O schemă de circuit pentru amplificatorul audio cu circuit integrat TBA800, care necesită un număr minim de componente externe, este prezentată aici. Tensiunea medie de ieșire la pinul 12 al dispozitivului este de aproximativ jumătate din potențialul sursei pozitive de alimentare și, prin urmare, un condensator C4 trebuie să fie utilizat în serie cu difuzorul pentru a preveni trecerea unui curent continuu prin acesta din urmă. Dacă valoarea acestui condensator este redusă, răspunsul la frecvențe joase (basul) va fi diminuat. Conexiunea de tip bootstrap la pinul 4 al dispozitivului este obținută din nodul de joncțiune dintre C4 și difuzor. Răspunsul la frecvențe înalte al circuitului este afectat de valoarea condensatorului C5. Când valoarea acestui condensator este de 270pF, răspunsul este liniar în limita a plus sau minus 3dB de la aproximativ 40Hz la 20kHz.
Totuși, dacă C5 este mărit la 470pF, punctul superior de minus 3dB scade la aproximativ 10kHz. Reacția este luată de la ieșire printr-o rezistență internă de 7k0 până la un punct care este conectat la pinul 6. Tensiunea de reacție este dezvoltată pe rezistența R1; dacă valoarea acestei rezistențe este mărită, câștigul va scădea din cauza cantității crescute de reacție. Cu toate acestea, valoarea lui R1 afectează, de asemenea, răspunsul în frecvență. Intrarea este prezentată ca fiind alimentată direct de la controlul de volum RV1. Dacă, totuși, intrarea nu are un potențial mediu egal cu potențialul masei, un condensator de aproximativ 220nF ar trebui plasat în serie cu intrarea. Impedanța de intrare a circuitului TBA800 este în mod tipic de 5MOhm (valoare minimă de 1MOhm pentru orice TBA800); cu toate acestea, o rezistență care să nu depășească aproximativ 100kOhm trebuie să fie întotdeauna prezentă între pinul 8 și linia negativă. C1 ar trebui să fie lipit aproape de pinul 1. Acesta oferă o bună decuplare a liniilor de alimentare la frecvențe înalte, în timp ce C2 oferă o bună decuplare la frecvențe joase.
Condensatorul C7 și rezistența R2 ajută la prevenirea instabilității. O metodă de conectare a unui radiator este prezentată mai jos. Aripioarele de răcorire și radiatorul extern sunt lipite împreună într-o gaură comună și sunt conectate la masă. Ieșirea maximă fără un radiator este limitată la aproximativ 2.3W.
Explicația funcționării schemei electronice
Circuitul reprezintă un amplificator audio monofonic de putere în clasă B, realizat în jurul circuitului integrat TBA800, capabil să livreze o putere de 5W pe o sarcină de 16 Ohmi la o alimentare de 24V DC.
Semnalul audio de intrare trece mai întâi prin potențiometrul logaritmic RV1 (100k), care acționează ca un control manual al volumului, determinând amplitudinea semnalului trimis spre pinul 8 al integratului. Pentru că amplificatorul intern are o impedanță de intrare foarte mare (de ordinul megahohmilor), pinul 8 este legat la masă prin intermediul cursorului lui RV1 pentru a asigura o referință stabilă în curent continuu și a preveni zgomotele puternice sau saturația.
Alimentarea principală de +24V intră prin pinii 1 și 3 și este filtrată masiv de condensatorul electrolitic C2 (100uF), care preia șocurile de curent la frecvențe joase (cum ar fi pulsațiile de bas), în timp ce condensatorul ceramic C1 (100nF) este montat extrem de aproape de pini pentru a scurtcircuita la masă zgomotul de înaltă frecvență și paraziții de pe rețea.
Amplificarea propriu-zisă se produce în interiorul TBA800, iar ieșirea finală de putere este livrată prin pinul 12. Deoarece la acest pin există în mod normal o componentă continuă egală cu jumătate din tensiunea de alimentare (aproximativ 12V), semnalul nu poate fi trimis direct în difuzor fără a-l arde. Din acest motiv, se montează condensatorul electrolitic de cuplaj de mare capacitate C4 (500uF), care blochează complet curentul continuu și lasă să treacă spre difuzorul RL doar curentul alternativ (semnalul audio pur). Dimensiunea lui C4 determină cât de bine vor fi redate frecvențele joase.
Circuitul folosește două tehnici speciale pentru optimizarea sunetului:
- Bootstrap (Pinul 4): Acest pin este conectat în nodul dintre C4 și difuzor. Această conexiune de reacție pozitivă dinamică ridică artificial tensiunea de comandă internă în timpul vârfurilor de semnal audio, permițând amplificatorului o excursie maximă a tensiunii de ieșire și obținerea puterii complete de 5W fără distorsiuni masive.
- Reacția negativă și calibrarea (Pinul 6, Pinul 7, C3, R1, C5): O parte din semnalul de ieșire este trimisă înapoi la pinul 6 printr-o rezistență internă a integratului și este descărcată la masă prin grupul extern C3 (100uF) și R1 (56 Ohmi). Acest lanț de reacție negativă stabilizează câștigul amplificatorului și reduce distorsiunile. Condensatorul C5 (270pF) conectat la pinul 5 controlează direct stabilitatea la frecvențe înalte; el limitează lățimea de bandă la 20kHz pentru a preveni transformarea amplificatorului într-un emițător radio accidental (auto-oscilație).
La ieșire, grupul format din C7 (100nF) și R2 (1 Ohm) conectat de la pinul 12 la masă reprezintă o rețea Zobel. Rolul ei este de a compensa creșterea inductanței bobinei difuzorului la frecvențe mari, oferind amplificatorului o sarcină pur rezistivă constantă și blocând oscilațiile parazite care ar putea distruge integratul. În final, condensatorul C6 (2700uF) conectat pe pinii 10 și 7 ajută la filtrarea și stabilizarea suplimentară a etajelor de amplificare sensibile din interiorul cipului.
Recomandări de componente echivalente moderne
- Circuitul integrat (TBA800): Integratul TBA800 este un cip de tip QIP-12 (cu pini dispuși în careu și aripioare laterale de răcire) lansat în anii ’70, fiind astăzi considerat o piesă învechită (New Old Stock) și greu de găsit. Dacă dorești să înlocuiești complet cipul pe un cablaj nou, echivalentele sale din aceeași epocă sunt TBA810 sau TDA2002 / TDA2003, însă acestea au o dispunere complet diferită a pinilor. Pentru un proiect complet nou de 5W-10W cu alimentare la 12V-24V, standardul modern mult mai performant și mai simplu este circuitul integrat TDA2003 sau un modul amplificator în Clasă D extrem de eficient, cum ar fi cele bazate pe cipul PAM8610 sau TPA3116, care nu necesită radiatoare mari și au un randament de peste 90%.
- Condensatorii electrolitici (C2, C3, C4, C6):
- C2 (100uF la 25V) -> Înlocuiește-l cu un condensator modern de 100uF la 35V sau 50V (pentru a avea o marjă de siguranță superioară la o alimentare de 24V).
- C3 (100uF la 6V) -> Înlocuiește-l cu un condensator standard de 100uF la 16V sau 25V.
- C4 (500uF la 15V) -> Valoarea de 500uF nu mai este un standard actual. Folosește în loc un condensator modern de 470uF la 25V sau, pentru un bas și mai profund, un condensator de 1000uF la 25V.
- C6 (2700uF) -> Folosește un condensator standard modern de 2200uF la 25V sau 3300uF la 25V.
- Condensatorii ceramici / folie (C1, C5, C7):
- C1 și C7 (100nF) -> Înlocuiește-i cu condensatori multistrat ceramici (MLCC) sau condensatori cu folie de poliester (MKT) de 100nF la 50V.
- C5 (270pF) -> Înlocuiește-l cu un condensator ceramic disc standard de 270pF la 50V.
- Rezistențele (R1, R2): Rezistențele originale din carbon pot fi înlocuite cu rezistențe cu peliculă metalică de 0.25W (pentru R1) și o rezistență mai robustă de 1W sau 2W pentru R2 (deoarece prin rețeaua Zobel pot trece curenți mari la frecvențe înalte).
- Potențiometrul (RV1): Se folosește un potențiometru rotativ modern de 100k Ohmi de tip Logaritmic (notat adesea cu A100K), esențial pentru ca reglajul volumului să fie perceput liniar și natural de către urechea umană
