Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

Integrované nízkofrekvenční zesilovače OB21-OP-EL-ZEL-JANC-L-3-038

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Pokrok v technologii výroby polovodičových součástek umožňuje stále zlepšovat parametry zapojení základních elektronických zařízení a přitom zmenšovat jejich rozměry. Mezi tato elektronická zařízení patří i zesilovače všech kategorií. Mnoho výrobců integrovaných obvodů uvedlo na trh různé druhy zesilovačů. Nejvíce se používají zesilovače v podobě integrovaných obvodů v zařízeních spotřební elektroniky a měřící techniky.

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Firemní literatura výrobců integrovaných obvodů obsahuje kromě přehledu parametrů integrovaných obvodů také doporučená zapojení pro různé použití daného typu. Z těchto příkladů je vidět, do jaké míry lze měnit způsob zapojení integrovaného obvodu. S vyšším stupněm integrace se obvykle zmenšuje počet alternativních zapojení a dostáváme se tak k jednoúčelovým integrovaným obvodům, pro které výrobce předepisuje úplné zapojení na kterém nelze nic měnit.

Integrované nízkofrekvenční zesilovače S vývojem technologie integrovaných obvodů vznikla celá řada typů, které jsou vhodné pro použití v elektroakustice. Zpočátku to byly jednoduché integrované obvody obvody jako např. MAA 115 až MAA 245, na kterých byla ověřována technologie sériové výroby. Mezi takovéto jednoduché typy patří např. integrovaný obvod MAA435, který obsahoval 3 tranzistory a lze jej použít v různých zapojeních. Dá se použít především jako nízkofrekvenční zesilovač malého výkonu (předzesilovač).

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Obr. 1 Předzesilovač s integrovaným obvodem MAA 245

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Obr. 1 Výkonový zesilovač s integrovaným obvodem MAA435 a komplementární dvojicí výkonových tranzistorů

Integrované nízkofrekvenční zesilovače S vývojem integrovaných obvodů byly vytvořeny i výkonové monolitické integrované obvody. Příkladem takového obvodu je integrovaný obvod s označením MBA810. Jedná se o nízkofrekvenční výkonový zesilovač s maximálním výkonem 5W. Tento integrovaný obvod je využíván jako koncový stupeň nízkofrekvenčního zesilovače v různých zařízeních spotřební elektroniky.

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Obr. 2 Výkonový nízkofrekvenční zesilovač s integrovaným obvodem MBA810

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Na poli nízkofrekvenčních zesilovačů malého výkonu se začaly postupem času stále více uplatňovat operační zesilovače. Tyto elektronické součástky byly původně vyvinuty jako základ analogových počítačů, ale stále více nacházely uplatnění i v nízkofrekvenční technice, elektroakustice a měřící technice. Pro své výborné vlastnosti tyto oblasti úplně ovládly.

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Operačních zesilovačů existuje více kategorií a v nf technice se používají buď univerzální OZ, anebo speciální typy s nízkým šumovým napětím pro zesilování velmi malých signálů. Univerzální OZ zastupují typy jako např.µA 741, LM 741, TDA 1794 a další. Jako nízkošumový zesilovač se používá např. typ NE 5534. Používají se především jako několika pásmové korektory nf signálu, případně jako aktivní filtry.

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Operační zesilovače obvykle ke své činnosti vyžadují symetrické napájecí napětí, ale vyznačují se lepšími vlastnostmi jako klasické tranzistorové obvody. Kromě jiného výborně potlačují rušivé signály. Obr. 3 Operační zesilovač MAA 741

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Jako příklad použití OZ je uvedeno zapojení třípásmového korektoru použitého v nízkofrekvenčním zesilovači. Je možné samostatně regulovat basy, středy a výšky nf signálu. Jako aktivní prvek je použit universální operační zesilovač, např. MAA 741. Obr. 4 Třípásmový korekční předzesilovač s OZ

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Postupem času byly vytvořeny i nízkofrekvenční výkonové zesilovače na bázi operačních zesilovačů. Příkladem takového zesilovače s výstupním výkonem 20W je zapojení s integrovaným obvodem MDA2020. Zesilovač používá symetrické napájecí napětí a vyznačuje se výbornými vlastnostmi.

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Obr. 5 Nízkofrekvenční výkonový zesilovač s integrovaným obvodem MDA2020

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Mezi dnešní integrované obvody představující výkonové nízkofrekvenční zesilovače můžeme zařadit IO řady TDA s označením TDA 2030, TDA 2040 a TDA 2050. Liší se jen rozsahem napájecího napětí (a tím i výstupním výkonem). Můžeme sem zařadit i IO s označením LM1875T, který je obdobný typu TDA 2050. Kvalitnější nf zesilovač je možné osadit např. IO s označením LM3886, u něhož je možné dosáhnout při napájecím napětí ±28V výstupního výkonu až 68 W.

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Nízkofrekvenční zesilovače se vyrábějí ve dvou základních provedeních. Kromě jednokanálového monofoního provedení se používá i zapojení dvoukanálové, které se využívá ve stereofonii. V tom případě se v jednom integrovaném obvodu nacházejí dva kompletní zesilovače.

Integrované nízkofrekvenční zesilovače Kromě zapojení nízkofrekvenčních zesilovačů se integrované zesilovače využívají i rozhlasové a televizní technice. Tam se používají jako: mezifrekvenční zesilovače, modulátory a demodulátory signálů, oddělovače synchronizačních impulsů apod.

Děkuji za pozornost Ing. Ladislav Jančařík

Literatura J. Chlup, L. Keszegh: Elektronika pro silnoproudé obory, SNTL Praha 1989 M. Bezděk: Elektronika I, KOPP České Budějovice 2002 J. Belza: Operační zesilovače pro obyčejné smrtelníky, BEN Praha 2004