УМЗЧ на микросхеме К157УД1 | Техника и Программы
Очень удачный УМЗЧ можно собрать на микросхеме ОУ средней мощности К157УД1, предназначенной для использования в аппаратуре магнитной записи звука. ОУ имеет устройство защиты от перегрузки и коротких замыканий на выходе.
Принципиальная схема УМЗЧ показана на рис. 4.16. Входной сигнал через разделительный конденсатор С1 поступает на неинвертирующий вход ОУ DA1. Делитель R1, R2 обеспечивает искусственную среднюю точку, равную половине напряжения питания. Элементы R4, R3, С2 образуют цепь отрицательной обратной связи. Коэффициент усиления УМЗЧ по переменному току составит 1 + R4/R3. Конденсатор С2 определяет нижнюю границу воспроизводимых частот, равную =-. 27[xv3C2
По постоянному току усилитель охвачен 100-процентной отрицательной обратной связью, при этом постоянное напряжение на выходе ОУ в точности равно напряжению смещения на его неинвертирующем входе, т. е. половине напряжения питания.
Рис. 4.16. УМЗЧ на микросхеме К157УД1
Конденсатор С6 шунтирует источник питания. Элементы С8, R6 образуют так называемую цепь Зобеля, предотвраш;ающую самовозбуждение при индуктивном характере нагрузки, каковой является динамическая головка ВА1.
Монтаж усилителя выполнен на печатной плате размерами 50 X 35 мм из односторонне фольгированного стеклотекстолита (рис. 4.17). Было собрано несколько экземпляров усилителей и оценены пределы возможных питаюш;их напряжений. Нижний предел оказался равным 3,5…3,8 В. При сопротивлении нагрузки от 4 до 16 Ом повышать напряжение питания свыше 12 В не имеет смысла, так как вступает в действие система защиты микросхе
Рис. 4.17. Печатная плата и размещение деталей УМЗЧ на микросхеме К157УД1
мы и повышения выходной мощности не происходит. Для каждого сопротивления нагрузки существует оптимальное напряжение питания. При сопротивлении нагрузки 4 Ом оно составляет 6…9 В (выходная мощность усилителя 125… 180 мВт), а при нагрузке 8 Ом — 9… 12 В (выходная мощность 420…500 мВт). Если при работе усилителя корпус микросхемы нагревается, может понадобиться радиатор из латуни или алюминия, закрепляемый к теплоотводящим площадкам микросхемы винтами М2. При этом между платой и теплоотводящими площадками микросхемы необходимо проложить втулки из любого материала.
Источник: Мосягин В. В., “Юному радиолюбителю для прочтения с паяльником” / В. В. Мосягин. — М.: COJIOH-Пресс, 2003. 208 с. — (Серия «СОЛОН — радиолюбителям», выпуск 17)
Схема радиоприемника прямого усиления на микросхеме 157УД1
Что-то не так?
Пожалуйста, отключите Adblock.
Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.
В приемнике применяются одна микросхема и два транзистора. На транзисторах собран усилитель РЧ. Входной каскад, выполненный на полевом транзисторе VT1, обладает очень высоким выходным сопротивлением, позволившим подключить к каскаду непосредственно колебательный контур и обойтись, таким образом, без катушки связи и некоторых радиодеталей.
Подключенный к выходу усилителя РЧ детектор собран на диодах VD1, VD2 по обычной схеме с удвоением напряжения. С нагрузки детектора (переменный резистор R4 регулировки громкости) сигнал ЗЧ поступает на неинвертирующий вход мощного операционного усилителя. Это один из немногих операционных усилителей, способных развивать на выходе сравнительно большой ток -до 1 А. По сравнению с микросхемой — усилителем ЗЧ типа К174УН4Б данный усилитель обладает большей экономичностью и менее критичен к пониженному напряжению питания. Хотя, по справочным данным, усилитель рассчитан на напряжение питания 15 В, он сохраняет работоспособность при снижении напряжения до 3 В.
Динамическая головка подключается к усилителю через разделительный конденсатор С10. При напряжении 6 В усилитель развивает на нагрузке сопротивлением 6 0м (головка 0,2ГД-1) мощность 150 мВт. При этом потребляемый усилителем ток равен 35…40 мА (ток покоя составляет 4,5 мА). Магнитная антенна без катушки связи. выполнена на плоском ферритовом стержне 400НН. Катушки намотаны на каркасах из плотной бумаги проводом ЛЭШО 8х0,07, содержит 75 витков. Полное описание приемника приводится в [31].
Литература: Николаев А.П., Малкина М.В. Н82 500 схем для радиолюбителей. Уфа.: SASHKIN SOFT, 1998, 155 с., с ил,- Библиогр. По главам.
Микросхема К157УД2 схема включения — RadioRadar
Справочник
Главная Справочник Энциклопедия радиоинженера
«Справочник» — информация по различным электронным компонентам: транзисторам, микросхемам, трансформаторам, конденсаторам, светодиодам и т.д. Информация содержит все, необходимые для подбора компонентов и проведения инженерных расчетов, параметры, а также цоколевку корпусов, типовые схемы включения и рекомендации по использованию радиоэлементов.
К157УД2 – популярная отечественная интегральная микросхема, реализующая функционал двуканального операционного усилителя с низким уровнем собственного шума. Назначение ОУ чётко не прописано, ИМС может применяться в любых схемах, но наибольшее распространение она нашла в устройствах, работающих со звуковыми колебаниями (частоты 20-20000 Гц).
Класс точности операционного усилителя – средний.
Выходы ИМС имеют встроенную защиту от коротких замыканий.
Микросхема была разработана ещё в 80-х годах XX века, но это не значит, что она утратила свою актуальность в настоящее время. Она по-прежнему может стать основой хорошего звукового усилителя.
Внешний вид
Рис. 1. Внешний вид К157УД2
Тип корпуса, который можно найти на рынке – DIP 14. В другом виде ИМС не производится. Существует модификация КБ157УД2-4, эта ИМС безкорпусная.
Как и для других микросхем в данном корпусе, для К157УД2 актуальны следующие габариты (в мм) и нумерация ножек (смотри расположение ключа).
Рис. 2. Габариты К157УД2
А цоколевка (назначение контактов) – выглядит так.
Рис. 3. Цоколевка К157УД2
Типовые схемы включения К157УД2
Как и любой другой современный операционный усилитель, К157УД2 может быть включена в схему с однополярным или двуполярным питанием. В последнем случае качество усиления заметно лучше.
Усилитель с однополярным питанием
Схема включения при однополярном питании, в соответствии с рекомендациями производителя, выглядит следующим образом.
Рис. 4. Схема включения при однополярном питании
Усилитель с двухполярным питанием
Типовое включение при двуполярном питании может выглядеть так.
Рис. 5. Типовое включение при двуполярном питании
Приёмник СВ, ДВ
В качестве примера применения К157УД2 можно привести схему радиоприёмника средневолнового диапазона и длинных волн.
Рис. 6. Схема радиоприёмника средневолнового диапазона и длинных волн
Питание здесь однополярное. Используются оба ОУ, размещённые в корпусе К157УД2.
Первая катушка отвечает за приём средних волн – должна содержать около 80-100 витков.
А вторая – для длинных, 5-8 витков.
Усилитель для мостового включения
Ещё один вариант — усилитель для мостового включения.
Рис. 7. Усилитель для мостового включения
Подойдёт для эксплуатации с маломощными приборами (например, с наушниками, сопротивление / импеданс которых от 32 Ом).
Генераторы импульсов
ИМС позволяет относительно просто собрать генератор синусоидального сигнала.
Рис. 8. Генератор синусоидального сигнала
Данная схема имеет встроенный стабилизатор амплитуды.
А ниже вариант сборки генератора сигнала прямоугольной формы (меандра).
Рис. 9. Вариант сборки генератора сигнала прямоугольной формы
Обе схемы базируются на колебательных контурах R-C. Номинал сопротивления и ёмкости определяет задающую частоту.
Для первого случая (синус), частота рассчитывается по формуле ƒ = ½ π·R·C.
Для второго (меандр) — ƒ = ½ R·C·1n·(1 + 2·R2 / R1).
Усилители для магнитофонов
Как и говорилось выше, с применением К157УД2 часто изготавливали начинку для аудиоаппаратуры и стереомагнитофонов.
Например, усилитель для портативной версии выглядел следующим образом.
Рис. 10. Усилитель для портативной версии
А для классической магнитолы – так (с двуполярным питанием).
Рис. 11. Усилитель для классической магнитолы
Технические параметры
Напряжение питания может быть в диапазоне 3-18 В (плюс и минус). В предельном режиме работы допускается до 20В.
ИМС может эксплуатироваться при температуре окружающей среды -25 — +70°С.
Выходное напряжение (при питающем 15 В) – более 13 В.
Ток потребления составляет менее 7 мА.
Коэффициент усиления на частотах менее 50 Гц – свыше 50*103.
В диапазоне до 20 кГц – более 300.
U смещения нуля – 5 мВ (при питании 15В и выходном напряжении менее 1,2В).
Коэф. уменьшения синфазных вх. напряжений – более 70 дБ (при питании 15В и частоте ниже 50 Гц).
Коэф. взаимного проникания сигналов (из одного канала в другой) – менее -80 дБ (при питании 15В, частоте 1 кГц и Uвых – 7 В).
Рассеиваемая мощность – менее 500 мВт (показатель актуален для температуры окружающей среды свыше 25°С).
Сопротивление подключаемой нагрузки должно быть более 2кОм.
Ток короткого замыкания – менее 45 мА (при Uпит 15 В и Uвх – 20-180мВ).
Скорость нарастания вых. напряжения (макс.) – 0,5В / мкс.
Аналоги
Полной заменой К157УД2 может выступать отечественная ИМС КР1434УД1А (тип корпуса, распиновка и другие параметры совпадают, это УО средней точности, но напряжение питания – до 22В).
У того же производителя имеется усовершенствованная модель — К157УД3. Она тоже полностью совместима с исходной, но имеет ещё меньший уровень шумов.
Ещё одной альтернативой может выступать сдвоенный ОУ КР140УД20Б.
Из зарубежных аналогов замену можно подобрать только по функционалу (например, два одинарных ОУ LM301 и т.п.).
Даташит
Оригинальной документации разработчика уже не найти. В качестве альтернативы можно использовать описание специального справочника для ДОСААФ 1986 года. Скачать его можно здесь.
Автор: RadioRadar
Дата публикации: 07.05.2018
Мнения читателей
- Дмитрий / 21.10.2018 — 07:26
Что за n в формуле для меандра. Спасибо.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:
Простой усилитель 0.7 — 1.5 Вт (два варианта)
Далее представлены два варианта этого усилителя.
Первый вариант (К157УД2)
Характеристики:
Чувствительность 600 мВ.
THD % на частоте 1000 Гц не более 0,7%
Максимальная выходная мощность не более 0,7 – 1 Вт.
Собран усилитель на микросхеме К157УД2 и восьми транзисторах. Отличительной особенностью данного усилителя является наличие малого количества пассивных компонентов. Всего 4 резистора и 4 конденсатора на канал.
Электрическая принципиальная схема усилителя:
Принцип работы:
Сигнал усиленный микросхемой поступает на выходной каскад собранный на транзисторах. Каждое плечо этого каскада усиливает свою полуволну сигнала. В точке соединения эммитеров транзисторов сигнал оьединяется и подаётся в нагрузку. Напряжение равное половине напряжения источника питания устанавливается резисторами R2 и R3 (левый канал), также R5 и R6 (правый канал). В цепи отрицательной обратной связи стоит резистор R4 (левый канал) и R8 (правый канал).
Применяемые детали и возможная замена:
Выходные транзисторы можно заменить на:
VT1, VT5 кт315 с любым буквенным индексом, также можно применить кт3102 с любым буквенным индексом.
VT3, VT7 кт361 с любым буквенным индексом, также можно применить кт3107 с любым буквенным индексом. Очень важно чтобы коэффициенты усиления транзисторов VT1 и VT3, также VT5 и VT7 были равны.
Мощные транзисторы можно заменить на кт814 и кт815 с любыми буквенными индексами, но с равными коэффициентами усиления.
2 вариант (К157УД1)
Чувствительность 500 мВ.
THD % на частоте 1000 Гц не более 0,8%
Максимальная выходная мощность не более 0,7 – 1,5 Вт.
Схема второго варианта (показан 1 канал, второй собирается по аналогичной схеме).
В связи с применением более мощной микросхемы К157УД1, отпала необходимость использования транзисторов VT1, VT3, VT5, VT7, как в первом варианте. На выходе микросхемы во время работы присутствует сигнал достаточной амплитуды и мощности, чтобы подать на базы мощных транзисторов.
Применяемые детали и возможная замена:
Вместо микросхемы DA1 (к157уд1) можно применить любой одинарный операционный усилитель серий кр574, К140, К153. Но в плане экономии компонентов предпочтительнее первый вариант усилителя.
Вместо выходных транзисторов кт814в и кт815в можно применить транзисторы подобного типа с любыми буквенными индексами, но (обязательное условие) с равными коэффициентами усиления.
Печатную плату можно скачать тут
Источник: cxem.net
К157УД2 можно смело использовать в качестве предварительного, двухканального усилителя высокого качества. Если вы попали на эту страницу не случайно, то скорее всего, вы уже знакомы с данной ИМС и ее замечательными характеристиками. Наверное, обвесочка интересует…? Да, так часто бывает, хочется запустить микросхему, а данные по обвеске в справочниках носят противоречивый характер. Я насчитал более десятка примеров включения К157УД2 так или иначе отличающихся друг от друга. На этом заканчиваю философствовать и привожу схему, которую ( на мой взгляд) можно считать универсальной для включения К157УД2. Она изображена на рис. 1 Но, прав был тот, кто сказал — «Главное в усилителе — правильное согласование его блоков». И это верно. Разрабатывая схему, всегда следует задуматься над вопросами : «из чего собираем?» и «для чего эта схема?». Мои рекомендации относительно согласования приведенной схемы исходя из назначения устройства: А) Усилитель для стереотелефонов. Согласование по входу.Неразумно подключать вход микросхемы к линейному выходу аудиоустройства напрямую. Если же, поставить на входе К157УД2 спаренный потенциометр на 22- 47 ком, в качестве регулятора громкости, то это несколько улучшит согласование, но только отчасти. Нужны более радикальные меры, а именно — установка Г — образного делителя. Для согласования с линейным выходом можно применить следующий вариант, см. рис. 2 Рис.2Согласование по выходу. Назначение резисторов Rбал. 1 / 2 : Никто (возможно и вы), не знает сопротивление наушников, которые будут подключаться к выходу К157УД2. А производитель не гарантирует нормальную работу ИМС, если она работает на нагрузку менее 2 ком. И вдруг, сопротивление телефонов, так скажем, 32 — 40 Ом? Догадались, что произойдет? Рекомендую установить на выходе балансные резисторы сопротивлением 2,7 ком. Подключал после них телефоны разных типов ( от 16 Ом до 1,4 ком) и во всех случаях запаса усиления было достаточно. Б) Предварительный усилитель для мощного оконечного УНЧ.В этой роли, К157УД2 способен раскачивать большинство оконечных УНЧ с двухполярным питанием 15… 30в., чувствительностью 0,7…3в. и с собственной петлей ООС. Например, усилитель на 70 Вт, схема которого приводится на этом сайте. >> посмотреть. Вы можете заметить, что на входе подобных устройств тоже, стоят Г — образные делители. При стыковке с подобными оконечниками устанавливать балансные резисторы не надо (сигнал снимается непосредственно с выводов К157УД2 — 13 и 9). Осталось решить, как согласовать такую конструкцию с: 1. Линейным выходом источника сигнала 2. Регулятором громкости 3.Темброблоком (если он вам необходим) Здесь, мои рекомендации, более осторожны, поскольку приходится учитывать еще один фактор — входное сопротивление оконечного усилителя. Однажды, я запускал усилитель на базе микросхем TDA2040 (Thomson), согласуя детали и блоки следующим образом :сигнал с линейного выхода подавал сразу на пассивный темброблок(типа того, который показан на схеме усилителя на базе TDA 1554Q, но номиналы деталей другие) — такой темброблок можно, также, считать Г — образным делителем, только частотно — зависимым . После ослабления сигнала прошедшего темброблок, усиливал его К157УД2 и подавал на регулятор громкости, а с его выхода, через балансные резисторы (2,2 ком), на вход оконечных блоков — пара TDA2040, обвешенных по классической схеме. Все работало замечательно. К сожалению полную принципиальную схему устройства, сейчас на 100% не помню, и сам макет разобрал, когда понадобились детали для других целей. Но не жалею, поскольку решил вообще отказаться от конструирования полных устройств с с двухполярным питанием . Ведь можно получать ту же или большую мощность собирая устройства на базе микросхем с однополярным питанием по более простым схемам. P.S. — Следует учесть, что чувствительность TDA2040 довольно высокая -30 дБ( примерно 0,35 в.), поэтому оконечные УНЧ с низкой чувствительностью ( 0,7…3в.), придется включать в другой последовательности :темброблок > регулятор громкости >К157УД2 > оконечный УНЧ. А вообще, в каждом конкретном случае возможны свои нюансы. Будут вопросы, пожелания, предложения — пишите. Юрий yooree (at) inbox.ru |
