CIA Proiect Anul 3 Sem 2

Amplifator stereo de putere cu TDA2003- Bunea Adrian Siegfried

Typeequationhere .

Circuite intregate analogice

-Proiect-Amplificator stereo de putere cu

TDA 2003

Profesor Indrumator: Ș.l.dr.ing. Stan Valentin

Student : Bunea Adrian Siegfried

Grupa: 8312

1 2012/2013


Cuprins1. Tema proiect

2. Descrierea generala

3. Schema bloc

4. Schema electronic

5. Calcul si alegerea componentelor

6. Diagrama de defectare

7. Tehnologie de realizare si simulare

8. Cablajul imprimat

9. Bibliografie

2 2012/2013


1.Tema proiect

Sa se proiecteze un dispozitiv electronic, folosind un circuit integrat care sa amplifice un semnal.

2.Descrierea generala

In realizarea amplificatorului stereo de putere sau folosit 4 circuite integrate de tip TDA2003, cate doua (montate in punte) pentru fiecare cale. Acest amplificator are o putere de 2x12,5 W pe o sarcina de 4 Ω, la o tensiune de alimentare minima de 13,8 V. Deci se preateaza foarte bine la utilizarea in autoturisme.

Puterea eficace disponibila la iesirea unui amplificator se determina cu

relatia: Pef=U ef2

RL¿

¿ =UCC2

8 Rl

Uef = tensiunea la bornele rezistentei de sarcina(RL);UCC = tensiunea de alimentare.Daca amplificatorul audio se alimenteaza de la o baterie de acumulatori de

12 V, vom avea o aplitudine maxima a tensiunii de iesire de 12 V, daca neglijam caderile de tensiune pe etajele de iesire aflate in saturatie.

La o sarcina de 4 Ω vom avea o putere eficace maxima egala cu

Pef(4Ω)= 122

8 x4=4,5W

Daca bacteria autoturismului este bine incarcata, ea va atinge tensiunea de 13,8 V (si nu de 12 V). Cu aceasta corectie putem considera ca amplificatorul furnizeaza la iesire o putere eficace de 5-6 W.

3 2012/2013


Aceasta putere nu poate fi depasita decat marind excursia semnalului de

iesire. Pentru acest scop se utilizeaza montajele in punte, care permit dublarea tensiunii semnalului de iesire, rezultan o putere eficace conform relatiei:

Pef(punte)= (2 x12)2

8 x 4=18W

Deci puterea de iesire a crescut de 4 ori( fata de 4,5W).Principiu de functionare a unui montaj in punte consta in atacarea simultana

a doua amplificatoare unul cu semnalul care trebuie amplificat, celalat amplificator cu acelasi semnal defazat cu 1800 .

Conectand difuzorul intre iesirile celor doua amplificatoare, excursia de semnal care ataca difuzorul este dubla, fiecare amplificator furnizand excursia unui amplificator classic. Dubland tensiunea vom obtine o putere majorata de patru ori.

Se observa ca sarcina de iesire a amplificatoarelor (difuzorul) nu este conectata intre o iesire si masa, ca in cazul classic, ci intre doua “puncte calde”. Este deci necesar ca iesirile amplificatorului in punte sa fie protejate contra scurcicuitelor la masa.

Acest tip de amplificaot este denumit si booster, ceea ce semnifica un generator auxiliar pentru sporirea tensiunii.

4 2012/2013


Cele doua cai ( stanga si dreapta) sunt identice.Circuitul integrat TDA2003 rezista la inversarile ale tensiunii de alimentare,

precum si la scurtcircuitari la masa ale iesirii ca si la utilizarea unor sarcini inductive. Tensiunea de alimentare are valoarea nominal de 18 V, dar poate atinge accidental valori de pana la 28V, fara riscul de distrugere a circuitului.

TDA 2003 are o banda de trecere cuprinsa intre 40 Hz si 15KHz pentru o sarcina de 4 Ω si o putere de iesire de 1W.

Cele patru circuite integrate TDA 2003 se fixeaza pe un radiator de racire corespunzator.

Valoarea rezistorului R1 determina castigul amplificatorului. O valoare mai scazuta a lui R1 determina cresterea amplidicarii.

La o tensiune de alimentare de 13,8V amplitudinea varf - la - varf a semnalului de iesire (pana la saturatie) variaza in functie de impedanta de sarcina.

Pentru fiecare dintre sarcini banda de trecere a amplificatorului este de cel putin 50HZ – 15 KHz.

Grupul R6, C8 asigura stabilitatea in frecventa a amplificarii. Cresterea valorii lui R6 sau scaderea valorii lui C8 determina aparitia oscilatiilor.

Stabilitatea Montajului (evitarea intrarii in oscilatie) este asigurata de grupurile R4, C6 si R5,C7. Intrarea in oscilatie conduce la cresterea consumului circuitului integrat si la incalzirea sa excesiva.

Condesatoarele electrolitice C23 si C24 impreuna cu bobina L(12µH/5A) au rol de filtrare a tensiunii de alimentare si de eliminare a impulsurilor parasite. Daca se doreste un filtraj suplimentar de antiparaiztare se va inseria pe cordonul (cablul) de alimentare o bobina de 2mH.

Condensatoarele C19, C20 indeplinesc rolul de decuplare a tensiunii de alimentare.

Aplicatii :5

2012/2013


Amplificator stereo de putere cu TDA 2003

Caracteristici:1. Tensiune de alimentare……………………………±18V2. Temperatura de functionare…………-400C-1500C3. Putere maxima de iesire: - 6W pe 4Ω si 10W pe 2Ω cu THD=0,1%4. Distorsiuni armonice: - f=1 kHz ,RL= 4Ω , P0=0.05 - 4.5W = 0.15% - f=1 kHz ,RL= 2Ω , P0=0.05 - 7.5W = 0.15%

5. Curentul de repaus ………………………………….38mA6. Randamentul la putere maxima: - 4 Ω - 69% / 2 Ω - 65%

Configuratia Pinilor

6 2012/2013


3.Schema bloc

4.Schema electronica

7 2012/2013


5. Calculul si alegerea componentelor

8 2012/2013


1) TDA 2003 X 42) Difuzor (13W, 4Ω) X 23) Rezistente

a) 2 X 680Ωb) 2 X 10 kΩc) 6 X 1Ω

4) Condesatoarea) 2 X 100 nFb) 2 X 470 nF

5) Condesatoare electrice:4 X1000µF/25V 6) Bobina

1 X 125µH/5A7) Siguranta

Piesa Nr. Bucati Pret bucata Pret total

TDA 2003 4 2.00 RON 8.00 RON

Difuzor 2 44.99 RON 89.98 RON

Rezistente 10 0.65 RON 6,5 RON

Condensatoare 4 0.05 RON 0.2 RON

Bobina 1 0.10 RON 0.1 RON

Siguranta 1 2.5 RON 2.5 RON

Pret total: 107,28

6) Diagrama de defecte

9 2012/2013


• Pe coloana din dreapta este reprezentata

solutia la detectia problemei gasite

• Pe coloana din stanga

se face detectia problemei

Tabel cauza defect / efectOscilatii parazite Incalzire TDA/arderea

acestuia

Vibratii mecanice Ruperea lipiturilor

Supratensiune Arderea difuzorului

7.Tehnologie de realizare si simulari

10 2012/2013


Cablajul este realizat in ULIBOARD11.0. Pentru realizarea lui practic se va folosii hartie press and peel. Realizarea se face astfel:

• Se face designul cu ajutorul programelor CAD.

• Se imprima cu ajutorul imprimantei laser pe hartia press and peel.

• Se curata PCB-ul de impuritati.

• Se va pune hartie cu partea imprimata peste PCB dupa care se va apasa cu fierul de calcat pana dispar bulele de aer.

• Urmeaza indepartarea cuprului in plus de pe PCB. Clorura feerica se va turna intr-un recipient de plastic sau sticla.

• gaurirea PCB-ului

Simularea circuitului se se face cu ajutorul

programului MULTISIM11.0. Realizarea se face astfel :

• se deseneaza schema electrica in program;

• se ruleaza programul;

• se observa rezultatul rularii si daca functioneaza

sau nu schema;

8. Cablajul imprimat

11 2012/2013


Vedere 3D

Vedere ULTIBOARD

12 2012/2013


Vedere press and pill

13 2012/2013


9. Bibliografie

1. http://www.adelaida.ro

2. www.connexelectronics.ro

3. www.wikipedia.ro

4. TDA2003 datasheets

5. revista TEHNIUM

14 2012/2013

Documents

CIA Proiect Anul 3 Sem 2