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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK UMZCH auf dem TDA7294-Chip. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Transistor-Leistungsverstärker Der integrierte Schaltkreis TDA7294 von SGS-THOMSON MICROELECTRONICS ist für den Einsatz in Tonwiedergabesystemen als Leistungsverstärker konzipiert. Die Mikroschaltung wird in Kunststoffgehäusen mit Metallsubstrat und geformten Leitungen für die vertikale („Multiwatt 15V“) und horizontale („Multiwatt 15H“) Montage auf Leiterplatten hergestellt. Jedes Paket enthält 15 harte Leitungen (Abbildung 1).
Ein vereinfachtes Blockdiagramm des TDA7294 ist in Abb. dargestellt. 2.
Eines der Hauptmerkmale dieser Mikroschaltung ist die Verwendung von Feldeffekttransistoren in der Vor- und Ausgangsverstärkungsstufe. Zu seinen Vorteilen zählen eine hohe Ausgangsleistung (bis zu 100 W bei einer Last von 4 Ohm), die Fähigkeit, in einem weiten Bereich von Versorgungsspannungen (von 7,5 bis 50 V) zu arbeiten, hohe technische Eigenschaften (geringe Verzerrung, geringer Geräuschpegel, breiter Betriebsfrequenzbereich usw.), minimale erforderliche externe Komponenten und niedrige Kosten. Die Mikroschaltung realisiert die Funktionen des betriebsstillen Abschaltens des Ausgangssignals („Mute“) und des Umschaltens in den Standby-Modus („Stand-woo“). Außerdem sind Schutzeinheiten gegen Lastkurzschlüsse und Überhitzung der Ausgangstransistoren eingebaut. Ein typischer Schaltkreis und die Pinbelegung des TDA7294 sind in Abb. dargestellt. 3. Der Zweck der Hauptstifte der Mikroschaltung geht aus der Abbildung hervor. Die dort nicht dargestellten Pins 5, 11, 12 werden nicht verwendet. Die PIC-Schaltung ist mit Pin 6 verbunden, die Ausgangsstufen-Sperrsteuerschaltung ist mit Pin 9 verbunden und die Eingangsstufen-Sperrsteuerschaltung ist mit Pin 10 verbunden. Im letzteren Fall erfolgt die Steuerung nur für den nichtinvertierenden Eingang . Pin 8 ist mit dem Metallsubstrat des Mikroschaltungsgehäuses verbunden.
Der Zweck der wichtigsten externen Elemente eines typischen TDA7294-Schaltkreises ist aus Abb. ersichtlich. 3. Der Widerstand R1 bestimmt die Eingangsimpedanz des UMZCH; die Widerstände R2, R3 (oder vielmehr ihr Verhältnis R3 / R2) – seine Verstärkung; die Elemente R5C3 und R4C4 sorgen für eine geräuschlose Blockierung der Eingangs- und Ausgangsstufen; aus den Nennwerten der Kondensatoren C1. C2 hängt vom Frequenzgang des Verstärkers im Bereich niedriger Audiofrequenzen ab; C7, C9 – Blockkondensatoren von Stromkreisen; C6, C8 – Filterkondensatoren für die Stromversorgung; C5 übernimmt die Funktion einer Spannungsanhebung im PIC-Schaltkreis. Haupt- Technische Daten UMZCH bei Verwendung des vom Unternehmen empfohlenen Schaltschemas:
Auf Abb. In Abb. 4 - 11 zeigt die Abhängigkeit der Ausgangsleistung des UMZCH von der Versorgungsspannung jedes Zweigs (Abb. 4, 5), den harmonischen Koeffizienten von der Ausgangsleistung (Abb. 6, 7), den harmonischen Koeffizienten von der Frequenz ( Abb. 8, 9), die Verlustleistung über die Ausgangsleistung (Abb. 10, 11).
Die vom Hersteller empfohlene Schaltschaltung TDA7294 weist nach Meinung des Autors eine Reihe von Nachteilen auf. Dazu gehören: das Fehlen eines Tiefpassfilter-Mikroschaltkreises mit einer Grenzfrequenz von 50 ... 100 kHz am Eingang, der die Eingangsschaltkreise des Verstärkers vor Störungen durch leistungsstarke Fernseh- und Radiosender und vor von ihnen induzierten Signalen schützen kann der Verstärkerausgang aufgrund des POS; die Verwendung von Oxidkondensatoren C2 – C4, die die Zuverlässigkeit des Verstärkers verringern können; die Unmöglichkeit einer signifikanten Erhöhung der Eingangsimpedanz des Verstärkers unter Beibehaltung des erforderlichen Widerstandsspielraums gegen das Auftreten von Erzeugung bei hohen Frequenzen; unzureichender Stabilitätsspielraum beim Arbeiten an einer Last mit kapazitiver Komponente. Es ist uns gelungen, diese Mängel zu beseitigen, indem wir den empfohlenen TDA7294-Schaltkreis geändert haben (Abb. 12). Am Eingang der Mikroschaltung ist ein Tiefpassfilter R2C1 mit einer Grenzfrequenz von 50 ... 100 kHz installiert, die Oxidkondensatoren C2, C3 und C4 werden durch Polyethylenterephthalatkondensatoren ersetzt, der Eingangswiderstand wird auf 1 MΩ erhöht ( R3 \u1d 9 M) wird die Stabilität des Verstärkers durch die Einbeziehung eines Nebenschlusskondensators an seinem Ausgangswiderstand R1, der Induktivität L6, der Kondensatoren C12, C8 und des Widerstands RXNUMX erhöht.
Der Verstärker verwendet die Widerstände MLT-1.0 (R8) und MLT-0,25 (der Rest) sowie die Kondensatoren K73-17 (C2-C5). CT-1 (C1, C6). KM-5 (C7, C8.C12), K50-16 (C9-C11). Die Verstärkung der modifizierten Version des Verstärkers wird durch das Verhältnis der Widerstände der Widerstände R6/R1 bestimmt und kann durch die Auswahl des Widerstands R1 in einem weiten Bereich variieren. In diesem Fall kann es zur Gewährleistung des erforderlichen Stabilitätsspielraums erforderlich sein, den Wert des Kondensators C6 zu klären. Bei der praktischen Umsetzung des UMZCH nach obigem Schema empfiehlt es sich, diesen durch eine Lastschutzeinrichtung aus der Konstantspannungskomponente, Sicherungen in den Stromkreisen und eine Überlastanzeige zu ergänzen. Um die Ausgangsleistung (bzw. Ausgangsspannung) zu erhöhen, können die TDA7294-Mikroschaltungen entsprechend der vom Hersteller empfohlenen Brückenschaltung eingeschaltet werden (Abb. 13).
Der Frequenzgang des Brückenverstärkers ist in Abb. dargestellt. 14 und die Abhängigkeit des harmonischen Koeffizienten von der Ausgangsleistung - in Abb. 15 und 16. Die gleichen Eigenschaften ergeben sich auch, wenn die Verstärker nach modifizierten Schaltungen gebrückt werden (Abb. 17). Für ihren optimalen Betrieb in diesem Modus müssen die folgenden Gleichungen erfüllt sein: R6.1 = R6.2 = Radd und R1.1 = R1.2. wobei R6.1. R6.2, R1.1. R1.2 ist der Widerstandswert der Widerstände in den OOS-Schaltkreisen UMZCH1 und UMZCH2 (siehe Abb. 12) und Rdop ist der Widerstandswert des zwischen den Punkten C1 und B2 angeschlossenen Widerstands (Abb. 17).
Diese Bedingungen werden erfüllt, wenn Widerstände mit einer Widerstandsabweichung von ± 1 % vom Nennwert verwendet werden. Autor: A.Syritso, Moskau
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