назад

МОЩЕН НИСКОЧЕСТОТЕН УСИЛВАТЕЛ 35 W Д. Г.
Млад Конструктор 1987/2/стр.14,15

Съвременните операционни усилватели, освен всичко друго, предлагат и превъзходни музикални качества. Съществуват множество схемни решения, които използват високото изходно напрежение на ОУ и след необходимото усилване на тока, дават съвсем приличен мощен усилвател.

Нормално за усилването по ток се използват комплементарни двойки биполярни транзистори или дарлингтонови транзистори, включени като емитерни повторители. Тук предлагаме едно схемно решение, което използва MOS – транзистори, като крайни транзистори.
Както се вижда от схемата, MOS – транзистори получават управляващо напрежение Ugs от захранващата верига на ОУ. Падът на напрежение върху резисторите R3 и R4 е пропорционален на изходния ток на ОУ.
Схемата се захранва с двуполярно напрежение +/- 20 V. Резисторът R5 е товарен резистор за ОУ. От отношението му с R11 зависи усилването на схемата без ОУ по следната формула:

К = (R5 + R11)/R5

Нелинейните изкривявания намаляват благодарение на тази обратна връзка и при посочените стойности при 20 W/8 Om са 0,0075% при 100 Hz и 0,135% при 10 кHz. Общото усилване на цялата схема се дава от отношението на резисторите R2 и R8 с израза:

К = (R2 + R8)/R2

С посочените стойности на тези елементи, коефициентът е около 11, което означава входна чувствителност около 1 V за изходна мощност 20 W. Токовият генератор с Т1 и Т2 осигурява начален ток за крайните транзистори 50 mA. За стабилизация на този ток е необходимо Т2 да се монтира върху радиатора на крайните транзистори, разбира се, изолирано.
За тези, които ще експериментират с товар 4 Om ще кажем, че могат да разчитат на изходна мощност от 35 W. При използване на други типове операционни усилватели, трябва да се променят съответно стойностите на резисторите R3, R4 и R5, като се спазват изискванията за максимално допустимо захранващо напрежение. При товар от 8 Om е достатъчен захранващ трансформатор 2 х 15 V/1 A и филтриращи кондензатори 2200 мкF, докато при товар 4 Om, трансформаторът е 2 х 15 V/2 A и кондензаторите са по 4700 мкF. Ako усилвателят се самовъзбужда, трябва да се направи следното: между изводите 4 и 7 на ОУ се включва кондензатор 100 nF; включва се по един кондензатор 1 nF между G и S на транзисторите Т3 и Т4; паралелно на R8 се включва кондензатор 10 – 100 pF.


УСИЛВАТЕЛ ПО ЖЕЛАНИЕ инж Александър Савов
Млад Конструктор 1987/10/стр. Приложение 10 – Приложение 14

Всеки конструктор мечтае да направи „свой” усилвател, т.е. усилвател, който да отговаря най – пълно на желанията му. И въпреки, че „Млад конструктор” е публикувал множество статии, описващи най – различни схеми на нискочестотни усилватели, тук предлагаме на читателите сами да оразмерят един усилвател. Още повече, че по този начин отговаряме на онези наши читатели, които в писма до редакцията желаят точно това.
Схемата на усилвателя, чиито елементи ще оразмеряваме, е показана на фиг. 1. Да предположим, че желаете ващият усилвател да е със следните параметри:
-Изходна мощност – 40 W върху 4 Om;
-Честотен обхват – 20 – 20 000 Hz;
-Koeфициент на усилване - 20;
-Входно съпротивление – 30 кOm.
Усилвателят да притежава защита от късо съединение в изхода. Захранващото напрежение не е стабилизирано, но е добре филтрирано.

НОВИ ПРИЛОЖЕНИЯ НА ИС МDA2010, MDA2020 И А2030 Петър Петров   Радио телевизия електроника 1993/4/стр.2-4

Приложенията на интегралните схеми (ИС) МDA2010, MDA2020 и A2030, описани в [1-4], не се изчерпват само с нискочестотните усилватели. Те са много полезни при изграждане на регулируеми захранващи блокове, на нискочестотни сигнал – генератори, на преобразуватели на напрежение, за управление на постояннотокови двигатели със или без тахогенератор, в блокове за захранване на индуктивни датчици и др. Тук ще се спрем на няколко приложения, които не са разглеждани в публикуваната у нас литература.

 За улеснение на читателите припомняме разположението на изводите и основните схеми на свързване на трите ИС (фиг. 1). На фиг. 2 е показана вътрешната схема на А2030.

За удобство при начертаването всички схеми са дадени с ИС А2030. Тя може да се замени с ИС MDA2010 или MDA2020, kaто се има предвид следното:
1. ИС MDA2020 допуска по – високо захранващо напрежение (до +/- 22 V) и по – голяма разсейвана мощност (до 25 W). ИС MDA2010 допуска захранващо напрежение до +/- 18 V и максимална разсейвана мощност до 18 W. За ИС А2030 тези стойности съответно са +/- 18 V и 20 W. Makсималният изходен ток и на трите ИС е 3,5 А. Цитираните максимални стойности на разсейваната мощност се гарантират при монтиране на ИС върху идеален радиатор. На практика при използване на радиатори с термично съпротивление, по – малко от 2,5 С/W, и при температура на околната среда 45 С, максималната разсейвана мощност е с 25% по – малка.
2. И трите ИС трябва да се монтират на радиатор, чиято площ се избира в зависимост от разсейваната мощност.
3. Трябва да се вземат специални мерки за защита на ИС от претоварване на изхода (отнася се предимно за ИС MDA2010/20). Най – сигурно това може да стане, като се захранят от стабилизиран токоизправител със защита от късо съединение на изхода.

Свързване на комплементарна двойка мощни транзистори за увеличаване на изходния ток, напрежението или мощността.
Свързването на един или повече мощни транзистори към изхода на ИС А2030 е обичайна практика за увеличаване на изходния ток, мощността или напрежението.
Възможни са многобройни варианти.

Два от най – често използваните са дадени на фиг. 3. При схемата на фиг. 3а, към изхода на ИС А2030 е свързана комплементарна двойка мощни транзистори, всеки от които работи по схема с общ колектор (емитерен повторител). При стабилизирано захранващо напрежение +/- 18 V тази схема осифурява изходна мощност до 45 W върху товар 1,8 – 2 Om. Транзисторите трябва да се монтират върху индувидуални радиатори, всеки с площ, не по – малка от 360 кв sm. Tъй като изходните транзистори работят без начален колекторен ток, задължително е свързването на резистор със съпротивление 2,2 – 20 Om между изхода на ИС и товара. Съпротивлението на този резистор определя до голяма степен коефициента на нелинейни изкривявания, горната гранична честота на усилвателя и максималната амплитуда на изходния сигнал. За подобряване на първите два показателя, съпротивлението на резистора трябва да е минимално, което обаче увеличава разсейваната мощност от ИС и намалява максималната амплитуда на изходния сигнал. Разглежданата схема на свързване има следните основни недостатъци.
1. Изходните транзистори имат коефициент на предаване по напрежение около 0,9 и следователно от ИС се изисква получаване на неизкривен сигнал с амплитуда, по голяма от изходната.
2. Захранващото напрежение на схемата не трябва да превишава +/- 18 V, като от съображения за сигурност се препоръчва да е по – малко от +/- 16 V.
3. Ako изходните транзистори се монтират на общ радиатор, поне един от тях трябва да се изолира от радиатора.
Коефициентът на нелинейни изкривявания на схемата може да се намали не само чрез намаляване на съпротивлението на резистора, свързан между изхода на ИС и товара, но и чрез задаване на начален ток на покой на крайните транзистори от 30 до 80 mA. Друга възможност за усъвършенстване е въвеждане на индувидуална максималнотокова зашита на всеки един от крайните транзистори.
Схемата от фиг. 3б има следните предимства в сравнение с разгледаната:
1. Изходните транзистори могат да се монтират на общ радиатор без изолационни подложки, тъй като колекторите им са свързани накъсо.
2. Изходните транзистори са свързани по схема с общ емитер и работят в клас B или дори АВ (в зависимост от тока на покой, консумиран от ИС, и от съпротивленията на резисторите, свързани в захранващите вериги на А2030).
3. Схемата осигурява по – голям размах на изходното напрежение, тъй като изходните транзистори не намаляват размаха на напрежението, получено от изхода на А2030.
4. Включването на резистори в захранващите вериги на А2030 облегчава работния и режим, тъй като намалява захранващото напрежение и ограничава максималния ток, който протича през нея.
Като недостатък на схемата с общ емитер може да се посочи по – голямото изходно съпротивление в сравнение със схемата с общ колектор.
Стойностите на съпротивленията на резисторите R1, R2 и R3 не са критични, но не трябва да се забравя, че те определят до голяма степен коефициента на нелинейните изкривявания на схемата. R1 и R2 се избират от около 2,2 до 10 Om в зависимост от захранващото напрежение, от консумирания ток на покой на ИС и най – вече от необходимия ток на покой на транзисторите VT1 и VT2, който обикновено се приема от 0 до около 1/50 от максималния колекторен ток, необходим за получаване на максимална изходна мощност. Стойността на съпротивлението на резистора R3 е обратно пропорционална на началния колекторен ток на VT1 и VT2. Ако транзисторите работят без начален колекторен ток, R3 се избира от 0 до 10 Om. С увеличаване на началния колекторен ток, необходимостта от малко съпротивление на R3 за компенсиране на нелинейните изкривявания при малък сигнал намалява и може да се постави и резистор с по – голямо съпротивление.
(Продължава в бр. 5)


НОВИ ПРИЛОЖЕНИЯ НА ИС MDA2010, MDA2020 И А2030 Петър Петров
Радио телевизия електроника 1993/5/стр.2-6
(Продължение от бр. 4/93 г.)

Мостов усилвател с две ИС А2030
С две ИС А2030, свързани по схемата на фиг. 4 може да се постигне изходна мощност от 9 до 27 W при товар от 2 до 8 Om. Желателно е схемата да има стабилизирано захранване. В табл. 1 са дадени основните параметри на усилвателя. За сравнение в табл. 2 са дадени аналогичните параметри на усилвател с една ИС А2030. Практически същите резултати се получават и с ИС MDA 2020.

При реализация на мостови схеми с цел да се опрости настройката им и да се преминава по – лесно от мостова схема към два независими усилвателя може да се препоръча двата усилвателя да се реализират по една и съща схема на инвертиращ или неинвертиращ усилвател, а получаването на входните сигнали с еднаква амплитуда и дефазирани на 180 градуса да се осъществи с отделна схема, съдържаща транзистор или операционен усилвател.
Площта на охлаждащите радиатори е определена при следните условия: термичното съпротивление „преход – корпус” е 3 С/W; термичното съпротивление „корпус – радиатор” е 1 С/W; максималната работна температура на прехода е 125 С; температурата на околната среда е +45 С; радиаторът е от бял, лъскав алуминий с дебелина 2 mm и е вертикално монтиран; площта отбелязана със звездичка, е за оксидиран в черно радиатор.
При монтаж на общ радиатор, корпусите на двете ИС не се изолират, тъй като вътрешно са свързани с извод 3.

При използването на ИС А2030 трябва да се знае, че тя има вътрешна честотна компенсация, която е оптимизирана за коефициент на усилване по напрежение 30 dB (около 33 пъти) и за честотна лента до около 140 кHz. Ето защо, когато коефициентът на усилване е различен от 30 dB, може да се наложи използване на въшна RC – koрегираща верига, поставена паралелно на съпротивление на обратна връзка. В най – елементарния случай паралелно на този резистор може да се постави кондензатор с подходящ капацитет напр. от 10 до 1000 pF. Може да се приложи друг подход, а именно коефициентът да се избере 30 dB, a входният сигнал да се корегира по ниво.
Дадените схеми имат за цел да илюстрират някои нетипични приложения на ИС МDА2010/2020 и А2030 и могат да претърпят известни промени в зависимост от конкретното приложение, напр. избор на друг коефициент на усилване, честотна компенсация, захранващо напрежение и т.н.

Две схеми за управление на постояннотокови електродвигатели.

Разгледаната мостова схема oсигурява изходен ток до 3,5 А. Ако е необходимо, този ток може да се увеличи чрез включване на допълнителни мощни транзистори (фиг. 5). Схемата може да се използва за упрсвление на постояннотоков електродвигател с максимален ток, определен от изходните транзистори. Захранващото напрежение е еднополярно и може да е от 12 до 32 (в краен случай до 36) V. Съпротивленията на резисторите, отбелязани със звездичка, се подбират опитно в зависимост от обхвата на входното регулиращо напрежение и от необходимия коефициент на усилване по напрежение. Транзисторите и ИС трябва да се монтират на подходящи радиатори.
На фиг. 6 е дадена схема за управление на постояннотоков електродвигател с тахогенератор. Максималният ток за електродвигателя се ограничава не толкова от максималния изходен ток на ИС, колкото от максималната разсейвана мощност от нея.
Захранващото напрежение е двуполярно и може да е от +/-6 до +/-18 V. Потенциометърът RP се използва за задаване на оборотите, които трябва да се поддържат от електродвигателя. При необходимост, потенциометърът може да се замени с електронна схема (напр. ЦАП), задаваща оборотите. Съпротивлението на резистора R* се избира в зависимост от напрежението, получавано от изхода на тахогенератора.

Регулируеми захранващи блокове.
Регулируемите токоизправители са нена част от апаратурата във всяка радиолюбителска и научноизследователска лаборатория. В литературата са описвани много реализации на такива токоизправители с транзистори и ИС. В тях обаче се използват десетки елементи и се изисква точно регулиране на максималнотоковата защита на изхода. ИС А2030 дава възможност с прости схемни решения да се постигнат добри резултати в изграждането на регулируеми токоизправители с еднополярно изходно напрежение от 0 до 30 V или с двуполярно напрежение от 0 до +/- 15 V.
На фиг. 7 са дадени три схеми на регулируеми токоизправители.

На схемата от фиг. 7а са използвани два или три прецизни ценерови диода тип Д818Е за изходно напрежение съответно от 0 до 18 V и от 0 до 27 V и ИС А2030 работеща като усилвател на мощност с коефициент на усилване по напрежение приблизително 1. За да се получи минимален температурен коефициент на изменение на напрежението върху ценеровите диоди, токът през тях трябва да е около 4 mA (при работен обхват от 3 до 20 mA). Напрежението на стабилизация на Д818Е е от 8,54 до 9,56 V (при ток до 10 mA). Изходният ток на стабилизатора се ограничава от използвания трансформатор и изправител по схема Грец и от разсейваната мощност върху ИС. Капацитетът на филтриращия електролитен кондензатор се избира от 470 до 2200 мкF на 1 А изходен ток и определя пулсациите на изходното напреженир. ИС А2030 трябва задължително да се монтира на подходящ радиатор.
Схемата от фиг. 7б има две основни различия от разгледаната:
-като източник на опорно напрежение е използван интегралният стабилизатор 7805, който не е необходимо да се монтира на радиатор;
-ИС А2030 работи като неинвертиращ усилвател на напрежение, чиито коефициент на усилване се задава с резисторите R2 и и R3 и се донастройва (ако е необходимо) с тримера RP2.
Tретата схема, която ще разгледаме, е показана на фиг. 7в. Тя представлява регулируем токоизправител за положително и отрицателно изходно напрежение и може да се използва за захранване на различни модели (например ж.п. модели от серията PIKO), за захранване на радиоелектронна апаратура и за други цели. Обхватът на изходното напрежение е +/- 15 V за изходен ток до 0,5 А, като и двата параметъра са ограничени от максималната разсейвана мощност от А2030. Тази ИС има, общо взето, сигурна защита от късо съединение и термична защита и затова претоварването и най – често води до понижаване на изходното напрежение, а не до повреда.

Програмируеми захранващи блокове с компютърно управление
Захранващите блокове с компютърно управление намират широко приложение в контролно-диагностични устройства, напр. тестери за полупроводникови елементи. В основната си част те съдържат цифрово-аналогов преобразувател (ЦАП) и усилвател на мощност със защита на изхода и се делят на два основни типа: без и с възможност за измерване на изходното напрежение и на тока. Вторият вид е по – сложен и съдържа измервателен блок с аналогово-цифров преобразувател (АЦП). Ще разгледаме две схеми от първия тип, реализирани като модули за включване към 8 – битов персонален компютър (ПК). И двете схеми осигуряват еднакъв размах на двуполярното изходно напрежение и еднакъв изходен ток, съответно до +/- 15 V и 0,5 А (при външно стабилизирано захранване +/- 18 V), и могат да се използват и като мощни нискочестотни програмно управляеми функционални генератори. Разликата между двете схеми се състои използвания ЦАП. В първата схема (фиг. 8) е използван 8-битов ЦАП МС1408 (DAC08) или 1ПК1408, а във втората схема (фиг. 9) – 12 битов ЦАП СМ758.

Разредността на ЦАП определя минималната отстъпка на изменение на изходното напрежение. Ако при първата схема изберем напрежението, съответстващо на най – младшия значещ разряд, да е 120 mV, a във втория 7,5 mV, размахът на изходното напрежение ще е +/- 15,36 V (при захранващо напрежение +/-18 V).
Схемата от фиг. 9 е малко по – сложна и заслужава по – подробно обяснение. ОУ1 се използва за задаване на опорно напрежение 5,12 V на ЦАП СМ758-2. ОУ2 работи като инвертиращ усилвател с коефициент на усилване 0,5. Напрежението на изхода му се сумира с напрежението от изхода на ЦАП и резултатното напрежение се получава в обхвата от -2,56 до +2,56 V в зависимост от записания във вътрешните регистри на ЦАП цифров код), като напрежението, съответстващо на един младши разред, е 1,25 mV. ИС А2030 е свързана като неинвертиращ усилвател, чиито коефициент на усилване се избира с помощта на групата мостчета М1 в зависимост от захранващото напрежение, което трябва да е поне с 2,5 V по – високо от максималния размах на изходното напрежение. Най – удобно е ИС А2030 да се захрани от външен стабилизиран изправител с ИС от сериите 78ХХ и 79ХХ. Максималните токове, на които може да се разчита от вградения в 8 – битовите ПК импулсен захранващ блок, са 5 А от +5 V, 2 A от +12 V и по 0,5 А от -5 и -12 V.

Заключение. В статията са дадени 10 схеми на нови приложения на ИС MDA2010/20/30. Разбира се съществуват и други възможности за тяхното използване, за които читателят може би вече се е досетил. Освен това си струва да се отбележи, че в почти всички разгледани схеми, усилвателите на мощност могат да се заменят с операционен усилвател, например 1УО5534, и две комплементарни двойки транзистори, напр. 2Т6831/2Т6542 и 2Т7535/2Т7536, или един операционен усилвател и комплементарна двойка транзистори по схемата на Дарлингтон, напр. 2Т7110/15.
Началният ток на покой на крайните трянзистори не е от съществено значение и се избира от 10 до 80 mA. Koмплементарната двойка транзистори трябва да се монтира на радиатори с площ 5 – 20 кв sm., a kрайните транзистори – на радистори, всеки с площ 50 – 220 кв sm в зависимост от конкретното им приложение.
При разгледаните приложения вместо усилвателите на мощност MDA2010/20 и А2030 може да се използват ИС В165H/V, L165 и други съвместими с тях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Петров, П. Н.Ч. – усилватели с ИС MDA2010 и MDA2020.- Радио, телевизия, електроника, 1991, N 10 и 11.
2. Петров, П. Усилватели на мощност с ИС TDA2030 и А2030. – Радио, телевизия, електроника, 1991, N 10.
3. SGS-ATES, TDA 2010/2020/2030 Data sheets, 1981, Italy.
4. TESLA elektronicke soucastky concern roznov, Analogove integrovane odvody pro spotrebni elektroniku, CSSR, 1988.
5. RFT mikroelektronik, Aktive elektronische Bauelemente, 1984, DDR.
6. Петров, П. Модул с ЦАП 1408/1508 за осембитов персонален компютър. – Радио, телевизия, електроника, 1986, N 9.


УСИЛВАТЕЛИ НА МОЩНОСТ С ИНТЕГРАЛНАТА СХЕМА А2030   инж. Петър Петров       Млад Конструктор 1991/4/стр.5,6

1. Общо описание на А2030
Интегралната схема (ИС) А2030 (произвеждана от RFT и аналог на популярната ИС TDA2020) представлява мощен операционен усилвател с приложение главно като нискочестотен усилвател на мощност до около 20 W.

Усилвателят има защита от късо съединение на изхода (максимално токова завита, която се задейства при изходен ток над 3,5 А) и термична защита. На фиг. 1 са показани разположението на изводите на двете модификации А2030Н (за хоризонтален монтаж) и А2030V (за вертикален монтаж) и вътрешната им блокова схема, а в табл. 1 са дадени основните им параметри. Обърнете внимание, че максималното

захранващо напрежение на ИС А2030 е само + 18 V и това е основната пречка за изграждане на усилватели с изходна мощност повече от 20 W с нея.

2. Усилвател с изходна мощност около 16 W и с нестабилизирано захранващо напрежение

Схемата на усилвателя заедно с токоизправителя е показана на фиг. 2. ИС А2030 работи като неинвертиращ усилвател с коефициент на усилване 30. За да се получи изходна мощност от 16 и повече вата върху 4 Om, ИС трябва да се монтира на алуминиев радиатор с площ поне 250 кв sm и дебелина поне 3 mm, тъй като разсейваната мощност от нея е около 11 W. Токът, консумиран от захранващия токоизточник при пълна мощност, е приблизително 0,9 А. На входа на схемата е поставен високочестотен филтър, състоящ се от резистора R1 и кондензатора С1. Входният ителен кондензатор С2 е керамичен с капацитет поне 2,2 мкF. Входното съпротивление на усилвателя е 47 кOm и се определя главно от резистора R2. Koeфициентът на усилване по променлив ток на стъпалото се определя от резисторите R4 и R3 и е избран приблизително 30. Кондензаторът С7 намалява усилването с повишаване на честотата и по този начин предотвратява самовъзбуждането на честоти по – високи от звуковите. Последователно на С7 може да се включи резисторът от 1 до 2,7 кOm за подобряване на корекцията. На изхода на усилвателя са включени елементите С8, R5, L, като L е намотана на резистора R6, kоито подобряват работата с реактивен товар. Диодите Д1 и Д2 предпазват крайните транзистори от пренапрежения при работа с индуктивен товар.       (Следва)

УСИЛВАТЕЛ НА МОЩНОСТ С ИНТЕГРАЛНАТА СХЕМА А2030А
инж. Петър Петров, Технически университет – София
Млад Конструктор 1991/6/стр.4,5
(Продължение от кн. 4-5/91 г.)

3. Усилвател с изходна мощност от 4 до 20 W със стабилизирано захранване от +/- 6 V до +/- 15 V
Използването на стабилизирано захранване е за предпочитане, когато се работи с напрежения близки до максимално допустимите за ИС и когато трябва да се получи максимална или гарантирана изходна мощност в условията на променящо се в широки граници мрежово напрежение. Освен това максималнотоковата защита на стабилизатора защитава допълнително усилвателя на мощност от претоварване и от късо съединение на изхода. На фиг. 3 е дадена схемата на

усилвател с ИС А2030 с мощност от 4 до 20 W при захранващи напрежения от +6 до +15 V. Като стабилизатори на напрежения е най – лесно да се използват ИС от сериите 78ХХ и 79ХХ, които при подходящо охлаждане осигуряват изходен ток до 2,2 А. За да не се задейства защитата им при усилване на сигнали с голяма амплитуда на платката на усилвателя на всяко захранващо напрежение е поставен електролитен кондензатор с капацитет от 1000 мкF.
Стабилизаторите на напрежение трябва да се монтират на радиатори с площ поне 100 кв sm, a ИС А2030 – на радиатор с площ поне 250 кв sm.

4. Усилвател с изходна мощност от 30 до 40 W върху товар от 2 Om
На фиг. 4 е показана схема на усилвател с изходна мощност 30, 35 или 40 W върху товар от 2 Om при стабилизирани захранващи напрежения +/- 15, +/- 16 или +/- 17 V.

Като крайни транзистори са използвани комплементарните двойки 2Т7635/2Т7636 или 2Т7637/7638, които имат максимален колекторен ток 8 А и максимална разсейвана мощност 60 W. Всеки от транзисторите трябва да се монтира на радиатор с площ поне 350 кв sm. Препоръчва се радиаторът на ИС А2030 да бъде с площ поне 60 кв. sm.
Стабилизаторът на напрежение трябва не само да има защита от късо съединение, но и да гарантира, че напрежението на изхода му няма да превиши 17 V.

5. Усилвател с еднополярно захранване от акумулатор с напрежение 12 V и с изходна мощност 4 W върху товар от 4 Om

ИС А2030 може да се използва и с еднополярно захранване. Захранващото напрежение се препоръчва да бъде до 28 V, като максималната разрешена стойност е 36 V. Напрежението върху клемите на автомобилен акумулатор обикновено е от 13 до 14 V. При това захранващо напрежение А2030 може да отдаде мощност до 4 W върху товар от 4 Om при клирфактор по – малък от 10%. Схемата на усилвател предназначен за захранване от 12 – волтов акумулатор, е показана на фиг. 5. ИС трябва да се монтира на радиатор с площ 100 кв. sm. За да се поддържа на изхода на усилвателя напрежение, което е равно на половината на захранващото, трябва сумата R1 + R2 да бъде равна (с точност напр. до 2-3%) на резистора R3 и освен това делителят, образуван от тези три резистора, да бъде сравнително нискоомен. Резисторът R1 заедно с кондензаторите С1 и С2 филтрира напрежението, подадено на неинвертиращия вход на ИС. Входното съпротивление на усилвателя е 10 кОm и се определя от паралелно свързаните резистори R3 и R2.
Дотук разгледахме ИС А2030 и 4 схеми на нискочестотни усилватели, които изчерпват най – разпространените приложения. Тази ИС обаче има и други „нетрадиционни” приложения, като например усилвател в мостов режим за получаване на изходна мощност до 16 W върху товар от 4 Om при захранващо напрежение 12 – 14 V; мощен генератор на нискочестотни сигнали; за управление на постояннотокови двигатели и т.н. (виж сп. РТЕ 1993 кн.4 и 5). На схемите на фиг. 2,3 и 4 не е предвидено да се нулира изходното напрежение при покой, тъй като коефициентът на усилване обикновено е 30 или по – малък. Ако се налага изходното напрежение да се нулира, инвертиращият вход се свързва през резистора от 100 кОm към средния извод на потенциометър от 10 кOm, двата края на който през резистори от 100 кОm са свързани към +Ucc. Освен като неинвертиращ усилвател А2030 може да работи и като инвертиращ, което в повечето случаи не дава някакво предимство и затова не се среща на практика.


УСИЛВАТЕЛНА УРЕДБА 2 х 20 W
Сп. „Млад Конструктор” 1993/4/стр.8,9

За качественото озвучаване на един апартамент е напълно достатъчен стереоусилвател 2 х 20 W. Направата на един такъв усилвател също не е чак толкова трудно и е по силите на средно напреднал радиолюбител.
Много добри показатели се получават, ако се използват крайни стъпала, работещи в клас А. Този тип усилватели обаче имат рдин голям недостатък – консумират по – голям ток и следователно крайните транзистори се нуждаят от по – големи охлаждащи радиатори. Това създава допълнителни трудности, особено ако усилвателят се постави на рафт в библиотека, където практически няма движение на въздуха. В такъв случай крайните транзистори могат да се нагреят недопустимо и да се повредят. Поради тази причина, по – добре е да си направите мощен нискочестотен усилвател, работещ в клас В. Тук се предлага схемата (фиг. 1) именно на

такъв усилвател заедно със схемата на предусилвателя (фиг. 2) с тонкоректор.

За добрата и стабилна работа на усилвателя при максимална мощност грижа има стабилизираният токозахранващ източник, чиито схема е показана на фиг. 2.
Схемата не е сложна и осигурява много добри параметри. Входът представлява диференциално стъпало с транзисторите Т1 и Т2. Драйверното стъпало е изградено с транзистора Т4. Мощното стъпало е изградено от по три транзистора, като в едното рамо те са oт NPN – тип, а в другото – от PNP – тип. Характерното за този начин на свързване е, че се осигурява голямо усилване по ток, докато усилването по напрежение е почти равно на 1. Стъпалото е защитено срещу късо съединение в изхода. А чрез монтирания върху охлаждащия радиатор транзистор Т5 се осигурява и добра термична компенсация на работната точка на крайните транзистори.
Крайното стъпало се захранва с еднополярно напрежение, което налага товарът да се и чрез кондензатора С8 от изхода на усилвателя. Ако се използват кондензатори с капацитет, по – малък от 4700 мкF, ще се влоши преминаването на сигнали с по -ниска честота.
Необходимо е параметрите на двата транзистора от диференциалния усилвател Т1 и Т2 да са еднакви. Същото се отнася и до комплементарната двойка транзистори от крайното стъпало Т8 – Т9, Т10 – Т11 и Т12 – Т13.
Резисторите R20 и R21 се изработват от навит проводник от константан или чрез паралелно свързване на два резистора от по 1 Om. Тези резистори трябва да са монтирани на разстояние, най – малко 5 mm от печатната платка, за да се улесни въздушното охлаждане.
Ако крайните транзистори (заедно с Т5) се монтират върху общ охлаждащ радиатор, трябва всеки от тях да се изолира галванично от радиатора (чрез слюдена подложка и силиконова паста).
ПРЕДУСИЛВАТЕЛ
Схемата на предусилвателя с тонкоректора е показана на фиг. 2 и използва два нискошумящи транзистора. Предусилвателят се захранва от същия токоизточник, от който се захранва и усилвателят на мощност. Тонкоректорът е двуканален, използващ известната схема на Баксандал. С потенциометъра Р1 се регулират високите, а с Р2 – ниските честоти.
Ако монтажът на елементите е правилен и самите елементи са изправни, схемата заработва веднага. Ако все пак схемата не работи, с помощта на волтметър измерете напрежението в посочените на схемата точки – така по – лесно ще откриете евентуалните грешки. Ако схемата се възбужда, , променете стойността на кондензатора 220 pF, включен в базата на първия транзистор.
ТОКОЗАХРАНВАНЕ

Използваната схема на изправител и стабилизатор е класическа. Стойността на изходното напрежение се регулира чрез потенциометъра Р1. Регулиращият транзистор Т4 трябва да се монтира върху подходящ охлаждащ радиатор. Не е предвидена защита на стабилизатора, защото при късо съединение в изхода ще изгори бушон Пр2 (3 А).
НАСТРОЙКА

Първо напрежението в изхода на стабилизатора трябва да се нагласи (чрез Р1) точно на на необходимата стойност. След това, без да се включва високоговорител в изхода на усилвателя и даден накъсо

вход, чрез потенциометъра Р2 токът на покой на крайните транзистори се наглася на около200 – 250 mA.
Измерването му става с амперметър, включен между изхода на стабилизатора и точката на захранване на крайното стъпало. После с потенциометъра Р1 напрежението в средната точка А се настройва точно на половината от захранващото.
Същата настройка може да се извърши и с помощта на осцилоскоп и сигналгенератор. Тогава високоговорителят се включва в изхода на усилвателя, а потенциометрите Р1 и Р2 се поставят в средно положение.
Включва се захранващото напрежение. Във входа на предусилвателя се включва сигналгенератор на синусоидални импулси с амплитуда 100 mV и честота 1000 Hz. С помощта на осцилоскопа, включен в изхода на усилвателя (паралелно на високоговорителя), се следи за формата и амплитудата на сигнала. Амплитудата трябва да е много по – голяма от тази на входния сигнал. Потенциометърът P2 се върти дотогава, докато се получи наизкривен сигнал при минимален ток.
На фиг. 4 е показана схемата на обикновен нивоиндикатор. Добре е при стереоусилвателите за всеки канал да се предвиди отделно захранване. Разбира се, с предложената схема на стабилизиран токоизправител може да се захрани един стереовариант без опасност от претоварване и повреждане на токоизточника.

Диференциално стъпало за псевдо - квадрофония  Млад Конструктор 1981/8/стр. 19

Защита на Високоговорителите  Млад конструктор 1992/8/стр.17

Практическо изчисляване на електрически ителни филтри от втори ред за трилентови озвучителни тела  к.т.н. инж. Димитър Попянов  Радио телевизия електроника 1982/10/стр.18

Усилвател реализиран с ИС MDA2020  Радио телевизия електроника 1984/4/стр.29

Материалите подготви за сайта:

Иван Парашкевов

e-mail: ivanparst@dir.bg

         главна страница       напред         горе