uk en-us

Категория ГЛАВНАЯ  

Улучшение усилителя на К174УН7


2015-12-27 00:00:00

Улучшение усилителя на К174УН7
14.11.2013, 22:10
Вариант УМЗЧ, собранный по схеме на рис. 1, обладает значительно лучшими характеристиками, чем типовой на указанной ИС. Одно из его отличий от типового - дополнительная ООС через резистор R6.

 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 экспериментов было замечено, что этот резистор очень существенно влияет на искажения и его подбором можно значительно 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 зависимость 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 еще не были заметны на глаз каковы были эти искажения в действительности, показывают кривые Кг.


Рис. 2Как 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 еще больше. Полученный результат говорит сам за себя, если учесть, что испытанная ИС была вполне кондиционной: при Uпит=15 В, R2=47 кОм и выходной мощности Рвых=4,5 Вт ее коэффициент гармоник не превышал 7,2 % 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.


Рис. 3Кривые, изображенные на рис. 4, иллюстрируют зависимость 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.


Рис. 4Для 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 %.


Рис. 5Входное 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 значительно 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 заметный спад АЧХ на низших частотах в большинстве случаев достаточно взять С2==0,47...1 мкФ.УМЗЧ хорошо работает при питании от не стабилизированного источника, однако, если главным является получение максимальной выходной мощности и соответственно минимальных искажений при средней, необходимо использовать стабилизатор с выходным напряжением 17...18 В. Следует учесть, что при работе с повышенной до 5...6 Вт выходной мощностью нужно 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.



Похожие статьи

 Автомобильный охранный сигнализатор на микроконтроллере
 СХЕМА ATX БЛОКА ПИТАНИЯ
 Усилитель мощностью 100 ватт на TDA7294
 Простой способ увеличения числа принимаемых ТВ программ
 

Смотрите здесь фиточай.

Сайт является частным собранием материалов и представляет собой любительский информационно-образовательный ресурс. Вся информация получена из открытых источников. Администрация не претендует на авторство использованных материалов. Все права принадлежат их правообладателям