Hochleistungs-Doppel-IC-Stereo-Audioverstärker la4440 mit Bass- und Höhenregelung

Der LA4440 ist ein sehr beliebter Zweikanal- Audioverstärker, der üblicherweise zum Bau von Hochleistungs-Audioverstärkern verwendet wird. Der IC ist bekannt für seine hohe Leistung, einfache Verfügbarkeit und seinen günstigen Preis, was ihn bei

Heimkino- und Autoverstärkersystemen beliebt macht, die mit 12 V betrieben werden. In diesem Artikel erfahren Sie daher, wie Sie einen Hochleistungs-Stereo-Audioverstärker mit dem Audioverstärker-IC LS4440 bauen. Die Schaltung verfügt über zwei LS4440-Verstärker-ICs und kann zwei 20-W-Lautsprecher (20 W + 20 W) mit Lautstärke-, Bass- und Höhenregelung ansteuern. Der Audioeingang für unsere Verstärkerplatine kann entweder direkt über eine Audiobuchse oder drahtlos über Bluetooth bereitgestellt werden.

Wir haben zuvor viele Audioverstärkerschaltungen gebaut, die von kleinen 10-W-Verstärkern bis zu schweren 100-W-Leistungsverstärkern reichen und verschiedene Klassen des Leistungsverstärkers verwenden, um verschiedenen Anwendungen gerecht zu werden. Sie können sie auch überprüfen, wenn Ihre Anforderungen unterschiedlich sind.

LA4440 IC

Bevor Sie mit dem Bau dieses Verstärkers beginnen, sollten Sie mehr über den LA4440-Leistungsverstärker-IC erfahren, um dessen technische Spezifikationen zu erfahren, damit wir unseren Verstärker effizient konstruieren können. Wie unten gezeigt, ist der LA4440 ein 14-poliger linearer Audioverstärker-IC, der von SANYO entwickelt wurde.

Der IC kann als Mono-Audioverstärker oder als Stereo-Zweikanal-Audioverstärker verwendet werden. Es verfügt über zwei Aktivierungsmodi, nämlich den Stereomodus und den Bridge-Modus. Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Konfigurationsmodi besteht darin, dass ein einzelner IC im Stereomodus maximal 6 W + 6 W zwei Lautsprecher ansteuern kann, was nur 12 Watt Last bedeutet. In der Bridge-Modus-Konfiguration erhalten Sie jedoch 19 W Audioausgabe von einem einzelnen IC für einen einzelnen Sprecher. Daher benötigen wir 2 ICs zum Erstellen von Stereo und 2 Kopien derselben Schaltung, die wir im Abschnitt Schaltplan diskutieren werden. Hier habe ich den Audioverstärker im Bridge-Modus konfiguriert, um eine leistungsstarke Audioausgabe von 20 W + 20 W zu erhalten. Da unser Design zwei ICs hat, wird es auch als 4440 Double IC Amplifier Circuit bezeichnet. Abgesehen davon hat unser Audioverstärker-IC auch die folgenden Vorteile.

• Es hat eine gute Welligkeitsunterdrückung von 46 dB
• Gute Kanaltrennung
• Kleines Restgeräusch
• Niedrige Audiowiederherstellung über einen weiten Bereich von Niederfrequenz bis Hochfrequenz der Musik.
• Kleines Popup- oder Startgeräusch
• Integrierte Audio-Muting-Funktion
• Eingebauter Schutz: Überspannungsschutz, Überspannungsschutz, Pin-zu-Pin-Kurzschlussschutz.
• Minimale Ersatzteile erforderlich

Was ist Ripple Rejection und warum ist es wichtig?

Die Welligkeit ist die Änderung der Spannung und des Stroms über einen stationären Wert, die mit der Last geändert werden kann. Dies verursacht das Rauschen am Ausgangsende der Schaltung und führt dadurch zu Verzerrungen. Um dieses Problem zu überwinden, wird ein Filter verwendet, der dabei hilft, dieses Rauschen / diese Welligkeit zu unterdrücken. Es wird Welligkeitsunterdrückung genannt. Der LA4440 IC bietet einen guten Welligkeitsunterdrückungswert von 46 dB.

Was ist Kanaltrennung?

Wenn ein einzelnes IC-Paket mehr Operationsverstärker enthält (LA4440 IC hat 2 Kanäle), beeinflusst ein Operationsverstärker die Leistung eines anderen Operationsverstärkers. Um dieses Problem zu vermeiden, bietet der LA4440 IC eine gute Kanaltrennung

Weitere technische Details sowie Leistungsdiagramme finden Sie im Datenblatt des LA4440 IC. Das interne Blockdiagramm und das Pinbelegungsbild sind unten dargestellt

Erforderliche Materialien für 40-W-Dual-IC-Stereo-Audioverstärker

Die vollständige Stückliste der Stereo-Audioverstärker ist unten aufgeführt. Die meisten verwendeten Komponenten sollten leicht verfügbar sein, da sie üblicherweise in Audioverstärkerschaltungen verwendet werden.

S.No.	Teile	Art	Menge
1	LA4440	IC (SANYO)	2
2	50 V (2200 uF)	Kondensator (KELTRON)	2
3	47uF / 25 v	Kondensator (KELTRON)	4
4	470 uF / 25 V.	Kondensator (KELTRON)	4
5	100 uF / 25 V.	Kondensator (KELTRON)	2
6	1uF / 25V	Kondensator (KELTRON)	2
7	104 PF	Kondensator (KELTRON)	8
8	220 OHOMS	WIDERSTAND	2
9	1 K.	WIDERSTAND	2
10	2,2 K.	WIDERSTAND	2
11	DOPPELKANAL 50K POTENTIOMETER	BOURNS / LRM	3
12	2 PIN SCREW TERMINAL	GENERISCH	3
13	3 PIN SCREW TERMINAL	GENERISCH	1
14	LM7805	SPANNUNGSREGLER IC	1
15	BLUETOOTH-MODUL	KOSMISCH	1
16	TRANSFORMATOR	0-12 V (KLASSISCH)	1
17	LAUTSPRECHER (20 W) 4 Ohm	(SWETON)	2
18	1N5408	3A Allzweckdiode	4
19	Kühlkörper	Verwenden Sie eine Aluminium-Kühlkörperplatte	1
20	Lüfter	Lüfter für Computergehäuse	1
21	Etwas Überbrückungskabel

LA4440 Doppel-IC-Verstärkerschaltung

Das vollständige Schaltbild des 4440IC-Verstärkers ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Aufgrund der hohen Leistung der Schaltung wird nicht empfohlen, zum Aufbau dieser Schaltung ein Steckbrett zu verwenden. Daher werden wir zu Hause eine Leiterplatte bauen, indem wir eine Audioverstärker-Leiterplatte für diese Schaltung entwerfen.

Ich habe die Kondensatoren C13 und C14 am ersten IC und auf die gleiche Weise C23 und C16 am zweiten IC an die IC-Pins 1 und 7 angeschlossen. Diese Kondensatoren werden als Rückkopplungskondensatoren bezeichnet. Die niedrige Grenzfrequenz unseres Verstärkers hängt vom Wert dieser Kondensatoren ab. Wenn der Wert erhöht wird, verzögert sich die Startzeit. Die Spannungsverstärkung dieser Kondensatoren auf IC 1 und 2 kann durch Variieren des Wertes des Widerstands R1 bzw. R2 eingestellt werden.

Die Kondensatoren C15 und C19 für den ersten IC und C20 und C21 für den zweiten IC sind mit dem Ausgangsanschluss mit den IC-Pins 9 bis 10 und 13 bis 12 verbunden. Diese Kondensatoren werden als Bootstrap-Kondensatoren bezeichnet und dienen zur Bass- oder Niederfrequenzeinstellung.

Die C3 und C4 sind sehr wichtige Kondensatoren. Der Wert dieses Kondensators sollte hoch sein. Normalerweise werden 2200 uF 35 V oder 4700 uF 35 V für die Filterung der Hauptstromversorgung und die Handhabung der Last empfohlen. Die Kondensatoren sind für 1 bis 3 Ampere ausgelegt, um die Klangqualität zu verbessern. Die Kondensatoren C2 und C5 sind Filterkondensatoren, mit denen der für unseren Verstärker-IC bereitgestellte Audioeingang gefiltert wird.

Die Kondensatoren C18 und C17 sind die Bypass-Kondensatoren, die in einem Audiosystem oder anderen elektronischen Schaltkreisen zur Rauschfiltration verwendet werden. Wenn ein aktives Gerät wie unser Audioverstärker an die Stromversorgung angeschlossen ist, erzeugt der von unserem Gerät aufgenommene Strom einen Spannungsabfall über der Stromversorgung. Aufgrund der Änderung der Impedanz unserer Last und mehrerer aktiver Lasten, die auf demselben Pfad angeschlossen sind, schwankt der aufgenommene Strom und erzeugt mehr Spannungsspitzen und Erdungssprünge. Um dieses Problem zu vermeiden, verwenden wir normalerweise einen Bypass-Kondensator in unserer Last, der einen Bypass-Pfad für transienten Strom bereitstellt, anstatt durch den gemeinsamen Pfad zu fließen.

LA4440 Audio Amplifier PCB Design

Wie bereits erwähnt, weist die Schaltung einen hohen Strompfad auf und kann daher nicht auf einem Steckbrett aufgebaut und getestet werden. Daher haben wir eine Leiterplatte für die obige Schaltung unter Verwendung der Eagle-Software entworfen. Sie können jede PCB-Design-Software Ihrer Wahl verwenden. Sie können die Schaltung auch direkt auf eine Perf-Platine löten, wenn Sie keine Leiterplatte entwerfen möchten. Mein PCB-Layout sieht wie folgt aus.

Wir werden dieses PCB-Design-Layout verwenden, um unsere eigene PCB zu Hause zu bauen. Sie können die GERBER-Datei für diese Leiterplatte auch über den folgenden Link herunterladen. Sobald Sie die GERBER-Datei erhalten haben, können Sie die Leiterplatte entweder zu Hause erstellen, indem Sie den Anweisungen für hausgemachte Leiterplatten folgen, oder die GERBER-Datei mit einem Leiterplattenhersteller teilen, um sie herzustellen.

Laden Sie die Hochleistungs-Stereo-Audioverstärkerplatine LA4440 GERBER herunter

Das PCB-Design verfügt über zwei Audioeingänge, einer über eine direkte Audio-Leitung über Aux und eine 3,5-mm-Audio-Buchse und der andere über eine drahtlose Bluetooth-Verbindung. Wir haben auch Schraubklemmen verwendet, um die Platine mit Strom zu versorgen und zwei 20-W-Lautsprecher anzuschließen. Die Potentiometer dienen zur Steuerung von Lautstärke, Bässen und Höhen.

Erstellen einer Leiterplatte mithilfe der Tonerübertragungsmethode

Zur Demonstration dieses Projekts haben wir unsere eigene Leiterplatte mit der Tonerübertragungsmethode erstellt. Die folgenden Bilder zeigen die verschiedenen Phasen unserer Platine während des Herstellungsprozesses.

Schauen Sie sich das Bild unten an, um zu sehen, wie die hausgemachte Leiterplatte nach dem Bohren aller Komponentenpads aussieht. Wie Sie sehen können, hat sich das Board als ordentlich herausgestellt und die Pads sind alle deutlich und klar.

Sobald die Platine gelesen ist, ist es Zeit, alle Komponenten einzusetzen und auf die maßgeschneiderte Platine zu löten. Die Komponenten, mit denen ich die Platine gelötet habe, sind unten aufgeführt. Hier verwende ich ein Zweikanal-Potentiometer zur Steuerung von Lautstärke, Bass und Höhen. Für die Stromversorgung können Sie eine 12-V-Stromversorgung von 1 bis 3 Ampere oder eine 12-V-Batterie verwenden.

Die zweipoligen Schraubklemmen dienen zur Stromversorgung und zum Anschluss der Lautsprecher. Die dreipoligen Schraubklemmen dienen zur Bereitstellung des Audioeingangs. Wir fügen auch ein Mini- Onboard-Bluetooth-Modul hinzu, da die Leute heutzutage gerne Songs direkt von ihrem Handy und natürlich über drahtlose Verbindungen abspielen. Sie müssen auch eine Stecker-Buchse-Kopfzeile einfügen, um sie leicht entfernen und ändern zu können. Für die Stromversorgung dieses Bluetooth-Moduls habe ich einen LM7805-Überspannungsregler-IC verwendet, mit dessen Hilfe die Spannung von 12 V auf 5 V gesteuert und gesenkt werden kann.

Beachten Sie, dass ich das Diodenbrückenteil von der Leiterplatte entfernen musste, um die Schaltungsgröße mit der geringeren Abmessung zu reduzieren und es kompakt zu machen. Für die Stromversorgung des Transformators müssen Sie jedoch eine Diodenbrücke mit 4 Stück 5408 Allzweck-3-Ampere-Dioden verwenden, bevor Sie diese Verstärkerschaltung eingeben. Das folgende Bild zeigt, wie es aussieht, nachdem alle Komponenten gelötet wurden.

LA440 Verstärkerschaltung funktioniert

Sobald die Karte fertig ist, können wir sie testen, indem wir die Lautsprecher direkt anschließen und mit Strom versorgen. Der Audioeingang kann entweder über eine 3,5-mm-Audiobuchse (dreipoliger Schraubanschluss) oder über unser Bluetooth-Modul erfolgen. Die vollständige Funktionsweise der Verstärkerschaltung wird in beiden Modi im folgenden Video demonstriert. Wenn Sie Fragen haben, können Sie unser Circuitdigest-Forum verwenden, um Ihre Fragen zu stellen.

Tipps und Überlegungen zum Design von Audioverstärkern

Der IC LA4440 oder CD4440 verfügt über eine eingebaute thermische Abschaltung und leitet viel Wärme ab. Bringen Sie also einen guten Kühlkörper für eine längere Lebensdauer an. Sie können auch einen Lüfter an Ihr Verstärkergehäuse anschließen. Es ist ein häufiges Problem, dass der Verstärker unter Rauschen leidet und ein Summen erzeugt. Stellen Sie Folgendes sicher , um das Rauschproblem des Audioverstärkers zu vermeiden.

1. Der Kühlkörper hat GND gemeinsam mit den Minuspolen der Stromversorgung.
2. Verwenden Sie ein paar große Kondensatoren in Leistungsfilter- und Gleichrichtungsstufen wie 2200 uF, 4700 uF oder 6800 uF oder 10000 uF, 25 V oder 50 V, um das beste Ergebnis zu erzielen. Verwenden Sie kein Transformator-Netzteil, da es nicht für die Stromversorgung der Batterie benötigt wird.
3. Das Gehäuse des Lautstärke-, Bass- und Höhenpotentiometers sollte bei negativem Netzteil eine gemeinsame Masse haben.
4. Verwenden Sie ein Metallgehäuse
5. Außerdem hängt das Geräusch von einer guten Erdung der Hauptleitung ab und sollte mit dem Schrank verbunden werden.
6. Sie können auch einen Audio-Transformator zur Isolierung und Rauschfilterung verwenden.