[IC后级] 制作TDA7250半分立前后一体功放板

[复制链接] 查看: 1048|回复: 10

213

主题

1

好友

2345

积分

罗宾汉 当前离线

00后的小烧友

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

UID
810894
帖子
2733
精华
0
经验
2345 点
金钱
1823 ¥
注册时间
2016-3-19
发表于 2025-8-11 15:43 | 显示全部楼层
【前言】
时隔多年之后,又带来了一个较大规模的制作。这次制作的目的主要是为了补偿原先uPC1298项目半途而废,以及十周年纪念款达林顿功放板左右声道不在同一个板子上(集成化程度太低)这一遗憾。另外由于前段时间服务器丢失,坛里原有的关于TDA7250的帖子已经全部不可见,因此在这里抛砖引玉,希望能提供一点用于总结教训和接受批评的资源。先放上成品图如下(目前部分电容因为缺货还没焊上去,但不影响用)
整版图(压缩).jpg

整版图2(压缩).jpg

【器件选型与方案设计】
本次制作的后级部分选用意法半导体的TDA7250芯片作为驱动器,安森美MJE243 / MJE253对管作为推动管,以及东芝2SC3280 / 2SA1301对管作为功率管;前级部分则选用德克萨斯NE5534单运放。

相对于曾经做过的uPC1298等方案而言,TDA7250明显的优点是内置恒流控制电路,不需要温度补偿即可实现稳定的静态电流控制,因此该功放电路无需调试,一装就响,而且没有因热失控而烧毁大管的风险,很适合条件有限的新手DIY;缺点就是静态电流的选择权不在自己手中,经测试,官方电路下每声道大管与推动管总共的静态电流达到90mA(13.5mV ÷ 0.15Ω),这一电流显然过于巨大,导致工作一段时间后各个主要器件都有明显的发热。 作为半分立功放,本制作能用相对低的成本获得相对高的输出功率,功价比相对于LM3886等大电流集成运放芯片更高,而复杂度相对于全分立功放更低,并且基本无需担心差分输入晶体管电学特性不对称导致输出直流偏移的情况。

TDA7250自身的驱动能力较弱,仅有±5mA。因此,官方推荐使用达林顿管作为功率管。但是,由于TIP147等达林顿管假货较多,价格也偏高,所以本制作仍然采用传统的两级普通管方案。这里选用的还是之前用过的MJE243 /253作为推动管,这对管子具有同种外形封装下相对较大的额定电流(4A持续)。功率管也还是之前用过的2SC3280 /2SA1301对管,因为这对管子价格便宜一点,一对只需要两块六毛钱,而且假货较少。后级部分电路图如下。

屏幕截图 2025-08-11 150151.png

由于官方要求TDA7250的最佳电压放大倍数为26dB(20倍),这一倍数显然太低,所以需要前级才能正常使用。前段时间为了实现我客户的工作项目,买了一些NE5534和LM7812 /7912稳压管,项目结案后刚好分别剩余一对,因此直接拿来用。目前暂定放大倍数为 [ 1 + ( 43kΩ ÷ 10kΩ ) ] ≈ 3.39倍。NE5534自带中点漂移纠正和频率补偿,但是这里用不到,完全可以直接空着不接,不过保险起见我还是加了一对22pF小电容。7812 / 7912是为前级提供工作电压的,但是它们的耐压比较低,如果不是为了消耗库存,我本应该用LM317 / 337的,这个耐压高一点,更安全。当然,由于这两个稳压管的位置在PCB的边缘,所以如果以后整机总装时候恰好有双组输出的变压器,完全可以直接抛弃它们,改用另外一组变压器供电。

屏幕截图 2025-08-11 150055.png

屏幕截图 2025-08-11 150159.png


【PCB设计】
本次PCB设计的难度理论上不大,因为TDA7250的引脚排列方式比较人性化,左右声道是严格对称的,所以我画PCB的时候也是按照左右对称的方式放置器件。但是因为走线比较多,最后还是做成了四层板。为了提高使用寿命和可靠性,大部分外围器件使用的是直插器件,所有关键的电容都尽可能使用了贴片陶瓷电容/独石电容、薄膜校正电容和固态电解电容,这样就不会出现在使用年久后出现电解液干枯而导致容量损失的情况。部分电容的取值我没有存货,所以设计的时候我就设计成了多个电容并联的形式,以便尽快做出成品。PCB布局如下图(红色=上表面,蓝色=下表面,土黄色=内夹层1,深绿色=内夹层2),为了减小交流声,采用了大小地分离方案,所有的电源地接在一起,所有的信号地接在一起,然后这两者之间通过一个贴片保险丝R32连接。两个输出端分别串联了1uH的空芯电感线圈,这两个线圈都是以前买来但一直没用的,我也不知道有什么用,但看到别人都有,我就也加进去了。

屏幕截图 2025-08-11 145941.png

屏幕截图 2025-08-11 145952.png

屏幕截图 2025-08-11 150008.png

【组装】
其实主板的组装应该先贴完所有的贴片,然后再去焊直插件。不过我为了方便调试,还是先焊接了直插最后才贴片。因为手里没有0.15Ω的贴片电阻,所以实际上是用三个0.05Ω的电阻像“搭桥”一样串联在一起的。其他部分基本上没啥大问题。四个大管需要分别用云母片绝缘再装到散热器上,两面都要抹少量的导热硅脂,但是螺丝不需要加绝缘垫圈,因为东芝的这种管子在螺丝孔那个部位是全塑料的,不导电,只有背后才需要绝缘。这还是我第一次用云母片,看起来像塑料,敲敲听声音像玻璃,手抠一下还会分层,我还用打火机烧了好一会才确定它不是用塑料片假冒的。

组装图1(压缩).jpg

组装图2(压缩).jpg

【调试】
其实基本不需要调试,通电就是了。但是这个电路对电源电压要求比较高,正负12V的电源是不能开机的。所以我直接把之前做达林顿功放用的正负24V的变压器拿出来,就可以正常使用了。功放发热量很大,但是连续使用一个小时后,测静态电流没有明显增大,应该不会出现热失控,只不过就是摸起来确实挺烫手而已。表现出乎意料的好,声音非常干净,有劲,而且电流声几乎没有,只有贴着喇叭才能听到嘶嘶声。不过用手摸音量电位器的时候还是会有电流声,因为我用的这款电位器金属外壳是不沾焊锡的,不能做接地屏蔽,这也是没办法的事了。


调试图(压缩).jpg

175

主题

4

好友

1224

积分
     

侠之大者 当前离线

Rank: 6Rank: 6

UID
282006
帖子
3184
精华
0
经验
1224 点
金钱
916 ¥
注册时间
2011-1-12
发表于 2025-8-11 18:30 | 显示全部楼层
和1298比起来哪个声音好。

213

主题

1

好友

2345

积分

罗宾汉 当前离线

00后的小烧友

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

UID
810894
帖子
2733
精华
0
经验
2345 点
金钱
1823 ¥
注册时间
2016-3-19
 楼主| 发表于 2025-8-11 18:50 来自手机端 | 显示全部楼层
b1979 发表于 2025-8-11 18:30
和1298比起来哪个声音好。

我耳朵比较木,我觉得听不出啥区别,而且我用的喇叭太差了,是十块钱一个的那种液晶电视喇叭,基本上功率够大而且没啥失真的话听起来都一个样子。反而现在这个TDA7250的板子底噪电流声都比较小,而且集成度高,用起来我觉得舒服一点。

何况我当时做uPC1298的时候用的大管也是3280 / 1301这对管子,不过当时买的是老款的,P型管还是绿色的。现在老款的没货了买的新款激光字的就是黑色的,应该区别不大吧我觉得

321

主题

2

好友

5042

积分

罗宾汉 当前离线

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

UID
1109
帖子
4694
精华
0
经验
5042 点
金钱
4372 ¥
注册时间
2004-7-28
发表于 2025-8-11 20:42 | 显示全部楼层
前级输出少电阻,C20C26改到前级运放+-端也许不错

213

主题

1

好友

2345

积分

罗宾汉 当前离线

00后的小烧友

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

UID
810894
帖子
2733
精华
0
经验
2345 点
金钱
1823 ¥
注册时间
2016-3-19
 楼主| 发表于 2025-8-12 00:56 来自手机端 | 显示全部楼层
swsw4321 发表于 2025-8-11 20:42
前级输出少电阻,C20C26改到前级运放+-端也许不错

前后级之间的电阻这个确实是没考虑到,应该还可以补救。至于C20和C26保持官方图原有设计,是担心如果前级出现问题无法使用的话,可以直接舍弃前级这部分,而后级还是完整的一套官方电路

设计的时候好像还漏掉了3脚和8脚积分电路里面的那个100k电阻,这个我后期飞线补上了,但是似乎没啥影响

20

主题

5

好友

1514

积分
     

侠之大者 当前离线

Rank: 6Rank: 6

UID
318978
帖子
2084
精华
0
经验
1514 点
金钱
1434 ¥
注册时间
2011-4-14
发表于 2025-8-12 16:53 | 显示全部楼层
电位器上个带焊片的垫片就行,早期国产功放都这样做。

5

主题

0

好友

428

积分

业余侠客 当前离线

Rank: 4

UID
780962
帖子
1176
精华
0
经验
428 点
金钱
430 ¥
注册时间
2015-1-7
发表于 2025-8-12 21:21 | 显示全部楼层
非常不错

213

主题

1

好友

2345

积分

罗宾汉 当前离线

00后的小烧友

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

UID
810894
帖子
2733
精华
0
经验
2345 点
金钱
1823 ¥
注册时间
2016-3-19
 楼主| 发表于 2025-8-12 21:33 | 显示全部楼层
cq120104 发表于 2025-8-12 16:53
电位器上个带焊片的垫片就行,早期国产功放都这样做。

感谢提供意见。这个如果我之后组装整机的话会用上

213

主题

1

好友

2345

积分

罗宾汉 当前离线

00后的小烧友

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

UID
810894
帖子
2733
精华
0
经验
2345 点
金钱
1823 ¥
注册时间
2016-3-19
 楼主| 发表于 2025-8-13 12:55 来自手机端 | 显示全部楼层
补充:目前测试的中点电压大概是5mV多点,基本上没啥问题,比我以为的低,这么个电压可能是推动管、大管不配对导致的。正常音量下连续运行一小时后,用热电偶温度计测得大管散热器温度不超过50度,应该还算比较安全。

101

主题

0

好友

2842

积分
     

罗宾汉 当前离线

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

UID
9962
帖子
5169
精华
0
经验
2842 点
金钱
2382 ¥
注册时间
2006-6-7
发表于 2025-8-14 22:30 | 显示全部楼层
之前牛哥有做过,留意了很久。这次楼主做得不错,有实物出来了。有多出来的PCB吗?想练练手!

18

主题

8

好友

1250

积分
     

侠之大者 当前离线

Rank: 6Rank: 6

UID
844892
帖子
1217
精华
0
经验
1250 点
金钱
1178 ¥
注册时间
2018-3-4
发表于 2025-8-17 19:16 | 显示全部楼层
追寻Hi-Fi的旅程 发表于 2025-8-11 18:50
我耳朵比较木,我觉得听不出啥区别,而且我用的喇叭太差了,是十块钱一个的那种液晶电视喇叭,基本上功率 ...

请教一个问题,就用1298推3280/1301这对管,供电+-45V,推5欧音箱,大功率下会不会有爆管的危险。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2012 Comsenz Inc.

返回顶部