High Quality & Low Cost PowerAmp mit TDA7294

Bauvorschläge für Verstärker oder Endstufen gib es im Netz wie Sand am Meer. Meist sind die Projekte aber etwas extrem, was das erklärte Ziel angeht. Bei dem einen hebt man sich allein am Trafo schon einen Bruch, beim anderen braucht man ein halbes Jahr Zeit und einen Privatkredit, um alle Teile zusammen zu bekommen.
Dieser Vorschlag ist im Vergleich dazu super langweilig: keine besonderen Teile, nicht besonders gross und sehr skalierbar, was die gewünschte Leistung angeht.
Ohne Trafo und ohne Kühlkörper kostet das abgebildete Teil unten gerade mal 10 Euro.
Das setzt lediglich vorraus, dass man die einseitige Platine selber ätzen kann.

Erratum 06/2010: Achtung: bitte den Kondensator C4, 33pF NICHT BESTÜCKEN. Dieser soll eigentlich einer hochfrequenten Schwingneigung entgegenwirken, aber genau das Gegenteil ist der Fall. C4 führt zu Schwingen im MHz Bereich, weil bei hohen Frequenzen keine phasenrichtige Gegenkopplung mehr gegeben ist.

Die Grundlage bildet der TDA7294 von SGS Thomson. Dieser ist für unter 5 Euro z.B. bei Reichelt erhältlich.
Der IC beinhaltet eine vollständige Endstufe, die nur noch wenige externe Bauteile benötigt. Je nach verwendetem Transformator und Kühlkörper sind Ausgangsleistungen bis zu 100W an 4 Ohm möglich. Näheres dazu im Datenblatt des Herstellers.
Ich habe diesen IC gewählt, weil er eine DMOS Ausgangstreiberstufe hat und auch sonst durch sehr geringe Verzerrungen und sehr geringes Rauschen glänzt. Manch ältere Endstufe wäre froh, wenn sie so gute Werte liefern würde.

Das ganze hat aber auch eine Kehrseite: wann immer man kleine Signale verstärken möchte ist darauf zu achten, das selbst die kleinsten Störungen am Eingang zu merklichen Störungen am Ausgang führen. Ein unglückliches Platinenlayout führt bei diesem IC unweigerlich zum Schwingen, Brummen oder zu beidem.
Ich habe versucht all das in den Griff zu bekommen und die Platine verfügt über eine sternförmige Masseführung sowie verschiedene Massnahmen um die Schwingneigung zu unterdrücken.
Grosser Dank gilt hier mal wieder meinem genialen Fachkollegen unter www.elektrik-trick.de, der mir mit seinem Entwurf erst die Idee Nahe gebracht hat, und dessen wertvolle Entwicklungsarbeit auch in diesen Vorschlag eingeflossen ist.

Unten gibt es den Schaltplan, Bestückungsplan und das Layout. Inzwischen habe ich auch mal den Frequenzgang vermessen und komme auf einen linearen Bereich von 3Hz - 20kHz.

 Wie man im Schaltplan und auf der Platine sehen kann, gibt es einige Steckverbinder. in der Mitte der Platine, zwischen den beiden Siebelkos befindet sich der Massepunkt, an den die Mittelanzapfung des Trafos angeschlossen wird. Die beiden anderen Wechselspannungsstecker befinden sich rechts und links vom Gleichrichter mit der Bezeichnung AC1 und AC2. Seitlich sind die Stecker für den Lautsprecheranschluss. Der positive Anschluss ist neben dem IC, der Lautsprecher-Masseanschluss seitlich auf der Platine.
Auf der anderen Seite befindet sich ein 4 poliger Molex Steckverbinder. Die Reihenfolge der Kontakte ist NF-Eingang, Masse, Standby/Mute und +Ub.
Schaltet man auf die Standby/Mute Leitung +Ub, schaltet man den Verstärker ein, legt man Standby/Mute auf Masse, schaltet man ihn ab.
der Stecker ist so belegt, das alle erforderlichen Signale dort vorhanden sind.

Die Bauteildimensionierung ist im vorliegenden Fall auf maximal +/- 30V Betriebsspannung ausgelegt. Bei Verwendung eines Trafos mit 2x 18V Wechselspannung ergeben sich +/- 25V Betriebsspannung, was zu einer Ausgangsleistung von maximal 36W an 8 Ohm oder 72W an 4 Ohm reicht. Bis 30W (8 Ohm) und 60W(4 Ohm)sollte die Signalqualität wirklich sehr sehr gut sein.
Für maximal Ausgangsleistung wird ein Trafo mit 2x 28V benötigt. Die Spannungsfestigkeit der Siebkondensatoren und der anderen Elkos wäre dann entsprechend auf 63V zu erhöhen. Ich hab aber noch nicht geprüft, ob dafür genug Platz auf der Platine ist. Könnte knapp werden.

Unten seht ihr den Frequenzgang bei nahezu Vollast und THD+N < 1%. Die obere Kurve ist bei 8 Ohm Last, die untere bei 4 Ohm. Artefakte am rechten Bildrand stammen von meiner (alten & preiswerten)Soundkarte und nicht vom Verstärker...