Tl431: схема, характеристики, datasheet и аналоги

↑ Реинкарнация шкафа в трехполосную колонку

Идея собрать АС самому родилась давно, но не было то времени, то возможности. Наконец собравшись, решил, что пора. До этого был опыт в сабвуферостроении. В качестве материала был использован ДСП толщиной 20 мм. Для этого был отправлен на переработку шкаф и пара полок. Все было выпилено электролобзиком в школе (спасибо ученикам 9 «Б» класса). По размерам: 850×170×260 мм. НЧ секция отделена перегородкой и получившийся объем НЧ секции оказался равным 35 литров.

Фазоинвертор насторен на 45 Гц (хотел пониже, но ФИ нужен был слишком длинным, для габаритов колонки), на фото общий вид, того, что получилось.

Изнутри все укреплено брусом 20×20, который посажен на ПВА, и все промазано герметиком. Снаружи колонки прошпаклеваны и покрыты шпоном (не ругайте строго, я клеил шпон первый раз, видны косяки). Далее планирую обклеить уголками (есть сколы шпона), и покрыть лаком.

Улучшение параметров выходного двухтактного каскада

Во всех транзисторных каскадах вообще и в двухтактном каскаде в частности возникают нелинейные искажения, которые зависят от многих факторов, а в частности от таких как нелинейность характеристик транзисторов и неполной симметрией плеч каскада. Чтобы уменьшить величину нелинейных искажений необходимо более тщательно подбирать транзисторы по величине коэффициента усиления, а также параметры самого каскада: режимы работы и применение отрицательной обратной связи.

Выходной каскад работающий в классе усиления B имеет значительно большие нелинейные искажения, чем каскад работающий в классе AB. Поэтому абсолютное большинство выходных каскадов работают в классе AB. Для установления такого режима работы необходимо создать некоторое напряжение смещения на базах транзисторов VT1 и VT2, которое зависит от величины сопротивления резистора R2. При этом уменьшается величина параметров Pвых.max и КПД каскада, поэтому величина тока коллектора транзисторов VT1 и VT2 не должна превышать 0,1 iC max.

Для уменьшения зависимости параметров выходного каскада от изменения температуры довольно часто вместо резистора R2 включают диоды или терморезисторы. В этом случае ток покоя выходных транзисторов устанавливается экспериментально: в случае, когда необходимо увеличить ток покоя последовательно с диодом включают резистор, а в случае, когда необходимо уменьшить ток покоя резистор ставят последовательно с диодом.

Теория это хорошо, но необходимо отрабатывать это всё практически ПОПРОБЫВАТЬ МОЖНО ЗДЕСЬ

Аналоги и комплементарная пара

Для замены транзистора необходимо использовать радиокомпоненты с наиболее близким техническими характеристиками.

Аналог VCEO IC PC hFE fT Корпус
BC337 45 0,8 0,625 100 210 ТО-92
Отечественное производство
КТ504Б 350 1 1 15 20 КТ-2-7
КТ660А 45 0,8 0,5 110 200 КТ-26 (ТО-92)
КТ928Б 60 0,8 0,5 50 250 КТ-2-7
КТ3102БМ 50 0,2 0,25 200 КТ-26 (ТО-92)
Импорт
BC184 30 0,2 0,3 240 150 ТО-92
BC637 60 1 1 40 50 ТО-92
2N4401 40 0,6 0,31 100 250 ТО-92
2N5818 40 0,75 0,5 150 135 ТО-92
MPSA06 80 0,5 0,625 50 100 ТО-92
SE6022 60 1 0,22 100 250 ТО-106

Примечание: характеристики аналогов в таблице взяты из даташип производителя.

Корпуса и цоколевка аналогов

Для комплементарной пары производители предлагают использовать ВС327.

AMS1117 Datasheet PDF

На рисунке 3 показана схема блока питания с гасящим конденсатором. Будьте осторожны! На элементах схемы будет присутствовать фаза сети 220 вольт. Но если все сделать правильно применительно к правилам по технике безопасности, то с успехом можно применить и данную версию БП. Конденсатор С1 в данной схеме должен быть рассчитан на напряжение не менее 680 вольт. Лучше применить конденсаторы, рассчитанные на работу непосредственно в цепях переменного тока и имеющими рабочее напряжение ̴250… ̴275V. Такие конденсаторы стоят во входном фильтре практически всех импульсных блоках питания. Хорошо для таких целей подходят отечественные конденсаторы МБГЧ. Емкость конденсатора выбирается из примерного условия, 1мкФ обеспечивает ток нагрузки 60мА. Так что емкость гасящего конденсатора можно уменьшить до 0,1мкФ. Диодный мост должен быть рассчитан на двойное амплитудное значение напряжения сети. Это порядка 800 вольт. У данной схемы понижение выходного напряжения происходит за счет емкостного делителя С1 и С3. Такой блок питания нельзя включать без нагрузки или нагрузкой недостаточной мощности, так как конденсатор фильтра С3 будет пробит недопустимо большим напряжением. В этом случае, что бы уменьшить напряжение на конденсаторе С3, надо увеличить его емкость. Чем больше емкость, тем меньше реактивное сопротивление переменному току.

В данном случае ток будет постоянным по знаку, но переменным по амплитуде. Проще всего застабилизировать выходное напряжение с помощью стабилитрона, включенного параллельно конденсатору С3, с напряжением стабилизации порядка пяти вольт. Если стабилитрон будет греться, то уменьшите емкость гасящего конденсатора. Резистор R2 необходим для разрядки гасящего конденсатора С1.

На рисунке 4 приведена еще одно схема БП. Это блок бесперебойного питания. Данную схему я не моделировал, она была срисована лет сорок назад из, я так думаю, журнала «Радио». Я думаю, что схема работает следующим образом: Когда в сети есть напряжение, есть напряжение и на коллекторе транзистора VT1. Есть напряжение и на выходе устройства, так как транзистор открыт током базы, проходящим: Минус батарейки -> База -> Эмиттер -> нагрузка -> Общий провод -> Плюс батарейки. Когда напряжения сети отсутствует, то нагрузка получает питание через открытый переход база-эмиттер транзистора. Транзистор – любой маломощный прямой проводимости

Обратите внимание, что регулировка тока нагрузки идет по отрицательной шине БП

На схемах 5 и 6 показаны так же трансформаторные блоки питания, но с разными стабилизаторами выходного напряжения. На схеме 5 в качестве стабилизатора напряжения базы транзистора используется светодиод, прямая ветвь вольтамперной характеристики которого, близка к вольтамперной характеристике стабилитрона. Но здесь, для получения нужной величины выходного напряжения потребуется подборка светодиода. А также величины резистора R4, для получения тока, примерно, 10мА. В данной схеме светодиод может являться и индикатором работы БП. В схеме, показанной на рисунке 6, в качестве задатчика выходного напряжения выступает цепь, состоящая из нескольких согласованно включенных диодов в прямом направлении. Здесь тоже возможно придется подобрать величину резистора R6 по минимально возможному току протекающим через диоды.

В заключении хотелось бы сказать, что сетевые трансформаторы можно с успехом заменить практически любым зарядным устройством от сотового телефона. Работающим, естественно и имеющим развязку от сети. Можно применить и другие комбинации узлов из разных схем.

Из всех схем самая надежная, это конечно с гасящим конденсатором, она не боится коротких замыканий в нагрузке, отсутствует пожароопасный сетевой трансформатор.

6.1. Основные особенности и качественные показатели ВКУ

Назначение ВКУ – обеспечить при заданном сопротивление нагрузки требуемый уровень сигнала. Если нагрузка активная, то ВКУ должен обеспечить необходимую мощность сигнала:

Если же нагрузка реактивная, например, СН, то необходимое выходное UВЫХ. Требуемый уровень выходного сигнала должен обеспечиваться при допустимых линейных и нелинейных искажениях, а также при возможности меньшем потреблением энергии источника питания. Для получается максимальной отдаваемой мощности УЭ должен работать в оптимальных условиях и иметь оптимальное сопротивления нагрузки:

;

Поскольку ВКУ работает при больших уровнях сигнала, то он создаёт основные нелинейные искажения усилителя, т.е. ВКУ работает в режиме “больших сигналов”.

ВКУ потребляет основную мощность источника питания, и экономичность является одной из основных характеристик:

где P = EП·i – потребляемая мощность. КПД можно представить и в другом виде:

(6.1)

i = ICP – среднее значение тока; в режиме класса А равное току в РТ. – коэффициент использования усилительного элемента по току; – коэффициент использования усилительного элемента по напряжению; – коэффициент использования источника питания. Уравнение (6.1) показывает, что КПД зависит от коэффициентов использования усилительного элемента и его режима работы.

Где и как мы можем использовать ?

Максимальная нагрузка, которую может выдерживать этот транзистор, составляет около 150 мА, что достаточно для работы многих устройств в цепи, например реле, светодиодов и других элементов схемы. Напряжение насыщения Uкэ.нас. составляет всего 0.3 В, что также удовлетворяет почти все потребности. Как обсуждалось выше, C945 имеет хороший коэффициент усиления постоянного тока hFE и низкий уровень шума, благодаря чему он идеально подходит для использования в каскадах схем предусилителя, усилителя звука или для усиления других сигналов в электронных цепях. Напряжение насыщения большинства биполярных транзисторов составляет 0,6 В, но у нашего С945 Uкэ.нас. = 0,3 В, поэтому он может работать в цепях низкого напряжения.

Простой усилитель звука своими руками

Собрать своими руками аудио усилитель звука без микросхем можно собрать на любых транзисторах, включая как биполярные, так и полевые. Приминение полевых транзисторов в выходном каскаде предоставило создать устройство, приближающееся по характеристикам к ламповым конструкциям.

Схема владеет следующими характеристиками:

  • АЧХ линейна в диапазоне 20 Гц-100 кГц
  • Коэффициент искажений на 1 кГц не превышает 0,003%
  • Выходная мощность 10 ватт на нагрузке 8 Ом

Для раскачки выходного каскада потребуется напряжение 0,7 вольт, которые должен обеспечить предварительный каскад. Операционный усилитель NE5534 можно заменить отечественным ОУ КР140УД608. Стабилитроны должны быть рассчитаны на напряжение стабилизации 18 вольт. 1N4705 можно заменить двумя последовательно включенными полупроводниками на 9 вольт каждый.

Как протекает ток по схеме

В начальный момент времени, при подключении питания, электролитический конденсатор С3 заряжается, и начинят питать коллектор и эмиттер транзистора VT1. А также ток проходит через делитель напряжения.
Делитель напряжения R1, R2 смещает базу VT1. Начинает течь ток смещения база-эмиттер (Б-Э), тем самым устанавливается рабочая точка УНЧ.

Когда входной сигнал поступает на клемму Х1, он проходит С1 и через делитель поступает на базу VT1 и частично уходит через эмиттер.

Входной сигнал притягивается коллектором VT1 и тем самым усиливается.

Та часть переменного сигнала, которая перешла на эмиттер транзистора, усиливается эмиттерными током. Он свободно проходит через С2, который в паре с R3 стабилизирует режим работы усилителя от перегрева и искажений.
В итоге входной сигнал усиленный коллекторно-эмиттерным (К-Э) током VT1 поступает на выход, то есть на динамическую головку BF1.

Модификации транзистора

Тип Pc Ucb Uce Ueb Tj Cc Ic hfe ft Корпус
BC337 0.36 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 20 pf 0.8 A 100 60 MHz TO-92
BC337-01 0.4 W 45 V 45 V 5 V 150 °C 20 pf 0.5 A 100 60 MHz TO-92
BC337-025 0.625 W 45 V 0.8 A 160 210 MHz TO-92
BC337-040 0.625 W 45 V 0.8 A 250 210 MHz TO-92
BC337-10 0.5 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 24 pf 1 A 67 50 MHz TO-92
BC337-16 0.36 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 20 pf 0.8 A 100 60 MHz TO-92
BC337-16BK 0.63 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 12 pf 0.8 A 60 100 MHz TO-92
BC337-25 0.36 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 20 pf 0.8 A 160 60 MHz TO-92
BC337-25BK 0.63 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 12 pf 0.8 A 100 100 MHz TO-92
BC337-40 0.36 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 20 pf 0.8 A 250 60 MHz TO-92
BC337-40BK 0.63 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 12 pf 0.8 A 170 100 MHz TO-92
BC337A 0.625 W 60 V 5 V 150 °C 5 pf 0.8 A 100 200 MHz TO-92
BC337A-16 0.625 W 60 V 60 V 5 V 150 °C 18 pf 0.8 A 160 100 MHz TO-92
BC337A-25 0.625 W 60 V 60 V 5 V 150 °C 18 pf 0.8 A 250 100 MHz TO-92
BC337AP 0.36 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 20 pf 0.8 A 100 60 MHz TO-92
BC337BP 0.36 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 20 pf 0.8 A 160 60 MHz TO-92
BC337BPL 0.625 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 18 pf 0.8 A 250 100 MHz TO-92
BC337CP 0.36 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 20 pf 0.8 A 250 60 MHz TO-92
BC337M 0.3 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 12 pf 0.8 A 100 100 MHz SOT23
BC337P 0.36 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 20 pf 0.8 A 100 60 MHz TO-92
BC337PL 0.36 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 20 pf 0.8 A 100 60 MHz TO-92
SBC337 0.625 W 50 V 35 V 5 V 150 °C 16 pf 0.8 A 100 100 MHz TO-92
TBC337 0.36 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 20 pf 0.8 A 100 60 MHz TO-92
TBC337-16 0.36 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 20 pf 0.8 A 100 60 MHz TO-92
TBC337-25 0.36 W 50 V 45 V 5 V 150 °C 20 pf 0.8 A 160 60 MHz TO-92

Простая схема усилителя звука изготовленного своими руками

При создании самодельного устройства, радиолюбителю приходится решать много различных задач. Одна из них связана с выходной мощностью, которая ограничивается напряжением питания. Прежде всего, это касается систем для автомобиля, так как они получают питание от бортовой сети. Образцовым вариантом будет приминение отдельных микросхем. Схема полного усилителя звука — это предварительный каскад с эффективными регуляторами тембра и оконечный блок. Предложенная конструкция содержит следующие характеристики:

  • Выходная мощность – 20 W X 2
  • Полоса частот – 40 – 18 000 Гц
  • Коэффициент искажений – 1,0%
  • Напряжение питания – 8-18 В

Усилитель звука для колонок схема печатной платы Мощный усилитель на микросхеме собранный своими руками можно использовать в домашних условиях или установить в автомобиле.

↑ Динамики для АС

Динамики для АС были выбраны из того, то было: НЧ — от муз. центра Aiwa (пластиковый каркас, бумажный диффузор на резиновом подвесе, мощность 15 Вт). СЧ — 10ГДН-1-4 (6ГД-6), неплохой динамик (пара была безжалостно извлечена из колонок «Элегия 101 стерео»).

ВЧ — 6ГДВ-6-16, с ним получилось все не так просто.Сначала хотел использовать китайский noname, но потом под руку попались ВЧ головки от АС-70 фирмы Радиотехника (6ГДВ-6-16). Отдал их друг, знавший о моем увлечении (на вопрос куда дел остальное — сказал, что отдал другим, а ВЧ никому оказались не нужны … ох надо было мне тогда насторожиться).

Были сделаны поправки и перевыпилено отверстие по ВЧ динамик, потом началось… Решил я померить их сопротивление, чтобы посчитать общее сопротивление АС, а динамики не подавали признаков жизни, вскрытие показало, что пациенту дали смертельную дозу мощи — не выдержало серд… в смысле катушка (каркас был в нескольких местах обуглен).

Схема

Учитывая, что LM317 может работать с максимальным током в 1,5 А, на выходе получаем относительно небольшую выходную мощность. К счастью, это ограничение можно преодолеть путем соединения нескольких LM317 параллельно, как представлено на схеме:

Увеличение по клику

Максимальное входное напряжение для LM317 составляет 40 В, поэтому, казалось бы, запитать усилитель можно от двухполярного источника с напряжением не более ±20 V. Однако, операционный усилитель, допускает работу с максимальным напряжением питания ±18 В. Поэтому, по мнению автора, работа схемы от источника питания с напряжением ±15В будет вполне разумным и безопасным решением.

Определившись с напряжением питания мы можем рассчитать необходимый ток покоя. Для нагрузки сопротивлением 8 Ом он составит 15 В/8Ω=1,875 А. Теоретическая максимальная мощность будет составлять около 14 Вт, хотя на практике получилось 12 Вт при чисто резистивной нагрузке. Так как акустическая система далека по своим свойствам от резистивной нагрузки, ток покоя следует взять несколько больший, например, 2,2А. В этом случае величина токозадающего резистора составит 1,25/2,2=0,56 Ω.

При этом на резисторе будет рассеивать чуть меньше 3 Вт, поэтому рекомендуется использовать резистор мощностью не менее 5 Вт. При таких параметрах потребляемая мощность одного канала усилителя составит 30×2,2=66 Вт.

А что вы хотели? Класс «А»!

Биполярный транзистор BC177 — описание производителя. Основные параметры. Даташиты.

Наименование производителя: BC177

Тип материала: Si

Полярность: PNP

Максимальная рассеиваемая мощность (Pc): 0.3
W

Макcимально допустимое напряжение коллектор-база (Ucb): 45
V

Макcимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер (Uce): 45
V

Макcимально допустимое напряжение эмиттер-база (Ueb): 5
V

Макcимальный постоянный ток коллектора (Ic): 0.1
A

Предельная температура PN-перехода (Tj): 175
°C

Граничная частота коэффициента передачи тока (ft): 130
MHz

Ёмкость коллекторного перехода (Cc): 7
pf

Статический коэффициент передачи тока (hfe): 70

Корпус транзистора:

BC177
Datasheet (PDF)

..1. bc177.pdf Size:49K _philips

DISCRETE SEMICONDUCTORSDATA SHEET*M3D125BC177PNP general purpose transistor1997 Jun 04Product specificationSupersedes data of 1997 May 01File under Discrete Semiconductors, SC04Philips Semiconductors Product specificationPNP general purpose transistor BC177FEATURES PINNING Low current (max. 100 mA)PIN DESCRIPTION Low voltage (max. 45 V).1 emitter2 base

..2. bc177 cnv 3.pdf Size:49K _philips

DISCRETE SEMICONDUCTORSDATA SHEET*M3D125BC177PNP general purpose transistor1997 Jun 04Product specificationSupersedes data of 1997 May 01File under Discrete Semiconductors, SC04Philips Semiconductors Product specificationPNP general purpose transistor BC177FEATURES PINNING Low current (max. 100 mA)PIN DESCRIPTION Low voltage (max. 45 V).1 emitter2 base

..3. bc177 bc178 bc179.pdf Size:269K _siemens

..4. bc177 bc178 bc179 a b .pdf Size:89K _cdil

Continental Device India LimitedAn ISO/TS 16949, ISO 9001 and ISO 14001 Certified CompanyPNP SILICON PLANAR EPITAXIAL TRANSISTORS BC177, A, B, C BC178, A, B, C BC179, A, B, C TO-18ABSOLUTE MAXIMUM RATINGSDESCRIPTION SYMBOL BC177 BC178 BC179 UNITCollector -Emitter Voltage VCEO 45 25 20 VCollector -Emitter Voltage VCES 50 30 25 VCollector -Base Voltage VCBO 50 30 25 VEmitter

..5. bc177 bc178 bc179 bc257 bc258 bc259 bc307 bc308 bc309 bc320 bc321 bc322.pdf Size:225K _microelectronics

0.1. bc177-bc178-bc179.pdf Size:86K _st

BC177BC178-BC179LOW NOISE GENERAL PURPOSE AUDIO AMPLIFIERSDESCRIPTIONThe BC177, BC178 and BC179 are silicon planarepitaxial PNP transistors in TO-18 metal case.Theyare suitable for use in driver audio stages, low noiseinput audio stages and as low power, high gaingeneral purpose transistors. The complementaryNPN types are respectively the BC107, BC108 andBC109.TO-18INTER

0.2. bc177-a-b.pdf Size:70K _comset

PNP BC177,A,B LOW NOISE GENERAL PURPOSE AUDIO AMPLIFIERS LOW NOISE GENERAL PURPOSE AUDIO AMPLIFIERS The BC177,A,B are silicon planar epitaxial PNP transistors mounted in TO-18 metal package. They are suitable for use in drive audio stages, low-noise input audio stages and as low power, high gain general purpose transistors. Compliance to RoHS. ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS Symbol Ra

 0.3. bc177dcsm.pdf Size:10K _semelab

BC177DCSMDimensions in mm (inches). Dual Bipolar PNP Devices in a hermetically sealed LCC2 Ceramic Surface Mount Package for High Reliability 1.40 0.152.29 0.20 1.65 0.13(0.055 0.006)(0.09 0.008) (0.065 0.005)Applications 2 314Dual Bipolar PNP Devices. A0.236 5rad. (0.009) V = 45V CEO6.22 0.13 A = 1.27 0.13I = 0.1A C(0.05

0.4. bc177csm.pdf Size:11K _semelab

BC177CSMDimensions in mm (inches). Bipolar PNP Device in a 0.51 0.10 Hermetically sealed LCC1 (0.02 0.004) 0.31rad.(0.012) Ceramic Surface Mount 3Package for High Reliability Applications 211.91 0.10(0.075 0.004)A0.31rad.Bipolar PNP Device. (0.012)3.05 0.13(0.12 0.005)1.40(0.055)1.02 0.10max.VCEO = 45V A =(0.04 0.004)

 0.5. bc157vi-a bc158vi-a-b bc159a-b bc177v-vi-a-b bc178v-vi-a-b bc179a-b kc307a-b-v kc308a-b-c kc309f-b-c kc636 kc638 kc640 kf423 kf470 kf517.pdf Size:144K _tesla

Другие транзисторы… BC173
, BC173A
, BC173B
, BC173C
, BC174
, BC174A
, BC174B
, BC175
, A1015
, BC177A
, BC177AP
, BC177B
, BC177BP
, BC177C
, BC177P
, BC177V
, BC177VI
.

↑ Реанимация динамика ВЧ

Было открыто экстренное совещание в лице меня и жены (спасибо ей, что меня понимает), на котором было предложено перемотать катушки (опыт есть и немалый, но не такие динамики!). Прежде всего пришлось очищать каркас катушки от остатков родного провода. Провода такой толщины не было, и пришлось мотать более толстым (который был найден на одной из валявшихся плат от радиоприемника), для намотки был придуман механизм (спасибо трудовику все той же школы, по секрету — я там дважды в неделю информатику преподаю), на фото он виден, как и общий творческий процесс!!!

Насчет провода каким мотал — не знаю, микрометра тогда не было. Мотал виток к витку в два слоя. Всего получилось 70 витков. Был бы провод тоньше, думаю намотал бы в три слоя. Каждый слой был промазан «Моментом».

То, что получилось Вы видите. В результате сопротивление уменьшилось до 4.5 Ом.

Корпус и распиновка

Цоколевка bc337 выглядит следующим образом. Большинство производителей выпускают его в пластмассовой упаковке ТО-92 с гибкими выводами, или её аналогах: SOT54, TO-226. Маркировка цифробуквенная, наносится на лицевой части корпуса по европейской системе Pro Electron. Если смотреть на неё, то первая ножка слева это — коллектор, второй — база, третий — эмиттер.

Несмотря на это, некоторые китайские компании выпускают устройство в тех же корпусах, что указаны выше, но с другой распиновкой. Например, у Foshan Blue Rocket Electronics сначала идет эмиттер, потом база и последним коллектор.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Семинар по технике
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: