Микросхема TDA7377 предназначена для создания мощных акустических систем. В основном применяется в устройствах автозвука.
Особенности микросхемы TDA7377
При анализе внутренней структуры TDA7377, приведенной в даташите, становится очевидным, что она содержит 4 независимых усилителя звуковой частоты с фиксированным коэффициентом усиления. Два канала (IN2 и IN4) инвертируют фазу входного сигнала, два – не инвертируют (IN1 и IN3). Это позволяет включать каналы попарно для создания мостового усилителя либо использовать каждый тракт раздельно для создания квадросистем с общим заземленным проводом (Single ended) для каждого канала.
В первом случае получается выигрыш в усилении, во втором – в качестве звучания.
Выходные каскады каждого канала выполнены на комплементарных парах биполярных транзисторов. Так как триоды сформированы на одном кристалле, параметры этих элементов получаются практически идентичными.
Режим работы выходных каскадов – АВ.
В качестве достоинств микросхемы производители декларируют наличие встроенных защит от:
- замыкания на шину питания или на общую шину;
- «мягкого» замыкания при включении;
- перегрева;
- выброса напряжения при сбросе нагрузки;
- работу на нагрузку с повышенной индуктивностью;
- обрыва соединения с общей шиной;
- переполюсовки питания;
- статического электричества.
Несомненным плюсом является и наличие режима Stand by (сигнал активации совместим с логическим уровнем микроконтроллеров), а также диагностического выхода. Он представляет собой транзисторный ключ с открытым коллектором, который переходит в открытое состояние при возникновении:
- Режима клиппирования.
- Замыкания любого из выходов.
- «Мягкого» замыкания при включении.
- Перегрева.
При любой неисправности усилителя надо в первую очередь проверить состояние вывода диагностирования. Еще лучше добавить в стандартную схему усилителя цепь со светодиодом, загорающимся при переходе вывода 10 в активное состояние.
Кроме того, к достоинствам микросхемы относят и простоту схемы подключения, требующую минимального количества внешних элементов.
Параметры усилителя
В первой таблице указаны предельные характеристики микросхемы. При их достижении усилитель может выйти из строя, работа TDA7377 при таких параметрах не предусматривается.
| Предельные параметры | ||
|---|---|---|
| Характеристика | Значение | Размерность |
| Напряжение питания (Vop) | 18 | вольт |
| Напряжение питания DC (Vs) | 28 | вольт |
| Напряжение питания пиковое (Vpeak) | 40 | вольт |
| Пиковый выходной ток (Io) | 4,5
(единичный импульс длительностью 100 мкс) |
ампер |
| 3,5 (повторяющиеся импульсы f>10 Гц) | ||
| Предельная рассеиваемая мощность (Ptot) | 36 (при температуре корпуса 85 град.С) | ватт |
| Температура перехода и хранения (Tj, Tstg) | минус 40..+150 град.С | град.С |
Следующая таблица содержит электрические характеристики микросхемы TDA7377, замеренные при условиях:
- напряжение питания – 14,4 вольт;
- сопротивление нагрузки – 4 Ом;
- частота – 1 кГц;
- Токр=25 град.С.
Если условия замеров были иными, они указываются дополнительно.
| Электрические характеристики | |||
|---|---|---|---|
| Параметр | Значение | Размерность | Условия тестирования |
| Собственный потребляемый ток (Iq) | не более 150 | миллиампер | Rнагр=∞ |
| Сдвиг выходного напряжения (Vos) | до 150 | милливольт | |
| Выходная мощность (Po) | не менее 21
в мостовом режиме |
ватт | Rнагр=4 Ω, коэффициент нелинейных искажений (КНИ) 10% |
| не менее 6,5
в режиме с общим заземленным проводом |
|||
| 11,5
(типовое значение) в режиме с общим заземленным проводом |
ватт | Rнагр=2 Ω, коэффициент нелинейных искажений (КНИ) 10% | |
| Предельная выходная мощность (Po max) | не менее 33 | ватт | Uпит=14,4 В, мостовой режим |
| Коэффициент нелинейных искажений (THD) | 0,02 (тип.) | процентов | Rнагр=4 Ω, Выходная мощность от 0,1 до 4 ватт в режиме Single ended |
| 0,03 (тип.) | процентов | Rнагр=4 Ω, Выходная мощность от 0,1 до 10 ватт в режиме моста | |
| Подавление пульсаций напряжения питания (SVR) | не менее 50 | децибел | На частоте 300 Гц,
Rg=0 |
| Подавление взаимного проникновения сигнала между каналами в мостовом режиме (CT) | 70 (тип.) | децибел | На частоте 1 кГц |
| 60 (тип.) | децибел | На частоте 10 кГц | |
| Подавление взаимного проникновения сигнала между каналами в режиме Single end (CT) | не менее 55 | децибел | На частоте 1 кГц |
| 60 (тип.) | децибел | На частоте 10 кГц | |
| Подавление входного сигнала в режиме Stand by (Asb) | не менее 80 | децибел | При выходной мощности 1 ватт |
| Коэффициент усиления по напряжению (Gv) | 19..21 в режиме single ended | децибел | |
| 25..27 в режиме моста | |||
| Небаланс коэффициента усиления по каналам | не более 0,5 | децибел | |
| Входное сопротивление (Ri) | не менее 20 в режиме single ended | килоом | |
| не менее 10 в режиме моста | |||
| Уровень собственных шумов на выходе в режиме Single end (Ein) | 2 (тип.) для неинвертирующего канала | микровольт | Стандартная частотная коррекция А |
| 5 (тип.) для инвертирующего канала | |||
| Уровень собственных шумов на выходе в режиме моста (Ein) | 3,5 (тип.) | микровольт | В полосе частот 22 Гц..22 кГц, Rg=0 |
| Потребление тока в режиме Standby (Isb) | не более 100 | микроампер | Ustby=0..1,5 вольт |
| Ток вывода Standby (Ipin7) | не более 50 | микроампер | Vpin7=5 вольт |
| Пороговое напряжения отключения режима Standby (Vsb out) | не менее 3,5 | вольт | |
| Пороговое напряжения включения режима Standby (Vsb in) | не более 1,5 | вольт | |
| Средний выходной ток детектора клиппирования (Icd off) | 90 (тип.) | микроампер | d=1%, вывод 10 подключен к шине +5 вольт через резистор 10 кОм, Rнагрузки=4 Ома |
| Средний выходной ток детектора клиппирования (Icd on) | 100 (тип.) | микроампер | d=4%, вывод 10 подключен к шине +5 вольт через резистор 10 кОм, Rнагрузки=4 Ома |
| Напряжение насыщения вывода 10 (Vsat pin 10) | не более 7 | вольт | При втекающем токе 1 мА |
Варианты корпуса и цоколевка
Микросхема TDA7377 выпускается в двух вариантах корпуса Multiwatt15:
- Для горизонтальной установки.
- Для вертикальной установки.
Обе модификации не имеют отличий по электрическим параметрам и распиновке. В любом случае микросхему надо устанавливать на радиатор, в противном случае сработает защита от перегрева и получить заявленную мощность не получится. Функциональное назначение выводов приведено в таблице.
| Номер вывода | Обозначение | Назначение |
|---|---|---|
| 1 | OUT1 | Выход канала 1 |
| 2 | OUT2 | Выход канала 2 |
| 3 | VCC | Напряжение питания |
| 4 | INPUT1 | Вход канала 1 |
| 5 | INPUT2 | Вход канала 2 |
| 6 | SVR | Вывод подключения времязадающего конденсатора |
| 7 | Stand By | Управляющий вход активации режима ожидания |
| 8 | PW-GND | Общая шина питания |
| 9 | S-GND | Общая сигнальная шина (внутри микросхемы электрически не соединена с выводом 8) |
| 10 | DIAGNOSTIC | Диагностический выход |
| 11 | INPUT4 | Вход канала 4 |
| 12 | INPUT3 | Вход канала 3 |
| 13 | VCC | Напряжение питания |
| 14 | OUT4 | Выход канала 4 |
| 15 | OUT3 | Выход канала 3 |
Практическая схема включения
Внутренняя структура микросхемы позволяет комбинировать схему включения TDA7377 , создавая, по необходимости, мостовые усилители или подключение Single ended. Самый очевидный вариант подключения показан на рисунке. Здесь каждый канал работает отдельно (квадросистема).
Для реализации такой схемы (и последующих) требуется набор внешних элементов:
- конденсаторы С6, С5 – блокировочные по питанию;
- выходные конденсаторы С9-С12, их ёмкость может быть уменьшена, если не предполагается работа с акустической системой сопротивлением в 2 Ома;
- входные конденсаторы С1-С4 предотвращают появление на входе постоянной составляющей, которая может быть усилена и передана на выход;
- RC-цепочка входа активации Stand by устраняет щелчок в динамиках в момент переключения, ограничивая скорость нарастания напряжения на входе.
Конденсатор С8 также устраняет посторонние шумы при переходных процессах, его оптимальная емкость указана на схеме усилителя.
Объединяя попарно инвертирующие и неинвертирующие входы, можно сконфигурировать микросхему под мостовой усилитель. Выходные конденсаторы здесь не нужны, остальные элементы те же, что и в предыдущей схеме (увеличены номиналы входных конденсаторов).
Наконец, можно создать комбинированную схему. Здесь два входа включены раздельно, образуя стереофонический тракт. Два оставшихся входа объединяются, а выход включается по схеме моста (этот тракт используется, как монофонический с повышенной мощностью).
При необходимости замены, в качестве практического аналога TDA7377 можно использовать квадроусилитель TDA7379. Самое существенное отличие этих микросхем – предельное напряжение питания (у TDA7379 оно составляет 20 вольт против 18). В определенных случаях можно заменить TDA7377 и на 7375 или TDA7560, но такая замена в каждом случае требует анализа и принятия индивидуального решения.
