Описание и применение
По своей сути К174УН5 — это интегральный усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ), то есть законченный выходной каскад тракта воспроизведения, собранный на одном кристалле. Внутри спрятано около полусотни элементов — входной дифференциальный каскад, тракт усиления напряжения и мощный двухтактный выход, — а разработчику остаётся добавить снаружи лишь несколько конденсаторов (развязка по питанию, цепи коррекции, разделительный конденсатор нагрузки) и подать сигнал. Такая компоновка заменяла собой целую плату из дискретных транзисторов, резисторов и подстроечников, резко упрощая сборку и настройку аппаратуры. Питается микросхема от 12 В при токе покоя порядка 30 мА и раскачивает 2 Вт на нагрузку 4 Ом.
Ключевое достоинство К174УН5 для своего времени — приличная линейность при простой обвязке: коэффициент нелинейных искажений не превышает 1 %, рабочая полоса перекрывает практически весь звуковой диапазон (примерно 30 Гц…20 кГц), а собственный коэффициент усиления по напряжению лежит в пределах 80-120. Высокое входное сопротивление (не менее 10 кОм) позволяло подключать её напрямую к предварительным каскадам без согласующих ухищрений. Обратная сторона мощности на кристалле — тепло: при полной отдаче микросхему нельзя эксплуатировать без внешнего теплоотвода, и в справочных данных отдельно оговаривается недопустимость работы одновременно на двух предельных режимах. Отсюда же аккуратные требования к пайке при монтаже — кристалл и корпус чувствительны к перегреву.
Применялась К174УН5 там, где нужен был компактный и недорогой оконечный усилитель средней мощности: в бытовой звуковоспроизводящей технике, переносных и стационарных приёмниках, магнитофонах, абонентских громкоговорителях и разнообразной радиолюбительской самоделке. Пары таких микросхем хватало на скромный стереоусилитель, а одиночная работала в моно-трактах и как усилитель для громкоговорящей связи. Она входит в обширное семейство К174 — линейку аналоговых микросхем, специально созданную для унификации узлов радио-, теле- и звуковой аппаратуры, где «УН» обозначает усилители низкой частоты, а соседние номера (УН4, УН7, УН9 и другие) покрывают ступени мощности от долей ватта до нескольких ватт.
Историко-технический контекст любопытен именно на фоне серии. Многие УМЗЧ этого семейства прямо повторяли западные образцы — например, более мощный К174УН7 является функциональным аналогом микросхемы TBA810 фирмы SGS. Не стала исключением и К174УН5: её зарубежным прототипом в справочниках указана микросхема TAA900 фирмы Philips — тот же 2-ваттный оконечный усилитель, повторённый в отечественной номенклатуре. Как и другие «сто семьдесят четвёртые», эта микросхема стала одним из массовых кирпичиков советской бытовой электроники и до сих пор встречается радиолюбителям при ремонте старой техники, оставаясь удобным и предсказуемым решением для простого маломощного усилителя звука.
Корпуса ИМС К174УН5
Назначение выводов (корпус 238.12-1):
- 1, 12 — общий
- 2 — выход
- 4 — напряжение питания
- 5, 8 — фильтр
- 6 — вход 2
- 7 — вход 1
- 9, 11 — коррекция
Назначение выводов (второй вариант корпуса):
- 33, 37 — общий
- 29 — выход
- 25 — напряжение питания
- 2, 8, 10 — фильтр
- 12 — вход 2
- 14 — вход 1
- 6, 22 — коррекция
Принципиальная схема ИМС К174УН5
Типовая схема включения ИМС К174УН5
Электрические параметры
| 1 | Номинальное напряжение питания | 12 В ± 10 % |
| 2 | Ток потребления при Uп = 12 В | 30 мА |
| 3 | Коэффициент усиления при Uп = 12 В, fвх = 1 кГц | 80...120 |
| 4 | Нестабильность коэффициента усиления напряжения при Uп = 12 В, fвх = 1 кГц, не более | ± 20 % |
| 5 | Коэффициент нелинейных искажений при Uп = 12 В, fвх = 1 кГц, Pвых = 2 Вт | 1,0 % |
| 6 | Входное сопротивление при Uп = 12 В, fвх = 1 кГц | 10 кОм |
| 7 | Номинальная мощность отдаваемая в нагрузку Rн = 4 Ома при Uп = 12 В | 2,0 Вт |
| 8 | Диапазон рабочих частот по уровню 3 дБ | 30...20 000 Гц |
Предельно допустимые режимы эксплуатации
| 1 | Напряжение питания | 13,2 В |
| 2 | Максимальное напряжение синфазных сигналов | 5,5 В |
| 3 | Максимальная амплитуда выходного напряжения | 1,5 В |
| 4 | Амплитуда тока в нагрузке разового сигнала | 1,45 А |
| 5 | Максимальная длительность выходного импульса при скважности 3 | 30 мС |
| 6 | Активное сопротивление нагрузки | 3,2 Ом |
| 7 | Температура кристалла | +125 °С |
| 8 | Тепловое сопротивление: кристалл-корпус / кристалл-среда | 20 °С/Вт / 100 °С/Вт |
| 9 | Температура окружающей среды | -25...+55 °С |
Общие рекомендации по применению
Не допускается эксплуатация микросхемы в режиме, при котором два параметра имеют предельно допустимые значения.
При эксплуатации микросхемы должна быть предусмотрена её защита от случайного увеличения напряжения питания. Эксплуатация микросхемы допускается только с применением теплоотвода.
При проведении монтажных операций допускается не более двух перепаек выводов микросхем. Температура пайки при монтаже микросхемы не более 265 °С, продолжительность пайки вывода не более 3 с, интервал между пайками соседних выводов — 10 с. Расстояние от корпуса до места пайки не менее 1 мм.
При монтаже микросхемы рекомендуется предусматривать наименьшую длину выводов навесных элементов для уменьшения влияния паразитных связей. Замену микросхемы необходимо производить только при отключённом источнике питания.
Литература
- Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры: Справочник / И. В. Новачек, В. М. Петухов, И. П. Блудов, А. В. Юровский. — Москва: КУБК-а, 1995 г. — 384 с.: ил.
- Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2. / А. В. Нефедов. — М.: КУБК-а, 1996 г. — 640 с.: ил.
- Аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / А. Л. Булычев, В. И. Галкин, В. А. Прохоренко. — 2-е издание, переработанное и дополненное. — Минск: Беларусь, 1993 г. — 382 с.
