Схемы усилителей мощности на микросхемах: Схемы интегральных УНЧ — полный список схем и документации на QRZ.RU — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

СХЕМА УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ

Это конструкция усилителя мощности звука на двух микросхемах LM3875TF и одним общим тороидальным трансформатором в блоке питания УМЗЧ. Почему-то среди радиолюбителей, LM3875 не стала очень популярной, в отличии от TDA7294. Хотя сборка усилителя с её применением гораздо более проще, за счёт меньшего количества радиодеталей. Делая на ней УНЧ, можно вообще обойтись без травления печатных плат, используя навесной монтаж. Да и цена не намного выше.

При питании схемы было выбрано двухполярное напряжение 20 вольт, так как использоваться АС будет при 4 ом нагрузке. Устойчивая работа на 4 ома имеет первостепенное значение, а слишком высокая выходная мощность является относительно несущественной для нашей цели. Но вы можете увеличить питание, если необходимо сделать акцент именно на максимуме ватт.

Приципиальная схема усилителя мощности

Схема без инвертирования сигнала

Схема из даташита

Характеристики усилителя на LM3875

Напряжение питания: от ±10 до ±42 В
Потребляемый ток: 30 мА
Выходная мощность: 60 Вт при 8 Ω
Cкороcть нарастания выходного напряжения: 11 В/μс
Искажение: 0.06%
Коэффициент ослабления синфазного сигнала: 80 dB миним.
PSRR: 85 dB минимум
Диапазон частот: 8 МГц
Отношение сигнал-шум: 98 dB при 1 Вт, 1 КГц

Усилитеи на основе микросхемы National Semiconductor LM3875 предназначены для телевизоров, музыкальных центров и другой звуковоспроизводящей аппаратуры. Но многие утверждают, что они подходят даже в

high-end УНЧ.

Фото печатной платы LM3875

Чтоб не тянуть провода к регулятору громкости и тем самым не повышать уровень наводок, поставили алюминиевый стержень, удлиняющий ручку регулятора, который установлен сразу возле входных гнёзд аудиосигнала. Был применён тороидальный трансформатор, как имеющий минимальное электромагнитное поле, способное создать помехи схеме. Мощность тороида 100ВА. Трансформатор выдаёт переменки 2х18В. Постоянное (выпрямленное) напряжение питания приблизительно +/-24V на холостом ходу.

Постоянное напряжение упало до +/-22V под нагрузкой. Измеренная на нагрузочном резисторе 8 Ом выходная мощность составила 22W. С другим трансформатором, который выдавал напряжение постоянного тока +/-32V на холостом ходу, и просевшим до +/-30 на полной мощности, было около 37W.

Готовый УМЗЧ

Выходной сигнал на осциллографе выглядит как идеальная синусоида. АЧХ очень хорошая. Уровень начал снижаться, и то незначительно, только выше 100 кГц. Частотные характеристики (при 8 ватт) были 17 Гц — 110 кГц на 1 дБ и 7 Гц — 220 кГц на уровне -3 дБ.

Усилитель может работать на более высоких напряжениях, поэтому при желании, выходная мощность может быть увеличена до 50 Вт с большим трансформатором обеспечивающим нужные напряжения (и конечно солидным радиатором).

Originally posted 2019-03-26 08:56:09. Republished by Blog Post Promoter

Самому собрать усилитель на микросхеме TDA, схемы усилителей. Схемы усилителей LA4425A.

Конструкция усилителя мощности НЧ, в схеме используется две микросхемы TDA7294 для получения выходной мощности в режиме стерео (2 х 80 Вт), а в режиме моно (1x 180 Вт), усилитель способен работать на разные сопротивления нагрузки.

Фото монтажа усилителя на односторонней печатной плате. Питание осуществляется от двухполярного источника напряжения по схеме мостового выпрямителя. Обычная схема питания с простым диодным выпрямителем на ток 6А и два больших электролитических конденсатора, емкости которых 10000μF и 22000μF/50v, позволяет добиться тем не менее хорошей симметрии.

Монолитная интегральная микросхема TDA7294 в корпусе MULTIWATT15, работает в качестве усилителя звука в режиме AB, обеспечивает высокое Hi-Fi звучание (стерео, активные акустические системы, в качестве автомобильного усилителя высокого класса).
Схема имеет очень низкий уровень шума и искажений, широкую полосу пропускания. Защита от короткого замыкания и тепловая защита, что намного повышает её надежность.
Несомненным преимуществом данной микросхемы — широкий диапазон напряжения, тока и мощности, способен выдать самые высокие параметры на нагрузке 4Ω или 8Ω, даже в условиях не очень качественного питания. Микросхеме не нужен высоковольтный источник питания. Встроенная функция приглушения (отключения) звука с задержкой, добавляет ей удобство в эксплуатации.

Схема усилителя на TDA7294.
Ёмкость электролитических конденсаторов С7, С9 может быть в пределах от 1000µF 50V до 4700µF 50 V.
Усилитель на микросхеме LA4425A.
Корпус микросхемы TO-126, SIP-5.
Напряжение питания микросхемы усилителя 5-16V.
Мощность усилителя 5 Вт.
Достаточно малое количество навесных элементов.
Широкий диапазон питания
Встроенная защита от перенапряжения.
Встроенная тепловая защита.
Встроенная защита от короткого замыкания по выходу.

Одна из схем имеющая минимальное количество навесных элементов.
Схема усилителя не требующая настройки.
Очень подходит для усилителя аудио в автомобиле, радио.
Технические характеристики LA4425A 100Kb.

Выбор схемы УНЧ

Какой лучше собрать УНЧ для самодельного трансивера. Для изготовления усилителей низкой частоты имеются разные микросхемы, в том числе 174УН14 (TDA2003). TDA 1013B -электронная регулировка громкости, возможность включить активных и пассивных фильтров по НЧ, выходная мощность 4 Вт. LA4425 — устанавливают в импортных трансиверах, схема включения очень простая, она лучше чем TDA2003. При испытаниях в радиолюбительских условиях микросхемы TDA2003, TDA1013, LA4425, LA4270 достаточно сильно шумят, в отличии от TDA1015 получилось намного лучше, так как на осциллографе 4мв шума, а все выше перечисленные давали более 10мв. По поводу регулятора громкости пробовалось на оптопарах ОЭП 12, 13, 2, показали в работе регулятора на отлично, давится сигнал в ноль.

Кому то очень нравятся 174УН31 и 174УН34 которые кажутся лучшие, по опыту любителей перепробовавших кучу мс: шумы меньше и лучшей оказалась связка нашей (Зеленоградской) 31й и К538УН1(в качестве предварительного усилителя) в железном корпусе.

Олег Занин RN1TO (ex UN8PBC)

Данный усилитель был специально разработан для трансивера высокого класса, тракт ПЧ которого выполнен полностью на полевых транзисторах подобных КП 327 А с пассивным детектором. УНЧ настолько малошумящий, что при отключении от тракта ПЧ, его работа вообще не ощущается. Усиление каскадов, как предварительного, так и оконечного можно регулировать раздельно. Имеется возможность задавать усиление каждого каскада в пределах примерно 10-200, так общее усиление достигает примерно 4000. Для улучшения шумовых характеристик приёмного тракта в целом между каскадами включён фильтр (по схеме Полякова), это практически низкочастотный ЭМФ. Для согласования НЧ фильтра с предварительным каскадом применён истоковый повторитель. Оба каскада выполнены на двух половинах одной микросхемы К548УН1А и трёх транзисторах.

Предварительный каскад выполнен на первой половине ОУ, сигнал подаётся через довольно большую керамическую ёмкость, это вызвано необходимостью понизить фликер-шумы и хорошего воспроизведения НЧ составляющей сигнала. Оконечный каскад собран на второй половине ОУ и двухтактном эмиттерном повторителе.
Выходная мощность усилителя довольно велика и составляет около 1,5 ватт, что более чем достаточно для хорошего трансивера. После сборки из заведомо исправных деталей УНЧ начинает работать сразу.
Настройка УНЧ не составляет большого труда — необходимо только выставить половину питающего напряжения на выводе 7, D1,1 подобрав резистор R2 и резистором R10 на эмиттерах Т2 и Т3. Усиление регулируют резисторами R1 и R2, а также емкостями С2 и С15.
Фильтр НЧ изготовлен в металлической коробочке и заливается эпоксидным клеем. Катушки намотаны на ферритовых кольцах К 12-5-5,5 из материала Ф 1500 НМ1. L1,L5 индуктивностью 22 mH и содержат 127 витков, L2 и L3 88 mH — 180 витков, L4 индуктивностью 44 mH и содержит 125 витков. Все катушки намотаны проводом 0,12 мм. После намотки желательно индуктивность подогнать по измерителю. Более подробно про этот фильтр можно прочитать в брашуре «Радиолюбителям о технике прямого преобразования» В.Т. Полякова. Изготовление фильтра довольно трудоемкое, но в конечном итоге оно того стоит, потратьте время и не пожалеете. И последнее о питании усилителя, оно без ухудшения характеристик может изменяться в широких пределах — от 9 до 24 вольт.

УНЧ на 80 Вт

Усилители на STK

Усилители на м/с STK. В этой теме мы рассмотрим основные достоинства и недостатки этой серии и проведем краткий обзор усилителей мощности низкой частоту на микросхемах STK. Это самые качественные микросхемы усилителей НЧ на сегодня. Знаменитые TDA даже рядом стоять не могут. Усилительные микросхемы STK, за счет хороших показателях стали применяться в дорогих аудиосистемах, домашних кинотеатрах, музыкальных центрах и в бытовых усилителях мощности. Микросхемы начали использоваться даже в автомобильных усилителях, хотя встречаются такие усилители достаточно редко.

Основное достоинства этой серии микросхем — высокое качество звучания (дает возможность использовать микросхемы в профессиональных концертных установках). Из недостатков можно подчеркнуть — чувствительность к питанию, достаточно большие габариты самой микросхемы и ее хрупкость (даже от падение может выйти из строя), тонкие выводы, высокая цена (из за нее часто мы отказываемся соорудить усилитель мощности на этой микросхеме).

Микросхемы STK, как право питаются от стабилизированного двухполярного источника питания, работают в основном на нагрузку 6 или 8 Ом, хотя бывают микросхемы и на 4 Ом.

Секрет хрупкости микросхем этой серии в том, что внутри, под корпусом можно найти целую плату. На ней и собрана вся схема усилителя — STK — это компактный транзисторный усилитель. На фотографиях можно четко разглядеть всю схему. Видны транзисторы первоначальных (дифференциальных) и выходного каскада, бывали и случаи ремонта этих микросхем.

Но к сожалению, среди этой серии часто попадаются бракованные микросхемы. Я бы назвал их не совсем бракованными, просто некоторые подпольные фирмы пробуют ту же технологию — поместить транзисторный усилитель в корпус микросхемы и у них это не всегда получается. Обычно в таких «развратных» микросхемах транзисторы выходного каскада приклеиваются обыкновенным суперклеем, следовательно микросхема вылетает при перегреве.

Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ

Высококачественный усилитель мощности на микросхеме

Усилитель мощности низкой частоты — это электронное устройство, которое предназначено для усиления низкочастотного (НЧ) сигнала с последующей его подачей на акустические системы. Часто самодельные интегральные усилители мощности низкой частоты собирают на мощных микросхемах, поскольку они требуют минимум внешних компонентов и очень просты в наладке.

В разделе собраны принципиальные схемы усилителей мощности НЧ на мощных микросхемах, а также на основе интегральных микросхем — драйверов для выходных транзисторов. Используя специализированные интегральные микросхемы можно собрать усилитель мощности разной конфигурации:

Стерео — два канала усиления мощности;
Квадро — четыре канала усиления мощности;
2+1 — сабвуфер и два сателлита;
5+1 — сабвуфер и пять сателлитов;
и другие.

Если нужна большая выходная мощность усилителя НЧ (например для канала сабвуфера — 200Втт) то зачастую применяются мостовые схемы включения микросхем или же в параллель.

Здесь вы найдете схемы самодельных УМЗЧ разной сложности для внешних и интегрированных акустических систем, схемы простых усилителей для наушников и миниатюрной бытовой техники (плееры, MP3, диктофоны, игрушки и т.д).

Принципиальная схема самодельного усилителя звука для смартфона или MP3-плеера, два канала по 18 Ватт, есть регулятор тембра. При создании схемы этого усилителя задача была поставлена следующим образом, -сделать относительно хороший стереоусилитель для воспроизведения на внешние акустические .

Схема двухканального аудио усилителя мощности с селектором каналов, предусилителем и регулятором тембра. Данный усилитель предназначен для усиления сигналов, поступающих от четырех различных источников, которыми могут быть,например, DVD-плейер, радиотюнер, МР-3-плейер, линейный выход .

Схема самодельного автоусилителя мощности НЧ на микросхемах TDA1557Q, 4 канала по 15−20Вт. Миниатюрные MP3-плейеры сейчас получили очень широкую популярность у любителей музыки. В частности, это связано с тем, что такой плеер, обладая очень компактными размерами, и не имея механических .

Для подключения мощных колонок к персональному компьютеру (ПК) обычно необходимо собрать усилитель,блок питания, а также найти корпус, в котором бы все это поместилось. Собрав же простой и надежный усилитель мощности на микросхеме TDA1552Q (рис. 1), можно сэкономить на блоке питания, корпусе и на .

Описание схемы четырехканального самодельного авто-усилителя мощности НЧ на микросхеме TDA8571J. Для того чтобы воспроизвести файлы с портативного носителя данных (флешки) в автомобиле требуется автомагнитола или радиоприемник с USB-разъемом. Но, к сожалению, криминальная обстановка в некоторых .

Схема и описание усилителя мощности (УМЗЧ) с выходной мощностью 2 х 40 Ватт на микросхемах LM3875. Усилитель выполнен на двух микросхемах LM3875, включенных по схеме с двуполярным питанием. Номинальное сопротивление нагрузки 4 Ом на канал. Максимальная выходная мощность при КИИ 10% на частоте 1 кГц составляет 48W. Номинальная выходная мощность при КНИ не более 0,2% — 35W .

Принципиальная схема усилителя низкой частоты на микросхеме TDA7293 (TDA7294), которую можно использовать для построения стерео и мостовых УНЧ. Казалось бы, тема усилителей на этой микросхеме уже настолько избита, что придумать что то новое довольно проблематично — были описаны усилители и по .

Схема простого блока УНЧ на микросхеме TDA1518BQ для встраивания в телевизор. Как справедливо замечено в Л1, качество звучания большинства современных телевизоров оставляет желать лучшего. Миниатюрные динамики, сильно вытянутой эллиптической формы позволяют достигнуть только необходимой .

Схема самодельного усилителя звука, который позволит с хорошим качеством озвучивать сигналы от MP3-плейера, DVD-аппаратуры или других источников аудиосигнала. Питается усилитель переменным напряжением 12V, которое можно взять с выхода импульсного источника питания для галогенных осветительных .

При ремонте аудиотехники приходится часто сталкиваться с неисправностью, связанной с выходном из строя микросхемы УМЗЧ. Зачастую, приобрести точно такую же микросхему оказывается проблематично. В таком случае, при неисправности аналогового УМЗЧ, его можно заменить заранее подготовленным .

Стерео — два канала усиления мощности;
Квадро — четыре канала усиления мощности;
2+1 — сабвуфер и два сателлита;
5+1 — сабвуфер и пять сателлитов;
и другие.

Усилитель на микросхеме STK4048II

Усилитель на микросхеме STK4048II это более дешевый аналог микросхемы от SANYO — STK4048V.
STK4048II — микросхема на который можно собрать даже начинающему радиолюбителю профессиональный высококачественный усилитель не уступающий промышленным транзисторным усилителям высокого качества.

Однажды для «раскачки» громкоговорителя сопротивлением 8 Ом потребовался усилитель мощностью около 100 Вт. После изучения справочников выбор пал на микросхему STK4048II. Я радиолюбитель любопытный и не люблю повторяться, а тут — новая для меня серия микросхем. STK и ругают за отсутствие защит, и хвалят за «неплохой звук». Справочные данные оказались довольно скудноваты, да и ошибки в схемах встречаются. Чтобы «не было мучительно больно» за сгоревшую микросхему и зря потраченные деньги, советую воспользоваться моими рекомендациями.

Римская цифра «II» в обозначении отражает коэффициент гармоник, в данном случае — 0,4%. У микросхем с цифрой «XI» коэффициент гармоник — 0,007% в полосе частот 20 Гц. 50 кГц. Выходная мощность на нагрузке 8 Ом — 120 Вт. На нагрузке 4 Ом я микросхему не проверял, но, по отзывам из Интернета, получается 60 Вт, и она сильно греется. Питание ИМС — двухполярное, от ±55 до ±75 В. Если взглянуть на структуру микросхемы (рис.1), то, с учетом наружной «обвязки» деталями, увидим классический УМЗЧ 80−90-х годов.

2. В исходной схеме используются 5-ваттные проволочные резисторы R10. R13 сопротивленйем 0,22 Ом. Такие резисторы обладают большой индуктивностью, и последствия этого для «звука» непредсказуемы. Тем более, что мощность этих резисторов явно завышена. Здесь вполне подойдут 2-ваттные металлопленочные.

Как показывает мой опыт, чем меньше индуктивностей в звуковом тракте, тем лучше звук! Исключение составляет только LR-фильтр L1-R14 на выходе усилителя, необходимый для компенсации реактивности нагрузки. Катушка L1 намотана на оправке Ф10 мм и содержит 18 витков в один слой. Диаметр провода — 0,8 мм. Внутри катушки расположен резистор R14. Все конденсаторы в схеме УМЗЧ и в блоке питания — с рабочим напряжением 100 В.

В усилитель дополнительно введена схема защиты от постоянного напряжения на выходе усилителя и задержка подключения акустической системы (рис.З).

НАШ САЙТ РЕКОМЕНДУЕТ:

Метки:

Мощные умзч на микросхемах | Домострой

Стерео — два канала усиления мощности;
Квадро — четыре канала усиления мощности;
2+1 — сабвуфер и два сателлита;
5+1 — сабвуфер и пять сателлитов;
и другие.

Схема самодельного автоусилителя мощности НЧ на микросхемах TDA1557Q, 4 канала по 15-20Вт. Миниатюрные MP3-плейеры сейчас получили очень широкую популярность у любителей музыки. В частности, это связано с тем, что такой плеер, обладая очень компактными размерами, и не имея механических .

При создании мультимедийного центра на базе персонального компьютера мною был изготовлен простой и качественный стереофонический усилитель на LM3886 (УМЗЧ для начинающих радиолюбителей) с выходной мощностью по 50 Вт на канал. Свой выбор на LM3886 я остановил, изучив описания и положительные отзывы радиолюбителей на форумах. LM3886 выпускается в двух вариантах: с минусом питания на корпусе (LM3886T) и с изолированным корпусом (LM3886TF). В первом случае желательна электрическая изоляция микросхемы от радиатора.

Эта микросхема обладает очень хорошими параметрами:

• диапазон питающих напряжений от 18 (+-9) до +-42 В;

• номинальная выходная мощность более 68 Вт при Кг 0.1%;

• пиковая выходная мощность до 135 Вт;

• внутреннее ограничение тока 7…11.5 А;

• коэффициент гармоник на мощности 60 Вт не более 0.03%;

• интермодуляционные искажения не более 0.01%;

• скорость нарастания выходного сигнала 8…19 В/мкс;

• полоса усиления 2…8 МГц;

• соотношение сигнал/шум до 110 дБ.

Выходная мощность этой микросхемы ограничена лишь тепловыделением. Безопасный для выходных транзисторов долговременный ток позволяет получить выходные мощности

68 Вт, а внутреннее ограничение тока (не менее 7 А) защищает микросхему от короткого замыкания на выходе.

В результате макетирования УМЗЧ наиболее приятной на слух оказалась схема с инверсным включением LM3886.

Это, пожалуй, самый мощный усилитель, схема которого имеется у нас. Хотя для качественной домашней акустической системы вполне хватит 100-150 Вт, в некоторых случаях до 200 Вт, радиолюбителей всегда привлекают сверхмощные УМЗЧ. Выходная мощность 1 кВт на нагрузку 4 Ом. Напряжение питания двуполярное ±15…±75 В. Схема приведена ниже.

Теперь поговорим подробнее о главном элементе усилителя — микросхеме. Основой УНЧ может служить микросхема фирмы APEX типа PA03. Она обеспечивает заданную выходную мощность при соответствующем напряжении питания. Однако, вместо PA03 схему можно собрать и на другом, целом ряде микросхем. При этом принципиальная схема остается прежней. Итак, ниже приведена табличка, в которой представлены типы микросхем и рабочие характеристики.

Тип	Напряжение	Мощность	Нагрузка
OPA511	±10…±45	60	4
OPA512	±10…±45	60	4
PA01	±10…±28	50	4
PA03	±15…±75	1000	4
PA04	±15…±100	400	4
PA10	±10…±45	60	4
PA12	±10…±45	120	4
TSC1468	±10…±45	120	4

Почему я выбрал именно этот УНЧ для публикования? Очень просто. Микросхему PA03 фирмы APEX очень сложно найти. Пишут, что она очень дорогая. Но не в этом дело. Даже неизвестно, где её можно купить. Если Вы знаете о PA03, то, огромная просьба, напишите в комментариях.

Вот ещё одна схема усилителя на PA03 и PA03A с выходной мощностью 1 кВт. Прислал zoikah.

Таблица с характеристикой вышеприведенной схемы:

Параметр	PA03	PA03A
V_min	±12 V	±12 V
V_max	±75 V	±80 V
I (при U_in=0)	125 mA	125 mA
P_out (±75 V/4 Ohm)	1000 W	1200 W
I_outmax	50 A	60 A
R_in	1 TOhm	1 TOhm
A_u	102 dB	102 dB
BW	10 Hz — 1 MHz	10 Hz — 1 MHz
THD (P_out=50 W, f=1 kHz)	0,005%	0,005%
R_nom	4 Ohm	4 Ohm

Обсуждайте в социальных сетях и микроблогах

Радиолюбителей интересуют электрические схемы:

Усилители мощности по схеме Догерти. Часть 2

Добавлено 8 декабря 2020 в 04:10

Сохранить или поделиться

В первой части статьи было рассказано о принципах работы, достоинствах и недостатках, технологиях изготовления, архитектуре усилителей мощности по схеме Догерти. В данной статье рассматривается элементная база современных усилителей Догерти.

Элементная база усилителей Догерти

Среди компонентов СВЧ-электроники, реализующих схему Догерти, можно выделить следующие виды продуктов: микросхемы усилителей (монолитные и гибридные), интегрированные модули в состав которых, помимо усилителя, могут входить делители мощности, цепи согласования и другие элементы.

Лидером производства гибридных интегральных микросхем усилителей Догерти является корейская компания RFHIC [1]. Та же компания, а также компания NXP [2] выпускают интегрированные модули. Компании Inspower [3] и Wuhan Gewei Electronic Technologies [4] также занимаются разработкой гибридных микросхем. Среди СВЧ-компонентов представляют интерес и другие электронные компоненты для усилителей Догерти: сумматоры, контроллеры амплитуды и фазы, LDMOS-транзисторы. Эти компоненты выпускаются компаниями Anaren [5], Peregrine Semiconductor (pSemi) [6], Infineon [7], Ampleon [8], RFMD (Qorvo) [9], RN2 [10].

Микросхемы компании RFHIC

Компания RFHIC предлагает две серии микросхем гибридного типа для поверхностного монтажа. Это двухкаскадные усилители и асимметричные усилители.

Основное отличие асимметричной архитектуры от симметричной заключается в использовании усилительных элементов с различными значениями пиковой мощности для основного и вспомогательного усилителей. Соотношение мощности между основным и вспомогательным усилителем зависит от требований к местоположению второго пика КПД. Напомним, что в традиционной симметричной архитектуре используется два идентичных усилительных элемента в основном и вспомогательном усилителях, что упрощает цепи согласования. В этом случае делитель мощности на 3 дБ обычно реализуется с помощью гибридного квадратурного преобразователя. Однако недостаток симметричной архитектуры в том, что первый максимальный пик КПД достигается при уровне снижения выходной мощности, равном 6 дБ.

Серия двухкаскадных усилителей компании RFHIC состоит из предусилителя и усилителя мощности. На рис. 1 [1] приведена блок-схема усилителя RTH07003-20D из этой серии. В состав микросхем данной серии входят также согласующие цепи. Микросхемы ориентированы на применение в сотах малого радиуса действия стандарта 4G/LTE. Усилители разных моделей отличаются друг от друга, в основном, диапазоном частот, остальные характеристики приблизительно одинаковы. Усилитель RTH08003-20D имеет чуть лучшие характеристики по линейности и КПД. Сравнительные характеристики усилителей этой серии приведены в табл. 1 [1], а зависимости коэффициента усиления и КПД от выходной мощности для усилителя RTH08003-20D ‒ на рис. 2 [1].

Рисунок 1 – Блок-схема двухкаскадного усилителя RTH07003-20D

Таблица 1. Характеристики двухкаскадных усилителей Догерти компании RFHIC
Модель	Диапазон частот, МГц	Коэффициент усиления, дБ	Выходная мощность, дБм	Пиковая мощность, дБм	Коэффициент утечки мощности в соседний канал, дБн	КПД, %	Напряжение питания, В	Ток, мА	Тип корпуса
RTH07003-20D	773-783	30	34,7	42,2	-53	38	30	230	SP-1E
RTH08003-20D	860-875	30	35,5	43	-53	43	30	240	SP-1E
RTh45003-20D	3520-3560	24	35,1	42,6	-53	38	30	280	SP-1E

Рисунок 2 – Характеристики двухкаскадного усилителя RTH08003-20D: а – коэффициент усиления; б – КПД. Частота равна 865 МГц

Асимметричные усилители созданы по классической схеме и состоят из (рис. 3) [1] гибридного квадратурного преобразователя, двух усилителей, линий задержки и схемы сложения (Doherty Combiner). Сравнительные характеристики усилителей этой серии приведены в табл. 2 [1]. Типичное значение мощности в диапазоне рабочих частот составляет 38,5 дБм (7 Вт), КПД – 45%, коэффициент усиления – от 13 до 16 дБ, неравномерность усиления по частоте – не более 2 дБ. Цифровое предыскажение уменьшает коэффициент утечки мощности в соседний канал (Adjacent Channel Leakage Ratio, ACLR) (рис. 4) [1].

Рисунок 3 – Блок-схема асимметричного усилителя компании RFHIC

Таблица 2. Характеристики асимметричных усилителей Догерти компании RFHIC
Модель	Диапазон частот, МГц	Коэффициент усиления, дБ	Выходная мощность, дБм	Пиковая мощность, дБм	Коэффициент утечки мощности в соседний канал, дБн	КПД, %	Напряжение питания, В	Ток, мА	Тип корпуса
RTH07007-10	728–768	16	38,5	46,5	-53	45	31	500	NP-8CL
RTh28007-10	1805-1880	16	38,5	46,5	-53	45	31	500	NP-8CL
RTh30007-10	1930-1990	15	38,5	46,5	-53	45	31	500	NP-8CL
RTh31007-10	2100-2170	14	38,5	46,5	-53	45	31	500	NP-8CL
RTh33007-10	2300-2400	14	38,5	46,5	-53	45	31	500	NP-8CL
RTh36007-10	2610-2690	13	38,5	46,5	-53	45	31	500	NP-8CL

Рисунок 4 – Уменьшение внеполосных излучений для схемы с цифровыми предыскажениями в RTh36007-10

Микросхемы асимметричных усилителей изготовлены по усовершенствованной полупроводниковой технологии GaN с низким содержанием галлия. Данная серия имеет корпус малых размеров 28 × 19 × 4,8 мм, выполненный на основе нитрида алюминия (AlN), который обеспечивает хорошую теплоотдачу.

Интегрированные модули мощных усилителей по схеме Догерти, предназначенных для применения в базовых станциях, представлены двумя сериями: усилители по технологии GaN на подложке SiC (микросхемы RTP21005-11 и RTP21010-11) и серия микросхем на базе псевдоморфных ВПЭ-транзисторов (pHEMT), выполненных по технологии GaN (RTP18080-20, RTP21028-20, RTP21056-20, RTP21080-20, RTP26056-20, RTP26080-20).

Модули усилителей с высоким коэффициентом усиления RTP18080-20, RTP21028-20, RTP21056-20, RTP21080-20, RTP26056-20 и RTP26080-20 отличаются диапазонами рабочих частот и размерами (табл. 3) [1]. В этих устройствах (рис. 5) [1] за счет использования псевдоморфных ВПЭ-транзисторов (pHEMT) обеспечиваются высокие значения пробивного напряжения, линейности и КПД. Во всех моделях используется технология цифровых предыскажений.

Рисунок 5 – Корпус усилителя RTP18080-20 компании RFHIC

Таблица 3. Характеристики мощных усилителей компании RFHIC для базовых станций
Модель	Диапазон частот, МГц	Коэффициент усиления, дБ	Выходная мощность, дБм	Пиковая мощность, дБм	КПД, %	Размеры, мм
RTP18080-20	1805-1880	55	49	56,2	42	170 × 100 × 20
RTP21028-20	2110-2170	44,5	44,5	52	43	125 × 90 × 20
RTP21056-20	2110-2170	47,5	47,5	55	42	150 × 90 × 20
RTP21080-20	2110-2170	55	49	56,2	42	170 × 100 × 20
RTP26056-20	2620-2690	47,5	47,5	55	42	150 × 90 × 20
RTP26080-20	2620-2690	55	49	56,2	42	170 × 100 × 20

Недавно компания анонсировала линейку усилителей, предназначенных для применения в системах мобильной связи с технологией 5G (табл. 4) [1]. Отличительной особенностью концепции 5G являются усовершенствованные схемы модуляции OFDM и использование многоэлементных антенных решеток (Massive MIMO). Для этой технологии характерной особенностью является использование диапазона частот 1,8–5 ГГц, более широкая полоса частот и малый размер сот.

Таблица 4. Характеристики мощных усилителей компании RFHIC для базовых станций мобильной связи с технологией 5G
Модель	Диапазон частот, МГц	Коэффициент усиления, дБ	Выходная мощность, дБм	Пиковая мощность, дБм	КПД, %	Напряжение питания, В	Тип корпуса
RTh28008R	1805-1880	30	39	46,5	45	31	SP-5CL (26,5 × 18 мм)
RTh29008R	1930-1990	30	39	46,5	45	31	SP-5CL (26,5 × 18 мм)
RTh31008R	2110-2180	30	39	46,5	45	31	SP-5CL (26,5 × 18 мм)
RTh36008R	2620-2690	29	39	46,5	45	31	SP-5CL (26,5 × 18 мм)
RTh45005G	3400-3600	25	37	44,5	40	31	SP-4EL (20,5 × 15 мм)
RTh47005G	3600-3800	25	37	44,5	40	31	SP-4EL (20,5 × 15 мм)
RTh59005G	4800-5000	26	37	45	38	32	SP-48L2 (20,5 × 15 мм)
RPAM35008-25	3400-3600	25	39	47	41	28	PP-1S (13 × 17 мм)

Асимметричные усилители серий RTh28008R, RTh29008R, RTh31008R и RTh36008R выполнены в виде гибридных микросхем в корпусах SP-5CL размером 26,5 × 18 мм.

Усилители RTh45005G , RTh47005G и RTh59005G разработаны с учетом будущих требований стандартов 5G/LTE, они изготовлены с использованием усовершенствованной полупроводниковой технологии на основе нитрида галлия (GaN). Эти усилители имеют высокий КПД (40%) и обеспечивают мощность около 5 Вт в диапазоне частот от 3400 до 3600 МГц (RTh45005G), от 3 600 до 3 800 МГц (RTh47005G) и от 4800 до 5000 МГц (RTh59005G). Серия этих микросхем с асимметричной конфигурацией Догерти представлена в корпусе с очень малым форм-фактором 20,5 × 15 × 4,2 мм, выполненном на основе нитрида алюминия.

Усилитель RPAM35008-25 представляет собой полностью интегрированный двухкаскадный модуль с согласующими входным и выходным устройствами на 50 Ом, также изготовленный по технологии GaN. Выходная мощность данного усилителя может достигать 50 Вт. Это устройство компактно и требует минимального количества внешних компонентов, занимая гораздо меньшую площадь, чем традиционные решения для усилителей мощности. Его структурная схема аналогична структурной схеме других двухкаскадных усилителей компании RFHIC серии RTH (см. рис. 1).

Для построения мощных высоколинейных усилителей интерес представляют и другие серии микросхем этой фирмы, например двухкаскадные гибридные усилители с высоким КПД на псевдоморфных ВПЭ-транзисторах (pHEMT), выполненные по технологии GaN (HT0808-15A, HT1818-15A, HT1818-15M, HT2121-15A, HT2121-15M, HT2626-15A, HT2626-15M, HT2627-15A, HT0808-30A, HT0909-30A, HT1818-30A, HT1919-30A, HT2121-30A, HT2626-30A).

Интегрированные модули компании NXP/Freescale

Ассортимент продукции широкополосных усилителей компании NXP (до 2015 года Freescale) включает предоконечные и оконечные каскады усилителей Догерти, в том числе для использования в фемтосотах, и блоки основного усиления для систем беспроводной связи. Оригинальной продукцией этой компании являются усовершенствованные модули выравнивания для усилителей Догерти (Advanced Doherty Alignment Module ADAM) – это класс высокоинтегрированных схем управления, разработанный специально для оптимизации характеристик современных усилителей Догерти. Они предназначены для использования в передатчиках базовых станций вместе с мощными усилителями Догерти. В сочетании с силовыми транзисторами Airfast эти сложные изделия улучшают такие характеристики передающих устройств, как КПД, коэффициент усиления, линейность. Их основное предназначение – точное выравнивание фазы и амплитуды в усилителе несущей и пиковом усилителе для обеспечения согласованности их характеристик, в частности для асимметричных реализаций. Модули обеспечивают хорошие показатели линейности и КПД при увеличенной выходной мощности.

Линейка ADAM представлена четырьмя модулями: MMDS09254H, MMDS20254H, MMDS25254H и MMDS36254H. Все микросхемы содержат 90-канальный аналого-цифровой преобразователь и ступенчатый аттенюатор и работают от одного источника питания (рис. 6) [2]. Модули подходят для основных стандартов беспроводных систем связи, таких как WCDMA, UMTS и LTE. Они применяются в диапазонах от 700 до 3800 МГц и управляются с использованием последовательного периферийного интерфейса (SPI). Основные характеристики модулей представлены в табл. 5 [2].

Рисунок 6 – Структура модулей ADAM компании NXP

Таблица 5. Характеристики модулей ADAM компании NXP
Модель	Диапазон частот, МГц	Максимальная входная мощность, дБм	Шаг/максимальное значение ослабления программируемого аттенюатора, дБ	Шаг/максимальное абсолютное значение фазового сдвига, градус	Напряжение питания, В	Потребляемый ток, мА	Тип корпуса
MMDS09254H	700-1000	25	0,5/7,5	7/49	5	12	HVQFN32 (6 × 6 × 0,85 мм)
MMDS20254H	1800-2200	25	0,5/7,5	7/49	5	12	HVQFN32 (6 × 6 × 0,85 мм)
MMDS25254H	2300-2700	25	0,5/7,5	7/49	5	12	HVQFN32 (6 × 6 × 0,85 мм)
MMDS36254H	3400-3800	25	0,25/7,75	6,5/45,5	5	12	HVQFN32 (6 × 6 × 0,85 мм)

Особенности данных микросхем: делитель мощности с низким энергопотреблением, программируемые аттенюаторы с шагом 0,5 дБ и диапазоном регулировки от 0 до 7,5 дБ, фазовращатели с цифровой регулировкой с шагом 7° на бит и диапазоном регулировки от 0 до –49°, интерфейсы TTL / CMOS / SPI (логика 1,8 и 3,3 В), 32-контактный, 6-мм пластиковый корпус QFN для поверхностного монтажа.

На рис. 7 [2] приведен пример использования модуля ADAM в усилителе мощности базовой станции системы сотовой связи диапазона 1 800 МГц. Сигнал после МШУ с большим динамическим диапазоном MMG15241H поступает на модуль MMDS20254H, в котором происходит деление мощности и выравнивание фазы и амплитуды сигнала перед его подачей на усилительные приборы MW7IC2020N и AFT18S230S, включенные по схеме Догерти.

Рисунок 7 – Усилитель мощности с использованием модуля ADAM

Ориентируясь на будущие стандарты 5G, компания NXP расширяет линейку усилителей мощности для рынка сотовой инфраструктуры, к которой относятся мощные LDMOS-транзисторы с напряжением питания 28 и 48 В, а также GaN-транзисторы с напряжением питания 48 В. Частота работы этих транзисторов варьируется от 450 до 5000 МГц, что позволяет поддерживать различные стандарты сотовой связи, включая 5G. Кроме того, компания выпускает серию широкополосных линейных усилителей (MMZ) на основе технологии InGaP HBT, которые могут использоваться как предварительные усилители в двухкаскадных усилителях Догерти.

Усилители фирмы Ampleon

Компания Ampleon выпускает транзисторы, предназначенные для реализации усилителей Догерти, и интегральные СВЧ-микросхемы усилителей Догерти. Широкий ассортимент продукции охватывает диапазоны частот от 450 МГц до 3,8 ГГц и средние уровни мощности от 2 до 80 Вт. Эти устройства применимы для большинства приложений сотовой связи: от пикосот до макросот. В них используется технология цифровых предыскажений. Для достижения максимального КПД Ampleon предлагает сочетание последнего поколения технологий LDMOS с концепцией Догерти.

Компания Ampleon предлагает также решения на LDMOS-транзисторах, так называемые интегрированные архитектуры Догерти (iDPA). Первая подобная конструкция представляла собой демонстрационную плату усилителя Догерти для систем цифрового телерадиовещания и была выполнена на транзисторах серии BLF888A. Ее КПД составлял приблизительно 40% в диапазоне частот 470–800 МГц.

Еще один вариант демонстрационной платы (рис. 8) [8] состоит из двух частей: одна печатная плата содержит широкополосные основной и пиковый усилители, а вторая – сумматор (схема сложения выходных мощностей). В каждом из усилителей используется LDMOS-транзистор BLF888A вместе с соответствующими компонентами. Усилитель Догерти, реализованный на данной демонстрационной плате, охватывает весь диапазон УВЧ. Полоса пропускания этого усилителя зависит от конструкции сумматора. Для получения необходимой ширины полосы частот компания предлагает различные варианты демонстрационных версий.

Рисунок 8 – Демонстрационная плата Ampleon для УВЧ-диапазона

Усилитель имеет минимальную выходную мощность в среднем 200 Вт и полосу пропускания приблизительно 50 МГц (в зависимости от центральной частоты).

Предлагается также решение на основе архитектуры Догерти на двух мощных транзисторах шестого поколения компании Ampleon BLF6G15L-250PBRN, в которых применяется усовершенствованная технология LDMOS (рис. 9) [8].

Рисунок 9 – Фотография усилителя мощности на основе транзисторов BLF6G15L-250PBRN

Разработка оптимизирована для использования в приложениях для базовых станций 3GPP E-UTRA LTE, работающих на частоте 1,5 ГГц. Конструкция обеспечивает высокие КПД и максимальную мощность, подобно двум параллельным усилителям класса AB.

Устройство реализовано в виде классического усилителя Догерти, то есть на основной усилительный прибор подается смещение для работы в классе AB, а вспомогательный усилительный прибор работает в классе C. Входная и выходная секции внутренне согласованы, что обеспечивает высокий коэффициент усиления с хорошей равномерностью и фазовой линейностью в широком диапазоне частот (рис. 10) [8].

Рисунок 10 – Коэффициент усиления и входные обратные потери в зависимости от частоты решения на базе транзисторов BLF6G15L-250PBRN

Помимо рассмотренных конструкций усилителей, компания Ampleon предлагает еще два варианта усилителей для различных диапазонов частот: для диапазона 2 000 МГц на основе LDMOS-транзистора BLF7G22LS-130, а также для диапазона 1800 МГц на основе LDMOS-транзисторов BLF7G20LS-90P и BLF7G21LS-160P. Сравнительные характеристики разработок приведены в табл. 6 [8].

Таблица 6. Характеристики усилителей компании Ampleon
Используемые транзисторы	Диапазон частот, МГц	Выходная мощность, дБм	Напряжение питания стока, В	КПД, %
BLF888A	470-860	53	49	40
BLF6G15L-250PBRN	1476-1511	49	32	36
BLF7G20LS-90P, BLF7G21LS-160P	1805-1880	46	28	47
BLF7G22LS-130	2110-2170	47	28	43

Сумматоры компании Anaren

Компания Anaren выпускает линейку сумматоров для усилителей Догерти. Эти компоненты призваны найти широкое применение при построении усилителей Догерти для оборудования сетей сотовой связи и широкополосного радиодоступа стандартов W-CDMA, CDMA2000, LTE и WiMax.

Основные параметры предлагаемой линейки сумматоров Догерти представлены в табл. 7 [5]. Сумматоры этой серии предназначены для поверхностного монтажа. Они разработаны, в частности, для приложений, в которых как для максимального, так и для низкого энергопотребления требуется жестко контролировать разбаланс фаз и амплитуд. К особенностям данных сумматоров следует также отнести малые вносимые потери, хорошую согласованность и высокую надежность. Эти устройства могут использоваться в приложениях, в которых необходимая мощность составляет от 40 до 200 Вт.

Таблица 7. Сравнительные характеристики линейки сумматоров Догерти компании Anaren
Наименование	Диапазон частот, ГГц	Мощность, Вт	Вносимые потери, дБ	Потери на отражение, дБ	Разбаланс фаз, градус	Разбаланс амплитуд, дБ
X3DC07E2S	0,728–0,768	200	0,15	20	90 ± 3	±0,12
X3DC07P1S	0,72–0,76	42	0,25	22	90 ± 3,5	±0,2
X3DC08E2S	0,869–0,894	200	0,15	20	90 ± 3	±0,12
X3DC09E2S	0,925–0,96	200	0,15	20	90 ± 3	±0,12
X3DC18E2S	1,805–1,88	200	0,15	20	90 ± 3	±0,12
X3DC18P1S	1,8–1,92	80	0,25	22	90 ± 3,5	±0,2
X3DC19E2S	1,93–1,99	200	0,15	20	90 ± 3	±0,12
X3DC19P1S	1,93–1,99	85	0,2	22	90 ± 3	±0,2
X3DC21E2S	2,11–2,17	200	0,15	20	90 ± 3	±0,2
X3DC21P1S	2,1–2,2	70	0,2	22	90 ± 3	±0,2
X3DC23P1S	2,3–2,4	100	0,2	22	90 ± 3	±0,2
X3DC25P1S	2,58–2,73	90	0,2	22	90 ± 3	±0,2
X3DC35P1S	3,5–3,6	40	0,2	22	90 ± 3	±0,2

Сумматоры подвергаются строгим квалификационным испытаниям, они изготовлены с использованием материалов с коэффициентами теплового расширения, совместимыми с обычными подложками, такими как FR4, G-10, RF-35, RO4350.

Устройства выпускаются в корпусах двух видов: размером 6,35 × 5,08 мм или 14,2 × 5,1 мм (рис. 11) [5]. Конфигурация сумматоров Догерти компании Anaren приведена на рис. 12 [5].

Рисунок 11 – Сумматоры компании AnarenРисунок 12 – Структурная схема включения сумматора компании Anaren

Для оценки возможности управления мощностью сумматоры анализируются при трех возможных состояниях в условиях изменения пик-фактора.

При симметричном включении и средней мощности в усилителе Догерти подключен только основной усилитель на половине его полной мощности. В таком режиме сумматор, например X3DC23P1S с номинальной выходной мощностью 100 Вт, может надежно работать с мощностью до 50 Вт в основном усилителе и 0 Вт – в пиковом.
Режим усиления в основном усилителе до 65% от его полной мощности и в пиковом усилителе до 30% полной мощности, выходная мощность примерно на 3 дБ выше средней. Считается, что сумматор работает при таком уровне мощности на протяжении всего срока службы компонента. В таком режиме сумматор, например X3DC23P1S, может работать с мощностью до 65 Вт в основном усилителе и 35 Вт в пиковом усилителе.
Сигналы с мощностью на 3 дБ и более выше средней возникают кратковременно с низкой вероятностью, они не несут термического риска для сумматоров. Имея высокое напряжение пробоя, компоненты могут безопасно выдерживать пики не менее 12 дБ по отношению к средней номинальной мощности. Например, сумматор X3DC23P1S может работать с мощностью до 100 Вт в основном усилителе и до 100 Вт в пиковом при условии очень короткой продолжительности пиковых импульсов.

Таким образом, сумматоры могут использоваться в усилителях Догерти с номинальной средней выходной мощностью. Не требуется дополнительного снижения мощности для сигналов с высоким пик-фактором.

Контроллеры фазы и амплитуды компании Peregrine Semiconductor

Компания Peregrine Semiconductor выпускает серию контроллеров фазы и амплитуды (MPAC) – PE46120, PE46130, PE46140 (рис. 13) [6], – предназначенных для точного управления фазой и амплитудой двух независимых ВЧ-трактов. Они оптимизируют характеристики системы, одновременно снижая затраты на производство передатчиков, использующих симметричные или асимметричные конструкции усилителей мощности для эффективной обработки сигналов с большими значениями пик-фактора.

Рисунок 13 – Функциональная схема контроллеров фазы и амплитуды компании Peregrine Semiconductor

Эти монолитные радиочастотные интегральные схемы объединяют квадратурный делитель мощности, цифровые фазовращатели и цифровой аттенюатор, а также низковольтный последовательный КМОП-интерфейс. Они могут охватывать диапазон фаз от 0 до 87,2° с шагом 2,8° и диапазон ослабления от 0 до 7,5 дБ с шагом 0,5 дБ, обеспечивая хорошую точность фазы и амплитуды (табл. 8) [6]. Характеристики микросхемы PE46140 (рис. 14) [6] демонстрируют хорошую линейность сдвига фазы и вносимых потерь во всем диапазоне рабочих частот 3,4–3,8 ГГц.

Таблица 8. Характеристики контроллеров компании Peregrine Semiconductor
Модель	Частотный диапазон, МГц	Вносимые потери, дБ	Точка пересечения третьего порядка (IP3) на входе, дБм	P_0,1дБ, дБм
PE46140	3400-3800	6,5	60	35
PE46130	2300-2700	7,2	70	35
PE46120	1800-2200	6,9	60	35

Рисунок 14 – Зависимость сдвига фазы (а) и вносимых потерь (б) от частоты для микросхемы PE46140 компании Peregrine Semiconductor

Микросхемы отличаются исключительной линейностью, высоким КПД и низким энергопотреблением по сравнению с конкурирующими модульными решениями. Они предлагаются в корпусе типа QFN с 32 выводами размером 6 × 6 × 0,85 мм.

Все микросхемы изготовлены на основе технологии UltraCMOS компании Peregrine Semiconductor, запатентованной модификации технологии кремний-на-изоляторе (SOI) на сапфировой подложке, что обеспечивает характеристики, подобные характеристикам GaAs-устройств, но с преимуществами обычных КМОП-технологий.

Используя тонкую настройку фазовых сдвигов основного и пикового усилителей при значениях фаз более 36°, можно получить различные значения КПД суммирования мощности (Power added efficiency, РАЕ).

Усилители компании Infineon

В 2009 году компания Infineon представила серию двойных двухкаскадных интегрированных усилителей мощности на основе технологии LDMOS для базовых станций беспроводных сетей. Два двухкаскадных усилителя LDMOS в одном корпусе идеальны для создания компактных конструкций, занимающих мало места на плате.

Усилители PTMA210304M и PTMA210404FL предназначены для приложений WCDMA, LTE и TD-SCDMA, их диапазон рабочих частот составляет 1800–2200 МГц, а выходная мощность – 30 и 40 Вт соответственно. Устройство PTMA080304M для приложений WCDMA, LTE и GSM / EDGE работает на частоте 700–1000 МГц и имеет выходную мощность 15 Вт (табл. 9) [7].

Таблица 9. Характеристики устройств компании Infineon
Модель	Диапазон частот, МГц	Применение	Напряжение питания, В	Коэффициент усиления, дБ	КПД, %	Выходная мощность, Вт
PTMA080304M	700-1000	GSM/EDGE	28	30	28	15
PTMA210304M	1800-2200	WCDMA	28	29	22	30
PTMA210404FL	1800-2200	TD-SCDMA	28	27	35	40

Благодаря уменьшенной занимаемой площади интегрированные усилители LDMOS при использовании в базовых станциях сотовой связи помогают удовлетворить требования для работы на нескольких несущих.

Чтобы сбалансировать стоимость и производительность, два устройства предлагаются в пластиковых упаковках с 20 выводами, а одно – в термоупаковке с открытой полостью (рис. 15) [7].

Рисунок 15 – Корпуса транзисторов компании Infineon

Сегодня компания Infineon выпускает линейку LDMOS-транзисторов (семейство PTFB), предназначенных для применения в сотовой связи (технологии WCDMA и LTE) и имеющих большой коэффициент усиления и высокий КПД, а также высокую пиковую мощность. Они охватывают широкий диапазон частот от 700 до 2700 МГц при средней выходной мощности до 87 Вт (до 480 Вт в точке 1-дБ компрессии).

Кроме того, предлагаются мощные транзисторы (модели PTFA071701GH / PTFA071701HL, PTFA072401E / PTFA072401F, PTVA042502FC) для систем цифрового телерадиовещания с диапазоном рабочих частот от 470 до 860 МГц и средней выходной мощностью до 130 Вт (до 700 Вт в точке 1-дБ компрессии).

Типичные характеристики полевых транзисторов с напряжением питания 28 В моделей PTFA070551E / PTFA070551F мощностью 55 Вт – коэффициент усиления 18,5 дБ и КПД 48%. Для полевых транзисторов PTFA071701GH / PTFA071701HL мощностью 170 Вт усиление составляет 18 дБ, а КПД – 40%.

Для транзисторов PTFA072401E / PTFA072401F с напряжением питания 30 В коэффициент усиления составляет 18 дБ, а КПД – 40%.

Все продукты доступны в бессвинцовых, RoHS-совместимых, термически улучшенных упаковках с открытой полостью и фланцами с прорезями или без них.

Модули компании Inspower

Корейская компания Inspower выпускает гибридные усилители INS2110 / INS1912, выполненные по классической схеме Догерти, предназначенные для коммуникационных приложений. Схемы согласования входов и выходов и схемы смещения интегрированы. Модуль имеет внутреннее согласование с сопротивлением 50 Ом и работает непосредственно от напряжения 28 В, что значительно упрощает интеграцию системы в конечные устройства.

Сравнительные характеристики моделей приведены в табл. 10 [3], а фотографии корпусов микросхем – на рис. 16 [3].

Рисунок 16 – Корпуса микросхем компании Inspower

Таблица 10. Характеристики устройств компании Inspower
Модель	Частотный диапазон, МГц	Выходная мощность, Вт	Напряжение питания, В	Размер корпуса, мм	Возможная замена микросхем
INS2110	2110-2170	10	28	45 × 14 × 7	Motorola MHPA21010N, Sirenza SM07–104Y
INS1912	1930-1995	12	28	45 × 14 × 7	Motorola MHPA19010N, Sirenza XD010–24S-D2F

Основные характеристики микросхем:

сопротивление 50 Ом, полностью интегрированное согласование;
работа с одним источником питания: номинальное напряжение 28 В;
высокая выходная мощность;
не требуется схема согласования;
соответствует RoHS;
возможность использования для замены модуля усилителя Motorola (Freescale).

Таким образом, электронные компоненты СВЧ-усилителей Догерти выпускаются многими компаниями. Ведутся разработки усилителей на основе технологий КМОП, GaAs, GaN, отдельные транзисторы выпускаются по LDMOS-технологии. Налажен выпуск гибридных интегральных микросхем, разрабатываются технологии, позволяющие выпускать монолитные микросхемы. Основные направления развития технологий в этом направлении ‒ миниатюризация, увеличение полосы пропускания и линейности характеристик. Основные средства, помогающие достичь этого ‒ цифровые предыскажения, автоматическая регулировка режима, увеличение числа каналов, применение других режимов работы усилительных приборов.

Литература

http://rfhic.com/eng/
https://www.nxp.com
http://inspowerkorea.sourcingmore.com
https://ru.made-in-china.com/co_geweimarket/company_info.html
https://www.anaren.com
https://www.psemi.com/products
https://www.infineon.com
https://www.ampleon.com
https://www.qorvo.com
http://rn2.co.kr

Источник:

В. Кочемасов, Т. Косичкина. Усилители мощности по схеме Догерти. Часть 2 // Электроника НТБ — 2019 — 04 — с. 118-130

Усилитель мощности на микросхеме TDA1557 (008)

Описание Усилитель мощности на микросхеме TDA1557 (008)

Начинающим: радиоконструктор Усилитель мощности низкой частоты на микросхеме TDA1557Q. набор № (008)

            Рассмотрим схему стереофонического усилителя на микросхеме TDA1557Q, которая представляет собой сдвоенный мостовой усилитель мощности низкой частоты с максимальной выходной мощностью 2х22 Вт (два выхода по 22 Ватта каждый) на нагрузке 4 Ома класса «В». Каждый усилитель имеет тепловую защиту от перегрева (максимальная температура кристалла 150оС), защиту от переполюсовки питания и замыканий на выходе. Наличие четырёх усилителей в одном корпусе позволяет повысить выходную мощность стереофонического сигнала в 2 раза без изменения питающего напряжения за счёт включения усилителей по мостовой схеме. Основные параметры микросхемы: номинальное напряжение питания – 13 В (допускается от 6 до 18 вольт), ток потребления: в покое – 80 мА, максимальный (усиление) – 6А, номинальная выходная мощность при сопротивлении нагрузки в 4 Ом = до 22 Вт (допускается сопротивление нагрузки от 3.2 Ом до 16 Ом), входное напряжение- 40 – 70 мВ (уровень входного сигнала переменной частоты), диапазон рабочих частот- 20 – 20 000 Гц, коэффициент гармоник при выходной мощности до 10 Ватт – 0,1%, до 22 ватт – до 10%. Отличается хорошей режекцией (разделение каналов не менее 40 дБ). Разность коэффициента усиления между каналами не более 1 дБ. Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в диапазоне частот 25-20000Гц, не более 1 дБ. Описав в двух словах вышеперечисленные характеристики, можно сказать, что на этой микросхеме можно собрать высококачественный усилитель мощности с минимальным количеством внешних элементов обвязки.
           На рис.1 изображена упрощённая функциональная схема, внутренние элементы и внешние подключения TDA1557Q. На рис.2 принципиальная электрическая схема стереофонического усилителя на микросхеме TDA1557Q. Для работы микросхемы потребуется установка радиатора площадью не             менее 250-300 см2 с использованием теплопроводящей пасты КПТ-8.
Для регулировки уровня звука между входом микросхемы и источником звука необходимо установить регулятор громкости. Это может быть один спаренный переменный резистор сопротивлением от 47к до 100к или два одиночных (в этом случае каждый канал можно регулировать отдельно).
Источник питания усилителя (блок питания или аккумулятор) должен быть с током до 6 ампер (не обязательно стабилизированным). Для этой цели можно использовать трансформатор с диодным мостом и электролитическим конденсатором ёмкостью не менее 4700 МкФ, аккумулятор с автомобиля (или использовать усилитель в автомобиле), мотоцикла, блока бесперебойного питания напряжением 12 вольт или блок питания с отработавшего компьютера.
        Если сравнить две схемы, то можно заметить, что на рис. 1 вывод 11 обозначен как «выход дежурного режима» («mutestand-by»). Если этот выход подключить к питающему проводу через выключатель, то можно реализовать функцию «mute» — отключения громкости. В этом режиме потребление тока микросхемой снизится почти до нуля. Ёмкость конденсаторов С1, С2 от 0,1 до 0,68 МкФ. От номинала этих конденсаторов будет зависеть полоса воспроизводимых частот (чем больше ёмкость, тем               больше будут воспроизводиться низкие частоты.

При подключении питания усилителя с вниманием отнеситесь к соблюдению полярности подключения питания (минус к 5 и 8 выводам («земля»), плюс – к 3, 10, 11 выводам). Хотя микросхема и имеет защиту от переполюсовки, таких экспериментов лучше не проводить. В настоящем наборе имеются динамики мощностью 3 ватта, т.е. с ними нельзя включать усилитель на полную мощность, иначе динамики просто сгорят. Если вы решите использовать собранный усилитель с максимальными возможностями, то вам необходимо будет (во избежание провалов в моменты пиковых нагрузок) увеличить ёмкость конденсатора не менее чем до 4700 МкФ и увеличить размеры радиатора микросхемы (при установке на радиатор применять теплопроводящую пасту КПТ-8 обязательно, нанеся небольшое количество на обратную металлическую сторону микросхемы. Закреплять микросхему равномерно с двух сторон, не допустив механического повреждения корпуса от излишнего усилия.). Источник питания должен обеспечивать ток не менее 6 ампер, а совокупное сопротивление подключенных динамиков на один канал должно быть 4 Ома (с меньшим сопротивлением может сработать защита микросхемы от короткого замыкания, а с большим – будут тише работать). При подключении динамиков необходимо соблюдать полярность подключения динамиков в группе (при последовательном соединении «плюс» одного соединяют с «минусом» другого, а при параллельном – «плюсы» соединяют вместе в общий «плюс», «минусы» вместе в общий «минус»). Если динамики подключены к микросхеме правильно, то при подаче питания на микросхему диффузоры динамиков должны вытолкнуться вперёд. В противном случае необходимо поменять полярность подключения динамиков. Для регулировки уровня входного сигнала необходимо подключить к входу микросхемы регулятор громкости (спаренный переменный резистор рис. 3).
Особенность данной микросхемы ещё заключается в том, что вывод 2 микросхемы может быть соединён с остальными «земляными» выводами (как в настоящем варианте печатной платы. При этом чувствительность схемы увеличивается), а может и не соединяться, а использоваться только как общий провод для источника входного сигнала. Эксперимент с таким соединением можно провести, если у вас в динамиках появятся посторонний фон. Необходимо разобраться с источником фона. Если он появляется при подключении входных проводов от источника сигнала, то надо заменить провода на экранированные, попробовать установить между входами (перед конденсаторами) и 2 выводом резисторы на 100к. Если источник фона – источник питания (фона не может быть от аккумулятора или батареек), надо попробовать увеличить ёмкость конденсатора С3. Если это уменьшит уровень фона, можно в разрыв плюсового провода питания поставить дроссель, например от неисправного компьютерного блока питания, намотанный медным проводом на ферритовом кольце, подключив фильтрующий конденсатор (С3) перед и после дросселя. Возможен вариант, когда всю схему надо поместить в металлический корпус, соединив его с общим проводом («землёй»). Собранная правильно схема в настройках не нуждается.

    Вариант 008.
УНЧ на микросхеме TDA1557Q.
В состав набора входит:
1. Микросхема TDA1557Q
2. Радиатор для микросхемы,
3. Винт, гайка, шайба М3 (х 2 шт.),
4. Печатная плата,
5. Динамик (2 шт.),
6. Набор монтажных проводов (9 шт.),
7. Спаренный переменный резистор (или 2 одиночных),
8. Теплопроводящая паста КПТ-8,
   9. С1, С2 – 0,47 МкФ,
   10. С3 – 1000 МкФ 16 В,
   11. Схема и описание,
   12. Пластиковый контейнер с деталями.

ВЫПУСК 008.
Мостовой стереофонический усилитель мощности низкой частоты на
микросхеме TDA1557Q 2х22 Вт.

1. Микросхема TDA1557Q,
2. Печатная плата,
3. Динамики (2 шт.),
4. Набор конденсаторов,
6. Переменный спаренный резистор,
7. Набор монтажных проводов,
8. Радиатор для микросхемы,
9. Винт М3 (2 шт.), гайка М3 (2 шт.), шайба М3 (2 шт.),
10. Теплопроводящая паста КПТ-8,
11. Схема и описание,
12. Контейнер с деталями схемы.

Перейти в школу на усилителях мощности РЧ класса

Усилители мощности (PA) усиливают входные сигналы с использованием различных схем усиления в зависимости от требований приложения и характера усиливаемых сигналов. Сигналы могут быть непрерывными (CW) или импульсными сигналами многих форм с различной длительностью импульса и скважностью. Различные типы сигналов имеют разные потребности в усилении с точки зрения выходной мощности, усиления, эффективности, линейности и других рабочих параметров.

В идеале усилитель мощности работает с высокой эффективностью, поэтому большая часть подаваемого в него источника питания используется для увеличения амплитуды входного сигнала и высокой линейности, поэтому выходная мощность прямо пропорциональна входной мощности в большей части диапазона входной мощности. В действительности, однако, дизайнеры идут на компромисс между эффективностью и линейностью в зависимости от требований конкретного приложения. Более низкий КПД приводит к преобразованию мощности в тепло в переходах полупроводников PA, которое необходимо рассеивать, чтобы избежать ухудшения характеристик и защитить усилитель и его активные устройства от перегрева.В то же время плохая линейность означает, что усилитель будет больше работать в нелинейной области кривой мощности, что может создавать искажения в виде гармоник и интермодуляционных составляющих.

Приоритет зависит от характера приложения и задействованных сигналов. Например, некоторые входные сигналы, обычно встречающиеся в системах связи с амплитудной модуляцией (AM) и / или фазовой модуляцией (PM), требуют поддержания соотношения амплитуды и фазы на входе усилителя до выходных сигналов с более высокой амплитудой.Усилитель с хорошей линейностью сохраняет отношения AM и PM. УМ с плохой линейностью будет генерировать недопустимые уровни интермодуляционных искажений (IMD) при усилении многотональных сигналов, обычно встречающихся в таких системах. В других приложениях, таких как радар, где используются импульсные сигналы, эффективность усилителя, усиление и выходная мощность могут быть более важными, и высокая линейность может не потребоваться.

Различные классы усилителей были разработаны, чтобы помочь пользователям различать различные конфигурации и режимы работы, которые приводят к разному балансу линейности, эффективности и других параметров.В этой статье объясняются основные характеристики и различия между наиболее распространенными классами ВЧ-усилителей (A, AB, B и C). Рассмотрены примеры из реальной жизни, чтобы проиллюстрировать типичную производительность.

Различные классы усилителей обозначены заглавными буквами с различными конфигурациями от Класса-A до Класса-T, хотя наиболее распространенными конфигурациями являются:

Class-A
Class-B
Class-C
и гибридная конфигурация, известная как Class-AB

В общем, класс усилителя относится к той части сигнала, которая усиливается, для которой усилитель транзисторы включены или находятся в состоянии проводимости.Усилитель с активными устройствами в состоянии проводимости на 360 ° или «всегда включен» будет потреблять больше энергии и иметь меньшую эффективность, чем усилитель с такими же устройствами, которые потребляют ток только с углом проводимости 180 °. Для импульсного сигнала с коротким рабочим циклом усилитель с полным состоянием проводимости устройства может не потребоваться, а усилитель с высоким КПД может помочь сэкономить мощность, подаваемую на усилитель, и повысить эффективность.

Рис. 1. В разных классах усилителей используются активные полупроводниковые устройства с режимами полной или частичной проводимости для достижения различных уровней эффективности, необходимых для различных типов приложений и форм сигналов.

Усилители класса A

Усилители

класса A предназначены для работы с активными устройствами с полной проводимостью на 360 °. Его транзисторы запитаны или смещены в состоянии «включено», потребляя ток и потребляя мощность 100% времени. Хотя эта конфигурация усилителя обеспечивает очень линейные характеристики и лучшую точность сигнала от входа до выхода, она также является наименее эффективной среди классов усилителей, обычно с эффективностью стока транзисторов усилителя менее 50%.

Низкий КПД означает более высокое энергопотребление, чем усилитель с более высоким КПД. Это также обычно означает, что избыточное тепло, выделяемое активными устройствами, должно должным образом рассеиваться для поддержания производительности и ожидаемого срока службы. Избыточное тепло обычно рассеивается с помощью теплопроводных материалов, таких как радиаторы, которые увеличивают размер и вес конструкции.

Конфигурации усилителей

класса A используются в малошумящих усилителях (МШУ) и других усилителях слабого сигнала, когда требуются линейность и низкие искажения, а уровни сигнала достаточно низкие, так что тепловыделение из-за низкой эффективности усилителя не вызывает беспокойства. , например, на входных каскадах усилителя мощности.Но для усиления сигналов с более высокими уровнями выходной мощности необходимы другие конфигурации усилителя.

Усилители класса B

В усилителе класса B только половина или 180 ° угла проводимости активных устройств используется для экономии энергии и повышения эффективности. Это может быть достигнуто путем включения и выключения активных устройств. Одним из примеров конфигурации усилителя класса B является двухтактный усилитель с двумя транзисторами, один из которых проводит в течение положительной части входного синусоидального сигнала, а другой — во время отрицательной части с более мощными частями усиленные синусоиды объединяются на выходе усилителя.

Поскольку активные устройства в усилителе класса B проводят половину времени, чем активные устройства в усилителе класса A, эффективность усилителя класса B может быть намного выше, чем у усилителя класса A, вплоть до 75% и обычно около 70% по сравнению с КПД менее 50% в усилителе класса A. Но включение и выключение углов проводимости устройства ухудшает линейность, о чем свидетельствуют более высокие многотоновые искажения, такие как IMD.

Усилители класса AB

Усилители

класса AB объединяют в себе элементы усилителей класса A и класса B, чтобы получить преимущества обоих.Активные усилители класса AB работают с углом проводимости около 270 °, что выше 180 ° класса B, но меньше 360 ° класса A, чтобы сбалансировать хорошую линейность с высокой эффективностью. Активные устройства не отключаются полностью после их включения на 180 °, и небольшое количество энергии смещения применяется для эффективного достижения угла проводимости 270 °, сводя к минимуму перекрестные искажения, которые могут возникнуть в результате полного отключения устройства (как в усилитель класса B). Усилитель класса AB имеет линейность, приближающуюся к линейности усилителя класса A, но с гораздо более высокой эффективностью, обычно от 50% до 70% эффективности стока.

Усилители класса C

Усилители

класса C переключают активные устройства между настроенным и ненастроенным режимами, работая с низкими углами проводимости, обычно менее 90 °, для большей эффективности, чем усилители класса A, B или AB, обычно более 80%. Они способны обеспечивать высокую выходную мощность с высоким коэффициентом усиления, но переключение между режимами работы устройства имеет тенденцию к более нелинейной работе, чем усилители класса A, B или AB, что делает этот класс усилителей непригодным для модулированных сигналов.

Дополнительные классы усилителей, такие как Class-D, E, F и G, и даже проприетарные конфигурации, такие как Class-T, используют подходы переключения между несколькими устройствами или методы смещения для активных устройств для достижения высоких уровней выходной мощности с высокой эффективностью. По сути, усилители класса D больше похожи на переключатели, чем на усилители, усиливая входные сигналы с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и восстанавливая переключаемые формы сигналов ШИМ обратно в усиленные версии входных сигналов на выходе усилителя.Такие нелинейные усилители обычно используются для цифрового звука и управления двигателями.

Что означают разные классы усилителей с точки зрения реальных характеристик? В качестве примера усилителя класса A модель ZHL-20W-13 + представляет собой запатентованный 50-омный усилитель мощности от Mini-Circuits со встроенной функцией отключения для защиты от перегрева (рис. 2). Он обеспечивает выходную мощность 20 Вт в диапазоне от 20 до 1000 МГц с типичным усилением 50 дБ и неравномерностью усиления ± 1,8 дБ во всем частотном диапазоне. Высокая выходная точка пересечения третьего порядка (OIP3) относительно выходной мощности при сжатии 1 дБ (P1dB) обычно является одним из признаков высокой линейности усилителя, а типичный OIP3 для этого усилителя класса A составляет +50 дБм с типичным P1dB +39 дБм, что указывает на очень высокую линейность с низким искажением AM-AM.Усилитель потребляет 2,8 А от источника питания +24 В постоянного тока.

Рисунок 2: Модель ZHL-20W-13 + — это запатентованный усилитель класса A с высокой линейностью и усилением 50 дБ в диапазоне от 20 до 1000 МГц.

Хотя это не совсем справедливое сравнение из-за более широкого частотного диапазона от 20 до 2700 МГц и более высокой выходной мощности в насыщенном режиме 25 Вт, модель ZHL-25W-272 + от Mini-Circuits (рис. 3) является хорошим примером класса AB. усилитель мощности. Эта модель имеет усиление 50 дБ во всем частотном диапазоне.Он обеспечивает типичный P1dB +40 дБм с типичным OIP3 +49 дБм, что указывает на хорошую линейность, но не совсем отличную линейность модели ZHL-20W-13 +. Однако КПД добавленной мощности (PAE) этой модели составляет 24%, в то время как у модели класса A выше 15%, что указывает на компромисс, который мы ожидаем увидеть между различными классами конструкции. Модель ZHL-25W-272 + потребляет 3,5 А от источника +28 В постоянного тока.

Рисунок 3: Модель ZHL-25W-272 + — усилитель класса AB с усилением 50 дБ в диапазоне от 20 до 2700 МГц

Хорошая линейность (на что указывает высокий OIP3 относительно P1dB) возможна в усилителе класса AB без высокого энергопотребления и более низкого КПД, необходимых для несколько лучшей линейности усилителя класса A.Хотя это грубые сравнения для усилителей с разными частотными диапазонами, они показывают тенденции энергопотребления / эффективности и линейности для этих двух классов усилителей. Эти тенденции остаются верными для данной полупроводниковой технологии, такой как транзисторы из кремния (Si) или арсенида галлия (GaAs), но могут получить усиление, если усилитель реализован с использованием полупроводниковой технологии с расширенными функциями, такими как высокая плотность мощности, высокая -эффективность нитрида галлия на транзисторах из карбида кремния (GaN-on-SiC).

Чтобы изучить больше примеров, ознакомьтесь с полным набором ВЧ усилителей мощности Mini-Circuits.

CMX902QT8 CML Microcircuits (США) Inc. Усилитель | RFMW

НАЖИМАЯ КНОПКУ «ПРИНЯТЬ», «ВЫ» (ОТНОСИТЕЛЬНО ВАС ЛИЧНО ИЛИ КОМПАНИЯ, которую вы представляете, И ОТ ЧЬЮ ВЫ ПОЛНОСТЬЮ УПОЛНОМОЧЕННЫ ПОДАТЬ ЗАЯВЛЕНИЕ НАСТОЯЩЕГО СОГЛАШЕНИЯ) СОГЛАШАЕТЕСЬ С НАСТОЯЩИМ СОГЛАШЕНИЕМ С ДАННОЙ ЛИЦЕНЗИЕЙ И ЯВЛЯЕТСЯ СОГЛАШЕНИЕМ «СОГЛАШЕНИЕ»). ЕСЛИ ВЫ НЕ СОГЛАСНЫ СО ВСЕМИ УСЛОВИЯМИ НАСТОЯЩЕГО СОГЛАШЕНИЯ, НАЖМИТЕ КНОПКУ «ОТМЕНА», И ПРОЦЕСС ЗАГРУЗКИ / УСТАНОВКИ НЕ ПРОДОЛЖИТСЯ.ЕСЛИ ЭТИ УСЛОВИЯ ЯВЛЯЮТСЯ ПРЕДЛОЖЕНИЕМ, ПРИНЯТИЕ ЯВНО ОГРАНИЧИВАЕТСЯ ЭТИМИ УСЛОВИЯМИ. 1. ГРАНТ. В соответствии с условиями настоящего Соглашения («Компания») настоящим предоставляет вам (и только вам) ограниченную личную, не подлежащую сублицензированию, непередаваемую, бесплатную, неисключительную лицензию на использование программного обеспечения, которое вы собираетесь использовать для внутренних целей. загружать / устанавливать («Программное обеспечение») только в соответствии с настоящим Соглашением и документацией Компании, прилагаемой к Программному обеспечению, и без каких-либо модификаций, кроме модификаций, предоставленных непосредственно Компанией.2. ОГРАНИЧЕНИЯ. Вы не можете (и соглашаетесь не выполнять, не разрешать и не позволять другим) прямо или косвенно: (а) копировать, распространять или иным образом использовать Программное обеспечение в интересах третьей стороны; (б) дизассемблировать или иным образом реконструировать Программное обеспечение; или (c) удалить из Программного обеспечения любые уведомления о правах собственности. Вы понимаете, что Компания может изменить или прекратить предложение Программного обеспечения в любое время. 3. ПОДДЕРЖКА И ОБНОВЛЕНИЯ. Это Соглашение не дает вам права на какую-либо поддержку, обновления, исправления, улучшения или исправления для Программного обеспечения (совместно именуемые «Поддержка»).Любая такая поддержка Программного обеспечения, которая может быть предоставлена Компанией, становится частью Программного обеспечения и регулируется настоящим Соглашением. 4. ОТКАЗ ОТ ГАРАНТИЙ. КОМПАНИЯ ПРЕДОСТАВЛЯЕТ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ «КАК ЕСТЬ» И БЕЗ КАКИХ-ЛИБО ГАРАНТИЙ, И НАСТОЯЩИМ ОТКАЗЫВАЕТСЯ ОТ ВСЕХ ЯВНЫХ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ ГАРАНТИЙ, ВКЛЮЧАЯ БЕЗ ОГРАНИЧЕНИЙ ГАРАНТИИ ТОВАРНОСТИ, ПРИГОДНОСТИ, СООТВЕТСТВИЯ ИДЕНТИФИКАЦИОННЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ, СООТВЕТСТВУЮЩИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ. НАСТОЯЩИЙ ОТКАЗ ОТ ГАРАНТИЙ ЯВЛЯЕТСЯ НЕОБХОДИМОЙ ЧАСТЬЮ НАСТОЯЩЕГО СОГЛАШЕНИЯ.5. ОГРАНИЧЕНИЕ ОТВЕТСТВЕННОСТИ. НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ И НИ ПРИ КАКИХ УСЛОВИЯХ ПРАВОВОЙ ТЕОРИИ, ВКЛЮЧАЯ БЕЗ ОГРАНИЧЕНИЙ, ПРАВО, ДОГОВОР, СТРОГОУЮ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ИЛИ Иным образом, КОМПАНИЯ ИЛИ ЕЕ ЛИЦЕНЗИАРЫ, ПОСТАВЩИКИ ИЛИ ТОРГОВЫЕ ПРОДАВЦЫ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ПЕРЕД ВАМИ ИЛИ ЛЮБЫМ ЛИЦОМ, ЗА (A) СЛУЧАЙНЫЕ ИЛИ КОСВЕННЫЕ УБЫТКИ ЛЮБОГО ХАРАКТЕРА, ВКЛЮЧАЯ, БЕЗ ОГРАНИЧЕНИЙ, УБЫТКИ ИЗ-ЗА УНИЧТОЖЕННОЙ ПРИБЫЛИ, ПОТЕРЯ ХОРОШЕЙ ВОЛИ, ОСТАНОВКИ РАБОТЫ, ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ, СБОЯ ИЛИ НЕИСПРАВНОСТИ КОМПЬЮТЕРА, УБЫТКОВ ИЛИ УБЫТКОВ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ВАШЕГО ПО 100 долларов США.6. ПРЕКРАЩЕНИЕ. Вы можете прекратить действие настоящего Соглашения и предоставленной в нем лицензии в любое время, уничтожив или удалив со всех компьютеров, сетей и носителей информации все копии Программного обеспечения. Компания может немедленно прекратить действие настоящего Соглашения и предоставленной в нем лицензии, если вы нарушите какое-либо положение настоящего Соглашения. Получив уведомление о прекращении действия от Компании, вы уничтожите или удалите со всех компьютеров, сетей и носителей все копии Программного обеспечения. Разделы 2–7 остаются в силе после прекращения действия настоящего Соглашения.7. РАЗНОЕ. Вы обязуетесь соблюдать все применимые экспортные законы, ограничения и постановления, связанные с использованием Программного обеспечения, и не будете экспортировать или реэкспортировать Программное обеспечение в нарушение этих правил. Настоящее Соглашение является личным для вас, и вы не имеете права переуступать или передавать Соглашение или Программное обеспечение третьим лицам ни при каких обстоятельствах; Компания может переуступать или передавать настоящее Соглашение без согласия. Настоящее Соглашение представляет собой полное соглашение относительно данной лицензии между сторонами и заменяет собой все предыдущие соглашения и заявления между ними.В него могут быть внесены изменения только в письменной форме, оформленной обеими сторонами. Если какое-либо положение настоящего Соглашения будет признано не имеющим исковой силы по какой-либо причине, такое положение должно быть изменено только в той мере, в какой это необходимо для обеспечения его исполнения. Настоящее Соглашение регулируется и толкуется в Калифорнии без учета каких-либо положений коллизионного права.

Практические микросхемы для портативной акустофлюидики

* Соответствующие авторы

^а Программа материаловедения и инженерии, Калифорнийский университет в Сан-Диего, 9500 Gilman Drive, La Jolla, CA 92093, США
Электронная почта: jfriend @ ucsd.edu, http://friend.ucsd.edu

^б Лаборатория передовых медицинских устройств, Центр медицинских устройств, Департамент механической и аэрокосмической инженерии, Школа инженерии Джейкобса и Департамент медицины, Школа медицины, Калифорнийский университет Сан-Диего, 9500 Gilman Drive MC0411, Ла-Холья, Калифорния 92093, США

^с Институт Qualcomm, Калифорнийский университет в Сан-Диего, 9500 Gilman Drive, La Jolla, CA 92093, США

^г В настоящее время доцент кафедры электротехники Университета Бэйлора, Вако, Техас 76798–7141, США

^e Новые вакцины, Детский научно-исследовательский институт Мердока, Исследования новорожденных, Королевская детская больница, Исследования новорожденных, Королевская женская больница, Департамент педиатрии, Мельбурнский университет, Парквилл, Виктория 3052, Австралия

Собираем усилитель на TDA2050_TDA2030, LM1875.Основные электрические характеристики микросхемы TDA2050

Усилитель класса AB предназначен для использования в качестве усилителя мощности в бытовой технике. Микросхема TDA2050 имеет тепловую защиту и защиту от короткого замыкания вывода на корпус. Особенностью этого усилителя является очень широкий диапазон питающих напряжений: от ± 4,5 до ± 20 В, также возможно однополярное питание.

Рис. 1. Распиновка микросхемы TDA2050

Коэффициент усиления в усилителях с обратной связью должен быть не менее 24 дБ.Рекомендуемые значения насадок приведены в таблице, но можно использовать и другие значения. Таблица предназначена для ознакомления разработчиков автомобильной техники.

Рис. 2. Схема включения микросхемы TDA2050 с биполярным питанием

Рис. 3. Печатный усилитель на TDA2050 с биполярным питанием

Рис. 4. Схема подключения микросхемы TDA2050 с однополярным питанием

Фиг.5. Печатная плата усилителя TDA2050 с однополярным питанием

Защитные схемы микросхемы TDA2050 ограничивают выходные токи выходных транзисторов таким образом, чтобы их режимы работы не выходили за пределы зоны безопасной эксплуатации. Эта функция может быть классифицирована как ограничитель пикового значения, а не как ограничитель тока. Благодаря ему значительно снижается вероятность повреждения устройства в результате случайного короткого замыкания выхода усилителя на корпус.

Что касается тепловой защиты, когда температура кристалла поднимается выше 150 ° C, система тепловой защиты ограничивает потребление тока и рассеиваемую мощность. Поэтому даже постоянная перегрузка на выходе или слишком высокая температура воздуха не повредят микросхему TDA2050. Радиатор можно сделать без запаса прочности на случай перегрева, как это делается в классическом варианте теплового расчета.

Между микросхемой TDA2050 и радиатором изоляция не требуется.Рекомендуется использование теплопроводящей пасты.

Схема самодельного усилителя мощности низкой частоты (УМЗЧ) на микросхемах TDA2050, выходная мощность до 25Вт на канал. Усилитель выполнен на двух микросхемах TDA2050. В его схеме больше нет активных элементов.

Высокое усиление TDA2050, обеспечивающее выходную мощность до 25 Вт при входном сигнале 150 мВ, устраняет необходимость в предварительных усилителях и активных регуляторах тембра.

А возможность легко регулировать усиление подбором сопротивления резистора в цепи ООС позволяет адаптировать этот УНЧ для работы практически с любым источником аудиосигнала.

Можно сделать УНЧ, не требующий предварительного усилителя, весь коэффициент усиления которого приходится на усилители мощности на микросхемах TDA2050.

Принципиальная схема

Принципиальная схема представлена на рисунке. Аудиосигнал поступает на разъем X1. От него низкочастотные сигналы по отдельным экранированным кабелям поступают на усилители на микросхемах А1 и А2.

Усилители включены по типовым схемам TDA2050 при питании от униполярного источника.Усилители могут быть загружены в акустические системы мощностью не менее 40 Вт и сопротивлением 4 Ом.

Каждая из микросхем TDA2050 представляет собой мощный операционный усилитель. Причем, как и у любого операционного усилителя, здесь коэффициент усиления зависит от параметров цепи ООС, включенной между выходом и инверсным входом микросхемы.

Например, выбрав сопротивление R5, вы можете регулировать усиление канала на A1 в очень широком диапазоне. И резистор R11 соответственно канала на А2.

Но, слишком сильно увеличивать коэффициент усиления не стоит (он увеличивается с увеличением сопротивления резистора), так как с увеличением коэффициента усиления нарастают как искажения, так и склонность к самовозбуждению. Так, например, без микрофонного предусилителя не обойтись.

Детали и печатная плата

Усилители на А1 и А2 выполнены на отдельных идентичных малогабаритных печатных платах (на рисунке показана плата усилителя на А1). Платы не имеют механических креплений и удерживаются путем прикрепления радиаторных пластин микросхем к радиатору.

Рис. 2. Печатная плата схемы усилителя мощности НЧ.

Микросхемы установлены на одном общем радиаторе площадью около 400 см2, который также является элементом задней стенки корпуса усилителя. В блоке питания работает готовый трансформатор ТБС 012 220/24 с вторичным напряжением 24В.

Такой трансформатор (или аналогичный) можно приобрести в магазинах и базах по продаже электрооборудования и электротехники для ремонта и оснащения помещений.Обычно существует очень широкий выбор похожих трансформаторов на разные напряжения и мощности.

Кузов выполнен из ДСП (боковые панели) и металлических листов (верхняя и нижняя панели). Передняя панель, — оргстекло, задняя — радиатор. Алюминиевые лотки для перевозки еды используются как заготовки для верхней и нижней панелей.

Микросхема

TDA 2050 может быть заменена отечественными аналогами — К174УН30. Все электролитические конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение не менее 40 В (автор использовал конденсаторы на 63 В).Выпрямительные диоды должны пропускать прямой ток не менее 10 А. Конденсаторы большой емкости С17-С20, С31, С32 расположены непосредственно в корпусе усилителя.

Они завернуты в ватман и привинчены к дну корпуса металлическими зажимами … Регулировка заключается в регулировке коэффициентов усиления усилителей на А1 и А2 таким образом, чтобы получить равенство каналов и необходимую чувствительность. Для этого подбираются сопротивления резисторов R5 и R11 (уменьшение сопротивления приводит к снижению чувствительности).

Не рекомендую слишком увлекаться повышением чувствительности — сначала увеличится THD, а потом усилитель может самовозбудиться. Конденсаторы С6 и С12 расположены рядом с платами усилителя и припаяны короткими проводниками к дорожкам этих плат. C13, C14, C15 и C16 расположены рядом с выпрямителем.

Усилитель по данной схеме может питаться от другого источника питания. Максимальное напряжение питания по этой схеме (униполярное) составляет 50 В, а максимальная выходная мощность — около 50 Вт.Минимальное напряжение питания всего 9В. В этом случае мощность будет не более 12Вт.

Столь «широкие» параметры напряжения питания позволяют усилителю работать от множества источников. постоянный ток … Это может быть автомобильный аккумулятор напряжением 12В, а блок питания от старого принтера «HP» напряжением 32В.

Кроме того, широкие пределы питающего напряжения и возможность изменения чувствительности усилителя (усиления) в очень широком диапазоне дает возможность использовать его в качестве ремонтного модуля для замены вышедших из строя УНЧ различной бытовой аудиоаппаратуры.

В сегодняшнем посте я хочу рассказать вам об усилителе из линейки TDA20xx.

Точнее об усилителе на микросхеме TDA2050

Микросхема TDA2050 позволяет построить усилитель среднего и высокого класса с выходной мощностью 32 Вт

Основные характеристики:
Напряжение питания, двуполярное, два по 25 В каждое
Выходная мощность 32 Вт
Ток покоя 50 мА
Импеданс нагрузки 4 Ом
Диапазон частот 20-20 000 Гц

Теперь схема самого усилителя (один канал):

Ну а теперь печатные платы усилителей на TDA2050 (A)

Печатная плата для TDA2050 (вид сбоку на гусеницы)

Основные электрические характеристики микросхемы TDA2050

Тестирование и подключение цепи

Контактные соединения (вид сверху)

Принципиальная схема

Раздробленная еда. Типовая схема подключения

Печатная плата

Типовая схема. Подключение от однополярного источника питания.

Типовая схема подключения. Печатная плата и расположение элементов униполярного источника питания.

Ниже представлен усилитель на микросхеме TDA2050. УНЧ на микросхеме работает с однополярным и биполярным питанием, вырабатывает 32Вт на нагрузку 8 Ом. Производительность усилителя мощности звука зависит от напряжения питания. Диапазон напряжения питания от 18В до 45В.

Если питаете усилитель низкой частоты более 18В, то в обязательном порядке использовать конденсаторы на 50В. Конденсатор С5 должен быть не менее 35В. Микросхема должна быть плотно прикреплена к радиатору, а термопаста должна использоваться.Высококачественный усилитель мощности звука широко используется в бытовой аудиоаппаратуре.

Схема усилителя на интегральной схеме TDA2050, представленная в данной статье, построена по принципу работы ITUN. Эта аббревиатура расшифровывается как Voltage Controlled Current Source. Большинство усилителей НЧ построены по принципу источника напряжения, управляемого напряжением (ГУН). Кстати, диаграмма INUN как раз представлена на TDA2050. Разница в звучании этих двух режимов очевидна, и эту конструкцию просто нужно собрать, чтобы ее услышать.

ITUN на TDA2050 необходимо прослушивать через одностороннюю или двустороннюю акустическую систему (AC), в то время как фильтр первого порядка может присутствовать в двухполосной акустической системе (конденсатор установлен последовательно с верхним -частотная головка) в однополосной акустической системе не должно быть фильтров. Например, если этот усилитель используется для акустической системы Radiotehnika S-30B (или другой, включающий LC-фильтры), то на выходе будут слышны искажения, либо динамик вообще не будет звучать, так как эта акустика имеет фильтры в форма индукторов, неприемлемая для ITUN.Для таких колонок нужно использовать усилители низкой частоты, работающие в режиме источника напряжения (INUN), или использовать ITUN, но установить кроссоверные фильтры перед усилителем.

Даже катушка динамической головки при изменении частоты выходного сигнала нелинейно изменяет свое реактивное сопротивление и может вносить определенные искажения в отрицательную обратную связь (НО), в цепь которой она включена.

По звуку ITUN на TDA2050 звучит очень своеобразно и интересно, обладает определенной изюминкой, но при этом все зависит от динамика, на котором слушается аудиосигнал.Также можно отметить, что ВЧ и СЧ компоненты ярко выделяются при прослушивании (кстати, актуально для электрогитары), а вот с НЧ не очень хорошо (на мой взгляд).

Схема усилителя TDA2050 ITUN

Характеристики и параметры усилителя

Напряжение питания должно быть биполярным ± 20В. В данной схеме не рекомендуется повышать напряжение выше этого значения (согласно даташиту максимальное подаваемое напряжение составляет ± 25В).При этом выходная мощность достигает 20 Вт с минимальными нелинейными искажениями. Пиковый выходной ток микросхемы можно увеличить до 5А. Более подробную информацию вы найдете в таблице данных.

Детали

Конденсаторы С1, С3 — пленочные, С2, С5 — керамические (у меня установлена пленка С5).

Резистор R4 металлопроволочный лучше установить керамический мощностью 2Вт. Такого под рукой не оказалось, и я установил карбоновый. R7 тоже должен быть 2Вт.Остальные резисторы — 0,25Вт.

Напряжение электролитических конденсаторов C4, C6 и C7 должно быть не менее 25 В.

Несколько слов…

Элементы R7, C5 представляют собой схему Зобеля, и их нельзя устанавливать на плату, если в динамике отсутствуют возбуждения (определяется на слух), если возбуждения присутствуют (треск, дребезжание, шуршание и т. д.), то эти элементы необходимо установить на плату.

Микросхему TDA2050 необходимо устанавливать на радиатор площадью не менее 300 см² (все зависит от напряжения питания и сопротивления выходной нагрузки).Радиатор устанавливается через слюдяную или силиконовую прокладку, используя диэлектрическую втулку для крепежного винта. Также не стоит забывать о теплопроводной пасте, которую необходимо нанести на соприкасающиеся поверхности.

Для питания двух каналов усилителя TDA2050 ITUN я применил выпрямитель, состоящий из трансформатора с двумя вторичными обмотками на 12В переменного тока 1,5А, двух диодных мостов и сглаживающих конденсаторов.

Руководство по выбору микросхем усилителя и компаратора

: типы, характеристики, применение

Чипы усилителя и компаратора — это компоненты на уровне платы для усиления напряжения, тока или мощности.Существует несколько основных типов микросхем усилителя и компаратора.

Микросхемы дифференциальных усилителей

предназначены для усиления небольшой разницы между двумя уровнями сигналов и игнорирования любого общего уровня, общего между ними.

Микросхемы инструментального усилителя

представляют собой прецизионные схемы усилителя с высокоомными дифференциальными входами и высоким подавлением синфазных помех. Дифференциальный коэффициент усиления можно регулировать, изменяя номинал одного резистора.

Микросхемы логарифмического усилителя (микросхемы логарифмического усилителя) вырабатывают выходное напряжение, прямо пропорциональное логарифму входного напряжения.Микросхемы операционных усилителей (микросхемы операционных усилителей) — это универсальные устройства с обратной связью, используемые для реализации линейных функций. Они сравнивают два входящих сигнала и выпускают третий, который является усиленной мерой разницы между ними.

Микросхемы операционного усилителя мощности (POA)

используются для увеличения мощности сигналов низкого уровня в приложениях, которые управляют низкими импедансами или реактивными нагрузками. Чипы усилителя с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) генерируют ток, который переключается между высоким и низким уровнями выходного сигнала.

Микросхемы усилителя выборки и хранения

мгновенно замораживают аналоговое напряжение. Во время этого процесса выдается команда HOLD, и аналоговое напряжение доступно в течение длительного периода. Также доступны специализированные микросхемы усилителя и компаратора.

Технические характеристики

Микросхемы усилителя и компаратора

различаются техническими характеристиками и доступными функциями.

Автор видео: American Microsemiconductor, Inc./ CC BY-SA 4.0

Технические характеристики микросхем дифференциального усилителя включают:

Технические характеристики микросхем инструментального усилителя включают:

Диапазон входного синфазного напряжения для отрицательной шины
Rail to rail (ввод или вывод)
Усиление, минимальное стабильное усиление замкнутого контура
Максимальный ток питания
Максимальное смещение напряжения
Типичный коэффициент подавления синфазного сигнала
Типичный коэффициент отклонения источника питания
Максимальный входной ток смещения
Типичная полоса пропускания с единичным усилением
Типичная скорость нарастания
Шум входного напряжения
Шум входного тока

Технические характеристики микросхем операционного усилителя мощности включают:

Доступные функции

Характеристики микросхем дифференциального усилителя:

Количество выводов
Тип упаковки
Опции отключения питания

Характеристики микросхем операционного усилителя мощности и компаратора включают:

Параметры микросхем усилителя ШИМ включают выходной ток, входное напряжение смещения, диапазон напряжения питания, внутреннее рассеивание мощности и ток покоя.Специализированные микросхемы усилителя и компаратора также различаются по характеристикам и характеристикам.

Стандарты

SMD 5962-90955 — Микросхема, линейный, широкополосный логарифмический усилитель, монолитный силикон.

SMD 5962-92234 — Микросхема, цифровая, быстрая cmos, 8-битный компаратор идентификации с включением микросхемы, ttl-совместимые входы и ограниченное колебание выходного напряжения, монолитный кремний.
SMD 5962-08214 — Микросхема, линейная, с двойным малым смещением, согласованная, операционный усилитель, многокристальный кремний.
SMD 5962-93003 — Микросхема, линейный, сдвоенный операционный усилитель со сдвоенными компараторами и опорным напряжением, монолитный кремний.
DESC-DWG-85089 — Микросхемы, линейный, широкополосный операционный усилитель мощности, толстопленочный гибрид.
MIL-M-38510/119 — Микросхемы, линейные, маломощные, малошумящие, операционные усилители bi-fet, монолитный кремний.

Кредиты изображений:

Высокоэффективный аналог Texas Instruments | ROHM Semiconductor USA, LLC | MAZeT GmbH

1964: Пик производства гибридных микросхем | Кремниевый двигатель

В конце 1950-х годов компания U.С. Армейский корпус связи. В рамках программы RCA в качестве генерального подрядчика были разработаны гибридные микросхемы в виде плотных микромодульных сборок электронных компонентов. Гибридные схемы содержат один или несколько транзисторных чипов и пассивных компонентов, установленных на керамических подложках и соединенных между собой проводами или токопроводящими дорожками. После появления монолитных ИС функции, которые требовали упаковки с высокой плотностью и не могли быть интегрированы по экономическим или техническим причинам, продолжали производиться как гибриды.Примеры включают прецизионные аналоговые устройства, автомобильные средства управления и ранние полупроводниковые запоминающие устройства.

IBM разработала технологию Solid Logic Technology (SLT) для семейства компьютеров System / 360 в 1964 году до того, как монолитные ИС смогли удовлетворить потребности больших компьютеров в стоимости и скорости. Транзисторные микросхемы и пассивные компоненты, установленные на квадратных керамических модулях 0,5 дюйма с вертикальными выводами, потребляли меньше энергии и места, предлагая при этом более высокую скорость и превосходную надежность по сравнению с печатными платами со встроенными транзисторами.IBM произвела сотни миллионов модулей SLT на высокоавтоматизированном, специально построенном заводе в Ист-Фишкилле, штат Нью-Йорк. Bell Laboratories использовала устройства Beam Lead Sealed-Junction (BLSJ) и тонкопленочные межсоединения (Milestone 1965) для производства гибридных ИС для телефонных систем до конца 1960-х годов.

Раньше гибридные схемы ручной работы были трудоемкими и дорогими в производстве, но теперь они широко используются в приложениях, где интегрированные устройства не могут соответствовать конкретным задачам. Многокристальные модули (MCM) и корпуса (MCP) — это современные гибридные схемы машинной сборки, используемые для некоторых высокопроизводительных микропроцессоров и приложений памяти, автомобильных систем и радиочастотных трансиверов в сотовых телефонах и беспроводных локальных сетях.

Генри, Р. «Проект Тинкертой: система механизированного производства электроники на основе модульной конструкции», IRE Transactions on Production Techniques , Vol. 1, выпуск 1 (сентябрь 1956 г.) с. 11.
Даммер, Г. У. А. и Гранвилл, Дж. У. Миниатюрная и микроминиатюрная электроника (Нью-Йорк: John Wiley and Sons, 1961), стр. 241-262.
Дэвис, Э. М., Хардинг, У. Э., Шварц, Р. С., Корнинг, Дж. Дж. «Технология твердой логики: универсальная высокопроизводительная микроэлектроника», Журнал исследований и разработок IBM, (апрель 1964), стр. 102-114.
Интегрированные микросистемы Fairchild . Рекламная брошюра Fairchild Semiconductor. (1969).

Smits, F. M. ed. История инженерии и науки в системе Bell: технология электроники (1925-1975) (AT&T Bell Laboratories, 1985) стр.110-113.
Бассетт, Росс Нокс К эпохе цифровых технологий . (Балтимор: Издательство Университета Джона Хопкинса, 2002) стр. 67

Цепи усилителя для компьютерных колонок. Схема электрическая радиосхем

Для пользователя компьютера ноутбук, несомненно, удобное, компактное и достаточно функциональное устройство. Но, к сожалению, это устройство не лишено недостатков.

Наверняка многие пользователи ноутбуков и нетбуков сталкивались с проблемой тихого воспроизведения звука через встроенные динамики этих устройств.

Если дома можно подключить внешнюю стереосистему, то за стенами дома это невозможно и приходится ограничиваться наушниками. В этом случае не может быть и речи о коллективном просмотре какого-либо фильма или сериала.

Как исправить ситуацию?

Портативные компьютерные колонки с питанием от USB-порта помогут исправить эту ситуацию. Сейчас на полках магазинов огромный выбор этих устройств, но их качество может существенно отличаться.

Стоимость портативных компьютерных колонок с питанием от USB-порта достаточно низкая и доступна широкому слою населения.Несмотря на это, покупка данного устройства может оказаться неудачной, так как качество звука такой системы оставит желать лучшего. Как ни странно, но среди дешевых аппаратов этого класса есть аппараты очень хорошего качества как по дизайну, так и по качеству воспроизведения звука.

Давайте «откроем» портативную акустическую систему с питанием от USB-порта и рассмотрим электронную начинку этого устройства. С точки зрения радиолюбителя любопытно узнать, из каких электронных компонентов собираются такие устройства.Полученные знания могут пригодиться при самостоятельном проектировании или ремонте портативных USB-динамиков.

Разберем портативные мультимедийные USB-колонки марки Sven 315 … Несмотря на дешевизну, эта модель портативных колонок показала хорошее качество воспроизведения и звуковую мощность, достаточную для звучания небольшого помещения.

Разборка компьютерных USB колонок

Портативные колонки легко разбираются. Чтобы открыть корпус, необходимо аккуратно снять переднюю декоративную панель.

Чтобы достать печатную плату усилителя, нужно открутить крепежную гайку, которая спрятана под пластиковой ручкой регулятора громкости. После этого электронную плату можно будет свободно вынуть из корпуса.

Электронное наполнение

Состав электронной начинки устройства оказался довольно простым. Интегральная схема стереоусилителя на микросхеме смонтирована на малогабаритной печатной плате LM4863D … При напряжении питания 5 В эта микросхема может выдавать 2,2 Вт выходной мощности на канал при сопротивлении звуковой катушки динамика 4 Ом. Исходя из описания (даташита) суммарные гармонические искажения + шум ( THD + N ) при максимальной выходной мощности составляют 1%.

Плата усилителя и динамик

На основании этих данных можно сделать вывод, что на базе микросхемы LM4863D можно собрать достаточно хороший стереоусилитель с низковольтным блоком питания (5В) и выходной мощностью 2 Вт на каждый канал.Многие, еще не знакомые с современными микросхемами, считают, что вместо LM4863D подойдет TDA2822. Это заблуждение! TDA2822 очень энергоемкий (по сравнению с LM4863) и производит сильные искажения сигнала при максимальной мощности. Также оптимальный блок питания для TDA2822 — около 12 вольт, что для портативной техники нехорошо. TDA2822 можно рекомендовать как легкодоступную замену, если LM4863 недоступен. Это может произойти, например, при ремонте.

Следует отметить, что микросхема LM4863 была разработана специально для компактных систем, поэтому микросхема требует минимум внешних элементов (так называемая обвязка). Микросхема выпускается в разных корпусах, от обычного DIP до компактного SOIC.

Если есть желание самостоятельно собрать усилитель на микросхеме LM4863, то можно столкнуться с проблемой. Найти эту микросхему на радиорынках не так-то просто (так было на момент написания статьи).А вот на сетевых торговых площадках найти такую микросхему не составило труда. Например, в интернет-магазине AliExpress.com микросхему LM4863 легко найти во всевозможных корпусах и в любом количестве. Цена 1 микросхемы меньше 1 доллара, если покупать сразу 10 штук.

Как купить радиодетали на Алиэкспресс, я вам рассказывал.

Помимо самой микросхемы усилителя, на плате есть разъем для подключения пассивной акустической системы (без встроенного усилителя), двойной переменный резистор для регулировки входного аудиосигнала и электролитический конденсатор.На стороне печатных проводников печатной платы устанавливаются элементы SMD-обвязки, необходимые для работы интегрального усилителя. Питание микросхемы осуществляется от разъема USB, который подключается к любому свободному порту ноутбука или стационарного компьютера.

Типовая схема подключения микросхемы LM4863 взята из описания (даташит «а) этой микросхемы и представлена на рисунке.

Типовая схема включения микросхемы LM4863 (взята из описания)

По типовой схеме включения микросхемы LM4863 видно, что она способна работать на обычных наушниках ( Headphone ), сопротивление которых составляет 32 Ом.В микросхеме предусмотрена схема определения подключения наушников и для реализации этой функции отведено 16 (HP-IN) выходов.

Для тех кто разбирается в электронике и даташитах на английском не боятся микросхемы LM4863 в интернете на alldatasheet.com запросто могут.

Схема усилителя портативного динамика USB

Принципиальная схема усилителя микшируется вручную с печатной платы компьютерной USB колонки Свен-315.На схеме показан один конденсатор C2 вместо двух (C7, C9), которые фактически присутствуют на плате (см. Ниже). Это сделано потому, что на печатной плате конденсаторы подключены параллельно (C7 и C9), а в комбинированной схеме конденсатор C2 показывает общую емкость этих двух конденсаторов.

Принципиальная схема усилителя на базе LM4863D (микширование вручную)

Как видите, типовая схема из описания отличается от той, которая вручную микшируется с печатной платы усилителя компьютерных динамиков.На схеме отсутствуют элементы, которые устанавливаются, если к схеме добавлен разъем для наушников. В остальном схема соответствует типовой приведенной в описании микросхемы LM4863.

Размещение элементов на печатной плате

Если вы планируете использовать портативные колонки без ноутбука, например в связке с MP3-плеером, то для питания колонок вполне подойдет адаптер питания на 5 вольт. Главное, чтобы адаптер питания мог обеспечивать достаточный ток нагрузки (по приблизительной оценке: стандартный ток нагрузки для USB-портов не более 500 мА).Согласно описанию к микросхеме LM4863 максимальный ток покоя (когда на микросхему не подается звуковой сигнал) составляет 20 мА. Естественно, при воспроизведении ток потребления будет выше.

На фото представлен вариант питания портативной колонки SVEN-315 от 5-вольтового адаптера, который используется для зарядки iPod. Максимальный ток нагрузки адаптера — 1А, чего более чем достаточно для штатной работы портативных колонок.

Как оказалось, качественное воспроизведение звука портативной колонки SVEN-315 заключается в рациональном дизайне корпуса.Как известно, на качество звуковых акустических систем влияют не только используемые в них динамики, но и корпус. Чтобы убедиться в этом, достаточно вытащить динамик из корпуса и начать воспроизведение. Качество воспроизведения и мощность звука будут намного хуже. Это замечание сделано не случайно, поскольку по качеству воспроизведения звука сравнивались портативные колонки SVEN-315 и аналогичные, но более дорогие USB колонки SVEN PS-30.

Несмотря на то, что колонки SVEN PS-30 смонтированы на базе интегрированного аудиочипа USB CM6120-S, включающего 16-битный ЦАП и усилители звука класса D, качество их воспроизведения звука субъективно (на слух) намного хуже из-за плохой конструкции корпуса динамика.

Корпус портативной колонки SVEN-315 выполнен из АБС-пластика. Возможно, именно конструкция корпуса позволяет «выжать» из малогабаритных колонок все их скромные возможности.

Мои дети любят водить компьютер .. И вот однажды компьютерные колонки вспыхнули синим пламенем, и поэтому мои наушники стали время от времени пропадать. А так как детей двое, то наушников практически не видела. Так долго продолжаться не могло, и тогда я сказал им: «Я что-нибудь придумаю с колонками.»

Использованные инструменты: паяльник, плоскогубцы, бокорезы, отвертка, сверло 8мм, многожильные провода, припой, винтовые контакты, плата усилителя.

Было решено не покупать новые, а адаптировать неиспользуемые задние динамики из 5.1 ресивер. Но им нужен усилитель. Готового усилителя нет. Закопал плату с усилителем класса D, который давно купил на Алиэкспресс, в закромах — долго лежал, ждал крылья

Цифровой усилитель на микросхеме TA2024 корейского производителя Tripath, высококачественный усилитель мощности с низкими нелинейными искажениями и высоким КПД.

Характеристики усилителя:
— усилитель класса D;
— напряжение питания 9-14В;
— высокая чувствительность;
Коэффициент нелинейных искажений:
— 0,1%, 9 Вт, 4 Ом;
— 0,1%, 6 Вт, 8 Ом;
— 10%, 15 Вт, 4 Ом;
— 10%, 10 Вт, 8 Ом;
— КПД 84%, 15Вт, 4Ω;
— КПД 90%, 10Вт, 8Ом;
— защита от перенапряжения;
— защита от перегрузки;
— защита от перегрева.
Размеры: 90×53 мм.

Шаг 1.
Размещение платы усилителя в корпусе компьютера
Сначала предполагался отдельный корпус с блоком питания, но в процессе я отказался от этой мысли и решил разместить усилитель непосредственно в компьютере. Питание будем брать от блока питания компьютера, так как там +12 В. Теперь вопрос: где и как закрепить плату усилителя в корпусе компьютера. В моем случае я решил закрепить усилитель внизу корпуса, ближе к источнику аудиосигнала.Стойки были изготовлены на шурупах с прикрепленными к ним трубками. От сверления корпуса отказался из-за образования при сверлении металлической стружки, которая может что-то закрыть. Приклеила стойки к корпусу горячим клеем.

Тоже сам усилитель прихватил к стойкам.

Шаг 2.
Делаем контакты для подключения колонок
Для подключения колонок обнаружил винтовые контакты от какого-то старого устройства. Я поместил их на крышку слота PCI компьютера.Для этого разметил и просверлил в заглушке четыре отверстия диаметром 8 мм. Прикрутил контакты. Заменил и закрепил заглушку.

Осталось произвести все подключения.

Шаг 3.
Электроподключение
Проблема осталась где взять звуковой сигнал. В мануале материнской платы читал где на ней вывод звука.

Для подключения к усилителю немного переделал аудиокабель от привода cd-rom.Получил вот так. На других платах подключение может отличаться, нужно смотреть по месту.

Усилитель чувствительный, при подключении к прямой на минимальной громкости слышны шумы от работающего компьютера. Поскольку в усилителе нет регулировки уровня входного сигнала, нужно на входе поставить переменный резистор. Вместо этого я припаял делитель напряжения, как показано на схеме.

Вот что произошло.

При таких параметрах максимальная громкость меня устраивала (ну чтобы соседи не вешались), шума от помех не слышно.
Для подключения к питанию отрезал разъем от старого компьютерного вентилятора MOLEX.

Все оголенные участки проводов залужены припоем. Припаял к винтовым контактам куски проводов, примерил на место, снял лишнее, зачистил концы, залудил. Вся проводка закреплена винтами на клеммной колодке усилителя.

Эта схема звукового усилителя была создана всеми любимым британским инженером (электронным звукорежиссером) Линсли-Худом. Сам усилитель собран всего на 4 транзисторах.Выглядит это как обычная схема усилителя басов, но это только на первый взгляд. Опытный радиолюбитель сразу поймет, что выходной каскад усилителя работает по классу А. Гениальное то, что эта схема проста и тому подтверждение. Это суперлинейная схема, где форма выходного сигнала не меняется, то есть на выходе мы получаем такую же форму волны, как на входе, но уже усиленную. Схема более известна как JLH — сверхлинейный усилитель класса А , и сегодня я решил вам ее представить, хотя схема далеко не нова.Собрать этот усилитель звука своими руками может любой рядовой радиолюбитель, ввиду отсутствия в конструкции микросхем, что делает его более доступным.

Как сделать усилитель для колонок

Схема усилителя звука

В моем случае использовались только отечественные транзисторы, так как с импортными напряжениями найти нелегко, да еще и стандартные схемные транзисторы. Выходной каскад построен на мощных отечественных транзисторах серии КТ803 — именно с ними звук кажется лучше.Для управления выходным каскадом использовался транзистор средней мощности серии КТ801 (найти было сложно). Все транзисторы можно заменить другими (в выходном каскаде можно использовать КТ805 или 819). Замены не критичны.

Совет: кто решит попробовать этот самодельный усилитель звука — используйте германиевые транзисторы, они лучше звучат (ИМХО). Создано несколько версий этого усилителя, все они звучат … божественно, других слов не могу найти.

Мощность представленной схемы не более 15 Вт (плюс-минус), ток потребления 2 Ампера (иногда чуть больше). Транзисторы выходного каскада будут прогреваться даже при отсутствии сигнала на входе усилителя. Странное явление, правда? Но для усилителей класса. И, это вполне нормальное явление, большой ток покоя — визитная карточка буквально всех известных схем этого класса.

На видео показана работа самого усилителя, подключенного к колонкам.Обратите внимание, что видео было снято на мобильный телефон, но по качеству звука можно судить так. Чтобы протестировать любой усилитель, достаточно прослушать всего одну мелодию — «Элизе» Бетховена. После включения становится понятно, что за усилитель перед вами.

90% усилителей микросхем не пройдут проверку, звук будет «прерываться», на высоких частотах будут наблюдаться хрипы и искажения. Но сказанное выше не относится к схеме Джона Линсли, сверхлинейность схемы позволяет полностью повторять форму входного сигнала, получая тем самым только чистое усиление и синусоиду на выходе.

Друг из соседнего отдела, где они занимаются проектированием различных электронных устройств, попросил меня создать простой двухканальный усилитель для компьютера. Из-за плохого финансирования и жадности главы ведомства денег на покупку нормальных компьютерных колонок для ПК не выделили (от работы нечем отвлекаться). Поэтому мы поставили цель — собрать ULF с нулевыми затратами. Идея усилителя, встроенного в системный блок ПК, давно обсуждается на нашем форуме, поэтому вооружился блоком УМЗЧ на ТДА2005, обломался от старой (даже древней) автомагнитолы и ненужный провал , Начал сборку.

Как вы уже догадались, в качестве корпуса для ULF будет использоваться дисковод для гибких дисков. Вряд ли он сейчас кому-то нужен, а неработающих у всех много. Причем габариты оптимальные, а сзади есть розетка + 12В, которую мы подключаем к кабелю питания ATX.

Разбираем корпус и вытаскиваем все лишнее, освобождая место для платы усилителя.

Возможно, что-то из этого пригодится позже в других конструкциях, так что не спешите сразу выбрасывать.

Передняя панель не очень хорошо подходит для установки регуляторов громкости и домкратов, поэтому мы закрываем ее алюминиевой пластиной, вырезанной из куска пластины толщиной 1,5 мм.

Для упрощения конструкции можно было отказаться от RG, но тогда при включении и выключении ПК динамики будут кричать на полную мощность — а не гудеть. Ввиду максимального удешевления я не стал устанавливать двойной регулятор громкости, а поставил по одному резистору на канал — у меня их 100, в отличие от стерео.

Припаиваем все необходимые соединительные провода к печатной плате по стандартной УНЧ схеме для TDA2005.

Если данной микросхемы нет, поставьте любую другую, рассчитанную на питание от 12 В. Например TDA2003, TDA1552, TDA1555, TDA8560 и некоторые другие.

Внешние динамики подключаются через обычный аудиоразъем, как от наушников. То же и на линейном выходе системного блока.Глядя на следующее фото, вы спрашиваете: а почему крышки регуляторов квадратные? И это для того, чтобы было красивее :))

Поместив плату усилителя в корпус флопика (не забудьте предусмотреть охлаждение — толстую алюминиевую пластину или сам корпус привода) проводим тест . Только не надо сразу подавать напряжение на УНЧ от компьютера! Сначала включите его от небольшого блока питания или от батареек, и, убедившись, что он работает правильно, подключите его к шлейфу ATX PSU.

Вставляем готовый усилитель в нужное место для FDD и подключаем колокольчики к питанию. На фото тестируется еще до установки.

Звук такой громкий, что теперь в отделении можно устроить дискотеку, лишь бы директор не слышал 🙂

Обсудить статью ВСТРОЕННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ В КОМПЬЮТЕР

Стационарный компьютер без звука пользоваться очень проблематично.Слушать музыку и смотреть кино — это нормально. Только в наушниках, т.к. звукового усилителя для подключения внешней акустики в компьютере не предусмотрено. Конечно, в наш технологический век магазины предлагают множество моделей в разных ценовых категориях, но вы можете попробовать сами обеспечить себе хорошую звуковую среду.

Усилитель звука для компьютера

Рассмотрим один из самых простых усилителей. Собрать его сможет любой, кто умеет держать паяльник в руках и хоть немного разбирается в азах физики.
Усилитель будет построен на микросхеме TDA 1557, которая широко используется в радиомагазинах

Микросхема TDA 1557Q для компьютерного звукового усилителя

, который представляет собой мостовой стереоусилитель с простой схемой подключения, который также можно собрать путем поверхностного монтажа путем распайки деталей непосредственно на ножках микросхемы без травления печатной платы.

Для сборки усилителя помимо самой микросхемы потребуются: 2 резистора сопротивлением 10 кОм, 3 пленочных конденсатора, 2 из которых емкостью 0.22 — 0,47 мкФ (220n -470n) и один 0,1 мкФ (100n), электролитический конденсатор емкостью 2.200 — 10.000 мкФ с рабочим напряжением не менее 16 В и кнопочный или тумблер для включения и выключения усилителя . Стоимость всех деталей для сборки варьируется от 10 до 15 долларов или от 400 до 600 рублей. Также понадобится небольшой экранированный провод и колонки или колонки мощностью 15-30 Вт с сопротивлением 4-8 Ом. Схема установки представлена ниже.

Схема подключения усилителя

для TDA1557Q

Звук на усилитель должен подаваться через выход для наушников звуковой карты компьютера с помощью экранированного провода, чтобы избежать фонового и постороннего шума из динамиков.Припаивайте электролитический конденсатор максимально короткими проводами. Уровень падения напряжения на пиках мощности зависит от величины его емкости, а значит, глубины и чистоты баса. Рекомендуется установить не менее 2.200 мкФ. Верхний предел емкости не ограничен.
Пленку 0,1 мкФ можно припаять непосредственно к ножкам этого конденсатора. Тумблер служит для плавного включения усилителя, чтобы в динамиках не было щелчка при подаче питания и приглушенной громкости, усилитель спит.
Усилитель работает при напряжении 10 — 18 В, поэтому его можно подключить от блока питания компьютера через выход +12 В и массу COM.

СХЕМА УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ

Приципиальная схема усилителя мощности

(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});Схема без инвертирования сигнала

Схема из даташита

Характеристики усилителя на LM3875

Фото печатной платы LM3875

Готовый УМЗЧ

Самому собрать усилитель на микросхеме TDA, схемы усилителей. Схемы усилителей LA4425A.

Выбор схемы УНЧ

Усилители на STK

Высококачественный усилитель мощности на микросхеме

НАШ САЙТ РЕКОМЕНДУЕТ:

Мощные умзч на микросхемах | Домострой

Усилители мощности по схеме Догерти. Часть 2

Элементная база усилителей Догерти

Микросхемы компании RFHIC

Интегрированные модули компании NXP/Freescale

Усилители фирмы Ampleon

Сумматоры компании Anaren

Контроллеры фазы и амплитуды компании Peregrine Semiconductor

Усилители компании Infineon

Модули компании Inspower

Литература

Теги

Усилитель мощности на микросхеме TDA1557 (008)

Описание Усилитель мощности на микросхеме TDA1557 (008)

Перейти в школу на усилителях мощности РЧ класса

Усилители класса A

Усилители класса B

Усилители класса AB

Усилители класса C

CMX902QT8 CML Microcircuits (США) Inc. Усилитель | RFMW

Практические микросхемы для портативной акустофлюидики

Собираем усилитель на TDA2050_TDA2030, LM1875.Основные электрические характеристики микросхемы TDA2050

Принципиальная схема

Детали и печатная плата

Похожие сообщения

Основные электрические характеристики микросхемы TDA2050

Тестирование и подключение цепи

Контактные соединения (вид сверху)

Принципиальная схема

Раздробленная еда. Типовая схема подключения

Печатная плата

Типовая схема. Подключение от однополярного источника питания.

Типовая схема подключения. Печатная плата и расположение элементов униполярного источника питания.

: типы, характеристики, применение

Технические характеристики

Автор видео: American Microsemiconductor, Inc./ CC BY-SA 4.0

Доступные функции

Стандарты

Кредиты изображений:

1964: Пик производства гибридных микросхем | Кремниевый двигатель

Цепи усилителя для компьютерных колонок. Схема электрическая радиосхем

Разборка компьютерных USB колонок

Электронное наполнение

Схема усилителя портативного динамика USB

Как сделать усилитель для колонок

Усилитель звука для компьютера

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики

Схема без инвертирования сигнала