख देखें।

इसी तरह C1, C2, R2 और R3 शोर को फ़िल्टर करने के लिए हैं, जबकि R5 एक पुल-डाउन रेसिस्टर के रूप में कार्य करता है, यदि कोई सिग्नल कनेक्ट नहीं है (ह्यूम रिडक्शन) तो एक पथ को जमीन पर ले जाने की अनुमति देता है।

R6 और C3 एक RC सर्किट बनाते हैं, एक फिल्टर जो रेडियो फ्रीक्वेंसी को सर्किट में वापस फीड करने से हटाता है और स्पीकर से दोलनों को एम्पलीफायर में लौटने से रोकता है।

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बीओएम:

आईसी: LM1875

R1: 22kΩ

R2: 1kΩ

R3: 1kΩ

R4: 1MΩ

R5: 22kΩ

R6: 1Ω, 1W

C1: 10uF इलेक्ट्रोलाइटिक (या अधिमानतः, पॉलिएस्टर / पॉलीप्रोपाइलीन फिल्म)

C2: 47uF इलेक्ट्रोलाइटिक

C3: 220nF X7R / फिल्म

CIC1, CIC3: 220uF इलेक्ट्रोलाइटिक

CIC2, CIC4: 100nF X7R / फिल्म

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आपको ऑडियो फीड करने के लिए एक तरीके की आवश्यकता होगी - मैंने एक पुराने डिवाइस से 3.5 मिमी जैक काटा और एक ब्रेकआउट बनाया जो सीधे ब्रेडबोर्ड में प्लग करता है, या आप पुराने 3.5 मिमी ऑडियो केबल से सिर काट सकते हैं, कुछ हेडर चिपका सकते हैं सिरों और इसे सीधे कनेक्ट करें।

इसके अलावा, आपको सामान्य जंपर्स, तारों, एक स्पीकर/डमी लोड और एक बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होगी - एक सभ्य परिवर्तनीय बेंच पीएसयू जो +/- 30V प्रदान कर सकता है, उपयोगी होगा।

अंत में - एक हीट सिंक! अधिकांश वर्ग ए/बी चिपैम्प्स को महत्वपूर्ण शीतलन की आवश्यकता होती है, इसलिए आपको लगता है कि आपको आवश्यकता होगी उससे बड़ा हीटसिंक प्राप्त करें और इसे प्रोटोटाइप उद्देश्यों के लिए चारों ओर रखें।

चरण 4: ब्रेडबोर्ड बिल्ड

तो ये रहा मेरा ब्रेडबोर्ड…

…लेकिन अस्वीकरण

यह सबसे इष्टतम लेआउट नहीं है - आदर्श रूप से, घटकों को एक साथ बहुत करीब होना चाहिए, और विशेष रूप से डिकूपिंग कैप्स आईसी पिन से बहुत दूर हैं। हालाँकि, मैंने इसे तस्वीरों में समझने में आसान बनाने के लिए, और अपने अजीब हीटसिंक को फिट करने के लिए फैलाया। परीक्षण की छोटी अवधि के लिए परिणाम ठीक हैं।

मैंने दोनों पावर रेल स्ट्रिप्स को ब्रेडबोर्ड के एक तरफ रख दिया, ताकि मैं आईसी के चारों ओर हीटसिंक के लिए जगह रख सकूं। यह समर्पित सकारात्मक, नकारात्मक और ग्राउंड रेल को बोर्ड के निचले भाग में आसानी से सुलभ बनाने का अतिरिक्त लाभ है।

चरण 5: हीटसिंक को मत भूलना

एक हीटसिंक तैयार करने के लिए, पहले इसे बोर्ड पर पंक्तिबद्ध करें और चिह्नित करें कि छेद कहाँ जाना चाहिए ताकि इसे IC तक सुरक्षित किया जा सके। फिर छेद को ड्रिल करें, और पूरी संपर्क सतह को बहुत महीन कागज से तब तक रेत दें जब तक कि सतह चिकनी और चमकदार न हो जाए।

इसके बाद, संपर्क सतह पर थर्मल पेस्ट का एक बिंदु लागू करें और कुछ चिमटी के साथ इन्सुलेटिंग अभ्रक को शीर्ष पर रखें - अभ्रक को अपनी उंगलियों से न संभालने का प्रयास करें।

अंत में, चिप को हीटसिंक तक सुरक्षित करने के लिए एक टॉप-हैट (या "झाड़ी"), एक नट और बोल्ट का उपयोग करें। यह बस इतना कड़ा होना चाहिए कि IC को बोल्ट के चारों ओर घुमाया नहीं जा सके, और कोई सख्त न हो!

अंत में, दोबारा जांचें कि चिप का टैब आपके मल्टीमीटर के साथ निरंतरता परीक्षण करके हीटसिंक से अछूता है - एक जांच हीटसिंक टैब पर और दूसरी हीटसिंक पर ही। कोई बीप नहीं = अच्छा काम!

चरण 6: इसका परीक्षण करें

जांचें और दोबारा जांचें कि आपके सभी कनेक्शन ठोस हैं, और सुनिश्चित करें कि आप सही रेल में + और - वोल्टेज भेज रहे हैं। बिजली की आपूर्ति को लगभग +-10V पर सेट करें, वापस खड़े हों और स्विच ऑन करें!

यदि धुएं का कोई चौंकाने वाला विस्फोट नहीं होता है, तो आप शायद सफल हो गए हैं। कुछ संगीत चलाएं और अपने टेस्ट स्पीकर को सुनें। यदि आपकी बेंच बिजली की आपूर्ति में एक अंतर्निहित एमीटर है, तो आप देख सकते हैं कि आपका एम्पलीफायर किसी भी समय कितना करंट खींच रहा है - वर्तमान ड्रॉ को बढ़ता हुआ देखने के लिए वॉल्यूम बढ़ाने का प्रयास करें।

कम वोल्टेज पर, आप जल्द ही क्लिपिंग या विरूपण के अन्य रूपों में भाग लेंगे, और उच्च मात्रा में आपका संगीत काफी भयानक लगेगा। धीरे-धीरे वोल्टेज बढ़ाएं - LM1875 एक विजेता की तरह +-25V को संभालता है, इसलिए यदि आपके पास एक अच्छा हीटसिंक है तो चिंता की कोई बात नहीं होनी चाहिए।

आउटपुट वोल्टेज

मैंने आउटपुट को एक विशाल डमी लोड (एक 300W, 8Ω रोकनेवाला) में चलाया और आउटपुट को स्कोप किया। 810mV चोटी पर 1kHz साइनवेव के साथ, LM1875 ने मुझे आउटपुट पर एक सम्मानजनक, स्वच्छ 20.15V चोटी (14.32V RMS) की पेशकश की - बस हमारी लाभ सेटिंग से थोड़ा अधिक।

शक्ति

स्वच्छ शक्ति के संदर्भ में, मैं यह…

पावर आरएमएस = वीआरएमएस^2 / आर= 14.32^2/8= 25.63W

… सिर्फ 26W की शर्मीली! बिल्कुल बुरा नही।

इस बिंदु पर, मैं यह देखना चाहता था कि क्या मैं उस पौराणिक LM1875 30W चिह्न तक पहुँच सकता हूँ, लेकिन पहले मुझे हीटसिंक को कुछ अधिक आश्वस्त करने वाली चीज़ के साथ स्वैप करने की आवश्यकता थी …

चरण 7: कॉपर मॉन्स्टर