В статье описаны микросхемы УМЗЧ фирмы ST Microelectronics с выходной мощностью до 1 Вт, предназначенные для портативных плееров, беспроводных и сотовых телефонов и многих других устройств.

Микросхемы TDA7233, TDA7233D работают в широком диапазоне напряжений питания — 1,8... 15В, имеют функцию выключения (MUTE), существенно снижая потребление тока в этом режиме, очень хорошо подавляют пульсации источника питания.

Рис.2.

Микросхемы (рис. 1) выпускаются в восьмивыводных корпусах двух типов - Minidip (TDA7233) и в корпусе для поверхностного монтажа SO8 (TDA7233D).

Разводка выводов микросхем TDA7233 и TDA7233D несколько отличается (см. рис. 2).

 

Типовая схема включения приведена на рис. 3.

Конденсаторы СЗ и С4 — блокировочные по цепи питания, С5 — выходной разделительный, цепь C6R2 служит для обеспечения устойчивости усилителя.

Рис.3.

Конденсатор С2 подавляет пульсации напряжения источника питания.

Микросхемы имеют два вывода для подключения к общему проводу — сигнальный (вывод 1) и выходного каскада (вывод 4 у TDA7233 и вывод 3 у TDA7233D), они должны быть соединены.

Выход микросхемы активизируется при соединении вывода 2 с общим проводом, если же этот вывод свободен, микросхема выключается.

 

 

В табл. 1 приведены параметры микросхем, они определены для напряжения питания 6В и температуры окружающей среды 25 °С.

 

Таблица 1.

 

Типовые зависимости параметров приведены на рис. 4—8.

Графики на рис. 4 иллюстрируют возможный уровень выходной мощности в зависимости от напряжения питания при коэффициенте нелинейных искажений 10 % для двух сопротивлений нагрузки.

График коэффициента подавления пульсаций в функции частоты приведен на рис. 5.

Зависимости постоянного напряжения на выходе микросхемы, тока потребления и рассеиваемой мощности от напряжения питания проиллюстрированы на рис. 6—8 соответственно.

Образцы микросхем TDA7233D для экспериментов были любезно представлены редакции фирмой “Макро Тим”.

Проверка работы микросхем в стандартном варианте включения подтвердила заявленные параметры.

Рис.4. и Рис.5.

Можно отметить, что ограничение выходного сигнала при увеличении уровня входного происходит симметрично во всем диапазоне питающих напряжений.

Рис.6 и Рис.7.

При замыкании SA1 появление выходного сигнала происходит с заметной на слух задержкой - 0,2 с и с некоторым переходным процессом, в течение которого по осциллографу заметно несимметричное ограничение сигнала.

Рис.8 и Рис.14.

Уменьшение емкости конденсатора С1 приводит к сокращению задержки. Выключение при размыкании ключа происходит практически мгновенно.

 

Рис.9.

Увеличение сопротивления резистора R1 до 100 кОм не изменяет заметно положения рабочей точки усилителя, а при R1 = 1 МОм выходное постоянное напряжение увеличивается примерно на 150 мВ.

Входное сопротивление при подаче сигнала через конденсатор С1 на инверсный вход 7 микросхемы составляет приблизительно 750 Ом, что определяет относительно большую требуемую емкость этого конденсатора.

При низком выходном сопротивлении источника сигнала коэффициент усиления с этого входа практически такой же, как и с входа 8.

Наличие инвертирующего входа позволяет собрать из двух микросхем усилитель с вдвое большей выходной мощностью, при этом сопротивление нагрузки должно быть не менее 8 Ом.

Схема такого усилителя представлена на рис. 9. Конденсатор С7 служит для устранения генерации микросхемы DA2 на частоте порядка единиц мегагерц.

Подборкой резистора R3 устанавливают одинаковую амплитуду сигнала на выходах обеих микросхем.

Рис.10.

Усилитель на микросхеме TDA7233 или TDA7233D несложно превратить в относительно мощный генератор, например для генерации тревожного звукового сигнала (рис. 10).

Частота генерации по порядку величины составляет 1 кГц при емкости конденсатора С4 1000 пФ и в первом приближении обратно пропорциональна его емкости, она также зависит от емкости С1 и сопротивлений резисторов R1 и R2.

Емкость конденсатора С5 определяет тембр сигнала и его громкость.

Манипуляция сигнала происходит практически без задержки за счет уменьшения емкости конденсатора С1 по сравнению с рис. 3, но с заметным щелчком.

 

 

 

Конденсатор С2 (рис. 3), служащий для подавления пульсаций источника питания, в генераторе практически не нужен.

Рис.11.

На двух микросхемах TDA7233 или TDA7233D можно собрать двухтональный генератор (рис. 11), обеспечивающий более громкий и заметный сигнал.

Генераторы на микросхемах DA1 и DA2 работают на разных частотах, их выходные сигналы суммируются непосредственно на динамической головке ВА1.

 

При соотношении частот генераторов, близком к отношению целых чисел, например 2:3, возможна взаимная синхронизация генераторов, что обеспечивает звучание аккорда.

Используя генератор на микросхеме TDA7233 или TDA7233D можно построить источник отрицательного напряжения (рис. 12) или повышающий преобразователь (рис. 13).

  Рис.12 и рис.13

При указанном на рис. 12 и 13 значении емкости С4 частота генерации составляет около 13 кГц, уменьшение емкости С4 до 51 пФ увеличивает частоту почти в два раза, практически не влияя на параметры преобразователей.

На рис. 14 приведены зависимости выходного напряжения преобразователя по схеме рис. 12 и потребляемого им тока от тока нагрузки при напряжении питания 9 В.

 

Рис.15.

Нетрудно видеть, что потребляемый ток больше выходного примерно на табличное значение собственного тока потребления микросхемы, т. е. на 4...8 мА.

Замена диодов Шоттки на обычные уменьшает выходное напряжение примерно на 1 В.

При необходимости получения еще более высокого напряжения можно использовать повышающий трансформатор, который можно намотать на ферритовом кольце или использовать готовый, например, выходной трансформатор от двухтактного усилителя “карманного” приемника, включенный “наоборот”.

Пример схемы такого преобразователя с двуполярным выходом приведен на рис. 15.

С. Бирюков