книги / Электронные усилители
..pdfСхема усилителя |
К174УН7 обеспечивает выходную мощность |
|||||||
4,5 Вт на нагрузке 4 Ом при напряжении источника питания |
|
15 В. |
||||||
Схема включения ИМС К174УН7 приведена на рис 12.5. |
|
|
|
|||||
Входной |
каскад |
усилителя выполнен |
на |
составном р—п—р- |
||||
транзисторе |
V77, VT2y нагрузкой которого служит транзистор |
VT3. |
||||||
Предоконечный каскад выполнен на транзисторах VT7, VT8, VT10. |
||||||||
Для уменьшения нагрузки на входной каскад |
транзисторы |
VT7 и |
||||||
VT8 включены по схеме с ОК. Нагрузкой транзистора VT10 |
явля |
|||||||
ется генератор тока, |
выполненный на транзисторе |
VT9. |
Мощ |
|||||
ный выходной каскад |
построен на транзисторах VT14, |
VT16, |
||||||
VT11 и VT17 и обеспечивает выходной ток |
1 А. Ток смещения |
вы |
||||||
ходного транзистора VT10 определяется током, протекающим через |
||||||||
транзистор VT9, и падением напряжения, возникающим |
на диоде |
|||||||
VD3. Ток смещения выходного транзистора VT17 определяется то |
||||||||
ком транзистора VT13 и падением напряжения, |
создающимся |
на |
||||||
р—/г-переходе, состоящем из диодов VD4 и |
VD5y и |
транзисторе |
||||||
VT15. На транзисторах VT4 и VT5 выполнена цепь |
стабилизации |
рабочей точки усилителя по постоянному току. К выводу 5 подклю чается внешняя цепь, корректирующая частотную характеристику на высоких частотах, а к выводу 6 — цепь обратной связи, которая служит для регулировки коэффициента усиления.
Разрабатываются ИМС более высокой степени интеграции, включающие в себя всю предварительную малосигнальную часть усилителя вместе со схемой управления
12.2. ОБЗОР СЕРИЙ МИКРОСХЕМ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В УСИЛИТЕЛЯХ
Большинство каскадов приемопередающей и радиовещательной аппаратуры может быть выполнено на основе ИМС. Выпускается несколько серий ИМС для использования в аппаратуре радиосвязи. Из них наибольшей функциональной полнотой по видам обладают серии 219, 235 и 435.
ИМС серии 219 применяются для коротковолновой (КВ) и уль тракоротковолновой (УКВ) аппаратуры, работающей в диапазоне частот до 55 МГц. Микросхема 219УВ1 используется в усилителях
высокой частоты (ВЧ). На |
частоте 50 МГц |
при входном сигнале |
|
10 мВ и добротности контура Q, равной 60, резонансный усилитель |
|||
на ИМС 219В1А обеспечивает усиление в 20 |
40 раз, а выполнен |
||
ный на 219УВ1Б — в 20 |
80 раз. Микросхема 219УР1 использу |
||
ется в усилителях промежуточной частоты |
(ПЧ), |
работающих в |
|
диапазоне 0,5. ..1,0 МГц. В |
таких же усилителях |
и с п о л ь з у ю т с я |
|
ИМС 219УН1, 219УП1. |
|
|
|
В диапазоне частот до 150 МГц применяются ИМС серии 235, которая состоит из 22 микросхем. В усилителях ВЧ работают ИМС 235УВ1, в усилителях ПЧ - 235УР2, 235УР8, 235УР11, 235УРЗ, 235УР9. Как дифференциальные, широкополосные могут быть использованы ИМС типов 235УН4 и 235УН10. Для усиления НЧ-сигналов применяется 235УН5. Диапазон рабочих частот этой
микросхемы 25 Гц.. .100 кГц, на частоте 1 кГц она обеспечивает усиление в 400 раз.
Серия 435 состоит из 14 гибридных микросхем, предназначенных для создания высококачественной аппаратуры при частотах до 200 МГц. По электрическим параметрам и функциональным воз можностям эта серия превосходит серии 219, 235 и другие. Серия 435 содержит усилитель ВЧ и ПЧ с автоматической регулировкой усиления (435УВ1) с крутизной проходной характеристики не ме нее 60 мА/В; экономичный усилитель ПЧ (435УР1) с крутизной прохоДной характеристики более 120 мА/В; три усилителя НЧ (435УН1, 435УН2 и 435УНЗ), первый из которых характеризуется высокой универсальностью, а последний — повышенной выходной мощностью по сравнению с другими ИМС этой серии.
Также в радиовещательной аппаратуре |
применяется серия |
К 175, состоящая из пяти микросхем, три из |
которых (К175УВ1, |
К175УВ2 и К175УВЗ) являются широкополосными усилителями с верхней граничной частотой 30. .55 МГц.
Одной из наиболее распространенных серий микросхем для те левизионной аппаратуры является серия К224, которая включает в себя 31 микросхему. Серия используется в различных блоках те левизионной аппаратуры.
Комплекс ИМС серии К245 полностью охватывает маломощную часть телевизионного приемника изображения и звука черно-белого и цветного телевизоров. Серия состоит из 11 микросхем, пять из ко торых работают в блоках усилителей промежуточной частоты изоб ражения.
Наиболее распространенной серией, применяемой в современ ной телевизионной и радиовещательной аппаратуре, является серия К174. Она состоит из 15 полупроводниковых ИМС. Чаще всего из этой серии используются усилители мощности К174УН5, К174УН7. Схема К174УН7 рассмотрена подробно (рис. 12.4). Также применя ются ИМС К174УН8, К174УН9. Например, ИМС К174УН9 созда ет в нагрузке 4 Ом при напряжении питания 18 В выходную мощ ность 7 Вт и при этом имеет схемы защиты от короткого замыкания вывода и термоперегрузок. Разработаны также ИМС типов К174УН11 и К174УН15. Первая представляет собой оконечный усилитель с выходной мощностью 15 Вт на нагрузке 4 Ом при пи тании ее от двухполярного источника ± 15 Вт; коэффициент гармо ник составляет 1 %. Микросхема К174УН15 представляет собой двухканальиын усилитель мощности и имеет следующие парамет ры каждого канала: выходная мощность на нагрузке 4 Ом — 4 Вт, коэффициент гармоник 1 %. Номинальное напряжение источника питания данной микросхемы 15 В.
Микросхемы этой серин широко применяются и в бытовой радиэлектрониой аппаратуре. Также в бытовой аппаратуре исполь зуются ИМС серий К237 и К513. Серия К237 состоит из 20 микро схем, пять из которых являются специфическими для магнитофонов и электрофонов. Серия К513 состоит из трех модификаций истокового повторителя К513УЕ1. Он предназначен для работы в аппара
туре магнитной записи в качестве предварительного усилителя при использовании конденсаторных микрофонов.
Для управления функциями усилительных устройств наиболее широко применяются цифровые микросхемы серии К561, обладаю щие достаточным быстродействием и малым потреблением мощнос ти.
В качестве электронных коммутаторов и ключей наиболее пер спективны ИМС серии КР590, предназначенные для коммутации аналоговых и цифровых сигналов с уровнями до ± 15 В с малыми нелинейными искажениями.
Контрольные вопросы
1.Поясните классификацию усилителей на ИМС по их функциональному назначению.
2.Какие требования предъявляются к построению усилителей в интеграль
ном исполнении?
3.Какие способы включения усилительных элементов применяются в каска дах предварительного усиления в ИМС?
4.Поясните особенности построения мощных выходных каскадов ИМС.
5.Для чего в усилителях на ИМС применяются каскодные схемы?
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Агаханян Т. М. Линейные импульсные усилители. — М.: Связь, 1970. —
472 с.
2.Алексеенко А. Г., Коломбет Е. А., Стародуб Г И. Применение прецизи
онных аналоговых микросхем. — 2-е изд. — М.: Радио и связь, |
1984. — 301 с. |
3. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы: Справочное пособие |
|
/ Под ред. Якубовского В. С. — 2-е изд. — М.: Радио и связь, |
1984. — 432 с. |
4. Варакин Л. Е. Бестрансформаторные усилители-‘мощности: Справочник. — М.: Радио и связь, 1984. — 128 с.
5.Войшвилло Г В. Уоилительные устройства. — 2-е изд. — М.: Радио и связь. 1983. — 298 с.
6.Гальперин М. В. Практическая схемотехника в промышленной автомати ке. — М.: Энергоатомиздат, 1987. -— 320 с.
7.Головин О. В., Кубицкий А. А. Электронные усилители. — М.: Радио и связь, 1983. — 328 с.
8.Забродин Ю. С. Промышленная электроника. — М.: Высшая школа* 1982. — 295 с.
9.Полонников Д. Е. Операционные усилители: Принципы построения, тео рия, схемотехника. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 215 с.
10.Степаненко И. П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. — 4-е изд. — Мл Энергия, 1977. — 564 с.
11.Федосеева Е. О. Усилительные устройства киноустановок. — М.: Ис кусство, 1979. — 255 с.
12.Тнтце У., Шенк; К. Полупроводниковая схемотехника / Пер. с нем. — М.: Мир, 1982. — 512 с.
13.Цыкина А. В. Электронные усилители. — 2-е изд. — М.: Радио и связь* 1982. — 288 с.
14.Щербаков В. И., Граздов Г. И. Электронные схемы на операционных усилителях. — Киев: Техника, 1983. — 214 с.
Введение Г л а в а 1. Общие сведения об электронных усилителях
1.1.Основные определения
1.2.Классификация усилителей
1.3.Принцип усиления
1.4. Основные технические показатели электронных усилителей
Г л а в а 2. Обратная связь в усилителях
2.1.Основные определения
2.2.Виды обратной связи
2.3. Влияние |
обратной связи на основные показатели усилителя |
Г л а в а |
3. Работа усилительных элементов в каскаде |
3.1.Питание усилительных элементов
3.2.Режимы работы усилительных элементов
3.3.Стабилизация положения точки покоя в транзисторных каскадах
3.4.Нагрузочные и динамические характеристики
3.5.Эквивалентные схемы и параметры усилительных элементов
3.6.Работа транзистора в усилительном каскаде
Г л а в а 4. Каскады предварительного усиления и усиления мощности
4.1.Каскады предварительного усиления
4.2.Каскады усиления мощности
4.3.Фазоинверсные каскады
4.4.Входные каскады Г л а в а 5. Усилители постоянного тока
5.1.Общие сведения
5.2.Усилители постоянного тока прямого усиления
5.3.Дрейф нуля и способы его уменьшения
5.4.Усилители постоянного тока с преобразованием
5.5.Применение оптронов в усилителях постоянного тока
Г л а в а 6. Дифференциальные и операционные усилители
6.1.Дифференциальные усилители
6.2.Операционные усилители
Г л а в а |
7. Широкополосные усилители |
|
Г л а в а |
8. |
Избирательные усилители |
Г л а в а |
9. |
Измерительные усилители |
9.1.Общие сведения
9.2.Классификация измерительных усилителей
9.3. Метрологические характеристики измерительных усилителей
Г л а в а 10. Многокаскадные усилители 10.:. Основные характеристики и устойчивость усилителей
10.2.Регулировка усиления
Г л а в а 11. Испытание и поверка усилителей 11.1. Общие сведения
11.2. Методы измерения основных параметров усилителя
Гл а в а 12. Усилители на интегральных схемах
12.1.Общие сведения
12.2.Обзор серий микросхем, применяемых в усилителях Список литературы
3
4
4
5
6
8
21
21
22
25
31
31
35
39
44
48
54
59
59
77
95
99
106
106
107
112
116
119
123
123
133
150
169
183
183
184
184
188
188
196
204
204
208
213
213
221
223