Amplificatore stereo economico realizzato
con il TDA 1004
Viene descritto un amplificatore stereo economico realizzato con il circuito integrato
TDA 1004. Il circuito richiede un numero limitato di componenti periferici e possiede
eccellente stabilità e sensibilità. Il circuito prevede le regolazioni separate del volume,
del bilanciamento e del controllo dei toni bassi e alti.
Il circuito i n t e g r a t o TDA 1004 c o m p r e n d e un preamplificatore ed u n amplificatore di potenza ( P = 6 W
su 4fì). L'anello di c o n t r o r e a z i o n e t r a questi d u e sistemi di amplificazione n o n si trova all'interno del
circuito i n t e g r a t o bensì deve essere s i s t e m a t o all'esterno del m e d e s i m o ; ciò p e r m e t t e al p r o g e t t i s t a u n a
c e r t a flessibilità nella realizzazione delle regolazioni
dei toni alti e bassi, del v o l u m e e del b i l a n c i a m e n t o
senza pericolo di i n c o r r e r e in fenomeni di instabilità
Siccome n e s s u n a delle s u d d e t t e regolazioni è collegata direttamente
al relativo ingresso del circuito integrato, il valore della resistenza
della sorgente
può
essere scelto dal progettista, .
0
INPUT
.TAPE O
p.U.C
j
SEIECTOR
[_
SWITCH
EMIITER
FOLLOWER &
VCL- C O N T R O L
L'amplificatore stereo realizzato con il circuito int e g r a t o TDA 1004 che p r e s e n t i a m o qui di seguito, si
distingue p e r le r i d o t t e d i m e n s i o n i che si p o s s o n o assegnare alla p i a s t r i n a del circuito s t a m p a t o , d a t o che
all'esterno è previsto u n n u m e r o limitato di componenti discreti. Questo p r o g e t t o r a p p r e s e n t e r à pertanto la soluzione o t t i m a l e p e r tutti quei casi nei. quali
è richiesto u n amplificatore stereofonico con o t t i m e
prestazioni, e dimensioni di i n g o m b r o e s t r e m a m e n t e
ridotte.
Nel n o s t r o caso la tensione di alimentazione è
prelevata dalla tensione di rete. La potenza di u s c i t a
PR£
PpWER
AMPLIFIER
AMPLIFIER
TONE C O N T R O L
&
BALANCE
Fig. 1 - Schema
a blocchi dell'a m pi ifica t o re
x
CiRCUITS
stereo.
33
Fig. 2 - Circuito elettrico
dell'amplificatore
LISTA DEI COMPONENTI
Resistori
RI R2
Ri R4
nf DA
D T DÌ
DO um
R9, RIO
nil D M
D ^ O M
5$ VÌ
Rlì
R20, R21
f
I Mi!
470 m
1 Mn
A in
un in 1
-, •
220 kiì logaritmico
nì'
1
v •
Un In l°Z
ì x lo ° Z
4 / ìn lineare
33
n
3
arlt mico
l
f
a r i t m i c o
6
R22, R23
2,2 fi
Condensatori
CI C2
C3, C4
47 nF
1 [xF/12 V
è 6 W per canale su u n a i m p e d e n z a di 4 H degli altoparlanti m e n t r e la tensione di alimentazione è 15 V.
I l progetto prevede ingressi p e r pick-up ceramici,
registratori o p p u r e t u n e r FM. Esiste a n c h e la possibilità di collegamento ad u n r e g i s t r a t o r e . Il circuito,
come già accennato, prevede u n a regolazione s e p a r a t a
dei toni alti e bassi.
34
stereo con TDA 1004.
C5, C6
CI, C8
C9, CIO
>
>
C15, CIÒ
C17, C18
C19, C20
C22
C23, C24
C25,C26
C27, C28
>
C11
0 1 2
C13
1 4
C29
C 3 0
32 uF/IOV
47 nF condensatori
68 nF condensatori
lvF/12V
IuF/12V
15 nF condensatori
150 nF condensatori
330pF
560 pF
100 nF condensatori
68 nF condensatori
1000 yF/16 V
1 0 0 0
a film serie 347
a film serie 347
a film serie 347
a film serie 347
a film serie 347
a film serie 347
V
Semiconduttori
DI, D2, D3, D4
>
IC1, 1C2
TR1
T
R
2
BY127
BC149 C
TDA1004
I n fig. 1 è r i p o r t a t o lo s c h e m a a blocchi dell'amplificatore stereo realizzato con il TDA 1004. All'ingresso è p r e v i s t o u n i n t e r r u t t o r e - s e l e t t o r e p e r i segnali p r o v e n i e n t i r i s p e t t i v a m e n t e da pick-up ceramico, r e g i s t r a t o r e , e t u n e r FM.
P e r a d a t t a r e la resistenza r e l a t i v a m e n t e elevata di
q u e s t e sorgenti e s t e r n e di segnale alla b a s s a impe-
Fig. 3 - Disposizione
dei componenti
sulla piastra del circuito
cienza di ingresso del circuito i n t e g r a t o (~ 20 kO),
viene impiegato u n o stadio emitter-follower a componenti discreti realizzato con il t r a n s i s t o r e BC 149C
p a r t i c o l a r m e n t e a d a t t o p e r bassi segnali e avente
b a s s o rumore» Lo stadio emitter-follower è seguito
nel TDA 1004 dai circuiti r i s p e t t i v a m e n t e p r e a m p l i ficatori e amplificatori di segnale; e n t r a m b i q u e s t i
amplificatori h a n n o i loro anelli di c o n t r o r e a z i o n e
interni separati; scopo di q u e s t i circuiti è quello di
stabilizzare la tensione di polarizzazione dei vari stadi e di definire il g u a d a g n o in tensione dei m e d e s i m i .
stampato
deli'amplicatore
stereo con TDA 1004.
Siccome le i n t e r c o n n e s s i o n i t r a i due amplificatori
vengono fatte all'esterno
dei due integrati, n o n esis t o n o p r o b l e m i p e r ciò che r i g u a r d a la stabilità di
funzionamento della regolazione d e i . t o n i , del v o l u m e
e del b i l a n c i a m e n t o . Per o t t e n e r e le elevate prestazioni a cui a b b i a m o a c c e n n a t o poc'anzi s a r à opport u n o i m p i e g a r e u n a l t o p a r l a n t e di b u o n a q u a l i t à con
i m p e d e n z a di 4 fì,
Descrizione dei circuito
Lo s c h e m a c o m p l e t o dell/amplificatore stereo comprendente l'alimentatore e l'interruttore-commutatore
d'ingresso è r i p o r t a t o in fig. 2. Come si vede, l'amplificatore impiega u n m i n i m o di c o m p o n e n t i periferici.
Siccome il TDA 1004 i n c o r p o r a u n filtro elettronico e
u n s i s t e m a di stabilizzazione del f u n z i o n a m e n t o dell'amplificatore di potenza, n o n è richiesta u n a tensione di alimentazione stabilizzata, e ciò r e n d e effett i v a m e n t e semplice q u e s t o p r o g e t t o .
Descriveremo e v i d e n t e m e n t e il funzionamento
u n solo canale.
di
Siccome l a ' s e n s i b i l i t à d'ingresso dell'integrato p e r
la p o t e n z a n o m i n a l e di uscita di 5 W , è circa di
60 mV, o c c o r r e r à p r e v e d e r e u n circuito a t t e n u a t o r e
f o r m a t o da R1-R3, dallo stadio emitter-follower e dal
regolatore del v o l u m e collegato in . parallelo al resis t e r e R7; ciò allo scopo di evitare fenomeni di sovraccarico dei preamplificatore dell'integrato, e di conseguenza, eventuali fenomeni di distorsione p r o d o t t i dai
eff
Fig. 4 - Risposta in frequenza
l'amplificatore
stereo.
e del controllo
dei toni del-
35
diileienii livelli assumibili dalle tre sorgenti di ingresso menzionate.
Il condensatore C9 disaccoppia l'alimentazione del
preampiifìcatore e nello stesso t e m p o costituisce la
costante di tempo del circuito anti-click.
L'integrato TDA 1004 è formato, come già detto,
da un preamplificatore e da u n amplificatore di potenza, ciascuno avente il p r o p r i o anello di controreazione interna. Questi due amplificatori r i s u l t a n o collegati m e d i a n t e i c o n d e n s a t o r i esterni C13 e C17. Il
condensatore C19 limita la r i s p o s t a delle frequenze
elevate nell'amplificatore di potenza, e di conseguenza, tende a migliorare la stabilità dell'amplificatore
stesso.
Tra il preampiifìcatore e l'amplificatore di potenza
è inserito u n circuito p e r la regolazione dei toni estrem a m e n t e semplice che consente di a v e r e . u n a esaltazione di 10 d B alla frequenza di 100 Hz (esaltazione
dei bassi) e u n taglio di 20 dB alla frequenza di 10 kHz
(taglio degli alti). Questo p r o g e t t o n o n p r e v e d e altri
s i s t e m i p i ù complessi di regolazione dei toni rispett i v a m e n t e alti e bassi.
Per migliorare la stabilità del circuito alle frequenze elevate è stato previsto u n anello di controreazione funzione della frequenza, f o r m a t o da C21 e
R20, collegato al t e r m i n a l e 16. Per avere u n o t t i m a
stabilità termica si r a c c o m a n d a di impiegare, p e r eia-
Potenza di uscita con distorsione dei 10%
6 W
Potenza di uscita all'inizio del
taglio della sinusoide
5 W
A s s s o r b i m e n t o in c o r r e n t e dalla tensione di alimentazione
(15 V) alla m a s s i m a potenza
di uscita di 6 W
1.2 A
Sensibilità, m i s u r a t e p e r u n a
potenza di uscita di 5 W, alla frequenza di 1 kHz con le
regolazioni dei toni in posizione di r i s p o s t a piatta, controllo di b i l a n c i a m e n t o in
posizione centrale e regolatore di volume al m a s s i m o .
— pick-up ceramico e registratore
260 m V
— t u n e r FM
130 m V
I m p e d e n z a di ingresso
— pick-up ceramico e registratore
— t u n e r FM
2 Miì
500 kO
C o m p o r t a m e n t o del controllo
dei toni m i s u r a t o r i s p e t t o
alla frequenza di 1 kHz
— Esaltazione dei toni
m i s u r a t a a 100 Hz
bassi
(vedi fig. 4)
— Taglio degli alti m i s u r a t o a
10 kHz
(vedi fig. 4)
— R i s p o s t a in frequenza
dB)
(vedi fig. 4)
da 40 Hz a 19 kHz
a (3
APPENDICE
Dati caratteristici del circuito integrato TDA 1004
Fig. 5 - Schema a blocchi del TDA 1004.
Tensione di alimentazione
C o r r e n t e di riposo
scun circuito integrato, u n dissipatore di calore con
superficie m i n i m a di 15 c m .
La tensione di alimentazione dell'amplificatore (15
V) è o t t e n u t a impiegando u n n o r m a l e r a d d r i z z a t o r e
a d o n d a piena e u n c o n d e n s a t o r e di livellamento.
Il segnale audio applicato all'amplificatore è disponibile allo zoccolo di ingresso p e r registratori allo
scopo di collegare u n eventuale r e g i s t r a t o r e . Siccome
q u e s t o segnale viene prelevato subito dopo lo stadio
emitter-follower, le posizioni dei regolatori del tono
e del v o l u m e n o n possono influire sulla qualità del
segnale che si vuole registrare.
In fig. 3 è s t a t a r i p o r t a t a la disposizione dei comp o n e n t i sulla p i a s t r i n a del circuito s t a m p a t o .
2
Le prestazioni dell'amplificatore descritto sono le
seguenti:
36
Dissipazione a 100 °C
15 V
4 12
120 mA
3 A
15 W
Potenza di uscita a 14 V di alim e n t a z i o n e distorsione totale
= 10%
p e r differenti carichi:
R = 8H
L
4n
2VL
Larghezza di b a n d a dell'amplificatore c o m p l e t o
3 W
5,5 W
8 W
15 kHz
comples1 %
u
Prestazioni
Tensione di alimentazione
Impedenza di carico
Corrente di riposo
60 mA
M a s s i m a c o r r e n t e nei transistori di uscita
Distorsione a r m o n i c a
siva a P = 1 W
9-20 V
G u a d a g n o in tensione del preamplificatore
20 dB
G u a d a g n o in tensione dell'amplificatore di potenza
30 dB
Tensione di r u m o r e
(R — OH)
0,3 m V
s
all'uscita
