назад

Стереоусилвател на мощност 2 х 4 W H.с. инж. Костадин Стателов    Млад Конструктор 1982/1/стр.3-5

Усилвателите на мощност са основните възли в нискочестотната техника. Тяхното развитие през последните 15 – 20 години премина през четири поколения. Към първото поколение спадат ламповите усилватели на мощност, при които благодарение на т.нар. ултралинейни схемни решения бяха достигнати дори изискванията за висока вярност Hi – Fi. Второто поколение е това, при което се използват германиеви транзистори от типа PNP в квазикомплементарно свързване, предимно клас АВ. Третото поколение, донесло значителен скок в електрическите параметри, топлинната стабилност и надеждността на усилвателите на мощност, се характеризира с използването на силициеви транзистори. Последното (четвъртото) поколение на усилвателите на мощност е изградено на базата на монолитни и хибридни интегрални схеми, използващи най – често принципната схемотехника на интегралните, операционни усилватели.
Стереоусилвателят на мощност 2 х 4 W е от четвърто поколение с използване на монолитна интегрална схема от типа А205К, А210К или МВА 810. Първите два типа са производство на ГДР, а третият – на ЧССР (статтията е от 1982 г.) Електрическата схема на ИС е показана на фиг. 1.

На чертежа се виждат четирите основни функционални стъпала – входно, симетриращо, драйверно и крайно. В ИС са използвани 16 биполярни транзистора, 6 диода и 10 резистора, изградени по планарно - епитаксална технология.
Транзисторите Т1 и Т2 са свързани в схема с общ колектор – Дарлингтон, характеризираща се с голямо усилване по ток (равно на произведенията на усилванията на отделните транзистори), висок входен импеданс и малък входен ток. Съществено предимство е, че базата на Т1 не се нуждае от верига за преднапрежение. Свързването на Т1 в схема общ колектор поддържа постоянен висок изходен омпеданс и позволява директно включване на генератора, в резултат на което е намален шумът на за ниски честоти. Усилването по напрежение на входното стъпало е много голямо, тъй като в колектора на Т2 е включен като генератор на ток транзисторът Т3.

За постигане на максимална неизкривена мощност е необходимо ограничението на изходния сигнал да бъде симетрично спрямо постояннотоковото захранващо напрежение. Това условие може да бъде постигнато, когато, вследствие на остатъчните напрежения в транзисторите, ограниченията в горната и долната част на изходния сигнал бъдат независими от големината на захранващото напрежение Uзахр. Теоретически, ако се приеме, че транзисторите (от фиг. 2) имат много голямо усилване h21E, от което следва, че Ib = 0 и Ic = Ie, това условие е изпълнено.

В действителност, тъй като не за всички транзистори h21E е много голямо, то Iб не е равно на 0. При PNP – транзисторите h21E e сравнително по – малко от това на NPN – транзисторите. Различни са и напреженията Ube за двата типа транзистори. Ето защо се получава известно нарушаване на симетричността, която е в границите +/- Ube спрямо Uзахр/2 и се проявява при изходно напрежение Uизх > или = 4 V или при захранващо напрежение Uзахр = 6 V.
Крайното стъпало използва квазикомплементарно схемно решение с транзисторите T14, T15, T11 и Т16, работещи в клас АВ (фиг. 1). За постигане на по – голямо усилване при положителната полувълна е използван „bootstrap” от колектора на Т14 към средната точка, като по този начин загубите са намалени до остатъчното напрежение на Т15. За намаляване на изкривяванията, крайните транзистори имат начален ток Io = 2 mA. Toзи ток не зависи практически от захранващото напрежение в обхвата Uзахр. Max до 6 V.
Kонструктивна част
Стереоусилвателят на мощност 2 х 4 W на база ИС А205К, А210К или МВА810 се изработва по схемата от фиг. 3.

Ако се използва захранващо напрежение 12 V, изходната мощност се намалява на 3 W.
Всички използвани елементи в левия канал имат означения с основа 100, а тези в десния – с основа 200. Например ИС101 е първата интегрална схема в левия канал, докато ИС201 е същата, но в десния канал.
Стереоусилвателят се захранва с постоянно напрежение 15 V между точките А и В при заземен минус, отделно за двата канала. Входният сигнал се подава за левия канал между точките Е и В, а за десния – между F и В и постъпва в регулатора на усилване, изграден със стереопотенциометъра Р101 + Р201. Окончателното усилване по напрежение зависи от съпротивлението на резисторите R102 и R202, които заедно с R2 от ИС определят дълбочината на отрицателната обратна връзка. При увеличаване на съпротивлението R102 или R202 усилването се намалява, а с намаляването им – то се увеличава. В нашия случай усилването по напрежение е 26 пъти. Постигането на определена честотна характеристика зависи от капацитетите на кондензаторите С105, С106, С205 и С206. В случая те са подбрани така, че тя е 20 – 20 000 Hz. За премахване на възможността от самовъзбуждане в схемата е използвана веригата на Бушеро, изградена с R104, C108 и R204, C208, a R103, C107 и R203, C207 са елементи на „bootstrap”.

Печатната платка, с размери 95 х 75 mm, е показана на фиг. 4 и се изработва от фолиран гетинакс или стъклотекстолит по един от трите познати начина: чрез ситопечат, по фотоначин или чрез ръчна изработка. Тъй като третият начин е най – достъпен и не изисква специални познания и съоръжения, ще го опишем по – подробно. Поставяме графичния оригинал върху фолираната страна на използвания материал и с помощта на център пренасяме местата на отворите и елементите. С помощта на рапидограф N 10, напълнен с разреден бензол или бензин – асфалтов лак, очертаваме фолийната картина. Разяждането се извършва във воден разтвор на железен трихлорид при температура от 25 до 35 С за 15 – 20 минути. Почистваме платката от асфалтовия лак, например с кореселин и пробиваме всички отвори. Исползваните свредла са 1,5 mm за отворите на потенциометъра и 1,1 mm за всички останали елементи. Почистваме след пробиването със ситна шкурка, измиваме ситният прах със спирт и флюсираме. Възможно е да се калайдисат фолиетата, но много внимателно за да не се вдигнат от платката.
Монтаж и оживяване
При запояването на елементите се започва винаги от резисторите, като се следи внимателно тяхното разположение от фиг. 5. След това се запояват кондензаторите и накрая потенциометъра и интегралните схеми. Необходимо е да се обърне внимание, че интегралните схеми не търпят прегрявания и освен това трябва да се спазва и ориентацията и. Двете ИС са завъртени една спрямо друга на 180 градуса.
Оживяването на стереоусилвателя се извършва последователно за единия и след това – за другия канал. Към изхода на oживявания канал се свързва озвучително тяло със Z = 4 Om. На входа, чрез ширмован проводник, се подава сигнал от магнитофон или грамофон (1982 г.). Поставя се потенциометърът в начално (нулево) положение и се подава захранващо напрежение 9 V от стабилизатор или от две плоски батерии, свързани последователно. В изхода на ИС (т.16) измереното напрежение трябва да бъде Uзахр/2 или в нашия случай е 4,5 V. Ако това е така, с помощта на потенциометъра се усилва подаваният сигнал, което доказва функционирането на усилвателя. След това усилвателят се свързва към захранващото напрежение 15 V и се провеждат всички измервания.
Внимание! При работа с усилвателя не трябва да се забравя, че използваните ИС нямат защита от късо съединение на изхода и допускането му би довело до повредата им.

Стереоусилвател 2 х 100 W с токова защита Funkamateur, 1982/9  Mлад Конструктор 1982/9/стр.9-12

Усилвателят има следните параметри за един канал:
- изходна мощност 100 W при товар 4 Om (125 W при товар 3 Om);
- честотен обхват 20 – 20 000 Hz +/- 1 dB;
- koeефициент на нелинейни изкривявания под 0,2%;
- ниво на фон под 80 dB;
- входно съпротивление над 15 кOm;
- изходно съпротивление под 0,5 Om;
- номинално входно напрежение 775 mV;
- захранващо напрежение 2 х 40 V;
- koнсумиран ток при 100 W, 4 Om – 2,5 A.

Схемата на усилвателя за единия канал е показана на фиг. 1. Тя може да се разглежда и като мощен операционен усилвател с неинвертиращ вход. Транзисторът Т1 заедно с диода Д1 служат за генератор на ток около 2 mA, необходим за диференциалния усилвател с транзисторите Т2 и Т3. На базата на Т2 действа входният сигнал на усилвателя, а на базата на Т3 – сигналът на отрицателната обратна връзка (ООВ), взет от изхода. Регулирането на дълбочината на ООВ, става с тример – потенциометъра R8.
Следващото стъпало е нормален драйверен усилвател с транзистора Т4, в колекторната верига на който е включен транзисторът Т5 заедно с останалите елементи от групата за температурна стабилизация на работната точка (тока на покой) на крайните мощни транзистори Т10 и Т11. Предвидена е и широко използваната схема „бътстряп” с кондензатора C5 и резистора R10 за подобряване усилването по напрежение на стъпалото с Т4. Горното рамо на крайното стъпало е с нормална схема Дарлингтон с двата NPN – транзистора Т8 и Т10, а в долното рамо са използвани транзистори PNP и NPN (T9 и Т11) за обръщане на фазата. Предвидена е защита по ток за крайните транзистори с транзисторите Т6 и Т7 и другите елементи към тях, която се задействува, когато моментната стойност на тока през резисторите R24 и R25 превиши допустимата стойност. Отпушването на транзисторите от схемата за защита шунтира входовете на двете рамена на крайното стъпало и ограничава тока.
Регулирането на усилването на целия усилвател, т.е. на чувствителността му, става с регулатора на дълбочината на ООВ R8. Регулирането на тока на покой на крайните транзистори се извършва с тример – потенциометъра R15, koйто изменя напрежението между колектора и емитера на транзистора Т5. За намаляване на нелинейните изкривявания, токът в покой трябва да се нагласи не по – малко от 100 мА. За подобряване температурната стабилизация на тока на крайните транзистори, транзисторът Т5 се монтира върху радиаторите на крайните транзистори, с което се осъществява добър термичен контакт. Кондензаторите С3, С6 и С7 служат за корегиране на честотно фазовата характеристика, с оглед избягване самовъзбуждане при дълбоката ООВ. Диодът Д6 служи за предпазване от повреда на крайното стъпало при прекъсване на предпазителя Пр2, като ограничава изходното напрежение на 1 V.

На фиг. 2 е даден чертежът на печатната платка и разположението на елементите върху нея.


Активно озвучително тяло (По Funkamateur)
Mлад Конструктор 1982/9/стр.12,13

Kak да захраним с ИС А205К озвучително тяло, отговарящо на изискванията за Hi-Fi? Знаем, че максималната мощност на интегралната схема е около 4 W, a това ще рече, че мощността на озвучителното тяло ще бъде максимално 4 W, което е недостатъчно.
Ако обаче се използва триканално озвучително тяло и за всеки един от трите канала – отделен усилвател, изграден с ИС А210К, мощността ще се увеличи значително. Триканалното, озвучително тяло изисква звуковият диапазон да се и на три. Избрани са следните три честотни диапазона, с оглед получаването на приблизително еднакви мощности за всеки от тях.
I - < 500 Hz;
II – 300 – 5 000 Hz;
III - > 3000 Hz.

Схемата на електронния филтър, ящ честотно звуковия обхват на три, е показан на фиг. 1. Честотнозависимите RC – вериги са включени в обратната връзка на транзисторите Т1,Т2 и Т3, които осигуряват усилване на сигнала по 6 dB на канал. Входният импеданс на електронния филтър е 3 кOm. Амплитудата на входния сигнал не трябва да е по – голяма от 100 mV. Нивото на ниските честоти се регулира чрез потенциометъра R21, a на високите – чрез R17. Честотната характеристика на ителния филтър е показана на фиг. 2.

Усилвателят на мощност, както се каза в началото, за всеки от трите канала е изграден с ИС А210К, фиг. 3. Неговата изходна мощност зависи от захранващото напрежение и от импеданса на включените в изхода му високоговорители и се установява посредством потенциометъра R4. Maксималната мощност върху товара 4 Om е 4,5 W, а върху товар 8 Om – 3 W. Нелинейните изкривявания в двата случая не надвишават 1 %.
Озвучителното тяло е направено от дървесни плоскости. Басовата секция с обем 30 L е изградена с басрефлекторен отвор. Широчината на отвора е равна на диаметъра на басовия високоговорител, а височината му – на 1/3 от него.
Среднотоновата и високотоновата секция на озвучителното тяло е със затворен обем от 5 L.
Ако монтираме усилвателите вътре в кутията, ще получим активно озвучително тяло. Необходимо е платката на усилвателите да се постави така, че ребрата на охлаждащите ги радиатори да бъдат вертикални. Вътрешната страна на озвучителното тяло се облицова с пласт дунапрен с дебелина 20 mm. Осите на потенциометрите R9, R21 и R17 се извеждат навън и при затворен обем с тях се настройва желаната звукова картина.


Мощен нискочестотен усилвател. A.С.
Млад Конструктор 1983/5/стр.10, 11

Както се вижда от схемата на крайното стъпало (фиг. 1а), усилвателят се захранва с еднополярно напрежение +34 V, a товарът (високоговорителят) се свързва посредством ителен кондензатор. И тъй като все още много любители притежават мощни, германиеви PNP – тип транзистори, предлагаме и схемата на крайно стъпало (фиг. 1б), изградено с такива транзистори (1983г.). Двете схеми се различават твърде малко една от друга. И двете схеми работят в клас В, като токът на крайните транзистори (~40 mA) се нагласява с тример – потенциометъра R7. Усилването на цялото стъпало се регулира с помощта на тример – потенциометъра R2 на 17 dB.
Ако се появи самовъзбуждане, което е особено опасно за крайните транзистори, то може да се избегне с включването на последователната RC – група R14 – C6 или с промяна на стойността на кондензатора.
Крайните транзистори трябва да се поставят върху охлаждащи радиатори (за мощност 10 W площта на радиаторите трябва да бъде около 300 кв sm).
Крайното стъпало не е защитено от късо съединение в изхода, поради което препоръчваме включването на предпазители 3А във всеки канал на усилвателя.

На фиг. 2 е показана схемата на предусилвателя с тонкоректора. Използвана е обикновена схема на Баксандал. Усилването се регулира с логаритмичен потенциометър R6. С потенциометъра R14 се коригират ниските честоти, а с R17 – сигналите с висока честота.

Ако се изгражда стереоусилвател, двата усилвателя за всеки канал трябва да се ят електрически, т.е. да се използват отделни захранвания за всеки от тях или в краен случай да се използват отделни свързващи проводници към токоизточника.
С потенциометъра R18 се осъществява балансът на стереоусилвателя.

Токозахранващият блок трябва да осигури +34 V при ток 6 А.
Използвано е нестабилизирано захранване. Четирите диода от изправителната група се монтират върху охлаждащи плочки от алуминии с размери 50 х 50 х 2 mm.


Нискочестотен усилвател А – АВ  инж Александър Савов  Млад Конструктор 1987/3/стр.7-9

Известно е, че усилвателите от клас А притежават много малък коефициент на нелинейни изйривявания и консумират повече мощност. Правени са и се правят опити за оптимизиране на работата на този тип усилватели.

Усилвателят, чиято схема е показана на фиг. 1, работи по принцип, разработен от чпонската фирма Matsushita. С този японски усилвател се постига изходна мощност 350 W без особено нарастване на консумираната мощност, въпреки, че работи в клас А. С операционния усилвател ИС1 е изградено обикновено входно стъпало. Крайното стъпало е съставено от транзисторите Т1-Т4, които работят в клас А. При захранващо напрежение +/-5 V, настройката на този режим става много лесна, но изходната мощност ще стига само за едни слушалки. Ето защо средната точка на захранването +/-5 V се свързва с изхода на втори нискочестотен усилвател, който е изграден с интегралната схема (също операционен усилвател) и транзисторите Т5-Т8.
Това крайно стъпало работи в клас В и получава същия входен сигнал, както и усилвателят, работещ в клас А, но схемата се захранва с по – високо двуполярно симетрично напрежение +/-18 V. Тогава усилването по напрежение на усилвателя клас В съответства на усилването на усилвателя клас А.
Високоговорителят е включен между изхода на усилвателя клас А и средната точка на захранващото напрежение +/-18 V.
Двата усилвателя получават еднакъв входен сигнал и следователно се задействат едновременно. Това означава, че вторият усилвател (В – усилвателят) повишава захранващото напрежение на първия усилвател (А – усилвателя) през средната точка на симетричното захранващо напрежение +/-5 V. Или иначе казано, В – усилвателят осигурява на А – усилвателя променящо се захранващо напрежение, което следва хода на входния сигнал и позволява по този начин на А – усилвателя да осигури желаната голяма изходна мощност върху високоговорителя.
По време на положителната полувълна на входния сигнал на колектора на транзистора Т3 се получава усиленото положително входно напрежение, прибавено към +5 V, а по време на отрицателната полувълна на колектора на Т4 се получава усиленото отрицателно входно напрежение, прибавено към – 5 V.
Усилвателят работи безспорно в клас А, но понеже захранващото напрежение на А – усилвателя се променя синхронно с входния сигнал, консумираната мощност на този усилвател съответства на консумираната мощност на един усилвател клас В със същата изходна мощност.
За получаването на сигнал с по – голяма амплитуда, операционният усилвател ИС1 се захранва не с +/-5 V, a s +/-18 V. От тази стойност зависи размахът (амплитудата) на усиления сигнал. Освен това източникът на захранващо напрежение +/-5 V трябва да може да осигури необходимия ток, протичащ през високоговорителя.
Симетричното захранващо напрежение +/-18 V, необходимо за захранване на стъпалото клас В, може да осигури обикновен нестабилизиран токоизправител, като вторичното променливо напрежение на трансформатора е 2 х 13 V/2,5 А, а капацитетът на филтриращите електролитни кондензатори 4700 мкF/25 V. За захранващо напрежение +/-5 V може да се използва стабилизиран токоизправител, изграден с интегрален стабилизатор. Да се има предвид, че двете захранващи напрежения трябва да са независими едно от друго.

На фиг. 2 е показан графичният оригинал на печатната платка, на която се монтират елементите на схемата. Единствената настройка се състои в това, чрез тример – потенциометъра R4 да се определи необходимият работен режим за клас А на крайните транзистори Т3 и Т4, като токът на покой се настройва на около 500 mA.


Нискочестотен усилвател 2 W инж Александър Петков
Млад Конструктор 1987/1/стр. 8,9

Всеки начинаещ любител на електрониката, след като е реализирал успешно няколко интересни автоматични устройства, мечтае да си направи сам нискочестотен усилвател. На вниманието на нашите млади читатели предлагаме елементарна схема на непретенциозен нискочестотен усилвател със задоволителни експлоатационни показатели, чието настройване е облегчено до миним ум. Усилвателят е изграден само от стандартни елементи, българсло производство, които се продават на нашия пазар (1987 г.)

Принципната схема на усилвателя (фиг. 1) е с три транзистора. Входното съпротивление се определя от потенциометъра П1 и е около 10 кОm. Усилвателят може да работи с входен сигнал в границите от 0,5 до 2 V, така, че той може да се включи директно към всякакъв предусилвател със стандартен изход.
През кондензатора С1 входният сигнал се подава на базата на транзистора Т1. Първият транзистор усилва сигнала по мощност. Основното усилване на сигнала по ток се получава с двойката транзистори Т2 и Т3. Техният начален ток се задава с резистора R1, с диода Д1 и с потенциометъра П2. Резисторът R4 изпълнява ролята на честотнозависима отрицателна обратна връзка в усилвателя. През кондензатора С2 изходният електрически сигнал се подава на високоговорителя Вг, преобразуващ електрическите импулси в звукови трептения.

Електронните елементи на усилвателя се запояват на едностранно фолирана печатна платка с графичен оригинал, показан на фиг. 2а. Страна елементи на платката е показана на фиг. 2б, където е означено свързването на усилвателя.
Захранването е необходимо да бъде стабилизирано. Препоръчвамв ви да реализирате захранващия източник, показан на фиг. 3. За него се използва стандартен

транзформатор тип „8519/220-13/81”, чиято изходна мощност е достатъчна за захранване на усилвателя. Освен това трансформаторът е с малки габарити и целият усилвател може да се монтира в подходяща кутия.
Вторичното напрежение от трансформатора Тр се изправя от диодния мост, свързан по схема Грец. Пулсациите на изправеното напрежение се изглаждат от кондензатора С1. За филтриране на отскоци на напрежение със стръмни фронтове е включен кондензаторът C’2.
Усилвателят се настройва най – добре със синусоидален входен сигнал. Най – удобно е да се използва генератор с честота 1 кHz и с амплитуда 0,775 V (0 dBm).
Потенциометърът за усилване на звученето се поставя така, че плъзгачът му да бъде свързан към входа на усилвателя. Другият потенциометър се завърта в положение на максимално съпротивление. Към схемата се подава захранване. При правилно свързване на елементите на усилвателя, във високоговорителя трябва да се чуе слабо звукът с честота 1 кHz. При преместване на плъзгача на потенциометъра към другия край, звукът постепенно започва да се усилва. Плъзгачът се остава в положение на максимално съпротивление, при което звукът започва да се чува достатъчно силно и качествено. Входният сигнал към усилвателя трябва задължително да се подава с нискочестотен ширмован проводник, за да се намалят шумовете в изхода. Към усилвателя може да се включи всякакъв 4 Om високоговорител с мощност поне 2 W. Moже да се използва и високоговорител с импеданс 8 Om, но тогава изходната мощност намалява почти наполовина. Това означава, че може да се включи и 8 Om високоговорител с мощност 1,5 W.

Крайно стъпало за НЧ усилвател По материали на сп. „Радио” 1987/4/
Радио телевизия електроника 1987/8/стр. 37,38

Описаното крайно стъпало за НЧ усилвател има малък коефициент на хармонични изкривявания при сравнително елементарно схемно решение. Може да издържи краткотрайно късо съединение на товара. Не е необходимо да притежава термостабилизация на тока на покой за транзисторите.
Основните му технически параметри са:
- номинална мощност при товарно съпротивление 4 Om 60 (80) W
- aмплитудно – честотна характеристика 20 до 20 000 Hz
- koeфициент на хармонични изкривявания при номинална
изходна мощност 0,03%
- номинално входно напрежение 0,775 V
- изходно съпротивление в номинален честотен обхват 0,08 Om
- скорост на нарастване на изходното напрежение (без С2) 40 V/мкS

Електрическата схема е дадена на фиг. 1. Основното усилване по напрежение се осигурява от стъпалото, реализирано с бързодействащия ОУ DA1. Предусилвателят е изграден с транзисторите VT1 – VT4, като на изхода му е добавен емитерен повторител (VT5, VT6), работещ в режим В.
При разработката особено внимание е обърнато на предусилвателя. За да могат нелинейните изкривявания да са минимални, е избран режим АВ, при който токът на покой е 20 mA. Температурната стабилност се осигурява от по – голямото съпротивление на R19, R20. Всяко всяко стъпало на предусилвателя е обхванато от верига на ООВ с дълбочина не по – малка от 20 dB.
Намаляването на коефициента на хармонични изкривявания се постига с въвеждане на дълбока (не повече от 70 dB) ООВ, напрежението за която се взема от изхода на усилвателя и чрез делителя С3,С4,R3,R4 се подава на инвертиращия вход на ОУ DA1. Посредством капацитета на С5 може да се коригира амплитудно – честотната характеристика на усилвателя по веригата на ООВ.
Включената на входа на усилвателя верига R1, C1 ограничава пропусканата честотна лента по веригата на ООВ на 160 кHz.
Makсимално възможната линеаризация на амплитудно – честотната характеристика в интервала 10 – 200 Hz се постига с избора на капацитета на С1, С3 и С4.
Крайното стъпало може да се захранва както от стабилизиран, така и от нестабилизиран източник. Работата му не се влияе от изменението на напрежението 25 V.

Крайното стъпало е реализирано на печатна платка от фолиран гетинакс с дебелина 2 mm (фиг. 2). Транзисторите VT3 и VT4 са с радиатори (фиг. 3) от листово алуминиево фолио с дебелина 1 mm и са поставени на платката. Крайните транзистори са закрепени извън платката на радиатори с площ 400 кв sm. всеки. Бобината L1 e навита с проводник ПЭВ-2 0,8 на три слоя на корпуса на резистора R22 (MT-1) и съдържа 40 навивки.

Вместо дадените интегрални схеми може да се използва ОУ тип К574УД1А, К574УД1В и транзистори от същия тип, но с индекси Г,Д (VT1, VT2) и В (VT3 – VT6).

Мощен нискочестотен усилвател с интегрална схема А210 в мостово свързване
По материали на сп. „Funkamateur”, бр. 11, 1979 г.
Радио телевизия електроника 1980/11/стр. 28,29

Поради различни технологични причини досега, мостовото свързване на усилватели се използваше сравнително рядко [1]. Този принцип обаче успешно може да се приложи при интегралните схеми А205 или А210, като се постига изходна мощност 1,4 – 10 W. Moстовата схема има предимството, че е пригодена за работа в широк напрежителен обхват, поради което намира приложение за най – различни цели, например за крайни усилватели в автомобилни приемници със захранване 6 V, за захранване на специални високоговорители (сферични) в автомобили, за постигане на псевдоквадрофония и др. Така например при високоговорители с входно съпротивление 8 Om и мощност Р = 3 VA се постига мощност 2,6 W при използването на мостов усилвател с интегрална схема А210D. При паралелно свързване на два такива високоговорителя със същата интегрална схема (входно съпротивление 4 Om) се осигурява изходна мощност до 5 W.

Токозахранването на двата свързани мостово усилвателя е противофазно (фиг. 1), при което през всяка фаза работното напрежение се използва напълно и изходното напрежение на схемата е еднакво. С помощта на формула [1,2] може да се определят изходната

На схемата на фиг. 2 е дадена конкретна схема със стойностите на използваните елементи. Тя може да се използва и при псевдоквадрофония.

Схемата на токозахранването е дадено на фиг. 3.
Някои показатели, които могат да се постигнат с усилвателя, са дадени в таблицата.


Висококачествен предусилвател към мощно крайно стъпало с чувстеителност 1 V с ИС ТВА231 Радио телевизия електроника 1983/8/стр. 24, 25

Въпрос: Притежавам два броя онтегрални схеми ТВА231. Как мога с тях да реализирам висококачествен предусилвател към крайно мощно стъпало с чувствителност 1 V. Желателно е предусилвателят да притежава входове за включване на грамофон с кристална или динамична доза, магнитофон, тунер, микрофон с регулируема чувствителност и петканален графичен еквалайзер.

Отговор: Интегралната схема ТВА231 представлява двоен операционен усилвател в корпус DIL с 14 извода и е удобна за вграждане в стереоусилватели. С помощта на две такива схеми е напълно възможно да се изгради монофоничен предусилвателен канал с желаното изходно напрежение – около 1 V. Eдна примерна схема е показана на фиг. 1. С двете секции на първата интегрална схема са построени грамофонният предусилвател за динамична доза и микрофонният предусилвател. Чрез потенциометъра Р6 може да се променя плавно усилването на последния, а с това – и чувствителността на микрофонният вход.
С първата секция на другата интегрална схема е реализиран универсалният предусилвател за грамофон с пиезокерамична или кристална доза, магнитофон и тунер. С помощта на втората секция е реализиран петканален графичен еквалайзер. Чрез петпозиционните галетни превключватели К1 и К2 сигналът от избрания вход се подава на коректора. Петканалният коректор осъществява честотна корекция с дълбочина +/-12 dB на честоти 125, 500, 2000, 8000 и 16 000 Hz. Общото усилване на предусилвателния канал се регулира с потенциометъра Р7. Цялата схема се захранва с напрежение +/-15 V. Tранзисторите Т1-Т5 са маломощни силициеви, например българските 2Т3169.
На фиг. 2 е показана по – икономична схема на предусилвателен канал, изграден с помощта само на една интегрална схема. Честотно коригиращата част е запазена същата, а с другата половинка на схемата е реализиран универсален предусилвател. С помощта на превключвателите К1 и К2 се избира източникът на сигнал, променят се входното съпротивление и елементите в обратната връзка на усилвателя.

Нискочестотен усилвател 20 W с ИСх TDA 7241 за автомобил
Радио телевизия електроника 2001/6/стр. 27

В автомобилната електроника, схеми на транзисторни НЧУ в момента не се използват. Нещо повече – такива възли за автомобила не се произвеждат повече от 20 г. По – голяма технологичност и надеждност показаха интегралните изходни стъпала. Вече са разработени такива стъпала, които осигуряват мощности от порядъка на 75 – 100 W при захранване от бордовата мрежа на автомобила. В автомобилната електроника се използват широко и ХИС. Така се намалява масата на изделията и се икономисва място.
Техническите характеристики на интегралните изходни стъпала не отстъпват на такива, изработени изцяло с дискретни елементи.

Предлаганата схема е на висококачествено изходно стъпало с мощност 20 W на основата на широко разпространен и достъпен чип ТDA7241. Номиналният товар е със съпротивление 4 Om.
В бордовата мрежа на автомобила генераторът с интеграленрегулатор поддържа напрежение 14,35 V с толеранс 0,2 V. TDA7241 работи с максимално захранващо напрежение 28 V (оразмерена с достатъчно голям запас), няма да се повреди дори при повреда на този възел и подаване на повишено захранване. ИС се произвежда в корпусТО-220/7 (седемизводен). За стереоизпълнение са необходими два чипа.
На фиг. 1 е показана принципната схема на изходното стъпало, а на фиг. 2 – разположението на изводите на ИС. Други подходящи чипове са: TDA 7363 (28 W), TDA 7370 (2x20 W – стерео) и др. Някои крайни стерео стъпала при подходящо свързване могат да работят на един товар (високоговорител), при което мощността се сумира. Пример за това е TDA7360 (2x12 W).


Стереоусилвател 2 х 12 W    Богомил Лъсков
Радио телевизия електроника 2002/8/стр. 24, 25

Усилвателят е подходящ за включване към изходите на стереоусилватели, стереомагнитофони или стереорадиоприемници с малка изходна мощност.
Стереоусилвателят е осъществен с интегралната схема TDA1521, която при изходен товар 8 Om и захранващо напрежение 15 V осигурява изходна мощност 2 х 12 W(23 W).
Нелинейните изкривявания са 0,5% и потискането на брума – 60 dB. Честотната характеристика е в обхвата от 20 до 20 000 Hz.

Интегралната схема е така разработена, че потиска шумове и смущаващи сигнали, които се получават при включване и изключване на захранващото напрежение. Освен това интегралната схема е защитена от претоварване и късо съединение в изходите.
Резисторите R1 и R2 са съгласуващи и имат съпротивления, равни на изходните съпротивления на звуковите източници, включени на входа на стереоусилвателя. Те се изработват с константанов проводник с диаметър 0,2 mm и се навиват върху резистор от типа МЛТ-2 (2 W).
Силата на звука се регулира с потенциометрите RP1 и RP2.
Интегралната схема TDA1521 се монтира върху алуминиев радиатор с размери 12 х 15 cm и дебелина 3 mm. Радиаторът се монтира вертикално и се изолира от общата маса.
Трансформаторът се навива върху Ш – образен магнитопровод от типа Ш 25 х 37 mm със сечение 8,13 кв cm. Първичната намотка съдържа 1012 нав. с проводник ПЕЛ 0,35. Двете вторични намотки съдържат по 51 нав. с ПЕЛ 1.

Инструментален усилвател     к.т.н. инж. Стоян Нихтянов
Радио телевизия електроника 1994/2/стр. 5,6

Инструменталните усилватели са прецизни усилватели с диференциален вход, с голямо входно съпротивление и с коефициент на усилване на диференциалните входни сигнали най – често 1, 10, 100 или 1000. Тези коефициенти на усилване се гарантират с грешка, не по – голяма от 0,1%. Основното им предназначение е да усилват слаби сигнали от сензори и други източници при наличие на силни смущения. Тъй като смущенията в повечето случаи са сигнали, общи и за двата входа на усилвателя, т.е. явяват се синфазна съставка на входния сигнал, тяхното отстраняване изисква инструменталните усилватели да притежават голям коефициент на потискане на синфазни сигнали (CMRR) [1,2].
Механизмът на потискане на синфазните сигнали при всички инструментални усилватели е един и същ и се основава на действието на диференциалното стъпало (като самостоятелно звено или като входно стъпало на операционен усилвател), осигуряващо „напрежителна изолация” на входния синфазен сигнал от останалата част на схемата. Недостатък на диференциалните стъпала и на операционните усилватели като цяло е нестабилният и ненормиран коефициент на усилване, което налага включването им във вериги с обратна връзка. Това пък от своя страна намалява CMRR [3,4].
Именно поради това не всички предлагани на пазара интегрални инструментални усилватели имат висок CMRR, а тези, които го притежават са сравнително скъпи.
Затова интерес представлява реализирането на схеми на инструментални усилватели с помощта на конвенционални операционни усилватели (ОУ) и минимален брой допълнителни елементи.
В статията се предлагат две схеми на двустъпални инструментални усилватели, при които входното стъпало е прецизен диференциален усилвател с много голям CMRR и коефициент на предаване Ad на диференциалния входен сигнал Uid, равен на единица. Второто стъпало осигурява необходимото усилване по напрежение за цялата схема.

На фиг. 1 е показана принципната схема на инструментален усилвател, реализиран с четворния операционен усилвател NE5234 (четири ОУ в един корпус) и три транзистора.
Диференциалното входно стъпало е реализирано с три съставни транзистора от NPN-тип, всеки от които се състои от един операционен усилвател (1,2,3) и един транзистор (VT1,VT2 и VT3), с преход гейт-сорс, респ. база-емитер на VT3, свързани във веригата за отрицателна обратна връзка на операционния усилвател. Тези съставни транзистори имат много голямо динамично съпротивлление в колектора (над 100 Mom), изключително малко съпротивление в емитера (под 10 mOm), голямо входно съпротивление на базата (входното съпротивление на неинвертиращия вход на ОУ) и стръмност – стръмността на използваните транзистори, умножена с коефициента на усилване на операционния усилвател. По този начин коефициентът на усилване на диференциални сигнали Ad се определя изключително от отношението на резисторите R в дрейна и сорса на полевите транзистори.

На фиг. 2 е показана експериментално получената зависимост между Ad и стойността на Uid за входното диференциално стъпало на инструменталния усилвател от фиг. 1 при захранващи напрежения Ucc = +2,5 V и –Uee = -2,5 V. Oтносителното отклонение на Ad в целия обхват на входния сигнал е по – малко от 0,05%. С четвъртия операционен усилвател и резисторите R2 и R3 се осигурява 100 пъти усилване на Uid. Измереният CMRR на този инструментален усилвател е по – голям от 120 dB и зависи както от параметрите на активните елементи, така и от точността на резисторите R.

На фиг. 3 е показана схема на подобен инструментален усилвател, използващ четири операционни усилвателя NE5230. Toва е същият тип ОУ, както NE5234, с тази разлика, че само в един корпус. Характерно за този клас ОУ е: 1) възможността входните и изходните сигнали да приемат стойности в целия обхват на захранващите напрежения; 2) да работят с минимално еднополярно захранващо напрежение под 2 V.
Kaто се свържат инвертиращият вход и изходът на ОУ (през диод) към положителното захранване, се получава триполюсник с характеристики, аналогични на съставните транзистори от фиг. 1, без да се използват допълнителни елементи. В случая са реализирани съставни транзистори от PNP - тип. Генераторът на ток (ОУ1) генерира постоянен ток със стойност 4 mA с помощта на опорното напрежение Uref и резистора R2 = 100 Om. Четирите резистора R = 100 Om осигуряват диференциален коефициент на усилване Uid на входното диференциално стъпало със стойност единица. Четвъртият операционен усилвател (4) и резисторите R1 = 100 kOm преобразуват симетричния изход на входното стъпало в несиметричен, като същевременно осигурявват усилване 1000 пъти.
При свободен извод 5 на операционните усилватели те работят в икономичен режим със собствена консумация под 0,2 mA. Oстаналата част от тока протича през изходното им стъпало. Диодите, свързани между положителното захранване и изхода на операционните усилватели, осигуряват изходно напрежение с около 0,6 V по – ниско от захранващото с цел избягване на „latch up” – ефект при голяма скорост на изменение на входния сигнал.

На фиг. 4 (крива 1) е показана експериментално получената зависимост между диференциалния коефициент на усилване Ad на входното стъпало и входния диференциален сигнал Uid при захранващи напрежения Ucc = 6 V и –Uee = -6 V. Ad се отклонява с +/-0,1% от номиналната си стойност при -200 mV < Uid < +200 mV, а горната гранична честота за този режим на работа е 65 кHz. Когато извод 5 се свърже към отрицателното захранващо напрежение, собствената консумация нараства на 0,5 mA и обхватът на Uid, в който Аd се поддържа с точност 0,1%, се ограничава на +/-50 mV (крива 2). В този случай обаче горната гранична честота е 270 кHz.
Граничната честота на зависимостта CMRR(f) и за двете схеми е 100 Hz.
ЛИТЕРАТУРА
1. Златаров, В.К. и др. Електронни аналогови схеми и устройства, С., Техника, 1988.
2. Robert, J. de Kok et H. Johan. Huijsing, Monolithic Instrumentation Amplifier. – Delft Progress Report, 3 1978, Elekctrical Engineering, Delft.
3. Van den Dool, B.J. et H. Johan Huijsing. Indirect Current Feedback Instrumentation Amplifier with a Common Mode Input Range That Includes The Negative Rail. Delft University of Tehnology, Dept. of Electrical Engineering, 1992.
4. McClellan, A.D. Extracelluar amplifier with bootstrapped Input Stage Results in High Common Mode Rejection. – Med. & Biol. Eng. & Comput., 19, 1981, 657-658

Инструментални усилватели на фирмата BURR-BROWN Радио телевизия електроника 1996/11-12/Справочник

Две схеми с интегралната схема ТВА231- Параметри на TBA231     инж. Йордан Попов
Млад Конструктор 1981/8/стр.16 – 18

Интегралната схема ТВА231 (МА739, 1УС739) представлява двоен операционен усилвател с малък собствен шум. Той е предназначен за използване в нискочестотни усилватели с голямо съотношение сигнал шум. С негова помощ могат да с еконструират почти всички звена в една нискочестотна апаратура – коригиращи предусилватели, смесители, тонкоректори и др.

На фиг. 1 е показана схема на операционните усилватели и номерацията на външните изводи в корпус DIL с 14 крачета.
Поради малкия собствен шум интегралната схема ТБА321 е удобна за използване в схеми с ниско ниво на полезния сигнал. Такива са предусилвателите за динамична доза на грамофон, магнитофоните и микрофонните предусилватели.

На фиг. 2 е показана схемата на предусилвател с корекции по RIAA за магнитна доза на грамофон. Усилването му при 1 кHz e около 40 dB, а честотната лента – 10 Hz – 100 kHz.. Шумовото напрежение, в диапазона 10 Hz – 20 kHz, e 40 – 160 мкV, в зависимост от конкретния операционен усилвател. Необходимото захранващо напрежение е +/- 10 - +/- 15 V, а влиянието между каналите е под – 72 dB.
Кондензаторът С* е с капацитет няколко пикофарада и се монтира само в случай, че схемата се самовъзбужда.

Разположението на елементите и конфигурацията на печатната платка са показани на фиг. 3.

На фиг. 4 е показана схема на предусилвател за касетофон или микрофон. Схемата има усилване над 42 dB при 1 kHz, когато е за микрофон. Разликата е в елемнтите за обратна връзка, както е показано на фигурата.

Печатната платка и разположението на елементите са показани на фиг. 5. При правилен монтаж и изправни елементи схемата заработва веднага. Ако се появи брум, трябва грижливо да се екранират всички сигнални проводници и самата печатна платка. Всички „земи” се свързват с отделни проводници в обща точка. Захранващото напрежение трябва да е добре филтрирано. Примерна схема на захранващ токоизточник е показана на фиг. 6. Тя може да осигури захранващи напрежения за 6 – 8 операционни усилвателя (3 – 4 чипа).

Желателно е електролитните кондензатори във входните вериги да са танталови, а още по – добри резултати се получават с малогабаритни керамични кондензатори с голям капацитет.

Нискочестотен мостов усилвател  50 W  и захранване 24 V  Павел Пенчев  Радио телевизия електроника 1985/12/стр. 9-12

Трилентово озвучително тяло от Hi-Fi клас тип ОТГ1-03 к.т.н.н.с.инж. Д.Попянов, н.с.инж. С. Христов, н.с.инж. М.Минков Радио телевизия електроника 1981/9/стр.21-23

Озвучително тяло "Респром-80"     инж. Стойчо Христев Радио телевизия електроника 1986/3/стр.16-19

Честотни филтри за озвучителни тела, двулентови и трилентови филтри - Справочник на Млад Конструктор 1983/9/стр. 29,30

Озвучително тяло тип М20/8       Стойчо Христов        Радио телевизия електроника 1987/1/стр. 22,23

Висококачествени озвучителни тела  Христо Трифонов, Николай Ачков  Радио телевизия електроника 1988/9/стр. 13-15

Кутии за озвучителни тела          инж. Атанас Пачевуров  Радио телевизия електроника 1984/9/стр. 13-16

Подобряване качеството на субективното възприемане от малогабаритни озвучителни тела                                        инж. Атанас Пачевуров  Радио телевизия електроника 1986/5/стр.9-11

Акустична система за стереофонично възпроизвеждане   инж. Атанас Пачевуров  Радио телевизия електроника 1983/2/стр.7-9

Трилентово озвучително тяло за висококачествено възпроизвеждане 6В832 н.с.инж. Христо Трифонов  Радио телевизия електроника 1985/11/стр.24, 25

Трилентово озвучително тяло от Hi-Fi клас тип ОТМ1-11   к.т.н. инж. Димитър Попянев  Радио телевизия електроника  1983/4/стр.24-27

Малко озвучително тяло с пасивна мембрана                 инж. Любомир Симеонов, инж. Пламен Игнатов      Радио телевизия електроника 1984/3/стр. 14,15

Разположение на изводи, схема на свързване и основни електрически показатели на интегралната схема А210К, производство на ГДР  Радио телевизия електроника 1984/4/стр.30

Нискочестотен усилвател на мощност 10 W, реализиран с интегралната схема А210К  Радио телевизия електроника 1984/7/стр.21-23

Материалите подготви за сайта:

Иван Парашкевов

e-mail: ivanparst@dir.bg

         главна страница     напред         горе