Описание и применение
К174УН9 — монолитная интегральная микросхема-усилитель мощности звуковой частоты, разработанная как готовый «оконечник» звукового тракта: на её выходе получается около 5 Вт на нагрузке 4 Ом, чего достаточно для громкоговорителя настольного или напольного аппарата средней руки. Микросхема относится к обширной серии К174 — линейке аналоговых ИМС, которая в советской бытовой технике фактически заменила россыпь дискретных транзисторных каскадов: один корпус с двенадцатью выводами вбирает в себя предварительный усилитель, мощный выходной каскад по двухтактной схеме, стабилизатор тока и — что для тех лет было приятной роскошью — встроенную защиту выхода от короткого замыкания и перегрузки по току. Внутри упрятано порядка 86 интегральных элементов, а по бокам пластмассового корпуса выведены две металлические пластины: без привинченного к ним теплоотвода микросхема работать не может, поскольку на пяти ваттах выделяемое тепло приходится куда-то отводить.
Главное достоинство К174УН9 — законченность и предсказуемость. Разработчику аппаратуры не нужно было рассчитывать режимы транзисторов, подбирать пары и городить схему защиты: достаточно собрать типовую схему включения с обвязкой из нескольких резисторов и конденсаторов, и усилитель заводился сразу. Чувствительность по входу порядка 50-120 мВ хорошо стыкуется с сигналом от предварительных каскадов и регуляторов тембра, а высокое входное сопротивление (около 100 кОм) не нагружает предшествующие узлы. Выпускалась микросхема в нескольких исполнениях (индексы А, Б, В), различавшихся полосой воспроизводимых частот, допустимым коэффициентом гармоник и напряжением питания — порядка 15-18 В, — так что производитель мог выбрать вариант под класс своей аппаратуры: более «музыкальный» с полосой до 20 кГц и искажениями до 1 % либо более экономичный.
Применялась К174УН9 в самой массовой звуковоспроизводящей технике — монофонических и стереофонических магнитофонах, радиоприёмниках, электрофонах, звуковых трактах телевизоров и прочей бытовой аппаратуре, где требовался недорогой и надёжный усилитель на несколько ватт. В стереоварианте её попросту ставили по одной микросхеме на канал. Именно на таких «однокорпусных» усилителях мощности строилась выходная часть большинства отечественных бытовых аудиоустройств 1980-х годов, и К174УН9 стала одной из рабочих лошадок этого поколения.
По своему происхождению и схемотехнике К174УН9 — отечественный функциональный аналог западной микросхемы TCA940 фирмы SGS-ATES (позднее SGS-Thomson); серия К174 в целом создавалась с оглядкой на удачные зарубежные образцы усилителей и трактов бытовой электроники того времени. Это не побитовое копирование, а воспроизведение того же класса решения — интегрального УМЗЧ с защитой на средний уровень мощности, — что делает К174УН9 близкой по назначению и включению к соответствующим импортным чипам. Сегодня микросхема представляет интерес прежде всего для ремонта винтажной техники и для радиолюбительских конструкций: она до сих пор доступна, прощает ошибки монтажа благодаря встроенной защите и позволяет собрать работающий усилитель буквально «на ладони», из минимума деталей.
Корпус ИМС К174УН9
- 1 — питание +Uи.п.
- 4 — вольтодобавка
- 5 — коррекция
- 6 — обратная связь
- 7 — фильтр
- 8 — вход
- 9 — общий -Uи.п.
- 10 — вход датчика тепловой защиты нижнего плеча выходного каскада
- 11 — вход датчика тепловой защиты верхнего плеча выходного каскада
- 12 — выход
Типовая схема включения ИМС К174УН9
Электрические параметры
| 1 | Номинальное напряжение питания: К174УН9А, К174УН9Б / К174УН9В | 18 В ± 10 % / 15 В ± 10 % |
| 2 | Выходное напряжение при fвх = 1 кГц: К174УН9А, К174УН9Б при Uп = 19,8 В / К174УН9В при Uп = 16,5 В | 4,7 В / 3,7 В |
| 3 | Входное напряжение при fвх = 1 кГц: К174УН9А, К174УН9Б при Uп = 18 В, Рвых = 5 Вт / К174УН9В при Uп = 15 В, Рвых = 2,5 Вт | 50-120 мВ / 85 мВ |
| 3 | Напряжение шумов на выходе при Uп = 18 В, Rг = 51 кОм | 1,5 мВ |
| 4 | Ток потребления: К174УН9А, К174УН9Б при Uп = 18 В / К174УН9В при Uп = 15 В | 26 мА / 20 мА |
| 5 | Выходная мощность при Uп = 18 В, Rн = 4 Ома, Кг = 10 %: К174УН9А / К174УН9Б | 9 Вт / 7 Вт |
| 6 | Коэффициент гармоник при fвх = 1 кГц, Uп = 18 В: К174УН9(А,Б) при Uвых = 4,5 В, Рвых = 5 Вт / при Uвых = 0,45 В, Рвых = 0,05 Вт / при Uвых = 5,3 В, Рвых = 7 Вт; Uп = 15 В: К174УН9В при Uвых = 4,25 В, Рвых = 4,5 Вт / при Uвых = 0,45 В, Рвых = 0,05 Вт / при Uвых = 3,16 В, Рвых = 2,5 Вт | 1 % / 2 % / 10 %; 10 % / 2 % / 2 % |
| 7 | Входное сопротивление при Uп = 9 В, fвх = 1 кГц | 100 кОм |
| 8 | Диапазон рабочих частот | 40-20 000 Гц |
Предельно допустимые режимы эксплуатации
| 1 | Напряжение питания: К174УН9А, К174УН9Б / К174УН9В | 16,2…19 В / 13,5-16,5 В |
| 2 | Входное напряжение: К174УН9А, К174УН9Б / К174УН9В | 50-145 мВ / 120 мВ |
| 3 | Выходная мощность: К174УН9А, К174УН9Б / К174УН9В | 7,0 Вт / 4,5 Вт |
| 4 | Рассеиваемая мощность | 8,0 Вт |
| 5 | Сопротивление нагрузки | 4 Ом |
| 6 | Температура окружающей среды | -10…+70 °С |
Общие рекомендации по применению
При монтаже микросхемы необходимо предусматривать наименьшую длину соединений между выводами и навесными элементами для уменьшения влияния паразитных связей. Допускается использовать микросхемы только в типовой схеме включения.
При проведении монтажных операций допускается не более трёх перепаек выводов микросхемы. Температура пайки 235 ± 5 °С, расстояние от корпуса до места пайки не более 1,5 мм, продолжительность пайки не более 6 с.
Допускается использование микросхемы с нагрузкой не менее 3,2 Ом и напряжением питания менее 18 В. При увеличении сопротивления нагрузки и снижении напряжения питания выходная мощность уменьшается. Допускается использовать микросхему при напряжении питания не менее 5 В.
Не допускается эксплуатация микросхемы без дополнительного теплоотвода. При температуре корпуса выше 35 °С максимальная рассеиваемая мощность рассчитывается по формуле Р = (150 − Ткорп) / 12, Вт (с теплоотводом), где Ткорп — температура на поверхности теплоотвода у основания пластмассового корпуса микросхемы.
Типовое напряжение питания для К174УН9А, К174УН9Б — 24 В (Uп = 28 В при отсутствии входного сигнала), К174УН9В — …18 В.
Допустимое значение статического потенциала 30 В.
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.
