Усилитель 2 x 22 Вт на TA8210A

В данной статье пойдет речь об автомобильном усилителе, построенном на TA8210A производства Toshiba. Особенностью данной микросхемы является низкое тепловое сопротивление с внешним радиатором, высокая надежность и отличное звучание.

В техническом описании на TA8210A производитель первым делом указывает на низкое тепловое сопротивления микросхемы с внешним радиатором (1.5⁰C/ W), за счет удлиненного корпуса. Действительно, это очень хорошо, так как за счет лучшей теплопередачи микросхема имеет меньшую температуру корпуса в процессе работы, что уменьшает тепловой шум в звуковом тракте, снижает деградацию полупроводников и, тем самым, увеличивает общую надежность усилителя и стабильность его характеристик с течении всего срока эксплуатации.

Существуют две версии этой микросхемы, отличающиеся расположением выводов: TA8210AHQ – выводы в два ряда и TA8210ALQ – в один ряд (рисунок в конце статьи). Ниже будет приведена печатная плата, которая рассчитана на микросхему, имеющие два ряда выводов.

Параметр	Значение
Максимальное напряжение питания (в режиме STD-BY)	25 V
Максимальное рабочее напряжение	18 V
Пиковый выходной ток	9 A
Максимальная мощность рассеивания	50 W
Ток покоя	120 - 250 mA
Выходная мощность (Vсс = 14.4V, THD = 10%, R_LOAD = 4R)	2 x 22 W
Коэффициент нелинейных искажений THD (P_OUT = 1W)	0.04% (typ)
Коэффициент усиления	48 - 52 dB
Входное сопротивление	30 kOhm
Напряжение смещения	± 300 mV
Потребляемый ток в режиме STD-BY	< 10 uA
Рабочая температура	-30⁰С … +85⁰С
Температура хранения	-55⁰С … +150⁰С

Схема усилителя показана на рис. 1. Для устранения щелчков в момент подачи питания в схему добавлен узел на элементах R4 – R6, C8 и VT1, который задерживает включение выходного каскада микросхемы. С помощью резисторов R1, R2 можно изменить коэффициент усиления (подробности в datasheet). При указанных номиналах, усиление составляет 40 dB:

Для получения максимального усиления, необходимо вместо резисторов R1 и R2 включить перемычки, тогда K_U= 50 dB. Правда в этом случае придется увеличить емкость конденсаторов С1, С4 до 4,7 мкФ и С2, C5 до 47 мкФ.

Рис. 1. Принципиальная схема усилителя TA8210A

Хочу обратить внимание на то, что в сравнении с аналогичными микросхемами, TA8210A имеет удвоенный выходной ток (9 A на канал), что особенно придает глубины звука в области низких частот и, в целом, приятную звуковую картину. Использовать усилитель необходимо с радиатором, площадью 350 - 400 см². Изолировать микросхему от охладителя не требуется. Список компонентов находится в таблице.

Обозначение	Описание
R1, R2	Резистор 470R SMD 0805
R3, R6	Резистор 100K SMD 0805
R4, R5	Резистор 10K SMD 0805
R7 - R10	Резистор 2.2R 1/4W
C1, C4	Электролитический конденсатор 3.3uF/25V Low ESR
C2, C5	Электролитический конденсатор 33uF/25V Low ESR
C3	Электролитический конденсатор 220uF/25V
C6, C7	Пленочный конденсатор 1nF/63V CL11
C8	Электролитический конденсатор 100uF/25V
C9, C11 - C14	Керамический конденсатор 100nF/50V SMD 0805
C10	Электролитический конденсатор 1000uF/25V
X1 - X4	Клеммник серии DG127 или XY304V
VT1	Биполярный NPN транзистор 2N4401, 2N5551 или аналогичный
DA1	TA8210AHQ или KIA6210AH

Рис. 2. Расположение токоведущих дорожек и деталей на печатной плате

Рис. 3. Схема подключения

Немного слов о замене микросхемы TA8210AH: полным аналогом является KIA6210AH. Вообще, многие микросхемы из серии TA82xxAH подходят для применения с данной печатной платой, например, TA8205AH, TA8215AH, TA8221AH и многие другие.

У таких микросхем как TA8220AH, TA8233AH и других, первый вывод имеет другую функциональность: клип-детектор (Clip-Det). Чтобы пользоваться этой функцией, необходимо разорвать место соединения резистора R3 с 1 выводом микросхемы и впаять туда светодиод катодом к 1 выводу. Так же следует уменьшить номинал резистора R3 до 2K … 10K. Таким образом получиться индикатор перегрузки усилителя.

В заключении хотелось бы отметить что усилитель действительно имеет приятное ненавязчивое звучание, очень комфортное даже для домашнего прослушивания. В принципе оно и неудивительно, ведь это старая добрая Toshiba...

Скачать файл печатной платы формата P-CAD 2006, а так же технические описания на микросхемы можно по ссылкам ниже.