Kennismaking
De TDA2030 van ST Microelectronics is een zeer goedkope klasse-AB audio eindversterker in Pentawatt-5 behuizing waarmee u eindversterkers tot een maximaal vermogen van 14 W kunt samenstellen met een vervorming van 0,5 %, een voeding van 14 V en een luidspreker van 4 Ω. De chip is voorzien van beveiligingen tegen te grote uitgangsstromen en zorgt ervoor dat de eindtransistoren steeds in hun SOA (Safe Operation Area) ingesteld blijven. Het IC gaat naar een shutdown modus als de chip-temperatuur te hoog wordt. U kunt één exemplaar van dit IC al voor € 0,12 bestellen via de bekende Chinese sites. Een bouwpakketje met de absoluut minimale configuratie rond een TDA2030 kost slechts € 0,44.
 |
| Intern blokschema van de TDA2030. (© 2020 Jos Verstraten) |
- Niet-inverterende ingang (1)
- Inverterende ingang (2)
- -Ub of GND (3)
De massa van de schakeling, eventueel kunt u deze pen gebruiken voor de negatieve voeding bij symmetrische voeding (maximaal -18 V) - UIT (4)
De uitgang van de versterker, gaat naar de scheidingselco (enkelvoudige voeding) of naar de luidspreker (symmetrische voeding). - + Ub (5)
De positieve voeding, maximaal +36 V bij enkelvoudige voeding of +18 V bij symmetrische voeding).
 |
| Behuizing en aansluitgegevens van de TDA2030. (© 2020 Jos Verstraten) |
- Prijsindicatie: vanaf € 0,12 (China) of € 0,74 (Nederland)
- Fabrikant: ST Microelectronics
- Behuizing: Pentawatt-5
- Voedingsspanning: ±18 V of +36 V max.
- Ruststroom: 40 mA typisch
- Maximale uitgangsstroom: 3,5 A piek
- Differentiële ingangsspanning: ±15 V max.
- Offsetspanning ingangen: ±2 mV typisch
- Offsetstroom ingangen: ±20 nA typisch
- Ingangsimpedantie: 5 MΩ typisch
- Ingangsruis: 3 µV typisch
- Spanningsversterking zonder terugkoppeling: 90 dB typisch
- Spanningsversterking met terugkoppeling: 30 dB typisch
- Uitgangsvermogen in 4 Ω (d = 0,5 % bij 1 kHz): 14 W typisch
- Uitgangsvermogen in 4 Ω (d = 10 % bij 1 kHz): 18 W typisch
- Harmonische vervorming bij 12 W in 4 Ω: 0,2 % typisch
- Harmonische vervorming bij 8 W in 8 Ω: 0,1 % typisch
- Vermogensbandbreedte bij 12 W en 4 Ω: 10 Hz ~ 140 kHz
Voorbeeldschakeling 1: enkelvoudige voeding
In de onderstaande figuur wordt de TDA2020 toegepast als audio eindversterker met enkelvoudige positieve voeding van +35 V. U kunt het IC schakelen alsof het een gewone operationele versterker is. De niet-inverterende ingang wordt door middel van de spanningsdeler R2/R3 ingesteld op de helft van de voedingsspanning. Deze spanning wordt ontkoppeld door de elco C2. De ingangsspanning wordt via de volume potentiometer R1 en de scheidingscondensator C1 aangeboden aan de niet-inverterende ingang. Om te verhinderen dat het signaal afvloeit naar de massa via de condensator C2 moet u de weerstand R4 in het schema opnemen. Als gevolg van de hoge ingangsweerstand van de TDA2030 heeft deze weerstand een verwaarloosbare invloed op de instelspanning.
De versterking van de schakeling is afhankelijk van de verhouding tussen de weerstanden R5 en R6. De condensator C3 zorgt ervoor dat de versterking voor zeer lage frequenties flink afneemt. Dan gaat immers de hoge impedantie van dit onderdeel een rol spelen in de tegenkoppeling.
Tussen de uitgang en de massa GND staat een soort van snubber netwerkje R7-C5, dat een rol speelt in het stabiel houden van de versterker.
 |
| De TDA2030 met enkelvoudige voeding. (© 2020 Jos Verstraten) |
In de onderstaande figuur is het schema getekend van een identieke versterker, maar nu met symmetrische voeding van ±15 V. U kunt het ingangssignaal nu rechtstreeks aan de niet-inverterende ingang aanbieden, dus zonder scheidingscondensator. De potentiometer R1 zorgt voor de gelijkspanningsinstelling van deze ingang, die op 0 V staat. Ook de luidspreker kan nu rechtstreeks op de uitgang worden aangesloten, zonder grote scheidingscondensator.
 |
| De TDA2030 met symmetrische voeding. (© 2020 Jos Verstraten) |
Zoals geschetst in de onderstaande figuur kunt u de TDA2030 gebruiken als driver voor een zwaardere externe eindtrap. De basis/emitter-spanningen van de eindtransistoren ontstaan over de weerstanden R6/R7 en R8/R9. Voor kleine uitsturing levert alleen de TDA2030 het uitgangsvermogen. Als u de TDA2030 maximaal uitstuurt ontstaan over deze vier weerstanden spanningen die groot genoeg zijn om de eindtransistoren in geleiding te sturen. De rest van de schakeling is reeds besproken.
 |
| De TDA2030 als driver voor een 40 W eindtrap. (© 2020 Jos Verstraten) |
Een hoger vermogen kunt u ook genereren door twee TDA2030 chip's te schakelen als brugversterker. Dank zij de verschilversterkers aan de ingang van de schakeling is dat niet zo moeilijk. U kunt immers de ene TDA2030 schakelen als niet-inverterende versterker en de tweede als inverterende versterker. Als beide met hetzelfde signaal worden gestuurd, zullen de uitgangen twee 180° in fase verschoven signalen genereren, die u kunt gebruiken om één luidspreker aan te sturen. Het schema is getekend in de onderstaande figuur. Het ingangssignaal gaat naar IC1 die op de reeds bekende manier als niet-inverterende versterker is geschakeld. Via de weerstand R7 wordt een klein deel van het in fase signaal aangeboden aan de inverterende ingang van IC2. Beide versterkers hebben identieke terugkoppel-elementen:
- IC1: R3, C4, R4
- IC2: R5, C5, R6
en versterken dus even veel. Op de twee uitgangen verschijnen signalen die in tegenfase zijn. Het grote voordeel van deze configuratie is dat er een maximaal vermogen uit de beschikbare voedingsspanning naar de luidspreker wordt gestuurd.
 |
| Twee TDA2030 IC's vormen een 35 W versterker. (© 2020 Jos Verstraten) |
Tot slot van deze bespreking van de TDA2030 vestigen wij uw aandacht op een wel heel goedkoop kitje rond dit IC. Voor slechts € 0,44 koopt u via AliExpress onderstaande bouwpakketje bij Diy More. Een uitstekende basis voor het experimenteren met dit veelzijdige audio-IC!
 |
| Het allergoedkoopste bouwpakketje met een TDA2030. (© AliExpress) |
TDA2030A Audio Amplifier Module
