- LA4440 IC
- 40W 듀얼 IC 스테레오 오디오 앰프에 필요한 재료
- LA4440 이중 IC 증폭기 회로
- LA4440 오디오 증폭기 PCB 설계
- Toner Transfer Method를 이용한 PCB 구축
- LA440 증폭기 회로 작동
- 오디오 증폭기 설계 팁 및 고려 사항
LA4440은 매우 인기있는 듀얼 채널 인 오디오 증폭기 일반적으로 높은 전력 오디오 앰프를 구축하는 데 사용됩니다. IC는 고전력, 쉬운 가용성 및 저렴한 가격으로 유명
하여 12V에서 작동하는 홈 시어터 및 자동차 증폭기 시스템에서 인기가 있습니다. 따라서이 기사에서는 LS4440 오디오 증폭기 IC를 사용하여 고전력 스테레오 오디오 증폭기 를 구축하는 방법을 배웁니다. 이 회로에는 2 개의 LS4440 증폭기 IC가 있으며 볼륨, 저음 및 고음 제어 기능이있는 2 개의 20W 스피커 (20W + 20W)를 구동 할 수 있습니다. 또한 앰프 보드의 오디오 입력은 오디오 잭에서 직접 제공하거나 Bluetooth를 사용하여 무선으로 제공 할 수 있습니다.
우리는 이전에 다양한 애플리케이션에 맞게 다양한 등급의 파워 앰프를 사용하여 소형 10W 앰프에서 무거운 100W 파워 앰프에 이르는 다양한 오디오 앰프 회로를 구축했습니다. 요구 사항이 다른 경우 확인할 수도 있습니다.
LA4440 IC
이 증폭기를 구축하기 전에 LA4440 전력 증폭기 IC 에 대해 자세히 이해하여 증폭기를 효율적으로 설계 할 수 있도록 기술 사양에 대해 알아 보겠습니다. 아래에서 볼 수 있듯이 LA4440은 SANYO에서 개발 한 14 핀 선형 오디오 증폭기 IC입니다.
IC는 모노 오디오 증폭기 또는 스테레오 듀얼 채널 오디오 증폭기로 사용할 수 있습니다. 이중 활성화 모드, 즉 스테레오 모드 및 브리지 모드가 있습니다. 이 두 구성 모드의 주요 차이점은 스테레오 모드에서 단일 IC가 최대 6W + 6W 두 개의 스피커를 구동 할 수 있다는 것입니다. 이는 12 와트의 부하만을 의미하지만 브리지 모드 구성에서는 단일 IC에서 19W 오디오 출력을 얻을 수 있습니다. 단일 스피커 용. 따라서 스테레오를 만들기위한 2 개의 IC와 회로도 섹션에서 논의 할 동일한 회로의 2 개의 복사본이 필요합니다. 여기에서는 20W + 20W의 강력한 오디오 출력을 얻기 위해 오디오 증폭기를 브리지 모드로 구성했습니다. 우리의 디자인에는 두 개의 IC가 있으므로 4440 Double IC Amplifier Circuit 이라고도합니다.. 이 외에도 오디오 증폭기 IC에는 다음과 같은 장점이 있습니다.
- Ripple Rejection이 46db입니다.
- 좋은 채널 분리
- 작은 잔류 소음
- 넓은 범위의 저주파에서 고주파수까지 낮은 오디오 복원.
- 작은 팝업 또는 시작 소음
- 내장 오디오 음소거 기능
- 내장 보호: 과전압 보호, 서지 전압 보호, 핀 대 핀 단락 보호.
- 필요한 최소 예비 부품
리플 거부 란 무엇이며 왜 중요합니까?
리플은 부하에 따라 변경 될 수있는 정상 상태 값에 대한 전압 및 전류의 변화입니다. 이로 인해 회로의 출력 끝에서 노이즈가 발생하여 왜곡이 발생합니다. 이 문제를 극복하기 위해이 노이즈 / 리플을 제거하는 데 도움이되는 필터가 사용됩니다. 이를 리플 제거라고합니다. LA4440 IC는 46dB의 우수한 리플 제거 값을 제공합니다.
채널 분리 란 무엇입니까?
단일 IC 패키지에 더 많은 연산 증폭기가 포함 된 경우 (LA4440 IC에는 2 개의 채널이 있음) 하나의 연산 증폭기가 다른 연산 증폭기의 성능에 영향을줍니다. 이 문제를 방지하기 위해 LA4440 IC는 우수한 채널 분리를 제공합니다.
성능 그래프와 함께 더 자세한 기술 정보는 LA4440 IC의 데이터 시트에서 찾을 수 있습니다. 내부 블록 다이어그램과 핀아웃 이미지는 아래와 같습니다.
40W 듀얼 IC 스테레오 오디오 앰프에 필요한 재료
완전한 스테레오 오디오 앰프 BOM은 아래에 나열되어 있습니다. 사용되는 대부분의 구성 요소는 오디오 증폭기 회로에서 일반적으로 사용되므로 쉽게 사용할 수 있어야합니다.
S. 아니 | 부속 | 유형 | 수량 |
1 | LA4440 | IC (산요) | 2 |
2 | 2200uF / 50V | 커패시터 (KELTRON) | 2 |
삼 | 47uF / 25v | 커패시터 (KELTRON) | 4 |
4 | 470uF / 25V | 커패시터 (KELTRON) | 4 |
5 | 100uF / 25V | 커패시터 (KELTRON) | 2 |
6 | 1uF / 25V | 커패시터 (KELTRON) | 2 |
7 | 104PF | 커패시터 (KELTRON) | 8 |
8 | 220 옴 | 저항기 | 2 |
9 | 1K | 저항기 | 2 |
10 | 2.2K | 저항기 | 2 |
11 | 듀얼 채널 50K 포텐시오 미터 | BOURNS / LRM | 삼 |
12 | 2 핀 나사 단자 | 일반적인 | 삼 |
13 | 3 핀 나사 단자 | 일반적인 | 1 |
14 | LM7805 | 전압 레귤레이터 IC | 1 |
15 | 블루투스 모듈 | 질서 있는 | 1 |
16 | 변신 로봇 | 0-12V (클래식) | 1 |
17 | 스피커 (20W) 4 옴 | (스 웨턴) | 2 |
18 | 1N5408 | 3A 범용 다이오드 | 4 |
19 | 방열판 | 알루미늄 방열판 사용 | 1 |
20 | 냉각 팬 | 컴퓨터 캐비닛 냉각 팬 | 1 |
21 | 일부 점퍼 와이어 |
LA4440 이중 IC 증폭기 회로
전체 4440IC 증폭기 회로 다이어그램 은 아래 이미지에 나와 있습니다. 회로의 고전력 특성으로 인해이 회로를 구축하기 위해 브레드 보드를 사용하지 않는 것이 좋습니다. 따라서 우리는 이 회로를위한 오디오 증폭기 PCB 를 설계하여 가정에서 PCB를 구축 할 것 입니다.
첫 번째 IC의 커패시터 C13 및 C14와 동일한 방식으로 두 번째 IC의 C23 및 C16을 IC 핀 1 및 7에 연결했습니다.이 커패시터를 피드백 커패시터 라고 합니다. 우리 증폭기의 낮은 차단 주파수는 값이 증가하면 시작 시간이 지연 될 경우 이러한 커패시터의 값에 따라 달라집니다. IC 1 및 2에서 이러한 커패시터의 전압 이득은 저항 R1 및 R2의 값을 각각 변경하여 조정할 수 있습니다.
첫 번째 IC의 커패시터 C15 및 C19와 두 번째 IC의 C20 및 C21은 IC 핀 9 ~ 10 및 13 ~ 12가있는 출력 단자에 연결됩니다. 이러한 커패시터를 부트 스트랩 커패시터 라고 하며 저음 또는 저주파 조정에 사용됩니다..
C3와 C4는 매우 중요한 커패시터입니다. 이 커패시터의 값은 높아야합니다. 일반적으로 주 전원 공급 장치 필터링 및 부하 처리에 2200uF 35V 또는 4700uF 35v가 권장됩니다. 커패시터는 음질을 향상시키기 위해 1Amp ~ 3Amp 등급입니다. 커패시터 C2 및 C5는 앰프 IC에 제공되는 오디오 입력을 필터링하는 데 사용되는 필터 커패시터 입니다.
커패시터 C18 및 C17은 소음 필터링을 위해 오디오 시스템 또는 기타 전자 회로에 사용되는 바이 패스 커패시터 입니다. 오디오 증폭기와 같은 활성 장치가 전원 공급 장치에 연결되면 장치에서 끌어온 전류로 인해 전원 공급 장치에 전압 강하가 발생합니다. 부하의 임피던스 변화와 동일한 경로에 연결된 여러 활성 부하로 인해 인출되는 전류가 변동하고 더 많은 전압 스파이크와 접지 바운스를 생성합니다. 이 문제를 방지하기 위해 일반적으로 부하에서 공통 경로를 통해 흐르는 대신 과도 전류에 대한 바이 패스 경로를 제공하는 바이 패스 커패시터를 사용합니다.
LA4440 오디오 증폭기 PCB 설계
앞서 언급했듯이 회로는 고전류 경로를 포함하므로 브레드 보드에서 구축 및 테스트 할 수 없습니다. 따라서 Eagle Software를 사용하여 위의 회로에 대한 PCB를 설계했습니다. 원하는 PCB 설계 소프트웨어를 사용할 수 있습니다. 또한 PCB를 설계하지 않으려면 회로를 성능 기판에 직접 납땜 할 수 있습니다. 내 PCB 레이아웃은 아래와 같이 보입니다.
이 PCB 설계 레이아웃을 사용하여 가정에서 자체 PCB를 구축 할 것입니다. 아래 링크에서이 PCB에 대한 GERBER 파일을 다운로드 할 수도 있습니다. GERBER 파일을 받으면 수제 PCB 지침에 따라 가정에서 PCB를 만들거나 PCB 제조업체와 GERBER 파일을 공유하여 제작할 수 있습니다.
LA4440 고출력 스테레오 오디오 증폭기 PCB GERBER 다운로드
PCB 설계에는 두 개의 오디오 입력이 있는데, 하나는 aux 및 3.5mm 오디오 잭을 통한 직접 오디오 라인을 통하고 다른 하나는 무선 블루투스 연결을위한 것입니다. 또한 나사 단자를 사용하여 보드에 전원을 공급하고 두 개의 20W 스피커를 연결했습니다. 전위차계는 볼륨, 저음 및 고음을 제어하는 데 사용됩니다.
Toner Transfer Method를 이용한 PCB 구축
이 프로젝트의 시연을 위해 토너 전사 방식을 사용하여 자체 PCB를 만들었습니다. 아래 이미지는 제작 과정에서 보드의 다양한 단계를 보여줍니다.
모든 구성 요소 패드를 뚫은 후 수제 PCB가 어떻게 보이는지 아래의 이미지를 확인하십시오. 보시다시피 보드는 깔끔하고 깔끔하며 패드는 모두 뚜렷하고 깨끗합니다.
보드가 읽 히면 모든 구성 요소를 삽입하고 맞춤형 PCB에 납땜해야합니다. 기판을 납땜하는 데 사용한 구성 요소는 다음과 같습니다. 여기에서는 볼륨, 저음, 고음을 제어하기 위해 이중 채널 전위차계를 사용하고 있습니다. 전원 공급 장치의 경우 12v 1Amp ~ 3Amp 전원 공급 장치 또는 12V 배터리를 사용할 수 있습니다.
2 핀 나사 단자는 전원을 공급하고 스피커를 연결하는 데 사용됩니다. 3 핀 나사 단자는 오디오 입력을 제공하는 데 사용됩니다. 우리는 또한 미니 온보드 블루투스 모듈을 추가하고 있습니다. 오늘날 사람들은 분명히 무선 연결을 통해 휴대폰에서 직접 노래를 재생하기를 좋아하기 때문입니다. 또한 쉽게 제거하고 변경할 수 있도록 수-암 헤더를 삽입해야합니다. 이 Bluetooth 모듈의 전원 공급 장치에는 12V에서 5V로 전압을 제어하고 강하하는 데 도움이되는 LM7805 포지티브 전압 레귤레이터 IC를 사용했습니다.
작은 치수로 회로 크기를 줄이고 컴팩트하게 만들기 위해 PCB에서 다이오드 브리지 부품을 제거해야했습니다. 그러나 변압기 전원 공급 장치의 경우이 증폭기 회로에 입력을 제공하기 전에 4 개의 5408 범용 3Amp 다이오드가있는 다이오드 브리지를 가져와야합니다. 아래의 이미지는 모든 구성 요소가 납땜 된 후 어떻게 나타나는지 보여줍니다.
LA440 증폭기 회로 작동
보드가 준비되면 스피커를 직접 연결하고 전원을 공급하여 테스트 할 수 있습니다. 오디오 입력은 3.5mm 오디오 잭 (3 핀 나사 단자) 또는 Bluetooth 모듈을 통해 입력 할 수 있습니다. 증폭기 회로의 완전한 작동은 아래 비디오의 두 모드에서 모두 시연됩니다. 질문이있는 경우 Circuitdigest 포럼을 사용하여 질문을 게시 할 수 있습니다.
오디오 증폭기 설계 팁 및 고려 사항
LA4440 또는 CD4440 IC에는 내장형 열 차단 기능이 있으며 많은 열을 발산합니다. 따라서 수명 연장을 위해 좋은 방열판 을 부착하십시오. 또한 앰프 캐비닛에 냉각 팬을 연결할 수 있습니다. 앰프가 소음으로 인해 윙윙 거리는 소리를내는 것은 일반적인 문제입니다. 오디오 증폭기 소음 문제 를 방지 하려면 다음 사항을 확인하십시오.
- 방열판은 전원 공급 장치 음극 단자와 공통 GND입니다.
- 최상의 결과를 얻으려면 2200uF, 4700uF 또는 6800uF 또는 10000uF 25v 또는 50V 커패시터와 같은 전력 필터 및 정류 단계에서 몇 개의 큰 커패시터를 사용하십시오. 변압기 전원 공급 장치는 배터리 전원에 필요하지 않으므로 사용하지 마십시오.
- 볼륨, 저음, 고음 전위차계 본체는 전원 공급 장치가 음극 인 공통 접지 여야합니다.
- 금속 케이스 / 캐비닛 사용
- 또한 소음은 메인 라인의 양호한 접지에 따라 달라지며 캐비닛과 연결되어야합니다.
- 격리 및 노이즈 필터링을 위해 Audio Transformer를 사용할 수도 있습니다.