Нискочестотен усилвател с ТВА810, МВА810. Система за амбиофонично озвучаване. Логаритмични делители, изградени с еднакви резистори. Друдги подобни схеми и устройства.

Работа с интегралната схема ТВА810 к.т.н. инж. Стефан Вълков Млад Конструктор 1980/3/стр.12-14

Интегралната схема ТВА810 (западноевропейско производство) е предназначена за усилване на електрически сигнали от звуковия обхват. Само чрез добавяне на няколко външни резистора и кондензатора от нея може да се изгради усилвател с подходяща честотна лента, коефициент на усилване и мощност, съобразени с разполагаемото захранващо напрежение. Тази нейна гъвкавост и универсалност я прави предпочитана от повечето производители на радиоприемници, касетофони, телевизори и други звуковъзпроизвеждащи устройства. Тя се използва и в някои български радиоприемници (1980 г).
Много близки нейни модификации са схемите МВА 810 (чехословашко производство) и К174УН7 (съветско производство), както и схемата ТСА 830 (западноевропейско производство). При едни исъщи стойности и начин на свързване на външните елементи между тях се забелязват известни неголеми разлики в големината на изходящата мощност и на честотната лента.
Всяка от горните схеми се произвежда в пластмасов корпус с 12 извода и собствен радиатор в два варианта. Видът и размерите на корпуса в двата варианта са показани на фиг. 1 и фиг. 2.

Двата края на радиатора от фиг. 1 се пъхат в отвори, съответстващи на размерите им, и се запояват за фолиото на печатната платка както всеки друг извод. Самото фолио се свързва с най – ниския потенциал на схемата и играе ролята на допълнителен топлоотвеждащ радиатор. Колкото е по – голяма неговата площ, толкова е по – голяма разсейваната топлина, а значи и полезната мощност, която може да се получи в изхода на усилвателя.
Радиаторът от фиг. 2 е плосък и снабден с отвори за закрепване към допълнителен радиатор. Закрепването става с помощта на винтове и гайки, които трябва да се стегнат добре.

Усилвателят, построен с помощта на тази интегрална схема, може да се захранва от токоизправител или от батерия с напрежение от 4 до 16 V. В зависимост от големината на захранващото напрежение Е, полезната изходна мощност, разбира се, е различна. На фиг. 3 с плътна линия е дадена

зависимостта на максимално допустимата изходна мощност от захранващото напрежение при съпротивление на товара (високоговорителя) Rт = 4 Om. Може да се използва и високоговорител със съпротивление 8 Om, но тогава изходната мощност на усилвателя е по – малка.
При максималната изходна мощност кпд на усилвателя е близък до 70%. Загубната мощност обаче е най – голяма при изходна мощност, по – малка от максималната. Тя се превръща,в топлина и трябва да се разсее в околното пространство. На фиг. 3 с прекъсната линия е показана зависимостта и от захранващото напрежение.
При околна температура 50 С, схемата ТВА810 може да разсее в околното пространство мощност 1 W. Това означава, че тя може да се използва без допълнителен радиатор за получаване на полезна изходна мощност до около 2 W. Oт фиг. 3 следва, че захранващото напрежение в такъв случай не бива да се избира по – голямо от 9 V, иначе, интегралната схема може да се прегрее и да се повреди.
За получаване на полезна мощност, по – голяма от 2 W, трябва да се използва захранващо напрежение, по – високо от 9 V, и допълнителен радиатор. Минималната необходима стойност на захранващото напрежение, може да се отчете от фиг. 3. Например за Pизх. Max = 3 W се получава E прибл. Равно = 10,7 V. Ако захранването е от батерия, може да се избере Е = 12 V. При това ще се получи всъщност Pизх, max = 3,6 W.
Oт същата фигура се отчита и максималната загубна мощност. Отчитането трябва да стане не за желаната изходна мощност (3 W в нашия пример) а за избраната стойност на захранващото напрежение. В нашия пример за Е = 12 V имаме Рзаг. Max = 1,8 W. Въз основа на максималната загубна мощност се избира или изчислява подходящ радиатор. За целта трябва да се знае още следното. Топлинното съпротивление между интегралния чип и вградения радиатор е 18 С/W. Топлинното съпротивление на допълнителния радиатор (заедно с преходното топлинно съпротивление между двата радиатора) трябва да бъде:

Rt = (100/Рзаг. max) - 18, C/W

В нашия случай ще бъде необходим допълнителен радиатор с Rt = 100/1,8 - 18, koeто е
приблизително равно = 37 С/W.
Макар, че схемата е работоспособна по принцип при захранващи напрежения до 20 V, използването и при захранващи напрежения, по – големи от 16 V, не се препоръчва, защото трябва да бъде съпроводено с ограничение на разсейваната мощност.

За правилното използване на интегралната схема е необходимо да се познава по принцип нейното устройство. То е показано на фиг. 4. За вход се използва изводът 8. Първото стъпало е образуваноот PNP транзисторите Т1 и Т2, свързани като съставен транзистор по схемата Дарлингтон. С това се постига увеличение на входното съпротивление на усилвателя. Товарът в изхода на стъпалото (точка 5) е динамичен (транзисторът Т3). С това се постига увеличение на коефициента на усилване.
За да работят Т1 и Т2 в активен режим, е необходимо между входа 8 и колектора на Т1 (точка 9) да се свърже външен резистор със съпротивление около 100 кOm, през който ще протече базисния ток на Т1 в работната точка.
Сигналът от изхода на първото стъпало през два емитерни повторителя (Т6 и Т8) на входа на второто стъпало. С емитерните повторители се избягва шунтирането на товара на първото стъпало от сравнително ниското входно съпротивление на второто стъпало, което е образувано от транзистора Т10, работещ в схема с общ емитер с динамичен товар Т9. Сигналът от колектора на Т10 се подава едновременно на базите на транзисторите от изходното стъпало, които са съставни: Т14 и Т15 образуват един съставен NPN транзистор, а Т11 и Т16 – един съставен PNP транзистор. Употребата на съставни транзистори в изхода се налага по няколко причини. Първо с това се постига високо входно съпротивление и слабо шунтиране на товара на второто стъпало. Второ, постига се ниско изходно съпротивление, позволяващо отдаването на максимална мощност във високоговорителя. И трето, изходните транзистори трябва да бъдат противоположни по тип (NPN и PNP), а изработването на мощни PNP интегрални транзистори е силно затруднено, затова се предпочита замяната им с един съставен транзистор, образуван от свързването на мощен NPN и маломощен PNP транзистор в схема на Дарлингтон.
Диодите Д3, Д4, Д5 и Д6, както и Т12, образуват верига, която има за задача да поддържа тока на покой в крайното стъпало постоянен. За целта с помощта на транзисторите Т9 и Т13 през диодите се прекарва ток, независим от захранващото напрежение.
Изход на схемата е т.12. Подложката е свързана към т.9, а емитерът на Т16 е изведен отделно, за да се избягнат вътрешните паразитни връзки между изходните и входните стъпала.
Интересно свойство на схемата е, че постояннотоковият потенциал в т. 12 винаги е равен на половината от захранващото напрежение. Така, при Е = 6 V той е 3 V, a при E = 16 V, съответно 8 V. Това се постига с помощта на останалите спомагателни елементи от схемата и дава възможност да се намалят нелинейните изкривявания при големи сигнали, т.е. да се постигне максимална неизкривена мощност.
Емитерът на Т2 е изведен навън (т.6). Между него и т.9. се включва външен резистор R6. Лесно е да се отбележи, че този резистор образува заедно с интегралния резистор Rf делител, чрез който част от изходния сигнал в т. 12 се връща в т.6. Обратната връзка е отрицателна и позволява да се направи усилването независимо от неизбежно големите толеранси на интегралните елементи, да се разшири честотната лента и да се намалят нелинейните изкривявания на усилвателя. Чрез избор на съпротивлението на външния резистор в т.6 ,оже да се избере желаният коефициент на усилване по напрежение в границите от 2-3 до 1000.
Тъй като постояннотоковият потенциал в т.6 трябва да бъде с около 1,4 V по – висок от този на т.9, последователно на R6 трябва да се свърже блокиращ кондензатор С6. Неговият капацитет трябва да бъде толкова по – голям, колкото е по – малко съпротивлението на R6 и се избира от условието да има много по – малко съпротивление от R6 при най – ниската работна честота.
Изходът на първото стъпало (т.5) също е изведен навън и служи за свързване за корекция на честотната и фазова характеристика на усилвателя. За целта между т.5 и т.12 се включва един кондензатор, а между т.5 и т.9 – друг. Първият служи за избиране на широчината на честотната лента на усилвателя, а вторият – за избягване на евентуално самовъзбуждане. Необходимостта от поставяне на кондензатор между изводите 5 и 9 и големината на неговия капацитет се установяват опитно – докато се избегне самовъзбуждането.
Когато между т.7 и т.9 се включи кондензатор с голям капацитет, той образува с интегралното съпротивление развързващ филтър. Поставянето му е задължително при захранване от токоизправител, за да се избегне бръмченето от пулсациите на изправеното напрежение.
Към извод 1 се включва положителният полюс на захранващия източник, а към изводите 9 и 10 – отрицателният.
Това, че изводите 1 и 4 са отделни, дава възможност за включване на високоговорителя по начин, известен под името „boot-strap”. По същество включването „boot-strap” представлява въвеждане на положителна обратна връзка, с която се увеличава коефициентът на усилване на крайното стъпало, а оттам и на целия усилвател. Тази положителна обратна връзка се реализира, като изходният сигнал от т. 12 се подава към извод 4 през един блокиращ кондензатор.
Постояннотоковата връзка между т.1 и т.4 се осъществява чрез интегралния резистор R9, чието съпротивление е 300 Om. Koгато захранващото напрежение е 6 V и по – ниско, най – добре е това съпротивление да се шунтира от постояннотоковото съпротивление на високоговорителя, за да се премахне излишният пад на напрежението върху него. При средни захранващи напрежения (6 – 10V) R9 ограничава тока в работната точка на драйверното стъпало. При високи захранващи напрежения (9-16 V) се препоръчва шунтирането му с външен резистор със съпротивление 50 – 200 Om.

На фиг. 5 е дадено примерно свързване на интегралната схема при захранващо напрежение до 16 V, a на фиг. 6 – при захранващо напрежение над 6 V. Групата 0,1 мкF – 1 Om, включена към изхода (т.12) е за изравняване на честотната характеристика на товара, тъй като съпротивлението на високоговорителя при високи честоти има индуктивен характер. Нейната употреба е позната от усилвателите с дискретни елементи. Кондензаторът между т. 12 и високоговорителят е блокиращ.
Може да се каже, че във всички случаи на употреба на интегралната схема, означените на фиг. 5 и фиг. 6 стойности на елементите остават едни и същи. Чрез избор на захранващо напрежение се постига необходимата максимална изходяща мощност, чрез избор на R6 – необходимият коефициент на усилване по напрежение, а чрез избор на С5 – горната гранична честота на усилване. Както казахме, капацитетът на С6 се определя от избраната стойност на R6, а този на С2 – опитно.
С това, как се постигат необходимите параметри и регулировки, ще се занимаем в следващата статия на базата на конкретни усилватели, изпълнени с TBA810.

Нискочестотни усилватели с TBA810 к.т.н. инж Стефан Вълков Млад Конструктор 1980/4/стр.5-7.

В статията „Работа с интегралната схема ТВА810 (МК, брой 3/80 г) описахме принципното и устройство, възможностите и за топлоотвеждане и предназначението на нейните 9 извода. Там посочихме също така и основните начини за свързване на външните елементи, както и стойностите на онези от тях, които може да се запазят практически едни и същи във всички случаи на приложение на интегралната схема.
Тук ще дадем бърза и проста методика за изчисляване на усилвател с определени параметри, валидна и за двете основни схеми на свързване, както и начините за регулиране на силата и на тембъра.
Методиката за изчисляване е наистина много проста, защото се свежда главно до определяне на съпротивлението на външния резистор за обратна връзка R6 и на капацитета на кондензатора С5, от който зависи горната гранична честота на усилването (вж. фиг. 1).

Съпротивлението на резистора R6 се определя от желания коефициент на усилване по напрежение К:

R6 = 4000/(K-1)

Разбира се, К не може да се избира произволно, защото възможностите на интегралната схема не са безкрайни. Той може да приема стойности между 2-3 и 1000.
На практика се налага да се изчисли и самият коефициент на усилване по напрежение К, като се знае най – голямата ефективна стойност на входното напрежение Uвх. За целта е достатъчно да се знае още каква е най – голямата ефективна стойност на изходното напрежение Uизх, при която нелинейните изкривявания са допустими. Последната зависи от големината на захранващото напрежение:

Uизх = (Е – 1)/2,83

Още веднъж, че Uизх и Uвх съответстват на максимална неизкривена изходна мощност.
След като е изчислено R6, капацитетът C6 може да се избере от неравенството

С6 > или = 0,5/(f1*R6)

Където f1 е долната гранична честота на усилването, например 40 Hz.
За определянето на С5 може да се използва формулата

С5 = 530Е-6/f2*R5

Където f2 е горната гранична честота на усилването, например 16 000 Hz, а R5 е еквивалентното вътрешно съпротивление в т. 5 и може да се определи графично от фиг. 2.
Пример. Желаем да си построим усилвател с исходяща мощност 2 W при входно напрежение 30 mV и с честотна характеристика до ниво -3dB от 40 до 16 000 Hz.
Oт графиките на фиг. 3 от предишната статия виждаме, че за тази мощност е достатъчно захранващо напрежение Е = 9 V. Максималната загубна мощност при това е около 1 W (вж. същата фигура) и може да бъде разсеяна от схемата без поставянето на допълнителен радиатор.
Усилвателят ще построим по схемата от фиг. 1.

Най – напред изпробваме схемата без С2. Ако се констатира, че тя е склонна към самовъзбуждане, поставяме С2 = 1 nF и евентуално го увеличаваме дотогава, докато самовъзбуждането се преустанови.

На фиг. 3 е даден чертеж на примерна печатна платка, върху която може да се монтира изчисленият усилвател. Мащабът е 1:1, а погледът (видът) е от към фолираната страна. Наличието на някои допълнителни отвори прави платката до голяма степен универсална. С други думи, тази платка може да се използва не само за изчисления по – горе усилвател, но и за много други усилватели, изградени с TBA810, в това число и за усилватели с регулиране на усилването и тембъра.

На фиг. 4 е показана схема на усилвател с изходяща мощност 0,5 W, който се захранва от батерия с напрежение Е = 4,5 V. Усилвателят има чувствителност 10 mV за максималната изходяща мощност, честотна лента от 50 до 15 000 Hz и клирфактор под 1%. За монтирането му може да се използва печатната платка от фиг. 3. Разликата е, че С12 се монтира на мястото на С4, а високоговорителят – на мястото на R4. Липсват елементите С7,С4 и R4, а елементите С2,С5,С6 и R6 са определени по методиката, изложена по – горе. Интегралната схема е без допълнителен радиатор.
Ако вграденият в нея радиатор е без отвори, краищата му се подгъват нагоре с плоски клещи, защото за тях не са предвидени отвори върху платката. При подгъването трябва да се внимава, да не се пропука корпусът (не бива корпусът да се използва като опорна точка).
На фиг. 5 е показана схема на усилвател с изходяща мощност 1,5 W, koйто е снабден с регулатори на силата и на тембъра. Съпротивлението на високоговорителя е 8 Om. По тази причина капацитетът на С12 може да се избере два пъти по – малък от обикновено. Регулирането на силата става с помощта на потенциометъра R1. Регулирането на тембъра се извършва с помощта на потенципметъра R7, kaто при R7 = 0 Om се срязват ниските честоти, а при R7 = 20 kOm – високите честоти. Клирфакторът, както и преди, е около 1%, а честотната лента е от 50 до 12 000 Hz. Чувствителността на входа е 20 mV за максимална изходна мощност.
За монтиране на усилвателя може да се използва също печатната платка от фиг. 3. Елементите С13 и R9 се монтират на мястото на С3 и R3, R2 – на мястото на С6, а С6 – на мястото на R6. За С11, R5 и R7 са предвидени съответните отвори върху платката. Липсва R4. Потенциометрите са за обемен монтаж и се свързват с платката с помощта на проводници, както и високоговорителя.
На фиг. 6 е начертана схемата на усилвател с изходна мощност 6 W. Toй се захранва от токоизправител с напрежение Е = 16 V. Чувствителността му при максималната изходяща мощност е 30 mV. Честотната лента на равномерното усилване е от 40 до 16 000 Hz. С помощта на потенциометъра R10 може да се регулира тембъра, като се изрязват високите честоти. С помощта на потенциометъра R1 се регулира силата на тона.
За монтаж на този усилвател може да се използва печатната платка от фиг. 3. Предвидени са съответните отвори за присъединяване на С14 и на R10. Интегралната схема трябва да има радиатор с отвори, към които ще се присъедини допълнителният радиатор. Последният трябва да има топлинно съпротивление (виж предишната статия):

Rt = 100/(Pзаг, max) – 18 = 100/3 – 18 прибл. = 15 С/W.

По такъв начин, като се използват приведените типични свързвания и методиката за изчисление, дадена по – горе, може да се построи усилвател с параметри „по желание”.
Универсалността на интегралната схема води и до универсалност на конструкцията. „Сменяема” е една само малка част от R-C елементите. Построяването на усилвател с необходимите качества става бързо и просто.

НЧ Усилвател с МВА 810 Кристиян Гедов
Млад Конструктор 1993/3/стр. 2

Основни технически данни:
Uзахр = 3,5 – 20 V
Pизх = 5 W
Rт = 4 Оm
Rвх = 85 кOm
Усилване по напрежение 37 dB

Интегралната схема МВА 810 представлява нискочестотен усилвател, който осигурява изходна мощност до 5 W върху товар 4 Om при коефициент на нелинейните изкривявания около 10%. Поместена е в DIL корпус, показан на фиг. 1. Аналог на МВА810 е ТСА 830, който дава изходна мощност до 4 W при товар 4 Om.
Захранващото напрежение може да се изменя в границите от 3,5 до 20 V, Uвх = 6,5 mV. Максималният изходен ток може да достигне до 1,5 А.
От схемата на фиг. 1 се вижда, че за реализиране на усилвателя са необходими малко на брой външно включени елементи. Това определя широкото приложение на тази интегрална схема. Към входа се включва тример-потенциометър 100 кOm (на печатната платка той е свързан последователно на входа, като стойността му е 10 кОm). Поради голямата стойност на електролитния кондензатор С4 в реализирания усилвател са включени 2х470 pF. Резисторът R3 най – добре е да се изработи от съпротивителен проводник.
Описаният усилвател може да се използва за замяна на дефектирали крайни стъпала от фабрични усилватели , касетофони, декове и пр. Единственото ограничение е, че мощността на съответната апаратура ще бъде до 5 W. При стереоуредбите се изработват два усилвателя по показаната схема поотделно за всеки канал.

На фиг. 2а е показана печатната платка на схемата откъм страна спойки, а на фиг. 2б – монтажът на елементите.

Kрайно стъпало клас В Александър Савов
Радио телевизия електроника 1990/1/стр.25

Както се разбира от заглавието и се вижда от схемата, крайното стъпало работи без начален ток на покой.
Напрежителният делител R1, R2, R3 определя базовото преднапрежение на транзистора VT1 на около половината от захранващото. Входният сигнал през С1 достига до крайното стъпало и се усилва от VT1 и VT2. Понеже в колекторната верига на VT2 има включен генератор на ток с VT3, R7, VD1 и VD2, това стъпало осигурява по – голямо усилване.
Усилвателят се захранва с еднополярно напрежение. Това налага в изхода му да се включи ителен кондензатор С6. Необичайният начин на свързване на високоговорителя се нарича схема Бутстрап, като се използва фактът, че генераторът на ток за променливия ток представлява голямо съпротивление. По този начин усилването на стъпалото може да се изменя в по – широки граници.
VT4 и VT5 изграждат комплементарното крайно стъпало. Това са Дарлингтонови транзистори и колекторният им ток е с по – малка стойност. Основно този по – малък ток влияе на високоговорителите, като удължава техния „живот”.
Отрицателната обратна връзка в емитера на VT1 (R5 и R7) определя усилването на цялото стъпало на 10 и намалява нелинейните изкривявания.
Режимът на работа клас В се получава обикновено, когато базите на двата крайни транзистора се свържат директно помежду си. Коефициентът на нелинейни изкривявания в такъв случай е по – малък от 0,16% (0,25 W и 1 кHz). Включването на двата диода VD3 и VD4 намалява тази стойност 2 пъти. Въпреки тези диоди може да се говори за работа в режим клас В, тъй като напрежението база – емитер на Дарлингтоновите транзистори е доста високо.
При 12 V захранващо напрежение, крайното стъпало осигурява над 2 W изходна мощност върху товар от 4 Om (входно напрежение 200 mV) и малко повече от 8 Om. С по – високо захранващо напрежение се постига и по – висока изходна мощност (максимална 10 W на 4 Om при 24 V). В такива случаи крайните транзистори трябва да се монтират на охлаждащи радиатори.

Активно озвучително тяло
Млад конструктор 1991/1/стр. 3-6

Едно озвучително тяло се състои, както е известно, от дървена, керамична, пластмасова или мраморна) кутия, високоговорители и ителни филтри. Ако след честотните ителни филтри към всеки канал се включи отделен нискочестотен усилвател, озвучителното тяло става активно. Твърди се, че по – големите материални разходи – три НЧ усилвателя за трилентово озвучително тяло, или за двулентово – напълно се компенсират с по – високото качество на звучене и по – стабилната работа.
Схема

Избрано е трилентово озвучително тяло, т.е. трилентов филтър със стръмност 18dB/oct, чиято схема е показана на фиг. 1. Входното стъпало е изградено с операционния усилвател ОУ1 и представлява импедансен преобразувател. След него са свързани трите филтъра – за басовия, за средночестотния и за високочестотния обхват, изградени с ОУ2, ОУ4, ОУ5 и ОУ7. В изхода на всеки един от филтрите има по едно буферно стъпало – ОУ3, ОУ6 и ОУ8. Изходните сигнали от филтрите се подават на входовете на трите крайни стъпала на усилвателя.
За филтри са използвани активни високочестотни и нискочестотни филтри от трети ред. Среднотоновият обхват се получава от серийното свързване на ВЧ и НЧ филтър. С посочените на фиг. 1 стойности на елементите, ителните честоти се получават при 800 Hz и 5000 Hz. В раблицата са дадени различни стойности на честотноопределящите кондензатори – така, че ителните честоти да могат да се избират и по желание.
За операционни усилватели са използвани ТL 082. Коефициентът на нелинейни изкривявания е под 0,1% в целия честотен обхват. Захранващото напрежение е +/-15 V и се осигурява от захранващото напрежение за крайните стъпала, като се използва схемата от фиг. 2.

Крайни стъпала

След всеки от честотните филтри се включва по един мощен нискочестотен усилвател. Избраната схема (фиг. 3) може да осигури изходна мощност 70W на товар 8 Om, a на товар 4 Om – 80 W. Без защитната токоограничаваща схема с транзисторите Т7 и Т8 тя би била и 115W.
НЧ усилвателят е съставен от мощно комплементарно Дарлингтоново стъпало с транзисторите Т11 и Т12, драйверно стъпало с Т9 и Т10, работещи в режим клас А. Защитната токоограничаваща схема с Т7 и Т8 се задейства в зависимост от пада на напрежение върху емитерните резистори R18 и R19.
Крайното стъпало се управлява от Т6, в чиито колектор е свързан генератор на ток, изграден с Т4. За настройка на тока на покой служи потенциометърът R11 и при накъсо даден вход и отворен изход, той трябва да е 125 mA. Транзисторът Т5 компенсира промените в режима на работа на крайните транзистори вследствие на промените на температурата и поради това, че той трябва да се монтира директно върху радиатора на един от крайните транзистори, и то в близост до него.
Входът на усилвателя представлява диференциален усилвател с транзисторите Т1 и Т2. Това гарантира нищожно офсетово напрежение в изхода на усилвателя. То се настройва с R2 и трябва да е по възможност равно на 0 V.
Obщото усилване се определя от R8 и R9 и с посочените стойности е около 92. Стабилната работа на усилвателя при различни честоти се гарантира от включените честотни филтри – С2, С6-R20, С3, С4 и С5.

Токозахранващата схема за НЧ усилвателя е показана на фиг. 4. Ако с нея се захранват и трите усилвателя, трянсформаторът трябва да е 2х30 V/300 VA, мостовият изправител – 25 А/200 V (тип КВРС 25-02), а филтриращите кондензатори – 20 000 мкF/50 V.
Монтаж

Елементите на филтрите се монтират върху печатна платка, чиито вид е показан на фиг. 5а. Начинът на монтаж е показан на фиг. 5б. При правилен монтаж и изправни елементи, филтрите не се нуждаят от настройка. Все пак с тонгенератор на входа и осцилоскоп на изхода може да се проверят действителните гранични стойности.

Ако дотук всичко е наред, подгатвят се три печатни платки за трите крайни стъпала. Видът на една от тях е показана на фиг. 6а, а разположението на елементите – на фиг.6б. Крайните транзистори се монтират върху подходящи охлаждащи радиатори и с възможно по – къси проводници се свързват към платката. За да няма проблеми, тези транзистори се монтират изолирано към тялото на радиатора.

Преди да се вкл/чи захранващото напрежение, входът се дава накъсо, изходът се оставя свободен, а R11 се завърта на нула, т.е. в крайно дясно (по схемата) положение. На мястото на един от предпазителите се включва амперметър (добре е той да е със защита). След това с помощта на R11 се настройва токът на покой на крайните транзистори на около 125 mA. Леко докосвате всеки от мощните транзистори, като никой от тях не бива да е прегрял. С включен в изхода волтметър се установява нулевият потенциал там. Евентуално постоянно напрежение там се компенсира с тример-потенциометъра R2.

Съгласуващ усилвател за контролери тип „Soundblaster” за персонални компютри
Инж Димитър Костов Радио телевизия електроника 2000/10/стр.13, 14

Звуковият контролер е необходима част от съвременните персонални компютри. По същество това е периферно устройство, позволяващо на потребителя да слуша музикални клипове, разработени и монтирани с PC или “play back” от CD. Но съвременните аудиоконтролери не са снабдени с усилватели за мощност. От една страна, това е добре, защото захранващият модул не се натоварва излишно. От друга страна обаче, повечето активни озвучителни тела, включени към звуковия контролер, не притежават висококачествено звуковъзпроизвеждане.
В своята практика авторът е извършил експерименти с изключително добрия Soundblaster “Creative” и активните озвучителни тела с Hi-Fi качества SP 690 (50 W) на фирмата „Advance”. Бяха открити два недостатъка в тази комбинация:
- изходният сигнал на звуковия контролер е с недостатъчно ниво, за да се получи номинална мощност в озвучителните тела;
- получава се силно, краткотрайно „изпукване” в активните озвучителни тела при включване на захранването на компютъра.

За да се премахнат споменатите дефекти, се наложи да се разработи съгласуващ усилвател с дискретни елементи, наричан в специализираната литература „нормиращ”. Ако коефициентът му на усилване се подбере внимателно, в изхода му е възможно да се получи стандартно ниво (средноквадратично) 0 dB или Uout/nom = 0,775 V rms, което може да се подаде директно към входа на стандартен студиен Hi-Fi усилвател на мощност.
Този усилвател е в стереоизпълнение, но на схемата е даден само вдиният канал (фиг.1)
Всеки от каналите (в случая) усилва около 7,5 пъти в честотния обхват 20 Hz – 100 kHz.
Усилвателят е изграден с транзисторите 1VT1 и 1VT2 (респ. с 2VT1 и 2VT2 – за втория канал). Транзисторът VT3 е включен в схема „обща база” и фактически е активен филтър във веригата на захранващото напрежение. Капацитетът на кондензатора С4 осигурява плавно нарастване на захранването и отстранява възможността за преминаване на импулсни отскоци, дължащи се на преходни процеси, възникващи при комутации.
Нормиращият усилвател може да се захранва с +12 V от самия захранващ блок на PC, тъй като консумацията му е около 4,6 mA.

Нa фиг. 2a, b са дадени съответно графичният оригинал и монтажната схема на печатната платка на нормиращия усилвател.
Разбира се, освен посочените на фиг. 1 типове активни елементи могат да се използват и други:
- 1VT1 (2VT1) могат да са и 2Т3168В (РБ) или руските КТ3102Е и КТ342В;
- 1VT2 (2VT2) – като 1VT1 (2VT1);
- VT3 може да е същият тип, каквито са 1VT1 (2VT1) и 1VT2 (2VТ2) или друг подобен;
- VD1 може да се замени с 2Д5607 (РБ) или руските КД522А и КД509А.
Разработката е експериментирана и функционира безотказно вече 3 години. Отлични отзиви за устройството авторът получи от преподавателите по тонрежисура от Националната академия Борис и Стоян Ангелови и от специалиста по аудиосистеми инж. Борислав Орозов. От 1 година копие на устройството работи при инж. Йона Имануел в Ашкелон – Израел.
ЛИТЕРАТУРА
1. PC WORLD, 1997, N 169.

Постояннотокова защита на нискочестотния усилвател ниж Светослав стефанов
Млад конструктор 1993/3/стр. 3,4

Част от съвременните мощни нискочестотни усилватели с двуполярно захранване, нямат ителен кондензатор между изхода на апаратурата и високоговорителя (респ. озвучителното тяло). Въпреки наличието на различните отрицателни обратни връзки на усилвателя и защитите на системата, възможно е да пробие някой от крайните транзистори на усилвателя. В този случай цялото захранващо напрежение се прилага върху високоговорителя. Протича много силен ток, който се ограничава само от активното съпротивление на високоговорителя и евентуално от нискоомния компенсационен резистор в колекторната или емитерната верига на мощния транзистор. Затова, ако не се постави постояннотокова защита на достатъчно мощен нискочестотен усилвател, дефектирането на озвучителното тяло не може да се избегне, а много верочтно е да пострада и захранващият източник на звукотехническата апаратура. По тази причина много от водещите фирми производители на мощни нискочестотни усилватели окомплектоват апаратурите с такава защита.

Схемата на постояннотоковата защита за крайно мощно нискочестотно стъпало е показана на фиг. 1. Защитата взима входен сигнал от изхода на нискочестотния усилвател НЧУ. При нормално възпроизвеждане, средната стойност на напрежението, подавано към високоговорителя Вг, е приблизително равно на нула. Напрежението върху кондензатора С1 е много малко и транзисторите VT1 и VT2 са запушени. Потенциалът спрямо маса на положителния извод на кондензатора С2 е приблизително нулев, определен от делителя на напрежение, реализиран с резисторите R4, R5 и R7. Транзисторът VT3 е запушен и релето Р е изключено. Защитата не действа и високоговорителят Вг възпроизвежда сигнала от нискочестотния усилвател НЧУ.
Ако някои от крайните транзистори на нискочестотния усилвател НЧУ пробие, на изхода се получава постояннотоково напрежение. Когато то е положително, транзисторът VT1 се отпушва от тока, протекъл през диода VD1 и през резистора R1. Кондензаторът С2 се зарежда през резистора R3, напрежението върху него става достатъчно високо, за да се отпуши транзисторът VT3 от тока, преминал през резистора R6. Релето Р задейства и отваря изключващия (нормално затворения) контакт Р1. Напрежението, подавано към високоговорителя Вг, се прекъсва и по този начин намотката на високоговорителя се предпазва от прегаряне.
Когато се получи отрицателно постояннотоково напрежение, от него се отпушва транзисторът VT2. Toй дава на маса единия край на резистора R5 и потенциалът на общата точка на R4 и R7 и на диода VD3 става положителен. През резистора R7 и през диода VD3, кондензаторът С2 се зарежда. От това напрежение, транзисторът VT3 се отпушва и защитата задейства.

За елементите на постояннотоковата защита на крайното стъпало е предвидена печатна платка, чиито графичен оригинал е показан на фиг. 2а. Страна елементи на платката е показана на фиг. 2б, където е означено и свързването на устройството.
Устройството се захранва със симетричните напрежения на нискочестотния усилвател +U и -U. Релето Р се избира в зависимост от захранващото напрежение така, че допустимият ток през контактите му да е по – голям от максималния ток на усилвателя.
Постояннотоковата защита за нискочестотния усилвател се настройва с потенциометъра RP1. В зависимост от захранващото напрежениеи от статичния коефициент на усилване по ток при схема общ емитер на транзисторите VT1 и VT2 се подбират съпротивленията на резисторите R1 и R2.
Oписаната защита може да се комбинира и с различни други предпазни мерки за сигурност на звукотехническата апаратура.

Мощни НЧ усилватели, реализирани с ИС. Общи сведения инж Георги Кузев
Радио телевизия електроника 2001/5/стр.13

Нискочестотните интегрални усилватели намират широко приложение не само в радиоприемници, магнетофони и телевизионни приемници, но се използват и в редица други битови и професионални апаратури. Построени са въз основа на схеми, подобни на схемите на усилватели на мощност, изпълнени с дискретни елементи. При това най – често крайните им стъпала са двутактни и работят в режим клас АВ, близо до клас В.
Главен проблем на мощните интегрални усилватели е топлоотвеждането. Те се провеждат с металостъклени или пластмасови корпуси. Усилвателите с мощност до 1 W най – често работят без охладителни радиатори. Когато е металостъклен, той следва да се закрепва към подходящ радиатор. Пластмасовите корпуси са снабдени с медна шина, която се запоява към печатната платка или се закрепва по подходящ начин към допълнителен радиатор.
Връзката между отделните стъпала в интегралните мощни нискочестотни усилватели е галванична, т.е. те са постояннотокови усилватели. В тях се срещат същите схемни решения, както в операционните усилватели (съставни транзистори, диференциални усилватели, емитерни повторители и т.н.). Разликата в изходните стъпала на един операционен усилвател и на един мощен ИС е в размерите и конструкцията на изходните транзистори, които в мощния усилвател са по – големи, защото работят с големи токове. Площта, която те заемат върху полупроводниковата подложка, може да надмине площта на всички останали интегрални елементи, взети заедно. Поради това, че изработването на мощни PNP транзистори е свързано с определени трудности, изходните транзистори в мощните интегрални усилватели са NPN.
В интегралните, мощни нискочестотни усилватели има вградени резистори и специални изводи за свързване на външни елементи, осигуряващи развързваща филтрация между стъпалата. Със същата цел отделните стъпала са свързани с отделни изводи към отрицателния полюс на захранващия източник. Поради това, че през изходното стъпало протичат големи токове (до няколко ампера), съединяването на тези изводи е предвидено в повечето случаи да се извършва извън интегралната схема.
За предпазване от прегряване, което води до повреждане, по – мощните интегрални, нискочестотни усилватели имат вградени схеми за термична защита. При интегрални усилватели с твърде големи мощности се предвижда защита за крайните транзистори срещу претоварване.
Интегралните усилватели обикновено се монтират върху печатни платки. При реализирането на печатната платка трябва да се имат предвид някои общи правила.
Тези правила са следните:
- платката да бъде изпълнена по възможност в най – компактен вид;
- за намаляване на взаимното влияние между отделните вериги, печатните проводници трябва да бъдат къси и разстоянието между успоредните проводници да не е много малко;
- изводите на градивните елементи да бъдат колкото може по – къси;
- елементите имащи връзка с входа на схемата, да бъдат разположени колкото е възможно по – далеч от изхода;
- ако има възможност, изходът и входът трябва да се ят със замасена пина;
- замасяващата шина не трябва да образува затворен кръг, за да не се появят паразитни токове;
- трябва да се внимава особено с избора на пасивните, градивни влементи, които да гарантират добра работа. Недопустимо е използването на елемент със съмнително качество;
- добре е всеки кондензатор и резистор, който ще се използва към интегралната схема, да бъде проверен внимателно и да се намери действителната му стойност. Това се отнася особено за елементите на честотнозависимите обратни връзки;
- спойките трябва да бъдат сигурни, не се допускат студени спойки;
- не се препоръчва използването на цокли за интегралните схеми (те трябва да бъдат директно запоени);
- недопустимо е надвишаването на граничните стойности на захранващото напрежение;
- не трябва да се превишава допустимата разсейвана мощност;
- не трябва да се допуска обратно захранване (размяна на полюсите на захранващия токоизточник);
- необходимо е да се избягва късо съединение на изводите в изхода на интегралния усилвател;
- при запояване на изводите на интегралната схема върху печатната платка, захранващият токоизточник не трябва да бъде включен.

Система за амбиофонично озвучаване инж. Живко Желязков Радио телевизия електроника 1983/1/стр.10, 11

Приложение на интегралната схема MBA810 инж. Райчо Иларионов Радио телевизия електроника 1984/7/стр.25, 26

Безтрансформаторно крайно стъпало Н. Вълнаров Радио телевизия електроника 1981/7/стр.29

Hi-Fi краен усилвател с изходна мощност 20 W и втори 30 W с транзистори KD502 Радио телевизия електроника 1984/4/стр.30

Логаритмични делители изградени с еднакви резистори По материали на "Wireles world", м. октомври, 1983 г. Радио телевизия електроника 1984/7/стр.30

Технически данни, аналози и схеми на приложение на Интегралната схема TBA810 Радио телевизия електроника 1981/2/стр. 25,26

Крайно НЧУ - стъпало, реализирано с интегралната схема А211D. Радио телевизия електроника 1982/7/стр.26,27

Нискочестотен усилвател със захранващо напрежение 12 V Радио телевизия електроника 1983/7/стр. 22

Hi-Fi усилвател с променлива изходна мощност инж. Н.Вълнаров Радио телевизия електроника 1982/2/стр.8,9

Списък (непълен) на няколко публикации, които съдържат сведения за Усилватели на мощност, които са изпълнени с интегрални схеми
1. Усилватели на мощност с интегралните схеми TDA2020 и A2030, инж . Петър Петров, Радио телевизия електроника 1993/3/стр.4-6.
2. НЧ-Усилватели на мощност с ИС MDA2010 и МDА2020, Ст. ас. Инж. Петър Петров, Радио телевизия електроника 1991/10/стр. 4-7. и 1991/11/стр.5-8.
3. Мощни НЧ-Усилватели в интегрално изпълнение 1995/10/стр.3-6. инж. Геоги Кузев ИС ТЕА2025, TDA1011 (TDA1015), TDA1170, TDA2003, TDA2004.
4. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 1995/6/стр.3-5 инж Георги Кузев. ИС К174УН7, К174УН15, LM388, LM1895N, LM2896.
5. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 1995/7/стр.4-7 инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с мощност до 10 W, STK-441, STK-013, STK441, TA7207P (TA7208P).
6. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 1995/8/стр.3-7 инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с мощност до 10 W, TBA790, TBA800.
7. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 1995/9/стр.3-7 инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с мощност до 10 W, TBA810, TCA940, UL1440T.
8. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 1996/4/стр.7 инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с мощност над 10 W, STK463, TDA1514
9. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 1995/11/стр.6-9 инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с мощност до 10 W, UL1401,2,3, UL1490, 1УС02А (Б)
10. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 1996/1/стр.4-9 инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с мощност над 10 W, SI-1000G, SI-1000GL, SI1010, SI1020G, SI1030G, SI1050G, SI1050GL, SI1020H, SI1125H, 1130H, 1125HD.
11. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 1996/4/стр.3-6 инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с мощност над 10 W, TDA1521, TDA2020, TDA2030
12. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 2001/6/стр.13,19,20 инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с ИС А211D, TAA611B, A2000V, A2005V, K174УН5.
13. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 2001/6/стр.13,19,20 инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с TDA1011 и TDA1015, TDA1170, TDA2003, TDA2004, UL1401,2,3, UL1490N.
14. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 2002/1/стр.13,14,19,20, инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с ИС STK-441, 1УС02А(Б), ЕSM231N, К174УН19, LM1875
15. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 2002/2/стр.13,14,19,20, инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с ИС OM931 и OM961, SI-1000G, SI-1010G, SI-1020G, 1030G, SI-1050G, SI-1000GL, STK-011, 015 и 016, STK-024, 031 и 035.
16. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 2002/4/стр.13,14,19,20, инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели със ИС STK-050, 0,75, 077, 078, 080, 082, 083, 439, 463, TDA 1514, TDA1521.
17. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 2002/5/стр.13,14,19,20, инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с TDA2020, TDA2030, STK-043.
18. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 2001/9/стр.13,14,19,20, инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с TBA810, TBA810A,A210K, TCA940, TEA2025, TEA2025
19. Moщни нискочестотни усилватели в интегрално изпълнение 2001/7/стр.13,14,19,20, инж Георги Кузев. НЧ-Усилватели с ИС К174УН7, К174УН15, LM388, LM1895N, LM2896, STK-013

Техническа консултация на 1989/4/стр.31 Радио, телевизия електроника
Данни за интегралните схеми STK8250, STK437, STK030

Teхническа консултация на 1998/4-5/стр.43,44 Радио телевизия електроника
Данни за интегралните схеми TDA1510, TDA1510A

Материалите подготви за сайта:

Иван Парашкевов

e-mail: ivanparst@dir.bg

главна страница напред горе