Интегральные усилители звука в схемах на микроконтроллере

February 14, 2014 by admin Комментировать »

Любому МК  «на роду написано» генерировать сигналы, в том числе и звуковые, но их дальнейшим усилением должны заниматься «профессионалы», т.е. УНЧ. Если имеется возможность выбора между усилителем на россыпи транзисторов и «однокристальным» УНЧ на интегральной микросхеме, то многие останавливаются на втором варианте. Действительно, это недорого, доступно, занимает мало места и, самое главное, не требует регулирования и подбора ЭРИ, поскольку электрические параметры гарантируются в даташитах согласно типовой схеме.

Когда выгодно применение интегральных УНЧ совместно с MK? Во-первых, при желании получить выходную мощность более 1 Вт. Во-вторых, для качественного воспроизведения оцифрованной речи и музыки в каналах ШИМ и ЦАП.

Физику обмануть нельзя, поэтому для получения большой выходной мощности надо увеличивать напряжение питания или применять мостовые схемы. Кроме того, при прочих равных условиях мощность, отдаваемая в нагрузку, будет выше с динамиком, имеющим более низкое сопротивление, стандартно 4; 8; 16 Ом.

Различают УНЧ «моно» (Рис. 2.64, а…и) и «стерео» (Рис. 2.65, a…r). На всех последующих схемах звуковые сигналы будут генерироваться цифровыми выходами MK. Но аналогично строятся усилители для выходов ШИМ и каналов ЦАП.

Рис. 2.64. Схемы подключения интегральных монофонических усилителей звука (начало):

а) УНЧ мощностью 1 Вт на микросхеме Д4/фирмы Philips. Обычно применяется в аппаратуре с батарейным питанием +4.5…+4.8 В;

б) УНЧ на микросхеме DA1 (фирма Philips) обеспечивает мощность 1 Вт при питании +6 В и 3 Вт при питания +11 В;

в) звуковые сигналы с двух каналов MK проходят через элементы С/, R1, смешиваются на резисторе R2 и усиливаются в УНЧ на микросхеме DA1; О

О Рис. 2.64. Схемы подключения интегральных монофонических усилителей звука

(продолжение):

г) УНЧ мощностью 0.25…0.4 Вт на микросхеме DA1 (фирма Motorola) применяется в телефонных аппаратах и спикерфонах;

д) УНЧ на микросхеме DA1 (фирма Philips) имеет усиление 26 дБ. При питании +13.2 В выходная мощность составляет 12/17 Вт (степлоотводом), коэффициент гармоник 0.5/10%. Усилитель «стерео», но используется только один канал «моно». Резистор Л2регулирует громкость;

е) джампер, установленный на соединитель S1, оперативно увеличивает усиление микросхемы DA1 на порядок;

ж) стереоусилитель на микросхеме DA1 (фирма STMicroelectronics) собран по мостовой схеме с удвоением мощности. Сигналы с линий МК должны быть строго противофазными, но для получения спецэффектов их частоты и фазы могут отличаться; О

О Рис. 2.64. Схемы подключения интегральных монофонических усилителей звука (окончание).

з) УНЧ на микросхеме DA1 (фирма STMicroelectronics) обеспечивает при питании +14 В выходную мощность 4 Вт на нагрузке 4 Ом. Максимальная мощность 12 Вт, но требуется радиатор. Вместо двухполярного используется однополярное питание с искусственной средней точкой на делителе R1, R5. На резисторе Л7смешиваются разные звуковые сигналы с трёх выходов MK;

и) УНЧ на микросхеме DA1 (фирма National Semiconductor) обеспечивает мощность 0.7 Вт при питании +9 В. Цепочка R4, C3 устраняет самовозбуждение УНЧ.

Рис. 2.65. Схемы подключения интегральных стереофонических усилителей звука (начало):

а)         генерация стереозвукачерездвухканальный ШИМ. Элементы R1, R2, C1, С2служатфилрами, микросхема DA1 усиливает сигналы и подаёт их на громкоговорители BA1, BA2; О

б) малогабаритный стереофонический УНЧ на микросхеме DA1 (фирма Philips) обеспечивает при питании +3 В выходную мощность 0.14 Вт на каждый канал;

в) стереофонический УНЧ на микросхеме DA1 (фирма Philips) обеспечивает в каждом канале мощность 22 Вт при питании+14.4 В с коэффициентом гармоник 10%. Резисторами R1, R2регулируется громкость звука в каждом канале. Конденсаторы C3, C4нужны для сигналов ШИМ;

г) стереофонический УНЧ на микросхеме /Ш(фирма Philips) при питании+14.4 В обеспечивает в каждом канале мощность 25/40 Вт (с теплоотводом) при коэффициенте гармоник 0.5/10%. Если сигналы с выходов MK запараллелить (пунктир), то пропадёт эффект стереозвучания.

Источник: Рюмик, С. М., 1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып. 2 / С. М. Рюмик. — М.:ЛР Додэка-ХХ1, 2011. — 400 с.: ил. + CD. — (Серия «Программируемые системы»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты