К174Ха14. Микросхема К174ХА14: характеристики и применение в стереодекодерах

Каковы основные характеристики микросхемы К174ХА14. Где применяется К174ХА14 в радиоэлектронике. Какие функции выполняет К174ХА14 в стереодекодерах. Чем отличается К174ХА14 от аналогов.

Общие сведения о микросхеме К174ХА14

Микросхема К174ХА14 представляет собой интегральную схему, предназначенную для использования в качестве стереодекодера в радиоприемной аппаратуре. Она выпускается по техническим условиям бК0.348.739 ТУ и применяется в системах с полярной модуляцией стереосигнала.

Основные характеристики К174ХА14:

• Напряжение питания: 6 В
• Потребляемый ток: не более 60 мА
• Корпус: 2103.16-9
• Аналог: TDA2593

Функциональное назначение К174ХА14

Микросхема К174ХА14 выполняет следующие ключевые функции в стереодекодерах:

1. Прием комплексного стереосигнала
2. Разделение левого и правого каналов
3. Демодуляция стереосигнала
4. Формирование выходных стереофонических сигналов

Благодаря этим функциям, К174ХА14 позволяет восстановить исходный стереофонический сигнал из принятого радиосигнала с полярной модуляцией.

Применение К174ХА14 в радиоэлектронике

Основная область применения микросхемы К174ХА14 — стереофонические УКВ ЧМ приемники. В таких устройствах она используется в качестве стереодекодера для разделения принятого комплексного стереосигнала на левый и правый каналы.

Типичные применения К174ХА14 включают:

• Бытовые стереофонические радиоприемники
• Автомобильные радиоприемники
• Музыкальные центры с УКВ тюнером
• Профессиональная радиоприемная аппаратура

Принцип работы стереодекодера на К174ХА14

Принцип работы стереодекодера на базе К174ХА14 основан на полярной модуляции стереосигнала. Как это работает?

1. На вход микросхемы поступает комплексный стереосигнал, содержащий информацию о левом и правом каналах
2. Встроенный фазовый детектор выделяет пилот-тон 19 кГц
3. На основе пилот-тона формируется опорная частота 38 кГц
4. С помощью синхронного детектора происходит демодуляция разностного сигнала (L-R)
5. Путем матричной обработки из суммарного (L+R) и разностного (L-R) сигналов формируются отдельные левый (L) и правый (R) каналы

Таким образом, на выходе К174ХА14 получаются раздельные стереофонические сигналы левого и правого каналов.

Преимущества использования К174ХА14

Применение микросхемы К174ХА14 в качестве стереодекодера имеет ряд преимуществ:

• Высокая степень интеграции — все основные узлы стереодекодера реализованы в одном корпусе
• Малое количество внешних компонентов
• Низкое энергопотребление
• Хорошее разделение каналов
• Высокая помехоустойчивость
• Простота применения

Эти преимущества делают К174ХА14 оптимальным выбором для построения стереодекодеров в бытовой и профессиональной радиоаппаратуре.

Особенности применения К174ХА14

При использовании микросхемы К174ХА14 в радиоэлектронных устройствах следует учитывать некоторые особенности:

• Необходимость стабилизации напряжения питания 6 В
• Важность экранирования для снижения наводок
• Рекомендуется применение фильтров в цепях питания
• Желательно использование керамических конденсаторов в обвязке
• Следует обеспечить хороший теплоотвод от корпуса микросхемы

Соблюдение этих рекомендаций позволит получить максимальное качество стереофонического звучания при использовании К174ХА14.

Сравнение К174ХА14 с аналогами

Как указано выше, аналогом К174ХА14 является микросхема TDA2593. Проведем сравнение их основных характеристик:

Параметр	К174ХА14	TDA2593
Напряжение питания	6 В	4,5-18 В
Потребляемый ток	До 60 мА	До 45 мА
Разделение каналов	40 дБ	45 дБ
Коэффициент гармоник	0,5%	0,3%

Как видно, TDA2593 имеет более широкий диапазон питающих напряжений и несколько лучшие параметры по разделению каналов и искажениям. Однако К174ХА14 оптимизирована для работы от напряжения 6 В, что удобно в портативной аппаратуре.

Типовая схема включения К174ХА14

Для корректной работы микросхемы К174ХА14 требуется минимальное количество внешних компонентов. Типовая схема включения выглядит следующим образом:

• Вход комплексного стереосигнала подключается через разделительный конденсатор 0,1 мкФ
• Цепь питания содержит LC-фильтр (дроссель 100 мкГн и конденсатор 100 мкФ)
• К выводу настройки подключается керамический конденсатор 1000 пФ
• Выходы левого и правого каналов нагружены на резисторы 2,2 кОм
• Между выходами и общим проводом включены конденсаторы 0,047 мкФ

Такая схема обеспечивает оптимальный режим работы К174ХА14 и позволяет получить высококачественное стереофоническое звучание.

Рекомендации по монтажу К174ХА14

При монтаже микросхемы К174ХА14 на печатную плату следует соблюдать следующие рекомендации:

• Использовать короткие соединения для минимизации наводок
• Обеспечить надежное заземление корпуса микросхемы
• Разместить фильтрующие конденсаторы максимально близко к выводам питания
• Разделить аналоговые и цифровые цепи на плате
• При необходимости использовать дополнительное экранирование

Соблюдение этих правил позволит реализовать потенциальные возможности К174ХА14 и получить высокое качество стереофонического звучания.

Построение и расчет электрической схемы приемника УКВ ЧМ стереофонического вещания, имеющего диапазон частот 88-108 МГц, страница 4

          Расчет показал, что для реализации селективности 61.08 дБ необходимо не менее 6 ФСС, что меньше 7, значит, нет необходибости усложнять схему дополнительными каскадами усиления (методика расчета ФСС приведена в [1]).

          2.4.6. Усилитель промежуточной частоты и частотный детектор.

          Основное назначение УПЧ это усиление сигнала на промежуточной частоте, ослабленно в контурах ФСС. УПЧ должен обеспечить требуемое силение сигнала, для обеспечения оптимального режима работы детектора.

В качестве микросхемы была выбрана К174ХА6 (характеристики приведены в приложении 3), в корпусе которой так же выполнен частотный детектор. Микросхема имеет вывод АПЧ, на котором формируется напряжения для подачи на варикап управляющий частотой гетеродина.

 Для обеспечения работы детектора в линейном режиме, который позволяет производить детектирование наилучшим образом, перед детектором ставиться ограничитель, который  будет ограничивать амплитуду входного сигнала.

2.4.7. Стереодекодер

Приемник принимает сигнал, несущий информацию о двух каналах – стерео сигнал, значит, в структурной схеме должен быть элемент, отвечающий за разделение правого и левого каналов. Этим звеном служит стереодекодер, который низкочастотный сигнал, путем выделения положительной или отрицательной полуволн, декодирует и выдает на дальнейшую обработку отдельно правый и левый сигналы.

          Стереодекодер выполнен на микросхеме К174ХА14, характеристики которой приведены в приложении 4.

2.4.8. Усилитель низкой частоты

          По заданию проекта, мне необходимо обеспечить неискаженное усиление сигнала звуковой частоты и мощность на выходе 1,2 Вт в нагрузке 8 Ом.

         Так как я имею дело со стереофоническим сигналом, значит, усилитель мощности должен быть разделен на каналы. Было предложено использование двух одноканальных микросхем К174УН5 (характеристики приведены в приложении 5). Эта микросхема обеспечивает требуемые параметры.

          Типовое включение и параметры микросхемы представлены в приложении 5.

2.4.9. Нагрузка

          В роле нагрузки может быть использована акустическая система:

10МАС-1М.

Диапазон частот: 63-18000 Гц

Полное электрическое сопротивление: 8 Ом

2.4.10. Автоматическая регулировка усиления

          АРУ необходима для того чтобы, при действии на входе сигнала с большим динамическим диапазоном, получить на выходе малый динамический диапазон на линейной части приемника. С целью работы детектора в линейном режиме.

          По заданию необходимо обеспечить работу приемника, с  дБ и  дБ, определим глубину регулировки:

дБ.

Дополнительных цепей реализующих АРУ не требуется, необходимую глубину регулировки обеспечивает ограничитель находящийся в микросхеме К174ХА6.

Развернутая структурная схема представлена в приложении 6.

3.  Расчёт принципиальной схемы.

3.1 Расчет входной цепи.

В качестве входной цепи была выбрана одноконтурная цепь, расчет которой целесообразно вести для режима максимального коэффициента передачи. Исходные данные для расчета следующие:

—  диапазон рабочих частот f_min¸f_max=88¸108 МГц

—  эквивалентное затухание контура d_Э=0.01

—  собственное затухание контура d₀=0.0025

—  сопротивление антенны R_A=100 Ом

—  входная проводимость G_ВХ=2·10^-3

Рассчитаем коэффициент включения с антенной m и первым каскадом n:

;

;

Рассчитаем индуктивность контура (L):

;

Рассчитаем собственную проводимость контура G₀:

G₀=2·π·f_min·d₀·C_cx.

_max=2·π·88·10⁶·0.0025·15·10^-12=24·10^-6;

Рассчитаем эквивалентную проводимость контура G_Э:

G_Э=m²·G_A+ G₀+n²·G_ВХ=3.2·10^-3·0.013+24·10^-6+8.9·10^-3·2·10^-3=8.472·10^-5;

Рассчитаем коэффициент передачи:

;

Аналогичный контур ставиться в качестве нагрузки УРЧ, поэтому расчет его приводиться не будет.

3.2  Расчет фильтров сосредоточенной селкции ФСС.

Исхдные данные для расчета ФСС:

Выходное сопротивление смесителя: 1 кОм

Входное сопротивление УПЧ: 1.5 кОм

Номинальное характеристическое сопротивление фильтра: 1.6 кОм

Вычислим коэффициенты включения для первого и последнего контуров:

Москатов Е.А. — Справочник по полупроводниковым приборам: Интегральные устройства радиоэлектроники — PDF, страница 25 (18248)

PDF-файл из архива «Москатов Е.А. — Справочник по полупроводниковым приборам», который расположен в категории «». Всё это находится в предмете «интегральные устройства радиоэлектроники» из 8 семестр, которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «книги и методические указания», в предмете «интегральные устройства радиоэлектроники» в общих файлах.

Потребляемыймикросхемой ток 60 мА. Корпус – 2103.16-9. Аналог – TDA2593. Выполняется побК0.348.605 ТУ.К174ХА14 – схема для стереодекодера системы с полярной модуляцией.Выполняется по бК0.348.739 ТУ.178Москатов Е. А. Справочник по полупроводниковым приборам. http://moskatov.narod.ruК174ХА15 – многофункциональная микросхема для УКВ – блока; усилениесигналов высокой частоты; преобразование сигналов высокой частоты в сигналыпромежуточной частоты; генерация колебаний гетеродина.

Выполняется побК0.348.795 ТУ.К174XA16 – декодер цветности SECAM, усиление сигналов цветности,выделение сигналов опознавания цвета, демодуляция с получением на выходецветоразностных сигналов, ФАПЧ. Корпус – 2121.28-12. Аналог К174XA16 –TDA3520B. Напряжение питания равно 12 В. Применяется в блоках цветности.Выполняется по бК0.348.837 ТУ.К174XА17 – схема формирования сигналов цветности, регулировки яркости,контрастности и насыщенности, фиксации уровня “чёрного”.

Выполняется побК0.348.838 ТУ. Корпус – 2121.28-12. Аналог К174XА17 – TDA3501. Напряжениепитания равно 12 В. Применяется в блоках цветности.К174XA19 – формирование стабилизирующего, управляющего напряжениянастройки и обработки сигналов автоподстройки частоты в блоках УКВрадиоприёмника. Напряжение питания от 9 до 16 В, потребляемый ток 7,5 мА.Корпус – 2103.16-9. Аналог – TDA1093B. Выполняется по бК0.348.882 ТУ.К174XA27 – корректор (обостритель) фронтов сигналов цветности, яркостнаялиния задержки. Корпус – 2104.18-2.

Аналог К174XA27 – TDA4565. Напряжениепитания равно 12 В. Применяется в блоках цветности. Выполняется по бК0.349.050ТУ.К174ХА28 – декодер сигналов цветности PAL. Корпус – 2120.24-5. АналогК174ХА28 – TDA3510А. Напряжение питания равно 12 В. Применяется вдекодерах. Выполняется по бК0.349.060 ТУ.К174XA31 – декодер цветности SECAM. Корпус – 2121.28-12. Аналог –TDA3530. Напряжение питания равно 12 В. Выполняется по бК0.349.076 ТУ.К174ХА32 – четырёхканальный декодер сигналов цветности PAL / SECAM /NTSC – 3,58; NTSC – 4,43. Корпус – 2121.28-12. Аналог К174ХА32 – TDA4555.Напряжение питания равно 12 В. Применяется в декодерах. Выполняется поАДБК.431260.017 ТУ.К174ХА32А – декодер сигналов цветности PAL / SECAM (без NTSC).

Корпус– 2121.28-12. Аналог К174ХА32А – TDA4555. Напряжение питания равно 12 В.Применяется в декодерах. Выполняется по АДБК.431260.017 ТУ.К174ХА33 – видеопроцессор с автоматической регулировкой баланса“чёрного”, демодулятор, ЧМ-тракт, регулировка яркости, обработка сигналов.Корпус – 2121.28-12. Аналог К174ХА33 – TDA3505. Напряжение питания равно 12В. Применяется в блоках радиоканала. Выполняется по АДБК.431260.018 ТУ.К174ХА34 – осуществляет усиление промежуточной частоты ЧМ сигнала,ограничение, частотное детектирование, предварительное усиление низкой частоты.Напряжение питания равно 3 ± 10 % В, потребляемый ток – 10 мА, коэффициентгармоник равен 2,5 %, коэффициент ослабления амплитудной модуляции равен 30дБ. Корпус 2103.16-2.

Аналог – TCA7021. Применяется для радиосвязи в ЧМтрактах. Выполняется по АДБК.431260.120 ТУ / 02.К174XA35 – стереодекодер с полярной модуляцией для отечественной179Москатов Е. А. Справочник по полупроводниковым приборам. http://moskatov.narod.ruсистемы радиовещания. Напряжение питания равно 6 В, потребляемый ток – 11 мА,коэффициент гармоник равен 0,5 %, отношение сигнал / шум 60 дБ. Корпус 238.183.

Применяется в стереодекодерах. Выполняется по АДБК.431260.129 ТУ / 02.К174XA36А, Б – генерация и преобразование частот, усилениепромежуточной частоты, демодуляция, предварительное усиление низкой частоты,выход на индикацию. Для группы А: напряжение питания от 2,0 до 9,0 В,потребляемый ток 10 мА. Для группы Б: напряжение питания от 2,0 до 3,3 В,потребляемый ток 8 мА. Коэффициент гармоник для групп А и Б равен 3 % привходном напряжении 10 мВ. Корпус – 238.16-1. Аналог – TEA5570.

Применяется вАМ – трактах. К174XA36А выполняется по АДБК.431260.147 ТУ; К174XA36Бвыполняется по АДБК.431260.147 ТУ / 02.К174ХА38, К174ХА38А – обработка сигналов изображения и звука, АРУ иАРУ на СК, генерация строчных и кадровых импульсов цветного изображения.Корпус – 2121.28-12. Аналог К174ХА38 – TDA8305А. Напряжение питания равно12 В.

Применяется в блоках радиоканала. К174ХА38 и К174ХА38А выполняютсяпо АДБК.431260.150 ТУ.К174ХА39 – обработка телевизионных сигналов изображения и звука,генерация строчных и кадровых импульсов, ЧМ-тракт, детектирование сигналовцветного изображения, схема АРУ. Чувствительность – 120 мкВ. Корпус – 2121.2812. Аналог К174ХА39 – TDA4502А. Напряжение питания равно 12 В. Применяетсяв блоках радиоканала. Выполняется по АДБК.431260.151 ТУ.К174ХА41 – двухканальная схема выборки переключения режима работы свыходными каскадами.

Напряжение питания – 12 В, потребляемый ток – 15 мА,коэффициент гармоник – 0,5 %, напряжение шумов, приведённое ко входу, – 20 мВ.Корпус – 2104.18-4. Аналог – TDA3810. Выполняется по АДБК.431260.282 ТУ.К174ХА46 – радиоприёмное устройство для приёма и обработки АМ и ЧМсигналов.

Напряжение питания – 3 В, потребляемый ток при обработке АМколебаний – 19 мА, потребляемый ток при обработке ЧМ колебаний – 23 мА,коэффициент ослабления амплитудной модуляции – 1,5 %, коэффициентослабления частотной модуляции – 0,5 %, отношение сигнал / шум 40 дБ. Корпус –2120.24-3. Аналог – TEA5592. Применяется в АМ / ЧМ трактах. Выполняется поАДБК.431260.426 ТУ.К174XA48 – регулятор тембра, стерео-баланса и громкости. Напряжениепитания от 8,5 до 16,5 В, потребляемый ток от 17 до 25 мА.

Диапазон регулировкитембра: низких частот – не менее ± 12 дБ, высоких частот – не менее ± 12 дБ.Диапазон регулировки громкости не менее 65 дБ. Диапазон регулировки баланса неменее 30 дБ. Корпус – 2104.18-6. Аналог – TLA1524. Выполняется поАДБК.431260.549 ТУ.К174ХБ5Р, К174ХБ5АР – микросхема предназначена для работы втелевизионных приёмниках (К174ХБ5Р – в цветных, К174ХБ5АР – в чёрно – белых)в качестве задающих генераторов строчной и кадровой развёрток, переключателейвнешнего видеосигнала. Корпус – 2121.28-12. Напряжение питания равно 12 В.Применяется в блоках радиоканала. Выполняется по АДБК.431260.886 ТУ.КБ174УН36-1 – малошумящий усилитель низкой частоты.

Выполняется по180Москатов Е. А. Справочник по полупроводниковым приборам. http://moskatov.narod. ruАДБК.431120.729 ТУ.На базе микросхемы К174УН7 серии К174 можно создать законченный усилительзвуковой частоты. В её монокристалле кремния, заключённом в пластмассовыйкорпус размерами 21,5 × 6,8 × 4 мм, работает 17 транзисторов разных структур, 5диодов и 16 резисторов, которые вместе с внешними деталями, подключаемыми кмикросхеме при монтаже, образуют несколько каскадов предварительного усилениясигнала и двухтактный усилитель мощности. Транзисторы каскада усилениямощности имеют тепловой контакт с металлической пластиной, выступающей изкорпуса.

Она выполняет функцию небольшого радиатора, отводящего тепло оттранзисторов. При необходимости более эффективного охлаждения транзистороввыходного каскада к выступающим частям пластины привинчиваютдополнительную пластину, изогнутую в виде перевернутой буквы “П” с вырезом покорпусу. Дополнительный радиатор не должен касаться выводов микросхемы.Внешний вид принципиальной схемы усилителя звуковой частоты, который на еёбазе можно построить, показан на рисунке 3. 53,821,51Метка2377,5126Рисунок 1.

Габаритные размеры и цоколёвка ИМС К174УН7.Полный аналог микросхемы К174УН7 – A210E и TBA810.Назначение выводов К174УН7:1 – питание +Uип;4 – цепь обратной связи для регулировки коэффициента усиления по напряжению;5 – коррекция;6 – обратная связь;7 – фильтр;8 – вход;9 – общий провод -Uип;10 – эмиттер выходного транзистора;12 – выход.181Москатов Е. А. Справочник по полупроводниковым приборам. http://moskatov.narod.ruТаблица 6.3.1. Параметры некоторых микросхем – усилителей мощности.ПараметрНоминальная выходная мощность нанагрузке 4 Ом, ВтКоэффициент усиления1Диапазон рабочих частот, ГцК174УН524,510,780 … 120–4 … 404 … 4030 … 20000 40 … 20000 30 … 20000 30 … 20000Коэффициент гармоник1, не более, %1Входное сопротивление, не менее, кОм10Напряжение источника питания, ВТок, потребляемый в отсутствии сигнала, неболее, мАК174УН7 К1УС744А К174УС744Б2,0 … 10,02250101012 ± 1,215 ± 1,55,4 … 9,95,4 … 9,930201010[12, стр.

7]1. При номинальном напряжении питания, частоте сигнала 1 кГц и выходномнапряжении 2,85 В (К174УН5), 4,25 В (К174УН7), 2 В (К1УС744А), 1,7 В(К1УС744Б).