Усилитель мощности на микросхеме TDA2003 (006) коробка
Начинающим Усилитель мощности низкой частоты на К174УН14 (TDA2003). (006)
Для начальных экспериментов рассмотрим простой усилитель на микросхеме К174УН14 (аналог — TDA2003), которая представляет собой усилитель мощности низкой частоты с номинальной выходной мощностью 10Вт на нагрузке 2 Ом, 5Вт на нагрузке 4Ом, 2,5Вт на нагрузке 8Ом, диапазон рабочих частот 20-20000 Гц. Усилитель имеет встроенную тепловую защиту и защиту от коротких замыканий на выходе. Преимущества данной микросхемы для начальных экспериментов заключаются в небольшом количестве дополнительных элементов, но достаточных для первых экспериментов по наладке усилителя, небольшом токе потребления, некритичен к источнику питания ( ток около 1 ампера, а напряжение питания при рекомендуемом 13,5 В может лежать в пределе от 8 до 16,5 В), микросхема проста в установке на плату, креплении на радиатор, допускает кратковременную работу при температуре корпуса до 100 градусов.
ВЫПУСК 006.
Усилитель низкой частоты на микросхеме К174УН14 (TDA2003).
1.
Микросхема TDA2003,
2. Печатная плата,
3. Радиатор для микросхемы,
4. Динамик,
5. Конденсаторы,
6. Резисторы постоянные,
7. Переменный резистор,
8. Теплопроводящая паста КПТ-8,
9. Винт с гайкой (для радиатора),
10. Монтажные провода,
11. Схема и описание,
12. Контейнер для радиодеталей.
УНЧ на микросхеме К174УН14 (TDA2003).
В набор входит:
1. Микросхема К174УН14 (TDA2003),
2. Печатная плата,
3. Радиатор для микросхемы,
4. Винт и гайка М3 (или саморез),
5. Динамик,
6. Переменный резистор (10 – 47к),
7. Теплопроводящая паста КПТ-8,
8. Набор монтажных проводов,
9. Пластиковый контейнер с радиодеталями,
10.
Резисторы постоянные:
R1 – 39 Ом (36 – 43 Ом),
R2 – 1k (910 Ом – 1,2к),
R3 – 10 Ом (9,1 – 12 Ом),
R4 – 1 Ом (1 – 1,2 Ом),
11. Конденсаторы:
С1 – 10 МкФ 16(25)В,
С2 – 39ПФ (36-43ПФ),
С3 – 100 МкФ 16(25)В,
С4 – 470 МкФ 25(35)В,
С5 – 0,1 Мкф (0,047 – 0,22 МкФ)
С6 – 100 МкФ 25(35)В,
12. Схема и описание конструктора.
6 УСИЛИТЕЛЬ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ НА ИНТЕГРАЛЬНОЙ МИКРОСХЕМЕ
6.1 Цель работы
Целью работы является:
1) ознакомление с усилителями на интегральных микросхемах;
2) исследование качественных показателей усилителя низкой частоты на интегральной микросхеме 2УС264А;
3) исследование свойств усилителя с отрицательной обратной связью по напряжению.
6.2 Основные свойства микросхемы 2УС264А с высоким входным сопротивлением
Микросхема 2УС264А (рис.
6.1) выполнена по гибридно-пленочной технологии с применением бескорпусных полевых и биполярных транзисторов и предназначена для усиления электрических сигналов от датчиков с высоким внутренним сопротивлением. Усилители серии 226 находят применение в аппаратуре связи, в измерительной технике, в технике инфракрасных волн, в гидроакустике, в сейсмографии.
Благодаря применению малошумящих бескорпусных полевых транзисторов типа 2П201 и использованию отрицательной обратной связи, интегральные схемы серии 226 обладают высоким входным сопротивлением, малыми собственными шумами, малым разбросом параметров и высокой стабильностью коэффициента усиления. Значения параметров гарантируется в диапазоне температур – 60° С ÷ 70° С.
31
|
|
|
| 7 |
R1 | R3 |
| VT3 | 15 |
20 кОм | 1,3 кОм |
| 2Т332 | |
3 | VT1 |
|
|
|
2П201В |
|
|
| |
4 |
|
| VD2 |
|
| VT2 |
|
| |
VD1 |
|
| VD4 | |
2Т307Г | R4 | VD3 | ||
2D901 |
| |||
|
| 5 кОм | 2D901A | |
2 |
|
|
| 12 |
14 |
|
|
|
|
R2 | R5 | VT4 |
500 Ом | ||
| 22 кОм |
|
1 |
| 10 |
Рис.
6.1. Принципиальная электрическая схема микросхемы 2УС264А.
6.3 Построение функциональных узлов (усилителей напряжения) на микросхеме 2УС264А
Микросхема рассчитана на использование с дополнительными элементами. Для построения усилителя напряжения дополнительно к микросхеме в соответствии с основной схемой включения (рис. 6.2 и 6.3) должны использоваться:
1)резистор Rз, замыкающий цепь затвора полевого транзистора по постоянному току;
2)конденсатор СОС в цепи отрицательной обратной связи;
3)разделительный конденсатор СР2 между выходом микросхемы и внешней нагрузкой усилителя;
4)разделительный конденсатор СР1 между источником сигнала и входом микросхемы.
Для питания микросхемы необходимо использовать два источника напряжения.
6.4 Параметры интегральной микросхемы 2УС264А
Коэффициент усиления | 9-11 | |
Напряжение шумов | 5 | мкВ |
Входное сопротивление на частоте 100 Гц | 5 | МОм |
Входная емкость на частоте 100 кГц | 20 нФ | |
Входное сопротивление на частоте 100 Гц | 300 Ом | |
Верхняя граничная частота | 200 кГц | |
Коэффициент гармоник | 5 % | |
32 |
|
|
Максимальное выходное напряжение на внешней |
| ||||
нагрузке 3 кОм |
|
|
|
| 2,5 В |
Напряжения источников питания |
|
|
| -9 В | |
|
|
|
|
| — |
|
|
|
|
| +9 В |
|
|
|
|
| -6 В |
|
|
|
|
| + |
| 15 | 7 |
| 10 |
|
СР1 | 3 |
|
| 12 | СР2 |
| RЗ 4 |
|
| DA1 |
|
|
|
| 2УС264А | Выход | |
Вход |
|
|
|
| |
|
|
|
|
| |
| 2 |
| 14 | 1 |
|
+СОС
Рис.
6.2. Основная схема включения ИМС 2УС264А.
| R | RС |
| VT3 |
|
|
|
|
|
| |
| СР1 | VT1 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
| RЗ |
|
| VD2 | VD4 |
|
|
|
| ||
| VD1 | VT2 |
|
| |
| RОС2 | VD3 |
| ||
| +СОС | 14 | 12 | ||
Вход |
|
| VT4 |
| |
|
|
|
| ||
2 |
|
|
|
| |
|
|
|
|
| |
| RОС1 |
|
| RБ |
|
|
|
|
|
| |
| 1 |
|
|
|
|
-9 В
+
-6 В
+
СР2
Выход
Рис.
6.3. Принципиальная электрическая схема усилителя напряжения на 2УС264А с дополнительными элементами.
6.5 Свойства усилителя с отрицательной обратной связью по напряжению
Отрицательная обратная связь по напряжению:
1)уменьшает выходное сопротивление усилителя;
2)улучшает амплитудно-частотную характеристику усилителя, т.е. расширяет его полосу пропускания;
33
3)в условиях переменной нагрузки стабилизирует выходное напряжение.
При глубокой отрицательной обратной связи (βK >>1) коэффициент
усиления почти не зависит от величины коэффициента усиления самого усилителя без обратной связи и определяется величиной, обратной коэффициенту передачи напряжения цепи обратной связи:
| K |
| K |
| 1 |
|
K0ОС = |
| ≈ |
| = | β. | (6.1) |
1+βK | βK |
Структурная схема цепи отрицательной обратной связи микросхемы 2УС264А приведена на рис. 6.4.
Вход
Выход
СОС RОС2
RОС1
Рис. 6.4. Схема введения обратной связи.
При большом петлевом усилении коэффициент усиления приближенно определяется коэффициентом передачи делителя отрицательной обратной связи, состоящим из резисторов RОС1 и RОС2 внутри микросхемы.
Коэффициент передачи цепи обратной связи в области средних частот
равен
β = | RОС1 | . | (6.2) | |
R | + R | |||
| ОС1 | ОС2 |
|
|
Коэффициент усиления в области средних частот равен
K0ОС β RОС1 (6.
3)
Вобласти нижних частот ход частотной характеристики определяется,= 1 = RОС1 + RОС2 .
главным образом, постоянной времени цепи обратной связи |
| ||||||
τн = RОС1СОС , |
|
| (6.4) | ||||
| KОС | = |
| 1 |
| . | (6.5) |
| K0ОС |
| 1 |
| |||
| 1+ |
|
|
| |||
| jωτн |
|
|
| |||
Нижняя граничная частота равна
34
Усилители напряжения низкой частоты серии ДЛПВА
Усилители напряжения НЧ серии ДЛПВА
Характеристики
- Переключаемый коэффициент усиления до 100 дБ (x 100 000)
- Полоса пропускания от 0 до 100 кГц
- Дрейф постоянного тока 0,6 мкВ/°C
- Входной шум до 0,4 нВ/√Гц
- Переключаемая связь переменного/постоянного тока
- Местное и дистанционное управление
- Входное сопротивление до 1 ТОм
Дрейф смещения
Температурный дрейф входного напряжения смещения является одной из решающих характеристик качества усилителя постоянного напряжения.
Усилители напряжения FEMTO имеют характеристики постоянного тока прецизионных усилителей. Таким образом, даже коэффициент усиления 100 дБ хорошо подходит для связи по постоянному току без необходимости постоянной регулировки напряжения смещения.
Полоса пропускания
Полоса пропускания идеального усилителя с регулируемым усилением не зависит от настройки усиления, что очень важно для измерения быстрых сигналов и импульсов. Полоса пропускания усилителей FEMTO DLPVA остается постоянной на уровне 100 кГц (-3 дБ) вплоть до самого высокого уровня усиления. Широкополосный шум можно уменьшить, переключив верхнюю граничную частоту на 1 кГц.
Элементы управления
Параметры, напр. настройками усиления, полосой пропускания и т. д. можно управлять с помощью локальных переключателей непосредственно на усилителе. Операция проста, а выбранная настройка усиления отображается светодиодами. Для дистанционного управления каждый переключатель снабжен соответствующим битом TTL.
Также возможна смешанная работа.
Гибкость
Шесть различных моделей DLPVA обеспечивают высокую степень гибкости. Наши клиенты могут выбрать несимметричный или действительно дифференциальный вход. Входное сопротивление составляет 1 МОм или ниже для наших биполярных моделей и исключительно высокое значение 1 ТОм для наших моделей на полевых транзисторах, что позволяет измерять сигналы от источников с очень высоким импедансом. Наконец, шум составляет всего 0,4 нВ/√Гц для модели DLPVA-100-BUN-S.
Применение
- Универсальный усилитель низкой частоты
- Автоматизированные измерения
- Промышленные датчики
- Предусилитель детектора
- Интегрированные измерительные системы
| Модель | ДЛПВА- 100-БУН-С | ДЛПВА- 100-БЛН-С | ДЛПВА- 100-Б-С | ДЛПВА- 100-Б-Д | ДЛПВА- 100-Ф-С | ДЛПВА- 100-Ф-Д |
Входной каскад | Одинарный | Одинарный | Одинарный | True diff. | Одиночный | Истинная разность, |
| Вход | 1 кОм, BNC | 1 МОм, BNC | 1 МОм, BNC | 1 МОм, Lemo ® | 1 ТОм, BNC | 1 ТОм, Лемо ® |
| Типовое полное сопротивление источника | <50 Ом | <100 Ом | <1 кОм | <1 кОм | <1 ГОм | <1 ГОм |
| Нижняя Частота среза | 1,5 Гц (только переменный ток) | пост. ток/ 1,5 Гц | пост. ток/ 1,5 Гц | пост. ток/ 1,5 Гц | пост. ток/ 1,5 Гц | пост. ток/ 1,5 Гц |
| Верхний Частота среза [кГц] | 1/100 | 1/100 | 1/100 | 1/100 | 1/100 | 1/100 |
| Усиление [дБ] | 40/60/ 80/100 | 40/60/ 80/100 | 20/40/ 60/80 | 20/40/ 60/80 | 20/40/ 60/80 | 20/40/ 60/80 |
| Шумовое напряжение на входе [нВ/√Гц] | 0,4 | 0,7 | 2,4 | 3,6 | 5,5 | 6,9 |
| Дрейф входного напряжения [мкВ/°C] | — | 0,5 | 0,7 | 0,7 | 1,3 | 1,3 |
| CMRR | — | — | — | 120 дБ макс. | — | 120 дБ макс. |
| Технический паспорт | 291 КБ | 285 КБ | 299 КБ | 299 КБ | 300 КБ | 300 КБ |
| Выход | <100 Ом, BNC | |||||
| Выходное напряжение | ±10 В (при нагрузке 100 кОм) | |||||
| Цифровое управление | TTL, CMOS, оптоизолированный | |||||
,
Смещение регулируется потенциометром или внешним управляющим напряжением. Индикация выбранной настройки усиления с помощью светодиода. Выход защищен от короткого замыкания. Питание через 3-контактный разъем Lemo ® . Ответный разъем поставляется вместе с устройством. Доступен дополнительный источник питания PS-15. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, просмотрите техническое описание.
