低音と高音を制御するハイパワーla4440ダブルICステレオオーディオアンプ

LA4440は非常に人気のデュアルチャネルであるオーディオアンプ、一般的に、高電力オーディオ・アンプを構築するために使用されます。このICは、高出力、入手の容易さ、低価格で知られ

ており、12Vで動作するホームシアターやカーアンプシステムの間で人気があります。したがって、この記事では、LS4440オーディオアンプICを使用してハイパワーステレオオーディオアンプを構築する方法を学習します。この回路には2つのLS4440アンプICがあり、音量、低音、高音を制御する2つの20Wスピーカー（20W + 20W）を駆動できます。また、アンプボードのオーディオ入力は、オーディオジャックから直接提供することも、Bluetoothを使用してワイヤレスで提供することもできます。

私たちはこれまで、さまざまなアプリケーションに合わせてさまざまなクラスのパワーアンプを使用して、小さな10Wアンプから重い100Wパワーアンプまで、多くのオーディオアンプ回路を構築してきました。要件が異なる場合は、それらを確認することもできます。

LA4440 IC

このアンプの構築を始める前に、LA4440パワーアンプICについて理解し、その技術仕様を理解して、アンプを効率的に設計できるようにしましょう。以下に示すように、LA4440はSANYOが開発した14ピンリニアオーディオアンプICです。

このICは、モノラルオーディオアンプまたはステレオデュアルチャンネルオーディオアンプとして使用できます。ステレオモードとブリッジモードの2つの有効化モードがあります。これら2つの構成モードの主な違いは、ステレオモードでは1つのICで最大6W + 6Wの2つのスピーカーを駆動できるため、負荷はわずか12ワットですが、ブリッジモード構成では、1つのICから19Wのオーディオ出力が得られます。シングルスピーカー用。したがって、ステレオを作成するための2つのICと、回路図のセクションで説明する同じ回路の2つのコピーが必要です。ここでは、20 W + 20Wの強力なオーディオ出力を取得するためにオーディオアンプをブリッジモードで構成しました。私たちの設計には2つのICがあるため、4440ダブルICアンプ回路とも呼ばれます。。これとは別に、当社のオーディオアンプICには次の利点もあります。

それは良いリップル拒絶46dbを持っています
良好なチャネル分離
小さな残留ノイズ
音楽の低周波数から高周波数までの広範囲にわたる低オーディオ復元。
小さなポップアップまたは開始ノイズ
内蔵オーディオミューティング機能
内蔵保護：過電圧保護、サージ電圧保護、ピン間短絡保護。
最低限必要なスペアパーツ

リップルリジェクションとは何ですか？なぜそれが重要なのですか？

リップルは、負荷に応じて変化する定常状態の値に対する電圧と電流の変化であり、これにより回路の出力端にノイズが発生し、それによって歪みが発生します。この問題を克服するために、このノイズ/リップルを除去するのに役立つフィルターが採用されています。これはリップル除去と呼ばれます。LA4440 ICは、46dBの優れたリップル除去値を提供します。

チャネル分離とは何ですか？

1つのICパッケージにさらに多くのオペアンプが含まれている場合（LA4440 ICには2つのチャネルがあります）、1つのオペアンプが別のオペアンプの性能に影響を与えます。この問題を防ぐために、LA4440ICは優れたチャネル分離を提供します

LA4440 ICのデータシートには、パフォーマンスグラフとともに技術的な詳細が記載されています。内部ブロック図とピン配置画像を以下に示します。

40WデュアルICステレオオーディオアンプに必要な材料

完全なステレオオーディオアンプの部品表を以下に示します。使用されるコンポーネントのほとんどは、オーディオアンプ回路で一般的に使用されているため、簡単に入手できるはずです。

S.No	部品	タイプ	量
1	LA4440	IC（三洋）	2
2	2200uF / 50 V	コンデンサ（ケルトロン）	2
3	47uF / 25 v	コンデンサ（ケルトロン）	4
4	470uF / 25 V	コンデンサ（ケルトロン）	4
5	100uF / 25 V	コンデンサ（ケルトロン）	2
6	1uF / 25V	コンデンサ（ケルトロン）	2
7	104 PF	コンデンサ（ケルトロン）	8
8	220 OHOMS	抵抗器	2
9	1 K	抵抗器	2
10	2.2 K	抵抗器	2
11	デュアルチャネル50Kポテンショメータ	BOURNS / LRM	3
12	2ピンネジ留め式端子	ジェネリック	3
13	3ピンネジ留め式端子	ジェネリック	1
14	LM7805	VOLTAGE REGULETOR IC	1
15	BLUETOOTHモジュール	コズミック	1
16	変成器	0 -12 V（クラシック）	1
17	スピーカー（20W）4オーム	（SWETON）	2
18	1N5408	3A汎用ダイオード	4
19	ヒートシンク	アルミヒートシンクプレートを使用	1
20	冷却ファン	コンピュータキャビネット冷却ファン	1
21	ジャンパー線

LA4440ダブルICアンプ回路

完全な4440ICアンプの回路図を下の画像に示します。回路の高出力の性質のため、この回路を構築するためにブレッドボードを使用することはお勧めしません。したがって、この回路用のオーディオアンプPCBを設計することにより、自宅でPCBを構築します。

最初のICのコンデンサC13とC14を、同じ方法で2番目のICのC23とC16をICピン1と7に接続しました。これらのコンデンサはフィードバックコンデンサと呼ばれます。アンプの低いカットオフ周波数は、これらのコンデンサの値に依存します。値を大きくすると、始動時間が遅れます。IC 1と2のこれらのコンデンサの電圧利得は、それぞれ抵抗R1とR2の値を変えることによって調整できます。

1番目のIC用のコンデンサC15とC19、および2番目のIC用のC20とC21は、ICピン9〜10および13〜12の出力端子に接続されています。これらのコンデンサはブートストラップコンデンサと呼ばれ、低音または低周波調整に使用されます。。

C3とC4は非常に重要なコンデンサです。このコンデンサの値は高くする必要があります。通常、主電源のろ過と負荷処理には2200uF35Vまたは4700uF35vをお勧めします。コンデンサの定格は、音質を向上させるために1Ampから3Ampです。コンデンサC2とC5は、アンプICに提供されるオーディオ入力をフィルタリングするために使用されるフィルタコンデンサです。

コンデンサC18とC17は、オーディオシステムやその他の電子回路でノイズフィルタリングに使用されるバイパスコンデンサです。オーディオアンプのようなアクティブデバイスが電源に接続されている場合、デバイスによって引き出される電流によって、電源の両端に電圧降下が発生します。負荷のインピーダンスの変化と同じパスに接続されたいくつかのアクティブな負荷のために、引き出される電流は変動し、より多くの電圧スパイクとグランドバウンスを生成します。この問題を回避するために、通常、負荷にバイパスコンデンサを使用します。このコンデンサは、共通パスを流れる代わりに、過渡電流のバイパスパスを提供します。

LA4440オーディオアンプPCB設計

前述のように、回路には大電流経路が含まれているため、ブレッドボード上で構築およびテストすることはできません。したがって、Eagleソフトウェアを使用して上記の回路用のPCBを設計しました。任意のPCB設計ソフトウェアを使用できます。また、PCBを設計したくない場合は、回路をパフォーマンスボードに直接はんだ付けすることができます。私のPCBレイアウトは次のようになります。

このPCB設計レイアウトを使用して、自宅で独自のPCBを構築します。このPCBのGERBERファイルは以下のリンクからダウンロードすることもできます。ガーバーファイルを入手したら、自家製PCBの指示に従って自宅でPCBを作成するか、ガーバーファイルをPCBメーカーと共有して製造することができます。

LA4440ハイパワーステレオオーディオアンプPCBガーバーをダウンロード

PCB設計には2つのオーディオ入力があります。1つはAuxおよび3.5mmオーディオジャックを介した直接オーディオラインを介したもので、もう1つはワイヤレスBluetooth接続用です。また、ネジ留め式端子を使用してボードに電力を供給し、2つの20Wスピーカーを接続しました。ポテンショメータは、音量、低音、高音を制御するために使用されます。

トナー転写方式を使用したPCBの構築

このプロジェクトのデモンストレーションでは、トナー転写方式を使用して独自のPCBを作成しました。以下の画像は、製造プロセス中のボードのさまざまな段階を示しています。

以下の画像をチェックして、すべてのコンポーネントパッドをドリルした後の自家製PCBがどのように見えるかを確認してください。ご覧のとおり、ボードはきれいになっていて、パッドはすべてはっきりとはっきりしています。

ボードが読み取られたら、すべてのコンポーネントを挿入し、カスタムメイドのPCBにはんだ付けします。ボードのはんだ付けに使用したコンポーネントを以下に示します。ここでは、音量、低音、高音を制御するためにデュアルチャンネルポテンショメータを使用しています。電源には、12v 1 Amp〜3Ampの電源または12Vバッテリーを使用できます。

2ピンネジ留め式端子は、電源に電力を供給し、スピーカーを接続するために使用されます。 3ピンネジ留め式端子は、音声入力を提供するために使用されます。また、最近では携帯電話から直接、明らかにワイヤレス接続を介して曲を再生することを好むため、ミニオンボードBluetoothモジュールも追加しています。また、簡単に取り外して変更できるように、オス-メスヘッダーを挿入する必要があります。このBluetoothモジュールの電源には、電圧を12Vから5Vに制御および降下させるのに役立つLM7805正電圧レギュレータICを使用しました。

小さい寸法で回路サイズを小さくし、コンパクトにするために、PCBからダイオードブリッジ部分を削除する必要があることに注意してください。ただし、トランス電源の場合、このアンプ回路に入力を与える前に、4個の5408汎用3アンペアダイオードを備えたダイオードブリッジを使用する必要があります。以下の画像は、すべてのコンポーネントがはんだ付けされた後の外観を示しています。

LA440アンプ回路の動作

ボードの準備ができたら、スピーカーを直接接続して電源を入れることでテストできます。オーディオ入力は、3.5mmオーディオジャック（3ピンネジ留め式端子）から、またはBluetoothモジュールを介して行うことができます。アンプ回路の完全な動作は、以下のビデオの両方のモードで示されています。ご不明な点がございましたら、Circuitdigestフォーラムを使用して質問を投稿してください。

オーディオアンプの設計のヒントと考慮事項

LA4440またはCD4440ICにはサーマルシャットダウンが組み込まれており、大量の熱を放散します。したがって、長寿命のために優れたヒートシンクを取り付けてください。また、アンプキャビネットに冷却ファンを取り付けることもできます。アンプがノイズに悩まされ、ブーンという音がすることはよくある問題です。オーディオアンプのノイズの問題を回避するには、以下がチェックされていることを確認してください。

ヒートシンクは、電源の負端子と共通のGNDです。
最良の結果を得るには、2200uF、4700uF、6800uF、10000uF、25v、50Vのコンデンサなどの大きなコンデンサをパワーフィルタと整流ステージで使用します。バッテリーからの電力には必要ないため、トランス電源は使用しないでください。
音量、低音、高音のポテンショメータ本体は、電源が負の共通のアースである必要があります。
金属製のケース/キャビネットを使用する
また、ノイズはメインラインの良好な接地に依存するため、キャビネットに接続する必要があります。
アイソレーションとノイズフィルタリングにオーディオトランスを使用することもできます。