Описание и применение
К174УН14 — это монофонический усилитель мощности звуковой частоты, выполненный в виде готового законченного тракта: в одном корпусе интегрированы входной каскад с дифференциальным входом (неинвертирующий и инвертирующий), каскад раскачки и мощный двухтактный выходной каскад. По сути микросхема заменяет собой целую плату дискретного УМЗЧ на транзисторах — разработчику достаточно добавить лишь несколько внешних резисторов и конденсаторов в цепях обратной связи и питания, чтобы получить готовый усилитель с выходной мощностью порядка 4,5 Вт на нагрузке 4 Ом. Микросхема отличается широким диапазоном питающих напряжений (примерно от 6 до 18 В), что и определило её удобство для самой разной аппаратуры — от сетевой до бортовой автомобильной.
Главное достоинство К174УН14 — развитая встроенная защита. В кристалл заложены тепловая защита, отключающая усилитель при перегреве, и защита выходного каскада от короткого замыкания, а также от перегрузки по току. Это делало схему на ней исключительно живучей: при просадке акустики, замыкании проводов или перегрузке микросхема уходила в защиту, а не выгорала, что для бытовой и особенно автомобильной техники было критично. Наличие такой «интеллектуальной» защиты при минимальной внешней обвязке сильно снижало требования к аккуратности монтажа и делало усилитель практически неубиваемым в руках рядового пользователя и ремонтника.
Микросхема представляет собой полный отечественный аналог популярной микросхемы TDA2003 производства SGS-Thomson (ныне STMicroelectronics): она совпадает и по цоколёвке, и по номиналам типовой обвязки, поэтому одна деталь без переделок платы заменяется другой. Именно этот западный прототип и задал схемотехнику советской версии. Благодаря родству с TDA2003 (и родственной ей TDA2005) К174УН14 массово применялась в оконечных ступенях звуковоспроизводящего тракта: в автомагнитолах и автомобильной акустике, кассетных магнитофонах, радиоприёмниках, телевизорах и прочей бытовой аппаратуре советского и постсоветского производства конца 1980-х — 1990-х годов.
Конструктивно К174УН14 выпускалась в компактном пластмассовом корпусе с пятью выводами в ряд (тип SIP-5 / 1501.5-1) и металлической теплоотводящей пластиной, рассчитанной на установку радиатора — без него микросхема не смогла бы отдавать заявленную мощность. Эта деталь стала одной из самых массовых и любимых в радиолюбительской среде: дешёвая, доступная, прощающая ошибки монтажа и легко собираемая «на коленке», она до сих пор широко используется в самодельных усилителях, домофонах, переговорных устройствах и простых звуковых схемах, а её взаимозаменяемость с TDA2003 делает ремонт старой техники тривиальным.
Внешний вид К174УН14
Функциональная схема К174УН14
Функциональный состав: I — устройство защиты от перегрузок; II — предварительный усилитель; III — управляющий каскад; IV — мощный выходной каскад; V — тепловая защита.
Принципиальная схема К174УН14
- 1 — неинвертирующий вход
- 2 — инвертирующий вход
- 3 — общий (−Uп)
- 4 — выход
- 5 — питание (+Uп)
Типовая схема включения К174УН14
Допускается изменять сопротивления резисторов R1 и R2 (R2=22 Ом) с целью изменения коэффициента усиления схемы. Цепь R4C7 подключается в случае самовозбуждения усилителя.
Электрические параметры
| Номинальное напряжение питания | 13,5 В |
| Ток потребления при Uп=16,5 В, Uвх=0, Т=+25 °С | 10…80 мА |
| Номинальная выходная мощность при Uп=13,5 В, f=1 кГц, КГ=10%, Rн=4 Ом, T=+25 °С, не менее | 4,5 Вт |
| Коэффициент усиления напряжения при Uп=15 В, Uвх=10 мВ, f=1 кГц, Rн=4 Ом, T=+25 °С, не менее | 40 дБ |
| Выходное напряжение при f=1 кГц, Rн=4 Ом, Т=+25 °С: при Uп=15 В, Uвх=47 мВ | 3,6…4,6 В |
| при Uп=13,5 В, Uвх=10 мВ, не менее | 1 В |
| Коэффициент гармоник при f=1 кГц, Rн=4 Ом: при Рвых=0,05 Вт, Uп=13,5 В, Uвых=0,45 В, T=+25 °С, не более | 0,05% |
| типовое значение | 0,15% |
| при Рвых=2,5 Вт, Uп=13,5 В, Uвых=3,16 В, Т=+25 °С, не более | 0,5% |
| при Рвых=5,5 Вт, Uп=15 В, Uвых=4,7 В, T=+25 °С, не более | 10% |
| Входное напряжение при Uп=13,5 В, f=1 кГц, Uвых=3,16 В, Rн=4 Ом, T=+25 °С | 20…50 мВ |
Предельные эксплуатационные данные
| Напряжение питания | 13,5…16,5 В |
| Максимальное входное напряжение | 42 мВ |
| Минимальное сопротивление нагрузки | 3,2 Ом |
| Максимальная температура корпуса | +100 °C |
| Температура окружающей среды | −10…+60 °C |
Примечания: допускается кратковременное повышение напряжения источника питания до 40 В в течение не более 50 мс с периодичностью не менее 0,5 с. Разрешается эксплуатация при напряжении питания менее 8 В; при этом значения основных параметров не будут соответствовать нормам. Допускается кратковременное повышение входного напряжения до 1,5 В в течение не более 50 мс с периодичностью не менее 0,5 с. Допускается повышение входного напряжения при условии, что сопротивление нагрузки более 3,2 Ом, а рассеиваемая мощность не более 5,5 Вт.
Типовые зависимости
Литература
Новаченко И.В. и др. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры: Справочник. — М.: КУбК-а, 1996.
