Amplificatore con TDA2050 su scheda cinese

Un piccolo ampli basato su due schedine cinesi con TDA2050 di ST, un clone dei famosi integrati LM1875/3886
della National, usati nel Gaincard, e dopo nei vari gainclone, ampli che tra gli appassionati di DIY ha fatto furori
per il suo semplice assemblaggio e per il grande suono.
Il mio amplificatore attuale usa due schedine con TPA3116, modificate,il suono è molto buono superiore a qualsiasi
amplificatore commerciale entry level, pur avendo i suoi lati negativi.

https://tinyurl.com/qoons5k

Così ho provato queste due schedine con TDA2050, costano 2 euro circa l'una e i componenti che ho usato
per la modifica forse un'altro euro, vale la pena tentare, ovviamente la soluzione migliore rimarrà
fissa nel mio ampli!
Le modifiche sono a prova di principiante, anzi chi vuole iniziare, a dissaldare e saldare non ha occasione migliore,
al limite "bruci" due euro!
Della scheda ho dato un'occhiata a tutti i valori dei componenti e sono ok, anzi le resistenze di gain sono modificate
verso un gain più basso (strano per i Cinesi!) che dovrebbe risultare di circa 27db.
Vediamo subito le modifiche per renderle un pò più audiofile.
Ho tolto tre componenti, elencati nella foto con "a b c" sono:
a) potenziometro, non serve, il controllo volume sarà unico su ambedue i canali.
b) condensatore elettrolitico sul segnale, da sostituire con condensatore in polipropilene da 1uF.
c) condensatore ceramico sul filtro in uscita, da sostituire con condensatore in poliestere, da circa 400-500nF,
   ma si può arrivare anche a 100nF.



Aggiungiamo i nuovi componenti




1) condensatore sul segnale sul piedino 1 dell'integrato e sul positivo (morsettiera) del segnale in ingresso,
   da installare il più vicino possibile all'integrato.
2) aggiunto un condensatore in poliestere da 100nF sull'alimentazione, come consigliato nel datasheet di ST.
   Qui è agganciato ad un condensatore da 1000uF presente sulla scheda, il più vicino all'integrato.
3) condensatore in poliestere sul filtro uscita, io avevo a disposizone quello che vedete di recupero, è un 490nF.

Installate al posto delle TPA3116 ho sfruttato il precedente lavoro, mi è bastato sostituirle, l'alimentazione e
tutto il resto è già ok.



Non ascoltatele prima che abbiano fatto almeno 100ore di funzionamento.
Per il "rodaggio" procuratevi delle resistenze 8Ohms, 50W, da mettere come diffusori, così si lasciano suonare di notte.

Il suono.

Il suono è nettamente migliore di tutti i chip classe T/D che ho avuto e provato,per non parlare degli ampli commerciali
neanche tanto entry che avevo fino ad una decina di anni fà, forse i T/D possono essere migliori solo sulla gamma alta,
ma neanche tanto, per il resto il TDA2050 vince su tutto, un suono più dolce/caldo con armoniche, voci
più naturali, e soprattutto il basso, anche qui non c'è un basso "grande", ma quello che c'è è buono, definito ed esteso,
molto diverso dalle TPA3116, anche se ottime, poi può anche essere che con i miei diffusori, dei Monitor Audio da 90db,
si interfaccino meglio.
Pecca su un pò sulle esse sibilanti, lievi ma ci sono, mentre sul 3116 non erano presenti.
Ottima anche l'immagine, non definita come nei classe D, ma più larga e con un 3D più che accennato.
Visti i pochi componenti attorno al TDA2050, bisogna curare al massimo sorgente e soprattutto l'alimentazione.
Io uso un lineare stabilizzato con schedina switching a 23volt con ripple a circa 15mV.
Il suono, comunque, assomiglia alla classe D, l'impostazione è sicuramente brillante.

Potenza

Veniamo al lato dolente, ho misurato la potenza erogata.
Alla prima misura ho ricavato 6,3Wrms/8Ohms 1kHz/THD 10% con 23V, per canale.
Subito ho pensato che qualcosa non funzionasse a dovere, forse che il chip fosse troppo caldo, visto che ci avevo smanettato
parecchio in prove varie.
Ho rifatto la misura a freddo, stesso identico risultato 6,3Wrms/8Ohms a 23V, mentre a 18,5V abbiamo 3,8Wrms/8Ohms.
Poi mi è balenata un'altra idea, ho cercato e trovato questo....sti cinesi!

https://tinyurl.com/y766tebu

L'integrato è sicuramente un TDA2050 fasullo, ma non credo si mettano a produrre dei falsi in cina, credo che sia semplicemente
un TDA2030 rimarchiato, infatti il suono è molto buono.
Ho guardato un pò di foto di chip in vendita in Cina, ma sono tutti dei fake, vedremo se ne troverò di originali.
Questa potenza, comunque, a me basta ed avanza, anzi sembra suoni proprio forte per avere solo 6 Watt.
A questo punto bisognerebbe rivedere la scheda con le specifiche del TDA2030, anche se il suono che ho mi aggrada molto.
Ho provato a dargli 28V, dalle misure sembra tutto ok,la distorsione a 1kHz rimane identica, così come a 20Hz e a 10kHz,e non scalda
eccessivamente, e la potenza passa a 9,7Wrms/8Ohms 1kHz/THD 10%, cominciamo ad essere su buoni valori, lo terrò così, a 28V.

Bassi passanti

Ho fatto un paio di misure anche per vedere il dimensionamento del condensatore d'ingresso.
Misure sul mio livello d'ascolto, diciamo a 1/3 potenza.

               volt   %
1000Hz   1,090  100
   40Hz   0,960  88
   30Hz   0,880  81
   20Hz   0,734  67
Siamo quasi dentro ai -3db a 20Hz, direi che ci siamo, il condesatore da 1uF è sufficiente.
A 28V perdiamo qualcosa a 20Hz, ma va meglio dai 30Hz in su, quindi anche qui si comporta bene.
Bene è tutto, mi riascolterò un bel pò di dischi, se avete voglia di costruirne uno, con dei diffusori
efficenti non credo vi deluderà, aggiungo solo che se lo tirate verso il max, i dissipatori diventano
insufficienti, bisogna cambiarli o ventilarli.
CIao!

Ciao ho lavorato in ST su amplificatori audio e conosco molto bene il TDA2050. Volevo darti qualche consiglio.
La capacita' da 470nF in serie una resistenza da 2.2 ohm è meglio che sia ceramica al posto di una al poliestere. la rete RC sulla uscita è una cella di compensazione per rendere il circuito stabile anche con carico induttivo. Non è assolutamente responsabile della qualità dell'audio . Il condensatore ceramico ha un comportamento piu ideale ad alta frequenza di uno al poliestere e quindi come cella di compensazione è meglio un ceramico. 
I condensatori al poliestere sono piu lineari a bassa frequenza e pertanto di usano solo dove passa il segnale a frequenza audio, ad esempio come condensatori di disaccoppiamento degli ingressi. 
Per quanto riguarda il dimensionamento del condensatore di in ingresso per il passa alto considera che anche se ne aumenti di molto il valore avrai comunque un altro filtro passa alto dovuto al condensatore da 22uF in serie alla resistenza di feedback collegata al ingresso negativo dell'amplificatore.
Per quanto riguarda la potenza mi sembra che sia abbastanza in target con le specifiche. Tieni presente che stai usando una board con funzionamento a singola alimentazione quindi la tensione teorica massima che ti puoi aspettare è pari a meta di questa alimentazione. Considerando il drop dei transistor d'uscita la caduta della alimentazione , se alimenti a 28V il segnale di picco dovrebbe essere circa 12V che vuol dire una potenza di 9 W su 8 ohm.
Se vuoi aumentare significativamente la potenza puoi alimentarlo fino a 44V in single supply. Se l'alimentatore è opportunamente dimensionata puoi ottenere fino a 25W su 8 ohm per canale. 
Se sei interessato a qualcosa di qualitativamente piu elevato e veramente concorrenziale (secondo me migliori) con chip  LM3886 ti consiglio di provare TDA7294-7293. Questi sono usati in parecchie realizzazioni anche Hi-end (bose, linn, casse attive tannoy). Io ho progettato il TDA7293 se vuoi qualche consiglio sul suo utilizzo, posso fornirtelo.

GRazie mille per il tuo intervento!
Bene rimetterò il ceramico, avevo letto che era meglio un poliestere, ma sai com'è quando si
è nelle mani di siti vari, senza esperienze di studio specifiche.
Tra l'altro i cinesi hanno messo una resistenza da 5 Ohms + 470nF, ho calcolato un filtro tarato sui 63kHz, ho letto che bisognerebbe avvicinarsi ai 150kHz, ma non conosco la faccenda a fondo.
Ma quindi secondo te è un vero TDA2050, questo?
Lo sto provando adesso con 34V, cavolo migliorato! Avevo provato in precedenza a 32V, ma non ero andato a fondo, è più musicale e lineare, bassi migliorati, si comporta al contrario dei D, molto bene, dopo faccio un test di potenza, a più di 34V non posso andare, peccato!
Ho un'altro problema, ha la tendenza a sibilare sulle esse femminili, diciamo che è lieve la cosa, ma mi piacerebbe sistemarla un pò.
Sui classe D avevo risolto stabilizzando bene l'alimentazione, qui ho provato con un condensatore da 3300uF (che poi era un 4000uF), nelle vicinanze del chip, ma non ha dato nessun risultato.
Quale potrebbe essere un tipo di condensatore molto veloce, da mettere nelle vicinanze del chip? possiedo solo tantalio, ceramici mkp, e polisetere, i grossi elettrolitici penso siano i più lenti, e vorrei fare una prova in questo senso.
Se hai qualche prova da farmi fare, sono tutto orecchi!
Sono rimasto molto sorpreso dalla qualità di questo integrato, avevo visto anche il 7294-7293, ma dovrei farmi un alimentatore duale, per cui sono rimasto sul TDA2050 per usare quello che avevo.
--
Ciao!

io avevo messo gli occhi sullo STA516BE, forse meno pregiato del TDA7294 ma totalmente digitale..
lavori ancora in ST?

Maxbal, lasci pure 5 ohm + 470nf  questi non creano nessun carico in banda audio servono solo per non fare oscillare l'amplificatore su carico induttivo. Non penso che non ci siano cloni cinesi marchiati ST. Possono esistere chip diversi sullo stesso integrato ed è dovuto al fatto che il progetto originale ha ormai circa 30 anni e non esistono o non è poi conveniente produrre con processi tecnologici cosi vecchi . Se il mercato richiede ancora tali prodotti vengono prodotti con processi piu nuovi ed è per questo che i chip sono piu piccoli. Non è detto che cambino le specifiche in termini di potenza. Sicuramente sono un po' meno robusti.
Per quanto riguarda la tendenza a sibilare penso che non possa essere l'amplificatore a meno che non presenti segni di instabilità.
Hai un oscilloscopio per verificarlo? 
Un problema potrebbe essere la bassa immunità a disturbi a radio frequenza. Potresti inserire un filtro per alte frequenze in ingresso. 
Ad esempio puoi mettere in serie al condensatore di ingresso 1kohm  ed in parallelo alla resistenza collegatai sul ingresso positivo una capacita da 1nF. Questo limita la banda in ingresso a circa 160Khz ed evita che eventuali segnali RF possano creare problemi .
Metti condensatori ceramici  100nf in parallelo ai condensatori sulla alimentazione e su condensatore di PSR (quello collegato alla impedenza di ingresso).
Buon divertimento.

Slash,

Non lavoro piu in STM da 20 anni. Non conosco nel dettaglio ST516BE ma mi sembra che sia solo uno stadio d'uscita per amplificatori switching . Ha bisogno di un modulatore. Io ho progettato anche amplificatori in classe D di vario tipo. Sono eccezionali dal punti di vista della efficienza. Ma comunque ancora ad oggi non confrontabili ad un buon lineare. Ideali per la realizzazione di apparecchi compatti e leggeri.

Con l'oscilloscopio ho solamente visto tre sinusoidali 100-1k-10kHz più una quadra a 100Hz, il tutto risultava perfetto, compreso la quadra con la solita pendenza curva sull'angolo destro (bassi).
Questo però fatto con sorgente pc+dac, perchè non ho un generatore, e solamente su carico di 8Ohms.
Proverò a 4Ohms con le due resistenze parallele.
Proverò di sicuro anche i filtri.
Cambiando sorgente non cambia nulla, anche con la tv, che da però meno problemi, la tendeza al soffio si nota dall'ampli precedente.
Ho provato a togliere il cavo di potenza autocostruito, particolarmente capacitivo, sostituendolo con uno normale, non cambia, anche ascoltando dai soli tweeter (uso un biwiring) si sente il quasi problema.
Ho un'altra domanda, l'alimentazione stabilizzata è da consigliare per questo TDA2050? o potrebbe essere usato un normale alimentatore ponte/condensatore?
Mi hai pungolato con il TDA7293 e questa notte ho trovato un trasformatore 35V+35V ed ho già iniziato i lavori, per fortuna ho trovato delle schede da assemblare così eviterò la dissaldatura, quindi ti romperò le scatole fra un mesetto circa!
Dimenticavo, la potenza a 34V del TDA2050 è arrivata a 12,8Wrms/8Ohms, direi che è ottimo per i miei ascolti!
Grazie Tavaz Ciao!

Una alimentazione stabilizzata (se in grado di fornire tutta la corrente necessaria) è la cosa ideale. La potenza di picco e RMS coincidono,  non  essendoci modulazione delle alimentazioni non c'e nessun residuo sulla uscita del''amplificatore. Purtroppo pero' un buon alimentatore stabilizzato di alta tensione e potenza spesso costa  piu dell'amplificatore. Se di tipo lineare necessita di grossi dissipatori e se di tipo switching (dato il rumore presente ad alta frequenza ) non è tanto ben visto in applicazioni hi-fi , anche se essendo il rumore in alta frequenza non ha nessun effetto sulla qualità audio. Di fatto la maggior parte delle realizzazioni audio lineari ha alimentazione con classico raddrizzatore a ponte di diodi e capacita. Di solito si abbonda sulle capacita e si sovra dimensiona il trasformatore per avere bassa modulazione sulla alimentazione.
Per quanto riguarda il tuo problema, prova a verificare  al massimo della potenza il comportamento dell'alimentatore. Se eccedi la corrente massima i circuiti di protezione potrebbero creare fastidiosi buchi sulle alimentazioni con sensibile effetto sulle uscite dell'amplificatore. 
Quindi per TDA7293 l'alimentatore suggerito è tradizionale. Per quanto riguarda la scelta del trasformatore. Considera che la efficenza massima di un classe AB è circa 71%. Ricorda che il valore della tensione uscita corrisponde al valore rms, quindi se 35V+35V , otterrai una tensione circa +/- 48V  . E' un po al limite per TDA7293, considerando le fluttuazioni di rete per carico da 8 ohm. Troppo per carico da 4 ohm. La potenza su 8 ohm sarebbe prossima a 100W. Dissiperesti  circa 40-50W quindi il trasformatore deve essere almeno da 300W per un amplificatore stereo. Se vuoi migliorare crosstalk puoi optare per doppia alimentazione tipo due-mono. con alimentatori di meta' potenza. 
Tieni presente che TDA7293 permettendo la funzione parallela non pone limiti alla potenza. Si può ad esempio pilotare carichi di bassa impedenza . 
Io lo uso in configurazione bridge. La potenza teorica e' 4 volte quella in single-ended. Quindi non è difficile raggiungere 200W , pero bisogna metter piu moduli in parallelo. Jeff Rowland qualche anno fa faceva qualcosa del genere con LM3886.
Io ti consigliere di procedere per grado.

Le due schedine che ho preso sono in mono, quindi con due integrati TDA, il trasformatore che ho trovato è quello in foto, neanche ricordavo di averlo, adesso sto assemblando l'alimentatore, poi il tutto andrà in un cabinet di un vecchio ampli, ma bello di estetica.

Era una cosa che dovevo fare da tempo, per liberarmi della scatola di legno.
Speriamo che questo alimetatore possa farmi assaggiare la qualita dell'integrato 7293, che se sarà buona mi farà sicuramente prendere un paio di trasformatori nuovi.
Il mio ascolto è comunuqe su livelli massimi già a 8-10W, ho un paio di bookshelf che non reggono proprio potenze superiori, anche se di targa dovrebbero resistere a potenze incredibili.
A lato sulla foto cosa è successo stasera, 34V su condensatori cinesi da 35V....sono già troppi!
Ho preso anche paura hanno fatto un bel botto!
Grazie! Ciao!
Ps, quando ho le schede in mano ti scriverò!
Max

MI sembra strano che 1 volt oltre il limite rompa un condensatore. Verifica bene la tensione d'uscita del trasformatore . Ricorda che il valore AC è rms e il quando raddrizzi ottieni quali il valore di picco rms*1.414. Se il trasformatore è da 35 v AC puoi avere in uscita 35*1.4140=49,5V quindi un condensatore da 35V lo rompi.
Attento che considerando le fluttuazioni della 220 (+/- 10%) potresti rompere anche il TDA7293. Ricorda che spesso i trasformatori forniscono il dato di tensione d'uscita alla corrente (potenza) massima. Quindi a vuoto la tensione potrebbe essere superiore.

Quei condensatori esplosi sono erano sul tda2050, alimentato a 34V, i condensatori dovrebbero essere ok fino a 35V, ma anche un pò oltre....invece sono esplosi.
Per il trasformatore, dell'alimentatore che devo ancora cablare, fortunatamente escono 30,5V+30,5V, l'avevo misurato anni fa, non ricondavo con precisione, quindi è ok per TDA7293.
Dopo mi metto al lavoro, con i cavi!
--
Ciao!