Сайт для радиолюбителей - это сайт, где начинающий или уже опытный радиолюбитель может найти и бесплатно скачать любые понравившиеся принципиальные или электрические схемы большинства интересных устройств

ПОИСК СХЕМ


Принципиальные, электрические схемы » Акустика и Звук » Улучшение параметров усилителя на К174УН7

РАДИО Доска Объявлений
Бесплатные объявления, продам, куплю, цена на РАДИОДЕТАЛИ, АНТЕННЫ, ТРАНСИВЕРЫ, ПРИЕМНИКИ, УСИЛИТЕЛИ и многое другое!



Если у Вас есть принципиальная или электрическая схема какого-либо интересного устройства, и Вы хотите поделиться этой схемой бесплатно с другими посетителями, то присылайте её к нам. Послать свою схему сейчас
Сайт радиолюбителей - Улучшение параметров усилителя на К174УН7 - схема, скачать принципиальные электрические схемы бесплатно...




Улучшение параметров усилителя на К174УН7



Интересная статья? Поделитесь ей с другими:


AUDIO техника Улучшение параметров усилителя на К174УН7 В. ГРОМОВ, А. РАДОМСКИН г. Львов
Непрерывно расширяющийся ассортимент специализированных микросхем, казалось бы, должен ограничить творчество радиолюбителей. Действительно, такие микросхемы обычно ориентированы их разработчиками на решение в радиоэлектронной аппаратуре одной конкретной задачи или, в лучшем случае, узкого круга задач. Вот почему радиолюбителям и радиоконструкторам как будто бы остаются лишь творческие "игры в кубики" - комбинировать узлы на микросхемах, собранные по типовым схемам включения.
Однако дух рубрики "Радиолюбитель ставит эксперимент", которая когда-то более или менее регулярно появлялась на страницах нашего журнала, не умирает в сердцах наших читателей. Свидетельство тому - публикуемая в этом месте статья В. Громова и А. Радомского, на которую, как нам кажется, должны обратить внимательность не только радиолюбители, но и профессионалы - как разработчики аппаратуры, так и создатели микросхем. Мы ждем их откликов на ту публикацию - ведь микросхема К174УН7 весьма обширно применяется в бытовой радиоаппаратуре.
Ну, а ко всем читателям обращаемся с предложением - вести эксперименты как по совершенствованию типовых схем включения специализированных ИМС, так и по их использованию в нетиповых схемах включения (реализация новых функций и т. д.). Однако, получив интересный положительный результат, не торопитесь писать в редакцию: проверьте его воспроизводимость на нескольких экземплярах микросхем.
В настоящее пора усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ) малогабаритной радиоаппаратуры довольно часто строят на основе специализированной интегральной микросхемы (ИС) К174УН7 [1 ]. Однако ее применение, без сомнения, было бы ещё более широким, если бы не большие нелинейные искажения (в типовом включении - до 10 процент(ов) при выходной мощности 4,5 Вт на частоте 1 кГц и напряжении питания 15 В) и недостаточно высокое в некоторых случаях входное сопротивление (50 кОм). Не удивительно поэтому, что радиолюбители ищут пути снижения нелинейных искажений, предлагая, например, заместить цепь вольтодобавки стабилизатором тока на полевом транзисторе [2]. К сожалению, проверка рекомендаций, предложенных в [2], показала, что их реализация ведет не столько к уменьшению искажений, сколько к снижению максимальной мощности, отдаваемой в нагрузку.
При испытаниях нескольких экземпляров ИС К 174УН7 выяснилось, что наиболее характерные искажения ее выходного напряжения проявляются в "скруглении" или явном ограничении отрицательного полупериода сигнала. В связи с этим была проверена эффективность такой меры, как применяемая в некоторых промышленных аппаратах регулировка режима ИС по постоянному току подачей на ее вывод 7 (через резистор сопротивлением 3...6,8 кОм) напряжения с регулируемого делителя. Проверка показала, что и эта мера практически не снижает коэффициента гармоник и не увеличивает неискаженного выходного напряжения, а лишь позволяет достичь симметричного его ограничения.
Вариант УМЗЧ, собранный по схеме на рис. 1, обладает немаловажно лучшими характеристиками, чем типовой на указанной ИС. Одно из его отличий от типового - дополнительная ООС через резистор R6.



Схема Улучшение параметров усилителя на К174УН7


Подключение последнего непосредственно к головке громкоговорителя уменьшает неравномерность АЧХ и нелинейные искажения, обусловленные наличием конденсатора С9. При сопротивлении резистора R6, указанном на схеме, напряжении питания 15 В и выходной мощности 4 Вт (на нагрузке сопротивлением 4 Ом) номинальное входное напряжение устройства - 120 мВ.
Кроме того, для сокращения числа номиналов емкость оксидного конденсатора С3 в цепи ООС уменьшена до 100 мкф (неравномерность АЧХ в диапазоне частот 40...20 000 Гц при этом не превышает 0,4 дБ).
Главное же отличие этого УМЗЧ - в сопротивлении резистора R2 (в типовом включении ИС оно равно 47 кОм). В ходе опытов было замечено, что тот самый резистор очень существенно влияет на искажения и его подбором можно немаловажно увеличить выходное напряжение УМЗЧ. (Из десяти испытанных ИС только две не потребовали подбора резистора R2, т. е. изменения его сопротивления относительно типового; сопротивление резисторов для остальных ИС колебалось в пределах 0,1...1 МОм).
На рис. 2 показана подневольность максимальной выходной мощности Рmax и коэффициента гармоник Кг от напряжения питания Uпит (искажения измерялись при Рmax, соответствующей данному напряжению Uпит). Параметры оценивались на частоте 1 кГц при двух значениях сопротивления резистора R2: типовом (47 кОм) и оптимизированном по максимальной мощности (750 кОм). Мощность Pmax определялась максимальным выходным напряжением, на осциллограмме которого искажения ещё не были заметны на зрачок (каковы были эти искажения в реальности, показывают кривые Кг).



Схема Улучшение параметров усилителя на К174УН7

рис. 2
Как видно из рис. 2,при Uпит=15 В подбором резистора R2 удалось увеличить Рmax на 1,5 Вт при одновременном снижении коэффициента гармоник почти в 3,5 раза, а при Uпит=18 В - примерно на 3 Вт при снижении К,. почти втрое. (Очевидно, что при одинаковых искажениях выигрыш в мощности Рmax был бы ещё больше). Полученный результат говорит сам за себя, если учесть, что испытанная ИС была совершенно кондиционной: при Uпит=15 В, R2=47 кОм и выходной мощности Рвых=4,5 Вт ее коэффициент гармоник не превышал 7,2 процент(ов) (после подбора резистора R2 он уменьшился до 1,1 %).
Зависимости Рmax (Uпит) и Кг (Uпит) УМЗЧ с оптимизированным сопротивлением резистора R2 (750 кОм) были сняты также на частотах 60 Гц и 5 кГц (рис. 3). Уменьшение Рmax на низших частотах обусловлено влиянием емкости конденсатора С9 (1000 мкФ). При сопротивлении нагрузки Rн=4 Ом его емкость желательно увеличить хотя бы до 2000 мкф.



Схема Улучшение параметров усилителя на К174УН7

рис. 3
Кривые, изображенные на рис. 4, иллюстрируют подневольность КПД и тока покоя Iо от напряжения питания Uпит при тех же двух сопротивлениях резистора R2. Нетрудно видеть, что при R2=750 кОм повышается и КПД, причем ощутимый выигрыш получается при Uпит>10 В.



Схема Улучшение параметров усилителя на К174УН7

рис. 4
Для выявления реальной зависимости коэффициента гармоник Кг от уровня выходной мощности Рвых экземпляр ИС со средними параметрами был испытан при Uпит=15 В, Rн=4 Ом, С9==4000 мкФ и R2=R2опт=510 ком (рис. 5). Как видно, при Рвых=4 Вт коэффициент гармоник УМЗЧ, собранного на этом экземпляре ИС по схеме на рис. 1, в диапазоне частот 60...10 000 Гц не превышает 3 процент(ов).



Схема Улучшение параметров усилителя на К174УН7

рис. 5
Входное сопротивление самой ИС К174УН7 было рассчитано по результатам измерения входного сопротивления УМЗЧ (при отключенном регуляторе громкости), выполненного на экземпляре, для которого R2опт=750 кОм. Оказалось, что в диапазоне частот 50...15 000 Гц входное сопротивление ИС превышает 30 МОм. Иначе говоря, входное сопротивление УМЗЧ практически равно сопротивлению резистора R2 и при необходимости может быть немаловажно больше 50 кОм.
При конструировании стереофонического УМЗЧ может случиться, что оптимальные сопротивления резисторов R2 в левом и правом каналах окажутся разными. Для получения идентичных АЧХ выходное сопротивление предшествующего каскада в этом случае должно быть меньше сопротивления резистора R2, а емкость разделительного конденсатора С2 - такой, чтобы в канале с меньшим сопротивлением резистора не наблюдался видимый спад АЧХ на низших частотах (в большинстве случаев довольно взять С2==0,47...1 мкФ).
УМЗЧ хорошо работает при питании от нестабилизированного источника, однако, если главным является получение максимальной выходной мощности и соответственно минимальных искажений при средней, нужно использовать стабилизатор с выходным напряжением 17...18 В.
Следует учесть, что при работе с повышенной (до 5...6 Вт) выходной мощностью надобно обеспечить хороший отвод тепла от ИС, приняв необходимые в таких случаях меры по снижению теплового сопротивления между ее пластинами и теплоотводом. Весьма ценно то, что поскольку потенциал пластин ИС (относительно общего провода) близок, к 0, в качестве общего теплоотвода без изолирующих прокладок можно использовать металлическое шасси или другие металлические детали конструкции, соединенные с общим (минусовым) проводом и обеспечивающие эффективное рассеяние тепла.
ЛИТЕРАТУРА
1. Интегральные схемы: Справочник Б. В. Тарабрин, Л. Ф. Лунин, Ю. И. Смирнов и др.; под ред. Б. В. Тарабрина.- М.: Радио и связь, 1983.
2. Филин С. Снижение искажений в усилителях мощности на ИМС.- Радио, 1981, № 12, с. 40.
(РАДИО N 9, 1986 г., с.39-40)







Название: Улучшение параметров усилителя на К174УН7

Кроме этой схемы устройства Улучшение параметров усилителя на К174УН7, Вы можете скачать или просмотреть бесплатно ещё другие схемы из нашей коллекции схем, воспользовавшись нашей поисковой строкой, в начале страницы.