Mono- tai stereovahvistin 4.V - V max. x W rms @ ohm Markku Kauppinen Vahvistimen ominaisuudet Tämä vahvistinkytkentä perustuu pikkuradioissa ja TV-vastaanottimissa paljon käytettyihin I-piireihin TDA706A ja -B. Piirit ovat sisäisesti sillattuja monovahvistinpiirejä, joiden paras vahvistus on n. 3dB (TDA706A) tai n. 40dB. (TDA706B).Tämä tarkoittaa sitä että muutaman kymmenen millivoltin signaalilla on mahdollista saada aikaan normaali kuunteluun tarvittava ulostuloteho, joka on noin W. Kaikki matalatasoistakin signaalia antavat MP3 soittimet riittävät tarvittavan signaalin tuottamiseen. Vahvistimen lähtökohtana onkin suunnitellessa ollut MP3- soittimien pienet mukanakannettavat kaiutinjärjestelmät. Piirit toimivat jo varsin alhaisella 4.V jännitteellä, joten niitä voi käyttää esim. neljällä sauvaparistolla pitkään (huomioiden paristojen tippuva jännite). Kuusi sauvaparistoa tuo kuitenkin reilusti tehoa lisää ja kuusi paristoa pitimessään ovat vielä varsin pieni nippu. Piireistä ei saa revittyä tehoja juuri enempää kuin W, jossa rajoittavana tekijänä eivät ole sähköiset arvot vaan lämpötekniset ongelmat. Piireissä on keskellä vain ohut <0.mm jäähdytysevä, joka ei pysty johdattamaan enempää hukkatehoa tarpeeksi tehokkaasti pois, edes jäähdytettynä. Ilman jäähdytystä piirit kestävät hieman alle W jatkuvaa sinitehoa. Musiikkitehona tämä riittää korvien kipeäksi soittamiseen tavallisessa olohuoneessa. Mikäli piiri kuumenee yli 0 niin lämpösuoja katkaisee sen toiminnan. Eli jos vahvistinta on huudatettu ja se sammuu (ja piiri tuntuu kuumalta), on piirin sisätiloissa hyvin todennäköisesti ylittynyt tuo 0 raja. Edellisten tehorajoitusten takia 6V käyttöjännitteelle suositellaan 4-ohm kaiuttimia, 9V jännitteelle -6ohmia ja V ja suuremmille 6ohmia. Piirin äänenvoimakkuuden säätö toimii syöttämällä tietyn tasoista D-signaalia (0 - V) pinniin esim. potentiometrin kautta. Äänenvoimakkuus säätyy lineaarisella potentiometrilla logaritmisesti. On olemassa myös TDA706 piiri ilman loppukirjaimia -A tai -B, mutta tämä piiri eroaa siten että siinä ei ole samankaltaista säätöä. Käyttämäni kytkentä eroaa jonkin verran valmistajan esimerkeistä (Philipsin TDA706B dokumentin sivu 0). ännite alueella 0V - 0.4V pitää piirin tandby-tilassa. Tämän jännitealueen olen kytkennässä ohittanut siten että potentiometrin säätö alkaa vastuksen korottamana vain hilkun alle tuon 0.4V rajan. Muuten n. 0% potentiometrin alkuväännöstä olisi tyhjän panttina. tandby alueella vahvistimen virta tippuu ehkä pariinkymmeneen milliampeeriin, mutta se on silti liian paljon käytettäväksi virtakytkimen sijasta paristokäytössä. Vahvistimen unohtaminen päälle tandby-tilaan tuottaa kuitenkin pettymyksen kun viimeistään viikossa uudetkin paristot ovat täysin tyhjenneet. Myös D-säädön ylimmän jännitteen olen rajoittanut n..4 volttiin kahden myötäsuuntaisen diodin kynnysjännitteen muodostamalla zenerkytkennällä. Philipsin dokumentista näkee (s.6) että.4v korkeammalla jännitteellä äänenvoimakkuus on jo lähellä maksimia ja nousee tästä hyvin loivasti. Tekemäni zenerkytkennän ansiosta paristojännitteen alenema ei vaikuta äänenvoimakkuuteen ja :n arvoa ei tarvitse vaihtaa eri käyttöjännitteitä varten. Äänenvoimakkuuden säätöön voidaan kytkennässä käyttää akselilla varustettua potentiometria tai trimmeriä. Kummallekin on paikka piirilevyllä. Trimmerillä äänenvoimakkuus säädetään vain kerran soittimen lähtötasoon sopivaksi ja sen jälkeen käytetään vain soittimen omaa äänenvoimakkuuden säädintä. Näin kotelointi saadaan yksinkertaisemmaksi ja kaiuttimien normaalia käyttöä varten tarvitaan vain päälle/ pois. Kun piirillä halutaan toteuttaa stereovahvistin niin piirejä tarvitaan toinen lisää, mutta muita osia ei sitten tarvitakaan kuin kaksi kondensaattoria lisää siihen mitä on jo monoversiossa. Aiemmin selostettu äänenvoimakkuuden säätöön tarvittava D-signaali potentiometrilta on kytkennässä jo haaroitettu kummallekin piirille. Perinteisessä signaalia vaimentavassa säädössä tarvittaisiin stereopotentiometri. akentaminen uota ensin paikalleen hyppylanka (stereomalliin), vastukset ja diodit. Huomioi :n paikka, joka muuttuu sen mukaan laitatko potentiometrin tai trimmeripotentiometrin. uota sitten sulakepidin, kondensaattorit, I-piiri(t) ja trimmeri. Viimeiseksi juotetaan mahdollinen potentiometri ja johtimet, joiden vääntely rakentamisen aikana voi väsyttää johtimet/pinnit poikki. Myös I-piirin jalkojen taittumista pitää välttää. os piireistä haluaa tiristää maksimit ulos, pitää piirit jäähdyttää. Monovahvistimessa on pienikin jäähdytyspellin pala tuettava johonkin, jotta piirin jalat eivät ajan saatossa nitku ja väsy poikki. tereomallissa pienet jäähdytyslevyt voidaan tukea toisiinsa. Ylhäällä olevassa kuvassa on täydellinen toimiva vahvistinpaketti, joka sisältää minimivarustuksen vahvistimelle, joka tuuppaa kaiuttimia samassa kotelossa kuin missä kaiuttimet ovat. Piirilevyllä olevien osien lisäksi on tarvittu vain 3.mm stereojakki, 6xAA paristopidin ja.
Kytkentäkaavio ja sijoittelukuvat Käyttöjännite 4.... V 0 V ignaali sisään 0 V ulake D D 3 I TDA 6 706A/B Osien sijoittelukuva - tereo, potentiometrilla - P Käyttöjännite 4...V 4 7 Kaiutin ulos Huomautus vahvistinpiirin pinneistä Laitimmaiset pinnit ja 9 leikataan poikki, koska ne eivät ole käytössä. Piiristä juotetaan siis vain 7 keskimmäistä pinniä piirilevylle. Allaolevaan sijoittelukuvaan onkin merkitty vain pinnit ja, jossa numeroitten puoli (vasen) on piirin leimauksen puoli tunnisteineen. - Huom. kaikki vastukset ainakin /4W- ja elkot minimi 6V jännitekestoltaan Monovahvistimeen: I TDA 706A tai -B Vahvistin-I 470nF Polko µf Elko 3 470µF Elko 4 00nF Kerko 7k Ohm.k Ohm D, Diodi N44 D 3 Diodi N9, MB0... P - vaihtoehtoisesti joko: (Pot) k Lineaarinen potentiometri tai () k Ohm Trimmeripotentiometri tereovahvistimeen lisäksi: I TDA 706A tai -B Vahvistin-I 470nF Polko 6 470µF Elko - ja muista lisätä hyppylanka "" Osien sijoittelukuva - Mono, trimmerillä - Käyttöjännite 4...V Tulosignaali L Tulosignaali 3 34 34 346 3467 3 467 34 6 34 343 4 6 67 67 Pot D D I 3 3 I 3 Tulosignaali 3467 3467 6790 3467 34 Huomaa :n muuttuva paikka käytettäessä potentiometriä tai trimmeriä 34 34 346 3467 3 467 34 67 34 346 6 46 6 67 67 7 D D I 3 3 Kaiutin L Kaiutin - - - Kaiutin Yhteenveto muutoksista - Mono/tereo tereo: Lisätään, ja I Yhteenveto muutoksista - Trimmeri/Potentiometri Trimmeri: Vastuksen paikka on trimmerin alapuolella. Potentiometri: Vastuksen paikka on potentiometrin yläpuolella. Muutokset pätevät kumpaankin piirilevymalliin
Piirilevy painopiirimalliselle paristopitimelle Ohessa on vahvistimesta malli, jossa neljän pariston pidin on sijoitettu kiinteästi piirilevylle. Piirilevylle sopii 4xAA(6) paristopidin, jonka kytkentälangat ovat pohjassa.7mm päässä toisistaan paristopitimen kulmassa. Tämä malli on suunniteltu nimenomaan akkukäyttöä ajatellen. Neljän akun käyttö puoltaa siinä mielessä paikkaansa että yleisimmät laturit lataavat vain neljää akkua kerrallaan. Myös paristot myydään yleisimmin neljän pariston paketeissa. Paristopidin kannattaa sekä liimata että ruuvata kiinni piirilevyyn. Piirilevyllä on myös ø3mm kiinnitysreikien kohdat tukevaa kiinnitystä varten, jota tarvitaan kun paristopidin on piirilevyllä painoa lisäämässä. amoin myös vaihtaessa paristoja piirilevyllä olevaan kiinteään pitimeen, on piirilevyn oltava hyvin kiinni. Piirilevylle on tässä mallissa mahtunut nyt myös monomikseri (vasemman ja oikean kanavan monoksi summaavat vastukset) ja ledin etuvastus vahvistimen päälläoloa ilmaisevaa lediä varten. Ledin etuvastuksen (3) arvo voi olla superkirkkaalle ledille esim..k, jolloin virta on n. ma. Tämä kuitenkin riittää tuottamaan tarpeeksi kirkkaan loisteen superkirkkaassa ledissä ja virtaa säästyy. 3 34 L Tulosignaali Osien sijoittelukuva, Piirilevy - tereovahvistin trimmerillä 3 3467 34673 3467 34 467 D D I 3 3 3 3 I 46 3467 346 34 34 3 3 Tulosignaali Vahvistimen foliokuva Oheisen piirilevyn foliokuva on erillisessä PDFtiedostossa Ideaportin sivuilla. os piirilevyn rajat eivät tulostaessa vastaa 7x00mm kokoa (neljä piirilevyä sopii 0x00mm piirilevylle), katso että tulostuksen skaalaus on asetettu 00% kokoon. 3 3 - Kaiutin L Kaiutin - Kuten yllä, mutta monovahvistin potentiometrillä, käyttäen stereosignaalin monoksi summaavaa mikseriä ja D-liitintä paristopitimen rinnalla. 34 34 34 34 34 34 3 3 os halutaan käyttää myös virtalähdettä, täytyy miinusnapa kierrättää D-liittimen kautta. - tällöin myös paristojen miinusnavan yhteys suoraan maahan pitää raaputtaa poikki! 3 3 3 3 3 3 3 3 3 L ja Tulosignaalit 3467903 346790 3 346790 3 346790 34 34 346790 346790 343 3467903 3467903 3 4 3 3 I D-liittimen käyttö Kuvitus on nykyään varsin standardista ømm aukkoon menevästä D-liittimestä, jossa on. Paristojen miinus kiertää liittimen kautta silloin kun liittimeen ei ole työnnetty virtalähteen liitintä. a kun virtalähde on käytössä, katkeaa yhteys paristoihin. Vipukytkimen käyttö kuvan mukaisesti varmistaa sen että jos D-liittimeen työnnetään ulkohalkaisijaltaan liian pieni- tai sisäreiältään liian iso liitin, ei tuo liitin välttämättä katkaisekaan miinusyhteyttä. Paristot voivat tällöin kiehua pihalle! Pot Lisäosat monomikseriin 4,.k Ohm D D 3 3 3 3 3 3 3 3 - Kaiutin
3 34 L Tulosignaali 3 Osien sijoittelukuva, Piirilevy 3 - tereovahvistin trimmerillä 3 Paristot - D-liittimen käyttö samoin kuin edelliselllä sivulla piirilevyn yhteydessä 34679 34679 34679 34 346 D D I 3 3 I 3 6 67 467 346 3 34 34 3 3 Tulosignaali Vahvistimen foliokuvat Piirilevyjä on kolme erilaista. Ensimmäinen on mahdollisimman pienikokoinen perustoiminnot sisältävä 3x0mm levy. Toinen on (isoin) 7x00mm piirilevy jossa on integroitu paristopidin (4xAA=6V). Kolmas on edellisten välikoko, jossa paristopidin on ulkoinen mutta on muuten sama kuin piirilevy. Piirilevyn foliokuvat ovat erillisessä PDF-tiedostossa Ideaportin sivuilla. Piirilevy : 3x0mm koko (kuusi piirilevyä sopii 00x60mm Euro- piirilevylle) Piirilevy : 7x00mm koko (neljä piirilevyä sopii 0x00mm Euro- piirilevylle) Piirilevy 3: 7x66.6mm koko (kuusi piirilevyä sopii 0x00mm Euro- piirilevylle) os piirilevyn rajat eivät tulostaessa vastaa ylläolevia, katso että tulostuksen skaalaus on asetettu 00% kokoon. euraavilla sivuilla on kerrattuna neljä yleisintä osasijoittelua piirilevyille ja 3. Ne voi antaa täsmäohjeiksi oppilaille silloin kun vahvistimen osat on tarkoitus juottaa piirilevylle. - Kaiutin L Kaiutin - Kuva piirilevystä paristopitimineen (huom. kuva on aiemmasta versiosta ilman monomikseriä) Ideaport -.3.009 Tekstit ja kuvat: Markku Kauppinen - alkaen 0/006.3.lisätty neljä sivua osasijoitteluohjeita eli komponenttien paikalleen osumista helpottavia "täsmäohjeita" yleisimmille kokoonpanoille
Osien sijoittelukuva - tereovahvistin trimmerillä I, TDA 706A tai -B Vahvistin-I, 470nF Polko µf Elko 3, 6 470µF Elko 4 00nF Kerko 7k Ohm.k Ohm D, Diodi N44 D 3 Diodi N9, MB0... k Ohm Trimmeripotentiometri - ja muista lisätä hyppylanka "" 3 34 3 Tulosignaali L Tulosignaali 3 34 346793 34679 34 346 D I I 6 467 346 4 34 34 3 3 3 3 D 3 3 3 - Kaiutin L Kaiutin -
Osien sijoittelukuva - tereovahvistin potentiometrilla I, TDA 706A tai -B Vahvistin-I, 470nF Polko µf Elko 3, 6 470µF Elko 4 00nF Kerko 7k Ohm.k Ohm D, Diodi N44 D 3 Diodi N9, MB0... POT k Ohm potentiometri - ja muista lisätä hyppylanka "" 3 34 3 Tulosignaali L Tulosignaali 3 34 346793 34679 34 346 Pot D I I 6 467 346 4 34 34 3 3 3 3 D 3 3 3 - Kaiutin L Kaiutin -
Osien sijoittelukuva - Monovahvistin trimmerillä I TDA 706A tai -B Vahvistin-I 470nF Polko µf Elko 3 470µF Elko 4 00nF Kerko 7k Ohm, 4,.k Ohm D, Diodi N44 D 3 Diodi N9, MB0... k Ohm Trimmeripotentiometri 3 34 3 3 L ja Tulosignaalit 3467 34673 3467 34 346 34 34 3467 34673 34 4 I D D 3 3 - Kaiutin
Osien sijoittelukuva - Monovahvistin potentiometrilla I TDA 706A tai -B Vahvistin-I 470nF Polko µf Elko 3 470µF Elko 4 00nF Kerko 7k Ohm, 4,.k Ohm D, Diodi N44 D 3 Diodi N9, MB0... POT k Ohm potentiometri 3 34 3 3 L ja Tulosignaalit 3467 34673 3467 34 346 34 34 3467 34673 34 4 I Pot D D 3 3 - Kaiutin