|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Możliwości samochodowego ULF na chipie TDA2030. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Samochodowe wzmacniacze mocy Układ wzmacniacza niskich częstotliwości TDA2030A firmy ST Microelectronics cieszy się zasłużoną popularnością wśród radioamatorów. Ma wysokie parametry elektryczne i niski koszt, co umożliwia montaż wysokiej jakości ULF o mocy do 18 W przy minimalnych kosztach. Jednak nie wszyscy wiedzą o jego „ukrytych zaletach”: okazuje się, że na tym IC można zmontować szereg innych przydatnych urządzeń. Układ TDA2030A to wzmacniacz mocy Hi-Fi klasy AB o mocy 18 W lub sterownik VLF do 35 W (z mocnymi tranzystorami zewnętrznymi). Zapewnia duży prąd wyjściowy, niskie zniekształcenia harmoniczne i intermodulacyjne, szerokie pasmo wzmacnianego sygnału, bardzo niski poziom szumów własnych, wbudowane zabezpieczenie przeciwzwarciowe wyjścia, system automatycznego ograniczania strat mocy utrzymujący punkt pracy tranzystory wyjściowe IC w bezpiecznym obszarze. Wbudowane zabezpieczenie termiczne zapewnia wyłączenie układu scalonego, gdy kryształ zostanie podgrzany powyżej 145°C. Mikroukład jest wykonany w obudowie Pentawatt i ma 5 pinów. Najpierw przyjrzyjmy się pokrótce kilku schematom standardowego wykorzystania układów scalonych - wzmacniaczy basowych. Typowy obwód przełączający TDA2030A pokazano na ryc. jeden.
Mikroukład jest podłączony zgodnie ze schematem wzmacniacza nieodwracającego. Wzmocnienie jest określone przez stosunek rezystancji rezystorów R2 i R3, które tworzą obwód OOS. Jest on obliczany ze wzoru Gv=1+R3/R2 i można go łatwo zmienić, dobierając rezystancję jednego z rezystorów. Odbywa się to zwykle za pomocą rezystora R2. Jak widać ze wzoru, spadek rezystancji tego rezystora spowoduje wzrost wzmocnienia (czułości) ULF. Pojemność kondensatora C2 dobiera się w oparciu o fakt, że jego pojemność Xc=1/2AfC przy najniższej częstotliwości roboczej jest co najmniej 2 razy mniejsza niż R5. W tym przypadku przy częstotliwości 40 Hz Xs2=1/6,28*40*47*10-6=85 omów. Rezystancja wejściowa jest określona przez rezystor R1. Jako VD1, VD2 można zastosować dowolne diody krzemowe o prądzie IPR0,5 ... 1 A i UOBR powyżej 100 V, na przykład KD209, KD226, 1N4007. Obwód włączania układu scalonego w przypadku zastosowania zasilacza jednobiegunowego pokazano na ryc. 2.
Dzielnik R1R2 i rezystor R3 tworzą obwód polaryzacji, aby uzyskać na wyjściu układu scalonego (pin 4) napięcie równe połowie napięcia zasilania. Jest to konieczne do symetrycznego wzmocnienia obu półfal sygnału wejściowego. Parametry tego obwodu przy Vs=+36 V odpowiadają parametrom obwodu pokazanego na ryc. 1, gdy jest zasilany ze źródła ±18 V. Przykład użycia mikroukładu jako sterownika dla ULF z potężnymi zewnętrznymi tranzystorami pokazano na ryc. 3.
Przy Vs = ± 18 V przy obciążeniu 4 omów wzmacniacz rozwija moc 35 watów. Rezystory R3 i R4 są zawarte w obwodzie mocy IC, spadek napięcia na którym otwiera się odpowiednio dla tranzystorów VT1 i VT2. Przy niskiej mocy wyjściowej (napięcie wejściowe) prąd pobierany przez układ scalony jest niewielki, a spadek napięcia na rezystorach R3 i R4 nie wystarcza do otwarcia tranzystorów VT1 i VT2. Działają wewnętrzne tranzystory mikroukładu. Wraz ze wzrostem napięcia wejściowego wzrasta moc wyjściowa i prąd pobierany przez układ scalony. Gdy osiągnie wartość 0,3 ... 0,4 A, spadek napięcia na rezystorach R3 i R4 wyniesie 0,45 ... 0,6 V. Tranzystory VT1 i VT2 zaczną się otwierać, podczas gdy zostaną połączone równolegle z tranzystorami wewnętrznymi KI. Prąd dostarczany do obciążenia wzrośnie, a moc wyjściowa odpowiednio wzrośnie. Jako VT1 i VT2 możesz użyć dowolnej pary komplementarnych tranzystorów o odpowiedniej mocy, na przykład KT818, KT819. Obwód mostkowy do włączania układu scalonego pokazano na ryc. cztery.
Sygnał z wyjścia układu scalonego DA1 jest podawany przez dzielnik R6R8 do wejścia odwracającego DA2, które zapewnia działanie mikroukładów w przeciwfazie. W takim przypadku wzrasta napięcie na obciążeniu, w wyniku czego wzrasta moc wyjściowa. Przy Vs=±16 V przy obciążeniu 4 omów moc wyjściowa sięga 32 watów. Dla fanów dwu-, trzypasmowego ULF ten układ scalony jest idealną opcją, ponieważ bezpośrednio na nim można zamontować aktywne filtry dolnoprzepustowe i górnoprzepustowe. Schemat trójzakresowego ULF pokazano na ryc. 5.
Kanał niskiej częstotliwości (LF) jest wykonany zgodnie ze schematem z potężnymi tranzystorami wyjściowymi. Na wejściu IC DA1 znajduje się filtr dolnoprzepustowy R3C4, R4C5, a pierwsze ogniwo filtru dolnoprzepustowego R3C4 jest zawarte w obwodzie wzmacniacza. Taka konstrukcja obwodu pozwala w prosty sposób (bez zwiększania liczby połączeń) na uzyskanie odpowiednio wysokiego nachylenia charakterystyki częstotliwościowej filtra. Kanały średniej częstotliwości (MF) i wysokiej częstotliwości (HF) wzmacniacza są montowane zgodnie z typowym obwodem odpowiednio na układach scalonych DA2 i DA3. Na wejściu kanału średniotonowego zastosowano filtr górnoprzepustowy C12R13, C13R14 oraz filtr dolnoprzepustowy R11C14, R12C15, które łącznie zapewniają pasmo 300...5000 Hz. Filtr kanału RF jest montowany na elementach C20R19, C21R20. Częstotliwość odcięcia każdego łącza filtra dolnoprzepustowego lub filtra górnoprzepustowego można obliczyć według wzoru fCP \u160d 2030 / RC, gdzie częstotliwość f jest wyrażona w hercach, R - w kiloomach, C - w mikrofaradach. Podane przykłady nie wyczerpują możliwości wykorzystania IMC TDA3,4A jako wzmacniaczy basowych. Na przykład zamiast dwubiegunowego zasilacza mikroukładu (ryc. 1) można użyć jednobiegunowego zasilacza. Aby to zrobić, minus zasilacza powinien być uziemiony, a do wejścia nieodwracającego (pin 2) należy przyłożyć odchylenie, jak pokazano na ryc. 1 (elementy R3-R2 i C4). Wreszcie, na wyjściu układu scalonego między pinem XNUMX a obciążeniem konieczne jest włączenie kondensatora elektrolitycznego i wykluczenie z obwodu kondensatorów blokujących wzdłuż obwodu -Vs. Rozważ inne możliwe zastosowania tego chipa. Układ scalony TDA2030A to nic innego jak wzmacniacz operacyjny z mocnym stopniem wyjściowym i bardzo dobrymi osiągami. Na tej podstawie zaprojektowano i przetestowano kilka schematów jego niestandardowego włączenia. Niektóre obwody były testowane „na żywo”, na płytce prototypowej, niektóre symulowane w programie Electronic Workbench. Potężny wzmacniacz sygnału
Sygnał na wyjściu urządzenia ryc. 6 powtarza kształt i amplitudę sygnału wejściowego, ale ma większą moc, tj. obwód może działać na obciążeniu o niskiej rezystancji. Wzmacniacz może służyć np. do wzmacniania zasilaczy, zwiększania mocy wyjściowej generatorów niskich częstotliwości (dzięki czemu można bezpośrednio testować głowice głośnikowe lub systemy akustyczne). Pasmo częstotliwości roboczej wzmacniacza jest liniowe od DC do 0,5 ... 1 MHz, co jest więcej niż wystarczające dla generatora niskich częstotliwości. Wzmacniające zasilacze
Mikroukład jest dołączony jako wzmacniacz sygnału, napięcie wyjściowe (styk 4) jest równe wejściu (styk 1), a prąd wyjściowy może osiągnąć 3,5 A. Dzięki wbudowanej ochronie obwód nie boi się zwarcia obwody w obciążeniu. Stabilność napięcia wyjściowego jest określona przez stabilność odniesienia, tj. dioda Zenera VD1 rys. 7 i zintegrowany stabilizator DA1 rys. 8. Oczywiście zgodnie ze schematami pokazanymi na ryc. 7 i ryc. 8, możesz montować stabilizatory dla innego napięcia, wystarczy wziąć pod uwagę, że całkowita (całkowita) moc rozpraszana przez mikroukład nie powinna przekraczać 20 watów. Na przykład musisz zbudować stabilizator na 12 V i prąd 3 A. Jest gotowe źródło zasilania (transformator, prostownik i kondensator filtrujący), które wytwarza UPI= 22 V przy wymaganym prądzie obciążenia. Następnie na mikroukładzie U . następuje spadek napięciaIC=UPI - UWYJŚCIE = 22 V -12 V = 10 V, a przy prądzie obciążenia 3 A moc rozpraszana osiągnie wartość PRAS=UIC*IН \u10d 3 V * 30 A \u2030d XNUMX W, co przekracza maksymalną dopuszczalną wartość dla TDAXNUMXA. Maksymalny dopuszczalny spadek napięcia na IC można obliczyć za pomocą wzoru: UIC= PRAS.MAX / IН W naszym przykładzie UIC\u20d 3 W / 6,6 A \uXNUMXd XNUMX V, dlatego maksymalne napięcie prostownika powinno wynosić UPI =UWYJŚCIE+UIC \u12d 6,6 V + 18,6 V \uXNUMXd XNUMX V. W transformatorze liczba zwojów uzwojenia wtórnego będzie musiała zostać zmniejszona. Rezystancja rezystora balastowego R1 w obwodzie pokazanym na ryc. 7 można obliczyć ze wzoru: R1 = ( UPI - UST)/IST, gdzie jesteśST i jaST - odpowiednio napięcie i prąd stabilizacji diody Zenera. Granice prądu stabilizacji można znaleźć w podręczniku, w praktyce dla diod Zenera małej mocy wybiera się go w zakresie 7 ... 15 mA (zwykle 10 mA). Jeżeli prąd w powyższym wzorze jest wyrażony w miliamperach, to wartość rezystancji zostanie uzyskana w kiloomach. Prosty zasilacz laboratoryjny
Obwód elektryczny zasilacza pokazano na ryc. 9. Zmieniając napięcie na wejściu układu scalonego za pomocą potencjometru R1, uzyskuje się płynną regulację napięcia wyjściowego. Maksymalny prąd podawany przez mikroukład, zależy od napięcia wyjściowego i jest ograniczone przez takie samo maksymalne rozpraszanie mocy na układzie scalonym. Można go obliczyć za pomocą wzoru: IMAX = PRAS.MAX /UIC Na przykład, jeśli napięcie wyjściowe wynosi UWYJŚCIE \u6d XNUMX V, na mikroukładzie U . występuje spadek napięciaIC =UPI - UWYJŚCIE \u36d 6 V - 30 V \uXNUMXd XNUMX V, dlatego maksymalny prąd wyniesie IMAX = 20 W / 30 V = 0,66 A. Przy UWYJŚCIE = 30 V, maksymalny prąd może osiągnąć maksymalnie 3,5 A, ponieważ spadek napięcia na układzie scalonym jest znikomy (6 V). Stabilizowany zasilacz laboratoryjny
Obwód elektryczny zasilacza pokazano na ryc. 10. Źródło stabilizowanego napięcia odniesienia - układ DA1 - zasilane jest przez stabilizator parametryczny 15 V montowany na diodzie Zenera VD1 i rezystorze R1. Jeśli IC DA1 jest zasilany bezpośrednio ze źródła +36 V, może ulec awarii (maksymalne napięcie wejściowe dla IC 7805 wynosi 35 V). Układ scalony DA2 jest podłączony zgodnie z nieodwracającym obwodem wzmacniacza, którego wzmocnienie jest zdefiniowane jako 1 + R4 / R2 i równe 6. Dlatego napięcie wyjściowe po ustawieniu potencjometrem R3 może przyjmować wartość prawie zerową do 5 V * 6 = 30 V. Jeśli chodzi o maksymalny prąd wyjściowy , dla tego obwodu wszystkie powyższe są prawdziwe dla prostego zasilacza laboratoryjnego (rys. 9). Jeśli spodziewane jest niższe regulowane napięcie wyjściowe (np. 0 do 20 V przy UPI = 24 V), elementy VD1, C1 można wyłączyć z obwodu, a zworkę można zainstalować zamiast R1. W razie potrzeby maksymalne napięcie wyjściowe można zmienić, wybierając rezystancję rezystora R2 lub R4. Regulowane źródło prądu
Obwód elektryczny stabilizatora pokazano na ryc. 11. Na wejściu odwracającym IC DA2 (pin 2), ze względu na obecność OOS poprzez rezystancję obciążenia, napięcie U jest utrzymywaneBX. Pod wpływem tego napięcia przez obciążenie przepływa prąd IН =UBX /R4. Jak widać ze wzoru, prąd obciążenia nie zależy od rezystancji obciążenia (oczywiście do pewnych granic, ze względu na końcowe napięcie zasilania układu scalonego). Dlatego zmiana UBX od zera do 5 V za pomocą potencjometru R1 o stałej wartości rezystancji R4=10 Ohm można regulować prąd przez obciążenie w zakresie 0...0,5 A. Urządzenie to może służyć do ładowania akumulatorów i ogniw galwanicznych. Prąd ładowania jest stabilny przez cały cykl ładowania i nie zależy od stopnia rozładowania akumulatora ani niestabilności sieci. Maksymalny prąd ładowania ustawiany potencjometrem R1 można zmieniać zwiększając lub zmniejszając rezystancję rezystora R4. Na przykład przy R4=20 Ohm ma wartość 250 mA, a przy R4=2 Ohm osiąga 2,5 A (patrz wzór powyżej). W przypadku tego obwodu obowiązują ograniczenia dotyczące maksymalnego prądu wyjściowego, podobnie jak w przypadku obwodów stabilizatora napięcia. Innym zastosowaniem silnego stabilizatora prądu jest pomiar małych rezystancji woltomierzem na skali liniowej. Rzeczywiście, jeśli ustawisz wartość prądu, na przykład 1 A, to podłączając rezystor o rezystancji 3 omów do obwodu, zgodnie z prawem Ohma, otrzymujemy spadek napięcia na nim U = l * R = l A * 3 omy = 3 V, a podłączając, powiedzmy, rezystor o rezystancji 7,5 oma, otrzymujemy spadek napięcia o 7,5 V. Oczywiście przy tym prądzie można zmierzyć tylko mocne rezystory o niskiej rezystancji (3 V na 1 A wynosi 3 W, 7,5 V * 1 A \u7,5d XNUMX W) , jednak możesz zmniejszyć zmierzony prąd i użyć woltomierza z dolnym limitem pomiaru. Potężny generator fali prostokątnej
Schematy potężnego generatora impulsów prostokątnych pokazano na ryc. 12 (z zasilaniem bipolarnym) i ryc. 13 (przy pojedynczym zasilaniu). Obwody mogą być wykorzystane np. w sygnalizatorach antywłamaniowych. Mikroukład jest dołączony jako wyzwalacz Schmitta, a cały obwód jest klasycznym relaksacyjnym oscylatorem RC. Rozważ działanie obwodu pokazanego na ryc. 12. Załóżmy, że w momencie włączenia sygnał wyjściowy układu scalonego osiąga poziom dodatniego nasycenia (UWYJŚCIE = +UPI). Kondensator C1 rozpoczyna ładowanie przez rezystor R3 o stałej czasowej Cl R3. Gdy napięcie na C1 osiągnie połowę napięcia dodatniego źródła zasilania (+UPI/ 2), IC DA1 przechodzi w stan nasycenia ujemnego (UWYJŚCIE =-UPI). Kondensator C1 zacznie się rozładowywać przez rezystor R3 o tej samej stałej czasowej Cl R3 do napięcia (-UPI / 2) gdy IC przełącza się z powrotem na dodatnie nasycenie. Cykl będzie powtarzany z okresem 2,2C1R3, niezależnie od napięcia zasilania. Częstotliwość powtarzania impulsów można obliczyć za pomocą wzoru: f=2,2/3*RXNUMXCl. Jeśli opór jest wyrażony w kiloomach, a pojemność w mikrofaradach, to częstotliwość otrzymujemy w kilohercach. Potężny generator fal sinusoidalnych o niskiej częstotliwości
Obwód elektryczny potężnego generatora oscylacji sinusoidalnych o niskiej częstotliwości pokazano na ryc. 14. Generator jest montowany zgodnie ze schematem mostka Wien, utworzonym przez elementy DA1 i C1, R2, C2, R4, zapewniając niezbędne przesunięcie fazowe w obwodzie POS. Wzmocnienie napięciowe układu scalonego przy tych samych wartościach Cl, C2 i R2, R4 musi być dokładnie równe 3. Przy niższej wartości Ku oscylacje są tłumione, przy wyższej zniekształcenie sygnału wyjściowego gwałtownie wzrasta. Wzmocnienie napięcia jest określone przez rezystancję żarników lamp ELI, EL2 i rezystorów Rl, R3 i jest równe Ky = R3 / Rl + REL1,2. Lampy ELI, EL2 pracują jako elementy o zmiennej rezystancji w obwodzie OOS. Wraz ze wzrostem napięcia wyjściowego rezystancja żarników lamp wzrasta z powodu nagrzewania, co powoduje zmniejszenie wzmocnienia DA1. W ten sposób amplituda sygnału wyjściowego generatora jest stabilizowana, a zniekształcenie przebiegu sinusoidalnego jest zminimalizowane. Minimalne zniekształcenia przy maksymalnej możliwej amplitudzie sygnału wyjściowego uzyskuje się za pomocą rezystora strojenia R1. Aby wyeliminować wpływ obciążenia na częstotliwość i amplitudę sygnału wyjściowego, na wyjściu generatora znajduje się obwód R5C3. Częstotliwość generowanych oscylacji można określić wzorem: f=1/2piRC. Generator może być wykorzystany np. podczas naprawy i testowania głowic głośnikowych lub systemów akustycznych. Podsumowując, należy zauważyć, że mikroukład musi być zainstalowany na grzejniku o chłodzonej powierzchni co najmniej 200 cm2. Podczas okablowania płytki drukowanej dla wzmacniaczy niskoczęstotliwościowych należy upewnić się, że szyny „masy” dla sygnału wejściowego, a także zasilanie i sygnał wyjściowy są połączone z różnych stron (przewody do tych zacisków nie powinny być kontynuacją siebie nawzajem, ale połączone ze sobą w formie „gwiazdy”)”). Jest to konieczne, aby zminimalizować przydźwięki AC i wyeliminować możliwe samowzbudzenie wzmacniacza przy mocy wyjściowej bliskiej maksymalnej. Według materiałów magazynu „Radioamator” Publikacja: cxem.net
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Trójwarstwowy przetwornik obrazu z pamięcią DRAM do smartfonów ▪ Technologie Big Data dla służby zdrowia ▪ Ujawnił sekret niezamarzającej wody na Marsie ▪ Komputer z opaską na rękę Nokia
▪ sekcja serwisu Detektory natężenia pola. Wybór artykułu ▪ Artykuł Żelaznej Damy. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Dlaczego ludzkie łzy mogą mieć inny skład chemiczny? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Inżynier działu technicznego (montaż, studia podglądowe itp.). Opis pracy ▪ artykuł Elektroniczny pogłos. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Naprawa transformatorów sieciowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Komentarze do artykułu: gość Bardzo dziękuję... zwycięzca Kompetentny, bardzo pouczający! [w górę]
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony