Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried
Circuite intregate analogice
-ProiectAmplificator stereo de putere cu TDA 2003 Profesor Indrumator: Ș.l.dr.ing. Stan Valentin Student : Bunea Adrian Siegfried Grupa: 8312 1 2012/2013
Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried
Cuprins 1. Tema proiect 2. Descrierea generala 3. Schema bloc 4. Schema electronic 5. Calcul si alegerea componentelor 6. Diagrama de defectare 7. Tehnologie de realizare si simulare 8. Cablajul imprimat 9. Bibliografie
2 2012/2013
Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried
1.Tema proiect Sa se proiecteze un dispozitiv electronic, folosind un circuit integrat care sa amplifice un semnal.
2.Descrierea generala In realizarea amplificatorului stereo de putere sau folosit 4 circuite integrate de tip TDA2003, cate doua (montate in punte) pentru fiecare cale. Acest amplificator are o putere de 2x12,5 W pe o sarcina de 4 Ω, la o tensiune de alimentare minima de 13,8 V. Deci se preateaza foarte bine la utilizarea in autoturisme. Puterea eficace disponibila la iesirea unui amplificator se determina cu relatia:
ef=
=
Uef = tensiunea la bornele rezistentei de sarcina(RL); UCC = tensiunea de alimentare. Daca amplificatorul audio se alimenteaza de la o baterie de acumulatori de 12 V, vom avea o aplitudine maxima a tensiunii de iesire de 12 V, daca neglijam caderile de tensiune pe etajele de iesire aflate in saturatie. La o sarcina de 4 Ω vom avea o putere eficace maxima egala cu
Pef(4Ω)=
=4,5W
Daca bacteria autoturismului este bine incarcata, ea va atinge tensiunea de 13,8 V (si nu de 12 V). Cu aceasta corectie putem considera ca amplificatorul furnizeaza la iesire o putere eficace de 5-6 W.
3 2012/2013
Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried
Aceasta putere nu poate fi depasita decat marind excursia semnalului de iesire. Pentru acest scop se utilizeaza montajele in punte, care permit dublarea tensiunii semnalului de iesire, rezultan o putere eficace conform relatiei:
Pef(punte)=
=18W
Deci puterea de iesire a crescut de 4 ori( fata de 4,5W). Principiu de functionare a unui montaj in punte consta in atacarea simultana a doua amplificatoare unul cu semnalul care trebuie amplificat, celalat amplificator cu acelasi semnal defazat cu 1800 . Conectand difuzorul intre iesirile celor doua amplificatoare, excursia de semnal care ataca difuzorul este dubla, fiecare amplificator furnizand excursia unui amplificator classic. Dubland tensiunea vom obtine o putere majorata de patru ori. Se observa ca sarcina de iesire a amplificatoarelor (difuzorul) nu este conectata intre o iesire si masa, ca in cazul classic, ci intre doua “puncte calde”. Este deci necesar ca iesirile amplificatorului in punte sa fie protejate contra scurcicuitelor la masa.
4 2012/2013
Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried Acest tip de amplificaot este denumit si booster, ceea ce semnifica un generator auxiliar pentru sporirea tensiunii. Cele doua cai ( stanga si dreapta) sunt identice. Circuitul integrat TDA2003 rezista la inversarile ale tensiunii de alimentare, precum si la scurtcircuitari la masa ale iesirii ca si la utilizarea unor sarcini inductive. Tensiunea de alimentare are valoarea nominal de 18 V, dar poate atinge accidental valori de pana la 28V, fara riscul de distrugere a circuitului. TDA 2003 are o banda de trecere cuprinsa intre 40 Hz si 15KHz pentru o sarcina de 4 Ω si o putere de iesire de 1W. Cele patru circuite integrate TDA 2003 se fixeaza pe un radiator de racire corespunzator. Valoarea rezistorului R1 determina castigul amplificatorului. O valoare mai scazuta a lui R1 determina cresterea amplidicarii. La o tensiune de alimentare de 13,8V amplitudinea varf - la - varf a semnalului de iesire (pana la saturatie) variaza in functie de impedanta de sarcina. Pentru fiecare dintre sarcini banda de trecere a amplificatorului este de cel putin 50HZ – 15 KHz. Grupul R6, C8 asigura stabilitatea in frecventa a amplificarii. Cresterea valorii lui R6 sau scaderea valorii lui C8 determina aparitia oscilatiilor. Stabilitatea Montajului (evitarea intrarii in oscilatie) este asigurata de grupurile R4, C6 si R5,C7. Intrarea in oscilatie conduce la cresterea consumului circuitului integrat si la incalzirea sa excesiva. Condesatoarele electrolitice C23 si C24 impreuna cu bobina L(12µH/5A) au rol de filtrare a tensiunii de alimentare si de eliminare a impulsurilor parasite. Daca se doreste un filtraj suplimentar de antiparaiztare se va inseria pe cordonul (cablul) de alimentare o bobina de 2mH. Condensatoarele C19, C20 indeplinesc rolul de decuplare a tensiunii de alimentare.
5 2012/2013
Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried
Aplicatii :
Amplificator stereo de putere cu TDA 2003
Caracteristici: 1. Tensiune de alimentare……………………………±18V 2. Temperatura de functionare…………-400C-1500C 3. Putere maxima de iesire: - 6W pe 4Ω si 10W pe 2Ω cu THD=0,1% 4. Distorsiuni armonice: - f=1 kHz ,RL= 4Ω , P0=0.05 - 4.5W = 0.15% - f=1 kHz ,RL= 2Ω , P0=0.05 - 7.5W = 0.15% 5. Curentul de repaus ………………………………….38mA 6. Randamentul la putere maxima: - 4 Ω - 69% / 2 Ω - 65%
6 2012/2013
Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried
Configuratia Pinilor
3.Schema bloc
7 2012/2013
Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried
4.Schema electronica
8 2012/2013
Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried
5. Calculul si alegerea componentelor 1) TDA 2003 X 4 2) Difuzor (13W, 4Ω) X 2 3) Rezistente a) 2 X 680Ω b) 2 X 10 kΩ c) 6 X 1Ω 4) Condesatoare a) 2 X 100 nF b) 2 X 470 nF 5) Condesatoare electrice: 4 X1000µF/25V 6) Bobina 1 X 125µH/5A 7) Siguranta Piesa
Nr. Bucati
Pret bucata
Pret total
TDA 2003
4
2.00 RON
8.00 RON
Difuzor
2
44.99 RON
89.98 RON
Rezistente
10
0.65 RON
6,5 RON
Condensatoare
4
0.05 RON
0.2 RON
Bobina
1
0.10 RON
0.1 RON
Siguranta
1
2.5 RON
2.5 RON
Pret total: 107,28 9 2012/2013
Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried
6) Diagrama de defecte • Pe coloana din dreapta este reprezentata solutia la detectia problemei gasite • Pe coloana din stanga se face detectia problemei
Tabel cauza defect / efect Oscilatii parazite
Incalzire TDA/arderea acestuia
Vibratii mecanice
Ruperea lipiturilor
Supratensiune
Arderea difuzorului
10 2012/2013
Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried
7.Tehnologie de realizare si simulari Cablajul este realizat in ULIBOARD11.0. Pentru realizarea lui practic se va folosii hartie press and peel. Realizarea se face astfel: • Se face designul cu ajutorul programelor CAD. • Se imprima cu ajutorul imprimantei laser pe hartia press and peel. • Se curata PCB-ul de impuritati. • Se va pune hartie cu partea imprimata peste PCB dupa care se va apasa cu fierul de calcat pana dispar bulele de aer. • Urmeaza indepartarea cuprului in plus de pe PCB. Clorura feerica se va turna intr-un recipient de plastic sau sticla. • gaurirea PCB-ului Simularea circuitului se se face cu ajutorul programului MULTISIM11.0. Realizarea se face astfel : • se deseneaza schema electrica in program; • se ruleaza programul; • se observa rezultatul rularii si daca functioneaza sau nu schema; 11 2012/2013
Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried
8. Cablajul imprimat
Vedere 3D
12 2012/2013
Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried
Vedere ULTIBOARD
13 2012/2013
Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried
Vedere press and pill
9. Bibliografie 1. http://www.adelaida.ro 2. www.connexelectronics.ro 3. www.wikipedia.ro 4. TDA2003 datasheets 5. revista TEHNIUM 14 2012/2013