LA4440是一款非常受欢迎的双通道音频放大器通常用于构建高功率音频放大器IC以其高功率、易用性和低廉的价格而闻名,这使其在
家用影院和汽车放大器系统,工作电压为12V。因此,在本文中,我们将学习如何构建高功率立体声音频放大器使用LS4440音频放大器IC该电路将具有两个LS4440放大器IC,并能够驱动两个20W扬声器(20W+20W),并进行音量、低音和高音控制。此外,我们的放大器板的音频输入可以直接从音频插孔提供,也可以使用蓝牙无线提供。

我们之前已经建造了很多音频放大器电路从小到小10W放大器至重型100W功率放大器使用不同的功率放大器的类别以适应各种应用。如果您的要求不同,您也可以查看它们。

LA4440集成电路

在开始构建此放大器之前,让我们了解更多关于LA4440功率放大器IC了解其技术规格,以便我们能够有效地设计放大器。如下图所示,LA4440是由SANYO开发的14引脚线性音频放大器IC。

LA4440 IC

IC可以用作单声道音频放大器或立体声双声道音频放大器。它具有双重启用模式,即立体声模式桥接模式这两种配置模式之间的主要区别在于,在立体声模式下,单个IC最多可以驱动6W+6W的两个扬声器,这意味着只有12瓦的负载,但在桥接模式配置中,单个IC将为单个扬声器提供19W的音频输出。因此,我们需要2个IC来制作立体声和2个相同电路的副本,我们将在电路图部分讨论。在这里,我将音频放大器配置为桥接模式,以获得20W+20W的强大音频输出。由于我们的设计有两个IC,因此也称为4440双IC放大器电路除此之外,我们的音频放大器IC还具有以下优点。

  • 它具有良好的抗纹波46db
  • 良好的通道分离
  • 残余噪声小
  • 在音乐的低频到高频的宽范围内进行低音频恢复。
  • 小的弹出或启动噪音
  • 内置音频静音功能
  • 内置保护:过电压保护、浪涌电压保护、引脚对引脚短路保护。
  • 所需的最低备件

什么是纹波抑制?为什么它很重要?

纹波是电压和电流在稳态值上的变化,可以随着负载的变化而变化,这会导致电路输出端的噪声,从而导致失真。为了克服这个问题,采用了一种有助于抑制这种噪声/波纹的滤波器。这被称为纹波抑制。LA4440集成电路提供了46dB的良好纹波抑制值。

什么是通道分离? 

当单个IC封装包含更多运算放大器(LA4440 IC有2个通道)时,一个运算放大器会影响另一个运算电路的性能。为了防止这个问题,LA4440 IC提供了良好的通道分离

更多技术细节和性能图可在LA4440数据表集成电路。内部框图和引脚输出图像如下所示

LA4440 IC Internal Block Diagram

40W双IC立体声音频放大器所需材料

完整版立体声音频放大器材料清单如下所示。使用的大多数组件应该很容易获得,因为它们通常用于音频放大器电路。

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S.编号 部分 类型
1. LA4440型 IC(三洋) 2.
2. 2200华氏度/50伏 电容器(开氏管) 2.
3. 47华氏度/25伏 电容器(开氏管) 4.
4. 470华氏度/25伏 电容器(开氏管) 4.
5. 100华氏度/25伏 电容器(开氏管) 2.
6. 1uF/25伏 电容器(开氏管) 2.
7. 104磅/平方英尺 电容器(开氏管) 8.
8. 220欧姆 电阻器 2.
9 1千 电阻器 2.
10 2.2公里 电阻器 2.
11 双通道50K电位计 波恩斯/LRM 3.
12 2针螺丝端子 通用的 3.
13 3针螺丝端子 通用的 1.
14 LM7805型 电压调节器 1.
15 蓝牙模块 宇宙的 1.
16 变压器 0-12伏(经典) 1.
17 扬声器(20W)4欧姆 (斯文顿) 2.
18 1月5408日 3A通用二极管 4.
19 散热器 使用铝制散热器板 1.
20 冷却风扇 计算机机柜冷却风扇 1.
21 一些跳线    

LA4440双IC放大器电路

完整的4440IC放大器电路图如下图所示。由于电路的高功率特性,不建议使用试验板来构建此电路。因此,我们将在家里制作PCB通过音频放大器PCB的设计用于该电路。

LA4440 Double IC Stereo Audio Amplifier Circuit Diagram

我已经将第一IC上的电容器C13和C14连接到IC引脚1和7,并以相同的方式将C23和C16连接到第二IC。这些电容器被称为反馈电容器我们的放大器的低截止频率取决于这些电容器的值,如果该值增加,则启动时间将延迟。IC 1和2上的这些电容器的电压增益可以通过分别改变电阻器R1和R2的值来调节。

用于第一IC的电容器C15和C19以及用于第二IC的C20和C21与具有IC引脚9至10和13至12的输出端子连接。这些电容器被称为自举电容器和用于低音或低频调节.

C3和C4是非常重要的电容器。该电容器的值应较高,通常建议主电源过滤和负载处理使用2200uF35V或4700uF35V。电容器的额定值为1Amp至3Amp,以提高音质。电容器C2和C5是滤波电容器用于对提供给我们的放大器IC的音频输入进行滤波。

电容器C18和C17是旁路电容器其用于音频系统或用于噪声过滤的其他电子电路中。当像我们的音频放大器这样的有源设备连接到电源时,我们的设备汲取的电流将在电源上产生电压降。由于我们的负载和连接在同一路径上的几个有源负载的阻抗变化,所汲取的电流将波动,并产生更多的电压尖峰和接地反弹。为了避免这个问题,我们通常在负载中使用旁路电容器,该电容器为瞬态电流提供旁路路径,而不是流过公共路径。

LA4440音频放大器PCB设计

如前所述,该电路涉及高电流路径,因此无法在试验板上构建和测试。因此,我们使用Eagle软件为上述电路设计了一个PCB。您可以使用您选择的任何PCB设计软件。此外,如果您不想设计PCB,可以将电路直接焊接在性能板上。我的PCB布局如下所示。

LA4440 Audio Amplifier PCB Design

我们将使用这种PCB设计布局在家里建造我们自己的PCB。您也可以从下面的链接下载该PCB的GERBER文件。一旦您获得GERBER文件,您可以按照自制PCB说明在家中创建PCB,也可以与PCB制造商共享GERBER文档以制造它们。

下载LA4440高功率立体声音频放大器PCB GERBER  

LA4440 Double IC Stereo Audio Amplifier

PCB设计有两个音频输入,一个是通过aux和3.5mm音频插孔的直接音频线,另一个用于无线蓝牙连接。我们还使用螺丝端子为板供电,并连接两个20W扬声器。电位计用于控制音量、低音和高音。

使用碳粉转移方法构建PCB

为了演示这个项目,我们使用碳粉转移方法创建了自己的PCB。下图显示了我们的电路板在制造过程中的各个阶段。

PCBBuilding using Toner Transfer Method

查看下面的图片,看看钻孔所有组件焊盘后自制的PCB是什么样子的。正如你所看到的,木板已经翻得很整齐,垫子也很清晰。

PCB Board

读取电路板后,是时候插入所有组件并将其焊接在定制的PCB上了。我用来焊接电路板的组件如下所示。在这里,我使用双通道电位计来控制音量、低音和高音。对于电源,您可以使用12伏1安培至3安培的电源或12伏电池。

两个引脚螺丝端子用于为电源供电和连接扬声器。三针螺丝端子用于提供音频输入。我们还添加了一个迷你车载蓝牙模块因为现在人们喜欢直接从手机上播放歌曲,显然是通过无线连接。您还需要插入一个公母插头,以便轻松拆卸和更换。对于此蓝牙模块的电源,我使用了LM7805正电压调节器IC,它有助于控制电压并将电压从12V降至5V。

Audio Amplifier Required Components

注意,我不得不从PCB上移除二极管桥部分,以减小电路尺寸,使其紧凑。但对于变压器电源,在向该放大器电路提供输入之前,您需要使用4个5408通用3安培二极管的二极管桥。下面给出的图像显示了所有部件焊接后的外观。

 LA4440 Double IC Stereo Audio Amplifier

LA440放大器电路工作

一旦电路板准备好,我们可以通过直接连接扬声器并为其供电来进行测试。音频输入可以来自3.5毫米音频插孔(三针螺丝端子),也可以通过我们的蓝牙模块。放大器电路的完整工作在以下视频中的两种模式下都进行了演示。如果您有任何问题,可以使用我们的电路摘要论坛发布您的问题。

音频放大器设计技巧和注意事项

LA4440或CD4440集成电路具有内置的热关机功能,可散发大量热量。所以附上一个好的散热器延长使用寿命。此外,您还可以在放大器机柜上安装一个冷却风扇。放大器可能会受到噪音的影响并产生嗡嗡声,这是一个常见的问题。到避免了音频放大器噪声问题,请确保已检查以下各项。

  1. 散热器与电源负极端子共用GND。
  2. 在功率滤波器和整流级使用两个大电容器,如2200uF、4700uF或6800uF或10000uF 25v或50V电容器,以获得最佳效果。不要使用变压器电源,因为它不需要电池供电。
  3. 音量、低音、高音电位计主体应与电源负极接地。
  4. 使用金属外壳/机柜
  5. 此外,噪声取决于干线的良好接地,并且应与机柜连接。
  6. 您也可以使用音频变压器用于隔离和噪声滤波。

LA4440 Double IC Stereo Audio Amplifier