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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE UMZCH sur la puce TDA7294. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Amplificateurs de puissance à transistors Le circuit intégré TDA7294 de SGS-THOMSON MICROELECTRONICS est conçu pour fonctionner dans les systèmes de reproduction sonore en tant qu'amplificateur de puissance. Le microcircuit est réalisé dans des boîtiers en plastique avec un substrat métallique et avec des fils moulés pour un montage vertical (« Multiwatt 15V ») et horizontal (« Multiwatt 15H ») sur des cartes de circuits imprimés. Chaque paquet contient 15 épingles rigides (Fig. 1).
Un schéma fonctionnel simplifié du TDA7294 est présenté sur la Fig. 2.
L'une des principales caractéristiques de ce microcircuit est l'utilisation de transistors à effet de champ dans les étages d'amplification préliminaire et de sortie. Ses avantages incluent une puissance de sortie élevée (jusqu'à 100 W avec une charge avec une résistance de 4 Ohms), la capacité de fonctionner dans une large plage de tensions d'alimentation (de 7,5 à 50 V), des caractéristiques techniques élevées (faible distorsion, faible bruit , large gamme de fréquences de fonctionnement, etc.), composants externes requis minimum et faible coût. Le microcircuit implémente les fonctions de désactivation rapide et silencieuse du signal de sortie ("Mute") et de passage en mode veille ("Stand-by"). Il existe également des unités de protection intégrées contre les courts-circuits dans la charge et la surchauffe des transistors de sortie. Un schéma de connexion et un brochage typiques du TDA7294 sont illustrés à la Fig. 3. Le but des broches principales du microcircuit ressort clairement de la figure. Les broches 5, 11, 12 non représentées ne sont pas utilisées. Le circuit PIC est connecté à la broche 6, le circuit de commande de blocage de l'étage de sortie est connecté à la broche 9 et le circuit de commande de blocage de l'étage d'entrée est connecté à la broche 10, et dans ce dernier cas, le contrôle est fourni uniquement pour l'entrée non inverseuse. . La broche 8 est reliée au substrat métallique du corps du microcircuit.
Le but des principaux éléments externes d'un circuit de connexion TDA7294 typique peut être vu sur la Fig. 3. La résistance R1 détermine la résistance d'entrée de l'UMZCH, les résistances R2, R3 (ou plutôt leur rapport R3/R2) - son gain ; les éléments R5C3 et R4C4 assurent le blocage silencieux des étages d'entrée et de sortie ; à partir des valeurs nominales des condensateurs C1. C2 détermine la limite de réponse en fréquence de l'amplificateur dans la plage des basses fréquences audio ; C7, C9 - condensateurs de blocage des circuits de puissance ; C6, C8 - condensateurs de filtre d'alimentation ; C5 remplit les fonctions d'un élévateur de tension dans le circuit PIC. principal spécifications techniques UMZCH lors de l'utilisation du circuit de connexion recommandé par l'entreprise :
En figue. 4 à 11 montrent les dépendances de la puissance de sortie de l'UMZCH sur la tension d'alimentation de chaque bras (Fig. 4, 5), la distorsion harmonique sur la puissance de sortie (Fig. 6, 7), la distorsion harmonique sur la fréquence (Fig. 8, 9). ), puissance dissipée sur la puissance de sortie (Fig. 10, 11).
Le circuit de connexion TDA7294 recommandé par le fabricant présente, selon l’auteur, un certain nombre d’inconvénients. Ceux-ci incluent : l'absence à l'entrée d'une puce de filtre passe-bas avec une fréquence de coupure de 50... 100 kHz, capable de protéger les circuits d'entrée de l'amplificateur des interférences des puissantes stations de télévision et de radio et des signaux induits par la sortie de l'amplificateur grâce au PIC ; l'utilisation de condensateurs à oxyde C2 - C4, qui peuvent réduire la fiabilité de l'amplificateur ; l'impossibilité d'augmenter significativement l'impédance d'entrée de l'amplificateur tout en conservant la marge nécessaire de sa résistance à la génération aux hautes fréquences ; marge de stabilité insuffisante lors du fonctionnement sur une charge avec un composant capacitif. Il a été possible de remédier à ces défauts en modifiant le circuit de connexion recommandé pour le TDA7294 (Fig. 12). Un filtre passe-bas R2C1 avec une fréquence de coupure de 50... 100 kHz est installé à l'entrée du microcircuit, les condensateurs à oxyde C2, C3 et C4 sont remplacés par des condensateurs en polyéthylène téréphtalate, la résistance d'entrée est augmentée à 1 MOhm (R3 = 1 M), la stabilité de l'amplificateur est augmentée grâce à l'inclusion d'une résistance shuntée à sa sortie R9 de l'inductance L1, des condensateurs C6, C12 et de la résistance R8.
L'amplificateur utilise des résistances MLT-1.0 (R8) et MLT-0,25 (le reste), des condensateurs - K73-17 (C2-C5). KT-1 (C1, C6). KM-5 (S7, S8.S12), K50-16 (S9-S11). Le gain de la version modifiée de l'amplificateur est déterminé par le rapport des résistances R6/R1 et peut varier dans une large plage en sélectionnant la résistance R1. Dans ce cas, pour assurer la marge de stabilité nécessaire, il peut être nécessaire de préciser la valeur du condensateur C6. Dans la mise en œuvre pratique de l'UMZCH selon le schéma ci-dessus, il est conseillé de le compléter par un dispositif de protection de charge contre la composante de tension continue, des fusibles dans les circuits de puissance et un indicateur de surcharge. Pour augmenter la puissance de sortie (ou la tension de sortie), les microcircuits TDA7294 peuvent être connectés à l'aide du circuit en pont recommandé par le fabricant (Fig. 13).
La réponse en fréquence de l'amplificateur en pont est illustrée à la Fig. 14, et la dépendance du coefficient harmonique sur la puissance de sortie est sur la Fig. 15 et 16. Les mêmes caractéristiques sont assurées lorsque les amplificateurs sont pontés à l'aide de circuits modifiés (Fig. 17). Pour leur fonctionnement optimal dans ce mode, il est nécessaire de respecter les égalités suivantes : R6.1 = R6.2 = Radd, et R1.1 = R1.2. où R6.1. R6.2, R1.1. R1.2 est la résistance des résistances dans les circuits OOS UMZCH1 et UMZCH2 (voir Fig. 12), et Radd est la résistance de la résistance connectée entre les points C1 et B2 (Fig. 17).
Ces conditions sont remplies lors de l'utilisation de résistances avec un écart de résistance par rapport à la valeur nominale de ± 1 %. Auteur : A.Syritso, Moscou
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