TL072 — 2х канальный, малошумящий операционный усилитель с входным каскадом на полевых транзисторах — DataSheet
TL072 — Расположение выводов для корпуса SO-8 (Вид сверху)
- — Выход 1
- — Инвертирующий вход 1
- — Неинвертирующий вход 1
- — VCC — (Минус питания)
- — Неинвертирующий вход 2
- — Инвертирующий вход 2
- — Выход 2
- — VCC + (Плюс питания)
Особенности
- Широкий диапазон синфазного (до VCC + ) и дифференциального напряжения
- Низкий ток смещения на входе и ток смещения нуля
- Низкий уровень шумов en = 15 нВ/√Гц (тип.)
- Зашита от короткого замыкания на выходе
- Входной каскад на полевых транзисторах с высоким входным сопротивлением
- Низкие гармонические искажения: 0,01 % (тип.)
- Внутренняя частотная компенсация
- Работа без эффекта «защелкивания»
- Высокая скорость нарастания: 16 В/мкс (тип.
)
)Сопутствующие серии
- См. TL071 для версии с одним операционным усилителем
- См. TL074 для версии с четырьмя операционными усилителями
Описание
TL072, TL072A и TL072B — это высокоскоростные сдвоенные операционные усилители с входом на полевых транзисторах, включающие хорошо согласованные высоковольтные полевые транзисторы и биполярные транзисторы в монолитной интегральной схеме.
Устройства характеризуются высокими скоростями нарастания, низким входным смещением и током смещения, а также низкими температурными коэффициентами напряжения смещения.
1 Внутренняя принципиальная схема
Рисунок 1: Принципиальная схемаАбсолютные максимальные значения и условия эксплуатации
| Обозначение | Параметр | TL072I, Al, Bl TL072C, AC, BC | Ед. Изм. |
| Vcc | Напряжение питания (1) | ±18 | В |
| Vin | Входное напряжение (2) | ±15 | В |
| Vid | Дифференциальное входное напряжение (3) | ±30 | В |
| Rthja | Тепловое сопротивление кристалл — окружающая среда, для корпуса SO8 (4) | 125 | °C/Вт |
| Rthjc | Тепловое сопротивление кристалл — корпус, для корпуса SO8 (4) | 40 | °C/Вт |
| Длительность короткого замыкания на выходе (5) | Бесконечно | ||
| Tstg | Температура хранения | от -65 до +150 | °C |
| ESD | HBM: Модель человеческого тела(6) MM: Модель машины(7) CDM: Модель зарядного устройства(8) | 1 200 1.  5 | кВ |
Примечания:
(1) Все значения напряжения, за исключением дифференциального напряжения, измеряются относительно нулевого опорного уровня (земли) питающих напряжений, где нулевой опорный уровень является средней точкой между VCC+ и VCC-.
(2) Величина входного напряжения никогда не должна превышать величину напряжения питания или 15 вольт, в зависимости от того, что меньше.
(3)Дифференциальные напряжения представляют собой напряжения между неинвертирующими входами и инвертирующими.
(4) Короткое замыкание может вызвать чрезмерный нагрев. Одновременные короткие замыкания на всех усилителях могут привести к разрушению устройства.
(5) Выход может быть закорочен на землю или на любой источник питания. Температура и/или напряжение питания должны быть ограничены, чтобы гарантировать, что номинальное значение рассеиваемой мощности не будет превышено.
(6) Модель человеческого тела: конденсатор 100 пФ разряжается через резистор 1,5 кОм между двумя выводами устройства. Это делается для всех пар комбинаций выводов с другими выводами.
(7) Модель машины: конденсатор емкостью 200 пФ заряжается до заданного напряжения, затем разряжается непосредственно между двумя выводами устройства без внешнего последовательного резистора (внутренний резистор < 5 Вт). Это делается для всех пар комбинаций выводов с другими выводами.
(8) Модель зарядного устройства: все контакты плюс корпус заряжаются вместе до указанного напряжения, а затем разряжаются непосредственно на землю.
| Обозначение | Параметр | TL072I, Al, Bl | TL072C, AC, BC | Ед. изм. |
| Vcc | Напряжение питания | от 6 до 36 | от 6 до 36 | В |
| Toper | Диапазон рабочих температур окружающего воздуха | от -40 до+125 | от 0 до +70 | °C |
Условия эксплуатации3 Электрические характеристики
Обозначение | Параметр | TL072I, AC. Al, BC. Bl | TL072C | Ед. Изм. | |||||
Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | ||||
Vio | Входное напряжение смещения (Rs = 50 Ом) Tamb = +25 °C | TL072 | 3 | 10 | 3 | 10 | мВ | ||
TL072A | 3 | 6 | |||||||
TL072B | 1 | 3 | |||||||
Входное напряжение смещения (Rs = 50 Ом) Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax | TL072 | 13 | 13 | ||||||
TL072A | 7 | ||||||||
TL072B | 5 | ||||||||
ΔVio/ΔT | Дрейф напряжения смещения на входе | 10 | 10 | мкВ/°C | |||||
lio | Разность входных токов, Tamb = +25 °C (1) | 5 | 100 | 5 | 100 | пA | |||
Разность входных токов, Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax | 4 | 10 | нA | ||||||
lib | Входной ток смещения, Tamb = +25 °C (1) | 20 | 200 | 20 | 200 | пA | |||
Входной ток смещения, Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax | 20 | 20 | нA | ||||||
Avd | Статический коэффициент усиления при большом сигнале (RL = 2 кОм, VO = ±10 В), Tamb = +25 °C | 50 | 200 | 25 | 200 | В/мВ | |||
| Статический коэффициент усиления при большом сигнале (RL = 2 кОм, VO = ±10 В), Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax | 25 | 15 | |||||||
SVR | Коэффициент подавления пульсаций напряжения питания (RS = 50 Ом), Tamb = +25 °C | 80 | 86 | 70 | 86 | дБ | |||
Коэффициент подавления пульсаций напряжения питания (RS = 50 Ом), Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax | 80 | 70 | |||||||
Icc | Потребляемый ток, без нагрузки, Tamb = +25 °C | 1,4 | 2,5 | 1,4 | 2,5 | мА | |||
Потребляемый ток, без нагрузки, Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax | 2,5 | 2,5 | |||||||
Vicm | Диапазон входных напряжений | ±11 | от -12 до +15 | ±11 | от -12 до +15 | В | |||
CMR | Коэффициент ослабления синфазного сигнала (RS = 50 Ом), Tamb = +25 °C | 80 | 86 | 70 | 86 | дБ | |||
Коэффициент ослабления синфазного сигнала (RS = 50 Ом), Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax | 80 | 70 | |||||||
Ios | Output short-circuit current, Tamb = +25 °C | 10 | 40 | 60 | 10 | 40 | 60 | мA | |
Ток короткого замыкания на выходе, Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax | 10 | 60 | 10 | 60 | |||||
±Vopp | Размах выходного напряжения, Tamb = +25 °C | RL = 2 кОм | 10 | 12 | 10 | 12 | В | ||
RL = 10 кОм | 12 | 13,5 | 12 | 13,5 | |||||
Размах выходного напряжения, Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax | 10 | 10 | |||||||
RL = 10 кОм | 12 | 12 | |||||||
| Обозначение | Параметр | TL072I, AC, Al, BC, Bl | TL072C | Ед. Изм. | ||||
| Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | |||
| SR | Скорость нарастания, Vin = 10 В, RL = 2 кОм, CL = 100 пФ, единичное усиление | 8 | 16 | 8 | 16 | В/мкс | ||
| t r | Время нарастания, Vin = 20 мВ, RL = 2 кОм, CL = 100 пФ, единичное усиление | 0,1 | 0,1 | мкс | ||||
| Kov | Перерегулирование, Vin = 20 мВ, RL = 2 кОм, CL = 100 пФ, единичное усиление | 10 | 10 | % | ||||
| GBP | Добротность усилителя, Vin = 10 мВ, RL = 2 кОм, CL = 100 пФ, F= 100 кГц | 2,5 | 4 | 2,5 | 4 | мГц | ||
| Ri | Входное сопротивление | 1012 | 1012 | Ом | ||||
| THD | Суммарный коэффициент гармоник, F= 1 кГц, RL = 2 кОм, CL = 100 пФ, Av = 20 дБ, Vo = 2 Vpp | 0,01 | 0,01 | % | ||||
| en | Эквивалентное напряжение шумов, приведенное ко входу, Rs = 100 Ом, F= 1 кГЦ | 15 | 15 | нВ/√Hz | ||||
| ∅m | Запас по фазе | 45 | 45 | градусов | ||||
| V01/V02 | Разделение каналов, Av = 100 | 120 | 120 | дБ | ||||
3)Примечания:
(1)Входные токи смещения представляют собой токи утечки перехода, которые примерно удваиваются при повышении температуры перехода на каждые 10 °C.
4 Информация об измерении параметров
Рисунок 18: Повторитель напряженияРисунок 19: Инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления 105 Типовая схема применения
Рисунок 20: Квадратурный генератор на 100 кГц- Значения резисторов на рис. 20 можно настроить для симметричного выхода.
20 можно настроить для симметричного выхода.6 Чертеж для корпуса SO-8
Рисунок 21: Чертеж корпуса SO8| Ref. | Габаритные размеры | |||||
| Миллиметры | Дюймы | |||||
| Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | |
| A | 1,75 | 0,069 | ||||
| A1 | 0,10 | 0,25 | 0,004 | 0,010 | ||
| A2 | 1,25 | 0,049 | ||||
| b | 0,28 | 0,48 | 0,011 | 0,019 | ||
| c | 0,17 | 0,23 | 0,007 | 0,010 | ||
| D | 4,80 | 4,90 | 5,00 | 0,189 | 0,193 | 0,197 |
| E | 5,80 | 6,00 | 6,20 | 0,228 | 0,236 | 0,244 |
| E1 | 3,80 | 3,90 | 4,00 | 0,150 | 0,154 | 0,157 |
| e | 1,27 | 0,050 | ||||
| h | 0,25 | 0,50 | 0,010 | 0,020 | ||
| L | 0,40 | 1,27 | 0,016 | 0,050 | ||
| к | 1° | 8° | 1° | 8° | ||
| ccc | 0,10 | 0,004 | ||||
7 Информация для заказа
| Код заказа | Температурный диапазон | Корпус | Упаковка | Маркировка |
| TL072IDT | -40 °C, +125 °C | SO8 | Лента и катушка | 0721 |
| TL072AIDT | 072AI | |||
| TL072BIDT | 072BI | |||
| TL072CDT | 0 °C, +70 °C | 072C | ||
| TL072ACDT | 072AC | |||
| TL072BCDT | 072BC | |||
| TL072IYDT (1) | -40 °C, +125 °C | SO8 (автомобили) | 072IY | |
| TL072AIYDT (1) | 072AIY | |||
| TL072BIYDT (1) | 072BIY |
(1)Квалифицированы и охарактеризованы в соответствии с AEC Q100 и Q003 или эквивалентными, расширенный отбор в соответствии с AEC Q001 и Q002 или эквивалентными.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
admin ДаташитыVIPER22A- Основной ключ импульсного блока питания с низким энергопотреблением
Рекомендации по сборке усилителя Мосфит
Не смотря на примитивную схемотехнику данный усилитель мощности имеет довольно не плохие характеристики, приятное звучание и в середине восьмидесятых был запетентован (инфа по номеру патентаи и автору погибла вместе с жестким диском — пардон). С тех пор элементная база изменилась довольно сильно и схему получилось упростить сохранив саму идею и получив лучшие характеристики без снижения надежности. Принципиальная схема усилителя мощности с использование полевых транзисторов в оконечном каскаде приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 Усилитель мощности МОСФИТ. Принципиальная схема УВЕЛИЧИТЬ
Усилитель имеет 4 подмодификации, отличающиеся друг от друга выходной мощностью и может на нагрузк 4 Ома выдавать 100, 200, 300 и 400 Вт.
Конструктивно усилитель выполнен на печатной плате, причем сколько ватт выдаст усилитель зависит именно от длины платы, поскольку плата выполнена таким образом, что позволяет изменять количество устанавливаемых оконечных транзисторов.
Данный усилитель мощности имеет предварительный буферный усилитель напряжения, выполненый на операционном усилителе TL071 и двукаскадный двухтактный усилитель мощности — именно мощности, поскольку производится усиление и по току и по напряжению. Схемотехника выходного каскада построена таким образом, что по сути представляет собой два независимых усилителя — для положительной полуволны звукового сигнала (VT1 — драйвер, VT3, VT5, VT7, VT9 — оконечники) и для отрицательной полуволны (VT2 — драйвер, VT4, VT6, VT8, VT10 — оконечники). Оба усилителя охвачены своими местными отрицательными обратными связями: R13-R9 и R14-R10, от соотношения номиналов этих резисторов и зависит коф усиления данного каскада. В данном случае он выбран таким образом, чтобы получить минимальные искажения в этом каскаде и менять номиналы не рекомендуется (R13 и R14 — лучше не менять, R9 и R10 могут быть от 27 до 43 Ом, оптимально — 33 или 39 Ом).
Поскольку последний каскад усилителя работает в усилительном режиме, то входя в режим насыщение сопротивление между выходом усилителем и источником питания становится мнимально возможным (0,2-0,5 Ома). Именно это позволяет усилителю по отношению к традиционным усилителям с эмиттерными повторителями на выходе иметь значительно больший КПД, поскольку амплитуда выходного сигнала практически от напряжения питания отличается на пару вольт в отличии от усилителей с эмиттерными повторителями на выходе (рисунок 2-а амплитуда выходного сигнала данного усилителя, 2-б — амплитуда усилителя мощности VL).
Рисунок 2-а
Рисунок 2-б
Кроме местной отрицательной обратной связи (ООС) весь усилитель охвачен другой веткой ООС — R32-R2, от номиналов которой зависит коф усиления всего усилителя. В данном случае коф усиления при этих номиналах равен Ku = R32 / (R2 + 1) . При указананных на схеме номиналах коф усиления составляет примерно 48 раз или чуть больше 33 дБ, а уровень THD не превышает 0,04% при выходной мощности 300 Вт (4 пары оконечных транзисторов и питание ±65 В).
Перечень необходимых для самостоятельной сборки усилителя мощности элементов сведен в таблицу:
| C4,C3 = 2 x 470.0u х 25V C9,C10 = 2 x 470.0u x 100V C6,C7,C2 = 3 x 1.0u x63V C5 = 1 x 100p C1 = 1 x 680p C8 = 1 x 0.1u R1,R32 = 2 x 47k VD2,VD1 = 2 x 15V (стабилитроны на 1,3W) VT1 = 1 x BD139 X1 = 1 x TL071 |
| Усилитель мощности на полевых транзисторах МОСФИТ усилитель на полевых транзисторах для сабвуфера простой усилитель мощности самостоятельная сборка усилителя мощности на полевых транзисторах |
Чертеж печатной платы в формате LAY можно скачать здесь, расположение деталей на плате показано на рисунке 3.
Рисунок 3 Расположение деталей на печатной плате усилителя мощности МОСФИТ УВЕЛИЧИТЬ
ВЗЯТЬ В ФОРМАТЕ LAY
Внешний вид собранного варианта усилителя мощности на 400 Вт с полевыми транзисторами IRFP240 и IRFP9240 показан на рисунке 4.
Рисунок 4 Внешний вид усилителя мощности МОСФИТ на 400 Вт
Как видно из фотографии оконечные транзисторы установлены не совсем традиционно — они развернуты внутрь платы и крепятся к теплоотводу через имеющиеся в плате отвертия, диаметр которых позволяет пропустить через них крепеж вместе с головкой (винты или саморезы диаметром 3 мм). Такая компjновка позволила существенно сократить размеры печатной платы усилителя.
Из особеностей усилителя так же следует отметить, что фланцы оконечных транзисторов соеденены между собой и выходом усилителя, поэтому при использовании небольших теплоотводов с принудительным охлаждением можно не использовать диэлектрические прокладки а изолировать радиатор от корпуса.
При использование теплоотводов с естественной конвекцией воздуха размеры теплоотвода уже становяться довольно большими и подавать на них выход усилителя не рекомендуется — слишком большие наводки он будет создавать, что при неудачном монтаже плат в корпусе может вызвать возбуждение усилителя даже не смотря на его довольно жесткую устойчивость.
На рисунке 5 и 6 приведены карты напряжений для варианта усилителя на 200 Вт при напряжении питания усилителя ±45 В и двумя парами оконечных транзисторов и усилителя на 400 Вт при напряжении питания ±65 В. Оба варианта нагружены на эквивалент акустической системы (желтый прямоугольник) и используют в качестве источника питания не идеальные источники питания, имеющие свое собственное сопротивление.
Рисунок 5 Карта напряжений усилителя мощности на 200 Вт и питании ±45В
Рисунок 6 Карта напряжений усилителя мощности на 400 Вт и питании ±65В
Пожалуй стоит заметить, что в модели использовались транзисторы IRF640-IRF9640, как ближайшие аналоги IRFP240-IRFP9240, но с меньшей мощностью рассеиваниея кристалом тепла, поскольку имеют корпус ТО-220 против ТО-247.
Тем не менее IRF640-IRF9640 в симмуляторе полностью справились с возлагаемыми на них задачами, а так же могут быть использованы в усилителе в качестве оконечных транзисторов. Однако, при использовании корпусов ТО-220 не следует забывать, что можность одного корпуса ТО-220 не должна превышать 60 Вт, в отличии от корпуса ТО-247 — до 100-120 Вт. Другими словами — при использовании в качестве оконечных транзисторов IRF640-IRF9640 с усилителя с четырмя парами снимать более 240 Вт не рекомендуется.
На рисунках 7 и 8 показаны карты токов, потекающих через каждый элемент усилителя в режиме покоя (входной сигнал отсутствует).
Рисунок 7 Карта токов усилителя мощности при напряжении питания ±45 В.
Рисунок 8 Карта токов усилителя мощности при напряжении питания ±65 В.
Ток покоя оонечного каскада следует выставлять в пределах 30-40 мА — этого вполне достаточно для полного исчезновения искажений «ступенька» и технологического запаса на повышение напряжения питания.
Пожалуй об этом стоит сказать отдельно:
Данный усилитель не имеет ни каких токостабилизирующих цепочек, следовательно при изменении напряжения питания будут изменяться и режимы работы оконечного каскада — при увеличении питания ток покоя будет увеличиваться, при снижении — уменьшаться. Особого значения это не имеет, если напряжение сети изменяется в пределах 5% или для усилителя используется стабилизированный блок питания, но если напряжение питания сети снизится на 10 %, что на перефирии случается довольно часто, то на выходе усилителя уже гарантированно появится ступенька, а если повысится на 10%, то ток покоя уже будет составлять 0,45 А, а выделяемая на каждом транзисторе мощность (при питании ±65 В + 10% и четырех парах оконечников) составит порядка 30 Вт, что в итоге вызовет выделение тепла порядка 200 Вт, причем это на холостом ходу.
Именно по этой причине рекомендуется этот усилитель использовать в качестве широкополосного при не изменном напряжении питания, либо в качестве усилителя для сабвуфера и установкой тока покоя в пределах 15-20 мА.
При снижении питания появившуюся «ступеньку» низкочастотная динамическая головка просто не в состоянии воспроизвести за счет инерционности дифузора, а при повышении ток покоя останеться в пределах допустипого и такого сильного разогрева теплоотвода не произойдет.
В качестве термостабилизирующих элементов используются диоды VD3-VD4, которые могут быть установлены как на радиатор, так и оставаться на печатной плате — мгновенного разогрева все равно не происходит, поэтому скорости разогрева платы, установленной над радиатором вполне хватает. На рисунке 8 показаны тока, протекающие в каскадах при температуре 20°С, а на рисунке 9 — при температуре 60°С, т.е. температура увеличилась в 3 раза.
Рисунок 8 Токи в каскадах усилителя мощности при температуре 20°С
Рисунок 9 Токи в каскадах усилителя мощности при температуре 60°С
Поскольку оконечный каскад усилителя имеет свой собственный коф усиления ОЧЕНЬ важно обеспечить на входе этого каскада напряжение максимально приблежонное к нулю, поскольку как видно из рисунков 5 и 6 постоянное напряжение на выходе операционного усилителя величиной в 13 мВ на выходе усилителя уже приобретает величину в 66 мВ, т.
е. увеличивается практически в 5 раз. Микросхемы от различных производителей имеют разное напряжение постоянной составляющей на выходе усилителя соответсвенно будет тоже отличаться довольно значительно и если постоянное напряжение на выходе усилителя больше 0,05-0,08 В, то придется либо искать микросхему другого типа, либо другого производителя, причем не гарантия, что новая микросхема будет по этим параметрам лучше той, которая уже стоит.
Поэтому стоит обратиться в даташнику на TL071, в котором имеется принципиальная схема самого операционного усилителя. Изучив внимаетльно описание становится понятным, что производитель предусмотрел подобную ситуацию и вполне разумно вывел точки балансировки на выводы микросхемы (выводы 1 и 5 рисунка 10).
Рисунок 10 Принципиальная схема операционного усилителя TL071
Подстроечный резистор лучше выбрать многооборотным и установить его непосредственно на корпус микросхемы распаяв выводы резистора на балансирующие выводы микросхемы, а движок резистора соединить с минусовым выводом питания.
Мнение о том, что постоянное напряжение может возникать из за разбросов параметров транзисторов драйверного каскада не совсем верно. Усилитель мощности охвачен довольно хорошей ООС и посотянное напряжение остается не изменным даже при использовании не комплементарных пар в драйверном каскаде, а так же при отличии номаналов резисторов R9 и R10 на 10 % относительно необходимых (R9 составлял 36 Ом, а R10 — 30 Ом). Во всех экспериментах только увеличивался уровень THD, но ни как не изменялась величина постоянного напряжения на выходе усилителя.
Несколько слов об ошибках монтажа:
В целях улучшения читаемости схем расмотрим усилитель мощности с двумя парами оконечных полевых транзисторов и питании ±45 В.
В качестве первой ошибки попробуем «запаять» стабилитроны VD1 и VD2 не правильной полярностью (правильное включение показано на рисунке 11). Карта напряжений приобретет вид, показанный на рисунке 12.
Рисунок 11 Цоколевка стабилитронов BZX84C15 (впрочем и на диодах цоколевка такая же).
Рисунок 12 Карта напряжений усилителя мощности при неправильном монтаже стабилитронов VD1 и VD2.
Данные стабилитроны нужны для формирования напряжения питания операционного усилителя и выбраны на 15 В исключительно из за того, что это напряжение является для данного операционного усилителя оптимальным. Работоспособность без потери качества усилитель сохраняет и при использовании рядом стоящих по линейке номиналов — на 12 В, на 13 В, на 18 В (но не более 18 В). При неправильном монтаже вместо положенного напряжения питания опреционный усилитель получает лишь напряжение падения на n-p переходе стаблитронов. Ток покая регулируется нормально, на выходе усилителя присутсвует небольшое постоянное напряжение, выходной сигнал отсутсвует.
Так же возможен не правильный монтаж диодов VD3 и VD4. В этом случае ток покоя ограничивается лишь номиналами резисторов R5, R6 и может достигать критической величины. Сигнал на выходе усилителя будет, но довольно быстрый нагрев оконечных транзисторов однозначно повлечет их перегрев и выход усилителя из строя.
Карта напряжений и токов дляэтой ошибки показаны на рисунка 13 и 14.
Рисунок 13 Карта напряжений усилителя при неправильном монтаже диодов термостабилизации.
Рисунок 14 Карта токов усилителя при неправильном монтаже диодов термостабилизации.
Следующей популярной ошибкой монтажа может быть неправильный монтаж транзисторов предпоследнего каскада (драйверов). Карта напряжений усилителя в этом случае приобретает вид, показанный на рисунке 15. В этом случае транзисторы оконечного касада полностью закрыты и на выходе усилителя наблюдается отсутсвие каких либо признаков звука, а уровень постоянного напряжения максимально приближен к нулю.
Рисунок 15 Карта напряжений при неправильном монтаже транзисторов драйверного каскада.
Далее самая опасная ошибка — попутаны местами транзисторы драйверного каскада, причем цоколевка тоже попутана в следствии чего прилагаемое к выводам транзисторов VT1 и VT2 является верным и они работают в режиме эмиттерных повторителей.
В этом случае ток через оконечный каскад зависит от положения движка подстроечного резистора и может быть от 10 до 15 А, что в любом случае вызовет перегрузку блока питания и быстрый разогрев оконечных транзисторов. На рисунке 16 показаны токи при среднем положении подстроечного резистора.
Рисунок 16 Карта токов при неправильном монтаже транзистров драйверного каскада, цоколевка тоже попутана.
Запаять «наоборот» вывода оконечных полевых транзисторов IRFP240 — IRFP9240 врядли получится, а вот поменять их местами получается довольно часто. В этом случае установленные в транзисторах диоды получаются в нелегкой ситуации — прилагаемое к ним напряжение имеет полярность соответсвующую их минимальному сопротивлению, что вызывает максимальное потребление от блока питания и как быстро они выгорят больше зависит от удачи чем от законов физики.
Фейверк на плате может случиться еще по одной причине — в продаже мелькают стабилитроны на 1,3 Вт в корпусе таком же как у диодов 1N4007, поэтому перед монтажом стабилитронов в плату, если они в черном корпусе стоит повнимательней ознакомиться с надписями на корпусе.
При монтаже вместо стабилитронов диодов напряжение питания операционного усилителя ограничено лишь номиналами резисторов R3 и R4 и потребляемым током самого операционного усилителя. В любом случае получившаяся величина напряжения значительно больше максимального напряжения питания для данного ОУ, что влечет его выход из строя иногда с отстрелом части корпуса самого ОУ, ну а дальше возможно появление на его выходе постоянного напряжения, близкого в напряжению питания усилителя, что повлечет появление постоянного напряжения на выходе самого усилителя мощности. Как правило оконечный каскад в этом случае остается работоспособным.
Ну и на последок несколько слов о номиналах резисторов R3 и R4, которые зависят от от напряжения питания усилителя. 2,7 кОм является наиболее универсальным, однако при питании усилителя напряжением ±80 В (только на 8 Ом нагрузку) данные резисторы будут рассеивать порядка 1,5 Вт, поэтому его необходимо заменить на резистор 5,6 кОм или 6,2 кОм, что снизит выделяемую тепловую мощность до 0,7 Вт.
|
|
Данный усилитель заслуженно обрел своих поклоников и начал обретать новые версии. Прежде всего изменению подверглась цепочка формирования напряжения смещения первого транзисторного каскада. Кроме этого в схему была введена защита от прегерузки.
В результате доработок принципиальная схема усилителя мощности с полевыми транзисторами на выходе приобрела следующий вид:
УВЕЛИЧИТЬ
Варианты печатной платы приведены в графическом формате (необходимо масштабировать)
Внешний вид получившейся модификации усилителя мощности приведен на фотографиях ниже:
Осталось в эту бочку меда плескануть ложку дегтя…
Дело в том, что используемые в усилителе полевые транзисторы IRFP240 и IRFP9240 прекратила выпуск фирма разработчик International Rectifier (IR), которая прилагала больше внимания к качеству выпускаемой продукции.
Основная проблема этих транзисторов — они разрабатывались для использования в источниках питания, но оказались вполне пригодными для звуковой усилительной аппаратуре. Повышенное внимание к качеству выпускамых компонентов со стороны International Rectifier позволяло не производя подбор транзисторов включать параллельно несколько транзисторов не беспокоясь об отличиях характеристик транзисторов — разброс не превышал 2%, что вполне приемлемо.
На сегодня транзисторы IRFP240 и IRFP9240 выпускаются фирмой Vishay Siliconix, которая не так трепетно относится к выпускаемой продукции и параметры транзисторов стали пригодными лишь для источников питания — разброс «коф усиления» транзисторов одной партии превышает 15%. Это исключает параллельное включение без предварительного отбора, а количество протестированных транзисторов для выбора 4 одинаковы переваливает несколько десятков экземпляров.
В связи с этим перед сборкой данного усилителя прежде всего следует выяснить какой фирмы транзисторы вы может достать.
Если в Ваших магазинах в продаже Vishay Siliconix, то настоятельно рекомендуется отказаться от сборки данного усилителя мощности — Вы рискуете довольно серьезно потратиться и ни чего не добиться.
Однако и работа по разработке «ВЕРСИИ 2» этого усилителя мощности и отсутствие приличных и не дорогие полевых транзисторов для выходного каскада заставили немного поразмышлять над будущим этой схемотехники. В результате был смоделирована «ВЕРСИЯ 3», использующая вместо полевых транзисторов IRFP240 — IRFP9240 фирмы Vishay Siliconix биполярную пару от TOSHIBA — 2SA1943 — 2SC5200, которые на сегодня еще вполне приличного качества.
Принципиальная схема нового варианта усилителя вобрала доработки «ВЕРСИИ 2» и притерпела изменения в выходном каскаде, позволив отказаться от использования полевых транзисторов. Принципиальная схема приведена ниже:
Принципиальная схема с использованием полевых транзисторов в качестве повторителей УВЕЛИЧИТЬ
В данном варианте полевые транзисторы сохранились, но они используются в качестве повторителей напряжения, что существенно разгружает драйверный каскад.
В систему защиты введена небольшая положительная связь, позволяющая избежать возбуждение усилителя мощности на границе срабатывания защиты.
Печатная плата в процессе разработки, орентировочно результаты реальных измерении и работоспособная печатная плата появятся в конце ноября, а пока можно предложить график измерения THD, полученный МИКРОКАП. Подробнее о данной программе можно почитать ЗДЕСЬ.
, техническое описание, эквиваленты, схема и технические характеристики
23 сентября 2021 – 0 комментариев
Устройства TL071H представляют собой версии следующего поколения стандартных устройств. Они обеспечивают исключительную ценность для приложений, чувствительных к стоимости, с такими функциями, как низкое смещение (1 мВ, типично), высокая скорость нарастания (20 В/мкс) и синфазный вход для положительного источника питания.
Высокая устойчивость к электростатическим разрядам (1,5 кВ, HBM), встроенные фильтры электромагнитных и радиочастотных помех, а также возможность работы в диапазоне температур от –40°C до 125°C позволяют использовать устройства TL07xH в самых сложных и требовательных приложениях. Это устройство поставляется в различных комплектациях, поэтому необходимо выбрать наиболее подходящий для вашего приложения.
Конфигурация выводов операционного усилителя TL071
Номер контакта | Название контакта | Описание контакта |
1 | НЗ | Выход операционного усилителя A |
2 | В– | Инвертирующий вход операционного усилителя A |
3 | В+ | Неинвертирующий вход операционного усилителя A |
4 | ВКК- | Заземление или минус (двуполярное питание) |
5 | НЗ | Неинвертирующий вход операционного усилителя B |
6 | ВЫХОД | Инвертирующий вход операционного усилителя B |
7 | ВКК+ | Выход операционного усилителя B |
8 | НЗ | Напряжение питания |
Особенности и характеристики
- Высокая скорость нарастания: 20 В/мкс (TL07xH, тип. )
- Низкое напряжение смещения: 1 мВ (TL07xH, тип.)
- Малый дрейф напряжения смещения: 2 мкВ/°C
- Низкое энергопотребление: 940 мкА/канал (TL07xH, тип.)
- Диапазон входного напряжения синфазного сигнала включает VCC+
- Низкие входные токи смещения и смещения
- Низкий уровень шума: Vn = 18 нВ/√Гц (тип.) при f = 1 кГц
- Выход защиты от короткого замыкания
- Низкое общее гармоническое искажение: 0,003 % (тип.)
- Широкое напряжение питания: от ± 2,25 В до ± 20 В и от ± 4,5 В до ± 40 В
)
Примечание : Полную техническую информацию можно найти в спецификации TL071 , приведенной в конце этой страницы.
TL071 Эквивалентный операционный усилитель
TL072, TL074, LM358, LM324, LM741C, LM709C, LM201, MC1439 и LM748
Где использовать операционный усилитель TL071
TL071 представляет собой однокорпусный операционный усилитель , что означает наличие в нем одного операционного усилителя.
Этот операционный усилитель имеет множество дополнительных функций, которые мы обсудим позже.
Главной отличительной чертой операционного усилителя TL071 является наличие в нем высоковольтных биполярных транзисторов, благодаря которым транзистор имеет очень высокое входное сопротивление и низкий ток смещения. Кроме того, этот операционный усилитель имеет низкий уровень шума и гармонических искажений, что делает его идеальным выбором для предварительных усилителей звука. Помимо этого, эти усилители могут использоваться в таких приложениях, как высокоскоростные интеграторы, быстрые цифро-аналоговые преобразователи, схемы выборки и хранения и многие другие схемы, требующие низкого входного напряжения смещения, низкого входного тока смещения, высокого входного импеданса, высокой скорости нарастания. скорость и широкая полоса пропускания. Устройства также демонстрируют низкий уровень шума и дрейф напряжения смещения. Поэтому, если вы ищете микросхему операционного усилителя с надежными функциями, эта микросхема является наиболее вероятной.
Как использовать операционный усилитель TL071
Мы можем использовать эту ИС для предварительного усиления звука, весов, ЭКГ и медицинских инструментов и т. д., она может обеспечить преимущество с точки зрения качества звука благодаря своей цена по сравнению с его характеристиками. В качестве теста ниже показана неинвертирующая конфигурация операционного усилителя,
. Коэффициент усиления операционного усилителя установлен на 10. Для этого мы использовали резистор 1K и резистор 9Резистор .1K, как вы можете видеть, для моделирования мы использовали переменный потенциометр, изменяя потенциометр, мы можем изменять входное напряжение, и выходное напряжение также будет варьироваться, для питания операционного усилителя мы использовали питание +12 В и -12 В. , поскольку коэффициент усиления операционного усилителя равен 10, поэтому, если мы подадим 1 В на вход, мы получим 10 В на выходе, смоделированная схема показывает именно это.
Применение
- Солнечная энергия: струнный и центральный инвертор
- Приводы двигателей: модули управления приводами переменного тока и сервоприводами и силовые каскады
- Однофазный сетевой ИБП
- Трехфазный ИБП
- Профессиональные аудиомикшеры
- Оборудование для проверки аккумуляторов
2D-модель и размеры
Если вы проектируете печатную плату или перфорированную плату с этим компонентом, то следующее изображение из TL071 Datasheet будет полезно, чтобы узнать его тип упаковки и размеры.
Метки
Операционный усилитель
Полевой транзистор
Analog Electronics
Распиновка микросхемы TL071, эквивалент, где мы можем использовать эту микросхему и другая информация ИС усилителя.
Объявления
Объявления
TL071 Характеристики/технические характеристики микросхемы:
- Схема с низким уровнем шума и искажений
- Защита от короткого замыкания на выходе
- Низкое потребление тока
- Без фиксатора
- JFET используется на входе
- Выходной ток 10 мА
- Быстрая скорость нарастания
- Очень низкие гармонические искажения
- Широкий диапазон рабочего напряжения от 6 В до 36 В
- Ток покоя составляет всего от 1,4 мА до 2,5 мА
- Недорогой и надежный
Конфигурация контактов TL071:
| Номер контакта | Название контакта | Описание контакта |
|---|---|---|
| 1 | Смещение N1 | Смещение Нуль 1 |
| 2 | IN- | Инвертирующий вход первого операционного усилителя ИС |
| 3 | IN+ | Неинвертирующий вход первого операционного усилителя ИС |
| 4 | Vcc- | Заземление/отрицательное соединение |
| 5 | Смещение N2 | Смещение Нуль 2 |
| 6 | Выход | Выход ИС |
| 7 | Vcc+ | Клемма положительного соединения микросхемы. |
| 8 | НЗ | Нет связи или нет связи с внутренней схемой ИС. |
TL071 Объяснение/описание:
TL071 — это микросхема семейства TL07X. TL07X также содержит другие двойные и счетверенные операционные ИС, которые называются TL072 и TL074. TL071 содержит внутри один операционный усилитель. Чип доступен в корпусах 8pin DIP и SO-8. Внутренняя схема микросхемы состоит из 14 транзисторов, 2 JFET, 11 резисторов, 1 диода, 1 конденсатора и 1 эпи-FET. Внутренняя схема микросхемы спроектирована так, чтобы обеспечить низкий уровень гармонических искажений и низкий уровень шума, что делает ее идеальной для использования в схемах предварительного усиления звука.
Кроме того, ИС также имеет защиту от короткого замыкания на выходе, отсутствие защелок, высокую скорость нарастания, низкое потребление тока, низкий ток покоя и многое другое, что делает его надежным устройством, а также делает его надежным для использования в коммерческих целях.
оборудование.
ИС также доступна в трех различных типах в зависимости от диапазона температур, который можно определить по первому алфавиту после номера детали. Если буква «C», то температура хранения и эксплуатации будет от 0 °C до 70 °C. Если этот алфавит «I», то его рабочая температура будет от -40°C до 85°C, а если этот алфавит «M», то его рабочая температура будет от -55°C до 125°C.
Кроме того, эта ИС не ограничивается только задачами предварительного усиления звука и может также использоваться в самых разных приложениях, перечисленных ниже.
Applications:
Audio preamplifiers
UPS
Inverters applications
Solar applications
Oscilloscopes
Oscillators
Voltage comparator Circuits
And more…
Replacement, Equivalent, Или альтернативные микросхемы / номера деталей:
Если вы не можете найти микросхему TL071, вы также можете использовать другие микросхемы этого семейства: TL072 и TL074 , и вам нужно будет использовать только один их внутренний операционный усилитель от любой из этих микросхем.
Другими ближайшими возможными заменами могут быть NE5534, TLE2071, TLE2072.
Схема применения:
На рисунке ниже показана схема предусилителя звука, использующая TL071 и несколько других компонентов. Рабочее напряжение схемы 9 В.В постоянного тока.
Руководство по безопасной эксплуатации / Абсолютные максимальные рейтинги:
Для каждого компонента существуют ограничения и рекомендации по использованию, эксплуатация компонента с превышением этих ограничений может привести к необратимому повреждению компонента или сокращению срока его службы, поэтому также важно узнайте об абсолютных максимальных номиналах каждого компонента, прежде чем использовать его в своей схеме или проекте.
Рабочее напряжение:
При работе ИС с двойным источником питания максимальное напряжение не должно превышать ±18 В, а с одним источником питания максимальное напряжение не должно превышать 36 В.
