NE5534 секреты использования


NE5534 пользуется неизменной популярностью в проф. аудио технике уже несколько десятилетий из за прекрасной линейности и низкого шума, но в бытовой аппаратуре она сыскала дурную славу из за бездарного использования. В этом небольшом очерке я расскажу как устроена 5534 и несколько секретов ее нестандартного использования.

5534 является трехкаскадным ОУ состоящим их входного npn дифкаскада, промежуточного pnp усилителя и выходного npn каскада. Все три каскада являются усилителями напряжения, поэтому 5534 относится к ОУ типа УН-УН-УН. Схема NE5534 представлена ниже:

Внутр. структура 5534

Входной каскад состоит из транзисторов Q1 Q2 без эмиттерных резисторов для уменьшения шума и ГСТ на Q3 с током 0,2...0,25ма, промежуточный каскад из транзисторов Q8 Q11 с МОС через резисторы R9 R12 нагруженный на токовое зеркало Q61 Q62 Q10. Выходной каскад Дарлингтон на Q13 Q17 с повторителем на Q21 управляемый Q17 через схему смещения на Q15 D4 D5 R15. Транзисторы Q19 Q20 с R18 R19 ограничивают выходной ток. Ток покоя задается разницей напряжений на D4 D5 и составляет порядка 2ма, выходной транзистор Q17 работает без отсечки. Упрощенная схема ВК приведена ниже:

ВК упрощенная схема

Частотная коррекция данного ОУ представляет собой смесь фидфорвард через C2 и нестед Миллер через C3 C4 компенсаций вырождающуюся на вч в Миллер компенсацию из за параллельного соединения C3 C4 через C2. Конденсатор C1 обеспечивает на вч для промежуточного каскада заземление входа на его опорное напряжение (положительное питание) чтоб не добавлять лишний ноль на АФЧХ. Для входного каскада опорным является отрицательное питание, для промежуточного каскада опорным является положительное питание, для выходного каскада отрицательное питание. Поэтому для 5534 обязательным является низкоимпедансная связь между положительным и отрицательным напряжением питания на ВЧ.

Изучив внутреннюю структуру 5534 можно переходить к особенностям ее использования, так как 5534 имеет выведенные наружу несколько точек ее внутренней структуры это позволяет делать такие вещи как:

    1. Делать внешний дифкаскад, например JFET.
    2. Увеличивать скорость изменения выходного напряжения увеличив ток покоя промежуточного каскада.
    3. Корректировать до Ку=+1 без уменьшения петлевого усиления.
    4. Увеличить ток покоя ВК.
    5. Использовать внешний ВК.

  1. Для этого нужно выводы 2 и 3 посадить на минус питания тем самым отключив внутренний дифкаскад, внешний дифкаскад подключается по цепям баланса согласно схеме приведенной ниже.

Внешний дифкаскад для 5534

  1. Резисторы R1 и R2 подключать лучше на минус питания а не на землю тем самым увеличив их сопротивления и уменьшив влияния на коеф. усиления оу без оос, ток через резисторы не стоит делать больше 0,2ма так как возможно деградирование усилительных свойств pnp транзисторов промежуточного каскада.

Увеличение тока покоя второго УН

  1. Конденсатор C1 должен быть 100-200пф в зависимости от включения ОУ.

Коррекция до +1

  1. Резистор R2 включается между 5 и 6 выводом 5534 тем самым изменяя отношение напряжений между диодами задающими ток покоя ВК.

Увеличение тока покоя ВК 5534

Ток покоя выходного каскада 5534 будет равен

    11ма при R2=47ом
    9ма при R2=62ом
    7,5ма при R2=75ом
    6ма при R2=100ом
    5ма при R2=150ом
    4ма при R2=200ом

  1. На рисунке ниже представлен один из возможных вариантов построения мощного внешнего двухтактного ВК который может быть использован как усилитель для низкоомных наушников 4-16ом и других применений.

Внешний ВК для 5534

"Прямо или косвенно, но все вопросы, связанные со звуком, должны решаться ухом как органом слуха: оспаривать заключения, которые даются ухом уже не приходится" лорд Рэлей (Дж. У. Стретт)