Несколько схем УМЗЧ на основе К174УН7
Типовое включение ИС К174УН7
Эта микросхема получили широкое распостранение во многих радиолюбительских и промышленных конструкциях. Схемы на еге основе отличаются простотой, дешевизной и надежностью. Несмотря на невысокие электрические параметры и качественные показатели, в большинстве случаев этого бывает достаточно, особенно для малогабаритной и бытовой аппаратуры. Усилитель, описанный ниже, имеет выходную мощность 4 Вт при напряжении питания 15 В и сопротивлении нагрузки 4 Ом. Входное сопротивление 80 кОм, ток потребления до 500 мА. Чувствительность усилителя около 100 мВ. Микросхему во всех случаях можно заменить на А210К, МВА810Б.
УМЗЧ на 174УН7 с нестандартной схемой включения
В основном этот усилитель выполнен по стандартной схеме, но нагрузка у него влючается в цепь питания ИМС. За счет этого сэкономлены некоторые навесные элементы. Параметры полностью индентичны вышеописанному усилителю.
УМЗЧ с малыми искажениями на ИС К174УН7
Усилители мощности, построенные на основе ИС К174УН имеют сравнительно высокий (до 10% при выходной мощности 4,5 Вт) коэффициент гармоник. В разное время радиолюбителями предлагались схемные решения, позволяющие снизить искажения до 1…2%, однако этого недостаточно для высококачественных усилителей ЗЧ.
Снижение искажений достугнуто введением дополнительного усилительного каскада и цепи ООС. Напряжение ООС снимается с делителя, образованного резистором R10 (нижнее плечо) и резистором сопротивлением 4…6 кОм (верхнее плечо), находящимся внутри ИС и включенным между выводами 6 и 12. Дополнительный усилительный каскад позволяет снизить искажения, вносимые ИС, поскольку дает возможность увеличить глубину ООС, повысив сопротивление резистора R10. Неизбежное снижение коэффициента усиления ИС компенсируется дополнительным каскадом усиления на транзисторе. При указанных на схеме номиналах элементов коэффициент усиления микросхемы DA1 составляет 4…6, а каскада на транзисторе VT1 — 10…12. Резистором R3 устанавливают симметричное ограничение полуволн сигнала при изменении напряжения питания в пределах 5…15 В.
УМЗЧ для радиомегафона на К174УН7
УМЗЧ собран на двух микросхемах К174УН7 (DA1, DA2), включенных по мостовой схеме. При питании от батареи напряжением 12 В на нагрузке, равной 4 Ом, он развивает мощность 7 Вт.
Указанные на схеме номиналы элементов усилителя оптимальны при его работе от микрофона на основе телефонного капсуля выходную ДЭМШ -1А.
Сопротивления резисторов R4, R8 подбирают в зависимости от чувствительности используемого микрофона, но они обязательно должны быть одинаковыми. Соединение друг с другом седьмых выводов микросхем DA1, DA2 улучшает симметрию усилителя по постоянному току. Резистор R6 несколько уменьшает выходную мощность усилителя, но зато увеличивает его надежность. Описание усилителя приводится в [38].
Литература: Николаев А.П., Малкина М.В. Н82 500 схем для радиолюбителей. Уфа.: SASHKIN SOFT, 1998, 143 с.
www.qrz.ru
К174УН7 — Справочник по микросхемам
Параметры, схема включения, аналоги
Категория
Микросхемы отечественные
Микросхема К174УН7 представляет собой усилитель мощности звуковой частоты (УНЧ) с номинальной выходной мощность 4,5 Вт на нагрузку 4 Ом.
Аналог микросхемы TBA810AS и LA4420 (последняя- функциональный аналог).
Содержит 41 интегральный элемент. Конструктивно оформлена в корпусе типа 201.12.-1, 238.12-2. Масса не более 2,0 и 2,5гр соответственно (ТУ 1986г.). Эскизы корпусов показаны на рисунках
Назначение выводов
1 — питание +Uи.п.;
4 — цепь обратной связи для регулировки Ку.u;
5 — коррекция;
6 — обратная связь;
7 — фильтр;
8 — вход;
9 — общий — Uи.п..
10 — эмиттер выходного транзистора;
12 — выход;
Структурная (внутренняя) схема
Схема включения
Электрические параметры
| ═ 1 ═ | ═ Номинальное напряжение питания | 15 В ╠ 10% |
| ═ 2 ═ ═ |
═ Uп = 15 В, fвх = 1 кГц |
═ ═ 2,6┘5,5 В |
| ═ 3 ═ ═ |
═ Максимальное входное напряжение при Uп = 15 В, ═ Uвых = 3,16 В, fвх = 1 кГц, Рвых = 2,5 Вт |
═ ═ 30┘70 мВ |
| ═ 4 ═ | ═ Ток потребления при Uп = 15 В | ═ 5┘20 мА |
| ═ 5 ═ | ═ Выходная мощность при Rн = 4 Ома | ═ 4,5 Вт |
| ═ 6 ═ ═ ═ ═ |
═ Коэффициент гармоник при Uп = 15 В, fвх = 1 кГц: ═ Uвых = 4,25 В, Рвых = 4,5 Вт ═ Uвых = 0,45 В, Рвых = 0,05 Вт ═ Uвых = 3,16 В, Рвых = 2,5 Вт |
═ ═> 10 % ═> 2 % ═> 2 % |
| ═ 7 ═ | ═ Коэффициент усиления по напряжению при Т= -10┘+55°С | ═ 45 |
| ═ 8 ═ | ═ Входное сопротивление при Uп = 9 В, fвх = 1 кГц | ═ 30 кОм |
| ═ 9 ═ | ═ Диапазон рабочих частот | ═ 40┘20 000 Гц ═ |
| 10 ═ | ═ Коэффициент полезного действия при Pвых = 4,5 Вт | ═ 50 % |
Предельно допустимые режимы эксплуатации
| ═ 1 ═ | ═ Напряжение питания | ═ 13,5┘16,5 В |
| ═ 2 ═ | ═ Амплитуда входного напряжения | ═> 2,0В |
| ═ 3 ═ ═ ═ |
═ Постоянное напряжение: ═ на выводе 7 ═ на выводе 8 |
═ ═> 15 В ═ 0,3┘2,0 В |
| ═ 4 ═ | ═ Сопротивление нагрузки | ═ 4 Ом |
| ═ 5 ═ ═ ═ |
═ Тепловое сопротивление: ═ кристалл-корпус ═ кристалл-среда |
═ ═ 20°С/Вт ═ 100°С/Вт |
| ═ 6 ═ | ═ -10┘+55°С | |
| ═ 7 ═ | ═ Температура кристалла | ═ + 85 °С |
Общие рекомендации по применению
Не допускается эксплуатация микросхемы без дополнительного теплоотвода при мощности в нагрузке более 0,27 Вт. При температуре корпуса выше 60°С максимальная рассеиваемая мощность рассчитывается по формуле
Р=(150-Ткорп)/20, Вт (с теплоотводом),
где Ткорп — температура на поверхности теплоотвода у основания пластмассового корпуса микросхемы.
Допускается кратковременное (в течении 3 мин) увеличение напряжения питания до 18 В. Подача постоянного напряжения от внешнего источника на выводы 5, 6 и 12 микросхемы недопустима. Выходное сопротивление источника питания должно быть не более 0,05 Ом
Литература
Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры: Справочник /И. В. Новачек, В. М. Петухов, И. П. Блудов, А. В. Юровский. — Москва: КУБК-а, 1995г. — 384с.:ил.
Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2./А. В. Нефедов. — М.:КУБК-а, 1996г. — 640с.:ил.
Аналоговые интегральные микросхемы: Справочник /А .Л. Булычев, В. И. Галкин, В. А. Прохоренко. — 2-е издание, переработанное и дополненное — Минск: Беларусь, 1993г. — 382с.
radio-uchebnik.ru
Усилитель на К174УН7
Улучшение параметров усилителя на К174УН7
В. ГРОМОВ, А. РАДОМСКИН; г. Львов
Непрерывно расширяющийся ассортимент специализированных микросхем, казалось бы, должен ограничить творчество радиолюбителей. Действительно, такие микросхемы обычно ориентированы их разработчиками на решение в радиоэлектронной аппаратуре одной конкретной задачи или, в лучшем случае, узкого круга задач. Вот почему радиолюбителям и радиоконструкторам вроде бы остаются лишь творческие «игры в кубики» — комбинировать узлы на микросхемах, собранные по типовым схемам включения.
Однако дух рубрики «Радиолюбитель ставит эксперимент», которая когда-то более или менее регулярно появлялась на страницах нашего журнала, не умирает в сердцах наших читателей. Свидетельство тому — публикуемая здесь статья В. Громова и А. Радомского, на которую, как нам кажется, должны обратить внимание не только радиолюбители, но и профессионалы — как разработчики аппаратуры, так и создатели микросхем. Мы ждем их откликов на ту публикацию — ведь микросхема К174УН7 весьма широко применяется в бытовой радиоаппаратуре.
Ну, а ко всем читателям обращаемся с предложением — вести эксперименты как по совершенствованию типовых схем включения специализированных ИМС, так и по их использованию в нетиповых схемах включения (реализация новых функций и т. д.). Однако, получив интересный положительный эффект, не торопитесь писать в редакцию: проверьте его воспроизводимость на нескольких экземплярах микросхем.
В настоящее время усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ) малогабаритной радиоаппаратуры довольно часто строят на основе специализированной интегральной микросхемы (ИС) К174УН7 [1 ]. Однако ее применение, без сомнения, было бы еще более широким, если бы не большие нелинейные искажения (в типовом включении — до 10 % при выходной мощности 4,5 Вт на частоте 1 кГц и напряжении питания 15 В) и недостаточно высокое в некоторых случаях входное сопротивление (50 кОм). Не удивительно поэтому, что радиолюбители ищут пути снижения нелинейных искажений, предлагая, например, заменить цепь вольтодобавки стабилизатором тока на полевом транзисторе [2]. К сожалению, проверка рекомендаций, предложенных в [2], показала, что их реализация ведет не столько к уменьшению искажений, сколько к снижению максимальной мощности, отдаваемой в нагрузку.
При испытаниях нескольких экземпляров ИС К 174УН7 выяснилось, что наиболее характерные искажения ее выходного напряжения проявляются в «скруглении» или явном ограничении отрицательного полупериода сигнала. В связи с этим была проверена эффективность такой меры, как применяемая в некоторых промышленных аппаратах регулировка режима ИС по постоянному току подачей на ее вывод 7 (через резистор сопротивлением 3…6,8 кОм) напряжения с регулируемого делителя. Проверка показала, что и эта мера практически не снижает коэффициента гармоник и не увеличивает неискаженного выходного напряжения, а лишь позволяет добиться симметричного его ограничения.
Вариант УМЗЧ, собранный по схеме на рис. 1, обладает значительно лучшими характеристиками, чем типовой на указанной ИС. Одно из его отличий от типового — дополнительная ООС через резистор R6.
Подключение последнего непосредственно к головке громкоговорителя уменьшает неравномерность АЧХ и нелинейные искажения, обусловленные наличием конденсатора С9. При сопротивлении резистора R6, указанном на схеме, напряжении питания 15 В и выходной мощности 4 Вт (на нагрузке сопротивлением 4 Ом) номинальное входное напряжение устройства — 120 мВ.
Кроме того, для сокращения числа номиналов емкость оксидного конденсатора С3 в цепи ООС уменьшена до 100 мкф (неравномерность АЧХ в диапазоне частот 40…20 000 Гц при этом не превышает 0,4 дБ).
Главное же отличие этого УМЗЧ — в сопротивлении резистора R2 (в типовом включении ИС оно равно 47 кОм). В ходе экспериментов было замечено, что этот резистор очень существенно влияет на искажения и его подбором можно значительно увеличить выходное напряжение УМЗЧ. (Из десяти испытанных ИС только две не потребовали подбора резистора R2, т. е. изменения его сопротивления относительно типового; сопротивление резисторов для остальных ИС колебалось в пределах 0,1…1 МОм).
На рис. 2 показана зависимость максимальной выходной мощности Рmax и коэффициента гармоник Кг от напряжения питания Uпит (искажения измерялись при Рmax, соответствующей данному напряжению Uпит). Параметры оценивались на частоте 1 кГц при двух значениях сопротивления резистора R2: типовом (47 кОм) и оптимизированном по максимальной мощности (750 кОм). Мощность Pmax определялась максимальным выходным напряжением, на осциллограмме которого искажения еще не были заметны на глаз (каковы были эти искажения в действительности, показывают кривые Кг).
Рис. 2.
Как видно из рис. 2,при Uпит=15 В подбором резистора R2 удалось увеличить Рmax на 1,5 Вт при одновременном снижении коэффициента гармоник почти в 3,5 раза, а при Uпит=18 В — примерно на 3 Вт при снижении К,. почти втрое. (Очевидно, что при одинаковых искажениях выигрыш в мощности Рmax был бы еще больше). Полученный результат говорит сам за себя, если учесть, что испытанная ИС была вполне кондиционной: при Uпит=15 В, R2=47 кОм и выходной мощности Рвых=4,5 Вт ее коэффициент гармоник не превышал 7,2 % (после подбора резистора R2 он уменьшился до 1,1 %).
Зависимости Рmax (Uпит) и Кг (Uпит) УМЗЧ с оптимизированным сопротивлением резистора R2 (750 кОм) были сняты также на частотах 60 Гц и 5 кГц (рис. 3). Уменьшение Рmax на низших частотах обусловлено влиянием емкости конденсатора С9 (1000 мкФ). При сопротивлении нагрузки Rн=4 Ом его емкость желательно увеличить хотя бы до 2000 мкф.
Рис. 3.
Кривые, изображенные на рис. 4, иллюстрируют зависимость КПД и тока покоя Iо от напряжения питания Uпит при тех же двух сопротивлениях резистора R2. Нетрудно видеть, что при R2=750 кОм повышается и КПД, причем ощутимый выигрыш получается при Uпит>10 В.
Рис. 4.
Для выявления реальной зависимости коэффициента гармоник Кг от уровня выходной мощности Рвых экземпляр ИС со средними параметрами был испытан при Uпит=15 В, Rн=4 Ом, С9==4000 мкФ и R2=R2опт=510 ком (рис. 5). Как видно, при Рвых=4 Вт коэффициент гармоник УМЗЧ, собранного на этом экземпляре ИС по схеме на рис. 1, в диапазоне частот 60…10 000 Гц не превышает 3 %.
Рис. 5.
Входное сопротивление самой ИС К174УН7 было рассчитано по результатам измерения входного сопротивления УМЗЧ (при отключенном регуляторе громкости), выполненного на экземпляре, для которого R2опт=750 кОм. Оказалось, что в диапазоне частот 50…15 000 Гц входное сопротивление ИС превышает 30 МОм. Иначе говоря, входное сопротивление УМЗЧ практически равно сопротивлению резистора R2 и при необходимости может быть значительно больше 50 кОм.
При конструировании стереофонического УМЗЧ может случиться, что оптимальные сопротивления резисторов R2 в левом и правом каналах окажутся разными. Для получения идентичных АЧХ выходное сопротивление предшествующего каскада в этом случае должно быть меньше сопротивления резистора R2, а емкость разделительного конденсатора С2 — такой, чтобы в канале с меньшим сопротивлением резистора не наблюдался заметный спад АЧХ на низших частотах (в большинстве случаев достаточно взять С2==0,47…1 мкФ).
УМЗЧ хорошо работает при питании от нестабилизированного источника, однако, если главным является получение максимальной выходной мощности и соответственно минимальных искажений при средней, необходимо использовать стабилизатор с выходным напряжением 17…18 В.
Следует учесть, что при работе с повышенной (до 5…6 Вт) выходной мощностью нужно обеспечить хороший отвод тепла от ИС, приняв необходимые в таких случаях меры по снижению теплового сопротивления между ее пластинами и теплоотводом. Весьма ценно то, что поскольку потенциал пластин ИС (относительно общего провода) близок, к 0, в качестве общего теплоотвода без изолирующих прокладок можно использовать металлическое шасси или другие металлические детали конструкции, соединенные с общим (минусовым) проводом и обеспечивающие эффективное рассеяние тепла.
ЛИТЕРАТУРА
1. Интегральные схемы: Справочник Б. В. Тарабрин, Л. Ф. Лунин, Ю. И. Смирнов и др.; под ред. Б. В. Тарабрина.- М.: Радио и связь, 1983.
2. Филин С. Снижение искажений в усилителях мощности на ИМС.- Радио, 1981, № 12, с. 40.
(РАДИО N 9, 1986 г., с.39-40)
www.radio-schemy.ru
Электрические параметры: Предельно допустимые режимы эксплуатации: Рекомендации по применению: Температура пайки при монтаже микросхемы 235±5°С, расстояние от основания корпуса до места пайки не менее 1,5 мм, продолжительность пайки не более 6 с. При проведении монтажных операций допускается не более двух перепаек выводов микросхемы. Допускается использовать микросхемы с нагрузкой не менее 4 Ом. При увеличении сопротивления нагрузки выходная мощность уменьшается. Допускается использовать микросхемы при напряжении питания менее 15 В; однако при этом выходная мощность снижается. Не допускается эксплуатация микросхемы без дополнительного теплоотвода при мощности в нагрузке более 0,27 Вт. При температуре корпуса выше 60°С максимальная рассеиваемая мощность рассчитывается по формуле Р=(150-Ткорп)/20, Вт (с теплоотводом), где Ткорп — температура на поверхности теплоотвода у основания пластмассового корпуса микросхемы. Допускается кратковременное (в течение 3 мин) увеличение напряжения питания до 18 В. Подача постоянного напряжения от внешнего источника на выводы 5, 6 и 12 микросхемы недопустима. Допустимое значение статического потенциала 500 В. Выходное сопротивление источника питания должно быть не более 0,05 Ом. |
kiloom.ru
Стабилизатор напряжения на К174УН7 — RadioRadar
Электропитание
Главная Радиолюбителю Электропитание
Очень популярная всего каких-то 12…15 лет назад микросхема К174УН7 (импортный аналог — TBA810S), представляющая собой интегральный усилитель мощности звуковой частоты, в настоящее время при построении УМЗЧ почти не используется, так как по современным меркам обеспечивает невысокое качество звучания. Но радиолюбители продолжают «беспощадно» эксплуатировать эту микросхему, создавая на ее основе различные интересные устройства [1,2].
В [3] была опубликована статья об оригинальном стабилизаторе напряжения на К174УН4А. При подробном анализе схемы устройства стало ясно, что аналогичный стабилизатор можно построить и на более мощной микросхеме К174УН7. Однако попытка зеркального переноса найденного схемного решения с К174УН4А на К174УН7 не привела к ожидаемому результату — стабильность выходного напряжения оказалась невысокой, поэтому схема была переработана, и в итоге получилось то, что вы видите на рисунке 1.
Рис.1. Принципиальная схема стабилизатора напряжения
Компенсационный стабилизатор напряжения на микросхеме К174УН7 работает в диапазоне входных напряжений 8…16 В (при Uвых= 5 В) и обеспечивает ток нагрузки до 0,5 А. При увеличении входного напряжения с 8 до 16 В выходное напряжение изменяется не более чем на 10 мВ (при токе нагрузке 0,3 А). Рассеиваемая установленной на теплоотвод микросхемой мощность может достигать 5 Вт.
Выходное напряжение устройства определяется рабочим напряжением подключенного стабилитрона (VD1, VD2) плюс 1…1,5 В. Конденсатор С4 предотвращает самовозбуждение микросхемы, резистор R3 обеспечивает самозапуск стабилизатора при подключенной низкоомной нагрузке.
Этот стабилизатор не имеет электронной системы защиты от перегрузки или короткого замыкания на выходе. Для защиты микросхемы от повреждений применен недорогой самовосстанавливающийся предохранитель FU1 фирмы «BOURNS» на 0,65 А типа MF-R065 [4]. При желании можно ввести и электронную защиту, как описано в [3].
В конструкции можно использовать резисторы МЛТ, С1-4, С2-23 и другие. Конденсатор С4 — К73-17, К10-17, КМ-5. Остальные конденсаторы — оксидные, К50-35, К50-16. Стабилитроны VD1, VD2 подбираются так, чтобы получить нужные выходные напряжения. На месте VD1 можно попробовать стабилитрон КС126К, КС126Л, КС175А, КС182А, КС482А. Для получения выходного напряжения 5 В, VD2 выбирается из КС126В, КС126Г, КС139А, КС407А, КС407Б. Если в дополнение к напряжениям 5 В и 9 В потребуется еще одно выходное напряжение, например, 12 В, то нужно подобрать экземпляр стабилитрона из типов Д814В, Д814Г, КС210Ж, КС211Ж и установить переключатель SA1 на большее число положений. Цепь самого высоковольтного стабилитрона размыкаться не должна, иначе в момент переключения SA1 на выходе может произойти всплеск напряжения, близкого по амплитуде ко входному напряжению.
Светодиод HL1, предназначенный для индикации нормальной работы, можно взять любого типа из АЛ102, АЛ307, КИПД35, КИПД40 и других.
Микросхема обязательно устанавливается на ребристый дюралюминиевый теплоотвод. Стандартного ребристого или штыревого теплоотвода, которым обычно оснащаются микросхемы К174УН7, К174УН9 в УМЗЧ телевизоров и магнитофонов, будет недостаточно для обеспечения нормальной рабочей температуры ИМС при максимальных входном напряжении и токе нагрузке. Можно использовать два таких радиатора, если каждый из них прикрепить к одному из теплоотводных фланцев ИМС. Для долговременной надежной работы стабилизатора следует стремиться к тому, чтобы температура корпуса микросхемы не превышала 50°С при самом жестком режиме работы.
Длина выводов предохранителя FU1 от места пайки до корпуса должна быть не менее 10 мм. Чтобы при подключении нагрузки не возникало самовозбуждение микросхемы, сигнальную и силовую цепи общего провода нужно выполнить раздельными и соединить между собой в одной точке. Цепи подключения конденсаторов С1, С5 к микросхеме должны быть как можно короче. Выходной ток стабилизатора можно увеличить до 1 А, при условии, что рассеиваемая микросхемой мощность не превысит 5 Вт.
Источники
- И.Александров. Инвертор полярности напряжения. — Радио, 1993, N11, С.38.
- И.Нечаев. Генератор 34 на микросхеме К174УН7. — Радио, 2002, N4, С.52.
- И.Нечаев. Микросхема К174УН4А — стабилизатор напряжения постоянного тока. — Радио, 1993, N9, С.40.
- Самовосстанавливающиеся предохранители MULTIFUSE фирмы BOURNS. — Радио, 2000, N11, С.49…51.
Автор: А. БУТОВ, с.Курба, Ярославской обл.
Дата публикации: 26.03.2004
Мнения читателей
- дд / 05.07.2012 — 08:00
Нечего изобретать велосипед ведь достаточно схем стабилизаторов на транзисторах а этой микросхеме можно и лучшее применение найти ну если от нечего делать да и какой толк от этого стабилизатора. - artem4uk.al / 11.03.2010 — 16:15
нормально работает - влад / 06.03.2010 — 15:41
проще КРЕН - boa / 14.01.2010 — 19:11
жалко выбрасывать столько деталей на ун7-можна найти лучшее им применение
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:
www.radioradar.net
Генератор ЗЧ на микросхеме К174УН7
Генератор ЗЧ на микросхеме К174УН7
категория
Самодельные приборы
материалы в категории
И. НЕЧАЕВ, г. Курск
Радио, 2002 год, № 4
В лаборатории радиолюбителя генератор 3Ч занимает не последнее место. С его помощью проводят настройку и проверку различных электроакустических устройств и их узлов. Но не всякий генератор позволяет подключать к выходу низкоомную нагрузку, например, акустическую систему или динамическую головку. Вниманию читателей предлагается описание генератора, который позволяет делать это. Собран он на микросхеме- усилителе НЧ К174УН7, найти которую не составит особого труда- она очень часто применялась в отечественной аппаратуре: магнитофонах и телевизорах.
Схема генератора
Генератор вырабатывает электрические сигналы синусоидальной формы в диапазоне частот 20 Гц…20 кГц, который разбит на три поддиапазона: 20…200 Гц, 0,2…2 кГц и 2…20 кГц. Микросхема включена по стандартной схеме. Частотозадающую цепь генератора образует мост Вина, через который осуществляется положительная обратная связь (ПОС) с выхода усилителя на его вход. Мост Вина состоит из резисторов R1— R3 и двух конденсаторов СЗ и С7, к которым на нижних частотных поддиапазонах переключателем SA1 подключаются конденсаторы С1, С2, С5 и Сб. Глубина ПОС регулируется подстроечным резистором R6. Плавное изменение частоты внутри каждого поддиапазона производится сдвоенным переменным резистором R1.
Для того чтобы амплитуда генерируемого сигнала сохранялась постоянной при изменении частоты в генератор введено устройство стабилизации выходного напряжения. Оно выполнено на элементах VT1, С9, С13, R5, VD1, R8 и R7. Канал полевого транзистора VT1 включен в цепь отрицательной обратной связи (ООС) микросхемы и определяет ее общий коэффициент усиления, а значит, и амплитуду выходного напряжения.
Работает устройство следующим образом. Выходной сигнал с движка резистора R7 через резистор R8 поступает на диод VD1, выпрямляется, сглаживается конденсатором С13 и поступает на затвор транзистора. При увеличении амплитуды выходного напряжения увеличивается и закрывающее напряжение на затворе транзистора. Сопротивление канала растет, что приводит к увеличению глубины ООС, уменьшению коэффициента усиления микросхемы, а следовательно, и амплитуды выходного напряжения. Таким образом и обеспечивается ее стабилизация.
К гнездам XS1 подключают высокоомную нагрузку, например, частотомер или осциллограф. Низкоомную нагрузку — динамические головки, акустические системы и т. д. — подключают к гнездам XS2. Гнезда XS3 (Выход 1:1) и XS4 (Выход 1:10) служат для подключения исследуемых устройств, напряжение на этих выходах плавно регулируется резистором R11. Питается генератор от стабилизированного блока питания с напряжением 12… 15 В и максимальным током до 1 А.
Большинство деталей генератора размещено на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, эскиз которой показан на рисунке
Все гнезда, а также элементы С1, С2, С5, С6, R1, R11, R12, R13 размещают на передней панели генератора. Корпус устройства может быть пластмассовым или металлическим. Если контролировать частоту генератора частотомером, например, мультиметром со встроенным частотомером, то ось резистора R1 не надо снабжать указателем, а на передней панели можно обойтись без шкалы, что упростит конструкцию и уменьшит габариты генератора.
В устройстве можно применить следующие детали: диод VD1 — КД522, КД521 с любым буквенным индексом, оксидные конденсаторы — К50-6, К50-35 или аналогичные импортного производства, остальные — К10-17, К73, причем конденсаторы С1 и С6, С2 и С5, а также СЗ и С7 желательно подбирать так, чтобы их емкости отличались друг от друга не более чем на 5%. Подстроечные резисторы — СПЗ-19а, переменные: сдвоенный R1 — СП-Ill, R11 — СПО, СП4, постоянные резисторы — МЛТ, С2-33. Переключатель — любой малогабаритный. Микросхему необходимо снабдить радиатором площадью не менее 10 см², который можно сделать из пластины алюминия. Для включения генератора в цепь питания полезно установить выключатель, а для индикации этого режима между шиной питания и общим проводом надо ввести цепь из последовательно соединенных светодиода (АЛ307, АЛ341 с любым буквенным индексом) и резистора сопротивлением 0,75… 1 кОм.
Налаживание генератора сводится к подгонке границ поддиапазонов подбором емкостей конденсаторов С1 — СЗ, С5 — С7 и установке требуемой амплитуды выходного сигнала. Последнюю операцию проводят с помощью резисторов R6 и R7. Резистором R7 устанавливают амплитуду — при указанном на схеме транзисторе ее можно изменять в пределах от 1 до 5 В, при большей амплитуде возникают заметные искажения. При этом движок резистора R6 следует устанавливать как можно ближе к верхнему по схеме положению. В начале настройки движок резистора R6 устанавливают в верхнее по схеме положение, a R7 — в нижнее, остальные органы управления генератором — примерно в среднее положение. При этом выходного сигнала не должно быть, если же он присутствует, то это означает, что усилитель возбудился на высокой частоте. В этом случае между выводом 5 и общим проводом необходимо установить конденсатор емкостью 500…2000 пФ.
Затем, плавно вращая движок резистора R6, добиваются возникновения генерации, а резистором R7 устанавливают требуемую амплитуду (от 1 до 5 В) выходного сигнала и проверяют ее стабильность во всем диапазоне частот. При необходимости настройку повторяют. Если амплитуда выходного напряжения должна лежать в пределах 0,5… 1 В, то в генератор следует установить транзистор КПЗОЗА или Б. Устройство будет настроено правильно, если во всем диапазоне рабочих частот амплитуда выходного сигнала изменяется не более чем на 10%. При необходимости проводят градуировку шкалы с помощью частотомера. Потратив некоторое время на подбор емкостей конденсаторов С1, С2, С5 и С6, можно добиться того, что шкалы на всех трех поддиапазонах будут совпадать, отличаясь лишь множителем, тогда можно обойтись только одной шкалой.
Коэффициент нелинейных искажений выходного сигнала определяется в значительной мере параметрами микросхемы. Он зависит также от точности подбора конденсаторов и резисторов в мосте Вина и может составлять несколько процентов. Кроме того, при подключении низкоомной нагрузки к гнездам XS2, XS3, возможно небольшое изменение генерируемой частоты.
похожий материал Генератор НЧ на основе К174УН7
radio-uchebnik.ru
