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sábado, 22 de dezembro de 2018

Amplificador de Audio TDA7560, 4x 45W, 12V: Guia Completo e Dicas de Aplicação

Circuito Integrado TDA7560 - fvml
Circuito Integrado TDA7560

Olá entusiastas da eletrônica!

Você está procurando um amplificador de áudio potente e versátil para seus projetos? O TDA7560 pode ser exatamente o que você precisa! Este componente é um verdadeiro gigante no mundo dos amplificadores para automóveis, oferecendo 4 x 45W de potência com tecnologia HSD (High Side Driver). Vamos explorar todos os detalhes deste circuito integrado que está revolucionando sistemas de áudio automotivos e não só!

O que Torna o TDA7560 Tão Especial?

O TDA7560 é um amplificador de áudio QUAD BRIDGE de 4 x 45W com tecnologia HSD (High Side Driver), projetado especialmente para aplicações automotivas de alta potência. Sua capacidade de operar diretamente com alimentação de 12V DC o torna extremamente versátil, permitindo sua utilização em:

  • 🚗 Sistemas de áudio automotivos de alta qualidade
  • 🔊 Caixas de monitor ativas
  • 🎬 Sistemas de home theater compactos
  • 🔧 Projetos DIY de áudio para entusiastas

Uma das características mais impressionantes do TDA7560 é sua capacidade de lidar com sinais de entrada muito altos (± 8Vpk) sem qualquer degradação de desempenho. Isso significa que você pode conectá-lo diretamente a diversas fontes de áudio sem se preocupar com sobrecarga ou distorção!

Tecnologia por Trás do TDA7560

O TDA7560 representa um avanço significativo na tecnologia de amplificadores, utilizando a classe de tecnologia BCD (Bipolar/CMOS/DMOS) em sua construção. Este amplificador de classe AB vem encapsulado em uma cápsula Flexiwatt 25, projetada especificamente para rádios automotivos de alta potência.

A estrutura de saída P-Channel/N-Channel totalmente complementar permite uma oscilação de tensão de saída trilha a trilha que, combinada com alta corrente de saída e perdas de saturação minimizadas, estabelece novas referências de potência no campo de rádio de carro, com performances de distorção inigualáveis.

💡 Curiosidade: A tecnologia BCD combina as vantagens dos transistores bipolares (alta capacidade de corrente), CMOS (baixo consumo de energia) e DMOS (alta tensão de operação), resultando em um componente extremamente eficiente e robusto.

CC Offset Detector: Proteção inteligente

Uma das características mais importantes do TDA7560 é seu detector de deslocamento DC. Este recurso inteligente evita que um deslocamento DC anômalo nas entradas do amplificador seja multiplicado pelo ganho e resulte em um grande desvio perigoso nas saídas, o que poderia levar a danos nos alto-falantes por superaquecimento.

O recurso é habilitado pelo pino MUTE e funciona com o amplificador em modo mute, sem sinal nas entradas. A detecção de deslocamento DC é sinalizada no pino HSD, permitindo que sistemas de proteção adicionais sejam ativados se necessário.

4 Dicas Essenciais de Aplicação (ref. ao circuito da Fig. 2)

Fig. 2 - Diagrama Esquemático

1° SVR (Supply Voltage Rejection)

Além de sua contribuição para a rejeição de ondulação, o capacitor SVR controla a sequência de tempo de ligar/desligar e, consequentemente, desempenha um papel essencial na otimização do "pop" durante os transientes ON/OFF

Para atender a ambas necessidades, o VALOR RECOMENDADO MÍNIMO É 10µF.

⚠️ Dica importante: Não subestime a importância deste capacitor! Um valor inadequado pode resultar em ruídos audíveis durante a ligação/desligamento do sistema e até mesmo em instabilidade operacional.

2° ESTÁGIO DE ENTRADA (INPUT STAGE)

As entradas do TDA7560 são compatíveis com o Terra (GND) e podem suportar sinais de entrada muito altos (± 8Vpk) sem qualquer degradação de performances. Se o valor padrão para os capacitores de entrada (0,1µF) for adotado, o limite de baixa frequência será de 16 Hz.

Para aplicações que exigem resposta em frequência mais ampla, você pode ajustar o valor dos capacitores de entrada. Por exemplo, para uma resposta de frequência que comece em 10 Hz, você precisaria de capacitores de aproximadamente 0,16µF.

3° STAND-BY E MUTING

Fig. 3 - PinOut TDA7560

As instalações STAND-BY e MUTING são ambas compatíveis com CMOS. Na ausência de portas do CMOS ou do Microprocessadores, uma conexão direta para Vs destes dois pinos é admissível, mas uma resistência equivalente a 470k Ohm deve ser apresentada entre a fonte de alimentação e os pinos de bloqueio e de espera.

Células R-C devem sempre ser usadas para suavizar as transições e evitar qualquer transiente audível e/ou ruídos. Sobre o stand-by, a constante de tempo a ser atribuída para obter uma transição virtualmente livre de "pop" deve ser mais lenta que 2.5V/ms.

💡 Dica de ouro: Para obter os melhores resultados na transição stand-by/mute, experimente valores de capacitores entre 1µF e 10µF combinados com resistências entre 10kΩ e 100kΩ. Isso garantirá transições suaves e sem ruídos indesejados.

4° DEFINIÇÃO DO RADIADOR DE CALOR

Em condições normais de uso (alto-falantes de 4 Ohm), os requisitos térmicos do dissipador de calor devem ser deduzidos da Fig. 4, que relata a dissipação de energia simulada quando programas musicais em potência reais são executados.

Fig. 4 - Gráfico Relação Potência / Dissipação

O ruído com amplitude gaussiana foi empregado para esta simulação. Com base nisso, clip de recorte frequente (pior caso) irá causar Pdiss = 26W

Assumindo T_amb = 70°C e T_CHIP = 150°C como limite de condições, a resistência térmica do dissipador de calor deve ser de aproximadamente 2°C/W. Isso evitaria qualquer ocorrência de desligamento térmico mesmo após operação de longo prazo e volume total.

⚠️ Atenção: Nunca subestime a importância de um bom dissipador de calor! Um dissipador inadequado pode levar ao superaquecimento do componente, redução de vida útil e até falha catastrófica do circuito.

Layout e Montagem

Disponibilizamos o diagrama esquemático do circuito para você poder baixar, o layout está nas Fig. 5 e Fig. 6. Um layout cuidadoso é essencial para garantir o desempenho ideal do amplificador e minimizar ruídos e interferências.

Fig. 5 - Disposição dos componentes
Fig. 6 - Placa invertida

Algumas dicas importantes para a montagem:

  • 🔧 Mantenha as trilhas de sinal o mais curtas possível
  • 🔧 Use uma área de cobre sólida para o terra
  • 🔧 Separe as trilhas de áudio das trilhas de alimentação
  • 🔧 Posicione os capacitores de desacoplamento o mais próximo possível dos pinos de alimentação

Especificações Técnicas

SUPERIOR OUTPUT POWER CAPABILITY:

  • 4 x 50W / 4Ω MÁX.
  • 4 x 45W / 4Ω EIAJ
  • 4 x 30W / 4Ω @ 14,4V, 1KHz, 10%
  • 4 x 80W / 2Ω MÁX.
  • 4 x 77W / 2Ω EIAJ
  • 4 x 55W / 2Ω @ 14.4V, 1KHz, 10%
  • Exelente Capacidade de Condução 2Ω
  • Distrição de Classe HI-FI
  • Baixo Ruído de Saída

Conclusão

O TDA7560 é sem dúvida uma excelente escolha para quem busca potência, qualidade e confiabilidade em um amplificador de áudio. Sua capacidade de operar com alimentação simples de 12V, combinada com sua potência de saída impressionante e recursos de proteção inteligentes, o torna ideal para uma ampla gama de aplicações.

Seja para melhorar o sistema de som do seu carro, construir caixas de monitor ativas ou desenvolver um sistema de home theater compacto, o TDA7560 oferece tudo que você precisa para um áudio de alta qualidade.

✨ Dica final: Experimente combinar o TDA7560 com um bom pré-amplificador e fontes de alimentação de qualidade. O resultado será um sistema de áudio surpreendente que vai muito além das expectativas!

Perguntas Frequentes

Posso usar o TDA7560 com alimentação de 24V?

Não é recomendado. O TDA7560 foi projetado especificamente para operar com alimentação de 12V (até 14.4V em veículos). Usar uma tensão mais alta pode danificar permanentemente o componente.

Qual a diferença entre os modos Stand-by e Mute?

O modo Stand-by coloca o circuito em um estado de baixo consumo de energia, desativando a maioria dos circuitos internos. O modo Mute simplesmente silencia a saída de áudio sem desligar completamente o circuito. O Stand-by é mais econômico em termos de consumo, enquanto o Mute permite uma reativação mais rápida do áudio.

Posso usar alto-falantes de 8Ω com o TDA7560?

Sim, você pode usar alto-falantes de 8Ω, mas a potência de saída será reduzida aproximadamente pela metade em comparação com alto-falantes de 4Ω. A vantagem é que o dissipador de calor pode ser menor, pois haverá menos dissipação de energia.

O TDA7560 precisa de fonte simétrica?

Não, uma das grandes vantagens do TDA7560 é que ele opera com alimentação simples (não simétrica), o que simplifica muito a fonte de alimentação necessária para o projeto.

Como posso proteger melhor meu amplificador?

Além das proteções internas do TDA7560, é recomendado adicionar fusíveis na linha de alimentação, diodos de proteção contra inversão de polaridade e, se possível, um circuito de delay para evitar ruídos na ligação.

👋 E por hoje é só, espero que tenhamos alcançado suas expectativas!

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Shalom.

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