L’ampli TDA7294

L’amplificateur TDA7294 est un composant utilisé dans de nombreux amplis hifi ou sono parce qu’il est assez simple à utiliser. Il se peut aussi que vous visitiez cette page pour en savoir plus concernant une réparation d’ampli ou pour une nouvelle conception d’ampli jusqu’à 100 Watts efficaces de qualité hifi.

Les détails, schémas et les astuces de simplification sur l’ampli TDA7294 sont présentés dans cet article. Cet ampli intégré est facile à utiliser et ne nécessite que peu de composants externes.

Description du TDA7294 (ampli intégré)

L’ampli TDA7294 est un circuit intégré monolithique en boitier Multiwatt15 destiné aux applications audio hifi (home cinéma, enceintes amplifiées, TV). Le TDdA7294 bénéficie d’une large plage de tensions d’alimentations et fonctionne bien même avec une alimentation mal régulée. L’ampli TDA7294 se passe de relais grâce à sa fonction silencieux qui élimine tout « ploc » gênant dans les haut-parleurs quand on allume l’ampli.

Brochage (pinout) du TDA7294

La broche 1 de l’ampli TDA7294 est à gauche lorsqu’on regarde le composant vers soi, pattes vers le bas :

Broche 1 à gauche

La partie métallique du boitier est reliée au -Vcc. Attention à l’isolation par rapport au radiateur !

A titre indicatif, le schéma interne d’un ampli TDA7294 :

Schéma interne (schéma bloc) du TDA7294

Maximums absolus du TDA7294

Comme tous les amplis, le TDA7294 possède aussi ses limites (maximum absolus, « absolute maximum ratings ») :

– Tension d’alimentation max : +/-50 V (pas de signal), +/-40 V (si musique)

– Courant de sortie max : 10 A

– Puissance dissipée : 50 W (boitier à 70 °C)

– Température de fonctionnement : 0 °C – 70 °C

Caractéristiques électriques du TDA7294

Lorsque l’ampli TDA7294 est sous tension et en fonctionnement (mode « play »), voici les caractéristiques électriques principales :

– Courant de repos : 30 mA typiques (65 mA max)

– Offset d’entrée en tension : +/-10 mV max

– Offset d’entrée en courant : +/-100 nA

– Vitesse de balayage (slew rate) : 10 V/us (7 V/us min.)

– Gain en boucle ouverte : 80 dB

– Gain en boucle fermée : 24 dB min. et 40 dB max (pour assurer une bonne stabilité)

Le gain en boucle fermée est défini par l’utilisateur avec 2 résistances (comme pour n’importe quel ampli op monté en amplificateur non inverseur)

– Réjection de l’alimentation : 75 dB typiques (60 dB min.)

– Résistance d’entrée : 100 kOhms

Fonction veille (Standby) :

– active en dessous de +1,5 V max sur la broche Standby (l’ampli est en standby)

– inactive au dessus de +3,5 V max sur la broche Standby (l’ampli fonctionne)

– atténuation en mode Standby : 70 dB min, 90 dB typiques

Fonction silencieux (Mute) :

– active en dessous de +1,5V max sur la broche Standby (l’ampli est en silencieux)

– inactive au dessus de +3,5V max sur la broche Standby (l’ampli fonctionne)

– atténuation en mode Mute : 60 dB min, 80 dB typiques

Puissance de sortie à 0,5 % de distorsion :

– 70 Wrms à 8 Ohms, +/-35 V

– 70 Wrms à 6 Ohms, +/-31 V

– 70 Wrms à 4 Ohms, +/-27 V

Puissance de sortie à 10% de distorsion :

– 100 Wrms à 8 Ohms, +/-38 V

– 100 Wrms à 6 Ohms, +/-33 V

– 100 Wrms à 4 Ohms, +/-29 V

Conception du TDA7294

Les amplis audio à transistors bipolaires sont contraints à la zone de second claquage (second breakdown) liés aux transistors bipolaires de puissance. Cette zone limite le fonctionnement sûr (SOA) et donc la puissance maximale de sortie dans le cas où la charge (haut-parleur) est fortement inductif ou capacitif.

L’avantage du TDA7294 est de dépasser ce problème est utilisant un étage de sortie à transistor Mosfet de puissance. Pour les curieux et curieuses des transistors Mosfet de puissance, un petit article très sympa :

Les transistors MOSFET de puissance

L’étage de sortie du TDA7294 n’est donc limité que par la dissipation de chaleur et non la restriction due au second claquage. Dans le TDA7294, un contrôle de température local est ajouté pour réguler dynamiquement la puissance maximum dissipée.

Fonction Mute et Standby du TDA7294

Le TDA7294 intègre aussi les fonctions de veille (Standby) et silencieux (Mute). Pas besoin de relais de temporisation pour le haut-parleur ! On a tout intérêt pour la simplicité à les gérer automatiquement. La constante de temps est liée à un condensateur :

Fonctions silencieux (Mute) et veille (Stand by) du TDA7294

Les valeurs sont données ici par le constructeur à titre d’exemple. La diode permet une décharge plus rapide du condensateur de 10 uF.

Amplis intégrés : TDA7294 vs. LM3886

Parmi les amplis intégrés de puissance, le LM3886 est un concurrent direct du TDA7294. La musicalité de l’un ou de l’autre est excellente et les performances sont, somme toute, assez voisines.

Exemple de schéma d’ampli ultra simple avec LM3886 :

LM3886 : schéma ultra simple

Exemple de réalisation

LM3886 : réalisation simple et rapide

Schéma typique d’un ampli hifi à TDA7294

Un schéma d’ampli à TDA7294 :

Ampli TDA7294 : schéma

L’alimentation +/-Vcc ne doit pas dépasser +/-40 V. La puissance de sortie peut aller jusqu’à 100 W RMS en fonction de la tension d’alimentation et de la charge (4 ou 8 Ohms).

Un autre article présente le schéma associée à une réalisation de circuit imprimé d’ampli avec le fameux TDA7294.

Puissance de sortie du TDA7294

Comme tous les amplis, c’est la tension d’alimentation et l’impédance de charge (4 ou 8 Ohms) qui détermine la puissance de sortie, dans la mesure où la limite de l’ampli n’est pas atteinte. Voici les puissances disponibles en fonction de la tension d’alimentation, pour un taux de distorsion de 0,5 % et 10 %. Bien sur, si on accepte une distorsion supérieure, la puissance de sortie est supérire. Le TDA7294 peut fournir 110 Wrms à 4 Ohms !

Puissance de sortie de l’ampli TDA7294, à 4 Ohms

Puissance de sortie de l’ampli TDA7294, à 8 Ohms

Il est possible de réaliser un ampli de plus de 100 W RMS avec le TDA7294 !

Références

http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000017.pdf

Amplis TDA7294 neufs, prêt à être montés !