UMZCH no chip TDA7294. Esquema, descrição

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O circuito integrado TDA7294 da SGS-THOMSON MICROELECTRONICS foi projetado para funcionar em sistemas de reprodução de som como amplificador de potência. O microcircuito é produzido em caixas plásticas com substrato metálico e com cabos moldados para montagem vertical (“Multiwatt 15V”) e horizontal (“Multiwatt 15H”) em placas de circuito impresso. Cada pacote possui 15 pinos rígidos (Fig. 1).

UMZCH em um chip TDA7294

Um diagrama de blocos simplificado do TDA7294 é mostrado na Fig. 2.

UMZCH em um chip TDA7294

Uma das principais características deste microcircuito é a utilização de transistores de efeito de campo nos estágios preliminar e de amplificação de saída. Suas vantagens incluem alta potência de saída (até 100 W em uma carga com resistência de 4 Ohms), capacidade de operar em uma ampla faixa de tensões de alimentação (de 7,5 a 50 V), altas características técnicas (baixa distorção, baixo ruído , ampla faixa de frequências operacionais etc.), componentes externos mínimos necessários e baixo custo. O microcircuito implementa as funções de desligar rapidamente e silenciosamente o sinal de saída ("Mute") e passar para o modo de espera ("Stand-by"). Existem também unidades de proteção integradas contra curtos-circuitos na carga e superaquecimento dos transistores de saída.

Um diagrama de conexão típico e pinagem do TDA7294 são mostrados na Fig. 3. A finalidade dos pinos principais do microcircuito fica clara na figura. Os pinos 5, 11, 12 não mostrados nele não são usados. O circuito PIC é conectado ao pino 6, o circuito de controle de bloqueio do estágio de saída é conectado ao pino 9 e o circuito de controle de bloqueio do estágio de entrada é conectado ao pino 10 e, neste último caso, o controle é fornecido apenas para a entrada não inversora . O pino 8 está conectado ao substrato metálico do corpo do microcircuito.

UMZCH em um chip TDA7294

A finalidade dos principais elementos externos de um circuito de conexão TDA7294 típico pode ser vista na Fig. 3. O resistor R1 determina a resistência de entrada do UMZCH, os resistores R2, R3 (ou melhor, sua relação R3/R2) - seu ganho; os elementos R5C3 e R4C4 garantem o bloqueio silencioso dos estágios de entrada e saída; das classificações dos capacitores C1. C2 determina o limite de resposta de frequência do amplificador na faixa de baixa frequência de áudio; C7, C9 - capacitores de bloqueio de circuitos de potência; C6, C8 - capacitores de filtro de alimentação; C5 desempenha as funções de um amplificador de tensão no circuito PIC.

O principal características técnicas do UMZCH ao utilizar o circuito de conexão recomendado pela empresa:

Corrente de entrada, µA, não mais......0,5
Tensão de polarização, mV. não mais......±10
Nível de ruído referente à entrada, µV, não mais: valor ponderado ao longo da curva “A”......1
na faixa de 20...20 Hz......000
Potência de saída, W, com coeficiente harmônico de 0,5%, tensão de alimentação 2x35 e 2x27 V e resistência de carga 8 e 4 Ohms, respectivamente.....60...70
Coeficiente de distorção não linear, %: com potência de saída de 5 W a uma frequência de 1 kHz......0,005
com uma potência de saída de 0.1...50 W na faixa de frequência de 20-20000 Hz,
não mais...... 0,1
Faixa de frequência operacional. Hz,
com potência de saída de 1 W e irregularidade de resposta de frequência - 3 dB......20...20
Taxa de aumento da tensão de saída, V/µs, não menos......7... 10
Ganho de tensão, dB: sem OOS......80
com proteção ambiental......24...40
Tensão de alimentação, V......(2x7.5)...(2x40)
Atual. consumido pelo amplificador no modo inativo. mA......20.-.60
Profundidade de supressão da ondulação da tensão de alimentação com frequência de 100 Hz, dB......60 ..75
Temperatura de resposta do dispositivo de proteção térmica. °C... +145
Tensão limite para acionamento dos dispositivos de bloqueio dos estágios de entrada e saída, V, nos modos: “On”......+1,5
"Desligado"......+3.5
Redução do nível do sinal de saída quando dispositivos de bloqueio são acionados, dB, cascatas: entrada......60...80
dia de folga......70...90
Corrente consumida pelo circuito de controle de bloqueio do estágio de saída, mA. não mais......1-3
Valores máximos permitidos dos parâmetros do microcircuito TOA7294
Tensão máxima de alimentação, V......(2x50)
Corrente máxima de saída. Um......10
Dissipação máxima de potência, W, na temperatura do gabinete do chip +70°C......50
Temperatura máxima do cristal, °С......+150
Caixa de cristal de resistência térmica, °C/W......1,5

Na Fig. 4 - 11 mostram as dependências da potência de saída UMZCH na tensão de alimentação de cada braço (Fig. 4, 5), distorção harmônica na potência de saída (Fig. 6, 7), distorção harmônica na frequência (Fig. 8, 9 ), potência de dissipação na potência de saída (Fig. 10, 11).

UMZCH em um chip TDA7294

O circuito de conexão TDA7294 recomendado pelo fabricante, na opinião do autor, apresenta uma série de desvantagens. Estes incluem: a ausência na entrada de um chip de filtro passa-baixa com frequência de corte de 50...100 kHz, capaz de proteger os circuitos de entrada do amplificador contra interferências de poderosas estações de transmissão de televisão e rádio e de sinais induzidos na saída do amplificador devido ao PIC; o uso de capacitores de óxido C2 - C4, que podem reduzir a confiabilidade do amplificador; a impossibilidade de aumentar significativamente a impedância de entrada do amplificador mantendo a margem necessária de sua resistência à geração em altas frequências; margem de estabilidade insuficiente ao operar em uma carga com componente capacitivo.

Foi possível eliminar essas deficiências alterando o circuito de conexão recomendado para o TDA7294 (Fig. 12). Um filtro passa-baixa R2C1 com frequência de corte de 50...100 kHz é instalado na entrada do microcircuito, os capacitores de óxido C2, C3 e C4 são substituídos por tereftalato de polietileno, a resistência de entrada é aumentada para 1 MOhm (R3 = 1 M), a estabilidade do amplificador é aumentada devido à inclusão de um resistor R9 do indutor L1, capacitores C6, C12 e resistor R8 em sua saída.

UMZCH em um chip TDA7294

O amplificador usa resistores MLT-1.0 (R8) e MLT-0,25 (o resto), capacitores - K73-17 (C2-C5). KT-1 (C1, C6). KM-5 (S7, S8.S12), K50-16 (S9-S11).

O ganho da versão modificada do amplificador é determinado pela relação das resistências dos resistores R6/R1 e pode variar dentro de uma ampla faixa selecionando o resistor R1. Neste caso, para garantir a margem de estabilidade necessária, poderá ser necessário esclarecer o valor do condensador C6.

Na implementação prática do UMZCH de acordo com o diagrama acima, é aconselhável complementá-lo com um dispositivo de proteção de carga do componente de tensão CC, fusíveis nos circuitos de potência e um indicador de sobrecarga.

Para aumentar a potência de saída (ou tensão de saída), os microcircuitos TDA7294 podem ser conectados utilizando o circuito ponte recomendado pelo fabricante (Fig. 13).

UMZCH em um chip TDA7294

A resposta em frequência do amplificador em ponte é mostrada na Fig. 14, e a dependência do coeficiente harmônico na potência de saída está na Fig. 15 e 16.

As mesmas características são garantidas quando os amplificadores são interligados usando circuitos modificados (Fig. 17). Para seu funcionamento ideal neste modo, é necessário cumprir as seguintes igualdades: R6.1 = R6.2 = Radd e R1.1 = R1.2. onde R6.1. R6.2, R1.1. R1.2 é a resistência dos resistores nos circuitos OOS UMZCH1 e UMZCH2 (ver Fig. 12), e Radd é a resistência do resistor conectado entre os pontos C1 e B2 (Fig. 17).

UMZCH em um chip TDA7294

Estas condições são atendidas ao usar resistores com desvio de resistência do valor nominal de ± 1%.

Autor: A.Syritso, Moscou

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