Улучшение характеристик интегрального усилителя TDA7264

Началось все с того, что стал барахлить двухполосник. Прошло уже больше 10 лет с тех пор, как я его сделал, вероятно, пора его уже на что-то менять. Разбирательства показали, что дело в предварительном усилителе, но осадочек остался:) Так что захотелось чего-то новенького. Так как особых усилий прикладывать не хочется, выбор (опять) пал на интегральные усилители мощности, в частности, на ИС TDA7264 - 2 канала по 20-25 Вт на нагрузке 4-8 Ом. Ее достоинства, во-первых, в том, что она не требует вообще никаких внешних элементов для своей работы, во-вторых, она достаточно дешевая (порядка двух-трех долларов), и, наконец, их есть у меня. Вот только параметры ее не впечатляют. Что касается мощности, то ее для двухполосного усилителя достаточно, даже со значительным запасом (по крайней мере, в моем случае уже при мощности в несколько Ватт находиться в комнате некомфортно), а вот искажения у данной интегральной схемы довольно большие, на высоких частотах превышают 1%, что вряд ли можно считать достаточным для высококачественного воспроизведения. Таким образом, нужно или делать на чем-то более качественном и сложном, или попытаться улучшить параметры схемы с помощью дополнительного усилителя. При этом параметры схемы в значительной степени будут определяться параметрами внешнего усилителя и цепью обратной связи. Именно такой способ и был применен. Ничего особо нового в таком подходе нет, теория давно описана в любом учебнике по ТАУ, в сети достаточно просто найти несколько доступных для повторения схем, например, на базе LM3886.

Для изучения принципа работы подобных устройств на макетной плате был собран одноканальный усилитель по следующей схеме:

Снижение искажений интегральных ОУ.

Коэффициент усиления схемы задается делителем R5/R7 и примерно равен исходному усилению TDA7264, таким образом, все избыточное усиление в петле используется для уменьшения нелинейных искажений усилителя. В качестве внешнего операционного усилителя применен скоростной ОУ Ad826, вероятно, можно применить и другие быстрые ОУ, например, LM318, или AD8065, но, скорее всего, придется менять номиналы корректирующих цепей. Если верить симулятору, то на частоте 20кГц глубина обратной связи составляет более 60дБ, таким образом, искажения ослабляются примерно в тысячу раз. На двух корпусах Tl072 собран усилитель дифференциального сигнала, чтобы можно было измерять искажения на нем. Это удобней, т.к. в дифференциальном сигнале входной сигнал ослаблен примерно на отношение коэффициента усиления дифференциального сигнала к коэффициенту передачи петли обратной связи, а сигнал искажений - только в коэффициент передачи цепи ОС. Т.е. в дифференциальном сигнале искажения по отношению к входному сигналу БОЛЬШЕ примерно в коэффициент усиления дифференциального сигнала. Таким образом, на дифференциальном сигнале гораздо легче измерять малые искажения. Полноценные слуховые тесты не проводились, так как был собран только один канал, это дело недалекого, надеюсь, будущего.

Измерения проводились с помощью RMAA версии 6.2.3 (последняя доступная на момент измерений). При измерениях к выходу усилителя была подключена реальная нагрузка, мощность составляла несколько Ватт (измерю точно потом, пока руки не дошли), усилитель сравнивался с петлей, соединяющей напрямую вход и выход звуковой карты. Отчет RMAA можно посмотреть здесь . В звуковом диапазоне отличие усилителя от куска провода укладывается в погрешность измерений. Если кому-то интересно, можно посмотреть с помощью RMAA сохраненные файлы для петли и усилителя.

Снижение искажений интегральных ОУ.

Снижение искажений интегральных ОУ.

Чуть позже соберу стереовариант (пока опять на макетке) и проведу слуховой тест. Очень интересно, как это будет звучать в стерео. Кроме того, стоит, вероятно, измерить хотя бы приблизительно вносимые искажения. Пока не очень понятно, как это сделать имея под рукой только компьютер. Ну и, наконец, интересно попробовать тот же самый принцип совместно с TDA7294, так как их у меня тоже достаточно много накопилось.

Обновление от 23.02.2012

Стереовариант показал себя очень неплохо. Глубина ОС по результатам измерений составила около 55дБ на частоте 20кГц. Хотелось бы больше, но вряд ли получится в этой схеме - не хватает усиления в петле, как мне кажется. Тем не менее, это должно дать снижение искажений примерно в 560 раз, что очень неплохо. Искажения пока измерить не могу - похоже, что сжег линейный вход в ноутбуке, так что придется покупать внешнюю карточку.

Немного послушал, как все это звучит. Звучит детально и приятно. Слушал пока мало, просто не было времени на это. Обязательно внимательно отслушаю, и не только сам, чтобы составить объекивное представление о звучании.

Источники: http://u-sound.narod.ru/improvedtda7264.htm