Усилители низкой частоты на ИМС

Усилители на ИМС К174УН4 и К174УН8. Оба типа интегральных микросхем имеют одинаковые схемное решение и маркировку выводов. Электрические параметры микросхем приведены в табл. 1.

Таблица 7

Тип ИМС

К174УН4А

0,03+20

4+40

±20

2

10

4

860

1

50

9

10

К174УН4Б

0,03+20

4+40

±20

2

10

4

860

0,7

35

9

10

К174УН8

0,03+20

4+40

±20

2

10

4

1000

2

50

12

15

Электрическая принципиальная схема для типового включения усилителя приведена на рис. 1. Входной каскад построен по дифференциальной схеме на транзисторах VT3, VT4. Каскад на транзисторе VT6 служит для перехода без потери усиления входного каскада к следующему каскаду с однофазным входом на составном транзисторе (VT9, VT10), включенном по схеме сОЭ.

Входной сигнал на базу VT9 поступает в фазе по двум каналам с одинаковым усилением:

  • • через двухкаскадный усилитель на транзисторах VT3, VT6, включенных по схеме ОЭ-ОБ;
  • • через трехкаскадный усилитель на транзисторах VT3, VT4, VTe, включенных по схеме ОК-ОБ-ОЭ.

Таким образом, полноценно используется усиление обоих плеч дифференциального каскада на транзисторах VT3, VT4.

Рис. 1

Одно из плеч выходного двухтактного усилителя выполнено по схеме OK(VT14)-OK (VT15) для усиления положительной полуволны сигнала, другое — по схеме ОЭ(УТп р-п-р-типа)- ОКСУТ’хгЗ-ОЭСУ'Г^) для отрицательной полуволны. Напряжение сигнала поступает на базы входных транзисторов (VT14, VTn) указанных плеч с различных выводов одного из нагрузочных резисторов Rn усилительного каскада на составном транзисторе (VT9, VT10). Выбором значения сопротивления Rn устанавливается порог отпирания транзисторов плеч выходного двухтактного усилителя, обеспечивающий минимальные нелинейные искажения.

Рассмотрим средства, обеспечивающие режим работы усилительных транзисторов по постоянному току и его стабилизацию. Для создания смещения на базе транзистора VT3 используется цепь, составленная из следующих элементов: транзистора VT] в диодном включении, транзистора VT2, включенного по схеме с ОК, резисторов R2, R3, R4 и конденсатора Сь выполняющего функции фильтра. Напряжение смещения на базу VT4 подается с выхода усилителя (вывод 8 микросхемы) через резистор R12, обеспечивающий глубокую отрицательную обратную связь (ОСС) для постоянного тока, в которой задействованы две цепи из инвертирующих усилителей ОК(УГ4)-ОБ(УТ3)- ОБ(УГ6)-ОЭ(УГ9, VT10) и ОЭ(УГ4)-ОЭ(УГ6)-ОЭ(УГ9, VT]0), подключенных к входу двухтактного усилителя. Эта связь стабилизирует постоянное напряжение средней точки (вывод 8 микросхемы) двухтактного усилителя на уровне ?пит/2 и уменьшает нелинейные искажения, связанные со «ступенькой» в выходном сигнале. С помощью транзистора VT7 в диодном включении, транзистора VT8, включенного по схеме с 03, и резистора R9 обеспечивается режим работы по постоянному току каскада с 03 на составном транзисторе (VT9, VT10). В микросхемах предусмотрены средства (VT13, R]4, Rl5) для установки (путем подачи постоянного напряжения на вывод 1 микросхемы) и стабилизации тока покоя выходных транзисторов усилителя (на рис. 1 они не задействованы).

Резистор R12 совместно с внешними элементами R1, С3 образует цепь ООС с делителем для напряжения сигнала, поступающего на базу транзистора УГ4. Глубина ООС регулируется изменением сопротивления Rj.

На вывод 6 «вольтодобавки» подаются:

  • • от источника питания +?пит через катушку динамика постоянное напряжение для питания коллекторных цепей транзисторов VTW, VT14;
  • • с выхода усилителя (вывод 8 микросхемы) через конденсатор С5 напряжение сигнала для создания положительной обратной связи, которая позволяет увеличить выходное напряжение при малых нелинейных искажениях (см. параграф 1.10).

В микросхемах имеется емкостный элемент С4 для коррекции частотной характеристики усилителя (см. параграф 1.10).

Усилители на ИМС К174УН5. Микросхема позволяет построить УНЧ с параметрами, приведенными в табл. 2. Электрическая принципиальная схема для типового включения усилителя приведена на рис. 2.

Таблица 2

0,03-20

804-120

±20

1

10

4

1,45

2

12

30

Предварительный усилитель собран по схеме OBCl/Dj)- ОК(УТз)-ОЭ(УТ7). Верхнее плечо двухтактного оконечного усилителя представляет собой трехкаскадный усилитель по схеме OB(VT6)-OK(VT8)-OK(VT9), нижнее плечо — каскад по схеме с ОК на составном транзисторе р-п-р-типа (VT10—УГ]2). Между коллектором и базой VT6 включен каскад с ОБ на транзисторе VT5, создавая цепь ООС. С помощью внешних резисторов R9Rn и конденсатора С6 в усилителе реализована замкнутая петля ООС, в которую входят четырехкаскадный инвертирующий ОК(УГ2)-ОБ(УТ1)-ОК(УГ3)-ОЭ(/Т7) и оконечный неинвертирующий усилитель. Обратная связь действует на постоянном и переменном токе. Глубину ООС можно регулировать путем изменения резисторов R9—Кп. Обратная связь стабилизирует постоянное напряжение средней точки (вывод 8 микросхемы) двухтактного усилителя на уровне Епит/2 и уменьшает нелинейные искажения, связанные со «ступенькой» в выходном сигнале.

На вывод 8 «вольтодобавки» подаются

  • • от источника питания +ЕПИТ через катушку динамика постоянное напряжение для питания транзисторов VT4—VT8;
  • • с выхода усилителя (вывод 2 микросхемы) через конденсатор С5 напряжение сигнала для создания положительной обрат-

Рис. 2

ной связи, которая позволяет увеличить выходное напряжение при малых нелинейных искажениях.

В микросхеме имеются выводы (9, 11) для подключения внешних конденсаторов коррекции частотной характеристики усилителя. При этом конденсатор коррекции может быть также включен между выводами 2, 11 микросхемы [28].

Усилители на ИМС К174УН7. Микросхема позволяет построить УНЧ с параметрами, приведенными в табл. 3. Электрическая принципиальная схема для типового включения усилителя приведена на рис. 3.

Таблица 3

0,04-20

2

50

4

1,8

4,5

50

15

20

Предварительный усилитель собран по схеме ОЭ (на составном транзисторе УТг — УТ2 с динамической нагрузкой на транзисторе VT3)-0K(VT7)-0K(VT8)-03 (на VT10, в коллекторной цепи которого включены транзистор УГ9 как динамическая нагрузка и термостабилизирующий диод У03). Верхнее плечо двухтактного оконечного усилителя представляет собой двухкаскадный усилитель по схеме OK(VT14)-OK(VT16) для усиления положительной полуволны сигнала, нижнее плечо — двухкаскадный усилитель по схеме ОЭ(УТп р-п-р-типа)-ОЭ(УГ17) для усиления отрицательной полуволны.

Рассмотрим средства, обеспечивающие режим работы транзисторов предварительного и оконечного усилителей по постоянному току и его стабилизацию, Основная цепь стабилизации режимов транзисторов предварительного усилителя составлена из диода VD?, резистора R7, транзистора УТ5, резистора Я8. Между коллектором и базой транзистора VT5 включен усилительный каскад по схеме с ОК на транзисторе УГ4, благодаря которому создается сильная отрицательная обратная связь, обеспечивающая постоянство напряжений на базах транзисторов УТ3VT10. С помощью диода VDх осуществляется термостабилизация режимов токопитающих каскадов на транзисторах УГ9, VT13. Напряжение на базах транзисторов УТ14, VTU оконечного каскада задается с помощью цепи VT9VD3—УГ10—R13, транзисторов УГ]6, УТ]7 — соответственно с помощью цепей УГ14—R16—R17 и УТ12—УГц—Ri4.

Рис.З

Для стабилизации режима работы усилителя используются две цепи отрицательной обратной связи (ООС) по постоянному и переменному току: вывод 12-Я10-УТ2(ОБ)-УГ7(ОК)-УГ8(ОК)- УТ10(ОЭ)-VTU(ОЭ)- УТ17(ОЭ)-вывод 12 и вывод 12-УГ15(ОБ)- УГ12(ОК)-УТ11(ОБ)-УГ17(ОЭ)-вывод 12. Глубину ООС по переменному току в первой цепи обратной связи можно регулировать внешним резистором Яп, подключенным с помощью конденсатора С3 к выводу 6 микросхемы.

На вывод 4 «вольтодобавки» подаются:

  • • от источника питания +ЕПИТ через внешний резистор Ri9 (и внутренний Ri5) постоянное напряжение для питания коллекторных цепей транзисторов VT4, VT9, VT13, VT14;
  • • с выхода усилителя (вывод 12 микросхемы) через конденсатор С3 напряжение сигнала для создания положительной обратной связи: вывод 12-С3-УТ9(ОБ)-УТ14(ОК)-УТ16(ОК)-вывод 12. Благодаря этой мере увеличивается выходное напряжение и уменьшаются нелинейные искажения (см. параграф 1.10).

Для коррекции частотной характеристики усилителя используется емкостный делитель напряжения, составленный из конденсаторов С4, С5. Средняя точка делителя через вывод 5 микросхемы подключена к базе транзистора VT7. Принципы коррекции подробно изложены в параграфе 1.10 и состоят в уменьшении полосы пропускания усилителя с помощью введения в усилитель дополнительного апериодического звена. К выводам 1 и 7 микросхемы подключены блокировочные электролитические конденсаторы С7 и С].

Аббревиатуры и принятые сокращения

А — антенна

АД — амплитудный детектор

АРУ — автоматическая регулировка усиления

АПЧ — автоматическая подстройка частота

АЧХ — амплитудно-частотная характеристика

Г — гетеродин

ГП — генератор поиска

ГУЧ — генератор с управляемой частотой

ГСТ — генератор стабильного тока

Д — детектор

ДК — дифференциальный каскад

ЗГ — задающий генератор

ИИ — источник информации

ИМС — интегральная микросхема

КПЕ — конденсатор переменной емкости

КХ — колебательная характеристика

ЛКР — линия критического режима

М — модулятор

ОК — оконечный каскад

ОУ — оконечный усилитель

ОС — обратная связь

ООС — отрицательная обратная связь

ПАС — перемножитель аналоговых сигналов

ПИ — приемник информации

ПИЭС — преобразователь информации в электрический сигнал ПУ — предварительный усилитель ПЧ — преобразователь частоты РЧ — регулятор частоты С — смеситель У — усилитель

УВЧ — усилитель высокой частоты УНЧ — усилитель низкой частоты

УПТ — усилитель постоянного тока

УПЧ — усилитель промежуточной частоты

ФВ — фазовращатель

ФД — фазовый детектор

ФПЧ — фильтр промежуточной частоты

ФСК — фазосдвигающий контур

ХОС — характеристика обратной связи

ЧД — частотный детектор

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >