Не так давно у меня возникла идея потренироваться в изготовлении миниатюрных девайсов. Недолго думая, я пошел на сайт регионального продавца радиокомпонентов и в процессе поиска наткнулся на замечательное решение в виде микросхемы TDA2822L. Теперь о наших баранах.

TDA2822L – это маломощный низковольтный интегральный УМЗЧ, который уже упоминался на данном сайте (вроде бы как даже не раз). Его особенности – два канала, возможность питания от напряжения в диапазоне 1.8 – 12 В (однополярное), малые потери, возможность включения по мостовой схеме и наличие решения в SOP-8 корпусе (не самый миниатюрный в природе, но все же достаточно компактно). И, к слову, «дури» у него 1 Вт на канал (при 4-омной нагрузке). То есть даже при больших мощных наушниках хватает за глаза (об этом позже). И стоит он $0.37. Сказка, да и только!

Обвязка для него минимальна, и схема УМЗЧ согласно даташиту имеет такой вот вид:

Ничего принципиально непонятного в этой схеме нет, детали типичны, поэтому перейдем сразу к интересному, а именно – к выбору деталей.

Поскольку мы собираем миниатюрный усилитель, то понятно, что максимальное количество деталей должны быть в smd исполнении, в частности у меня получилось сделать в smd все, кроме C4 и C5 (ну не возит наш магазин электролиты под smd монтаж). Насчет питания еще интереснее – сразу же с момента возникновения идеи я решил, что запитаю схему от таблетки типа CR2032, благо под них существует замечательный маленький держатель, а поскольку почти все элементы smd, то и экономия места получается хорошая. Но потом, на всякий случай я решил добавить два пятачка под провода на крону, просто про запас.

Итого наш список компонентов:

Микросхема TDA2822L в SOP-8 корпусе x1.

Резистор 10 кОм 0805 x2

Резистор 4.7 кОм 0805 x2

Конденсатор 0.1 мкФ х2

Конденсатор электролитический 470 мкФ >10 В (у меня 16 В) x2

В результате получился вот такой вот симпатичный «пупс»:

Оговорка: то что можно избавиться от перемычки R0, доставшейся в наследие от предыдущей ревизии платы я заметил уже после того, как запаял плату, посему исправлять поздно и лень

Как видно, размеры, кхм, маленькие. Сказать по правде я такого даже не ожидал, хотя первая версия платы была немного меньше и без маски, но уже после изготовления печатки оказалось, что электролиты придется оставить висеть в воздухе. В совокупности с плохим качеством платы первой версии я ее немножко увеличил и переделал, и все пошло как по маслу (по правде сказать почти как по маслу, один конденсатор все равно «висит»).

Примечание: на плате сама микросхема на самом деле стоит наоборот, по сравнению с проектом диптрейса.

Итак, имея на руках проект, изготавливаем печатную плату (кому как нравится, я использую ФР + персульфат аммония). Немножко фотографии о том как это делается в домашних условиях:

TDA2822_НизкВольтнУНЧ

http://datagor.ru/amplifiers/chipamps/2370-usilitel-tda2822m.html

Интегральная микросхема TDA2822M благодаря небольшому числу элементов обвязки относится к числу простых усилителей, которые можно собрать за короткое время, подключить к МР3 плееру, ноутбуку, радиоприемнику – и тут же оценить результат своей работы.

Вот как привлекательно выглядит описание микросхемы TDA2822M (ST, DIP8) на Датагорской ярмарке:
«TDA2822M - стереофонический, двухканальный низковольтный усилитель для портативной техники и пр.
Возможно мостовое включение, использование в качестве наушникового или контрольного усилителя и многое другое.
Рабочее напряжение питания: от 1,8 В до 12 В , мощность до 1 Вт на канал, искажения до 0,2%. Радиатор не требуется.
Вопреки суперминиатюрным размерам выдаёт честный бас. Идеальный чип для бесчеловечных опытов начинающих».

Своей статьёй я постарался помочь коллегам-радиолюбителям сделать эксперименты с этим интересным чипом более осознанными и гуманными.

Разберемся с корпусом микросхемы

Различают две микросхемы: одну TDA2822, другую с индексом «М» - TDA2822М.
Интегральная микросхема TDA2822 (Philips) предназначена для создания простых усилителей мощности звуковой частоты. Допустимый диапазон питающих напряжений 3…15 В; при Uпит=6 В, Rн=4 Ом выходная мощность составляет до 0,65 Вт на канал, в полосе частот 30 Гц…18 кГц. Корпус микросхемы Powerdip 16.
Микросхема TDA2822M выполнена в ином корпусе Minidip 8 и имеет отличающуюся цоколевку при несколько меньшей максимальной рассеиваемой мощности (1 Вт против 1,25 Вт у TDA2822).

Функциональная схема TDA2822M

приведена в документации . Как видно из рис. 1, каждый канал усилителя по структуре близок к типовой схеме Лина.

Усилители имеют общие функциональные узлы: цепи задания опорного тока I REF для генераторов стабильного тока (ГСТ) в цепях эмиттеров дифференциальных каскадов, цепь задания смещения R3, D6 на базах ключей Q12, Q13 и цепи поддержания токов покоя I0 CONTROL выходных каскадов усилителя.

Данное решение способствует улучшению стабильности работы усилителя в мостовом режиме.
Каждый канал усилителя состоит из дифференциального каскада Q9…Q11 (Q14…Q16), усилителя напряжения Q7 (Q18) и выходного каскада Q1…Q6 (Q18…Q24).

Рис. 1. Функциональная схема TDA2822M из Datasheet

Дифференциальный каскад имеет динамическую нагрузку в виде токового зеркала на элементах Q8, D5 (Q17, D6).

Применение токового зеркала в коллекторных цепях дифференциального каскада не только симметрирует ток, но и является активной нагрузкой в цепи Q10 (Q15), причем в качестве опорного используется падение напряжения на диоде D5 (D7), возникающее при протекании тока через транзистор Q9 (Q16). Данное техническое решение фактически удваивает нагрузочную способность по току дифференциального каскада.

Токовое зеркало Q8 (Q17) также увеличивает значение коэффициента влияния нестабильности источника питания (в Datasheet это параметр называется PSRR - коэффициент подавления изменения питающих напряжений), ведь баланс каскада уже не зависит от напряжения питания.

Использование ГСТ в цепях эмиттеров дифференциального каскада уменьшает скорость роста искажений по сравнению с резистивной нагрузкой, поскольку резко уменьшается квадратичная составляющая передаточной проводимости входного каскада. Кроме того, ГСТ полностью избавляет от проникновения помех с шины питания во входные цепи.

Для повышения входного сопротивления по неинвертирующему входу в дифференциальный каскад Q9, Q10 (Q15, Q16 в другом канале усилителя) типовой схемы Лина добавлен эмиттерный повторитель Q11 (Q14) на p-n-p транзисторе.

Ясно, что несимметричная схема дифференциального каскада приводит к разбалансу каскада, в результате которого в спектре выходного сигнала появляются четные гармоники. Также ухудшается стабильность средней точки, но в данном случае этот факт не играет большой роли: выход усилителя отделяется от нагрузки оксидным конденсатором.

Каскад усиления напряжения Q7 (Q18) и выходной каскад Q1 – Q6 (Q19 – Q24) охвачены местной ООС через конденсатор частотной коррекции С1 (C2), увеличивающий запас по фазе. Такую коррекцию называют инклюзивной.

Практически все усиление осуществляется в каскаде усиления напряжения Q7 (Q18), в коллекторную цепь которого включен диод D4 (D8), задающий смещение на базах выходного каскада, работающего в классе В, и ГСТ, являющийся идеальной нагрузкой.

Выходной каскад УМЗЧ выполнен в духе времен прошлого столетия, когда отсутствовали мощные комплементарные транзисторы p-n-p структуры. Здесь инклюзивная частотная коррекция также способствует выравниванию фазовых характеристик несимметричных плеч выходного каскада.

Элементы D1, D2, Q4, ГСТ в цепи базы Q4 (D10, D11, Q20, ГСТ в цепи базы Q20) служат для защиты от коротких замыканий выходов усилителя, а также обеспечивают «мягкую» характеристику ограничения при перегрузке.

Обратите внимание, что другие цепи встроенной защиты выходного каскада отсутствуют, что сделано из соображений лучшего использования источника питания, к сожалению, в ущерб надежности.

Выводы 5 и 8 микросхемы соединяются с общим проводом по переменному току. В этом случае коэффициент передачи усилителя с отрицательной обратной связью составит:

Ku=20lg(1+R1/R2)= 20lg(1+R5/R4)=39 дБ.

Структурная схема ИС представлена на рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема TDA2822M

Экспериментально определено, что сумма сопротивлений резисторов R1+R2 и R5+R4 равна 51,575 кОм. Зная коэффициент усиления, несложно вычислить, что R1=R5=51 кОм, а R2=R4=0,575 кОм.

Чтобы уменьшить коэффициент усиления микросхемы с ООС, обычно последовательно с R2 (R4) включают дополнительный резистор. В данном случае такому схемотехническому приему «мешают» открытые транзисторные ключи на транзисторах Q12 (Q13).

Но даже, если предположить, что ключи не оказывают влияния на коэффициент передачи с обратной связью, маневр по уменьшению коэффициента усиления незначителен – не более 3 дБ; в противном случае не гарантируется устойчивость усилителя, охваченного ООС.

Поэтому можно поэкспериментировать с изменением коэффициента передачи усилителя, учтя, что сопротивление дополнительного резистора лежит в пределах 100…240 Ом.

Не так давно у меня возникла идея потренироваться в изготовлении миниатюрных девайсов. Недолго думая, я пошел на сайт регионального продавца радиокомпонентов и в процессе поиска наткнулся на замечательное решение в виде микросхемы TDA2822L. Теперь о наших баранах.

TDA2822L – это маломощный низковольтный интегральный УМЗЧ, который уже упоминался на данном сайте (вроде бы как даже не раз). Его особенности – два канала, возможность питания от напряжения в диапазоне 1.8 – 12 В (однополярное), малые потери, возможность включения по мостовой схеме и наличие решения в SOP-8 корпусе (не самый миниатюрный в природе, но все же достаточно компактно). И, к слову, «дури» у него 1 Вт на канал (при 4-омной нагрузке). То есть даже при больших мощных наушниках хватает за глаза (об этом позже). И стоит он $0.37. Сказка, да и только!
Обвязка для него минимальна, и схема УМЗЧ согласно даташиту имеет такой вот вид:

Ничего принципиально непонятного в этой схеме нет, детали типичны, поэтому перейдем сразу к интересному, а именно – к выбору деталей.

Поскольку мы собираем миниатюрный усилитель, то понятно, что максимальное количество деталей должны быть в smd исполнении, в частности у меня получилось сделать в smd все, кроме C4 и C5 (ну не возит наш магазин электролиты под smd монтаж). Насчет питания еще интереснее – сразу же с момента возникновения идеи я решил, что запитаю схему от таблетки типа CR2032, благо под них существует замечательный маленький держатель, а поскольку почти все элементы smd, то и экономия места получается хорошая. Но потом, на всякий случай я решил добавить два пятачка под провода на крону, просто про запас.

Итого наш список компонентов:
Микросхема TDA2822L в SOP-8 корпусе x1.
Танталовый конденсатор 100 мкФ x 10 В x3 (самая дорогая часть).
Резистор 10 кОм 0805 x2
Резистор 4.7 Ом 0805 x2
Конденсатор 0.1 мкФ х2
Конденсатор электролитический 470 мкФ >10 В (у меня 16 В) x2

В результате получился вот такой вот симпатичный «пупс»:

Оговорка: то что можно избавиться от перемычки R0, доставшейся в наследие от предыдущей ревизии платы я заметил уже после того, как запаял плату, посему исправлять поздно и лень

Как видно, размеры, кхм, маленькие. Сказать по правде я такого даже не ожидал, хотя первая версия платы была немного меньше и без маски, но уже после изготовления печатки оказалось, что электролиты придется оставить висеть в воздухе. В совокупности с плохим качеством платы первой версии я ее немножко увеличил и переделал, и все пошло как по маслу (по правде сказать почти как по маслу, один конденсатор все равно «висит»).

Примечание: на плате сама микросхема на самом деле стоит наоборот, по сравнению с проектом диптрейса.

Итак, имея на руках проект, изготавливаем печатную плату (кому как нравится, я использую ФР + персульфат аммония). Немножко фотографии о том как это делается в домашних условиях:

Немножко о том, как запаивал плату я – сначала держатель батарейки, потом стерео-разъемы, затем саму микросхему, затем мелкие смд элементы, под конец танталы и провода на крону. Самыми пакостными оказались танталы (микросхему паял феном, не в счет), т.к. пятачки под них находятся полностью под конденсатором – посему неудобно.

Конечная стоимость получилась порядка 3 у.е. (реактивы, текстолит я не считаю). Вот демонстрация того, что примерно может этот усилитель:

Ниже вы можете скачать печатную плату в формате

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
	Микросхема	TDA2822L	1	SOP-8		В блокнот
С1, С2, С3		100 мкФ х 10В	3	Танталовый		В блокнот
С4, С5	Электролитический конденсатор	470 мкФ х 16В	2			В блокнот
С6, С7	Конденсатор	0.1 мкФ	2	Пленочный		В блокнот
R1, R2	Резистор	10 кОм	2	смд 0805

ТДА2822 — одна из любимых микросхем молодости. Микросхема очень, очень хорошая, универсальная и имеет широкую область применения. Ее можно встретить на маломощных колонках к мобильному телефону или скажем к ПК, даже уважающие себя компании очень часто используют именно эту микросхему в качестве конечного усилителя мощности в портативных колонках.

Микросхема имеет довольно широкий диапазон питающих напряжений от 1.8 до 12 Вольт, это дает возможность собрать портативные колонки с батарейным или аккумуляторным питанием. Но речь сегодня пойдет о другом, мы будем использовать микросхему в качестве усилителя для наушников в автомобиле!

Зачем в автомобиле наушники? на самом деле любой автолюбитель знает, что иногда приходится путешествовать с пассажирами, которые, мягко говоря, не любят громкую музыку, а штатные наушники подключенные к плееру или автомагнитоле не могут обеспечивать нужный уровень и качество звучания и дело вовсе не в наушниках, а в усилителе, который их питает.

ТДА2822 один из самых лучших вариантов в этом деле, имеет простую схему подключения, компактные размеры как самой микросхемы, так и монтажной платы, плюс к этому она довольно устойчива к вибрации и не греется во время работы, следовательно отпадает необходимость использования теплоотводов, а это — экономия пространства и удобность!

Микросхему можно использовать как для усиления сигнала с плеера, и других звуковых устройств, так и для усиления сигнала с мобильного телефона, как мы знаем, в дороге мы очень часто не слышим собеседника при разговоре, а дополнительный усилитель выручит в таких ситуациях.

Саму микросхему нужно подключать к бортовой сети автомобиля через ограничительный резистор на 11 Ом, иначе при заведенном двигателе микросхема может сгореть. Выходная мощность на каждый канал доходит до 1 ватт, существует также мостовая схема включения, которая позволит получить мощность до 2-х ватт, но в этом случае образуется только один канал. Но микросхему можно питать от литиевых таблеток с напряжением 3 Вольт или от других малогабаритных источников питания.

Разговор пойдет в данной статье о колонках китайского производства для компьютера на микросхеме TDA2822. Досталась мне вот такая колонка - правда всего одна. Усилитель оказался живым, а вот штекеров, блока питания и второй колонки не оказалось в комплекте. Вот фото данной компьютерной колонки:

На фотографии изображен творческий бардак и колонка уже в рабочем состоянии. Но как вы понимаете до этого она была внерабочем состоянии. Итак, задача:
1. Просто реанимировать колонки
2. Заставить их работать от USB компьютера или ноутбука (так как у меня не было блока питания для питания этих колонок)
3. Мобильность. Одну колонку проще таскать с собой для ремонта компов)
4. Возможность питания данных колонок от батареек.

Приступим к реанимированию колонок, для этого нам понадобятся: Стандартный набор для пайки (олово, канифоль, паяльник), а так же несколько проводков, резистор на 180 ом, удлинитель USB - должен иметь раём штекер папа-мама, такие например применяют для удлинения кабеля мыши. И еще нам нужен будет заряник для сотика от прикуривателя. Зарядное устройство нужно для телефонов нокиа, собранное на микросхеме mc34063. Паяльник я думаю вы выберите сами, а вот шнур USB нам нужен вот такой:

Чем длиннее шнур, тем с ним удобнее работать. Его можно купить в любом компьютерном магазине. В нашем случае этот шнур будет применен для питания колонок через USB. В шнуре провода цветные. Нам нужен ЧЁРНЫЙ минус и КРАСНЫЙ плюс. Резистор можно применить любой - я взял смд на 150ом, на 180 ом у меня не нашлось. Вот теперь о главном! О заряднике из которого мы и будем ваять преобразователь.

Было проверено немало зарядных устройств, но данная модель оказалась наиболее надежной и удобной для переделывания.

1. Не придется покупать никаких дополнительных деталей все уже есть на плате (кроме одного резистора).
2. Сразу есть печатная плата переделка которой минимальна
3. Плата преобразователя идеально подошла в колонке по креплению вместо трансформатора.
4. Данный вид зарядника НИКОГДА ЕЩЁ НЕ ПОДВОДИЛ в отличии от других моделей - все работает сразу.
5. Все номиналы деталей сразу указаны на плате - это очень удобно.
6. Эти зарядники всегда собраны на микросхеме mc34063, что и является для нас самым важным фактором.

Внутри зарядное устройство выглядит так:

Фотка вышла неудачно, но в принципе все понятно. Данный преобразователь собран как понижающий, нам же из него надо сделать повышающий (благо это возможно сделать без особого труда). Что бы вам было проще ориентироваться при переделке вот вам две схемы. Вариант понижаюшего преобразователя - в схеме просто отсутствует индикаторный светодиод и диод от переполюсовки они есть в самом зарядщнике. Если соберать схему самому то не вижу смысла усложнять схему и ставить эти элементы. А в готовой схеме просто я их не выпаивал, и они мне не мешают.

Повышающий вариант преобразователя напряжения питания:

Как можно заметить, переделка минимальна. Надо только перерезать несколько дорожек на плате и перепаять местами диод и дроссель, причем дроссель можно оставить родной - все будет прекрасно работать. Ах да, чуть не забыл, в схему придется добавить один резистор на 180 ом и все. Если вас устраивало до этого выходное напряжение вашего преобразователя, то ничего трогать не придется и после переделки оно останется прежним. Если же вам надо иное напряжение, то просто подберите R2 по схеме - чем напряжение на выходе больше тем и сопротивление R2 подбираем больнее, и на оборот если напряжение надо на выходе меньше то и сопротивление резистора подбираем меньше. В принципе, для расчета обвязки данной микросхемы, калькуляторов в сети много, так что с этим проблем не возникнет.

В моем случае было необходимо напряжение не менее 10-11В. Что и было сделано подбором резистора R2. После переделки данный преобразователь может питаться от 3 до 6В, что при необходимости позволит запитать данный усилитель даже от аккумулятора мобильного телефона. При этом на выходе преобразователя будет всегда стабильное напряжение. По этой схеме было собраны несколько зарядников для сотовых телефонов от батареек. Минимальное питание микросхемы составляет 3В, максимальное 40В. Более подробно об этом вы можете посмотреть в даташите на микросхему mc34063. Готовый девайс выглядит так:

Все вполне могло бы встать обратно в корпус прикуривателя.

Вид уже внутри колонки. Стоит вместо стандартного блока питания.

Вот и сам усилитель на микросхеме TDA2822, на его плате находятся регулятор громкости и выключатель питания:

Для полноты картины приведу схему из даташина на микросхему TDA2822 стереоусилителя:

Максимально допустимое напряжение питание микросхемы TDA2822 - 10В. Хотя я попробовал и от 14В, но вам не советую повторять, мало ли что. Ну вот и все теперь ваши колонки могут питаться и от USB и от зарядника для плеера или сотика или от батареек. А если внутрь поставить аккумуляторы, то будет совсем универсально. Готовый вариант колонки смотрите в начале статьи. Материал прислал - А.Кулибин

Обсудить статью КОЛОНКИ С УСИЛИТЕЛЕМ НА TDA2822