Трехполосный умзч на основе микросхемы 574уд1а, на выходе — кп904

Схема УМЗЧ

При выборе типа УМЗЧ лучше использовать более качественные конструкции с совершенной схемотехникой. УМЗЧ, длительное время эксплуатировавшиеся с данным кроссовером, выполнены по схемотехнике .

Внесенные в схему изменения позволили значительно уменьшить искажения, вносимые ОУ. Основные достоинства такого УМЗЧ — относительная простота конструкции, симметрия по выходу, значительно «укороченный» тракт усиления мощности по сравнению с аналогичными конструкциями на биполярных транзисторах, хорошие технические характеристики за счет добавки двух транзисторов на выходе ОУ, значительно расширенная полоса эффективно воспроизводимых частот (с 20 в до 50 кГц).

Коэффициент гармоник (КГ) уменьшен более чем в два раза (0,005 % против 0,01 %). Строго говоря, в он значительно занижен и практически равен 0,02-0,03 %, а не 0,01 %).

Основной недостаток данного УМЗЧ — его малая выходная мощность, ограниченная главным образом максимально возможным выходным напряжением ОУ (из-за невысокого напряжения питания ±15 В).

Более мощный вариант усилителя сконструирован на базе УМЗЧ высокой верности . Поскольку УМЗЧ находились в непосредственной близости от громкоговорителей, то система компенсации искажений соединительных проводов («чистая земля») и триггерная защита из схемы удалены.

Схема УМЗЧ высокой верности, описанная в , при этом значительно упростилась практически без ухудшения технических характеристик. Отметим, что процесс налаживания всего звуковоспроизводящего комплекса для трехполосного усилителя упрощается.

Рис. 3. Принципиальная схема усилителя мощности ЗЧ на ОУ К574УД1А и полевых транзисторах КП904А.

Рис. 4. Принципиальная схема блока питания для получения двухполярного напряжения 12В (питание кроссовера).

Применение 544УД1, 544УД1A, 544УД1Б, 544УД1В

Основными преимуществами операционников этой серии являются: высокое входное сопротивление (входной ток не более 1 нА), широкий диапазон приемлемых питающих напряжений (по справочнику от +- 6 до +- 16.5 вольт, но я питал эти микросхемы +- 4 вольтами, они прекрасно работали), возможность работы, как от двуполярного, так и от однополярного источника питания (у микросхем нет ножки, которая должна быть подключена к общему проводу), хорошая нагрузочная способность (операционник может работать на нагрузку 2кОм)

Разрабатывая устройства на базе операционных усилителей 544 серии стоит помнить про их очень высокое входное сопротивление и высокую чувствительность. Я несколько раз сталкивался с таким эффектом. Устройство прекрасно работает на стенде, но при переносе в реальные условия работать перестает. В лаборатории через некоторое время опять начинает прекрасно работать. Сначала я стал подозревать чудо, но потом заметил, что приход в рабочее состояние можно сильно ускорить с помощью фена. В лабораторных условиях влажность довольно низкая, а в реальной среде может быть высокой. Между контактами скапливается некоторое количество влаги. Сопротивление таких ‘перемычек’ может быть от 10 МОм. Но названной микросхеме этого вполне достаточно, чтобы сменить режим работы.

Я для себя решил, если использую операционник 544 серии, то всегда после отладки и испытаний заливаю схему лаком или парафином.

Некоторые приложения, в которых используются эти микросхемы:

Параметры и характеристики

(1) Мои попытки сделать приложения, работающие на частоте 1 МГц, на этой микросхеме, не увенчались успехом. Могу рекомендовать использовать ее на частотах до 500 кГц.

(2) Как я уже писал, мне удавалось заставить (в ущерб линейности) работать этот операционник и при меньшем напряжении питания.

(3) Плюс, если Вы заинтересованы в линейности, то напряжение на входах не должно приближаться к положительному или отрицательному напряжению питания ближе, чем на 4 вольта. Если же линейность не важна (например, в компараторе), то ограничение только +- 10 вольт, чтобы не пробило. Для схем автоматики полезно выбирать питающее напряжение +- 10 вольт, тогда ограничения по входному напряжению будут выполнены автоматически.

(4) Если емкость нагрузки больше, то нужно включить последовательно с ней резистор 2 кОм.

(читать дальше…) :: (в начало статьи)

:: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Еще статьи

Операционный усилитель, ОУ, операционник. Применение, типовые схемы….
Схемы на операционных усилителях. Применение ОУ…

Микроконтроллеры — пример простейшей схемы, образец применения. Фузы (…
Самая первая Ваша схема на микро-контроллере. Простой пример. Что такой фузы?…

Применение дифференциального усилителя, использование усилительного ка…
Типовые схемы с дифференциальным усилительным каскадом…

Практика проектирования электронных схем. Самоучитель электроники….
Искусство разработки устройств. Элементная база радиоэлектроники. Типовые схемы….

Бесперебойник своими руками. ИБП, UPS сделать самому. Синус, синусоида…
Как сделать бесперебойник самому? Чисто синусоидальное напряжение на выходе, при…

Преобразователь однофазного напряжения в трехфазное. Принцип действия,…
Принцип действия, сборка и наладка преобразователя однофазного напряжения в трех…

Искровой запал, трансформатор розжига, поджига. Запальный блок. Источн…
Как сделать запальный блок с питанием от 12 вольт. Схема, принцип действия, инст…

Магнитный усилитель — схема, принцип действия, особенности работы, уст…
Как устроен и работает магнитный усилитель. Схема. …

Схема электронных разделительных фильтров (кроссоверов)

Испытано несколько вариантов электронных разделительных фильтров (кроссоверов). Схема одного из них показана на рис.1. Сначала была повторена схема .

Оказалось, что многое из сказанного о недостатках пассивных фильтров между УМЗЧ и АС справедливо и для электронных фильтров. В многокаскадных фильтрах каждый последующий каскад существенно нагружает предыдущий.

Это приводит к тому, что суммарная характеристика многокаскадного фильтра уже не является простой совокупностью характеристик каскадов. Для устранения влияния каскадов друг на друга каждый предыдущий каскад должен иметь выходное сопротивление намного меньше, чем входное сопротивление последующего каскада как на рис.1.

Такими буферными элементами являются полевые транзисторы VT1-VT12 типа КП303Д. Переключатель SA1 предназначен для ступенчатого ослабления подаваемого на вход кроссовера сигнала.

Если для однозвенного фильтра частота среза ftp ~ 160/RC, где R — в кОм; С — в мкФ, а частота ftp — в Гц, то для трех-звенного фильтра ftp ~ 31/RC. Аналогичная ситуация справедлива и для ФНЧ.

Однозвенный ФНЧ рассчитывают по той же формуле, что и ФВЧ первого порядка (^ср=160/RC). ФВЧ третьего порядка рассчитывают приближенно по формуле ftp=825/RC.

Рис. 1. Принципиальная схема электронных разделительных фильтров (кроссоверов) для НЧ, СЧ, ВЧ.

Были испытаны и другие схемы фильтров: Баттерворта, Чебышева, Бесселя, Саллена и Келя и др., а также простейшие фильтры на пассивных RC-звеньях. У фильтра Баттерворта (наиболее плоская характеристика в полосе пропускания) плохая фазовая характеристика, плоская характеристика достигается ценой уменьшения крутизны спада в полосе подавления.

Фильтры Чебышева обеспечивают более крутой спад АЧХ за границей прозрачности, но вносят нежелательные равноволновые колебания АЧХ в полосе прозрачности (на средних частотах звукового диапазона лучше их вообще не применять).

Фильтры Бесселя (наибольшее постоянство временного запаздывания) имеют наименьший спад АЧХ среди перечисленных фильтров за границей полосы прозрачности (немногим более пассивных RC-фильтров соответствующего порядка).

Можно использовать фильтры и на основе звеньев второго порядка (их существует большое количество). Однако было выяснено, что фильтры, имеющие крутизну среза АЧХ за полосой прозрачности более 24 дБ/октаву, вносили свои искажения, которые субъективно воспринимались на слух как значительное увеличение искажений в области средних частот при прослушивании одновременно трех полос.

Были испытаны простые RC-звенья первого порядка (вместо фильтров третьего порядка). Несмотря на явную примитивность схемы таких фильтров, малое значение среза АЧХ (6 дБ/октаву или 20 дБ/декаду), аппаратура работала на слух лучше (и заметно лучше), чем с трехзвенными RC-фильтрами.

Необходимо приводить частоты среза фильтров к одному и тому же значению, иначе сравнение будет только субъективным. Необходимо также компенсировать затухания, вносимые многозвенными пассивными элементами фильтров и дополнительными усилителями напряжения сигнала.

На рис.2 изображена схема одного из усилителей напряжения полосового фильтра. Такие усилители установлены после каждого фильтра. Подстроечным резистором R3 нужно установить на затворе полевого МОП-транзистора VT1 постоянное напряжение, необходимое для получения на стоке этого транзистора потенциала, равного половине напряжения питания (ток стока 1с при этом равен приблизительно 20 мА). Можно для этой цели использовать и усилители на ОУ.

Рис. 2. Схема усилителя напряжения полосового фильтра.