Текст
.
. ' ADa').I.U
. РААIfО
., .. н . i.
.... .Ji
I
), \
v
L
, I
,
(
.
МАССОВАЯ
РАДИО
БИБЛИОТЕКА
Вьтуск 961
МИКРОСХЕ1\I\Ы
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
.'\\ОСl{ва
«3НЕ Р rИ Я» 1978
ББК 32.252
М59
УДК 621.3.049.77
Р е Д а к Ц и о н н а я к о л л е r и я:
Бсрr А. И., Белкин Б. [., Ванеев В. И., rеништа Е. Н., [opo
ховский А. В., Демьянов И. А., Ельяшкевич С. А., Жерсб
цов и. П., Кuрольков в. [., Смирнов А. Д., Тарасов Ф. И.,
Чистяков Н. И.
Авторы: В. А. Батушев, В. Н. Вениаминов,
В. r. Ковалев, О. Н. Лебедев, А. И. Мирошниченко
Микросхемы и их применениеiБатушев В. А.,
М59 Вениаминов В. Н., Ковалев В. r. и др. М.: Энер
rия, 1978. 248 с., ил. (Массовая радиобиблиотека;
Выл. 967).
В пер. 1 р. 50 !{.
в KHHfe даны общие сВеДения об интеrралЬНЫХ микросхемах. pac
смотрены принципы построения на ИХ ОСНОВе различных радиоэлект.
ронных УСТРОЙСТВ, поКазаНЫ БС3МОЖНОСТН прнменения ми;{росхсм Б
радиолюбительской практике. Прюзедена классификация микросхем и
Jlеобходимые справочные данные.
I(ниrа рассчитана На радиолюбителей, имеющих опыт работы Б
области по.пУПрОБОДНИКОБОЙ злеl...тронини.
30404 279
М 122 78
051(01)-78
ББК 32.252
6ФО.3
ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ БАТУШЕВ.
ВИI(ТОР НИI(ОЛАЕВИЧ В1:.НИАМИНОВ.
ВЕНЕДИ/(Т rРl1rОРЬЕВИ,/ I(оВАЛЕВ.
ОЛЕr НИI(ОЛАЕВИЧ ЛЕБЕДЕВ.
АНДРЕИ ИВАНОВИЧ МИРОШНИЧЕНI(О
МИКРОСХЕМЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
Редактор М. А. Бедрековскuй
Редактор издательства Т. В. Жукова
Технический редактор F. F. Хацкеви'l
Корректор И. А. Во,юдJlева
ИБ .N'2 2032
Сдано в набор 18.01.78 Подпнсано к печати 8.07.78 T 13890 Формат
84 Х 108'/32 Бумаrа типоrрафская N, 2 rapH. шрифта .читературная Печать
высокая Уел. печ. л. 13.02 Уч. изд. л. 16,83 Тираж 150 009 (l й завод:
1 110 000) экз. Зак. N. 442 Цеиа 1 р. 59 к.
Издательство «Э Н ер r и я», Москва, M 114, Шлюзовая наб., 10
Владимирская тнпоrрафия «Союзполиrpафпрома» при [осударственно"
комитете СССР по дсла!l'1 издательств. по.пиrрафии 11 книжной торrОБЛИ
600000, r. Владимир, О.<тябрьский проспект, д. 7
@ Издательство «Энерrия», 1978 r.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Последнее десятилетие характеризуется высоким совершенством
как профессиональной, так и любительской радиоэлектронной аппа
ратуры. ДальнеЙшее повышение техническоrо уровня радиоэлектрон-
ной аппаратуры достиr ается путем ее миниатюризации на основе
развития функционально узловоrо метода конструирования и исполь
З0вания новой элементной базы интеrральных микросхем. Блаrо
даря таким достоинствам, как высокая надежность, малые rабариты
и энерrопотребление, сравнительно неВЫСOl{ая стоимость, ПРОИЗВОДСТ
во интеrральных мИ!{росхем бурно развивается во MHorнx странах
мира.
Проникнув в самые разнообразные виды радноэлектронной тех-
ники от СЛОЖI еЙших управляющих комплексов до бытовых прибо-
ров и устройств, микросхемы значительно расширили сферу примене
иия радиоэлектронных средств и обеспечили высокий технико эконо
мический эффект от их внедрения. Постепенно возрастает такой по
казатель современной аппаратуры, как количество функций, приходя
щихся на еднницу объема и массы, существенно повышается срок
службы аппаратуры, снижается ее эквивалентная стоимость.
Однако возможности интеrральной электроники далеко еще не
использованы в практике, особенно в радиолюбительской. BHeдpe
ние интеrралыiхx микросхем в радиолюбительскую аппаратуру зна
чительно отстает от темпов развития профессиональной аппаратуры,
в которой используются микросхемы.
Слабое внедрение микросхем в радиолюбительскую аппаратуру
можно отнеСТII за счет недостаточноrо освещения в литературе ВОЗ
можностей и преимуществ микросхем 11 опыта их прим нения. В СВЯ
зи С этим до сих пор наблюдается определенная «робость» радиолю
бителей при использовании микросхем.
Переход радиолюбителей к широкому прнменению микросхем
в аппаратуре позволит не только повысить качество аппаратуры. в
целом, но и ускорить сроки ее разработки и создания, избежать рЯ
да Традиционных неудобств, в том числе настроек и подстроек, свой
ственных сборке узлов и блоков из навесных компонентов. В то же
время он потребует отказа от некоторых традиционных схемных pe
шений, более продуманноrо выбора элементной базы интеrраль-
ных микросхем, знания их номенклатуры и принципов синтеза YCT
ройств. Интеrральная технолоrия, возникшая как дальнейшее раз
витие и совершенствование способов и процессов, принятых в про-
ИЗВОдстве полупроводниковых приборов, не только породила новые
представления об оптимальных функциональных структурах и pa
ЦИональных способах их построения, но и вызвала к жизни новые
Принципы проектирования и конструирования аппаратуры, оказала
1*
3
rлубокое влияние на все этапы разрабоТlШ, производства и эксплуа-
тации радяоэлектронных устройств. В связи с этим ВОЗIlНКJlа необ-
ходимость ознакомления широкоrо Kpyra читателей, интересующих-
ся успехами полупроводниковой электроиики и имеющих опыт рабо-
ты в данной области, с номенклатурой и с практическими вопросами
применения интеrраJ1ЬНЫХ мнкросхем, выпускаемых отечественной
промышленностью, с особенностями конструирования радиоэлект-
ронной аппаратуры на их основе.
В предлаrаемой читателям книrе даны общие сведения об ин-
теrральных микросхемах, выпускаемых промышленностью, рассмот-
рены принципы их функциональной классификации, приведены ко-
личественные значения основных параметров, изложены KOHCTPYI(-
тивные особенности МИI(росхем. Рассмотрен состав осиовных серий
аналоrовых микросхем, режимы их применения и примеры реализа-
ции на них функциональных узлов, проведеио сравнение идентичных
функциональных узлов по техническим характеристикам. Изложены
особенности построения аналоrовых Tpal(TOB массовой радиоэлек-
тронной аппаратуры на микросхемах и примеры примеиения микро-
схем в бытовой аппаратуре, выпускаемой промышленностью, и в ра-
диолюбительских разработках.
Рассмотрены также особенности проектирования, конструиро-
вания и эксплуатации аппаратуры на lIшросхемах, включая разра-
ботку печатных плат, размещение на них микросхем, конструирова-
ние суббЛОIЮВ и блоков, обеспечение тепловоrо режима, защиту мик-
росхем от действия статическоrо электричества, монтаж и демонтаж
МИI(росхем. В приложениях даны принятые условные обозначения
МИI(росхем, типы их корпусов.
В целом задачей книrи является показ возможностей отечест-
венных МИI(росхем, а также УСJ10ВИЙ их применения на базе обоб-
щения праl(тическоrо опыта.
В книrе учтеи большой собственный опыт работы авторов с
микросхемами. Все раздеJ1Ы кннrи написаиы доступно для MaccoBoro
читателя и в то же время без ущерба для содержания, цельности и
строrости излаrаемоrо материала.
Авторы надеются, чтО книrа будет с интересом и пониманием
встречена ШИрОIШМ KpyroM радиолюбителей.
Отзывы о Iшиrе просим присылать по адресу: 113114, Москва,
M-114, Шлюзовая наб., 10, издательство «Энерrия». редакция Мас-
СОвой раднобиблиотеки.
Авторы
rлава первая
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ОБ ИНТЕfРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМАХ
1-1. ИНТErРАЛЬНАЯ МИКРОСХЕМА СОВРЕМЕННЫй
ФУНКЦИОНАЛЬНЫй УЗЕЛ
РАДИОЭЛЕКТРОННОй АППАРАТУРЫ
Полевые и БИПОJ1ярные транзисторы, полупроводниковые дио-
ды, резисторы, конденсаторы и прочие полупроводниковые, элект-
ровакуумные, rазораЗрЯДИЫе приборы и радиодетали называют
элементами радиоэлектронной аппаратуры или
э л е к т р о р а Д и о э л е м е н т а м и. При разработке конструкции ап-
паратуры элекrрорадиоэлементы рассматриваются Kal( ее неделимые
части I( О Н С Т Р У I( Т И В Н Ы е э л е м е н т ы. Предприятия электрон-
ной промышленности ВЫПУСIШЮТ типовые электрораДИО.:Jлементы в
ширOlЮМ ассортименте по утвержденным стандартам и техническим
условням в качестве комплектующих изделий. Изrотовление аппара-
туры заключается в сборке ее из rOToBbIx ЭJ1ектрораДIIOэ,тементов,
радиокомпонеитов, установочных и конструктИIJНЫХ детаJ1ей. rруппы
ЭJ1ектрорадиоэлементов и Iюмпонентов нз технолоrических нт1 экс-
плуатационных соображений MorYT IЮНСТРУКТИВНО объеднняться в
сборочаые е,l.IIНИЦЫ, называемые узлами, а если объединенные эле-
менты и Iюмпоненты при этом совместно выполняют единую функ-
цию, то узел называют Ф у н I( Ц И О Н а .'1 ь н Ы м (рис. 1-1). Узлы в
свою очередь MorYT объединяться в с у б б л о к н; субблоки в
БЛОI(И (см. rл. 6).
В последние rоды получила ШИрОlюе распространение новая
теХНОлоrня создания функциональных узлов, при которой совмеша-
ются ПрOL{ессы ИЗI'отовления ВХОДЯЩИХ в узел электрорадиоэлемен-
тов и процессы объедннения их в функциональную конструктивно
.sавершенную СТРУIПУРУ. Эта технолоrия получила название и н т е-
r р а л ь н о й (от латинскоrо цельный, неразрывный, связанный).
ФУнкцнональные узлы радиоэлектронной аппаратуры, изrотовляемыс
методом IIIпеrральной теХНОJlОrIШ, были названы интеrральиыми
Микросхемами (рис. 1-2), слово «интеrральный» может опускаться*.
Пристав!,а «мнкро» подчеркивает характерную особениость Инте-
rра;?ыIOИ технолоПlН высокий уровень миниатюрнзации, достиrае-
мыи в ее изделиях.
М и н и а т ю риз а Ц и я одно из ведущих направлений раз-
ВИтия радиоэлектроники, целью KOToporo является создание аппара-
спов: Терминопоrия дается в соответствии с rOCT 17021-75; дапее по тексту
. Которые MorYT в наименованиях опускаться. ЛРИВОДilТСЯ в скобках.
5
туры, имеющей минимальную массу и объем при заданных функцио
нальных и эксплуатационных характеристиках. Проблема миниатю-
ризации является традиционной для радиоэлектроники, но значение
ее непрерывно растет по мере расшнрения областей применения ра-
диоэлектроаноrо оборудования и увеличения сложности и важности
выполняемых функций. В такой же мере растет и значение МИНИа
тюризации узлов, субблоков и БJIOКОВ, поскольку они определяют
уровень миниатюризацпи аппаратуры в ue.fIOM.
Уровень миниатюризации аппаратуры в достаточноЙ мере ха-
рактеризуется объемо:,I[ и массой изл.е.1ИЯ. Для фуикциональных уз-
Масса 200 r
Потребление 5 Вт 'r
Плотность !/пакоВки 1
зл/см З
Масса 1 Т.: 32 =>О,О3т
Потребление о,1БВт:J2 5Mtft
Л.лр.тность !/пако8ки 1000зл/ см 9.
Рис. 1-1. Функ-
циональныЙ
узел.
Рис. 1-2. Интеrраль-
ная микросхема.
лов аппаратуры более удобными показателями уровня миниатюр и-
заuии являются п л о т н о с т ь у п а к о в к и, характеризуемая отно-
шением числа элементов, содержашихся в узле, к объему, заиимае-
мому узлом, и потребляемая мощность, определяющая возможиvю
массу источника питания. Эти показатели, естественно, зависят -от
типа ФУНlщиональноrо узла, тем не менее для широкоrо класса уз-
лов они сопоставимы.
Опыт показал, что при сборке маломощных функциональиых
УЗ.fIOВ из дискретных (навесных) электрорадиоэлементов ие удается
достиrнуть плотности упаковки выше 2 эл/см З даже при использо-
вании самых миниатюрных полупроводниковых приборов и радио-
деталей. Функциональные узлы, собираемые из специальных элект-
рорадиоэлементов, так называемые микромодули, обеспечивающие
6
плотность упаковки до 20 эл/см З , не нашли широкоrо применения
из-за высокой стоимости этих конструкцнй. Интеrральиая же тех-
иолоrиЯ позволяет получить в тысячи раз большую плотность упа-
ковки (до 10 000 эл/см З ) при невысокоЙ стоимос:rи и большоЙ на-
дежнОСТИ. Эта замечательная особенность интеrральной технолоrИи,
открывшая широкие возможности миниатюризации радиоэлектрон-
иых устрОЙСТВ, и явилась причиноЙ широкоrо и быстроrо внедрения
интеrральнЫх микросхем в радиоэлектронную аппар.атуру.
Переход от традиционных методов сборки функциональных уз-
лов аппаратуры из rотовых типовых электрораДИQэлементов к прин-
ципиально иовой методике, совмещающеЙ пр!щессы изrОТОБления
элемеитов и процессы объединения их в конструктивно завершенную
функциональиую структуру, стал возможным блаrодаря большим
успехам, Д9стиrнутым -за последние 10 15 лет полупроводниковой
техиолоrиеи, освоившеи значительное количество новых весьма эф-
фективных приемов и процессов. Результаты этоrо перехода ока-
зались столь существенными, что они ознаменовали подъем всей
электроники на качественно новыЙ уровень.
Появление интеrральных микросхем это не просто создание
более совершенной элементной базы радиоэлектронноЙ аппаратуры.
Интеrральная технолоrия приводит к новым представлениям об опти-
мальных функциональных структурах радиоэлектронных устройств
и их функциональном базисе, она вызывает к жизни новые принципы
и способы конструирования аппаратуры, оказывает rлуБOlше влИя-
ние иа все этапы изrотовления раДИо:mектронных устроЙств и на
способы ero эксплуатации, невиданно расширяет сферу их при-
менения. Интеrральная технолоrия стимулировала формирование
микроэлектроники отрасли электронИlШ, включающей проблемы ис-
следования, К9нструиро .ания, Изrотовления и применения элект-
роиных изделии с высокои степенью миниатюризации.
И. УСТРОйСТВО ИНТErРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ
Полупроводниковые интеrральные микросхемы
Наибольшее распространение получили интеrральные микросхе-
мы, у которых все элементы и межэлементные соединения выполне-
ны в объеме и на поверхности полупроводника. Их называют п о л y
про в о Д н и к о в ы м и (интеrральными) м и к р о с х е м а м и.
Для изrотовления полупроводниковых микросхем используются
кремииевые моиокристалличе('кие пластины диаметром 30 60 мм
и ТолщиноЙ 0,25 0,4 мм. Элементы (микросхемы) биполярные и
полевые транзисторы, диоды, резисторы и конденсаторы формиру-
ют в ПОЛупроводшшовой пластине методами, известными из техно-
JIоrии дискретных полупроводниковых приборов (селективная диф-
фузия, ЭПlIтаксия и др.), НО полуqИВll!ИМИ В интеrральной технолоrии
дальнейшее развитие. Межсоединения выполняют путем напыления
их про водящих дорожек атоминня на оки ленную (т. е. электри-
ке ки ИЗолированную) поверхность кремния, имеющую окна в плен-
Окисла в тех местах. rде должен осуществляться контакт доро-
Жек с кремнием (в области эмиттера, базы, коллектора транзисторов
:0 Т' я д.). Для соединения 'Iлементов с выводами микросхемы на про-
п Д щнх дорожках создаются расширенные участки контактные
т Лощадки. Методом напыления иноrда изrотавливают также резис-
оры и конденсаторы.
7
ИзrОТОDленне полупроводниковых !.lIшросхем осуществлястся
rрупповым методом, при котором на одной плзстине 1 (рис. ).3)
одновременно создается большое чнсло (до 300 500) одинаКОВLJХ
функциональных структур (набор элементов и мсжсоединениЙ). Од-
новременной обработкс подверrается до 20 пластян. После выпотlС
ния всех операций по формированию Э,lеМСIIТОВ и мсжсоединений
пластину разрезают на части 2, называемые кристаллами (интеrраль
'1-
3
Рис. \.3. Основные части микросхемы.
ной микросхемы). Каждый кристалл содержит одну функциоиальиую
структуру. Ero закрепляют на основанни корпуса 3: контзктные
площадкн крнсталла соединяют с траверсами (выводамн) корпуса
с помощью тонких проводников; на основание надевается крышка
корпуса 4 и корпус rерметизируют Д,lЯ обеспечения З3ЩIПЫ микро
схемы от воздействня окружающей среды.
Рассмотрим теперь некоторые особенности элементов полупро
водниковых микросхем, обусловленные необходимостью ИЗОJIЯЦИИ
элементов от тела кристалла, обладающеrо заметной электрической
проводимостью. Изоляция элементов осуществляется либо с по
мощью дополнительноrо электронно-дырочноrо перехода, находяще
rося под напряжением обратноrо смещения, либо с помощью TOHKoro
слоя диэлектрика, например двуокиси кремния. Первый способ cpaB
нительно прост и дсшев и поэтому является наиболее распространен
ным, но при этом токи утечки на тело кристалла оказываются не Me
иее ) О нА, а емкость элемента по отношению к телу кристалла не
менее 2 пФ. Второй способ БО<lее С.l0жен и дороr, но обеспечивает
снижение тока утечки в тысячи раз, а ешюсти в десятки раз.
Биполярные транзисторы. Структура транзистора, изолирован-
Horo элеКТРОННО-ДЫРОЧНЫ:,1 перСХОДО I, показанз на рис. \-4. Э.1ектрод
коллектора К 'расположен в ИlIтеrраЛЬ!IЫХ транзисторах в при-
повер'<ностноЙ части кристалла, там же, rде находятся друrие элек
,роды эмиттер Э и база Б. Чтобы в этих условиях обеспечить
низкоомныЙ путь для тока коллектора '{ элеI{ТРОДУ '<о.ттектора К,
под областью коллектора создают скрытыЙ слой п+, обладающий по-
вышеlllЮЙ ПрОВОДИ'lюстью. ИзолирующиЙ переход образуется вдоль
линии, ра.щеляющеЙ область п коллектора и облаС1Ь п+ ero cKpbIToro
слоя от областей р+ и Р тела кристалла.
8
ТранзистОры полупроводниковых микросхем в ряде случаев мо--
r т иметь несколько отдельных эмиттеров при общей для всех их ба-
зr и общем коллекторе. Такие транзисторы называются J,t1-l020ЭJ,IUТ-
терными, их устроЙство показано на рис. \-5, способы использования
рассмотрены в rл. 4.
Если в полупроводннковой микросхеме применяется диэлектри
ческа я изоляция элементов, то транзисторы имеют такую же ДBYX
переходнУIO структуру, как и их дискретные аналоrи.
\
Нрцстаlll1
Рис. \-4. Интеrральный биполяр-
иый транзистор, изолированный
электронно- дырочным переходом.
3,
30 б
11
п+
I
1
р
Ifpacтalil'
\
Рис. \-5. Интеrральный мио-
rоэмиттерный транзистор.
Пара метры интеrралыюrо бнполярноrо транзистора определяют-
ся, как обычно, коацентрацнонным профнлем структуры, площадью
переходов, элеI{трофизическими свойствами материала. Максималь
ный ток коллектора может достиrать 50 мА, коэффициент передачи
тока базы от 20 до 50, обратные токи переходов менее' \ О нА,
максимальное напряжение на коллекторе 40 В, предельная рабо
чая частота )000 М[ц.
ПОлупроводниковые диоды. Для упрощения технолоrическоrо
цикла диоды изrотаВ.тшвают на основе транзисторных структур. Для
быстродействующих диодов нспользуется эмиттерный переход при
соединенном с базой коллекторе (рнс. \ 6, а); для диодов, которые
должны иметь большое пробивное напряжение, используется коллек-
рис. \-6. Интеrра.'Iьные полу
ПРОВОдниковые диоды (схема
соединения).
.5i Oz и
3
с
Нрuстatи
Рис. \-7. Интеrральный
l\1ДП .транзистор.
9
торный переход, а эмиттер соединяется с базой (рис. 1 6, б). Во вто-
ром случае скорость переключения получается в десятки раз ниже из-
за большоrо неравновесното заряда, накапливзющеrося не только
области базы, но и в областн коллектора, а также из за большеи
емкости переходз.
МДП-транзисторы. Эти приборы не нужно специально изолиро-
вать от тела кристаЛJlа, так как у них область «CTOK-lшнаkИСТОЮ> изо
лирована от тела кристалла электрон но-дыр очным переходом, образую-
щимся вдоль линии, разделяющей область р тела кристалла от об-
ласти n+ истока, области n канала и области п+ стока, переход име-
ет обратное смещение в рабочем режиме (рис. I 7). Площадь, зани-
маемая на подложке МДП-СТРУКТУРОЙ, оказывается при этом в сот-
ни раз меньше, чем у биполярных структур, что позволяет получить
значительно большую плотность размещения элементов на подложке.
Интеrральные МДП транзисторы имеют следующие парамстры;
ток стока до 10 мА, напряжение сто-
ка до 30 В, входное сопротивление
десятки метаом, предельная частота
10 МТц. Таким образом, интеrральные
МДП транзисторы сравнительно низ-
кочастотные Э.'1ементы, что обусловлива-
ется большими межэлектродными емко-
стями.
Коиденсаторы. В полупроводнико-
вых микросхемах примсняются в OCHOB
ном кондеисаторы p n; для этой цели
используется коллекторныЙ переход 1
транзисторной структуры (рис. 1-8).
эмиттерная область в данном случае не
формируется. Изолирующий переход 2
отделяет конденсатор p n от тела крис-
талла. Выводами конденсатора являют-
ся алюминиевые электроды 3, 4. Конден-
саторы, один вывод которых должен быть соединен с телом кристал-
ла, мотут выполняться на основе изолирующеrо перехода.
Емкость конденсатора p п определяется выбором площади пере-
хода и обычно не превыwает 100 пФ. Добротность не более 10,
отклонение емкости от номина.'1ЫIOЙ до 30%, температурный ко-
эффициент емкости .(I.O 1O 3/°C.
Малый диапазон емкостей, низкая добротность, высокий темпе-
ратурныЙ коэффициент и зависимость емкости от приложенноrо на-
пряжения не позволяют иноrда использовать конденсаторы p n, в
этом случае применяют пленочные конденсаторы типа «металл ди
электрик-металл». Они выполняются последовательным напылением
трех тонких слоев (проводящеrо, изолирующеrо и проводящеrо) на
изолирующую пленку двуокиси кремния, находящуюся на поверхно-
сти полупроводниковой пластины. Емкость таких конденсаторов до-
стиrает 500 пФ при отклонении от номинальной до 5 IOo/o, доброт-
IOCTЬ до 100, температурныЙ коэффициент емкости до 10 /oc,
рабочее напряжение до 60 В.
Применяются также конденсаторы МДП, у которых нижнюю об-
кладку образует эмиттерный слой транзисторной структуры, диэлек-
триком является пленка двуокиси I<ремния, верхняя обкладка Me
таллическая. Вследствие большоrо сопротивления потерь пижнеи
(полупроводниковой) обкладки такие конденсаторы несколько усту-
J SLDz q
\ \
Ff/' {f\:1
1 прис;"," 1
Рис. 1 8. Интеrральный
конденсатор реп.
10
паlO Т конденсаторам с металлическими обкладками, но проще в из-
rотовлениИ. По сравнению с конденсаторами p n параметры конден-
саторов МДП значнтельно лучше. u
Резисторы. Для формирования в полупроводниковои пластине
бласТИ с требуемым электричеСЮIlll сопротивлением, обычно исполь-
о уется базовый слоЙ транзисторноЙ структуры (рис. 1-9), иноrда эмит-
ерный или коллекторный. Такие резисторы называют диффузионны-
ми Алюминиевые межсоедипепrrя 1 имеют контакт с резиспшным
элементОМ 2 через окна в изолирующей пленке двуокиси кремния.
ЭлекТроННО ДЫрОЧНЫЙ переход 3 изолирует реЗИСТИВIIЫЙ элемент от
тела кристалла. u
Поскольку параметрами диффузио'1НЫХ слоев толщинон слоя,
концентрацией и распределением примеси задаются требования к
транзисторным структурам, то необ-
ходимое сопротивление резиспrвноrо 1 2 SL0 2
элемента может быть получено лишь
путем выбора типа слоя, ето ширины
и длииы. Эмнттерный слоЙ, имеющиЙ
более высокую конuснтр:щию прю:е
сей, используют для получения рези-
сторов с малым сопротивлением (от
2 до 30 Ом), а базовый слой - с
большим сопротивлением (от 100 Ом
до 20 кОм). Отклонение сопротивле-
ния от номинальноrо достиr;н т 20%,
а предельная частота 100 Мl'и,
максимальное рабочсе напряжение
5 и 20 В соответствснно для Э'l-шттер-
ното и базовоrо слоев, температурный
коэффициент 1 O /oC и 1 0 3/°C.
В полупроводниковых схемах обычно применяют диффузионные
резисторы, но еслн требуемое номинальное сопротивленне па их ос-
нове не может быть реализовано, то в качестве резистивноrо элемен-
та используют проводящие дорожки из пленки BbICOKooMHc:ro ме:
талла, напыленпые, как и м€жсоединения, на изолирующин слои
двуокиси кремния, покрывающий поверхность кристалла. Эти резис-
торы называют nлеНОЧНЫ.ми.
В качестве рСЗIIСТОрОВ в полупроводниковых микросх€мах ис-
пользуется также канал МДП-транзистора. Сuпротивление при этом
может реrулироваться с помощью напряжения, подаваемото на за-
твор; минимальное сопротивление не превышает 100 Ом.
Размещение элемеитов, межсоединсний и коитактных площадок
на поверхности и внутри кристалла полупроводниковой микросхе-
мы иллюстрирует рис. 1-10. Область, занимаемая элементами на
кристалле, И'l-!еет размеры 1 Х 1 мм 2 . На рис. I IO, а показана прин-
ципиальная схема ФУНlщиональноrо узла, выполненноrо в виде мик-
росхемы, на рис. I IO, б вид сверху Это так называемый лоrи-
ческий э.r.емент ИЛИ НЕ, состоящий из двух транзисторов Т! и Т 2
И трех резисторов Rl Rз (принцип ero действия рассмотрен в rл. 4).
Межсоединения и контактные площадки l .'j отмечены штрихов-
кой (иа рис. 1-10, б). На рис. 1-10, в показан разрез кристалла по
A A. Видны эмиттерная область n+ транзистора ТI и вЫвод ero
эмиттера Э, базовая область р и ее вывод Б, коллекторная область
n и ее вывод К, а также изолирующий СЛОй двуокиси кремния на
Поверхности подложки (заштрихован в клетку) и сечения пленоч-
ных резисторов Rl и R3 (отмечены точками).
r
р
I
3
/fрцстаЛА
Рис. 1 9. Диффузионный ре-
зистор.
11
Рассмотренная простейшая полупроводниковая интеrральная
wикросхема имеет пя'rь элементов: два транзистора и три резисто;эа.
В выпускаемых промыш.,енностью микросхемах число ЭJlементов на
кристалле, как правило, значительно больше, иноrда оно исчисляет
ся тысячами.
подrоНКУ, можно получить отклонение менее 0,1 O/ . Температурный
коэффициеит сопротивления (50 500) .10 6/ С. Допустимая
дельная мощность рассеяния составляет 1 3 Вт/см 2 . Блаrодаря
алой собствениой индуктивиости тонкопленочные резисторы имеют
частОТНЫЙ диапазон до 1000 Mrll.
к о н Д е н с а т о р ы выполняют на диэлектрнческой подложке 1
путем последовательноrо напыления трех слоев: металл диэлектрик-
металл (рис. 1 12). Металлические слои 3. образующие обкладки кон-
денсатора, напь:ляют обычио из алюминия; в l<ачестве диэлектрика 2
используют окись кремния, окись алюмииия, боросиликатное стекло
и др. Емкость TaKoro конденсатора в завнсимости от площади об-
кладок, толщины и диэлектрической проницаемости диэлектрика со-
ставляет от 100 до 500 пФ при рабочем напряженни до 60 В. Темпе;
ратурный коэффициент емкости (35 400) .10 6/oc, частотныи
диапазон 300 500 Mrll.
Индуктивные элементы MorYT быть выполнены в виде однослой-
ных мноrовитковых спиралей, однако индук:rивность их не превыша-
ет 20 MKr при добротности не более 50, поэтому подобные элемен-
ты находят малое применение в микросхемах.
На базе пленочной технолоrии до сих пор не удалось создать до-
статочно надежные транзисторы или друrие уснлительные элементы,
поэтому пленочные мнкросхемы имеют оrраниченное самостоятельное
примеиение и большей частью составляют пассивную основу rибрид
ных (интеrральных) микросхем.
[иБРИJillые микросхемы изrотавливаlOТСЯ на диэлектрнческоЙ
Подложке. Пасспвные элементы R, С, L, межсоединения и контакт-
ные площадки ВЫПО.1НЯЮТСЯ методом пленочной техиолоrии. Приме-
няется rрулповой метод обработки, при котором на одну подложку
наНССI\f("Я до 16 18 идентичных rрулп элементов и межсоеднненнй,
затем подложка разрезается I!a части платы, каждая из которых
содержит элементы и Мt'жсоединения одноrо функциональноrо узла.
Транзисторы Д.1Я rибридных микросхем I\зrотавливают отдель-
но, поэтому их называют не элементами, а ко"тонснта"ш АIИКРОСХС-
Ibl. В целях ЭКОIIOМНИ объема транзисторы прнменяют в бескорпус
иом оформлении, иноrда в внде сборки: Их параметры имеют пример-
но те же численные значения, что и у дискретных аналоrов. Защита
бескорпусаоrо транзистора от воздействия внешней среды осуществ-
Ляется с помощью специаЛЫIOI"О влаrостойкоrо покрытия.
5
а)
2 A A f 2 J
L /
I \' \
Плата РеЗlLстUВН6II.L А{, жсое-
'C !7 eн .. iJШ!elЩЯ
'O A
f j"' :11
r t.. ....,
I . /ТЗ I
I J I
I I
I I
I
16 I
I
I 111
J I
L J
I
Рис. 1-11. Интеrральный
пленочныЙ резистор.
2
/I Л
Я .! If J . б 1 "'"
y .
1 р HfJtLCnlaA/I т
б)
Рис. 1-10. Кристалл ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ микросхемы.
Пленочные и rибридные интеrра.1ьные микросхемы
Второй разновидностью микросхем являются п л е н о ч н ы е (ин-
теrральные) микросхемы, подразделяемые на т о н к о п л е н о ч н ы е
и т о л с т о п л е н о ч н ы е. Более совершенными и более распрост
раненными являются тонкоплеиочные мнкросхемы. Они выполняются
иа диэлектрической подложке (из стекла, ситалла, керамики), эле
ментами их являются резисторы и конденсаторы. Иноrда использу-
ют индуктивные элементы.
Рез и с т о р ы изrотавливают путем напыления на подложку 3
через трафарет тонкой пленки BbICOKooMHoro материала (нихром, тан-
тал, СП:1ав МЛТ) нужной конфиrурации (рис. 1 11). Концы ПОЛУ[lен
Horo резистнвноrо элемента 1 соеднняют с пленочными KOHTaKTHЬ:M
площадками 2, выполняемыми из металла, обладающеrо высокои
электропроводимостью (аЛЮМI;IНИЙ, медь, золото).
Электрическое сопротивление тонкопленочных резисторов может
быть от 10 Ом до 1 Мам в зависимости от толщины, ширины и ДЛИНLI
резистивной полоски, а также удельноrо сопротивлен я материала.
Отклонение сопротивления от номинальноrо 5 1 О Уо; применяя
12
72 i
· #$ /,..,. 1
r r
Рис. 1 12. Интеrральный
пленочный конденсатор.
13
Транзистор 1 укрепляют на плате 4 термокомпрессиониой свар-
кой шариковых 3 или балочных 5 выводов с контактными площадка
ми 2 либо с помощью проволочных выводов (рис. 1 13).
Общий вид платы rибридной интеrральной микросхемы показзн
на рнс. 1 14, а. На диэлектрическую подложку наносятся через Tpa
фарет резистивные полоски Rt, Я2, Rз из BbICOKooMHoro материала;
затем через друrой трафарет распылением металла, имеющеrо BЫCO
кую электропроводность, нано-
сятся нижняя обкладка 01 KOH
денсатора С, межсоединення 11
контактные площадкн 1 5;
далее через третий трафарет
наноснтся пленка диэлектрика
KOHдeHcaTopa ; через четвер
тый 'Iрафарет ианосится по
следний слой верхняя об
кладка конденсатора 02. Тран-
зистор т приклеивается к под-
ложке и проволочными BЫBO
дам н присоединяется к соот-
ветствующим контактным пло
щадкам.
На рис. 1-14, б показана
принципиальная схема рассмот-
peHHoro устройства. Оно не яв-
ляется функционально завер
шенным, поскольку может
быть' использовано (в усили-
теле с общим эмиттером, в эмиттерном повторителе и т. п.) лишь
при подключении к нему ряда внешних элементов. Такая функцио-
наЛьная незавершенность обычно возннкает из за трудностей выпол-
нения некоторых элементов (например, катушек) в виде, приrодноМ
для монтажа внутри микросхемы. Иноrда микросхему специально
делают функционально нсзавершеиной, чтобы расширить возможно
сти ее использования.
Рассмотренная простейшая микросхема имеет один компонент
(транзистор) и четыре элемента (конденсатор и три резистора). Вы-
i:Jl ' /(
б 3
g
3
ф
I I
J'8?
5
/
CJZ
Рис. 1 13. Монтаж бескорпусноrо
транзнстора в rибридной микро
схеме.
пускаемые промышленностью rибридные интеrральные микросхе-
мы во мноrиХ случаях являются значительно более сложными, чис-
ло их компонентов и элементов может достиrать нескольких сотен.
rибридные микросхемы MorYT выполняться и на основе толсто-
пленочной технолоrни, которая является более дешевой, но, как уже
указывал ось, менее совершенной. Подложка для ТОЛСТОIiлеНОЧIlОЙ
микросхемы, как правило, имеет размерц 16Х19Х1 мм или 10XI0
Х 1 мм и выполняется из высокоrлиноземистои керамики, имеющеи
хорошую адrезию к. наносимым материалам. Элементами пассивноЙ
толстопленочной микросхемы являются резисторы и конденсаторы, их
выполняют так же, как н межсоединеllИЯ, путем нанесения на поверх-
ность подложки через сетчатый трафарет специальных проводящих,
резистивных и диэлектрических паст, подверrаемых затем теРМllче
скоЙ обработке. Получаемые таким образом резисторы MorYT иметь
сопротивление от 5 Ом ДО 70 кОм с разбросом (после подrОIlКИ) до
1 % при удельной мощности рассеяния до 0,5 Вт/см 2 . Конденсаторы
имеют емкость от 60 до 350 пФ, добротносrь до 50, пробив ное Ha
пряженне до 150 В. ТемпературныЙ коэффицнент у резнсторов
:!::5.10 I/ О С, у конденсаторов 4.10 1/°С. Компоненты толстопле
ночных rибридных Мlшросхем бескорпусные транзисторы и диоды,
монтируются обычным способом.
]-3. МИКРОСХЕМЫ ПОВЫШНllюrо УРОВНЯ ИНТErРАЦИИ
3
По числу содержащихся в корпусе микросхемы элементов и KOM
понентов различают пять степенеЙ ннтеrрации: первая от 1 до 101;
вторая от 10 до 102; третья от 102 до 103; четвертая от 103 до
1 O ; пятая от 1 O дО 1 О' элементов и компонентов.
Интеrральные микросхемы, содержащие более 100 элементов и
компоиентов, прииято называть микросхемами ПОвышенноrо уровня
иитеrрацни, а менее 100 малоrо уровн'! интеrрации. Встречаю-
щийся в переводной литературе термин «больШне интеrральные схе-
мы» соответствует четвертой пятой степеням интеrрации.
Микросхемы повышенноrо уровня интеrрации имеют по сравне-
нию с микросхемами малоrо уровня интеrрации значительно лучшие
объемно-весовые показатели, меньшую стоимость в расчете на один
функциональный элемент, а также ряд друrих преимуществ, бла-
rодаря которым удается сущестпеНIiО улучшить основные технико-
Экономические характеРИСТИКII аппаратуры.
ВО Первых, значительно уменьшается число соединений в блоках
за счет большей фУНIшиональной сложности самих микросхем. Усред-
ненные расчеты показывают, что мнкросхема, например, С пятью ло-
rическими элементами (см. rл. 4) нуждается в пяти внешних BЫBO
дах на однн элемент для обеспечения необходнмых функциональных
связей в устройстве, а при увеличении количества лоrических эле
ментов в микросхеме до 50 число виешних выводов уменьшается до
двух на элемент. Известно, что в мнкроэлектронной аппаратуре кон-
тактные соединения являются одной из основных причин отказов. По-
этому уменьшение числа контактных соединениЙ при использованин
МИкросхем повышенной степени интеrрации может на один два по-
рядка повысить надежность аппаратуры по сравнению с аппаратуроЙ
на Микросхемах малоЙ степени ннтеrрацин.
BO BTOpЫX, сокращается длина соединений между элементами,
снижаются паразитные емкости наrрузок и, следовательно, повыша
ется быстродействие аппаратуры. При примененин элементов со сред-
R 1
(7
z
R 2
RJ
5
---о
б)
14
Рис. 1-14. Плата rиБРИДНОll микросхемы.
15
11
11
ней задержкой переключеНIIЯ 2 нс реализовать их быстродеiiствие
можно только в том С.'Iучае, если общая длина межсоединениii не бу
дет превышать 4 см. Тоrда задержка в межсоединениях будет при
мерно на порядок меньше, чем в элементе. Отсюда следует, что pea
лизация устроЙств со сверхвысоким быстродеЙствием принципиально
возможна только на базе микросхем повышенноrо уровня интеrрации,
в которых длину соединеннЙ можно довести до 1 СМ, снизнв тем ca
мым задержку распространенпя спrнала между элементами до
O,05 0,l нс.
Вместе с отмеченными достоинствам!! микросхемы повышенноrо
уровня интеrрации имеЮт целыЙ ряд особенностеЙ, которые ослож
няют их разработку, изrотовление и применение. Например, увели
чение удельноЙ рассеиваемой мощпости, наблюдающееся при повы
шении степени интеrрацип, требует принятия специальных мер по
обеспечению теплоотвода, а при удельноii мощности более
20 Вт/см 2 прпменения жпдкостноrо охлаждения. Важной задачеЙ
при этом становится разработка таких функциональных структур и
прнменение таких функциональных элементuв и таких режимов, ко-
торые давали бы возможность снпзить затраты энерrии, ПРIlходящие
ся на выполняемую функцпю.
При повышенпи плотности упаковки усиливается Э.'IектромаrНИТ-
ная связь между элементами, что прнводит к понижению помехо
устоЙчивости микросхем. Появляются значительные трудности при
изrотовленип малых по размерам корпусов микросхем с большим ко-
JIIIчеством вьшодов.
Повыше;rпе степени пптеrрации при водит к усложнению функции,
выполняемоЙ микросхемоЙ. С одноЙ стороны, это является положитель
ны,,! фактором, так как при использованип более сложных микросхем
упрощается проектированпе, изrотовление и наладка аппаратуры.
В то же время стон юсть ремонта аппаратуры может существенно
возрасти. lI1.сnьшая универсальность микросхемы повышенноrо ypOB
ня IIIlТеrр,щин оrраничпвает потребныЙ объем их выпуска, а следо-
вателыю, увеличивает их стоимость. Тем не менее, несмотря на ука-
занные трудности, повышение уровня IIнтсrрации микросхем ЯВJIяет
ся проrресспвным направлением их развития, напраrfлением, которое
ПО"lОrает существенно улучшить как функциональные, так и эксплуа
тационные показатели радиоэлектронноЙ аппаратуры.
Существуют два направленпя в разработке микросхем повышен
Horo уровня интеrрашIИ. Одно из них базируется на rибридноЙ Tex
нолоrии, использующеЙ бескорпусные мпкросхемы малоЙ степени
интеrрации, и пленочиоЙ теХНОJIOПШ их соединения на диэлектриче
скоЙ подложке.
Бескорпусные микросхемы по сравнению с пх аналоrами в KOp
пусах меньше по объему и массе примерно в 70 раз и по площади
в 30 раз. Устанавливаются они на мноrослоЙную подложку, иноrда
называемую коммутационноЙ платоЙ. СоеД!lНеНия наносят либо по
тонкопленочноЙ, либо по толстопленочноЙ тех!!олопш.
[ибридная технолоrия получила широкое распространение для
нзrотовления микросхем повышенноЙ степени liнтеrрации блаrодаря
сравнительно низкоЙ стоимости проектированпя и изrОтовления мик-
росхем малоЙ степени ннтеrрации, хорошо отработанному техноло
rическому процессу и высокому проценту выхода rодных изделиЙ.
Друrое направление в разработке и производстве микросхем по
вышенноЙ степени интеrрации базируется на полупроводниковоЙ
технолоrии. В этом случае все элементы изrотавливаются в объеме
1I
16
олупроводннковой пластины и затем соедИНЯЮТСЯ в схему с по
ощью тонких проводяших пленочных полосок, нанесенных на по
верхНОСТЬ окисленной пластины. Межсоединення выполняют обычно
методом избирательноrо монп:жа, при котором предвар!!тельно па
каЖдОЙ пластине проверяют rодность элементов, после чеrо с по
мощью ЭВМ составляют схему межсоедипеНИII и затем уже наносят
межсоединения. .
Полупроводниковые микросхемы повышеНIIОИ степени интеrра-
ции изrотавливают rлавным образом на ОСlIове МДП транзисторов.
ЭТО объясняется их преимуществами перед микросхемами на бипо
лярных транзисторах: втрое меньшим числом технолоrичеСКIIХ опе
раций и на порядок большей плотностью размещении элементов на
подложке.
Однако по быстродеЙствию ОНIl значительно уступают Мllкросхе
мам на биполярных транзисторах. Поэтому основную область их
применения составляет аппаратура сраВНlIтельно Н!Iзкоrо быстро-
деiiствия.
1-4. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ КЛАССИФШ(АЦИЯ
ИНТErРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ
,
Практические возможности интеrральноЙ технолоrии в настоя
щее время таковы, что большинство маJIOМОЩНЫХ функциональных
узлов радиоэлектронноЙ аппаратуры может быть реализовано в ви-
де микросхем. Однако промышленное производство микросхем опре
деленноrо типа является целесообразным лишь в том случае, KorAa
данный тип находит широкое применение в раД!IоэлектронноЙ аппа
ратуре. Прll малом объеме сбыта затраты на разработку и подrотов
ку ПРОllзводства MorYT существенно повысить стоимость микросхе
мы и применение ее в аппаратуре окажется нецелесообразным 110
экономическим ПРИЧllнам. Эти соображения обусловливают необходи
мость определеllноrо оrраничения номенклатуры микросхем.
Следует отметить также, что микросхемы относятся к комплек
ТУЮЩИ I изделиям !I применяются самостоятельно или в совокупно
сп! С друrими изделиями как составные части более сложных и при
том весьма разнообразных устроЙств. Поэтому Kpyr требований к
микросхемам со стороны потребителеЙ оказывается чрезвычайно ши
роким и порой противоречивым. В то же время удовлетворение этих
требованиЙ представляется трудной задачей, так как интеrралыlеe
микросхемы отличаются большоЙ сложностью и для их производства
требуются уникальное оборудование, уникальные технолоrические
процессы и высокая квалификация персонала.
Эффективное решение проблемы удовлетворения запросов по
требителеЙ и обеспечения BbIcoKoro качества микросхем возможно
лишь на пути плановоrо развития их номенклатуры и стандартиза
ЦИИ требованиЙ к ним.
Основу TaKoro плановоrо разви rия номенклатуры микросхем со-
ставляют rосударственные стандарты, определяющие функциональ
ную классификацию и типы изделий, ряды разрешенных значениЙ
параметров изделий, определяющих их возможности (параметриче
ские ряды), и ряды rабаритных и присоединительных размеров, ти-
пов и размеров корпусов (размерные ряды), величин питающих Ha
ПРяжений.
ФУllкциональная классификация ннтеrральных микросхем опре-
делена rОсударственным стандартом [ОСТ 18682 73. Интеrральные
2 442
17
микросхемы по роду выполняемой функции разбиваются на подrруп
пы (усилители, преобразователн, триrrеры и т. д.); внутри каждоil
иодrруппы микросхемы подразделяются по виду выполняемой функ
ции (УВЧ, преобразователи фазы, RS триrrеры и Т. д.). В cooтвeTCT
в:ш с фуикциональной классификацией микросхемам присваиваются
определенные наименования, познакомиться с ннми можно В при
ложении 1.
Интеrральные микросхемы выпускаются промышленностью в ви
де серий, включающих микросхеМЬ!.,....llредназначенные для COBMeCTHO
ro использования в радиоэлектронной аппаратуре. Все микросхемы,
ВХОДящие в одну серию, имеют одип тип корпуса, одинаковые наПрЯ
жения питания, ресурс, надежность, допустимые уровни воздействия_
При выборе микросхем для аппаратуры определенноrо типа не-
обходимо руководствоваться не только функциональным предназна
чением МИI{росхемы, но и их характеристиками и параметрами, т. е.
величииами, определяющими свойства микросхемы, режим и условия
ее работы. Обычно это:
функциональные параметры микросхемы, определяющие ее воз
можности;
параметры рабочеrо режима, определяющие совокупность усло-
ВlIЙ, необходимых для правильноro функционирования микросхемы;
эксплуатационные характеристики, определяющие уровни воз
действий факторов окружающей среды (механических, клнматиче
ских), не нарушающие нормальноrо функционирования микросхемы
в пределах rарантированноrо ресурса при заданной надежности;
конструктивные параметры, характеризующие rабаритные и при-
соединительные размеры.
Функциона.1ьные и конструктивные параметры, параметры ре-
жима аналоrовых и цифровых микросхем рассмотрены применитель
но к каждому типу микросхемы в rл. 2 и 4.
Что касается эксплуатационных характеристик, то они являются
общими для всех изделий электронной техники, в том числе и для
микросхем, поэтому специально здесь не рассматриваются.
Конкретные численные значения параметров и указания по при-
менению приводятся в нормативно технической документации на из
дслие и в справочниках. При решении вопроса о примснении той или
иной микросхемы в проектируемой аппаратуре необходимо исходить
из ее пара метров и указаний по применению, приведенных в данной
документации.
[лава вторая
АНАлоrОВЫЕ ИIПЕrРА.,1ЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ
2-1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
11
Аналоrовые интеrральные микросхемы находят применение в ап-
паратуре связи, телевидения и телеуправления, в аналоrовых вычис-
лительных машинах, в маrнитофонах, в медицинском оборудовании,
в измерительных приборах и системах контроля.
Блаrодаря совершенствованию технолоrии и методов проектиро
вания номенклатура интеrральных микросхем постоянио расширяется.
В настоящее время в интеrральном исполнеНии реализуются самые
18
...
азличные аналоrовые функциональные элементы и устройства.
t большом количестве выпускаются интеrральные микросхемы для
азпичных по назначению и функциональным возможностям [енера-
Op B, дeTeKTopOB . модуляторов, преобразователей, усилителей, KOM
мутаторОВ, ключеи, фильтров, вторичных источников питания, схем
селекцИИ и сравнения, а также мноrофункциональные микросхемы
и микросхемы, представляющие собой наборы элементов.
функциональный состав наиболее распространснных отечествен
ныХ сери1\: аналоrовых интеrральных микросхем, находящих приме
неиие как при '\1зrотовлении профессиональной аппаратуры, так и в
практике раДИО.1юбителей, представлен в табл. 2 1 * _ П риведенные
в таблице цифры показьшают, сколько интеrральных микросхем раз
личных функциональных rрупп содержится в сериях. Цифры в скоб-
ках обозначают общее количество модификациЙ микросхем KOHKpeT
иой подrруппы в рассматриваемоЙ серии.
Серии существенно различаются по областям преимущественно
[о нрименения, функциональному составу и количеству входящих в
них интеrральных микросхем.
Большая rруппа серий предназначена в основном для создания
приеМОllередающей аппаратуры радиосвязи, выпускаются серии для
телевизионной аппаратуры, маrнитофонов, электрофонов и линейно
импульсных устройств. Все эти серии условно можно подразделить
на функционально полные и функционально неполные. Функциональ
но полные состоят из широкоrо Kpyra специализированных микро
схем, относящихся к разным функциональным подrруппам (табл. 2 1).
Каждая из этих сериЙ позволяет создать практически все реализуе
мые сейчас в микроэлектронном исполнении узлы таких устроЙств,
как радиоприемники, телевизоры и подобные им по сложности.
Функционально неполные серии состоят из небольшоrо числа
специализированных микросхем. Они предназначены в основном для
создания отдельных трактов аналоrовой аппаратуры.
Кроме серий специализированноrо назначения промышленность
выпускает широкий Kpyr серий, микросхемы которых одинаково yc
пешно MorYT при меняться для создания отдельных узлов аппарату
ры различных классов.
Особоrо внимания специалистов и радиолюбителей заслужива
ют серии, объединяющие наиболее универсальные по своим функцио
иальным возможностям микросхемы операционные усилителн
( 2 6). Каждый операционный усилитель может служить основой
для большоrо числа узлов, относящихся к различным функциональ
Ным подrруппам н видам.
ДJ:'Я характеристики микросхем различных сериЙ и для сравни
тельнои оценки микросхем, относящихся к одному виду, в основном
используют совокупности функциональных параметров. Однако в ин
женерноЙ и радиолюбительскоЙ прак,!,ике важную роль иrрают и Ta
кие факторы, как напряжение питания, конструктивное оформление,
масса, предельно допустимые условия эксплуатации микросхем. В ря
де случаев имснно они имеют решающее значенис при выборе эле
ментной базы для конкретноЙ аппаратуры.
Данные по напряжению питания приведены в табл. 2 2, из
торой видн о, Ч'l'0 для питания микросхем используется широкая rpa-
аи . Большинство ПРИВЕ'деиных в таблице серий сиидексом I< имеют свои
ни.:Л бl{, выпускаемые ПОД тем же номсром без буквенноrо индекса. ПОС..1ед
метраl\ :дают БО'IJее ВЫСОКИМИ функциональными и эксплуатационными пара
2*
19
....
с\,
<:j
.о
cj
h
' €
1801
аОI I 6: 6:
C\I C\I
tll)l 1'" C\I C\I
f.LI)I 1:з C\I C"I
.
lDI)I I ::::
(1)l I ::z
6З1)I I @:
(; a)l I ::
(;t\)I I З ю ю
ОИ)I I с>
C\I C\I
6(;\)1 I "" € €
t(;l)1 I r-.
(;(;\)1 I <D
IO а
(;(;()I I u) €
.......
.... ю
611)1 I '" а
ю
C\I
с") ю
811)1 I '" IO а
\3.- .......
.... ю
10\)1 I '" 1 ::
о;: ,;,
:<: '"
о;: о) о;: о.
'" :а :1: (.) :а
!2 :1: '" f--<
С :1:
.о <n f--< о;: u
:><: о о;: (.)
'" ro f--< о;: о;: :;:
" = :1: :1: о;: о) о;:
о о) <u ::! о.
Е-< '"
'" :а о;: :Е ro :><: о)
:::r "'- ::! :а <u <n о) (.)
д :а о :><: о. о O)t>: <n
о о. Е-< :1: О '" м Д= о) :а :2
t::: о о. '" ;>-. Е-< '" (.) о) U
... О Е-< -&'" t>: :а о. :1::1: t>: О. Е-< о) С
'" Е-< ;>-. О :Е о. >о "'ro o;: о) о;: '" <-.
О. :><: ;>-. о О;:Е-< :;;:1: <-. о;: I ф'
<u ;;; <-.0) О 0.0;: "'о) <-.
о) Е-< :Е оХ >о о) о t:: O;: о;: о;: <-. U
:1: <u О :l: U '" О. Е-< О. (.) О
о) r:::[ ::r:: t::: u Е--о >., r:a
1..... ::.:: r:a
:1;:
Q)
u
С
с..
:<:
о;:
:1;:
:а
<n
о
<-.
О
;
.:с
о.
..,
u
<n
ro
f--<
u
с")
u
.::0:
:3
:с
.о
«:
:;
>,
(t
20
....
с..
Otl)l I ;J; 6:
(;и)ll Ю а
.......
.... ю
(;19)11 6:
t09)1 1 м с;? @: r;;
.......
.... C\I Ф
t8 )j 1 € €
C\I C\I ....
09(;)1 I :?:\
9\(;)1 I C\I C\I Ю
C\I
(;t(;)I !
[(;(;)I I .... о
ю
9(;°1 ;;? с:)
с") C\I C\I .... ....... C\I
"I
8(;(;)1 I о
C\I ....
C\I
9(;(;)1 I IO L'J
.......
L'J L'J
\(;(;)1 I g:j :.. '<1"
щ се
C\I <D
"'"
61(; 10:< с") C\I €
""
81;-:)1 I :R С'1 <D ....
Б6l)l I ;:; ф €
.......
щ C\I
:2 ,;,
о) = '"
о;: :1: О. ::в
'" д (.)
с :1: '" t
с
;:; .о '" Е-< о;: с:;
'" :><: о о;: (.) :Е
" '" Е-< о;: о;:
" о;: :1: :1: = о)
о о)
>. о) Е-< ::! '"
о. :а о;: :Е '" :><:
L, о. ::! д
"f :а о) '" о) о)
о :а о :><: о. о З:t>: о;: =
t::: о. Е-< :1: О '" м <u Д
с о. ro ;>-. Е-< "'= (.) :><:
'" Q) U
Е-< С Е-< -&'" t>: :а о. :1::1: t>: О. Е-< о)
ro Е-< ;>-. g o;: о)
о :Е о. >о "':1: <-. '"
о. :><: :1;: ;>-.
о) <u .... о) о о 0.0;: :Е о) <-. о;:
:1: Е-< ::s оХ ":! >о о) 01:< :I: о;: о;: <-.
о) о) о :1: U О '" О. Е-< О. u О
1..... r:::[ ::.:: ::r:: t::: r:a u Е--о >.,
'"
::;:
..
'"
u
о
'"
'"
'"
\о
<:j
Е-<
'"
::!
:е
'"
о
ф
с
с>.
t::
-.:..
"'!
C\I
....
о
...:
""
'"
t:::
t:::
'"
:.::
;;:
о.
о)
(.)
'"
о
<-.
о)
(.)
r:a
21
Таблица 2 2
Напряжения питаиия а!!алоrовых микросхем
Серия
ЮОI
Юl8
Ю19
Ю22
1(123
Кl24
1(129
Ю40
Ю42
Ю49
Ю53
Ю59
Ю62
Юб7
Ю73
Ю77
Ю81
Кl90
Ю98
К218
219
К224
К226
К228
235
К237
К242
К245
К284
К504
К722
К740
22
Номинальные значения напряжения ПНПШИЯ В
6,3; 3; 3; 6,3
6,3; 4; 3; 3; 4; 6,3; 12,6
6,3; 3; 3; 6,3; 12
6,3; 4; 3; 3; 4; 6,3; 12,6
6,3
15
15
12,6; 6,3; 6,3; 12,6
9 20; 4Q
3; 5; 12,6
15; 15
I 20
30
12
12,6; 12,б
6,3; 12,6
9 20
30
6,3
6,3
5
3 3,6; 3,6 9; 5,4 9; 5,4 12
3
24; 12; 24
9
4
9; 6,3; 6' 12,6
6,3; 6,3
6,3
5
5 10; 6 10; 5,6 10; 7,2 15; 3,6 10;
3,6 6; 4,5 5,5
9
6
12
9; 6; 6; 9
12
6,3; 4; 3; 3; 4; 6,3; 12,6
15, 15
I Допуск. %
:!::1O
:!::1O
:!::IO
:!::10
:!::10
::!::5
:!::1O
:!::1О
:!::10
:!::1O
:!::1О
:!::1O
:!::10
:!::IO
::1=5
:!::1O
:!::20
:!::25
:!::1О
:!::IO
:!::1O
:!::1O
:!::20
:!::20
:!::IO
:!::1O
:!::IO
:!::IO
:!::1O
аuня номинальных значений напряжений положительной н отрнп а -
Д ной полярности. При этом допуск в большинстве случаев COCTaB
T :t 10%. Исключение составляют микросхемы сернй К140, имею
л не допуск :t5%, часть микросхем серии К224 с допусками :t5,
20 и :t25%, мнкросхемы серии К245 с допуском ::!::20%, а также
стнчио микросхемы серий 219, К224, 235 и К237, нормально рабо
ающие при измененИИ напряжений в более шир ких пределах.
Различие по величине питающих напряженни во MHorнx практи
еских случаях затрудняет илн делает невозможным использование
: одном устройстве микросхем различных серий, даже еслн онн OT
вечают требованиям по основным функциональным параметрам.
Разнообразно конструктивное оформление микросхем различных
серИЙ. анн отличаются по форме, размерам, материалу корпусов, KO
личеству н типу выводов, массе и т. д. Как видно из табл. 2 3, для
Таблица 2 3
Корпуса аналоrовых МИI{росхем
Серии иитеrральнь микросхем Тип корпуса Масса, r
К218 151_14 2 2
К218, К226 , К228 151.15 2 3
К228 , К284 151 . 15 4 2 4,5
К260 157.29 1 17
КН8 201. J4 1 1,1
К245 2C6.14 2
ЮОI, Ю24, Кl53, Ю59, Ю67, К504 301 .8 2 1,5
Ю22, Ю40, Кl73, Ю81 301.12 1 1,5
Ю62, Кl77 401 .14 1 1
Ю 19, Кl49, Кl9З 401 .14 2 0,45
Кl23 401.14 3 0,45
Ю42 402.1б 2 1,4
К224 «Трап» 3
219, 235 «Акция» 3 5
К237 «Кулон» 3
рассматриваемых в настоящей rлаве микросхем используется 15 ти
поразмеров прямоуrlJЛьных и круrлых корпусов со штырьковыми или
планарнымн выводами. Часть микросхем (серий К129, К722) вьшу
скается в бескорпусном оформлении с rибкими проволочными ИЛII
Жt;,Cткими выводами. Масса микросхем в корпусах колеблется от до-
леи [рамма (корпуса 401.14 2 11 401.14-3) до 17 r (корпус 157.29 1).
Масса бескорпусных микросхем не превышает 25 Mr.
ПО предельно допустимым условиям эксплуатации микросхемы
разных сериЙ существенно отличаются друr от друrа.
Различие по температурному диапазону применения аналоrовых
МИКРОсхем показано в табл. 2 4. Очевидно, что микросхемы, xapaK
теР зуемые нижlПЩ пределом температурноrо диапазона 10 или
2()CC, не MorYT быть рекомендоваиы для применени в переносноЙ
23
Таблица 2 4
Температурный диапазон аналоrовых микросхем
Серии микросхем
Диапазон
-rемператур. ос
КIOI, КI 18, Ю24, КI62, К245
КI53 (Б)
К224
1<237
КII9
К226
К\40, КI67, К218, К228 , К2М
Ю22, КI29, КI42, Ю49, КI53(A), Ю77, КI98,
К5О4
219, 235
КI23, К260, К740
КI59
IO +70
IO +85
ЗО +50
25 +55
45 +85
45 +55
457- +70
60 7- +85
607- +70
60.... +85
o.... +100
аппаратуре, предназначениой для работы в зимних условиях. В OT
дельных случаях серьезиые оrраничения иакладывает верхияя rpa
ница +50 или +55 0 С.
По устойчивости к мехаиическим иаrрузкам микросхемы раз
личных серий близки друr к друrу. Большинство микросхем Bыдep
живает вибрациоиную наrрузку в диапазоне от 1 5 до 600 [ц с yc
корением 10 g. (Для микросхем серий KI22, KI23 ускорение не
допжио превышать 5 g, а для микросхем серий KI19 и KI67 7,5 g.)
Исключеиие составляют микросхемы серии К245 и часть микросхем
серии К224, диапазон вибрационных наrрузок для которых 1 80 [ц
с ускорением 5 g.
Объем настоящей книrи не позволяет детальио рассмотреть все
выпускаемые отечественной промышленностью микросхемы. Поэто
му далее дана лишь краткая характеристика приведеиных в табл. 2-1
серий и входящих в них микросхем с указанием основных парамет
ров, проведено сравнение микросхем по видам и более подробно про
анализированы схемотехиические и функциональные особенности мик
росхем сериЙ К140, 219, К224, 235, К722, которые, по мнеиию aBTO
ров, MorYT представлять наибольшиЙ интерес Д:IЯ широкоrо I<pyra
читателеЙ.
Необходимую информацию о микросхемах друrих серий можно
наЙти в каталоrах, справочниках, книrах и в пернодической литера
туре, в первую очередь в журналах «Радио» в «Электронная про
мышлеиность». Пользуясь этими изданиями, следует помнить о ТОМ,
что в них часто отождествляются параметры собственно интеI'раль
ных микросхем и параметры функциональных узлов, иноrда пред:
ставляющих лишь один из мноrих вариантов прнменения коикретнои
микросхемы. При использоваиии ее с друrими внешними элементамн
и при иных вариаитах коммутацни выводов параметры узло!! MorYT
существенно отличаться от приводимых в JПпературе данных. Кроме
Toro, следует заметить, что в различных источииках иаблюдаютея
24
асхождеlШЯ при описании отде:IЬНЫХ микросхем, при количествеи-
оЙ оценке их пар метров. Эrо связан.о с расширеиием номенклату-
ры отдельных серви 11 с модернизациеи Hel\OTopblX мнкро;:хем.
2 2. СЕРИИ МИКРОСХЕМ
для АППАРАТУРЫ РАДИОСВЯЗИ И РАДИОВЕЩАНИЯ
В настоящее время БОЛI,ШIIНСТВО каскадов прнемопередающей
н радиовещателыюй аппаратуры может быть выполнено на основе
иитеrральных МIiКрОСХСМ.
Отечественная промышлешIOСТЬ выпускает несколько серий мик-
росхем, предназначенных для использовання в аппаратуре радиосвя-
зн. ИЗ них. наибольшей ФУlllщпопальной полпотоЙ по видам микро
. схем обладаю; серпи 219, 235 и К224.
Микросхемы серии 219 Д.,'IЯ КВ и УКВ радиоаппаратуры
Комплекс мпкросхем серни 219 [1, 7] предназначен для построе
ния трактов приемопередающей радиоаппаратуры, работающей в
днапазоне до 55 мrц. Серия состоит из 13 интеrральных микросхем,
выполненных по rпбридной технолоrии на транзисторах 2Т317 в Me
таллополимерных корпусах типа «Акция».
Микросхема 2YCI91 используется в уси:штепях высокой часто-
ты. Она выпускается в двух модификациях, различающихся по KO
эффициенту усиления. На частоте 50 мrц при входном сиrнале 10 мВ
и добротиости контура Q 60 резонансныЙ усилитель, выполненный
на микросхеме 2YCI91A, позволяет получить усиление в 20 35 раз,
а выполненный на микросхеме 2УСI91Б в 28 70 раз.
Осиову усилителя составляет каскодная пара ОЭ ОБ. Наличие
в эмнттерноЙ цепи набора резисторов позволяет использовать микро-
схему не TO.'lbKO при номинальном напряжении питания 5 В, но и при
более высоких напряжениях до 8 В. Потребпяемая мощность не
превышает 15 мВт.
Микросхема 2УС192 предназначена для пспользования в УПЧ,
работа;u ах в д[ аliаЗОllе C.::i I,O .\\rп. Основу ее составляет схема
ОЭ ОЭ. При резонансной наrрузке, ес.'lП дuLротность Iю ' пура Q
60, и при входном сиrнале 0,1 мВ УСИ.1ите.1Ь обеспечивает на ча
стоте 650 кrц коэффициент усиления не менее 600. Входное сопро
тивление превышает 600 Ом.
Микросхе IУ 2УС192 можно использовать и в качестве смесите
ля. В этом случае иапряжение от внешнеrо rетеродииа следует по-
давать иа вывод 8.
Напряжение питания микросхемы 5 В:!: 10%, потреб.'lяемая мощ
иость ие более 20 мВт.
Микросхема 2YCI93 предназначена для создания ДBYXKaCKaДHO
to микрофонноrо УСИ.1ителя с коэффициентом усилепия па частоте
1 кrц не менее 200 и с коэффициентом нелинеЙных ис!<ажений ие
более 5%. Подбором внешних элементов можно не только обеспе
чить работу в основном частотном диапазоне 300 3400 [ц, но н пе
ревести усилитель в диапазон промежуточных частот до 5 мrц. Ha
Пряжение питания микросхемы 5 В:!: 10%, потребляемая мощность
не более 10 мВт.
Микросхема 2YCI94 представляет собой двухкаскадныЙ УНЧ
н используется в качестве элемента шумоподавителя при отсутствии
на входе приемника полезноrо сиrпала. Диапазон рабочих частот от
25
300 [ц до 5 Мfц. При входном напряжении 30 мВ на частоте 3 кfц
выходное напряженне усилителя превышает 750 мВ. Помимо OCHOB
Horo назначения микросхема 2УС194 может найти применение в пред
варительном УНЧ, имеющем днапазон 0,1 7 кfц, и в усилителе про
межуточной частоты на частотах до 700 кfц.
Напряженне пнтания микросхемы 5 В::!::10%, потребляемая мощ
ность не более 10 мВт.
Микросхемы 2МС191 и 2МС192 предназначены для использова-
ння в подмодуляторах. Двухкаскадный подмодулятор на основе
2МС191 может унравлять емкостью варикана в диапазоне от 200 [ц
до 5 мrц, обеспечивая на частоте 1 кrц усиление более чем в 18 раз.
Напряжение питания микросхемы 5 В :t 10% или 8 В::!: 10%, потреб
ляемая мощность не более 18 мВт.
Микросхема 2МС192, выполненная по трехкаскадной схеме, об.
ладает большим уснлением и обеспечивает на частоте 1 кfц BЫXOД
ное напряжение 800 мВ при входном напряжении 2 мВ. Диапазон
рабочнх частот от 200 [ц до 1,5 Мfц. Эту микросхему можно при-
менять в любительских радиостанциях для тональноrо вызова KOp
респондентов. TOHreHepaTop обеспечивает выходное напряженне не
менее 1 В. Напряжение питания микросхеыы 5 В::!: 10%, потребляе
мая мощность не более 15 мВт.
Микросхема 2ДС191 совмещает в себе оrраннчитель и дискри-
мннатор, что позволяет оrраничнвать по амплнтуде сиrнал пр оме-
жуточной частоты перед подачей на чувствите.1ЬПЫЙ фазовый дeTeK
тор и снижает уровень нелинейных искажений. Микросхема исполь
зуется в диапазоне O,125 2 Мfц. На частоте 650 кfц при входном
напряжении 1 мВ напряжение оrраничения составляет O,9 I,4 В.
Напряжение питапия микросхемы 5 В::!: 10%, потребляемая мощ-
ность не более 2,5 мВт.
Микросхема 21lС191 предпазначена в основном для прнменения
в преобразователях частоты. Она выпускается в двух модификациях
(А, Б) дЛЯ диапазонов частот 44 55 и 10 14 Мfц. При частоте сиr-
пала 48 Мfц (!l с 1 О мВ) и частоте rетеродина 34 Мfц (Uсет
200 мВ) КОЭqJфициент преобразования смесителя на микросхеме
2ПС191А не менее 30. Микросхема 2ПС191Б прн частоте сиrнала
14 Мfц (Uс 5 мВ) и частоте rетеродина 13,35 Мfц (Uс 250 мв)
обеспечивает коэффициент преобразования не менее 80.
Наличие в микросхеме дифференцнальной пары соrласованных
транзисторов позволяет создавать на ее основе такне каскады мало
rабаритных приемников УКВ диапазона, как дифференциальные и
каскодные УВЧ и УПЧ, преобразователь ча::тоты с внутренним reTe-
родипом, УНЧ и т. д.
Напряжение питания микросхемы 5 В::!: 10% или 8 В:!: 10%, по-
требляемая мощность не более 23 мВт.
Микросхемы 2rC191 и 2rC192 применяются в качестве актив
ных элементов кварцевых reHepaTopoB, работающих Соответственно
на частотах 30 70 и 1 30 Мfц [енераторы выполнены по ем:шст-
ной трехточечной схеме. [енератор на микросхеме 2fC191
на частоте 34 lvlfц позволяет получать выходное напряжение не ме-
нее 130 мВ. Общая относительная нестабиJТЬНОСТЬ частоты не хуже
:t 1O.10 6. Потребляемая мощность не более 15 мВт. [енератор на
микросхеме 2rC192 на частоте 13,35 Мfц обеспечнвает выходное
напряжение не менее 230 мВ. Общая относительная нестабильность
частоты :!:20.10 6. Потребляемая 1 ОЩНОСТЬ не более 15 мВт. Напря-
жение пнтания для обеих микросхем 5 В::!: 10%.
26
микросхема 2rC193 предназначена для создания маломощных
ЧМ возбудителей в виде кварцевых reHepaTopoB снепосредственной
модуляцней. Для обеспечения модуляции последовательно с кварцем
включается варикап, емкость KOToporo меняется под влиянием на-
пряжения, подаваемоrо с выхода подмодулятора. На частоте 10 мrц
девиация частоты СОСтавляет не менее :t5 кfц. Выходное напряже
\ ние модулированноrо сиrнала не менее 45 мВ. Коэффнциент нелинеii-
ных искажений не более 13%. Напряжение питания микросхемы
5 B:tl0%, потребляемая мощность не более 15 мВт.
Микросхемы 2НТ191 и 2НТ192 являются транзисторными сбор-
ками, предназначенными Д.11Я СОЗДаНIIЯ маломощных транзисторных
устройств, напрнмер предварительных УНЧ. Они состоят соответст-
венио из пяти и четырех транзисторов 2Т317.
Микросхемы серии 235 ДЛЯ КВ и УКВ радиоаппаратуры
Сочетанием высокой функциональной законченности с мноrоце-
левыМ назначением характеризуются микросхемы серни 235, пред-
назначенные для использования в КВ н УКВ раДИC!lаппаратуре на
частотах до 200 Мfц [1,7].
Серия состоит из 22 микросхем, ВЬШОJТненных по rибридной тех-
нолоrии с использованнем бескорпусных транзисторов 2Т307. Мик-
росхемы конструктивно оформлены в корпусах типа «Акция».
Микросхема 2УС351 (рис. 2-1, а) выпускается в двух модифи-
кациях (А, Б) и прнменяется в основном в УВЧ (см. рис. 2-2, а).
Усилнтельная часть микросхемы, выполненная по каскодной схе-
ме ОЭ ОБ на транзисторах Т 2 и Т\, обеспечивает устойчивое усн-
ление на высоких частотах при сравннтельно низком уровне шума
(на частоте 180 Мfц коэффициент шума не более 7 дБ для модифи-
кации А и не б,олее 1 О дБ для модифнкации Б). Крутизна JlРОХОДНОЙ
характеристики на частоте 170 Мfц не менее 8 MAjB, а на частоте
10 Мfц не менее 20 MAjB. Блаrодаря термозависимому делителю
базовоrо смещения (резисторы R\ Rз и дноды Д\ И Д2) и цепям об-
ратной связи относительное нзменение крутизны проходной харю{
теристики не превышает :!:25% в интервале температур от 60 до
+ 70 0 С.
На частоте 10 Мfц входное соыротивление не менее 0,5 кОм,
входная емкость не более 25 пФ, выходное сопротивление не менее
30 кОм, а выходная емкость около 9 пФ.
. Схема на транзисторе Тз позволяет осуществить АРУ. Изменение
напряжения (подаваемоrо на вывод 7) вызывает изменение эмиттер-
Horo тока транзистора Тз. а следовательно, и напряжения на резн-
сторе R6. В результате происходнт смещение рабочей точки усилите-
ля. Напряжение задержки АРУ не меиее 1,45 В, а максимальная rлу-
бнна реrулировки по цепн АРУ не менее 46 дБ (при напряжении
АРУ 4 В).
При сопротивлении наrрузки 100 Ом микросхема обеспечнвает
иа частоте 10 Мfц усиление не менее чем в 200 раз (при коэффициен-
те устойчивости 0,9).
Напряжение блокировки усилителя не менее 150 мВ.
Напряжение питания 6,3 В :t 10%, потребляемая мощность не
более 20 мВт.
Кроме CBoero OClloBHoro назначения микросхема 2УС3Бl приме-
Няется в смесителях с реrулнруемым коэффициентом преобразова-
Ния. Напряжение внешнеrо rетеродина в этом случае подается в кол
27
Рис. 2 1. 'СlтитеДЫIЫ
лекторную цепь транзистора Т 2 через конденсатор С 4 или через виеш-
ний кондснсатор, под!(лючаемый к пыводу 8.
Микросхемы 2YC3;J2 (рис. 2 1,6) и 2УС358 преДlшзначепы r.1aB
ным образом для работы в качестве выходных УСi!.'lifтелеi'I тракта
промежуточноit [!аСТОТЫ. ОНИ имеют ОДIIНalювое схемное построе-
Ние, которое ВКЛЮ[Iает в сеGя трехкаскадныЙ усилите.'IЬ на тран.ш-
сторах Т, Тз и :JмнттерныЙ повторитель па транзисторе Т,.
Входная часть усилителя ВЫПОШlена по схеме с ОЭ, а BЫXOД
ная по каскодноЙ схеме. Это оGеспечивает хорошую раЗRЯЗКУ ио
иеременноЙ состаВЛЯlOшеЙ между входом н выходом микросхемы.
Наличие rлубокоЙ обратноЙ связи по постоянному току ПОЗDоляет
изменять питающее напряжение от 4 до 16 В.
ДЛЯ выравнивания частотноЙ характеристики в эмнттерноЙ цепи
первоrо каскада ИСПОЛLЗована частотная KoppeKЦlЫ, блаrодаря это-
28
!J ';"""6
I
5
r
I R 1
I С1
I
I
,1
I
I
I .
I Д1
L.:
,
L
'у ж)
микросхемы серии 235.
му микросхему можно применять как широкоподоеныЙ усилитель.
Коэффициент усиления с rлубиноЙ 18 дБ реrулируется изменение
Сопротивления резистора, подключаемоrо между выводами 2 и D:
ПОСКOJIьку этот резистор оказывается включенным в цепь обратнои
связи, то изменение ero сопротивления практически не оказывает
Влияния на стыковочные параметры микросхемы. Наличие вывода 4
Позволяет подавать входноЙ сиrнал непосредственно на базу транзи-
стора Тз, минуя входноЙ каскад. Микросхема может применяться с
различными по характеру наrрузками (LC-KOHTYP, электромеханиче-
скиЙ фильтр и др.).
Микросхемы 2УС352 и 2УС358 различаются номиналамн ис-
ПОЛьзуемых конденсаторов. Применение в микросхеме 2УС358 кон-
денсаторов большей емкости снижает нижнюю rраничиую частоту
до 75 к[ц вместо 250 к[ц у микросхемы 2УС352. На частотах 1,6
29
8хОО f
Вход
z
+6,38
Вмхоо Вхоа
11
8)
Вход 1
f 861х08
8ХОО л Z!lCJ5lJ 8
ff
J : о)
+6,38 6
вхоа
t
Вход
f
8xoiJ
'1
+и дру
3
.11)
30
7
9
I
861xoiJ
о
б)
Выхоо
2)
10 B6IxoiJ 1
ВыхоiJЛ
е)
I
Вхоо Чf1
J
I выхоо:
J
м)
и 25 М[ц микросхемы обеспечивают крутизну проходной характери
стики соответственно не менее 75 и 25 !JJ.A/B, входное сопротивле
ше ие менее 3 кОм, а входную емкость не более 35 пФ. Напряже
:ше БЛОКllРОВКИ не менее 20 мВ. При коэффициенте устойчивости 0,9
обе микросхемы на частоте 1,6 М[ц обеспечивают усиление более
чеМ в 300 раз.
Пример построения усилителя на основе микросхемы 2УС352
показан на ряс. 2 2, б.
МИI{росхемы 2УС353 (рис. 2 1, в) и 2УС359 предназначены для
использования в УПЧ с апериодическоЙ или селективной наrрузкоЙ.
Они отличаются от микросхем 2 lC352 и 2УС358 нали'шем цепи AP l.
Обе микросхемы выполнены по одинаковой электрическоЙ cxe
ме и различаются номиналами используемых конденсаторов. В MHK
.росхемах имеются по два одинаковых усилительных каскада, собран-
ных по схеме ОК ОБ. Транзисторы Т. и ТЗ, включенные по схеме
с ОК, предназначены для целей соrласования каскадов, а транзисто-
ры Т 2 и Т4 обеспечивают основное усиление по напряжению. Напря
жение АРУ подается на базовые входы транзисторов Тl и Тз через
диоды Дl и Д2. Максимальная rлубина реrУШlрования 86 дБ.
На диодах Дз и Д4 выполнена схема, которая позволяет менять
характер температурноЙ зависимости крутизиы характеристики
микросхемы путем перекоммутации внешних выводов. Например,
если эамкнуть выводы 7 и 8, температурная зависимость становится
отрицательной и микросхему можно стыковать с пьезокерамическим
фильтром, имеющим обратную температурную зависимость.
Помимо построения различных УПЧ (рис. 2 2, в, z) микросхемы
2 lC353 и 2УС359 можно использовать в качестве оrраничителей
с максимальным выходным напряжением не менее 2,3 В или в клю
чевом режиме.
Обе микросхемы обеспечивают на частоте 30 М[ц крутизну про-
ходной характеристики не менее 30 мА/В, а на частоте 1,6 М[ц
не менее 70 мА/В. На этой же частоте входное сопротивление
превышает 2,5 кОм, входная емкость не более 20 пФ, выходное co
противление не менее 10 кОм, а выходная емкость составляет около
10 пФ. При коэффициенте устойчивости более 0,8 максимальныЙ
коэффициент усиления превышает 400. Напряжение питания микро-
схем 6,3 В ::1::10%, потребляемая мощность ие более 23 мВт.
МИI{росхемы 2УС354 (рис. 2-1, z) и 2УС3510 обладают широкими
функциоиальными возможностями. Они MorYT быть использованы как
дифференциальные широкополосные усилители, УНЧ с эмиттерным
повторителем, инверторы, пара фазные усилнтели, симметричные
оrраничители, электронные ключи и т. д.
Основу микросхем, которые различаются только ИОМШlалами
ИСПользуемых коиденсаторов, составляет дифференциальный каскад
на транзисторах Т 2 и Ts с токостабилизирующим элементом на тран-
зисторе тз. В базовом делителе дифференциальной пары прпмеНеН
для термокомпенсации диод Дl. Траизистор Т4 в днодном ВК.1юченин
РИС. 2-2. Варианты применения усилительных микросхем серии 235.
а резонансный УВЧ; 6 апериодический УПЧ; в реrулируемыii УПЧ с
пьезокерамическнм фильтром на ВХ"де; z резонансныЙ УПЧ с АРУ; д
иффереllцналыIйй усилите.%; е микрофонный усилите.%; ж резонансный
СНлнтель ОЭ ОБ; э кваРЦЕВЫЙ rеrеродин с удвоителем частоты. u апе
иодический усилнтель ОЭ ОБ; ,, преобразователь частоты с собствеНIIЫ/d
варцевым rетеродином; л реrу.,ируемый резонансный УПЧ с эмиттеРIIЫМ
Повторителем На выходе; .м частотныil детектор.
31
стаБИJIИзир)'ет реЖI!М транзистора Тз. Входные сиrналы можно по.
дать на выводы 1 и 11 или 2 и 10. Выходное напряжение снимается
с выводов 5 и 7. На обоих выходах микросхем включены ЭМIIттерные
повторители на транзнсторах Т\ н Т6. При нспользопании в качестве
входных выводов 1 и 11 нижняя rраница частотноrо диапазона
УСИЛi1теля на микросхеме 2УС354 составляет менее 2,5 к[ц, а на
микросхеме 2YC351 О менее 0,3 Krll. Верхняя rраннчная частота на
уровне 3 дБ ДОСТIIrает 4 М[ц. На частоте 1 О Kru входное сопротив-
лешн; больше 4 кОм, а коэффициент усиления не менее 16.
Мш,росхемы обесr:ечивают подавление синфазноrо сиrнала
с коэффициентом не менее 40 дБ. Коэффициент аСИlI'lметрии выход-
ных напряжений не превышает 10%.
С помощью ннешнеrо резистора, включенноrо между вывода-
ми 3 и 4, можнu реrулировать коэффициент. усиления n пределах
до 4 дБ.
При подаче сиrналов на входы 2 и 10 микросхемы MorYT при-
меняться для уснления постоянноrо тока.
При использоваl1ИИ мИ!,росхем в качеСТЕе оrраничителей пороr
оrраНIIчения по входному сиrналу составляет 110=1::40 мВ. ECJIII
микросхема работает в ключевом режиме, то запирающее напряже-
ние' следует подавать на эмиттеры транзисторов Т 2 и Т5 через вы-
вод 9. МаI{симальное затухание в ключевом режиме не менее 34 дБ.
В качестве формирователя запирающих импульсов предусмотрено
использоваиие микросхемы 2ПМ351. Напряжение питания
6,3 В:1::10%, потребляемая мощность не более 23 мВт.
Пример нспользоаания микросхемы 2УС354 ПРИjJеден на
рис. 2.2, д.
M\IKpOCXeMa 2УС355 (рис. 2.1, д) примеllяется для УСl1JIеНlIЯ
НИЗlючастотных колебаниЙ. Первый каскад микросхемы на транзис-
торе Т. выполнен по схеме с ОЭ, второй каскад на транзисторе Т 2
работает как эмиттерный повторител", обеспечивая соrласоваНI!(;
с оконечныМ парафазным каскадом на транзисторах ТЗ и Т4. На
частоте 1 к[ц микросхема усиливает не менее чем в 400 раз. Входное
сопротивление ие менее 4 кОм. Максимальное выходиое напряжен;rе
с парафазноrо выхода не менее 1 В. РабочиЙ диапазон частот
состаВJIяет от 25 1'п до 100 к[ц, причем верхнюю rраничную частоту
можно реrулировать с помощью внешнеrо конденсатора, включае-
Moro между выводом 8 и корпусом.
Предусмотрена возможность подачи входноrо снrнала НеПОСр Д-
СТВСНlIO на базу транзистора Т 2 минуя первыЙ усилительныЙ каШi1Д.
Усиление микросхемы в этом случае уменьшается в 30 40 раз.
При необходюlOСТИ МОЖСТ быть задеЙствован только пеРВЫ 1
каскад.
Напряжение питания мнкросхемы 6,3 В =1:: 1 0%, потребляе 1dЯ
мощность не более 14 мВт.
Пример включения микросхемы в УСИJштелыюм режиме пока-
зан на рис. 2.2. е.
Микросхема 2УС356 (рис. 2 1, е) занимает особое положени:;
в серии 235 в силу своей мноrофуикциоиалысти.. Ее называют уни-
версалыlOЙ. Микросхема состоит из двух идентичных ступеней,
позволяющих создаВа1 ь ка:( независимые однокаскадиые устройства,
так и различные их комбинации. При этом независимо от схемы
включения транзисторов имеющиеся в микросхеме пассивные КОМ.IO-
ненты обеспечивают постоянство режима по постоянному току. Для
термостабилизации режима использованы термозависимые базовые
32
ели теJIИ с диодами ДI II Д2, а также rлубокая отрицательная
д б атная связь по постоянному току через резисторы R4 и Rs.
о р микросхема 2УС35б предна.шачена для ИСПОJlьзования в диапа-
зо ие частОТ 0,5 200 Mru в качестве УПЧ, УВЧ, смеситеJIЯ, reTe-
родина, оrраничитеJIЯ, преобразователя или умножителя частоты
и т.д,
крутизна проходноЙ характеристики на частоте 10 М[ц превы-
шаеТ 12 мА/В, а на частоте 200 М[ц не менее 5 мА/В. На частоте
10 м[ц входное сопротивление не менее 1,2 кОм, выходное сопро-
тивление ие менее 20 кОм, а входная и выходная емкости не превы-
шают 15 пФ.
Напряжение питання 6,3 В =1::10%, потребляемая мощность ие
более 28 мВт.
Примеры ПРllменепия микросхемы 2УС356 покаJаны на
рис- 2.2, ж к.
Микросхемы 2УС357 (рис. 2.1, ж) и 2УС3511 используются
преимущественно в УПЧ. Они ОТJ1Ичаются от микросхем 2УС352 и
2УС358 меньшим УСIlJIeнием, наличием пепи АРУ и большим входным
сопротивлением, а от микросхем 2УС353 и 2УС359 лучшей равно-
мернОСТЫО усиления в частотном диапазоне и меньшей rлубиной
реrулировки коэффшщента УСИJIения.
Каждая из микросхем содержит УСИJIlпеJIЬ на транзисторах Т. и
Т 2 И мноrоцелевой каскад на транзисторе Тз. Последний может быть
использован как развязывающий эмиперный f'овторитель, дополни-
тельиая ступень усиления с коллекторной иаrрузкой или амплитуд-
ный транзисторный детектор. ·
l\аскад, выполненный по схеме с ОК на транзисторе Т., обеспе-
чивает соrласование с предыдущим каскадом. Основное усиление
обеспечивает транзистор Т2, включенный по схеме с ОБ. Смещение
иа базах транзисторов задается термозависимоЙ цепочкой, на кото-
рую через вывод 4 пода.ется напряжение АРУ (максимальная rлубина
реrулировки по цепи АРУ не мснее 46 дБ). НаrрузкоЙ входиоrо
каскада служит резистор R5, напряжепие с KOToporo можно подать
иа базу транзистора ТЗ, если соединнть выводы 8 и 10.
Режим оrраиичения в микросхемах реаJIизуется в активной
области за счет уменьшепия коэффициента УСИJIения каскада. При
увеличении входноrо сиrнала возрастают постоянные состаВЛЯЮЩllе
токов баз транзисторов ТI и Т2, а СJIедовательно, и падение напря-
жения на резисторах R6 и R7. Положительные смещения на базах
умеиьшаются, транзисторы работают при меньшей КРУТllзне пере-
даточной характеристики. За счет диода ДI создаются предыскаже-
ния входноrо сиrнала. Этим частично компенсируются искажения в
усилителе. Уменьшению искажений усиливаемоrо сипraла способст-
вует и отрицательная обратная связь из-за падения напряжения на
реЗИСТоре R .
Верхняя rраничная частота микросхем составляеТ 100 Mrll,
а нижняя для микросхемы 2УС357 не превышает 100 к[ц И для
ми!'росхемы 2YC3511 75 к[ц. На частоте 1,6 М[ц крутизна проход.
нои характеристики обеих микросхем более 10 мА/В, а на '!астате
100 Mru более 5 мА/В.
Напряжение блокнровки 100 мВ. При коэффицненте устойчи-
Вости более 0,8 на частоте 4,2 Mru коэффициеН1 УСllЛения более 100.
Микросхема имеет на частоте 1,6 М[Ц входное сопротивление
Не менее 2 кОм, выходное сопротивление не менее 10 кОм входную
емкость не более 20 пФ, а выходную емкОСТЬ не БОJIее 15 пФ. .
3 442
3з
Напряжение питания 6,3 В :1:10%, потребляемая мощность Не
более 30 мВт.
Примеры построения схем на основе микросхем 2УС357 н
2УС3511 показаны на рис. 2-2, л, м.
МlIкросхема 2ДС351 (рис. 2-3, а) совмещает в себе усилитель-
оrраНИЧlIтель и частотныЙ детектор. Усилпельная часть на транзис-
10рах Т 1 и Т 2 выполнена по такоЙ же схеме, как и усилите.% микро-
<:хемы 2УС357. Введеиие в базовую цепочку транзистора Тз вместо
диода обеспечивает большую идентичность предыскажениЙ с иска-
жениями, возникающими в каскаде на транзисторе Т 2 . НапряжеНие
АРУ подается в базовую цепь транзистора Т 1 через вю!юченныЙ
диодом транзистор Тз. rлубина реrулирования по цепи АРУ более
r E 11
1 zдст R ii I <JA
: 111 ,Р'7 :r\ ДZ:
I '1
I о
1 1 1'1
1 )10
11 &11 Т
ОЧ lC 6 1
I I
I I
I I
I д, ....L I z
L ....J
0-)
z Выход 1
I Ir I вщо'д л В6IХОО
I 2f(ДJ51 I I 2 2ЛМ351
1 ff , ; В6!Х!ll Ш';;;д
1 11
1'1 If
....J J о) 5 O-C:J-.f .9 е)
6 -I-6,J8
93
r
I
,
I
1
1
I
z I
I
1 с,
I
I С: -
1 t--- д, Rs
L
б) 6
6
I
I
116 1
111
Рис. 2-3. Детекторные микросхемы серии 235.
52 дБ. Усилитель микросхемы 2ДС351 имеет Тalше же параметры,
как и усилитель МИКРCJсхемы 2УС357.
ЧастотныЙ детектор МИI<росхемы выполнен на диодах Д 1 И Д2.
Для фильтрации высокочастCJТНОЙ составляющей продетектироваи-
HOrO сиrнала используется общиЙ для двух диодных детекторов кои-
денсатор С 5 . Коэффициеит передачи частотноrо детектора бо.1ее 0,35.
Напряжение питания микросхемы 6,3 В :!: 10%. потребляемая
мошность Не более 30 мВт.
Примеры постро ния схем усилителя-оrраничителя и частотноrО
детектора с оrраничителем приведеllЫ на рис. 2-4, а, б.
Микросхемы 2ДЛ351 и 2ДЛ352 (рис. 2.3, б) MorYT быть
использованы как амплитудные детекторы и одновременно в ка.
Рис. 2-4. Варианты примеllения микросхем серии 235.
а усилитель оrраничите lIb; 6.......... частотный детектор с оrраиичнтелем; в дe
тектор АМ сиrнаЛО8 и АРУ с усилите.iIем постоянноrо тока; 2 I<OI\fMYT8TOp
nЫСQкочаСТQТlIЫ'"< цепей ЭХl; д коммутатор с трансформаторным входоМ;
е фОРМIIрователь ИМПу.,ьсов с реrу..ируемым noporOM; ж управ..яемыЙ
делитель напряжениР.; 3 преоБРdзователь частотЫ с трансФорматорным BЫ
ходом; II балансный см ("сите ль; К Кv '1ьцевой балансный модулятор.
34
6 +6,:'1[]
lf
в.хоа
2ДС35!
B 81/
ВУ$оа 1
to
5 Z
а)
6 +6,38
Вых 00 f{l/ r 7
вход п 1/ ff
2ДЛ35! :;;19
t Выхоо АР";} 1 '1
8 ::r-l'
O::J
If В)
z
t-t!jЛр
/{}
2НД 35/
1 Обща./{ "еПh
J
е)
6
7
-1-6,313
в:хоа 861;'(08 8хоо
t 2ЛПJ51 11
1
.d
<::::1
5 fJ. L..............
Е!/лр JIC) Z
6 -I-B,J!J
Вхоо в If !
1 2ЛС35f
5
От ecтe
раоина z 3 lf 7
J)
ff Выхоо Пlf r
:, r Б k: 351
7 6
н)
и)
3"
От М"d//лнтора
35
честве детекторов АРУ с усилителем постоянноrо тока. Микросхемы
различаются номиналами трех кондснсаторов.
В каждоЙ из микросхем оба детектора совмещены в одном
каскаде иа транзисторе Т[. Сиrнал низкоЙ частоты снимается с эмит-
терноЙ наrрузки R 5 , Са через вывод 11, а напряжение АРУ с коллек-
TOpHOii наrрузки R4, С, подается на усилитель постоянноrо тоКа.
Постоянная времени детектора СИrIJaла может быть изменена за счет
подключения коиденсатора С 2 при замьшании выводов 10 и 11
или за счет ПОШi:ЛЮЧСНШI впешнеrо конденсатора между вывода-
ми 11 и 4.
На выходе уситпсля постоянноrо ТШi:а, выполненноrо на тран-
зисторс Т 2 , включен ПИКОВЫII детектор Да с большоЙ постоянноЙ
времени uепи наrрузки. В качестве наrрузки пиковоrо детектора
используются эмиттерныii повторитель на транзисторе Та и внешииi\
конденсатор, подключаемыЙ к выводу 8. При такоЙ схеме эффективно
подавляется переменная состаВ:lЯющая низкой частоты. Напряженпе
ЛРУ пропорцнона.1JbНО амплитуде оrибающеЙ модулированноrо
сшнала. Меняя емкость подключаемых к выводу 8 конденсаторов,
можно реrулировать постоянную времени АРУ.
Если к выводу 8 не подключать конденсатор, диод Да, как и
диод Д2, будет выполнять функuню развязки между каскадамн.
Начало деЙствия системы АРУ по входному сиrналу может изме-
ияться шунтированием резистора Rl внешиим резисторОм, подклю-
'\аемым между выводами 3 И 6, или включением резистора между
выводами 5 и 6.
Детектор сиrнала характеризуется коэффициентом передачи не
менее 0,4. Коэффиuиент передачи по управ.тяющему напряжеиию
АРУ на частоте сиrнала 1,6 М[и не менее 20, а на частоте 100 М[ц
не менее 14. Постоянная времени спада напряжения АРУ (при под-
ключении к выводу 8 конденсатора С=== 10 мкФ) около 4 С.
Всрхняя rраничная частота МШi:росхемы 100 М[и, а нижняя rpa-
ничиая частота у микросхемы 2ДА351 300 к[ц, а у м\шросхемы
2ДА352 30 к[ц.
На частоте 1,6 М[ц \Jходное сопротивление не менее 3 кОм,
а \Jходпая емкость не более 25 пФ.
Коэффициеит нелинеЙных искажениЙ не более 5%.
Напряжение питания 6,3 В :!::10%, потребляемая мощность не
более 15,2 мВт.
Пример построения схемы амплптудноrо детектора иа микросхе-
ме 2ДА351 показан на рис. 2-4, в.
Микросхемы 2КД351 (рис. 2-5) и 2КД352 являются коммутато-
рамя rpaKToB промежуточноЙ и низкой частоты и миоrочастотНЫХ
rетеродинов и обеспечивают переключение одноЙ uеШI на три направ-
ления и наоборот.
ПриншlП деЙствия коммутатора основан на изменении сопротиВ
ления р-п переходов диодноЙ матрицы при нзменеиии ПОЛЯРНОСТII
управляющеrо напряжения. При подаче в цепь смещения напряжеНIIЯ
6.3 В (ток смещения не более 0,5 МЛ) и при отсутствии управляющиХ
напряжениЙ все три направления закрыты. На частоте 1 М[ц в этоМ
случае обеспечивается затухание в каждоЙ цепи не менсе 34 до.
При подаче в одну из ценеЙ достаточноrо для открывання перехода
напряжения (ток управления не более 2,5 мА) затухание в цеПII
падает до 6 дБ. Отношение затухания закрытоrо и OТIi:pbITOrO ка-
налов можио получить нссколько ббльшим путем увеличения питаЮ-
щих напряжениЙ до 10 12 В. Развязка между каналами более 20 дБ.
36
Обе мнкросхемы обеспечивают одинаковые параметры за исклю-
чением нижнсii rраничноЙ частоты. У микросхемы 2КД351 она
составляет 350 к[ц, а у мнкросхемы 2КД352 сннжена до 75 к[ц.
Напряжение питания микросхем 6,3 В :!::10%, потребляемая
мощность не более 20 мВт.
Рекомендуемые варианты использовашш мнкросхемы 2KIl351
показаны на рис. 2 4, z, д.
Микросхема 2ПМ351 (рис. 2 6) предназначена для ф()рмирования
ш{пульсных сиrналов и представляет собоЙ триrrер Шмитта с \JbI-
ходным усилитспем мощности.
Микросхема устоЙчиво работает в диапазоне частот от 80 [ц
до 1 М[ц. Входное сопротивление не Mel:ee 5 кОм. Напряженис
срабатывания формирователя не превышает 225 мВ, а амплптуда
выходноrо импульса больше 2,5 В. Изменением сопротивления рс-
зистора, вкдючаемоrО между выводами 8 и 9, можно рС'rулпровать
пороr срабатывания. Резисторы, ВКJ\Ю'Iасмые мсжду \Jыводами 7 и
6, 4 и 5, служат для изменсния
скважности выходпых импуль-
сов.
Напряжеиие питания
6,3 В:!::10%, потребляемая
мощность не более 20 мВт.
Вариант использования
микросхемы показан на. рис.
2-4,е.
Микросхема 2ПП351 (рис.
2-7) используется как управля-
емыЙ делитель напряжения си-
CTer.Ibl АРУ.
Реrулирование осуществ-
ляется изменением сопротивле-
ниЙ диодов, включенных в uепь
передачи сиrнала и управля-
емых усилителем постоянноrо
тока на транзисторе Т 1. Пока
на вывод 5 не подается управ-
ляющее иапряжение, диоды Дl
И Да открыты, а диод Д2 за-
крыт. Ослабление сиrнала в
этом случае нс превышает 8 "Б.
При воздействии управляюще-
ro напряжеиия на базу траизи-
СТора Т 1 диоды Дl И Дз закры-
ваются, а шунrирующиЙ их ди-
од Д2 открывается. При упрапляющем напряжсппи 4 13 (ток в цепи
управления ие превЬ!шает 2,2 мА) коэффициент ослаблении в цепи
передачи сиrнала возрастает до 46 дБ.
Для HeKoToporo изменения режима работы в микросхеме име-
ются ПОДключенные к выводам 3 и 9 резисторы Rl и RIO' Предусмот-
рена таКЖе возможность повышения коэффициента передачи при
.отсутствии запирающеrо напрнжсния. Для этоrо следует ПОДКЛЮ'IIIТЬ
к ВЫВОДам 2, 7 и 10 дроссели.
Напряженне питания микросхемы 6,3 В :!::10%. потреблясмая
МОЩность не бол<'е 20 мВт
П .
РИМер применения микросхемы 2ПП351 показан па рис. 2-4, ж.
z
"
'1
Рис. 2-5. Мпкросхема коммутатор-
ная 2I<Д351.
37
Микросхемы 2ПС351 (рис. 2-8) и 2ПС352 применяются II пре-
образователях частоты. В каждую из них вхедит усилитель на тран-
зисторе Т!, двойной балансный смеситель на трапзисторах T2 T5 11
rетеродип на траНЗlIсторе Т7.
Входноil усшштельный каскад используется для повышеНlIя
уровня напряженпя сиrнала, подаваемоrо на вход смесителя. На-
rрузкоЙ каскада служат транзисторы Т 2 и Тз. На транзисторы Т4 I!
2 10
. I
д, дз
1
Rg I
R ,C 19
14
I
I
I
I
I Rj
I ...." R ,O
11"'1
L l,J !'!!!!! I
7 56 8 () 4 9
Рис. 2-6. Микросхема форми-
рователя импульсных Сlll'налов
2ПМ351.
Дql
I
п 11 1
I
I
R '2 1
2пп:т 15
L 6 8
Я7
Рис. 2-7. Микросхема управляемо-
[о делителя напряжения 2ПП351.
Т5, также входящие в состав смесителя, напряжение сиrнала не по-
дается. При подаче на вывод 5 напряжения rетеродина в нщ'рузке
происходит компенсация встречно направленных составляющИх тока
с частотой rетеродина, протекающих в коллекторных цепях транзис-
тора основноЙ и вспомо!'ательноЙ пар. Комбинационные составляю-
щие не претерпевают изменениЙ. Такой преобразователь, в частности,
может найти применение в приеМНИl(ах однополосных сиrиалов.
[етеродинная часть микросхем на транзисторе Т 7 может быть
использована в нескольких вариантах.
Режим работы транзисторов микросхемы по постояниому току
определяется делителем R 10 , R б , R7, RB,TB' Транзистор ТВ использу-
ется как термокомпенсирующиЙ диод.
Нижняя rраничпая частота по сш'нальному входу для микро-
схемы 2ПС351 не более 600 к[ц, а для микросхемы 2ПС352 не бо-
лее 50 Kru и соответственно по rетеродИНИОМУ входу 50 к[ц и 1 Kru.
Микросхема обеспечивает крутизну преобразованпя не менее
2 мА/В при частоте сиrнала 150 М[ц и частоте rетерОДllна 148,4 Mru.
Коэффициенты подавлеНия по сиrнальному и rетеродинному вхо-
дам не менее 10 дБ. Сопротивление СШ'На.1JЬНО!'О входа не менее
1 кОм, а rетеродиниоrо входа не менее 1,5 кОм. Емкости сиrнальноr О
и rетеродинноrо входов не более 25 пФ. Напряжение собственноr о
!'етеродина не менее 300 мВ.
Напряжение питания 6,3 В ::1:10%. потребляемая мощность ие
более 35 мВт.
38
,J
Пример практическоrо использования мпкросхемы показан на
риС. 2-4, 3, а.
микросхемы 2МП351 (рис. 2-9) и 2МП352 представляют собой
кольцевые моду.'lЯТОРйI, ВЫПОJlНеНllые по единой схеме и различаю-
щиесЯ только еМ!{QСТЬЮ отдельных конденсаторов. Последовательно
с диодамИ Дl Д4 Вlшючены резисторы R5 RB Д.1Я УЛУЧШСIIПЯ сим-
r
I 2ПС351
I
I
I
I
I
I
I
I
I
C1
I Я!.
I
L
6
.....,
10
11
t;
5
в
I
R 'Z I
I
I
:
С7 I
I
1
I
I
7
9
z
Рис. 2.8. Микросхема преобразователя частоты 2ПС351.
Рис. 2-9. J\\Иhросхема KO.1bЦeBoro модулятора 2МП351.
етрии схемы. Симметрирование входов и выходов модулято р а П р о-
Одится с ПОМО Щ I Ю Р . R R R R Д
>Кения. ,е псrоров \, 2, 11, 12. ля подачи напря-
R R Не! ДllаrонаЛII моста в схеме IIмеются две пары реЗИС10 р ОВ'
з, 4 11 Ry, R,o. .
39
Если подключить к мшфосхеме трансформаторы и подать наllрЯ
жениа несущеЙ и модулирующее так, как показано на рис. 2-4, к, то
иа выходе появится балансио-модулированное колебание, в спектr
KOToporo содержатся составляющие верхиеЙ 11 нижнеЙ боковых
частот. Составляющие с частотоЙ несущеЙ и модулирующеrо сип!а,lа
будут подавлены. Можно вЫПОJIНИТЬ МОДУ.'lятор 11 без трансформ.:-
торов. В этом случае микросхема включается между симмеТРИРJ О-
ЩИ ми усилительными t.lIшросхемаМII 2УС354, обеспечивающим!!
парафазные выходы.
Микросхемы 2МП351 н 2МП352 используются 11 для со::щания
фазовЫХ детекторов. Напряжения rетеродина и сиrнала подаются
через <имметрирующие усилители 2УС354 на входы 1, 3 и 9, li,
а выходное напряжение НИЗIЮЙ частоты снимается с наrрузк!!
(с фи.'lЬТРУЮЩИМ конденсатором), включенноЙ между выводам[(
5 н 7.
Нижняя rраннчная частота по СИП1альному входу У микросхемы
2МП351 не превышает 10 к[ц, а у микросхемы 2МЛ352 2,5 К[Ц.
Крутизна характеристики в режиме фазовоrо детектора на чаСТL те
0,2 М[ц не меиее 6,5 MB/rpaA, коэффициент передачи модулятора
па этой частоте более 0,2. Коэффициент подавления высокоЙ часто
ты в диапазоне 50 2500 I,[u изменяется от 26 до 14 дБ.
Пример схемЫ модулятора на микросхсме 2МП351 прнв€деll
на рнс. 2-4, к.
Микросхемы серии К224 дЛЯ радиовещательной
аппаратуры
Серия К224 состонт из 32 типов мнкросхем, выполиеllllЫХ но
тибридноЙ' технолоrии с использованием бешорпусных транзисторОв
КТ359. Микросхемы этоЙ серии применяютсЯ в радиовещательиых
приемниках, малоrабаритных раДIlостанциях, черно-белых и цветных
телевизорах, маrИIlтофонах, усилителях, измерите'lЫIЫХ приборах !!
в друrой аппаратуре [1, 2, 14, 15]. ОДНaIЮ по основному предназна-
чению их условно можно разделить иа две rруппы. Первую rруппу,
иа базе котороЙ можно ВЬiПолнить радиовещательные приеМНИЮI,
составляЮт 14 типов мнкросхем.
Вторую труппу состаВJПIЮТ Мlшросхемы, предназначениые для
создания телевизионных приемНlШОВ.
Микросхема К2УС241 (рис. 2-10, а) предназначена дЛЯ УВЧ 1I
УПЧ, а также буфериых каскадов reHepaTopoB, работающих в диаиа.
зоне 0,15 1l0 М[ц. Выполнеиа микросхема иа двух транзистор,1Х
по каскодиоЙ схеме общиЙ эмиттер общая база. Режим транзИС
торов по постояниому току задается делителем базовоrо смещен[(Я
на резисторах R! Rз и резисторами R 5 , R6 Ш,ЛЮчеННЫМИ в цепЬ
эмиттера траНЗl1стора Т 2 . Наличие выводов 5, б и 7 позволяет peJ.y
лировать сопротивлеиие иижнеrо плеча делителя и менять смещеШ 1е
между эмиттерОМ 11 базоЙ BxoAHoro траизистора. Поэтому МИl,ро
схема может шпаться от ИСТОЧНlШОВ с напряжением от 5,4 В до 12 В.
Потребляемая мощность не превышает 50. мВт.
В t.IIШрОСХеме предусмотрена возможиость подачи базовоrО сме-
щения от внешнеru источника (3 В) или от снстемы АРУ. В этоМ
случае вывод 2 не соед!!няется с делителем R\ Rз, а напря:жеНII С
смещения подается через вывод 3 и резистор R4. КОИ'l.енсатор С\
обеспечивает включеиис транзистора ТI по схеме с общеЙ базо ii ,
40
2)
......,
Тзl
I
Т/; I
'8
I
I
I j
I
I
I
I
..J
2
8
I
Я;; I
7
I
I
I
I
С Е I
I
.JJ
бi,
д)
/(ZYCZLff 1 7
eT
J
I
Т 2 I
I
I
Яб I
1
I
I
I
I
C"I
ж) 7 ..
Рис. 2 10 Усилиrельиые микросхемы серии К224 дЛЯ lJадиовещате,и,-
иоЙ аппаратуры.
4\
а конденсатор С З уменьшает обратную связь по перемеllНОII COCTa[!
ляющеЙ
ВходноЙ сиrнал подается на базу транзистора Т 2 через ВЫВОД 1
I1 разделительныЙ кондснсатор С 2 . Прll неоБХОДИМОСТII в качеСТlJс
входноrо можно псполь:ювать вывод 2. Нш'рузка усилиrеля можеr
Izп 10 С 2 q 700
8 Выход
вхоа С I L, !f
XZ!lC2lff зо
9
2 а)
9 -1-6798
Вход
, 1
\
Еа
Х2УС2 '1 2
6)
z
+38
+38
iJ
В.хоав"
fSO/f
+5"""98'
Н
BbI.:Loa
1[[
z)
... 98
9
tf УМ
Вход
01+
{О
д)
К2.УС21f2
..f'l
": ", nп'
f
От eeTe
роОИ п а
G
С!
l
у
I
'11
С)
Рис. 2 1l. Варианты применеиия усилительных микросхем серии 1(224
в радиовещательноЙ аппаратуре.
а УВЧ с резонннсной наrрузкой a 28.5 мrц); б УПЧ с резонаl!СIIO
наrрузкой; в СЫ СIlтель; 2 предварнтельный УНЧ; д предварительныи
бестрансформаТОРIlЫЙ УНЧ.
быть апериодическоЙ илп резонансной и включается между выводаМИ
8 и 9 (рис. 2-11, а).
В диапазоне от 0,15 до 30 Мfц микросхема обеспечивает KPY
тизну вольт амперной характеристИКП не ниже 30 мА/В, а на боЛС
высоких чаСТОтах рабочеrо диапазона выше 12 мА/В. Входное со-
противление на частоте 10 М[ц 1110 менее 150 Ом. НеравномерноСТЬ
частотной характеристики не более 12 дБ.
42
микросхема К2УС242 (рис. 2-10, б) представ.тяет собой OДHO
кадныЙ универсальныЙ усилитель для приемни;(ов АМ и ЧМ.
ка с транзистор ТI может быть включен по схеме ОЭ, ОБ или 01(.
В завIiСИМОСТИ от схемы включения меняются функции, выполняемые
меющимися в микросхеме пассивными компонентами. В схеме ОЭ
и езИСТОР R2 используется в качестве наrрузочноrо. ре.зистор R3 CTa
gилнзирует режим транзистора, конденсатор С 2 при v соединеиии B l
аДОВ 6 и 7 уменьшает обратную связь по переменнои составляющеи,
цепочка R4, С З ВЫПО.'Iняет роль фильтра в цепи питання. если
напряжение питания подается на ВЫВОД 9.
Смещение на базу транзистора подается обычно от внешнеrо
стабилизированноrо источника (3 В) через вывод 2 и резистор Rl'
эта цепь может быть задеЙствована для подачи напряжения АРУ
(например, от микросхемы K2.rKA243).
При усилении по схеме ОЭ сиrнал поступает на базу транзисто
ра через вывод 1 и конденсатор С!. Наrрузка мажет быть апернодн
чесКОЙ или резонансной. В первом случае ее сопротивление должно
выбираться из услопия реализации рабочеЙ точки в линейной области
характеристик при заданном питаЮl1J,ем напряжении и из условия
обеспечения требуемOl'О коэффициента уснления. При резонансной
наrрузке первичную обмотку трансформатора целесообразно вклю
чить между выводами 4 и 8, а напряжение питания подать на BЫ
вод 9 (см. рис. 2 1l,б). Для расширения полосы пропускаНI1Я па
раллельно контуру можно подключить резистор сопротивлением
5 10 кОм.
Микросхему 1(2УС242 можно использовать в качестве смесителя.
В этом случае сиrнал подается на вывод 1 и далее на базу TpaH
зистора, а напряжение rетеродина подводится через вывод 6 на
эмиттер. Для выделения промежуточноЙ ча'стоты целесообразно ис
пользовать пьезокерамическиЙ фи.'Iьтр, связанный С микросхемоЙ
через соrласующнй трансформатор.
На оснопе рассматриваемой микросхемы можно создать и reTe
родин. Он выполняется по схеме с индуктивной связью с переменным
конденсатором в выходном контуре (при необходимости переСТРОЙКII
rетеродина) .
Примеры использования микросхемы 1(2УС242 в усилителе и
в преобразователе показаны на рис. 2 1l, б. в.
Микросхема 1(2УС242 может использоваться в диапазоие 0,15
33 Мfц. При этом параметры устройства существенно записят от
схемы включения транзистора и параметров навесных элементов.
Для примера можно отметить, что в усилительном режиме при
ВКЛЮченни транзистора по схеме с общим эмиттером микросхема
иа чаСТОте 10 Мfц имеет входное сопротивлеиие 150 Ом и обеспе
ЧИВJ.ет крутизну передаточной характеристики не менее 25 мА/В.
Напряжение питания 3,6 9 В, потреБЛ'lемая мощность не более
15 мВт.
Микросхема К2УС243 (рис. 2 10, в) по своему функциональноv.у
назначенню и ряду пара метров аналоrична микросхеме К2УС242.
Сравнение схем показывает, что различие заключается в ОТСУТСТВIIИ
в МИКросхеме 1(2УС243 фильтра в цепи питания 11 п разделении pe
ЗИсторов, подключенных к базе и эмиттеру транзистора, иа составные
части, что расширяет возможности реrулирования режимов по
Постоянному и переменному ТOIШМ, в ч стности позволяет нсполь
Зовать рассматриваемую микросхему на частотах до 110 М[ц. При
этом на верхних частотах рабочеrо диапазона крутизна передаТОЧНОII
43
11':
I
I
,1
I
характеристиКИ не хуже 10 мА{В. Напряжение питания 3,6 9 N,
потребляемая мощность не более 25 мВт.
Миt.росхема К2УС244 (рис. 2.10, е) предназначена д.'1Я создаНI!Я
трансформаторноrо предварительноrо УНЧ, работающCl'О на чаr [')-
тах от 80 rц до 20 кrц.
На транзисторе 1'( выполнен эмиттерный повторитель. ОН щ )(j.
ходим для обеспечения BxoiIHoro сопротивления не менее 20 KO:. .
ВтороЙ каскад на транзисторе 1'2 уснлитель напряжения. С НС'()
напряженне подается на оконечный каскад микросхемы, ВЫПОЛН'.'I-
IlbIli па двух транзисторах Тз и 1'4. Этот каскад наrружен на пеРВИ'I.
ную обмотку BbIxoiIHoro трансформатора (см. рис. 2.11, е).
Для нормальноrо функционирования микросхемы необходимо
с помощью внешних Э.'1ементов подать смещение на базу транзисто.
ра 1'(. Блаrодаря имеющимся в микросхеме выводам можно в ЗШj.
чительных пределах менять режнмы работы транзисторов по пср .
менному и постоянному токам, а также исключить из тракта
усиления транзисторы 1'\ и 1'2' подавая СИl'нал на вывод 4.
О,lЩН из примеров подключсния навесных элемаlТОВ к микро,
схеме K2 'C244 иоказан на рис. 2-11, е. Навесные элементы обеспе-
чивают заданный режим работы BXOiIHoro транзистора, отделение
МlшрUСХСlIЫ по постоянному току от предыдущеrо каскада, выделе.
иие и передачу на следующий каскад уснленноrо сиrиала, фильтра.
I ИЮ в цепи пнтаиия, уменьшенне обратной связи по переменпоii
составляющей как в отдельных каскадах, так и между входом 11
BbIXO!J.OM микросхемы.
Во всем частотном диапазоне микросхема усиливает более 'Н'М
\i 10О раз при коэффициенте нелинеЙных искажений менее 5%. На-
пряжение питания микросхемы 5,4 9 В, потребляемая мощность
не более 80 мВт.
Микросхема К2УС245 (рис. 2-10, д) предназначена для создания
бестрансформаторных УВЧ. Она выполнена иа пя rи транзисторах.
Каскад на тра!lзисторе 1'1 используется как эмнттерныЙ повторитель.
Он обеспечивает входное сопротивление микросхемы больше 15 кОм,
что иеобходимо при соrласованни с высокоомным выходом ампли,
тудпоrо детектора.
Остальные каскады представляют собоЙ апериодические усили.
тели, причем каскад па транзисторе ТЗ работает как эмиттерныii
повторитель. Резисторы в эмиттерных цепях транзисторов обесне.
чивают обратную связь по пере>;lенноЙ и ПОСТОЯННОII составляющим.
Кроме Toro, можно подавать напряжение обратноЙ связи с выходно,'()
каскада УНЧ на базы т'ранзисторов 1'2 (через вывод 3) и 1'5 (через
вывод 8). Блаrодаря этому коэффициент нс.'1инеЙных искаженнй не
прев ышает 3%. Коэффнциент усиления в диапазоне от 80 rl д()
2t) Kru больше 140. Напряжение питания микросхемы 5,4 12 В,
потреб.lяемая мощность не превышает 80 мВт.
На рис. 2-11, д показан один из возможных варнантов исполь'
зования микросхемы К2УС245.
Микросхема К2УС2415 (рис. 2.10, е) представляет собоЙ УВЧ
дЛЯ аппаратуры низовоЙ радиосвязи. На частоте 1 KrII она УСИЛИ'
вает более чем в 12 раз, входное сопротивление превышает 50 ком.
а коэффициент нелинеЙных нскажениЙ меныпе 3%. НапряжеНIIС
питания 9 В ::!::20%. потребляемая мощность не более 220 мВт.
Микросхема К2УП241 (рнс. 2.10, ж) блаrодаря наличию диффе'
ренциальноЙ пары на транзисторах 1'\ и 1'2 является универсалыlЫ М
устроЙством и нахоДИТ примепеШlе в УВЧ и УПЧ, смеентелях, reTe-
44
родинах и в друrих каскадах АМ и ЧМ тра)пов радиовещательных
приемиИКОВ.
микросхема может применяться в диапазоне частот О 15
11 О MrII. Крутизна вольт амперноЙ характеристики в диап зоне
o,15 30 MrII не менее 10 мА{В, а в дпапазоне 30 1l0 MrII не
менее 5 мА{В. Еслп дифферешщаЛhllая пара используется без каска-
Да на транзисторе ТЗ, то крутизна характернстики на частоте 10 М1'I{
превышает 4 мЛ{В. Напряжсние шпанпя 5.4 9 В потребляеыал
мощность не выше 20 мВт. .
1
9
r
I Rz
11 С1
0-r1
I
I
I
I
L
2
z l.J
в
I
I
I
I
I з
Lf. 41. J
б) 9
Рис. 2.12. Мноrофующпопальные микросхемы с рпи К224 Д.1Я аппа.
ратуры радиосвязи.
Микросхема К2ЖА241 (рис. 2.12, а) предназначена для созданпя
смесителя и rетеродина тракта УКВ ЧМ спrналов.
оп еСмеситель выполняется на транзисторе 1'\. Резисторы Rl Rз
р деля ют режим этoI'u транзистора по постоянном у ток у Вхо д но и '
СиrНал Ц ел б .
н . ееоо разно подавать на базу транзистора 1'1 через вн ш-
r: р зделительный конденсатор и вывод 2. Для подачи напряжещfН
Ч р дина в цепь эмиттера предназначен конденсато р С , ПО Д I ,ЛЮ
енный к в 4 1; ' .
и Че' ыводу. апряжение rетеродпна может быть подвеДСilU
Обы вывод 3. Для выделенпя н пряженпя промежуточноЙ частоты
лекто о используют колебательныи контур,- включаемыЙ между кол-
r T: транзистора Т. (вывод 1) и источнико!» питания.
12 по родпн УКВ диапазона может быть выполнен на траНЗIlсторе
схеме с емкостноЙ связью. База rраНЗИСТора зазеМ.'1яется по
45
С Конденсатор С З обес
высокой частоте с помощью KOHдeHcaTo a 2. Резисторы R4 Ro
печивает фазовые условия самовозБУJкдения. ок Контур re.
обеспечивают Р !Сжим траизистора по постоянному т у. а Т E CJli
. У Ю цепь транзистор 2. . .
теродинз вкдючается в КОЛ.'1екторн а транзисторе Т 1
rетероДИН ИСПО.1ьзуется совместно со смесите.'lем н. ,
следует соедииить выводы 4 и 9. К 2 Ж А241 показаи на
Пример преобразова.:rеля на микросхеме ает в ДHa
рис. 2 13, а. ВЫНОЛllенньш на микросхеме rстерОДIlН работ
+61З
100 1000 fi j
..rtIlЗ 390
151i
,
Вхо{)
В'! J
ч
о)
r+ 7 ч z 6 у10, О
7
'] " 8 + Ii лру
EШJJ
6)
Рис. 2.13. Варианты применения мноrоФункциональных микросхем
серии К224 в радиоприемнои аппаратуре.
. 6 п еобразозатель спортивноrо приемиика для «oxo
а преобразователь. Р АМ сиrнапов и детекrор АРУ.
ты на лис»; 6 детектор 01
65 120 rv \ r ц а диапазон смесителя 10 110 l\\ru.
пазоне частот 1 , тотс
тизна вольт-амперной характеристиКи смесите.'lЯ на час
KPYMr б 7 ,'AjB входное сопротивление превыш ет 150 0;11,
О коэФ4}ИЦ ;: Т п; обр зования не менее 2. Напряжение питанш!
4 В б::rяемэр мощность не более 30 мВт.
' c eMa К2ЖА242 (рис. 2 12, б) предназначена для создашН!
смеСllт е'l Я 11 rете р одина в трактах АМ Сllrналов.
. оре Т В отличие от
Смеситель выполняется на транзист 1. б
предь;дущеЙ микросх мы напряжение сиrнала подастся на азу
l' анзисто а совместно с напряжением reтеродина. Это делается
с р целью :величения коэффициента преобразования смесителя з е
вышения чувствнтельности приеМНlша. Резистор 1 ис о ь) a '
в цспи базовоrо см щ'::нияJ резИСТОр R3 стаБИ,1ИЗИРУ"т рСJки.\i тр
46
ЗlIстора Ti. По высокоЙ частоте реЗIIСТОр Rз можно зашунтировать
конденсатором С 2 , соединив выводы 3 и 5. I::Iапряжение промежу
точноЙ частоты снимается с контура. которьш следует подключить
к выводу 4.
rетеродин выполняется на транзисторе Т 2 . Смещение на базу
транзистора подается с делителя Rs, Rб- Для заземления базы по
выСОhОЙ частоте предназначен конденсатор С 4 . ДЛЯ стабнлизации
режима работы преобразователя в цепях пнтания может использо
ваться мнкросхема К2ПП241. Смещеlll:е на базу транзистора Т 2 це-
лесообраЗIlО подавать со стабилитрона, ПОДК,1ючаемоrо к выводу 8.
Один из возможных примеров ИСПО.1ьзования МИЕросхемы
К2ЖА242 показан на рис. 2-13, б.
Диапазон рабочих частот смесителя 0,l5 30 Mru, а rетеродипа
O,5 30 Mru. На частоте 10 Mru Ерутизна волы амперной xapaKTe
ристики смесителя более 18 MAjB, а rетеродина более 14 MAjB.
Напряжение питания 3,6 9 В для смесителя и 3 3,6 В для re-
теродииа, потрсбляемая микросхемоЙ мощность не превышает
40 мВт.
Микросхема 1(2ЖА243 (рис. 2 12, в) предназначена для детекти-
рования АМ сиrналов промежуточноЙ частоты и усиления напря
жения АРУ.
Сиrнал на базу входноrо траизистора Т[ может быть подан через
внешниЙ трапсформатор промежуточпой частоты, вторичная обмотка
KOToporo включается м жду выводами 1 11 3 (см. рис. 2-13, в). CMe
щение на базу трапзистора подается в этом случае с делителя
RI' R 2 .
ЭмиттерныЙ переход транзистора вместе с наrpузкой, состоящей
из резисторов R з , R4 и конденсаторов С 1 . С 2 , используется для де-
тектирования сиrнала. Раздельная наrрузка способствует увеJ!ИЧе
нию входноrо сопротивления детектора, улучшению фильтрации
нссущеЙ частоты и сннжению искажениЙ детсктируемоrо сиrнала.
Низкочастотная составляющая с выхода детектора (вывод 9) может
быть подана через разде. ительныЙ конденсатор на вход усилителя
нпзкоЙ частоты.
КоллекторныЙ переход транзистора Т 1 используется в дeTeKTO
ре АРУ. Фильтр этоrо 'детектора выполняется из навесных элемен-
тов с ИСПОЛЬЗОВaIlИем реЗIlстора Rs и включается МСЖДУ выводами
4 и 8.
Напряжеиие АРУ подается на базу транзнстора Т 2 . Каскад на
этом транзисторе используется для усилеНIIЯ сиrпала АРУ. Наrруз
кой каскада служит резистор R б . С Hero напряжение АРУ поступает
на реrулируемые каСЕады. Влияние высокочастотноЙ составляющеЙ
детектируемоrо СНl'нала можно ослабить, ПОДКo1Iочив конденсатор
емкостыо 10 мкФ между выводом 8 и корпусом.
Пример практическоrо использования микросхемы К2)КА243 по-
казан на рис. 2 13, 8.
Коэффициент передачи детектора 0,3. Коэффициент нелипеЙных
Ис!<ажеиий менее 3,5%. На частоте 465 кСц входиое сопротивление
превышает 500 ОМ. При входном сиrнале 1 В напряжение АРУ
меНЬше 1 В, а при отсутствии входноl'O сиrнала напряжение АРУ
превышает 1,8 В. Напряжение питання 3 В ::!::5%. потреб,1ясмая
МОЩНость не боле(' 10 мВт.
МикРосхема I(2ДС24I (рнс. 2-14, а) ИСПО.1ьзуется в частотных
де::екторах. Например, на ней можно выполнять детектор отноше-
Нии, схема KOTOporO показана на рис. 2 14, в.
47
\i\\
1
1 11 1
:11
11
11
11.
I
11 11
1111 !
ТраllЗИС10рЫ Т! И Т 2 выполияют роль ДИОДОIJ. ДЛЯ преобра о-
вания вида Ч,\\ АЧМ используются два внешнИХ контура и кат}ш-
ка свяЗИ. Остальные компоненты микросхемы предназна' ены для
фильтрации И подаlJлеНlIЯ паразитной АМ, Низкочастотньш фильт
RЗ С 4 предотвращает ПРОНlПшовение напряжсННЯ промеЖУТОЧllO!i
частоты на вход УВЧ, подключаемоrо к выводу 9. .Конденсатор С 3
п'лаЖlшает импульсы тока, возникающие при IJОЗДСИСТВИИ импульс-
': , ;;;дc;,
I С1
I
1 I Дz
4 5
..,
I
I
I
I
I
I
I
,9
I
I
J
б
".. L 1 Lz
JJ
С 1
6)
Рис. 2.14. Микросхемы частотных детекторов и вариант их приме-
иения.
иых помсх. Резистор R! подавляет резонанс в последовательном
контуре, создаваемом катуп-:коi1 сuязи и конденсатором С З . Резис-
тор R2 и внешний перемеиныи резистор служат для симмеТРИРОIJaIШЯ
ветвей наrрузки. Конденсатор, включаемый между вьшодами 4 и б,
шунтнрует резистОры R4 R6, обусловливающие уrол отсеЧки ампли-
тудноrо детектора. Напряжение на резисторах не усневает измеНlПЬСЯ
за период паразитной АМ.
Детектор на рис. 2-14, в имеет частотный диапазон 5 20 Mrll.
Коэффициент передачи не менее 0,15.
Микросхема К2ДС242 (рис. 2-14,6) выпускается ДЛIl .замены
микросхемы К2ДС241. Оиа выполне а иа диодах по типоuои схеме
симмеТРIIЧlюrо детектора отноше\НШ. Мш(росхема К2ДС242 прН-
4
меняется в диапазоне частот 5 20 мrц Коэффициент передачи
не менее 0,15.
Микросхема К2ПП241 (рис. 2-15, а) представляет собой часть
стабилнзатора базовых иепей транзисторов персносных радиовеща-
тельНЫХ приемникоБ.
Для нормальнOl'О фУНКUlIOнирования к микросхеме подключают
опорные стабилизирующие элемснты (рис. 2-15,6). Транзистор Т(
9
К2П П21ili
I
I
I
I
7
7
Выход I
9 8ыходЛ
Вход
Z
5
Ц
Д1
7rE2A-fJ
Дz
б)
а)
Рис. 2-15. Микросхема К2ПП241 и стабилизатор базовых цепей на
ее основе.
используется как реrулирующий элемент, а на транзисторе Т 2 ВЫ-
полнен усилитель обратной связи. Если на выходе микросхемы
(выводы 7 и 9) увеличилось напряжение, смещение на базе TpalI-
зистора меНяется так, что возрастает ток коллектuра. Это приводн!
к увеличению падения напряжения .
на резисторе Rl и уменьшению
тока базы транзистора T i . В ре-
зультате увеличивается разность
потенииалов между коллектором
и эмиттером транзистора Тl, что
способствует компенсации прира-
щения выходноrо напряжения, так
как весь ток наrрузки проходит
через этот транзистор.
Напряжение стабилизации оп-
ределяется внешними опорными
лзементами и обычно составляет
, 3.9 В при вхuдном напряже-
ии 5.4 12 В. Коэффициент ста-
ИЛизации равен 5. Потребляемая
МОЩность не более 20 мВт.
то нМикросхема К2НТ241 (рис. 2-16) Il[JедстаIJ.'lяет собой транзис-
вьFnlc ю сборку, содержащую три транзнстора КТ359. Микросхема
коэфф,ается в трех модификациях. Классификация выПолняется по
70 28ъ)иенту передачи тока базы транзисторов (30 90 50 150
) . Модуль коэффициента передачи тока на частот 100 Mr
4 442
3
r
I
I
I
L
5
8
----,
I
Тз I
I
....J
Рис. 2-16. ТраIIЗисторная ма-
трица К2НТ241.
49
i 11111
i \111
i
I
1
:\\\
!I!
! I
l' 1
1: 1
111:
li 11
I
I
\!
1\
lIе менее. 3. Обратный ток КОЛJIектора менее 0,5 мкА. Напряжени
пита в НIlЯ 9 В ::1::20% [ ' 2 25 27 12 14] приведены раЗJIичные вариан-
JIитературе" К224 в радио-
ты ИСПОJIьзования описанных микросхем серии
ЭJIектроН!юЙ аппаратуре.
Микросхемы для усилительных трактов
аппаратуры радиосвязи
Наряду с функционаJIЬНО ПОJIНЫМ1I сериями микросхем ДJIЯ ра-
диоаппаратуры ПРОМЫШJIенность выпускает оrраннченные по составу
се р ии ИJ1И серии, состоящие из одной микросхемы, которые мож э но
О де пьных Т р актов ИJIИ узлов. то
нспользовать для создания т., К 174 Ю73 К226
в первую очередь серии К260, К284, Ю23, Ю67, , , ,
К504, Ю29, К159, К177. Ю98.
L
11., 13'? !;
1<>.:: I
I
I
I
1
1 :
. 110
I
I
I
I
I
.J
15 611
К2ЖА421.
8
9
Рнс. 2 17. МноrофуикционаJIьная микросхема
Микросхема К2НЕ601 серии К260 предназначена для создания
маJlOШ мящих УПЧ. Она применяется. в совокупности с внешними
т анзи тораМ1I и представляет соб01l реЗИСТИВНО-lюнденсаторнУЮ
р держащу ю 16 Р езисто р ов сопротивлением от 100 Ом до
матрицу, со 4700 Ф
10 Ом и 13 конденсаторов емкостыО 1000 и П'.
к С К242 состоит из одной мноrофункщюнальнои микросхемы
К2ЖАr i (рис 2-17) на базе которой можнО выполнить тракт ра-
.' УП ' Ч Д О П р е д ва р нтеJIьноrо УНЧ включительно.
диоприемника от .
НаП!Jяжеиие промежуточноЙ частоты 465 к[ц подается между
, 2 И 4 Оно У силивается трехкаскадиым УПЧ иа траизнс-
выводами . u ранз исто р с
то ах Тl ТЗ и поступает на детектор, выполненныи на т
т р После детектирования низкочастотные КОJIебаиия подаются на
Д УXl,аскадный предварительный УНЧ на транзисторах Т5 11 ТБ. Для
50
Tor o межДУ ныводамн 6 и 9 ВКJIlочают реrУ.'Iятар rромкости и раз-
елИТeJIЫIыii конденсатор. ПредваритеJIЬНО УСИJIенныЙ низкочастот-
нЫЙ спrнал поступает на выводы 13 и 14, с которых может быть
подаН иа оконечный УIIЧ, ВЫП{JJIНенныЙ на внешних ЭJIементах.
Напряженне АРУ С наrрузки детектора через резисторы R6 и
R2 И обмотку трансформатора промежуточноЙ частоты поступает
на базу транзистора т [.
l\'1икросхема обеспечивает усиление IJ 20000-----45000 раз при
коэффипиенте нелннейных искажений не БОJIее 5%. При изменении
входноrо сиrнала на 26 дБ за счет деЙствия АРУ выходной сиrнал
Jlзменяется не БОJIее че .1 на 8 дБ. Входное соиротнвление не менее
500 Ом. Напряжение питания 9 В ::1::10%, потребляемая мошность
ие более 45 мВт.
Серия К284 состоит нз трех МОД1lФ1lкациЙ операционноrо УС1I-
литеJIЯ (К284У Д 1) * с Д1lфференцпаJIЫIЫМ входом на ПОJIевых тран-
зисторах, истоковоrо повтори-
теля (К2УЭ84IА, К2УЭ841Б),
активноrо элемента RC-фIIЛЬТ
ров .(К2СС841). Четвертая
микросхема серии (К2СС842А,
К2СС842Б) представляет со-
бой два самостояте.'IЬНЫХ исто
кавых повторителя и нпверти-
'рующиЙ УCIl.'Il'Iтель.
Несколько серий цеЛИКО!>I
состоят нз микросхем уси.'Iпте-
леЙ низкой частоты.
Серия KI23 объединяет три
модификации микросхемы
К1УС231. Полоса пропускзппя
УНЧ, выполненных на основе
этой микросхемы, составляет
0,02 100 к[ц. На частоте
1 к[ц при выходном напряже-
нии 0.5 В микро,хемы модификаций А. Б, В 'Iмеют соответственно
коэффициент усиления 300 500, 100-----350 и 30 500. При этом ко-
эффициент Ж JIИнейных нскажений у микросхем КIУС231А и
КIУС231Б не БОJIее 2%, а у микросхемы KIYC231B не более 5%.
Входное сопротивление 10 кОм, выходчое СОПротивленР.е 200 Ом.
Напряжение питания 6.3 В ::1::10%, потребляемая мощность не бо-
лее 100 мВт.
УСИJIИтель низкой частоты на rЮ.'Iевых транзисторах можно
ВЫПолнить, ИСПОJIЬЗУЯ микросхему КIУС671 (рис. 2 18). Усилнтель
Имеет верхнюю rраничную частоту не менее 100 к[ц, уптение на
чаСТОте 1 к[ц 500 IЗОО. При выходном напряженин 1 В коэффи-
Циент llелинеЙIlЫХ искажениЙ на это!' чш::тоте не превышает 5%.
I\оэффициент шума менее 6,5 дБ. Напряжение питания 12 В ::1::10%
При ПОтребляемоЙ мощности не более 60 мВт.
Серия К226 содеРЖl1Т пять Мlшросхе!v\ УНЧ. Каждая микросхема
ВЫПускается 8 трех модификациях. Усилители Аыпотlены IIа ПОJIе-
в ом траНзисторе 2П201 п биполярных траизисторах 2Т332 и 2Т307.
ход1IОЙ каскад на полевом транзисторе позволяет ПОЛУЧИТЬ боль-
o e ВХОДИОе сопротивление (не менее 10 МОм). БJIаrодаря "рИме-
r l
I I
I R , Rz R з I
I
I
I
. т,
I 2.
L I< :i YC6 7!.. ..J
l.J
3
z
1
Риr'. 2 18. Микросхема УНЧ на
полевых транзисторах Кl YC671.
. Основные псзрамстры для )'добства аиа lПза прнвсдены с табл.
51
4*
2 б.
: 1 111,
I I11
I
:1\ '
11'
'1
1'1111
:1
I11
111
; I
I
1
1
I
1111
,111
I1
111
! \\
Т р анзисторов уровень шума не превышает
ненШО малошумящих А для остальных не выше
5 мкВ для микросхем моднфикации ,а
12 мкВ., осхем К2УС261, К2УС263 и
Ве р хняя r р аничная частота для МИ\,р . е 200 кrц. Ниж-
r д я остальныХ ие ниж
К2УС265 не ннже 100 к Ц, авл ет 1 6 rH. Максимальное выходное
няя rраннчная частота COCT ( К2УС261. К2УС262 и К2УС265) или
напряжение не менее 1,5
2,5 В (К2УС263, К2У : ; ся коэффициеитом усиления и в обще !
Микросхемы разл 9 3 0 Коэффициент неЛlшейиых искажеНШI
перекрывают диапазон ;).
не более 5%. 1 хем К2УС261. K2 'C262,
Напряжение ПИciаНИ 6 л : Yo для остальных 6 В :::!::10%
К2УС265 12,6 В :::!::10 Уо и , Д llЯ Р :озлпчных микросхем
и 9 В :::!::10%. Потребляемая мошность ,
от JO дО 60 IBT.
Серия 1<504 объе \llIIяет
шумящих усилителеи на
две мнкросхемы низкочастотных мало-
полевых транзисторах с р-каналом
r 1
I I
I I
! I
I
Вхид!
7 I
I
I
L
E
Ч
Выхо{)
з
1
I
I
I
....J
5 а)
Рис. 2-19. Микросхемы серии К504.
" Н Ч' , 6 соrласованная пара полевых
а ма "!ОШУ lЯЩIIЙ ОУ
6
8
транзисторов.
ставляющие собой соrла-
( 2-19 а ) и четыре микросхемы, пред 9 б)
рис., то р ов (рис 2-1 .
сованные пары T3I I тра ис К5УС041Б: К5УС041В н К5УС042А,
Усплители K;) С041. , IСОКИМ входным сопротивленнем.
К5УС042Б, К5УС042В облад"а ; I ЬБ оно превышает 1 МОм, а для
Для мпкросхем МОДИфПК3Itи;: \OM. Поэтому микросхемы целесооб-
модпфикации В не менее, сиrнал ов высокоомных патч)шов.
а ь Д ЛЯ У силения
разно использов т от силительных микросхем составляет
Диапазон рабочих ч с:r У ффициент усиления соответственно
5 10 000 ru. На "частоте : дится в пределах 20 60, 40 120
для моднфикацин А, Б и . наr ру зке 3 кОм MorYT развивать
, 1 80 200. Обе микросхемы иа О 5 В П р и этом ко-
, 1a Р яжение не менее, .
максима.1JЬное вых.?дное 1 п иЙ остиrает 10%.
эффицнеит нелинеиных искажбен ;силительиых микросхем является
Важиым достоинством о еих ) n 1 ' 0 вх о ду чап р яжение шума
" У ма П р иведеIl10 , .
низкии уровень ш . а т 3 мкВ а у МIшросхемы
у микросхемы К5УС041 lIе превыш е .
К5УС042 5.мкВ.
52
Напряжепие питания МШiРОСХСМ от 6 В до 18 В.
СОl'ласоваиные пары полевых транзисторов предназначены
в основном для использования во входных устроЙствах малошумя-
щих дифференциальных 11 операциониых усилителей. Двенаднать
МОДИфllкациЙ четырех l'v!И росхем имеют ра иую крутизну" (от
03 MAIВ дЛЯ К5НТ041А дО 5 мА/В дЛЯ K5H1044B) и разныи на-
ч льныii 10К стока. Входная и проходная емкости не превышают
у микросхем К5НТ041 и К5НТ042 соответств'ено 6 и 2 пФ,
а у остальных 17 и 4 пФ. Напряжение отсечки для всех транзисторов
ие более 4,5 В, а максимальное иапряжение сток-исток 10 В ::1::10%.
коэффициент шума не более 2 дБ. rраничная частота усиления по
мощности Для IJсей совокупности модификациii составляет от 25
до 350 Mru.
Микросхемы трех последних сериii предназначены в основиом
для создания предварительных УНЧ.
СеlJIIИ 1(173 и 1< 174 содержат микросхемы УCIIлителеЙ мощности.
Эксплуатируются они с теплоотводом или при принудительном
охлаждеl!IlII.
Микросхемы КIУС731 и КIУС741 на частоте 12 кrц обеспечи-
вают коэффиниент усиления по напряжению от 100 до 300 и выход-
ную мощность не менее 1 Вт при коэффициенте нелннеiiных искаже-
ний не более 1,5% (модификании А) или 3% (модификации Б).
Диапазон рабочих частот зо rH 20 KrIl.
Еще большую Мощность развивает микросхема К174УН7. Вы-
ходиая мощность на наrрузке 4 Ом нревышает 4,5 Вт при
коэффициеите нелииеЙных искажениЙ менее 10%. При снижеиии
мощности до 2,5 Вт коэффициент неJlинеlJНЫХ искажениЙ становится
меньше 2 %.
Для И.'Iлюстрании схемотехнических особенностей мощных УНЧ
серий К17З и К174 на рис. 2-20, а приведена принципиальная схема
микросхемы кl УС744, а на рис. 2-20, б показан вариант применения
ее с внешними элементами. Схема состоит из входноrо, предоконеч
Horo и выходноrо каскадов. ВходиоЙ сиrнал подается через разде-
лительиыЙ конденсатор на вывод 4. Наrрузка подключеиа непосред-
CTBeflilO на выход усилителя.
Основу пходноrо каскада составляет дифференциальная пара
транзисторов Т3 н Т6. Они обеспечивают режим по входу, стабиль-
ность нараметров усилителя в диапазоне температур и при измене-
нии питающих напряжениЙ, а также удобство введения обратной
СВязи. Предоконечный каскад выполнен на транзисторах Т9 и т 10.
Режим работы этоrо каскада задается ДИОДНО-ВКJlIочеНIIЫМИ TpaH
зисторами Т7 и Т8 И резистором Я9. ДвухтактныЙ оконечныЙ каскад
СОДержит в каждо ! плече по два составных n p-n транзистора (T I4 .
T I5 и TI2, T I6 ). ДЛЯ изменения фазы управляющеrо сиrнала исполь-
Зуется р-n-р транзнстор TII. Это упрощает схему предоконечноrо и
Оконечноrо каскадов и соrласование между ними.
Транзистор Т 1З с резисторами R l2 и R 1З образуют цепь стабили-
зации усилителя. Для получеиия максимальноЙ выходноЙ мощности
при минимаш,ных искажениях и при высоком к. п. д. В оконечном
каскаде при подключении конденсатора между выводами б и 8
ИСПОJlьзуется положительная обратиая СВЯЗL. Отрицательная обрат-
lIая Связь по постояниому току через резистор Я Н служит для
стабилизации рабочей точки усилителя.
КОЭффициеит усиления на нижних частотах определяется ем-
костью I<ондеисатора С 4 . Емкост!, между выводом 4 ){ общеЙ точкоЙ
схемы 0l'Р3lШЧивает верхиий предел частотноЙ характеристики.
53
I
1
11
I '
1'1\
! ' 1 111111
11 11 '1
I!,I"I
1 11
':11
I[
1 11
1 I
Мик р осхема имеет частотиыЙ диапазон 30 20 000 е [ и -Ц' (К I УТ771А
фф Е р еициальных усилител ,
Серия Кl77 состоит из дИ (К IУС771 ) обладающих
Кl ТТ771Б) и двухтактиоrо усилителя ,
универсальными свойС':.ваМII. пяет получить коэффициент
ДиффереНIJ.иальньш усилитель СП : IИЯ синфазноrо сиrнала не
усиления 35 80 11 коэффициент о л
,6
17
i
18
1-0
11
I
I
I
I
I
I
I
I
I g
I
I
1
I "1УС7ЧЧ JZ
L а)
\
R 1ч
+108 Rz
7 6
+
- с
f<1YC74lf ВТ Вь ;хо8
11\
1111
.1'1
,'11
I
\1: :11
11 1
11111
1111\\
I. С5
C z
б)
Kl TC744 и вариант подключения к неЙ виеш-
Рис. 2.20. Микросхема
них элементов.
Н' "ение С1'ещения нуля менее 15 мВ, максимальиое
менее 70 дБ. апряж . 55 В Входное сопротивление не менее
выходное напряжение бо А л ) ее , 500 кОм ( модификация Б). Ток сме-
100 кОм (модификация или
щення меНее 5 НJIИ 2,5 мкА.
54
Напряжение питаиия =:1::6,3 В =:1::10% при токе менее 4 мА.
Усилитель напряжения имеет входное сопротивление более
40 кОм, выходное СОПРОТИВJiение 50 Ом и обеспечивает максам аль-
ное выходное напряжение не менее 6 В. Напряжение питания
12,6 B=:I::I0% прн токе менее 5 мА.
На микросхемах этой серии создаются операционные усилители
с высоким вхОдНым и низким выходным сопротнвлением.
Серия К198 об. адаст широкими функциона.%ными возмож-
ностями. Оиа включает в себя две модификации мноrофункциональ-
Horo усилителя общеrо назиачения KIYT981, три модификации
универсальноrо шшейноrо каскада К 1 TC981, а также по восемь
модификациЙ различных маТРIЩ из трех пяти п-р-п или р-п-р
траНЗПСТОрОВ.
Напряжение питания микросхем серии 6,3 В =:1::10%. Микросхема
КIУТ981 на частоте 10 к[ц усиливает в 20 70 раз, а микросхема
Kl TC981 не менее чем в 2 раза (модификаuия u) или 4 раза (мо-
дификация А, Б).
Серия 1(129 состоит из микросхем, являющихся наборами бипо-
лярных транзисторов.
Восемь модификациЙ бескорпусноЙ микросхемы КIНТ291 пред-
ставляют собой пары идеитичных п-р-п транзисторов и используются
в качестве активных элементов в широКОполосных балансных схе-
мах, например в дифференциальных ию! операционных усилителях.
По коэффициенту передачи тока транзисторы подразделяются на
четыре rруппы (20 80, 40 160, 60 18() и более 80), а по разности
прямых падений напряжения эмиттер-база на две rруппы. Макси-
Ma.1JЬHOe напряжение КОЛJIектор-база Не более 15 В, обратный ток
коллектора не более 200 нА. Допустимая рассеиваемая мощность
не более 15 мВт.
Шесть модификациЙ таких же пар транзисторов выпускаются
в металлостеклянных корпусах и объединяются в серию K159.
Микросхемы этой серии отличаются более высокой допустимой
рассеиваемой мощносТью (50 мВ т) .
Микросхемы вторичных источников питания
Несомненный интерес для радиолюбителеЙ и специалистов пред-
ставляют микросхемы серий 1\181, К275. Оии предназначеиы для
ИСПОЛьзования во вторичных источниках питания для стабшшзации
напряжения. Такие устройства позволяют, в частности, по-новому
Осуществить электропитание сложных устройств е нестабилизирован-
Ными источниками постояннOI'О тока за счет применения индивиду-
альных стабилизаторов для ОТД .1JbНЫХ блоков и каскадов.
Микросх ма серии 1\181 (рис. 2-21) выполнена по схеме с по-
Следовате.1JЬНЫМ включением реrулирующеrо элемента.
ОСновными каскадами стабилизатора являются: составноЙ
реrУлирующиii транзистор, симметричный дифференциальный усшIИ-
тель и источник опорноrо напряжения, включающий в себя стаби-
ЛИтрон 11 эмиттерныii повторите.1JЬ.
Микросхема I\IEH811 работает при нестаБИ.1JbНОМ входном
наПРяжении 9 20 В, обеспечивая стабилизированное выходиое
наПРяжение 3 15 В. l\1.аксимальный ток наrрузки не должен пре-
Вblшать 150 мА.
к.оэффициенl' нестаБИЛЫЮСТI1 по напрнжению 7 .10 J.
55
I:jllll
11
1
!I
1111
11
! I!\
(11
, 'i l l
, l'
11
1
I ' II
I!!
Д я стабилиз;щии напряжений 6,3 и 12,6 В разной нолярности
преп.н;значены четыре мИ!<росхемы серин К275. Каждая микросхема
, 1 а тся в двух модификациях, разлнчающихся допустимым
вып у с.<< и ( + 1 ИЛII 25% ) . Д дя микросхем, Ш,lе.ощих иоми .
раз росом вЫ" , 6 3 В Р . енис
Ilальнос BЫXOДHO напряжсние +6,3 и , , входное нап яж
I
I
I
I
I
I Н 1
.11
I
I Дз
I
I
z I
....,5
Де
Н1ЕН811
I
I
I
I
I
I 1
=ТO
11
9
12
Рис. 2.21. l'Мшросхема KIEH811.
не ДОЛЖIIО быть меньше 9,5 В. ДЛЯ остальных микросхем это orpa
ничение составляет 16 В. 1"275 {
НоминальныЙ ток наrрузкн для микросхем сеРll1l \ раВСI
20 мА.
2 3. СЕРИИ МИКРОСХЕМ
ДЛЯ ТЕ.ТlЕВИЗИОННОИ АППАРАТУРЫ
Микросхемы серии К224
ДЛЯ телевизиОННОЙ аппаратуры
спеu ч а лизи р ованных мик р осхем сеРИII К224
Восемнадцать '
преДllазначены для телевизИОННЫХ приеМIlIIКОВ чеРIIO.белOl"U и пвет'
о изображения [2 9, 13, 15, 19, 20, 26].
Hor Микросхема К2УС246 (рис. 2.22, а) предназначена ДJI ИСПОJIЬ'
зоваllИЯ в реrулнруемых усилителях трактов промеЖУТОЧIIОИ частоты
изображсння чеРllо.белых и пветных телевизороВ. Т
у 'Н тительная часть МlIкросхемы выполнена на транзисторах !
Н Т 2 . С р'еЖИ 1 работы траНЗII\:ТОрОВ по постоянному току задается
56
зовым делителем RI Rз и резнстором Я4 в цепи змнпера TpaH
б:стора Т 2 . Этот резистор способствует стабилизаЦИII режима, сuзда
:ая обраrную СIJЯЗЬ '10 постоянноЙ составляющеii. Обратнап связь
на частоте сиrнала ослабляется конденсатором С 4 . Фильrраuия.
подаваемоrо на транзисторы напряжеllНЯ осуществляется ЦСПОЧIЮИ
RsC j ' . 1 ..
входнон СИПlал подается на вывод иml через внешнни разде.
лительныЙ конденсатор иа вывод 2. Выходное наиряжение сннмается
с наrруЗКИ, ПОдI<лючаемоЙ к коллектору транзистора Т 1 (вывод 9).
включение 3Toro транзистора по схеме ОБ обеспечивается кондеи
СаТОРОМ С 2 . Транзистор Тз используется Д.1Я реrулировки уснлсния.
При подаче управляющеrо иапряжеШ.JЯ на ВЫВОД 6 диапазон pery.
лированИЯ крутизны вольт.ампернои характеристики превышает
40 дБ.
Микросхема работает в диапазоне частот 30 45 Мfп при He
равномерностн частотноЙ характернстшш не болсе 1 дБ. На частоте
35 Mru номинальная крутизна передаточноЙ характерисТlПШ пре
вышает 25 MAjB. Напряжение питания 12 В ::!: 10%, потребляемая
мощность ие более 100 мВт.
Микросхема I(2УС247 (рис. 2 22, б) предназначена для создания
выходных УСИЛJlТеJJеЙ промежуточноЙ частоты изображения. Она
представляет собоЙ двухкаскадпыii усилнтель, ВЫПОJшенныЙ по схеме
ОЭ ОБ.
Имеющиеся в микросхеме резисторы задают режимы работы
транзисторов по постоянному TOI<Y. Конденсаторы С 1 и С 2 раздели.
тельные, конденсатор С З уменьшает обратную связь по переменноЙ
составляющеЙ в первом каскаде, а конденсатор С 4 обеспечивает
включение транзнстора Т 2 по схеме ОБ.
Используя выводы 2, 4, 5 и 8, можио В шнроких пределах ме.
нять режимы работы транзисторов.
ВыходноЙ сиrнал снимается с коллектора транзистора Т 2 (BЫ
вод 9) и подается затем на видеодетектор тракта иBeTHOCТl!.
ЧастотныЙ днапазон микросхемы К2УС247 составляет 30
45 Mru. Неравномерность частотноЙ харюперистики меньше 3 дБ.
На частОте 35 Mru I<рутизиа вольт.амперной характеристики микро.
схемы больше 50 MAjВ. Напряжение питання 12 B:1:IO%, потребля.
емая мощность не БО:Jl е 300 мВт.
Микросхема К2УС248 (рис. 2 22, в) ИСПОJJьзуется в усидите.1ЯХ
промежуточноЙ частоты звуковоrо сопровождения в иветных н чер
но.белых телевизорах.
Транзисторы микросхемы Вl,лючены по схеме ОЭ ОК ОБ.
ВХОдноЙ сиrпал подается на базу транзистора TI через ВЫВОД 2.
С наrрузки ВХОДНш"о кашада (резистор Я4) сиrнал поступа.
T на змиттерныЙ повторнтель, ВЫПОJlНеlШЫЙ нз транзисторе
2,. и далее через раздслите.1ЫIЫЙ конденсатор С 2 на BbIXOk
нои каш ад. НаrрузкоЙ Мli!,росхемы может служить контур частот-
H ( oro детектора, выпо.пнеllIlоrо, например, на микросхеме К2ДС241
( см. рllС. 2.i4,Q). Такая паrрузка ПОДКJJючается j< выводам 7 и 8
см. рис. 2 23, а).
Имеюuшеся В МlII<росхеме резисторы в основном предназначепы
ДJJя обесие'lения заданных реЖIlМОВ работы ТРilНЗИСТОРОВ по посто,
Я ному току. Конденсаторы С 1 и С З испо.1ЬЗУЮТСЯ для уменьшения
о ратной связи по пере мен нам у току.
n МИI,росхеме предусмотрена ВОЗМШКIIOСП, подачи входноrо cllr.
НЩlа неносредственно Щ1 Эl\lнттерllыii ПОВТОРИ1ель 'Iерез IJLIВOA 3.
57
9
...,6
1:)
!
I
I I
I
I
I
' 3 6)
l' С 1 R 1 2'YC2.4 l
1.']
91 I
zl 17
I . Q
I ЯЕ 15
16
L 10
J ч
8)
Yf
r;
1 KZYC2. LJ1Q
1
I
zl
11
I
I
I
I
!
I
L
I
I
I
I
i
I
19
-t<>
I
I
I
,5
е) 7 ""':" .J
РПС. 2 22 \' -
. СI!ШIТС l bllbJC
МШ' '}о
" с:..емы серШI K 2-!
58
,)
3
ц
для Те
левизпонно.
11 аппаратуры.
Диапазон рабочих частот пшросхсмы 4 10 мrц. Неравномер-
насть частотной характеристики меньше 3 дБ. На частоте 6,5 М[ ц
крутшна вольт амперноii характеристики бою,ше 1000 мА/В. На[,-
ряжение [штаиия 12 В ::':::10%, потребляемая мощность не более
150 мВт.
Мш{росхсма К2УС249 (рис. 2-22,z) ЯВJIЯСТСЯ УШl!lе .саЛbJ[L.м
'СI'Л!lТе. ем на одном транзисторе. Микросхема может наllТИ пр.\-
мснсние в усилителях нзображения и звука, в [шдеОУСИЮlrе. ях,
в блоках дскодирования н в ДРУПIХ узлах цветных 11 черно-бслых
телевизоров.
В зависимости от схемы включения транзистора назначение
1f 1еющихся в микросхеме пассивнЫХ компонеl'ТОВ может быть раз-
личным. НаПРИ lер. при ИСПОJlь..'ювании Мlшросхемы в ка'!естве
предварительноrо видеоусилнтеля можно включить транзистор по
схеме ОЭ, дЛЯ чеrо необходимо сосдннить выводы 5 и 7 между со-
боЙ, а при необходимости и выводы 4 и б. Базовое смещение мож-
но подать с делителя Rl' R2' соедннив вывод 9 с выводом 2 11 под-
I'лю'IИВ вывод 3 микросхсмы К источнику питания. Наrрузку в виде
широкополоснО!'о фильтра целесообразно включить между IJывода-
ми 8 и 3. Тшюи каскад используется для соrлаСОIJШШЯ наrру-ши
видсодетектора с более низким входным СОПРOlивлением оконечио-
1'0 каскада. ЧастотныЙ диапазон микросхемы О,З ЗО мrц_ Крутш-
на характеристики на частоте 6,5 мrц превышает 20 мА/В.. Наиря-
жсние питаНIIЯ 12 В :t 10%, потребляемая мощность не более
50 мВт.
h\икросхема К2УС2410 (рис. 2-22,д) используется в выходных
УСИJlителях YCTpOIkTBa задержки блока цветнос и. Микросхема вы-
нолнена на трех траюисторах с нспосредсrвсннои связью между ни-
ми. Транзисторы Тl и Т 2 включены по схеме оэ; на транзисторе Тз
выполнен эмиттерный повторитель.
Резисторы R2, R5 и Rs выполняют роль наrрузки, резисrоры
Rl и R6 стабилизируют режим транзисторов по постоянному току.
С резистора R7 через резистор Rl подается положитель .ое смещенис
на базу транзистора TI' Обратная связь по иеременнои составляю-
щей внутри каскадов и между ними о<.:лаблястся OHдeHcaTopaMI1
СI СЗ' Резистор R4 вместе с конденсатором, которыи подключается
к выводу 8, образуют раЗВЯЗЬ1lJаЮ!l\ИЙ фИJIЬТр в ц пи питания.
Усилитель на микросхеме К2З-'С2410 (см. рис. 2-23,6) на часто-
те 45 мrц обеспе'lIшаеl У(JlЛение по напряжению не менее че ,1
в 10 'раз. Напряжение питания 12 В ::1::10%, потребляемая мощность
не более 270 мВт.
Микросхема К2УС2411 (рис. 2-22,е) представляет собой мат-
рицу RGB канала цветности. Она состоит из четырсх транзисторных
структур. о.
На транзисторе Тl выrlОлнен IJХОДНОИ эмиттерньш ПОIJторитеЛh.
Режим работы транзистора по постоянному току задается рез!кто-
рами RI R . Резистор R вынолняет РОЛh lIа,рузки входноrо каск (-
да. Транзисторы т 2 И Тз включены по схеме оэ. Резисторы R5, R,
вместе с двумя навесными резисторами обеспеЧИlJают режим раБОТl,1
этих т.ранзисторов. Коллекrоры транзисторов соединены между
собой и с базой транзистора Т4, на IШТЩiOМ выполнен ВЫХОДНОI[
эмиттерныЙ повторитель. Режим транзистора Т4 задается резисто-
рами R9 н R1D.
ВходноЙ эмиттериыЙ llOlJТОРИТСЛЬ может ПСПОЛhЗОIJаТhСЯ само-
стоятельно и вместе с осrальны ш каскадами. В последнем СJlуЧ IС
, 1,
,1
1111
i!1
'11
11
'1
! !
I
II I;II
1IIIIi '1
60
МеЖДУ. выводами J 4 включается разделительный конденсатор.
«синии» И «красныи» цветоразностные сиrналы подаются че
рез навесные разделительные коиденсаторы на выводы 3 и б. «3е-
JlеНЫЙ» цветор.азностный сиrнал снимается с резистора R10 через
разделительныи конденсатор.
Рабочий диапазон частот микросхемы 0 2 М1-ц, коэффициент
усиления по напряжению не менее 2. Напряжение питання
12 B::I:I0%, потребляемая мощность не более 440 11ВТ.
Пример использования микросхемы K2 'C2411 в блоке ЦBeTHOC
ти показан на рис. 2-23,8.
Микросхема К2УС2412 (рис. 2-22,ж) , ЮIК и микросхема
К2УС24 I О, прсдназначена Д,lЯ ИСПОЛЬЗОllания в выходном усилите
де устройства задержки блока цветности.
Микросхема содержит два канала с общим входом (вывод 4)
и раздельными выходами (выводы J и 9). Каждый канал выпJJнеl1
"а трех транзисторах. Транзисторы Тl и Т 2 используются IJO BXOД
ных эмиттерных повторителях, причем оба транзистора питаются от
общеrо делителя базовоrо смещения Rl' R2. С наrрузочиых резис-
торов R з и R4 входных каскадов сиrиалы поступают на базы TpaH
зисторов Тз и Т4, включенных по схеме оэ. В 9миттерных цепях
этих транзисторов включены стабилизирующие резисторы R5 Rs,
зашунтированные по высокочастотной составляющеЙ KOHдeHcaTopa
ми Cl C4'
Коллекторное напряжеиие на транзисторы Тз и Т4 подается че-
рез иавесные элементы (см. рис. 2-23,z).
Выходные каскады обоих каналов выполнены в виде эмиттер
ных повторителей на транзисторах Т5 и Т6. Сиrнал с КОЛJIектора
траизистора Тз подается на базу транзистора [5 через резистор R9,
а для связи транзисторов Т4 и Т6 между выводами б и 7 необходн
мо включить конденсатор емкостью 0,01 )\IКФ. Наrрузкоii в обоих
каналах служат внешние резисторы, IJключаемые в эмиперные це-
пи транзисторов Т5 и Т6.
Рабочий диапазон микросхем 6 мrц, коэффициент усиления
по напряжению на частоте 4,5 М[ц не менее 10. Напряжение ии-
тания микросхемы 12 В ::1::10%, потребляемая мощность не более
610 мВт.
е Микросхема К2УС2413 (рис. 2-22,з) предстаВJIяет собоЙ каскод-
ныи усилитель, выполненный на транзисторах Т 2 н ТI по схеме
ОЭ ОБ.
Резисторы R2, R з и R образуют базовый делитель, резистор R,
с конденсатором С I используются как развязывающий фильтр IJ це-
11И rJИТ НИЯ, конденсатор С 2 заземляет базу транзистора Т I по
Высокои частоте, резистор R, предназначен для стабилизации режи-
Ма, а конденсатор C уменьшает обратную связь по переменноii
Составляющей.
Входной сиrнал подается на базу транзистора Т 2 через вы-
oд J и разделительный конденсатор Са или через внешний разде-
.r.ительный конденсатор и вывод 2_ Выходная наrрузка ВК,lЮ'Iaется
Между выводами 5 и 9.
р П имер использования микросхемы К2УС2413 показан H
4 C'M2 23, д. Каскодный усилитель имеет частотныЙ диапазон ЗО
к rц. На частоте 35 мrц при сопротивлении наrрузки 100 Ом
И lутизна прямой передачи ПрЕвышает 25 мА/В. Напряжение пита-
я 12 B::I::I0%. потребляемая МОЩIIOсть-не более 100 мВт,
61
.......
!I' ' I
II:!I;I
I
J\'\ю,:юсхема К2УС2414 (рис. 2-22, и) предназuачена для созда-
ния усилителеЙ про межу точной частоты тракта 3BYKoBoro сопро-
вождеыия.
Транзисторы мищюсхемы ШZЛlOчеllЫ по схеме ОЭ ОЭ ОК ОБ.
Напряжение питания -(12 В::!::10%) подается на транзистОРЫ ТI н
Т 2 через развязывающиЙ фильтр RБС\, а на траизистор т через
фильтр. состоящий из резистора RIO и внешнеrо конденсатора,
включасмоrо между выводами 7 и 3. В эмиттериых цепях тран.
зисторов 1\ 11 Т 2 находятся стабилизирующие режим работы ре-
знсторы R2 и R". С резистора R5 смещение !,Olшется на базу вход-
IlOro транзистора. что способствует более жесткоЙ стабилизации ре-
ЖIIМОВ обоих транзисторов по постоянному току. Для уменьшения
отрицательно!! обратноЙ связи по переменному току резистор R5
зашунтирован коиденсатором С 2 . С этой же uелью предусмотрено
подключение внешпеrо конденсатора к выводу 2. В качестве Har-
рузки в первых двух каскадах используются резисторы R1 11 I з.
Транзисторы т 3 и Т с разделительным конденсатором С 3 и
резисторами R7. R9, RII. RI2 образуют усилитель с параллельным
питанием. Смещение на базу транзистора т 4 подается с делителя
Rl1 R12. По высокоЙ частоте база заземлена с помощью внешне-
ro конденсатора. IlОДКЛiOчаемоrо к выводам 8 и 3.
ПоступившиЙ на вывод 1 сиrнал после усиления подается с
выводоВ 9 и 7 па внешниЙ фазовращающиЙ трансформатор и да-
лее на диоды частоrноrо детектора.
Пример построения схемы усилителя приведеи на рис. 2-23, е.
Микросхема работает в диапазоне 4 1 О MI'H. На частоте 6,5 мrц
при сопротнвлении наrрузки 100 Ом крутизна прямоЙ передачи не
менее 2000 мА{В. Потребляемйя мощиость не более 150 мВт.
Микросхема К2УБ241 (рис. 2,22, n:) представляет собоЙ трех-
каскадиыЙ предварительныЙ видеоусилитель.
Входной каскад на транзисторе т 1 выполнен в виде эмиттер-
HOro повторителя. Резисторы RI. R4 обеспечивают режим тран.зис-
тора по постоянному току. Для заземлеш'я коллектора транзистора
т I ПО высокоЙ частоте к выводу 4 следует подключить внешш:ii
конденсатор большоЙ емкости. НаrРУЗI\а эмиттерноrо повторителя
может быть связана с базоЙ транзистора т 2 с помощью виешнета
элемента. включаемоrо между выводами 2 и б. Транзистор Т 2
включен по схеме ОЭ. Режим транзистора по постоянному току за.
дается резисторами R5 R8. Резпстор R7 выполняет роль иаrруЗКII,
с котороЙ усиленныЙ сиrнал подается на базу транзистора выход-
Horo каскада. Если коллектор транзнстора т 3 заземлить по высо-
коЙ частоте с помощью пнешнеrо конденсатора, а между вынодамН
9 и 1 включить резнстор, то на траизисторе т 3 будет выполнен эмит-
териый повторитель Это обеспечивает сравнительно малое выхоД,
ное СОПРОТlш.lение вндеоусилителя.
Рабочий диапазон усилителя 25 [ц 6,5 Mru. Неравномерность
ч астотноЙ характеРИСТlIЫl менее 10%. Коэффициент усиления
на частоте 6,5 J\'1.1'u превышает 1,5. Напряжение питания 12 В::!::10%,
потребляемая мощность не более 220 мВт.
Один из возможных вариантов использования lИкросхемЫ
К2УБ241 показан на рис. 2-23, ж.
Микросхема К2УБ242 (рис. 2-22, л) представляет собой дп}''''
каскадныЙ предварительиыЙ Вlщеоусилитель.
Входным каскадом микросхемы является эмиттерныЙ повто-
ритеЛL на транзисторе т 1. ВЫХОДIЮЙ каскад обычно выполняетСЯ
11
1,1 I
,'111
1:111
j ,
62
G Q+-t2В h
8
B:EO iJ I
К2!1С2ll8 сИ : B6!.т27 ,,,8 T,I k
o----j '..:.! H2!iC2'1fO 9 I B6/.I0g
2 7 [, '
z
'1 f----p
...L
а) 6)
+128
z
0-:1 861xof) В.хоо.
B.z
5 7
8J В6IхоiJл
'1 +/28
861;;;ОВ
Вход
о---! ffZ.YC 2'/13
J 7
д) е) +/28 /( 6АOf(У
5 +128 ц8етност11.
J 8 11. 8Х0ау
Сl1стемыАРУ
Д.хоiJ 861;;;00 6
ff2!/52'1f Вхои 861хои
J НZ!JБ2'12
9
Ж)
J)
Рис. 2-23 Пример
. ы по троения схем 1елевизионных узлов на уси.1И-
тельных микросхемах серии К224
T; Упч канала звуковосо соп о .
8Ь1.: задержки бо!10ка ЦBeTHOC;' ' в ждения; 6 пыходноЙ усилитель устрой .
Y C 1iJ!0:HOfI УСИ.JIитель устроЙства 'зад;;)} атРиgа RGB канала цветности; z
TeJIb; е УПЧ канала 3В КО K лака цнетности; д К8СКОДНЫЙ
ВИдеОУСИЛИ1 ель' з...! п вото со прово}кдения; ж предварительный
.. J. редварlпе.;lЫILlfi ВlIдеоусилителъ.
б3
,;1001111
II 'I
l' :
I
11111
JI
i
:j!llll
1I11111
Ijll
111
'1 1
1: I
1 li '
I I !I
I I'II
II,!IIIIII
"1 1 11
'I! 11,
III!,III
1
II'!
по cxc le ОЭ. Имеющихся в микросхеме компон('птов недостаТО'lItо
д. я пормальноrо функционирования видеОУСИШl1еля. Один из Воз
можных вариантов соединеиня микросхемы с внешними элемеНта \Ij
показан на рис. 2 23, з. Помпмо OCHoBHoro выхода (вывод 9) в
усилителе предусмотрена подача видеоспrналз с эмиттера TpтBl!c
тора Тl через вывод 6 на систему АРУ и блок цвети ости.
Мш(росхема К2УБ242 имеет такоЙ же частотныfl диапазон, Как
и Мlшросхема К2УБ241, но бо.'1ее высокиЙ коэффнциент УСИЩЩIIj
j
J
5'
r
1
I
21 Н 1
41
I
I С 1
I R'I
I С}
L
E ljб)
1
о
z Б
'
I
I
I
I
I
I
I Rz
I R
J
L
4
I
I
.J В)
7
j
Рпс. 2 24. Мноrофункциопальныс телевизионные микросхемы ceIHllI
К224.
(l\V>20). Напряжение питания 12 В:!:10%. поrреБЛiIе ая М\JЩ-
HOCТl, нс более 200 мВт.
l\'\lIIфосхема К2ЖА::!44 (рис. 2-24, а) используется в качестве
усплителя-оrранпчителя б.10ка цпетности при работе с частопН,IМ
детектором.
УСПЛlIтеЛЫlые каскады выполнены на транзисторах Т, н Тз
ПервыЙ и:< нах испо.%зуется в схеме эмиттерноrо повторптсдЯ
Транзистор Тз с помощью конденсатора С З включен по схеме оБ
Базовое смещеппе на транзисторы Т( и ТЗ подается с одинак()ВIJХ
делителеfl Rl R2 И Rs R6, под:<люченных I( выводу 9. ИзменеН'"
ем noAaBaeMoro на этот вывод напряжения можно реrУЛИрОiJз 1Ь
УСlменпе обоих каскадов. .
64
BXOДHO снrнал подается на базу транзистора Т 1 через раз-
делительныи конденсатор C 1 . С наrрузки эмиттерноrо повторит('. я
сиrнал может подаватьси на эмиттер транзистора ТЗ черсз резис-
тор R1 или непосредственно, если соединены выводы 6 и 7. Har-
рузка подключается к выводу 8.
Транзистор Т2, на базу KOToporo через вывод 4 подаетси уп-
равляющее напряжение, используется для изменения режима
транзнстора Т( и реrулировки nopora оrраничения.
Рееушро8а- +12B +128
ние !/сиАсниn 9 :;
В.1: 00 861.1:00 В:1:аd
IfZЖffZ'l'l в f
От Kac!lUda 7 861,zoiJ
'1 апазнаВониn 2
цВета
От реzу//лторо
j,C НUС6/Щellflости
а} 6)
+2'1-8
АР!!
B.roiJ СНМ
б)
АР!! !!пчи
Рис. 2-25. ВариаНТbI применеиия мноrофункционаЛЬНblХ телевизион-
НЫХ микросхем серии К224.
:h-;Jrснлитель-оrР НИ'IИтель блока цветности; б уснлитель АРУ телевйзИ-
о приемиика, в усилитель оrраничитеJIЬ блока чувствительности цвет..
lIoro теЛевизора.
Микросхема предназначена для раБОТbI на частотах 3 6 мrц
а:равномерностью частотноЙ характеристики менее 3 дБ. Номи-
45 мая крутизна вольт-амперной характеристики на частоте
'б [ц не менее 2 MAjB. Напряжение питания 12 В :!:10% пот-
ляемая мощность не более 180 мВт. При мер схемЬ! усн. теля-
раНl1чителя на микросхеме К2)КА244 показан на рис 2-25 а
.nен Микросхема К2ЖА245 (рис. 2 2.1, б) предназначена :Для уси
И у в системе АРУ те. евизнонноrо приемника.
зисто СПЛитель Вblпо. няется на чеТblрех транзисторах, причем трап-
Ме р Т 2 имеет р-n-р структуру. Этот транзистор работает в режи-
вы; люча. На ero базу с предварительноrо видеоусилителя через
ности д J подастся управляющее напряжение отрицате.%ноЙ поляр-
СТся o сли К выводу 2 подкдючнть перемеННblЙ резистор, появли-
ЗМОЖIIОСТЬ реrулировать смещение на эмиттере BxoAHoro
.'
5 442
65
,:i::: 1
!i
1
11I11
'1111
III"II I
11 1111
'Iill
;11
,11
, I IШ
!
11'111
;1 1 111
11
'1,
!
транзистора микросхемы, а следоватедьно, н изменять задерж
!\у АРУ.
ДЛЯ нормальноrо функциониропания MНl{pOCXeMЫ в качестве
усилителя АРУ к Hei'i необходиМО подключить внешние элементы,
как это, например, показано на рис. 2 25. 6. В частнОСТИ, между
выводами 3 11 Б включают обмотку твс. Возникающие в ней при
обратном ходе луча кинсскопа импульсы напряжения отрицатель
ной полярности прнводят 1; тому, что за счет импульсов тока, про
ходяших через транзисторы т 1 и Т2, заряжаются конденсатор С 2
и внешний Еонденсатар, подключенный к ВЫВОДУ Б. С этих KOHдeH
саторов напряжение подается на базу транзистора Тз и усиливается
как этим транзистором, так и транзистором Т4 выходноrо каскада
микросхемы. Очевидно, что уровень выходноrо напряжения зависит
от величины ПОLТОЯНИОЙ составляюшей напряжения, поступающеrо
на вход 1. Меняя с помощью внешнеrо рсзистора смещение на
эмиттере транзистора Т4, можно реrулировать усиление в цепи АРУ.
Выходные напряжения усилителя используются дЛЯ АРУ селек
тора телевизионнЫХ каналов и усплптеля rlромежуточной частоты
изображения.
Напряжение АРУ, подаваемое на селектор, меняется в преде
JШХ 2 9 В, а подаваемое в тракт усилнтеля промежуточнОй часто-
ты изображения в пределах 1 7 В. Напряжение питания
24 В =1:10%, потребляемая мощность не более 500 мВт.
Микросхема К2ЖА246 (рис. 2 24,6) предназначена для ис
пользования в блоке чувствительности цветноrо телевизора в ка-
честве усилителя -оrраничи rеля.
Микросхема содержит четыре каскада. ВходноЙ каскад на
транзисторе Т. выполнен по схеме эмиттерноrо повторителя. Сме-
щение на базу транзистора Т. подается с делителя R. R2, под-
ключаемоrо к реrулятору насыщенности (вывод 2). Входной сиr
рал поступает на базу транзистора Т 1 через разделительный KOH
денсатор С.. С наrрузки эмиттерноrо повторителя сиrнал подает-
ся через разделительный конденсатор С 2 на эмиттер транзистора
Т2, база KOToporo заземлена по высокоЙ частоте Iюнденсатором Сз.
Смещение на базу транзнстора Т2 подается с делителя R4, Rs.
Транзистор ТЗ включен по схеме ОЭ. Так же с помощью
внешних элементОВ можно включить 11 транзистор Т4. При-
мср соедннения микросхемы с внеШНИМII элементами показан на
рнс. 2 25, 6.
С транзнстора т 2 через подключенные к выводам Б и б резис-
тор и конденсатор сиrнал подается на базу транзистора т 4. Меняя
сопрОТlIвление переменноrо резистора, можно рсrулировать уровень
выходноrо сиrнала. Через каСIШД на транзисторе т 3 в цепь базы
транзистора т 4 поступают также сшналы с каскада опознавания
цвета. Базовое смещение на транзистор т 4 задается делителем Rg,
RIO. Режим транзистора по ностоянному току стабилизируется
внешним резистОрОМ, подк. юченнЫМ к выводу 9. Параллельно это-
му резистору включают конденсатор для уменьшения обратной свя-
зи по току.
В качестве наrрузки целесообразно использовать LC KOHTYP,
включаемый между выводамн 8 и 3.
Рассмотренный усилнтель имеет частотный диапазон 3 6 мrц.
На среднеЙ частоте диапазона крутизна характеристики передачIl
превышает 500 мА/В. Напряжение питання микросхемы 12 В=1:10%,
поrрсбляе 1аЯ мощность не более .НО мВт.
66
MMK ocxeMa К2СА241 (рис. 2 26, а) представляет собой амп-
литудным селектор блока разверток и служит для выделення' из
поЛflоrо видеосиrнала синхронизирующих импульсов, необходимых
для управления частотами задающих reHepaTopoB строчно. .
ровой разверток. и и кад-
ТранзистОр т. используется во входном эмиттерном пОЕТО и
теле, на КОТОРЫИ через вывод .J подается полный видеосиrнал Jtл
соедннения наrРУЗКII эмнттерноrо повторителя с остальн й ч сты
микросхемы между выводами 3 и 5 включа.от интеrрирующую це-
z щ 1 , i
РИс. 2 26.
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
1 I
7
8
+128
+248
с ,
RZ
I
I
I
I
I
I
6 aj J
3 I
'я ,
I
L
/( рее1jЛ. ffOHтp.
6)
Микросхема амплитудноrо селекто р а К 2 СА241
испол н вариант
, ьзования ее в блоке разверток
почку. С ее помощью по а
MorYT нарушать СI[ хрони:а;: ЮТСА :ПvlПульс ые помеХ j, которые
сиrнал попадает на дифференциру о о,ле инт rрирующеи цепочки
аз транзистора Т 3. Этим траНЗ:1Сi6 е е C R2' а затем на
л 4, Ts, которые используются как диоды ос транзнсторами
Ние и оrраннчение амп ' уществляется выде-
базу транзнстора т по" литуды СИНХРОИМПУJlЬС:JВ. Смещение на
реЗистора включае оrо дается с делителя, состоящеrо нз внешнеrо
реХода транзистора' Т 2 и ::j О !ВRдами 2 11 4, коллекторноrо пе
Выходной каскад селе 3.
lЦeM разделенную на ктора выполнен на транзисторе Т 6. имею-
СНИмаются п о rрузку в виде двух резисторов R6 11 R7 С них
на устройст!о TA Lfa:H e имп) .'lЬСuЫ н через ВЫВОДЫ 8 и 9 подаются
ПУЛьсы подаются и на трочнои развертки. С резистора R6 ИМ-
'leHHoro для Ф вх Д интеrРllрующеrо каскада, предназна
Верткн. Ампли рмирования импульсов синхронизации кадровой раз-
ННе пи уда выходных импульсов селекто р а 8 В Н
, тания 24 В +100/ б . апряже
/о, потре ляемая мощность менсе 800 мВт
5*
67
(
'III
II
,
1
i
,
l'
,11' выхоа 1
'111!i l 4 0
'1 Импульс
'кадро6ыи
illJ Вход 1
1,1111 : z
,111111 Импульс
строн
6
i
,1
11'1
liilll
111'
I,
'1,'1
н
I
1
I
1'11:
: I
i I
' I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I Rg
I I
L
3
f<zrCZ'il
I
I
I
IBbIxoBz
1 1
I
I
I BxoiJZ
7
Я7
9
Я в
б
Рис. 2-27. УНlIверсальный триrrер К2ТС241.
Вариант использовання мнкросхемы К2СА241 показан на
рис. 2-26, б.
Микросхема К2ТС241 (рис. 2.27) выполнена в виде универсаль-
Horo триrrера, предназначенноrо для управления электронными
ключами в блоке цветности телевизоров. В частности, мнкросхема
может найти применение при коммутации сиrналов цветности ПОk
несущеЙ и цветовой синхроннзации, при автоматическом выклю-
чении канала цвета при приеме черно-белоrо изображения
и т. д.
Триrrер выполнен на транзисторах ТI и Т4. Переброс триrrера
из одноrо состояния в друrое осуществляется подачей импульсов
иа выходы 5, 6 или 7. Транзисторы Т 2 и Тз заменяют диоды и ис-
пользуются для синхронизации работы триrrера.
Максимальная частота переключения 20 Kru. Амплитуда вы-
ходных импульсов не менее 5 В при длительности фронтов не бо-
лее 5 мкс.
Напряжение питання 12 В =1:10%, потребляемая мощиость не
более 150 мВт.
Микросхема К2КТ241 (рис. 2-28) представляет собой элект-
ронный ключ, предназначенный для использования в блоке цветнос-
ти телевизоров. Для управления ключом служит микросхема
К2ТС241. .
Диапазон рабочих частот 3 6 MrIl, диапазоны управляющих
иапряжений 0 1,5 и 7 12 В. Коэффициент передачи OTKpbIToro
ключа на частоте 4,5 Mrlt не хуже 0,8. Подавление сиrнала Прll
закрытом ключе 40 дБ. Напряжение питания 12 В =1:10%. Потреб-
ляемая мощность не выше 240 мВт.
68
r
I /(ZIITZZfl
I
1 I
17
!J
(}
8
z
l TZ
,'rJ
5
'\'
J
Рис. 2-28. ЭлектронныЙ ключ К2КТ241.
тz
R з Rlj
9
5
I ..J
!7 6
I.J J 3
Рис. 2-29. Микросхема К2rФ241.
Микросхема К2rФ241 (рис. 2-29) применяется в качестве уНИ-
Версальноrо элемента в устройствах автоматики. Длительность им-
Пульсов 95 135 мкс, период повторения 190 270 мкс. Амплитуда
На выходе 7 В.
Напряжение питания 9 В =1:20%, потребляемая мощность не
БОлее 100 мВт.
Микросхемы серии К245
ДЛЯ телевизионной аппаратуры
110 КОмплект микросхемы серни К245 полностью охватывает ма-
Ц МОщную 'lacTb IIриемника изображения и звука черно-белоrо и
BeTHoro те. евизоров [12, 13 11 др.]. Серия СОСТОIIТ из I1 rибрид-
69
II!
. I
1I li
I
!
1: I
I
1I1 1
I!i,
иых интеrральиых микросхем, отиосящихся к четырем функцио
нальным подrруппам. .
Микросхема К2УП451 используется как входнои усилитель
промежуточиой частоты изображения с реrулируемым коэффпци
ентом усиления. При наrрузке 1 кОм на частоте 35 NI.rц коэффи
циент усиления ие меиее 40 дБ. При изменении напряжения АРУ от
2 до 6 В rлубииа реrулировки усилеиия не менее 46 дБ. Неравио
мериость аМПЛИТУДlIO частотной характеристики в диапазоие зо
40 мrц не более 3 дБ.
Напряжение питания 12 В ::1::10%.
Микросхема К2УП452 является оконечным усилителем сиrнала
нромежуточиой частоты изображения с видеодетектором и дeTeKTO
ром разностной частоты.
На частоте 35 NI.rц коэффициент передачи не меиее 40 дБ.
Напряжение видеосиrнала на выходе 2,5 4 В при коэффициен е
нелинейных искажений менее 5%. Напряжение питаиия 12 В::1::10 10.
Микросхема К2УП453 включает в себя усилитель оrраничи:
тель разностной частоты, частотный детектор и предварительиыи
УНЧ.
Усилитель разностной частоты обеспечивает коэффициеит уси
ления не менее 60 дБ. Коэффициеит усиления предварительиоrо
УНЧ ие менее 50 дБ. Он развивает на наrрузке максима.1ьное иап:
ряжение не менее 4,2 В при коэффициенте нелинейных искажеНИII
не более 2%. В микросхеме предусмотрена возможность реrули
ровки тембра. о
Для питаиия микросхемы используются иапряжеиия 12 В::1::10 10
и24 В+I0%.
М икр осхема К2УП454 представляет собой усилитель промежу
точной частоты изображенпя с элементом аВТОМRтическоrо реrули
рования усиления в пределах 46 дБ.
Напряжение питания 12 В : 10%. .
Микросхема К2УП455 объединяет усилитель промежуточпои
частоты изображения и предварительный видеоусилитель.
Напряжение питания микросхемы 12 13 + 10%.
Микросхема К2ПН451 является ключевой. схемой АРУ. Она
Функшюиирует при подаче на вход с частотои 5,6 кrц прямо
)rОЛЫIЫХ стробирующих импульсов положительнои полярности с
амплитудой 3 12 В. На CKN\. подается реrу.1провочное напряжение
от 9 10 до 2 3 В, а на усилитель промежуточноой частоты изобра
жения от 5,7 6,5 до 2 3 В.
Напряжение питания 12 В : 10%.
Микросхема К2ПН452 предпазначена для системы АРУ и pa
ботает прп том же напряжении пптанпя.
Микnосхемы К2СА451 и К2СА452 предназначены COOTBeTCT
венно для использования в качестве селектора строчн.ых синхропм
пульсов С АПЧ и Ф н в качестве селектора !<адровых СИНХР(JИМПУЛЬ
сов с предварительным усилителем кадровои развертки.
Напряжение питаиия микросхем 12 В ::1::10%.
Микросхема К2rФ451 используется в задающем тенераторе
строчиоii развертки. Длительиость импульсов 20 24 мкс при часто
те следоваиия 9 19 кrц.
Напряжение питания 6 В ::1::20%.
Микnосхема К2rФ452 предиазначена для задающеrо TeHepaTO
ра кадр вой развертки с ДИilпазоном реrулирования частоты следо
вания импульсов 30 55 [ц.
Напряжение питания 12 В ::1::10%.
70
2-4. СЕРИИ МИКРОСХЕМ
ДЛЯ МАrнитоФонов И ЭЛЕКТРОФОНО8
В иромышленных образцах и в любительских КОНСТРУКЦИЯХ
маrниТОфОНОВ и электрофонов с успехом мотут применяться HeKOTO
рые из рассмотреиных схем и операционные усилители (см. 2 6).
В первую очередь для этих целей предназиачены серии К237 и К513.
. Серия К237 [2, 13, 16] состоит из 10 микросхем, пять из KOTO
рых являются специфическими для маrнитофонов и электрофонов.
Микросхема К2УС371 (рис. 2 30,a) предназначена для исполь
1.
---(}
9
7
а)
6)
Рис. 2 30. Микросхемы УНЧ серии К237.
З0ваиия в качестве предварительиоrо УНЧ в маrнитофонах, электро-
фоиах и радиоприемниках.
Усилитель выполиеи на транзисторах T2 T5 с непосредственны
ми связями. Он рассчитаи на совместиую работу с двухтактным бес
траисформаториым усилителем МОЩНОСТИ. В этом случае каскад на
транзисторе Т ! обеспечивает стабилизацию рабочей точки оконеч
ното усилителя. Кроме тото, этот каскад может использоваться как
эмиттерный повторитель.
Микросхема работает в диапазоне 60 1O 000 [ц (при HepaBHO
мериости частотиой характеристики не более 6 дБ). Входное иапря
1hение 15 30 мВ. На иаrрузке 6,5 Ом микросхема с усилителем
мощиости дает выходное иапряжеиие более 1,8 В и выходиую мощ
ность не менее 0,5 Вт при коэффициенте неЛIшейных искажеиий не
более 0,3%. Максимальиое выходное напряжение не менее 2,2 В, а
максимальиая выходная мощиость и меиее 0,75 В.
Напряжеиие питаиия 5,6 10 В, потребляемая усилителем \II0Щ
ность не более 60 мВт.
Микросхема К2УС372 (рис. 2 30,б), как и микросхема К2УС371.
Предиазиачеиа для создания бестрансформаториых УНЧ маrнито
Фоиов, электрофонов, радиоприемииков и друrих устройств. По cxe
ме н принципу действия обе микросхемы БЛИЗIШ друт к друту. Диа
Пазои рабочих частот микросхемы К2УС372 50 15 000 [ц (при He
равномерности частотной характеристики не более 6 дБ).
Вместе с усилителем мощиости микросхема обеспечивает при
НОминальиом иапряжении на входе 25 30 мВ выходное напряже
71
ние более 3,5 В, а выходную мощность не менее 3 Вт (при сопро
тивлении наrрузкн 3,9 Ом). Коэффициент не.'Iинейных искажений
не превышаеr 1 %. Напряжение питання мю<росхемы 7,2 15 В. пот
ребляемая усилителем мощность не более 135 мВт.
Микросхема К2УС373 (рис. 2 31) представляет собой уснлн-
тель записи и воспроизведенilЯ для маrнитофонов. Усилнтель выпол
нен на шести транзисторах с непосредственнымн связями. Блаrода-
j)Я имеющимся выводам 1, 2, 3, 11, 12 возможна коррекция частот-
ной характернстИlШ. Значительный запас по усилению позволяет
,'!
1111
:1'
l'
,
6
10 r
R'f
9
.i/;3 1 8
+Е
(11
1'1
11 I
11
I
I
111
11 I
о----
141
13
1<.ZYC37J I 1
.......!
3
Рис. 2 31. Микросхема К2УС373.
1:
' I
ввестн rлубокую отрнцательную обратную связь с последних )(ас-
кадов на первые.
Чувствительность усилнтеля такова, что ero можно нспользо-
вать при запнсн с микрофонов н звукоснимате.'Iей любых типов.
Напряжение АРУ подается на микросхему с тракта промежу-
точной частоты, например с м)шросхемь) К2УС372.
В режиме заПlJСИ же.'Iaтельно совместное использованне микро-
схемы К2УС373 с оконечным усилителем записн на микросхеме
К2ЖА373, а при воспроизведении записи с УНЧ на рассмотренных
далее микросхемах К2УС371 нлн К2УС372.
Полоса воспроизводимых частот 40 11 000 ru (при неравно-
мерности характеристики 3 дБ). Коэффициент усиления 1900 2500
при коэффнциенте нелинейиых искаженнй не более 0,7%.
В режиме записи микросхема обеспечивает уровень шумов от-
носительио выходноrо напряження не более 43 дБ, а в режиме
воспроизведення не более 46 дБ.
Напряжение питания микросхемы 5 В :f::10%, потреб.'Iяемая
мощность не более 20 мВт.
Микросхема К2УС375 (рис. 2 32) предназначена для использо-
вання в УПЧ тракта ЧМ Она выполнена на четырех транзнсторах
11 при входном напряжении 1 мВ на частоте 10,7 1\11'ц обеспечивает
усиление 150 210.
I
111
)1
:1
72
11
,1
Напряжение пнтаиия микросхемы 5 10 В, потребляемая мощ.
ность не более 50 мВт.
Микросхема К2ЖА371 (рис. 2 33, а) предназначена для создаиия
уВЧ (с реrулируемым коэффициентом УСИ.'lения) и преобразовате-
леИ радиопрнемников.
УсилнтеJ1ьная чзсть микросхемы ВЫПО.'Iнена на транзисторе Т..
ОН может работать как на резонансную, тш{ и на апериодическую
наrрузКУ. Через ВНl::шние КО1\IIIО-
ненты высокочастотные колебания
подаюТСЯ на балансный смесите,lЬ.
fетеродин мнкросхемы для
упрощення коммута!LНИ в MHorO-
днапазонных устроиствах ВЫПОЛ-
нен на транзисторах Т. и Т5 по
схеме с отрнцательным сопротив-
лением. Для стаби!Пвации ампли-
туды колебаиий нспользуется
транзИСТОР Тз. Подк.'Iючение KOH
тура rетеродина показано на рис.
2-35, д. Напряжение rетеродина
подается нз эмиттеры транзисто
ров Т 2 и Т6 через резисторы R з и
Rg. Траизистор 1. сущестпенно
ослабляет влиянне смесите.'lЯ на
контур, rетероднна, что способст
вует повышению стабильности ча-
стоты rетеродина. Напряжение
rетеродина на частоте 15 Mfu со-
ставляет 300 450 мВ.
Смеситель выполнен по ба-
паисной схеме на транзисторах Т 2
и Т6. При хорошей снмметрни
первичноп обмотки выходноrо
трансформатора смеситель обеспе-
чивает надежное подавление на-
пряжения rетеродина на выходе
преобразователя.
Микросхе:.ш используется в
D,иапазоне рабочих частот 0,l5
15 Mfu. Коэффициент уснления в
режиме преобра:ювання 150 350.
На частоте 15 Mfu по отношению к
Horo Днапазона коэффициент уснления
Чем на 5 дБ. На частоте 150 Kru
БO,JJее 6 дБ.
Напряжение питания 3,6 10 В, потребляемая мощность не бо
пее 25 мВт.
Микросхема К2ЖА372 (рис. 2 33,б) предназначена Д.'Iя усиле
НИя н детектирования сиrналов промежуточной 'шстоты в раднопри-
емных устройствах, не нмеющих УКВ диапазона, а также для YCH
, пения напряжения АРУ.
Широкополоснып УПЧ состонт из реrулируемоrо усилнтеля на
rPанзнсторе Тl и апериодическоrо усилителя на транзнсторах T. T &
силенный сиrнал поступает на детектор АМ снrналов, выполненный
На составном транзнсторе T1 T8. НизкочастотныЙ сиrнал с резнсто
11
101 q
I
131
Rз
5
R7
ч
I R
I1<.ZYC375 8
L 6
Рис. 2 32. Микросхема
К2УС375.
нижней rранице частот-
уменьшается не более
коэффнциент шума не
. 73
11
12 10
I
R I 9
5
ра R19, ВКЛlOченноrо в эмиттернуlO цепь, подается через внешниii
фильтр на предварительный УВЧ, а также через резистор R l 6 на
базУ транзистора тз, входящеrо в усилите.'Ib АРУ. Усиленное
напряжение АРУ снимается с эмиттера транзистора Т 2 и через BЫ
воД 13 может быть подано на реrулируемые каскады. Изменение
напряження на эмиттере транзистора Т 2 вызывает изменение иапря
t о
"
,
I
I
I
I
К2ЖАЗ75 I
)
'f 13
4
r
I
I
I
I
I
I
1 I
14 13
'
I
,
,
I R з
I
1
I
I
1'+
,
IR,,9
18
J
7
I I
Rz
1
,1
I
I 12 4 з
I
I 73
I 8)
I 11
I 74
I
14
12
9 8
I
I
1009
6
J8
I
17
Я1О
R,Z
Я9
' 5
I
I
R7 Я п I
К2ЖА376
"3 а) 5 J
Рис. 2-33. Универсальные микросхемы серин К237
75
""
11 r I
R6 Т. ...
:1
13 '"
I <-;,
<-;,-
Я7 Tli I '"
I
R 1 Я 1О R 11 1 10
,::>
3 «:;)
8 T
"'", '
. '"
R1. 1;,'"" ""
<:::>", "'
Rg '» '" \с;'
7
2. "о
,
I
1Z I I са
нzrС:П1 I !:зl
I +
L ..J '"'>
'1 5 6 о)
"'
жения питания rранзистора Т 1. а следовательно, и ero усилении.
На частоте 465 кrц коэфф:щиент усиления УПЧ составляет 1200
2500. При входном напршкеНlIИ 300 ыкВ (при частоте ыодулирую.
щеrо сиrнала 400 [ц и rлуб:ше ыодуляции 80%) коэффициент
неЛlшейных искажениЙ не препышает 3%. ЕСJJlI входной сиrнал ИЗ.
меняется от 0,05 до 3 ыВ, изыенение выходноrо напряжения не прс-
Рис. 2-34. l\'lикросхеыа K2rC371.
11I
,1,
11'11
1'1
11111
пышает 6 дЕ. Напряжение на выходе систеыы АРУ при отсутствии
uходноrо снrнала 3 4,5 В.
Напршкение питания 3,6 IO В. потребляеыая мощность не
бо.'1ее 35 ыВт.
Микросхема К2ЖА373 (рис. 2-33,8) представляет собой УCllли.
тепь с выпрямителеы для индикатора уровня записи и оконечиыЙ
усилитель ыаrнитной записи.
Оконечный апериодическнй усилитель выполнен на транзисто'
рах Тl ТЗ. В ыикросхеые предусыотрена возможность коррекции
частотной характеристики с помощью внешних коыпонентов. Ko
эффициент неЛllНейных искажений усилителя не превыша-
СТ 0,6%.
На транзисторе Т4 выполнен пыпрямите:IЬ индикатора записи
по схеые с разделенной наrРУЗIШЙ. Для сrлажнвания пульсаций па-
раллельно индикатору подключают электролитический конденсатор
бодьшоЙ еыкости.
Напряжение питания ьшкросхемы 5 B:1::IO%. потребляеыая
мощность не более 22 мЕт.
Микросхемы К2ЖА375 (рис. 2-33,е) и К2ЖА376 (рис. 2-33,д)
l 1 редназначены для радиоприеыника с УКВ диапазоном. Первая
<»
'<:>
<»
'"
76
'
I }
I
'1:; I
" R
"'
....
,,-""
'""
<1)
'"
!5
;;
"''''
::;.0:
-"
ro"':
",.,
о"
.."
"
5"5
..>'
2.=
,"р,
"о
'""
...'"
1::
<\)
r---: ::r
t:O
::.:: »
21
:;.,
р. Е
:а t;
(l) r;;
>:;: :r,::r'
U '"
2.. t1 ='Z:
:::
8
'" u
о",
ill tQ
<i3 =
:Е ",1
r"C
Е а
:в
.... -,,"
;;
..'"
cl. g.
c';j :::ro
r:o =
110 I g.
с? tD
С"I . C'I'J
:Т'"
u :r:
Q; »>g
t
-"
:si
'"
..",
"'''
""'"
",,,,
"''''
'10'
'"'"
"""
"...
I
\O
"
:т
:r:
»
1
'"
77
11
11
из микросхем позволяет создать УВЧ с коэффициентом усиления
10 25 и преобразопатель, а вторая усилитель ЧМ сиrналов про
межуточной частоты 10,7 мrц и детектор.
Для обеих микросхем напряжение питания 5 10 В, а потреб.
ляемая мощность не БО.'Iее 80 мВт.
Микросхема K2rC371 (рис. 2-34) предназначена для создання
reHepaTopa тока стирания и подмаrничивания и стабилизатора нап-
ряжения питания маrнитофона.
[енератор тока стирания и подмаrничивания ВЫПО.lшяется На
транзисторах Т( и Т 2 по двухтактной трансформаторной схеме
(рис. 2 35,.?).
Стабилизатор напряжения построен по компенсационноЙ схеме
на транзисторах ТЗ Т5. Блаrодаря наличию выводов 4 6 сущест-
вует возможность реrулирования
величины стабилизированноrо на-
пряжения.
При использовании маrнитных
rоловок типов yr-9 и Cr-9 reHepa
тор настраивается на частоту
55 кrц. Он обеспечивает ток сти-
рания не менее 80 мА, а ток под-
маrничивания от 0,7 до 1,5 мА
Микросхема позволяет полу-
чить rрадацию стабилизированных
напряженпЙ от 4 до 6 В. Макси-
мальныЙ ток стабилизации не ме-
нее 25 мА. Напряжение питания
6 IO В, потребляемая мощность
не более 320 мВт.
На рис. 2-35 приведеиы при-
меры использования отдельных
микросхем серии К237.
Серия К513 состоит из трех
модификаций истоковоrо повтори-
теля (рис. 2-36).
Он предназначен для работы
в аппаратуре маrнитной записи в
I(ачестве предварительноrо усили-
теля при .использовании электретных конденсаторных микрофонов.
Истоковыи повторитель позволяет соrласовать ВЫСOIюе выход-
ное сопротивление электретноrо микрофона с низким входным соп-
ротивлением усилителя.
Диапазон рабочих частот повторителя (20 20 000 rц) шире,
чем у таких отечественных электреТIIЫХ микрофонов, как МКЭ-2
1\\КЭ-3. Неравномерность частотной характеристики не более 3 дБ'
Коэффициент нетшейных искажений менее 1 %. Приведенное ко
входу напряжение шума в полосе частот 20 20 000 rц не более
12 мкВ. Выходное сопротивление менее 150 Ом. Модификации А Б
и В микросхемы различаются по крутизне характеристики управ:пе-
ния транзистора (более 0,1,0,2 и 0,25 мА/В).
На частоте 1 кrц коэффициент передачи повторителя в режиме
холостоrо хода не менее 0,12.
r
11
2
I
I
I
I
I
I
i
I
I
......!
Д1
R 1
I
I
I
I
I
L
'111'
3
Рис. 2-36. Истоковый повтори-
тель серии К513.
I
1 1,
l'
1 ;11
11 1
I[
I !
,111111
'1111
, II :
'1 1 ,
{
1I1
' 1 1
1 ;,
11111
78
2-5. СЕРИИ МИКРОСХЕМ
ДЛЯ ЛИИНШО-Иl\ШУЛЬСНЫХ УСТРОйСТВ
Промышленностью освоена широкая номенклатура сериЙ мик.
росхем, предназначенных для создания линейно-импульсных уст-
ройств различноrо JJазначения.
Это в первую очередь серии К101, К118, К119, К122, К124,
К162, К218, К228, К722.
Микросхемы серий К118, К122 и К722
дЛЯ линейных и noporoBbIx устройств
Серин К118, К122 и К722 одинаковы по составу и различаются
лишь по конструктивному оформлению микросхем (см. табл. 2-3).
Для рассматриваемых серий характерна универсальность входящих
в их состав микросхем. Рассмотрим их схемотехнические особенности
и варианты применения на примере серии К722.
Серия К722 состоит из бескорпусных полупроводниковых HHTer-
ральных микросхем с выводами, ОТ!iОСЯЩИХСЯ к четырем функцио-
нальным подrруппам и предназначенных для использования в линей-
ных и пороrовых устройствах различноrо назначения.
Микросхема К7УБ221 используется в качестве видеоусилителя.
Она выпускается в четырех модифнкациях (A O, различающихся
величиной питающеrо напряжения (6,3 В ::!::lO% и 12,6 В :!: 10%),
постоянным напряжением на выходе (5,5 и 11 В) и коэффициентом
усиления (от 900 до 2000 на частоте 12 кrц).
Принципиа.'JЬная схема видеоусилителя показана на рис. 2-37, а.
Усилитель имеет несимметричные вход и выход. Основная схема
усилителя содержит два каскада на транзисторах Т 1 И Т 2, непо-
средственно связанных между собой. Усилитель обеспечивает значи-
тельное усиление, несмотря на отрицательную обратную связь
между каскадами через резистор Rз.' Транзистор Тз используется
как токостабllЛИЗИРУЮЩИЙ элемент. Меняя смещение на базе этоrо
транзистора (вывод 5), можно в широких иределах реrулировать
усиление схемы. Транзистор T в ДИОДНО I В!(.']ючении используется
для установки и стабилизации уровня постоянной составляющеЙ
змиттерноrо напряжения транзистора Т 2. В качестве наrрузки
можно использовать резистор R6.
Микросхема К7УС221 (рис. 2 37, б) ЯВ.'Iяется двухкаскадным
усилителем псременноrо TOI(a. Она выпускается в пяти модификаци-
ях, различающихся наТlряжением питания (6,3 В:1::10% и
12,6 В:1::10%), минимальным коэффициентом усиления (от 250 до
800 на частоте 12 кrц и от 30 до 50 на частоте 5 мrц) и постоянным
напряжением на выходе (2,4 3,8 В для модификаций А и Б, 7,0
9,6 В для остальных). Входное сопротивление 2 кОм, выходное
СОПротивленпе 1,2 3 кОм.
Каскад на транзисторе Т 1 выполнен по схеме оэ. Транзистор
Т 2 может использоваться как в схеме оэ, так и в схеме 01\. Через
резисторы R и R5 транзисторы охвачены отрицательной обратноЙ
СВязью, rлубнну KOTOpOII можно реrулировать с помощью ПОДI{ЛЮ-
ча моrо к выводу 7 переменноrо резистора. Для устранения обрат-
нои связи по иеременному току достаточно подключить конденсатор
большой еМI{ОСТИ 1{ выводам 7 или 12. Выводы 4 и 12 используют-
ся для соединения микросхемы с резистивными или еМКОСТНЫМII
79
10 r .!!6 I I l
I 8 7
9 , I
I I I R'l I
I ,
I -..011 I I
If I 5 I 9
I , Т?. 10
I I l:В"
I
,1 I I R6 ,
I 5 I Я 8
I Тз to 12
I I Х7УБ2.Z1 I
. 1
L 3 I
l' а) I
,- I I
11 I R3 I
I R 8 I I
5 I...{)g I H7YT2Z1 1
I
+<)10 L
6 I 2)
q T'll 7
RlJ 12
я?. r
I ""1 7
I I
I I
11 I 9
I
I I
i .
I 11
l' Я5 I
11 I 12.
11 I
2. I
I I
I I
I I
3 I I
7ТШ2Zf
.)
а)
Рис. 2.37. Мш\росхемы серии К722. Jj
80
'11111'
элементами, меняющими или полностыо УСТР'lняющш.1lI последова-
тельную обратную связь R каждом каскаде, реализующими новые
цеПИ обратноЙ связи, позволящими реrулировать режим транзисто-
ров по ПОСТОf'нному току И т. д. Вывод 11, !{ак и в микросхеме
К7УБ221, пре, усмотрен для ПОДКJlючения фильтрующих иди кор-
ректиРующих конденсаторов.
В зависимости от схемы включения транзистора Т 2 роль на-
rруЗКИ MorYT выполнять резисторы R7 (в схеме ОК) или R5 (в
схеме ОЭ), а также внешние элементы, включаемые между выво-
дами 7 и 9.
Микросхема I(7УС222 (рис. 2.37,6) представляет собоЙ трех-
каскадныЙ усилитель с каскодным соединением транзисторов Т 2 И
Тз. ВключенныЙ по схеме ОЭ транзистор Т 1 охвачен обратноЙ
связью по напряжению через резистор Rl.
Транзистор Т 1 может служить для усиления или для создания
иеобходимоrо режима работы транзисторов Т 2 и Тз по постоянно-
му току. Вывод 4 можно использовать для подачи сиrнала, если
уснлитель выполняется только на транзисторах Т" и Т2, или для
подключения иепи АРУ. В последнем случае блаrодаря наличиЮ в
схеме резистора R4 изменение реrулирующеrо напряжения не ока-
жет заметноrо влияния на входное сопротивление усилителя и на
форму ero частотноЙ характеристики. Подключением к выводу 11
конденсатора большоЙ емкости обеспечивается заземление по пере-
менноЙ составляющеЙ базы транзистора Тз.
Микросхема может использоваться как с внутреннеЙ наrрузкоЙ
(резистор R5), так и с различными по характеру внешними наrруз-
ками, включаемыми между выводами 7 и 9.
Выпускаются три модификаuии (А, Б и В) микросхемы
К7УС222 с коэффициентом усиления на частоте 12 к[ц не менее
15, 25 и 40 и напряжением питания 4 В:!:: 10% (А) или 6,3 B:t 10%
(Б, В).
Микросхема I(7УТ221 является однокаскадным дифференци-
альным усилителем постоянноrо тока, принципиальная схема кото-
poro показана на рис. 2-37, е.
Основу усилителя составляют транзисторы Т 1 и Т 2 С ИДентич-
иыми параметрами. Совместно с равными по сопротивлению резис-
торами Rl и R2 эти транзисторы образуют сбалансированную мос-
товую схему. В идеальном случае напряжение на диаrонали моста
между выводами 5 и 9 при отсутствии входноrо сиrнала должно
быть равным нулю.
Одно из важнеЙших достоинств дифференциальных усилителей
заключается в том, что балансировка моста не нарушается и в
случае синфазноrо воздеЙствия на выводы 4 и 10. Обычно появле-
иие синфазноrо снrнала объясняется наличием наводок или друrих
помех. Они вызывают одинаковые по амплитуде и фазе изменения
напряжениЙ на входах обоих транзисторов, а следовательно, и
идентичные изменения токов через них. В результате напряжение
между выводами 5 и 9 не претерпевает изменений, что свидетель-
ствует о подавлении синфазноЙ помехи.
ПолезныЙ спrнал обычно подается на дифференциальныЙ вход
между базовыми выводами транзисторов Т 1 и Т 2 . В этом случае
входные сиrналы обоих транзисторов равны по амплитуде и проти-
ВОположны по фазе. Изменение тока коллектора одноrо из траи-
зисторов сопровождается противофазным изменением тока BToporo
транзистора. Как следствие появляется и меняется в соответствии
6 442
81
! I Р
I
II
:1
I
1
I
с сиrналом разность напряжений между коллекторами транзисто_
ров дифференциальной пары (выводы 5 и 9).
Кроме работы на симметричныЙ выход микросхема К7УТ221
может ИСПОльзоваться и с несимметричпым выходом. В этом случас
несколько возрастает емкость обратноЙ связи и ухудшается подав_
ление синфазной помехи.
Важным элементом большинства интеrральных дифференциаль_
ных усилителеЙ является токостабилизнрующий ДВУХПОЛЮСННI{
(reHepaTop тока), подобный тому, который выполнен в рассматри-
ваемой микросхеме на транзисторе ТЗ между эмиттерами транзис-
торов Т 1 и Т 2 С одноЙ стороны и выводом 1 с друrой стороны. Эта
транзисторная схема заменяет высокоомный резистор, создание ко-
Toporo в полупроводниковых микросхемах вызывает ряд затруд-
нениЙ.
При воздействии синфазной помехи протекающие через токо-
стабилизирующий двухполюсник токи транзисторов диффереlllЩ-
альноЙ пары вызывают увеличение напряжения обратной связи п
уменьшсние усиления. При воздействии полезноrо противофазиоrо
снrнала изменение тока одноrо из транзисторов компенсируется
противоположным изменением тока BToporo транзистора. Напряже-
ние на резисторе в цепи эмиттера остается неизменным, а значит,
Не меняется усиление сиrнала. Чем больше сопротивление токоста-
БИJlИзнрующеrо элемента, тем выше отношение коэффициентов уси-
ления полезноrо сипшла и помехи.
Режим транзистора токостабилизирующеrо элемента определя-
ется резистором Rз и делителем базовоrо смещения, образованно-
ro резисторами R6, R и R5, а также транзистором Т4. Транзистор
используется в ДИОДНОм включении для стабилизации режима ра-
боты reHepaTopa тока при изменепии температуры. Хорошая темпе-
ратурная компенсация обеспечивается идентичностью параметров
транзисторов ТЗ и Т4.
Изменением потенциала на базе транзистора ТЗ (для этоrо
можно ИСПОльзовать выводы 8, 11 или 12) достиrают изменения
динамичеСКОrО диапазона усилителя, а также входноrо сопротив-
ления.
Микросхема K7YT221 выпускается в трех модификациях (А, Б
и В). Они различаются по величине питающеrо напряжения
(::1::4 В:1:10% и :1:6,3 B:1:10%), минимальному коэффициенту уси-
ления (15 и 22), входному сопротивлению (6 и 3 кОм), ВХОДНОМУ
току (10 и 20 мкА) и по друrим параметрам.
Микросхема К7ТШ221 выполнена по схеме несимметричноrо
триrrера, называемоrо триrrером Шмитта (рис. 2-37, д). Такие триr-
repbI находят применение в импульсных устройствах для формиро-
вания прямоуrольных импульсов при воздействии сннусондаЛЫlOrо
сиrнала или в качестве Пороrовых устройств, реаrирующих на сиr-
налы определенноЙ амплитуды. В частности, триrrеры ШlIIитта ши-
роко применяIOТСЯ в компараторах, предназначенных для сравне-
ШIЯ уровней входных напряжений (один ИЗ которых испОльзуется
в качестве ОПорноrо) и формирования на выхОде сиrнала в виде
перепада напряжения, зависимоrо от уровпей сравниваемых сиr-
налов.
В отличие от симметричноrо триrrера с раздельными входами.
rде критические уровни имеют разные знаки, в триrrере Шмитта
критические уровни имеют один и тот же знак, но разиую величи-
ну. Кроме Toro, 7риrrеры Шмитта по сравнению с симметричными
!
I
1111"
82
1",
rrерами обладают большим входным СОПРОТИБ.J1ением и большей
p узочной способностью.
из р В т"иrrе"е Шмитта отсутствует традиционная для симметрич-
ых 7p:rrepo цепь коллектор транзистора Т 2 база транзистора
т она заменена соединением эмиттер эмиттер. Блаrодаря этому
и рузка, подключаемая к выводу 9, практически не. оказывает
влияния на работу триrrера. Существенно улучшается 11 режим во
входной цепи микросхемы.
Через общее сопротивление в цепн эмиттеров транзисторов Т 1
11 Т2, зависящее от режима транзистора ТЗ и сопротивления резис-
ора R , осуществляется положительная обратная связь между
т ранзнсторами дифференциальной пары, а также отрнцательная об-
т атная связь по току в первом каскаде. Сопротивление цепи Т в, R
ожно реrулировать, подключая резистор между выводами 3 и 1
или меНяя смещение на базе транзистора Тз (вывод 12). При этом
будет меняться пороr срабатывания триrrера. Транзистор Т ис-
пользуется для термостабилизации.
Для но"мальноЙ "а боты микросхемы в качестве триrrера Шмит-
та паралле;ьно резис;ору R2 между выводами 5 и 11 подключает-
ся конденсатор, емкость KOToporo выбирается нз тех же соображе-
иий, что и в симметричных триrrерах. Обычно эта ускоряющая ем-
кость составляет 200 500 пФ.
Пять модифпкацнй микросхемы К7ТШ221 различаются по ве-
личине питающих напряжений (:1:3 В:!:10%, :J::4 В:1:10%,
:1:6,3 В:1:10%), по ВХОДНОМУ току (20 и 40 мкА). а также по ми-
нимальным и максимальным уровням входноrо и выходноrо на-
пряжений.
Микросхемы серий К119, К218 и К228
ДЛЯ лииейно импульсных устройств
Комплекс микросхем серии К119 включает в себя: два УНЧ с
коэффициентом усиления 2 5 (ЮУС}91) и 7-:;--13 (ЮУ 192) на
частоте 10 Kru и сверхнеи rраничнои частотои 100 Kru, диффе-
ренциальный усилитель KIYТl91 с коэффициентом усиле ия 3 5 и
рабочим диапазоном частот 5 [ц 200 Kru; эмиттерныи повтори-
тель КIУЭI91, обеспечивающий на частоте 1 Kru коэффициент пе-
редачи не менее 0,7; видеоусилитель КIУБ191 дЛЯ усиления им-
пульсов отрицательноЙ полярности с длительностью от 0,3 д
500 мкс, имеющий на частоте 10 Kru коэффициент передачи 4 10
мультивибратор с самовозбуждением КlrФ192, выр батываЮЩI И
импу.'lЬСЫ с длительностью 7 25 мкс и с амплитудои не MeHt:e
1,2 В; реrулирующиЙ элемент АРУ КIМА191 с коэффициентом ос-
лаблсния 2 8' детектор АРУ КIДА191 с рабочим диапазоном час-
70Т 5 [ц 40 (ru и с коэффициентом передачи на частоте 10 Kru
ие менее 0,6; линеЙный пропускатель КIСВ191 с коэффициептом пе-
редачи не менее 0,65; чувствительныЙ триrrер Шмитта Кl ТШ191 с
ПОроrами срабатывания и отпускаиия 0:1: 0,1 В," а также коммута-
тор КIКПI91, активный элемент схемычастотнои селекции КIСС191
(две модифпкации), диодный мост КIПП191 и элемент блокинr-
reHepaTopa КlrФ191.
Для питания микросхем серии используются напряжеиия :1:3,
:t6,3, 12 В с допуском :1:10%.
6*
83
!I
11
, I
1:
I'!
11]
111
: I
Микросхсмы сериЙ К218 и К228 соrласованы по стыковочньщ
пара метрам и наПрЯЖению питания. Они имеют еднное KOHCTPY:L_
тивное оформ.1ение.
Серия К218 состоит из трех импульсиых усилнтелей
(К2УИI81 l\2УИI83), обеспечивающих усиление импульсов любой
ПOJlЯриости длптеJIЫIOСТЫО O,3 500 мкс с коэффициентом передачи
не 1еиее 3; двух эмпттерных повторитеЛей К2УЭ181 и К2УЭ182
(ПОJIOжптельноЙ ПОJIЯРНОСТИ и биполярноrо), предназначениых длн
передачн ИМПУJIЬСОВ Д.'JитеJIЬНОСТью O,3 I,5 мкс с коэффнциеитом
Передачи БОJlее 0,8; усилителя промежуточноЙ частоты К2УС181 с
частотным диапазоном 22,5 37,5 МI'ц и с коэффициентом усиле-
иия ие менее 7; МУJIьтнвпбратора автоколебаниЙ К2fФ181 с амплп.
тудоЙ выходных импульсов БОJlее 3 В при частОте СJlедования от
50 [ц до 0,6 Мfц; мультивибратора ждущеrо К2fФ182, работаю-
щеrо при аМПЛИТУДе ВХОДНых Ю,ШУJIЬСОВ 2,5 6 В (отрицательиоЙ
ПОJIЯрНОСТИ), следующих с частотоЙ менее 250 к[ц; детектора ра-
ДИОИМПУJIЬСОВ К2ДА181 с JIИнейным участком аМПJlИrудной харак-
теРПСТIJIШ не мепее 400 мВ и с коэффициентом передач н на несу-
щеЙ чзстоте 30 М[ц от 0,5 до 1; схемы совпадеиия импульсов по-
ЛОжительиой ПOJlЯрности К2ЛБ181 с ДJlИтеJIЬНОСТЬЮ O,3 500 мкс,
а также триrrера с комбинироваиным запуском К2ТК181 и трех
инверторов ПOJIOжитеJIЬНЫх (К2ЛНI81) и отрицательных
(К2ЛН182, К2ЛН183) ИМПУJIЬСОВ. Напряжение питания микросхем
серии К218 6,3 E:t 10%.
Серия К228 существенно ДОПОJlНяет серию К218. В состав се-
рии К228 входят: три усилитеJIЯ (уннверсаJIЬИЫЙ К2УС281, каскод-
ный К2УС283 и реrУJlИруемыЙ К2УС282) с верхнеЙ rраничной час-
тотоЙ 60 М[ц и с крутизной характеристикн иа этой частоте не
хуже 7,5 мА/В (причем реrУJlИруемый УСИJlИтеJIЬ обеспечивает воз-
можность изменения крутизны в ПредеJlах 40 дБ); баJJЗНСНЫЙ уси-
литеJIЬ К2УС284 с крутизноЙ ВОJlьт-амперноЙ характеристики БОJlее
5 мА/В на частоте 5 М[ц, обеспечивающиЙ разбалаис на выходе
менее 3 дБ; схема сравнеиия токов К2СА281 с током Lрабаты-
ваиия не бо.lJее 20 мкА; диодиый КJIЮч К2КД281, обеспечивающиЙ
оrиощеиие ВЫХОДИых напряжениЙ в Состояниях «открыто» Н «за.
крыто» ие меиее 100; два диодно-резисторных декодирующих пре-
образоватеJIЯ К2ПД281 и К2ПД282 с управляющими наПрЯжения-
мн +1 и 1 В, а также комбннированиая диодно-резистивная мат-
рица К2НК281 и конденсаторная сборка К2НЕ281 из 5 копдеиса.
торов по 12000 пФ.
Для питания микросхем серин К228 ИСПОJlьзуется иапряжение
:t6,3 B:t 10%.
,1
:1 1
11
I
l'
Микросхемы прерывателей
Серпи КIОl, К124, К162 состаВJlены из микросхем, предназна-
ченных преимущественно для коммутации слабых сиrнаJJOВ посто-
ЯllllOrп п перемениоrо токов. Е качестве прерывателеЙ они приме-
ияются в разрядных КJlючах, преобразователях код ана,'!оr и ана-
лоr код и т. д. [6, 7].
Каждая микросхема прсдстав,'!яет собоЙ два идентичных п-р-п
(1\101) илп р-n-р (1\124, К162) транзистора, объединенных в по-
слсдовате,'!ЫIЫЙ ctpyktypho-компеНсированныЙ ключ. Как показапо
иа примере микросхемы KIKT011 (рис. 2-38, а), КОМмутируемая
цепь Подключается к эмиттерным выводам траизисторов (выводы
84
ий cHrHa,'! подается между коллекторами
2 и 4), а управ.'JЯЮЩ ( НЫЗ0Д 3 и сосдиНенные между собои
базами обоих транзпсторов
BbIВOДЫ 1 и 5). случаев необходпмо, чтобы тран-
Е большипстве практических, ю lJеличину остаточноrо на-
зисторный ключ имел возможНо MЫX 'серий это достпrается,
пряж сния . Е микросхемах рассм ненные в едином техно,'!ооrиче-
во-первых, за счет Toro, что выпо,'! идентичНыми параметрами, а
скоМ цикле транзисторы об,'!адают транзисторов. Остаточ-
;:ТI Ж II Ч О:: В Т:; '!: I ;авлены встречно, компен-
II(fIfТ M rllf 'f ,
L ..J
135
Выход
э
2
Вход
2 r,t
BbI.roiJ
1ft нто 11
'f
5
3
а)
[1
и..од
о)
В)
C
!lпраВАяющее
напрnжение
Рис. 2-38. Вариаиты испо,'!ьзовання микросхемы К1КТ011.
а прерыватель; 6 модулятор; в составнои транзистор.
сирун влияние друr друrа, что и позволяет коммутировать весьма
слабые сиrна,'!ы. статочноrо иапряжеиия возмож-
Дополни ,'!:: р а:м!не;Х;:ИРрОе I т ра, вк,'!ючаемоrо в ко,'!,'!екториую
на с помощь " П р именение даже в высококачест-
цепь. Такая схема может наити
Таблица 2-5
м.., ".. \ :: ''P:,;;T i :':::Т::в'"
I Тип тран. .
зисторов
. -
КIKTOl1A 100 40 120 3,5 6,5 п-р-n
К!КТОIlБ 300 40 120 3,5 6,5 n-р-n
КIKTOI1В 100 40 120 3,5 3,5 n-р-n
КIКТОllr 300 40 120 3,5 3,5 n-р-п
300 50 100 р-n-р
КIKT241 50 100 20 30 р-n-р
КIKTG21 300
85
I11
1,
I!
!i,
1
I !
!
:
венных ключах эталонных напряжений. При этом следует ПОМНить
что чем больше реrулировочное сонротивление, тем уже ДJlаназо
переключаемых токов, в IШТОРОМ нроявляются достоинства схемы.
,'Vlикросхемы прерывателей находят нрименение и в друrих
электронных устроЙствах (рис. 2 38).
В табл. 2 5 приведены основные нараметры микросхем рас-
сматриваемых серии.
J
I
1I
I!I':
: 1 '
1
2 6. СЕРИИ ОПЕРАЦИОННЫх УСИЛИТЕЛЕf1
Особоrо внимания среди выпускаемых промышленностью мик-
росхем заслуживают операционные усилители серий K140, K153 и
К740. Несмотря на схемотехничеСкие различия, эти микросхемы объ-
едипяет то, что на их основе можно создать шпрокий Kpyr раз
лпчных по назначению устройств, например УВЧ, УПЧ и УНЧ,
преобразователи, интеrрирую
щие и лоrарифмические уси-
лители, [енераторы, детекторы,
ИСТОЧНики тока, оrраничители,
компараторы, активные филы
ры и др. Состав серий и 0'-
новиые параметры микросхем
приведены в табл. 2 6.
Анализ схемотехнических и
функциональных особенностеii
операционных усилителей про
веден на примере микросхем
серии К140. Серия состоит из
ДВУХ микросхем, выполненных
по полупроводниковоЙ TeXHO
поrии и оформленных в Kpyr
лых металлостекляниых корпу-
сах с 12 выводами.
Микросхема ЮУТ40\ пред-
ставляет собой широкополос
ный операциоиный усилитель,
1 принципиальная схема KOTOpO
[о показана на рис. 2-39.
Усилитель состоит из вход-
Horo и промежуточноrо диффе-
ренциальных усилительных Kac
кадов, транслятора уровия и
выходноrо каскада. Он имеет
два входа (инвертирующий
вывод 9 и неинвертирующий
вывод 10) и один симметрич-
ный выход (вывод 5). Напряжение питания подается на выводы 1 и
7 (соответственно Еп и +Е п ). ВЫВОД 4 обший, а остальные ис
пользуются для контроля режпма илп ПОДключения внешних элемен
ТО В в зависимост!! от KOHKpeTHoro при мене ни я микросхемы.
Входной каскад ВЫПQ.lIНен на дифференциаЛhНОЙ паре транзис
торов Т 1 и Т2, В общую эмиттерную цепь которых включен токо-
стабилизирующий ДВУХПОЛюсиик с большим внутренним сопротив-
лением па транзисторе ТЗ с термокомпенсирующим ДИОДОМ (TpaH
зпстор Т6 в днодном включении) в цепи базы. Работа подобноЙ
I
11
illl
1"
I
I
I
15
I
I
I
I
I
I
I j1
Рис. 2 39. ОперационныЙ усили-
тель.
11
I
86
ф
.,:. CQ
<:!
*
<:
'g
r- од
....
<f)
С',
..:
C'I од
О
....
Е--<
;.-,
<
.:=
...
1';
...
1-
:= од
1';
:=
.., в
....
....
::s
:с <
:с
со
S
'"
со
... од
с:: <;:;
со '"
::s .....
со
1-
...
:Е <
'"
со
'"
с::
о од
....
Е--<
<
о
а
о
о
C'I
о
о
со
о
C'I
о
а
о
о
C'I
о о
а
о о
о
'" с?
'"
О О
О О
О О
О О
C'I О
C'I
О О
О а
о о
S о
S
о о
о о
о о
о
00
о о
о а
о о
З о
S
о о
о о
о <::>
а
00
о а
о
о о
::::
о о
о о
.... '"
....
.
:а
'"
...
о)
:<
..
'"
..
t::
..
'"
'"
cl>
'"
"'''''
:!
... :о
'" '"
о) ..
а
'"
0&"
0&:<
'"
о
I '"
<о З :=; I '" '" '"
.,; +1 :=; +1 C'I
";
О
'" '"
з I I '" '" '"
'" а +i C'I
u:; +1 "7
u:;
о
'1 '"
<D З :=; 6 '" '" ";
+\ C'I
'" +1 u:; "7
о
1i
:=; u:; '" ....
'" "; а <D
+1 +\ а +\
*
*
s з <D С',
'" ";
+\ +\ а а
+1
'" 00 q ";
'" C'I
+\ .... а а +\ ....
+\
З "; '" "; q '
.... а о +\ ....
+1 +1
'" ":. C'I
'" .... C'I а <D
+1 +1 о +1
:=; '" "; "; C'I
.... п а +\
+\ +1
'" *
": I *
з <D
'" '" :::: а
+\ +i ..;.
+1
'" :
«? з I <'
'" '" <f) :=; <D
+1 +i ..;. 11
""
:2
:о
'"
.,
:<
ёJ
'"
.,
:<
о) '" о) < о) '"
'" '" '" '" '" о)
» . :< '"
'" '" о
о) CQ \о
о) О '" :::
:5 '" '"
'" о о) ;;; '"
;;; '" ... '" '" .,
!Е о) о
EI >< \о .. '"
'" :а ;: ...
о. о) о) :;
" :<CQ '" '" 0:< '"
'"':< ОО! "'о " ;;;
0< '" 2 о) '"
о) ><>< о \о
'" . "':< Е: о)
O)CQ = ...
о) о.
о .о "" о) . '" ...
"'''' t;w о 00) "' О
O) "
ОО!О) 00) '" '" с-
О'" '" ",'" ОО! O) " ",00;:
хО) "о) "'о о ..
:;;:< .,,,, .,\0 >< ,,:< о"
CQ :r: ... CQ CQ :r: 1--
.о
..
'"
u
О
»
...
'"
О)
"
::!
.е.
0&
'"
о
'"
"
'"
"
'"
О)
EI
О)
"
u
5
;;
"
!Е
'"
о.
"
»
.а-
""
u
'"
ОО!
»
,..
:;
о.
>.
...
..
о.
О)
"
,..
О)
...
о
"
<D
'"
u
...
9
..
'"
'"
..
о.
00
"l
....
t::1:
;>, CI<
а
C'I
:.:; 11
><
'" :д
'" '"
1: .о
" '"
a!
:S:J:;{--<
o
C5-н
""..и
:S::-&:>.
ОО!","
5
:
:;;
О)
'"
87
11
11
C)!t'MbI рассмотрена на примере диффеРl'нциальноrо УСНЛИТС,lЯ
К7УТ221. ОСНОЕное назначение 13ходноrо каскада операЦИОННоrо
УСИJlIlтеля БОJlьшое усиление днфференциальноrо сш'нала При
макснмально возможном подавлении синфазноЙ помехи.
Выходной сиrнал п рвоrо днфференциальноrо каскада МИ!<ро.
схемы снш,ается с дифференциальноrо выхода (резисторы R. 11
R2) и подается на второЙ дифференциальныЙ каскад на трашисто_
рах Т, и Т5. Так как требования по подавлению СИнфазноЙ По:\lехи
в этом каскаде Ниже, чем в первом, вместо токостаби.lизирующеl'О
элемента в ЭМ1Iттерноii цепи используется резистор. Различис диф.
ференциальных каскадов заключается также в отсутствии резис-
тивноЙ наrРУЗК!I в цепи коллектора транзистора Т4. ЭТИМ обеспечи-
вается переход от симметричноrо входа к несимметричному выхо-
ду, в чем и заключается основное назначение второто каскада. Уси.
ление ero незначительно. Так как выходное напряжение BTOpOro
дифференциальноrо каскада снимается с коллектора транзистора
Тб относительно «земли», на еео выходе имеется постоянное напря-
жение. Отсутствие разделительных конденсаторов в схеме опера-
ционноrо усилите.'1Я приводит к тому, что без принятия соответст-
вующих мер постоянная составляющая может наблюдаться иа
выходе усилителя. Чтобы этоrо не произошло, перед выходным кас-
кадом помещен транслятор уровня на транзисторах Т7 и Тв. Ела-
rодаря включению резистора R9 между эмиттером транзистора Т 1
и коллектором транзистора ТВ снижение потенциала не сопровож-
дается заметным уменьшением усиления. Так как резистор R. 11
сопротивление коллекторноrо перехода транзистора Т в образуют
делитель с большим сопротивлением нижнеrо (транзисторноrо)
плеча, сиrнал почти без затухания поступает на базу транзистора
Т9 выходното каскада. Компенсация температурноrо дрейфа на-
пряжения эмиттер база транзистора ТВ обеспечивается траизисто-
ром Т б .
ВыходноЙ каскад операциоиноrо усилителя на транзисторе Т.
выполнен по схеме эмиттерноrо повторителя. Он предназначен для
усиления по мощности. Повышению усиления способствует поло-
жительная обратная связь за счет передачн частн выходното на-
пряжения с делителя R.o R.2 на эмиттер транзистора Тв. Часть
снrнала синфазиоЙ помехи, которая просачивается на выход уси-
лнтеля, по цепи обратноЙ связи воздеЙствует на базу транзистора
ТЗ, ослабляя действие помехи. Включенный между базами тран-
зисторов Т 1 и Т9 днод д. предназначен для дополнительноrо отбо-
ра тока при коротком замыкании на выходе усилителя.
Устойчнвость работы усилителя обеспечивается подключением
корректирующей цепи между выводами 1 и 12. На ниЗких часто-
тах в качестве корректирующеЙ цепи целесообразно подкЛючать к
выводу 3 конденсатор «:мкостью 0,01 мкФ.
Микросхема KIYT401 выпускается в двух модификациях, раз-
личие между которыми очевидно из данных, приведенных в
табл. 2-6.
Микросхема кl УТ402 (рис. 2-40) представляет собой более
сложныЙ вариант операционноrо усилителя, чем микросхема
ЮУТ40l,
ВходноЙ каскад состонт из двух диффереициально вклЮченных
схем Дарлинrтона на транзисторах T 1 , Т 2 и Тз, Т4 И токостабнли-
ЗИрующей схемы на транзисторе Т б. ВI{лючение транзисторов по
схеме Дарлииrтона обеспечнвает высокое входиое сопротивление,
, i
! !I
, 1 1
11
I
1:
,
1
11
1 11
11
I
1
I
I
I
1
88
можность работы в режиме микрото ов, t:!алую разность вход-
воз ков незначительныii температурньш дреиф токов.
I1ь1 X o анз;ICТОР Т 5 В диодном включении служит для те ператур-
. абнлизации напряжений между эмиттером и базои траизи-
110И оСв Т 2 И Тз. Транзистор Т tз используется как термостабилизи-
tтoP ., ЦИОД в цепи базы транзистора Т б. Резисторы R2 и u Rз яв-
рУЮ ют Ul с и оллекторной наrрузкой основной дифференциальнои пары
дя .
ходното каскада. б{ пе р во
в Второй дифФеренциальныЙ каскад микросхемы ПОДО)I о -
состоит из двух схем ДарЮIНrтоНа на транзисторах ТВ, Т9 и Т.о,
му
.!. !!_
, y. 4
r l X1YTlfOZ
R8 Rg Я 7Е R77 Я 7В
I
I
I
I
I
I
I
, I
..
,
Rz
т,6
Дz
Я 16
I
I
I я,
I
I
I
I
' Т 5
I
I
I
L
Т78
719
Т zч
1!
Z
Рнс. 2-40. Операционный усилитель КI УТ402.
Т I1 Такая схема позволяет существенно ослабить влияние второто
ДИфференциальноrо каскада иа первыЙ за счет БолыIJrоo входноro
СОпротивления двоi1Ноrо эмиттерноrо повторителя. По п ич"нам.
рассмотренным при анализе микросхемы KIYT401, во второ". каска-
Де токостабилизирующиЙ элемент заменен резистором. Остальные
Элементы этоrо каскада по выполняемым функцням не отличаются
от Элементов входното каскада.
Третий каскад на транзисторах T., T.9 позволяет перейти от
КаСкада с изолированноЙ наrрузкой к заземленному каскаду, сни-
89
I
1I
I
,1
11
I
,1
Н
"
жает уровень постоянноrо напряжения за счет сопротивлений Ре-
зисторов R15 и R16. а также обеспечивает управление выходным
каскадом. Подключенные к базовым выводам транзисторов т н Ii
Т 16 диоды Дl И Д2 предохраняют эмиттерные переходы этих тран_
зисторов от переrрузок. Транзистор Т 15 используется для теРМа_
Компенсацин напряжения эмиттер база транзистора Т17. с КОТо_
poro сиrнал поступает на транзистор Т 18, включенный по схеме ОЭ.
С транзисторов Т 18 п Т 19 напряжение подается на двухтактный вы-
ходной каскад. Транзистор Т 2 обеспечивает температурную стаби_
лизацию транзистора Т 19.
Выходной каскад выполнен по двухтактной схеме на двух па.
рах транзисторов (Т 20 . Т21 и Т22, Т2З). Такая схема обеспечивает
высокий коэффициент использования напряжения источников пи-
тания. Выходные перепады напряжения операциоииоrо усИЛИте.ТJЯ
1\.1 УТ402 при одинаковом напряжении питания заметно больше, чем
в усплителе КIУТ401 (см. табл. 2-6). Применение сдвоенных ЭМит_
терных повторителей в выходном каскаде позволило также пр Н-
мерно в 5 раз снизить выходное сопротивление микросхемы.
При применеиии микросхемы КIУТ402 сложной задачей ЯВ.ТJЯ-
ется коррекция операционноrо усилителя. Это связано с большим
коэФ'lшциентом усиления раЗОМКнутоrо усилителя и с тем, что сум-
марный фазовый сдвиr всеrда больше 211:. Обычно применяются до
пятп корректирующих элементов, большинство из которых состав-
ляют конденсаторы. Наличие корректирующих цепей с большими
постоянными времени оrраничивает частотный диапазон усилителя.
Мноrочисленные примеры применеиия микросхем операциои-
ных усилителей рассмотрены в работах [3, 5, 6, 8, 1 О, 11].
1:
I
1,
,1
2 7. ОСОБЕННОСТИ МИКРОСХЕМ,
ИМЕЮЩИХ ОБЩЕЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ
При несоответствии функциональных возможностей базовой се-
рии функциональной структуре разрабатываемой аппаратуры воз-
никает задача нахождения дополнительных микросхем определен-
Horo вида из друrих серий. Чтобы помочь читателю в поиске, да-
лее приводится распределение микросхем по функциональным
подrруппам.
reHepaTopbl
rеиераторные микросхемы входят в состав сериЙ 219, 1\.237.
1\.119, К218, 1\.224, 1\.245.
Микросхемы 2rC191 и 2rC192 предназначены для кварцевых
reHepaTopoB (с внешним кварцевым резонатором). Первая из них
используется на частотах 30 70 мrц, а вторая на частотах до
30 мrц.
На микросхеме 2rC193 можно выполнить reHepaTop частотно-
модулированных колебаиий с диапазоном рабочих частот 13
15 мrц.
Микросхема 2rC371 используется в reHepaTopax тока стирания
и Подмаrничивания.
Для создания различных по назначению и параметрам reHepa-
торов сиrналов специальной формы предназначены микросхемы:
КlrФ191 (элемент б.'10кинr-rенератора), lоrФ192 (мультивибратор
с саМОI30збужденпем), К2rф 181 (мультивибратор авто колебаниЙ) ,
90
(универсальный
строчноЙ раз-
развертки) .
ф182 (мультивибратор ждущиЙ), К2rФ241
I<.2rьтивибратор), 1\.2rФ451 (задающий reHepaTop
JdУЛ 1) К2rФ452 (задающий reHepaTop кадровои
V e pTKl .
Детекторы
Подrруппа детекторов включает в себя микросхемы: КIДА191
ТеКТОР АРУ), I\.2ДА181 (амплитудныЙ детектор), 2ДС191 (or-
(Д ичитель- дискриминатор), 2ДА351 и 2ДА352 (детекторы АМ спr-
ра с АРУ и УПТ имеющие одинаковые основные параметры, за
Jlа; чением ШIжнеЙ' rраницы частотноrо диапазона), 2ДС351 (ча-
J!Сотный детектор с оrраничителем), I\.2ДС241 li I\.2ДС242 (детек-
pы отношений, из которых второЙ выполнен по более совершен-
J!ОЙ схеме).
Коммутаторы и КЛЮЧИ
Микросхемы коммутаторов и ключей входят в состав серий
КlOl, К119, Кl24, Кl62, 1\.224, 1\.228, 235. ,
Наиболее мноrочисленную rруппу образуют микросхе_.1Ы ЮI.е-
rpальНЫХ прерыват лей. Прерьшатели серИl КI0l выполнены на
п p-n транзисторах, а прерыватели серии К124 и 1\.162 на
р-п-р траизисторах. 1 ' IK1'241
Наибольший ток утечки характерен для микросхем\.
и Кll\.1'621. Микросхемы серии 1\.101 имеют сопротивление между
эмиттерами на 20 Ом больше, чем остальны прерьшатели. На!lбо-
пее высоковольтным является прерыватель на микросхеме 1\.11\.1621.
Остальные микросхемы данной подrруппы выполнены по более
сложным схемам.
Микросхема 1\.21\.1'241 используется в телевизорах как элект-
роиный ключ блока цветности, микросхемы 2КД351 и 21\.Д352
предназначены для коммутации в апп ратуре радиосвязи (отличие
между ними только ПО уровню ни жнеи rраницы частотноr,? диапа-
зона). Преимущественно для линеЙио-импульсных устроиств B I-
пускаются полупроводниковый коммутатор I\.11\.П191 и выполне.l-
ный по rпбрпдиой технолоrип дподиый ключ I\.21\.Д281.
МноrоФункциональные схемы
В серпях 1\.224, 1\.237 и К242 пмеются несколько мпкросхем,
которые образуют подrрупПУ мноrофункциональных схем. В нее
входят мпкросхемы 1\.2ЖА241 (смесптель, rет:родпн), 1\.2ЖА242
(смесптель, rетеродин), I\.2)КА243 (амплиту ДНЫII детектор и уси
пнтель АРУ), 1\.2ЖА244 (УСП.'lитель-оrранпчпте.'1Ь), 1\.2ЖА245 (YCI;-
.IIнтель АРУ) , 1\.2ЖА246 (выходной усилитель-оrранпчптель),
К2ЖА371 (УВЧ и преобразователь), 1\.2ЖА372 (УП"Ч с детектором
н АРУ), 1\.2ЖА373 (оконечный усилитель маrнитиои записи и уси-
.IIИтель с выпрямителем для индикатора уровня запнси), К2ЖА375
(УВЧ и преобразователь дЛЯ УI\.В диапазоиа), 1\.2ЖА376 (УПЧ ЧМ
СНПIалов с детектором), 1\.2ЖА421 (УПЧ, детектор, УНЧ).
Модуляторы
Пять типов микросхем, относящихся к трем сериям 1\.119, 219 1I
235, образуют rруппу модуляторов.
91
В нее ВХОДЯТ: микросхема KIMAI91 реrулирующеrо элеМеНТа
АРУ, две IIIп;,росхеыы 2/,lП351 и 2МП352 кольцевых МОДУЛЯIОjJi)tj
из которых 2МП352 имеет более широкий частотный диапазон, ц
две микросхемы подмодуляторов 2МС191 и 2МС192, предназнаЧен_
ных для управлеиия варикапом, входящим в контур reHepaTOpa
ЧМ сиrнатв. Из подмодулятuров микросхема 2МС192 имеет 60_
лее сложную схему, обладает лучшей чувствительностью и ПОЗВО-
Ляет получить более высокое выходное напряжение.
11
I
Наборы элементов
Большое разнообразие характерно для микросхем, пред став_
ляющих собоЙ наборы элементов. Такне мнкросхемы входят в t:0-
став сериЙ Ю29, Ю42, Ю98, 219, К224, К228, К260, К504 и Кi59.
Микросхема К2НЕ281 содержит только конденсаторы (5 Шт.
по 12000 пФ), Микросхема К2НЕ601 представляет собоЙ совокуп_
ность 16 резисторов 11 13 конденсаторов для малошумящих УСнли-
телей.
Пять типов микросхем серии К142 выполнены в вИде диодных
матриц с различным соединением элементов (в микросхеме
КIНД425 дноды изолированы npyr от друrа).
Остальные микросхемы данноЙ ПодrруППЫ представляют со-
бой наборы транзисторов. Бескорпусные мнкросхемы серии К129 11
их аналоrи в корпусах сеРИII К159 содержат по паре п-р-п тран-
зисторов для дифференциальных и операционных усилителей. Для
этих же целей имеются cor.lacoBaHHbIe пары в совокупности с от-
дельнымн п-р-п транзисторами в микросхемах серий К198
«((lНТ981 ЮНТ984). Микросхемы ЮНТ985 ЮНТ988 содержат
по 3 5 р-п-р транзисторов, часть из которых образует дифферен-
l\иальные пары.
Пять п-р-п транзисторов (однн в диодном включении) ВХОДЯТ
в состав микросхемы 2НТ191, четыре п-р-п транзистора в состав
микросхемы 2НТ192, три несоединенных между собоЙ транзистора
содержит микросхема К2НТ241.
Микросхемы K5HT041 K5HT044 содержат соrласованные па-
ры полевых транзисторов.
Преобразователи
Микросхемы подrруппы преобразователей входят в состав се-
рий Ю 19, 219, К228, 235, К245.
Для преобразователей частоты радиоаппаратуры выпускаются
микросхемы 2ПС351, 2ПС352, 2ПС191. Первые две используются
при частоте сиrнала до 150 М[ц, а последняя до 55 М[ц. Из пре-
образователей серии 235 микросхема 2ПС352 имеет более низкую
rраницу по сиrнальному входу 50 к[ц.
На микросхеме 2ПМ351 выполняется формировате.1JЬ импульс-
ных сиrналов. Декодирующие преобразоватеЛII К2ПД281 и
К2ПД282 предназначены для работы при разных по полярности
питающих напряжениях (соответственно 6,3 и +6,3 В).
К преобразовате.1JЬНЫМ микросхемам относятся также диодныii
мост КIПП191, управляемыЙ делитель для системы АРУ 2ПП351,
ключевой элемент АРУ К2ПН451 и преобразователь напряжения
АРУ К2ПН452. Каждая из этих микросхем имеет специфическое
па.шаченис.
92
Вторичные источники питания
Для стабилизации напряжения в профессиона.1JЬНОЙ и радио-
бительской аппаратуре выпускаются специализированные серии
лlOкросхем К181, К275, а также микросхема 1(2ПП241.
МII Микросхема серии К181 обеспечивает стабилизированное на-
яжение 3 15 В. Каждая из микросхе'>l серии 1(275 стабилизи-
пр ет одио из напряжений 6,3; +G,3; 12,6 и +12,6 В.
ру Микросхема К2ПП241 предназиачена для стабилизаllНИ иапря-
жеиия 3,3 3,9 В.
Схемы селеКl tlи и сравнения
В подrруппу схем селекции и сравнения входят существенно
отличаюшиеся по назначению п ОСНОВJIЫ параметрам МJIкросхеМ!,1
К2СА281 (схема сравнения токов), КIСВ191 (пропускат 1JЬ линен-
IIЫЙ) К2СА241 (амплитудныЙ селектор), К2СА245 (селектор
тро';ных импульсов с АПЧ и Ф), К2СА452 (селектор кадровых им-
ульсов с предварительным усилителем кадровой разверТIШ), а
также четыре микросхемы частотных селекторов KICC191,
КlCC192, К2СС841 и К2СС842.
Триrrеры *
Разные по назначению и принципу деilСТВИЯ триrrеры включены
в состав серий КI 18, Ю 19, КI22, К218, К224 и К722. Это триrrер
со счетным запуском К2ТС241, триrrер с комбиннрованным запус-
ком К2ТЮ81 и четыре триrrера Шмитта: ЮТШ191, ЮТШ181,
КlТШ221 и К7ТШ221. Три последних из них имеют одинаковые
параметры и различаются лишь по конструктивному оформлеиию.
Триrrер КlТШ191 уступает друrим по всем основным параметрам.
Усилители
в сериях аналоrовых микросхем наиболее полно представлены
усилительные микросхемы. УС 1 1
Для увч радиоапнаратуры выпускают микросхемы 2 9,
К2УС241 и 2УС351. Из них микросхема 2УС3Бl имеет наиболее
ширOlШЙ диапазон рабочих частот 1 180 М[ц. Микросхема
1(2YC241, имеющая рабочиЙ диапазон частот O,15 110 М[ц, мо-
жет иормально работать при любом напряжении питания от 5,4
до 12 В. Микросхема 2УС191 уступает остальным микросхемам
Увч по основным параметрам.
Для упч выпускают микросхемы сериЙ К218, 219, 235, К237.
Микросхемы 2УС353, 2УС357, 2УС359, 2УС3511 выплиеныы с
АРУ. Наибольшая rлубина рerУШlрования (не ме"нее 86 дБ) может
быть достиrнута в м\П<росхемах 2УС353 и 2УС3;)9. Они же позво
пяют получить иаибольшиЙ коэффициент усиления среди мик
РОсхем УПЧ серии 235. Микросхема 2УС376 предназиачена для ра:
боты в упч (10,7 М[ц) частотио-модулированных сиrналов. РаБОЧИ 1
диапазон частот микросхемы 2УС192 O,5 1 М[ц. Остальные мик-
РОсхемы имеют более широкий диапазон частот. Наибольшее вы-
. Подробно различные виды триrrеров рассмотрены в rл. 4.
93
I
;1,
ходное напряжение 2.5 В дают микросхемы 2УС357 и 2УС35 1 1
различающиеся по нижней I'раНIще частотноrо диапазона. Для ие:
пользования в телевизорах предназначены микросхема УПЧI1
I\2УС247 и микросхема реrулируемоrо УПЧИ I(2УС246. Первая из
них обеспечивает более высокую крутизну прямой передачи, вто-
рая меньшую неравномерность частотной характеристики. Мик_
pocxe 1Ы К2УС248 и K2YC2414 используются в УПЧЗ телевизоров.
Вторая из этих микросхем более совершенна и обеспечивает бо.%_
шую крутизну характеристики прямой передачи.
Широко представлены в рассматриваемых сериях микросхемы
УНЧ, Они входят в серпи Кl19, Кl23, Кl67, Кl73, К174, 1(224
1(226, 235, К237. Практически все микросхемы различаются по од:
ному или несколькнм основным параметрам. Наименьшая нижняя
rраница частотноrо диапазона 20 [ц У микросхем серии К226, наи-
большая верхняя rраница 100 к[ц характерна для усилителей на
микросхемах сериЙ Кl19, Кl67 и 1(226.
Микросхемы I(2УС373 и КIУСб71 выделяются по уснлительным
свойствам. I(оэффициент усиления составляет соответственно
1900 2500 и 500 1300. Небольшое усиление обеспечивают микро-
схемы УНЧ серпи К119 и отдельные микросхемы серии 1(226. Уси-
лители на микросхеме K2YC371 работают при коэффициенте нели-
нейных ис!{ажений не более 0,3%. Для остальных микросхем он
составляет O,7 5%.
Из рассматриваемых микросхем УНЧ большую мощность обес-
печивают микросхемы серий 1\173 и 1(174. Они предназначены для
мощиых каскадов УНЧ. Микросхемы этих серий различаются по
конструктивному оформлению, а внутри серий по выходной мощ-
ности, коэффициенту усиления и ряду друrих параметров.
I(ак уже отмечалось в 2-6, исключительно широкнми возмож-
[юстями обладают интеrральные операциоиные усилители I(1УТ401,
КlYT402, КlYT531, 1(740УДl и К284УД1. ИЗ данных, приведенных
в табл. 2-6, видно, что максимальное усилеиие и наибольшую ам-
плитуду выходнorо напряжения обеспечивают усилители на микро-
схемах КlYT402A, КlУТ53lБ и К740УДlБ. При наименьших вход-
ных токах работают усилители на микросхеме дифференциальноrо
операционноrо усилителя К284УД1. Входное сопротивлеиие усили-
теля на этой микросхеме превышает 5 Мам, т. е. на порядок и бо-
лее выше, чем MorYT обеспечить друrие микрОсхемы.
Лучшие часТОтные свойства у усилителей на микросхемах се-
рий Кl53, К740 и 1(284.
Некоторые из выпускаемых промышленностью микросхем
(КlYC981, К2УС242, К2УС243, К2УС249, I(2УС281, 2УС356) пред-
назначены для использования в различных по выполняемым функ-
циям узлах. Например, на микросхеме К2УС281 можно выполиить
ап риодические и резонансные усилители по схеме ОЭ, ОК или
ОБ, смеситель, reHepaTop, умножитель частоты, амплитудный де-
тектор и др. Такие микросхемы обычно называют универсальными
усилителями. Наиболее широкий частотный диапазон O,5 200 М[Ц
у микросхемы 2УС356. На более низких частотах можно использо-
вать микросхемы КIУС981, К2УС242, I(2УС281. Нанбольшая кру-
тизиа вольт-амперной характеристики может быть получена при
использовании микросхемы К2УС243 (на частоте 10 М[ц кпутизиа
ие менее 25 мА!В). .
Универсальнымн свойствами характеризуются мнкросхемы диф-
ференциальных усилителей КlYТl81, КlYТ221, К7УТ221 и
94
11
УТ771. Первые три, отличаясь по конструктивиому оформлен .
Кl еют одинаковые параметры. Усилитель на микросхеме КIУТ //1
иМ сравнению с ШIМИ обладает большим усилением и обеспечивает
по окий уровень выходноrо напряжения. В усилнтелях по-
B:O HHoro тока используется и микросхема 10 УТ 191, уступающая
aCCMOTpeHHЫM дифференциальным усилитедям по основным па-
Р аметрам. ..
Преимущественно для усплительных трактов линеино-импульс.."
ых устройств выпускают микрuсхемы двухкаскадных усилителеи
KIYCI81, КlYC221 и I(7УС221, каскодные усилитеJШ КlYC1 2,
юУС222, К2УС283 и К7УС222. Двухкаскадные УСИЛlпеЛ 1 Шlеют 00-
пе е высокий коэффициент усиления и отличаются от каскодных уси-
пителей по уровням выходноrо напряжения. При этом однотипные
микросхемы серий Кll8, 1(122 и 1(722 имеют одинаковые параметрь
В состав пяти серий входят видеоусплители. Трехкаскадиыи
силитель 1(2УБ241 и двухкаскадный усилитель I(2У?242 предназ-
ачены для телевизионной аппаратуры, причем BT.Opo ! из них поз-
воляет получить большее усиление. Микросхема I\1УБ191 и одина-
ковые по электрическим параметрам микросхемы I(IУБ!81,
J(1УБ221, 1(7УБ221 используются в линейно-импульсных устрш;ст-
вах аппаратуры связи.
[руппу микросхем импульсных усилителей образуют усилитель
импульсов положительной полярности 1(2УИ181, усилитель импуль-
сов отрицательной полярности 1(2УИ182 и биполярный усилите.'1Ь
К2УИ183.
Полярностью передаваемых импульсов различаются и микросхе-
мы эмиттерных повторителеЙ 1(2УЭ181 и 1(2УЭ182. Они имеют
более высокий коэффициент передачи, чем эмиттерныЙ повторитель
на микросхеме КIУЭI91, и отличаются от Hero входиым сопротив-
леиием, амплитудой импульсов на выходе и др.
В rруппу эмиттерных повторителей входят микросхемы исто-
ковых повторителей серий К284 и К513. ПовторитеJIЬ на полевом
траизисторе серии 1(513 предиазначен для работы с электретным
микрофоном, МИЕросхема К2УЭ841 имеет более широкпе функцио-
нальные возможности.
Целому ряду функциональных разновидностеЙ усилит леЙ со-
ответствует по одному типу микросхем. Это МIII{рОфОННЫИ усили-
тель 2YC193, усилитель шумов 2YC194, двухтактный усилите.'1Ь
KIYC771, выходной усилитель задержки блока цветности 2УС2410,
входной усилитель блока задержки К2УС2412, матрица RGB канала
Цветности К2УС2411 и ряд ДРУI"ИХ.
[лава третья
ПРИМЕНЕНИЕ АНАлоrовых МИКРОСХЕМ
в Э,,'lЕКТРОННОй АППАРАТУРЕ
3-1. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ
АНАлоrовых УСТРОйСТВ НД МИКРОСХЕМАХ
Использование выпускаемых промышленностыо микросхем ШII-
pOKoro применения для создания аналоrовых радиоэлектронных уст-
ройств требует учета целоrо ряда особенностей, связанных с реаЛII-
95
зованными в микросхемах решениями, с IЮ lенклатурой МИКРОСХ('1>\
и их пара метрами, с конструкторско теХНОЛОl'Ическим уровнем nl)U-
изводства.
Интеrральные микросхемы позволяют на бо.!!ее высоком УРОоIIе
использовать функционалыIO УЗЛОВОЙ метод проек.тирования. ЭТОТ
метод основан на широком применении при разработке аппарату!,ы
типовых функциона.rrьных узлов, в качестве которых MorYT высту_
пать как отдельные микросхемы, так и несколько микросхем, ВЫпол-
няющих определенное преобразованис сиrнала. Это позволяет соз-
давать более с.!!ожные и надсжные устройства.
Как показано в rл. 2, aHa,'7orOBble микросхемы выпускают Каи:
прави.!!о, функцноналыю незавершенными. Это обусловлено бол:.,_
шим разнообразием схем aHa.!!OrOBblX устройств, необходимостью нс-
пользования микросхем на различных частотах, с раз.!!ичными вида-
ми наrрузки, а также отсутствием в микросхемах конденсаторов и
катушек больших номина.!!ОВ. Для удовлетворения высоких требова-
ний по селективности, подавлению различных побочных излучсниЙ
радно- и те.!!евизионных устройств в УВЧ, УПЧ и преобразователях
используются внешние катушки и конденсаторы. При меняются также
пьез,жерамические и кварцевые фильтры. Перспективными являются
методы создания избирательных цепей на основе элементов R и С
в сочетании с усилителями (активные RС фильтры). Опубликоваlll,l
результаты разработки микросхемы rиратора. позволяющеrо соз-
давать искусственные индуктивности от 1 Mr до 100 1 с доброт-
lЮСТЬЮ ОТ 30 до 500.
С друrой стороны, при создании единичных образцов аппара-
туры на функционально незавершенных микросхемах радиолюби-
тель имеет возможность наиболее эффективно использuвать микрu-
схемы в конкретном варианте их включения путем тщате.!!ыюrо под-
бора внешних элементов. При построении трактов аналоrовых уст-
роЙств на нескольКИХ микросхемах возникает задача соrласования
различных микросхем между собоЙ и с друrими компонеитами (транс-
форматорами, фильтрами, контурами). Для облеrчения решения за-
дачн соrласования желательно при менять микросхемы одной серии.
Применение микросхем часто вызывает изменение установив-
тихся принципов построения трактов аналоrовой аппаратуры. На-
прнмер, вместо покаскадноrо использования селективных компонен-
тов наиболее часто применяется фильтрация сипшла после несколЬ-
ких каскадов широкопо.!!осноrо усиления.
Важную роль при создании аппаратуры на микросхемах приоб
ретают вторичные источники питания. Появление специальных мик-
росхем (см. r.!!. 2) позволило осуществлять стаби.!!изацию напряже-
ния питания отде.!!ЬНЫХ каскадов. Одновременно такие микросхемы
обеспечивают фильтрацню напряжения и развязку каскадов по це-
пям питания, что обычно проводилось с помощью дросселсй, резис-
торов и конденсаторов бо.!!Ьшой емкостИ.
При использовании микросхем более тесно, чем при конструиро-
нании аппаратуры на транзисторах, должны решаться схемотехни
чески с и конструкторско технолоrические вопросы. Это относится к
раСПО.!!ожению микросхем и радиокомпонентов на печатной плате,
мерам по исключению самовозбуждения, уменьшению наводок, от-
воду тепла и ряду друrих вопросов, которые рассмотрены в r.!!. б.
Новые возможности Д.!!Я радиолюбителей открывает применСНIIС
интеrра.rrьных микросхем операционных усилителей. В сочетании с
внешними компонентами операционные УСИЮlТели ПОЗВО.!!яют реалИ-
1)6
зовать большое количество функций по преобразованию сиrналов,
встречающихся в аналоrовых устройствах. Это быстро развивающее-
ся и принципиа.rrьно новое направление создания радиолюбительской
аппаратуры.
Применение интеrральных микросхем позволяет реализовать
ряд пршщипиально новых, более сложных схемных решений. Напри-
мер, при использовании амплитудной модуляции в настоящее время
нелЬЗЯ получить отличное качество приема музыкальных передач,
особенно в КВ диапазоне. По этоЙ причине в настоящее время по-
лучает широкое распространение ЧМ вещание в УКВ диапазоне.
Прнменяя коrереНТ!lЫЙ детектор в сочетании с системами АРУ и
автоматической подстройки частоты, можно получнть зна'lИтелыlO
лучшее отношение сиrнал/шум, хорошее качество приема при бо.rrь-
ших замираниях сиrна.!!а, лучшую мноrосиrнальную избиратель-
ность. Однако внедрение этой системы сдерживается ее сложностью.
Применение интеrральных микросхем в массовой аппаратуре может
существенно повысить качество радиоприема в КВ диапазоне.
r лавным преимуществом интеrралыюЙ технолоrии является воз
можность изrотовления бо.rrьшоrо КОЛlI'lества идентичных по парамет-
рам транзисторов и резисторов, причем стоимость этих элеме:rтов
малО завнсит от их количества в микросхеме. Поэтому если раньшс
разработчики старались использовать в устройствах минимальное
количество компонентов, особенно активных (.!!амп, транзисторов),
то при конструировании аппаратуры на микросхемах возник совер-
шснно новый ПОДХОД, которыЙ заклю',ается в использоваНIIII мнкро-
схем с возможно большеЙ степенью интеrраци:!, если даже это при-
ВОДИТ к бо.!!ее сложным схемон хничеСКlIМ решенням. При таком под
ходе существснно повышается надежность аппаратуры, ее эксп.!!уа-
тационные удобства, уменьшаются масса и rабариты.
Применение интеrральных микросхсм с повышенным уровнем ин-
теrрацни позволяет осуществ.!!яп> самые С.JJОЖflые технические решс-
ния и нметь при этом максима.!!ЫЮ достижимые параметры радио-
аппаратуры в прежних rабаритах. Напримср, разрабатываются че-
тырехканальные радиоприемники, маrнитофоны и проиrрыватели,
которые позвол<IЮТ передавать rлубину сбъсмноrо звучания.
Друrим примером пrеимущсств применеНIIЯ микросхем ЯВJВ1СТ-
ся возможность создания любитсльскоrо переносноrо радиоприсмни-
ка с парамстрами, которые раньше достиrа.!!ИСЬ To.rrьKO в профессио-
Ha.rrьHЫX радиоприемниках. Такой радиоприемник До.!!жен иметь пrак-
тически все радиовсщательные и радиолюбительские диапазоны, кро-
ме станциЙ с амплитудной и частотной моду.!!яциеЙ. обеспечнв.ать
прием радиостанций, работающих иа одной боковой полосе, а тш,же
в режиме частотноrо или аМIJ.IШТУДноrо телеrраФиrования. Иметь
такой малоrабаритвый радиоприемник мечта мноrих радиотоБIf-
телей.
Некоторые возможности прнменения отечественных микросхем
для создания радиоприемников, маrнитофонов и тс.!!евизоров пока-
заны далее. Ознакс,млеlше с приведенными примерами поможет
раДио.!!юбителям учесть опыт друrих разработ'IИКОВ при создании
СОбственных конструкций.
7 442
97
3 2. РАДИОПРИЕМНАЯ АППАРАТУРА
Построение приемоусилительных трактов
В трактах и узлах приемоусилительноЙ аппаратуры использу_
ется несколько ПРИНЦ IПов построения усилителеЙ: в узлах, выполнен-
ных на rибридных микросхемах, шнроко применяются простеiiШне
варианты схем на одном транзисторе, в ПG.'lУПРОВОДНИКОВЫХ Микро-
схемах БО.'1ее сложные каскодные и балансные схемы; часто ис-
пользуются комбинации различных типов схем.
РаССМОТРЮI примеры построения трактов промежуточноЙ час-
тоты на микросхемах. Типичными примерами трактов, построенных на
I1ростеiiших схемах усилителеЙ, являются УПЧ, выполненные на
микросхемах сериЙ 1<.224 и К237.
Усилитель промежуточноЙ частоты радиоприемника с амплитуд-
иым детектором и системоЙ АРУ может быть выполиен на четырех
мнкросхемах серии 1<.224. ПРШlЦипиальная схема тракта приведена
на рис. 3-1. Сиrиал усиливается тремя каскадами на транзисторах
lT, 3T, (мш<росхемы К2УС242). Все транзисторы микросхем В!{лю-
чеаы по схеме ОЭ. Первые два каскада усилителя апериодические,
наrрузкоЙ TpeTbero каскада является контур C,L 1 , настроенныЙ на
промежуточную частоту 465 KrIlo Для расширения полосы пропуска-
ния контур шунтирован резнстором R5.
Амплитудные детекторы сиrнала и АРУ, а также усилитедь по-
стоянноrо тока системы АРУ выполиены на микросхеме K2)l(A243.
Элементы фильтров микросхемы используются для развязки коллек-
торных и базовых цепей транзисторов через источник питания. С
помощью системы АРУ изменяется коэффициент усиления первоrо
каскада. Для этоrо напряжение АРУ с вывода 8 микросхемы
К2ЖА243 1I0дается через резистор R2 и вывод 2 и резистор lR, на
базу транзистора первоrо каскада. Начальный ток этоrо транзистора
(при отсутствии сиrнала) устанавливается подбором сопротивления
резистора R2. Цепи баз остальных транзисторов питаются от стаби-
лизатора, выполненноrо на стабилитронах Дl и Д2 типа 7rЕ2Лс.
От одноrО из стабилизаторов осуществляется питание коллекторноЙ
цепи усилителя постоянноrо тока системы АРУ (транзистор 4Т 2 мик-
росхемы 1<.2ЖА243). Напряжение АРУ может реrулироваться под-
бором сопротив.'1ения резистора R б .
Осиовные электрические параметры тракта следующие: оБЩ!II".
коэффициент усиления 1000, выходное напряжение не менее 10 мВ
при lюэффициенте нешшеЙных искажениЙ не более 2%. При измене-
нин напряжения сип!3ла на входе от 100 до 10000 мкВ выходное
напряжение в результате деЙствня снстемы АРУ изменяется не бо-
лее чем на 1 дБ. Тракт может работать при уровне входноrо сиr-
нала до 100 мВ. ПотребляемыЙ ток при напряжении питания 6 В
составляет 5 мА. Напряжение пнтания может быть повышено до
9 В и снижено до 3,6 В, причем коэффициент усиления тракта ос-
тается практически неизменным, что обусловливает постоянную
rpoMKOCTb звучання радиоприемника с таким трактом при значи-
тельных изменениях IJходноrо сиrнала и напряжения источннков пн-
тания.
Усилитель промежуточноЙ частоты, аналоrичныЙ по параметрам,
принципу построения и назначению, может быть выполнен на одноЙ
микросхеме сериЙ 1<.237. Этот усилитель рассмотрен в 2-4.
98
r
""
-1-
+
<.>
"'с
'"
Lu
L...
1"-
....
М/Л }/ 1
вшхо'ш Е;;
+
о>
"'"
T
t..>c::,
+
>::
,.,"
D::: "'
«>
о) I t',] a::.
I
"-'
I
L"=
""
....J
>::
"
D:::
'"
..,
;::-1",
I .,..
""'-
<.> 1..., <.:> '"
':: f ..J
<.:> .....
<.:>
{!..
7*
.,;
C'I
C'I
:::::;'
:>::
:>::
cl.
"'
'-'
х
'"
:Е
"'
х
'-'
о
о..
о,,:
:>::
:Е
'"
:r::
::r
r::
»
'"
:Е
"'
х
u
t>:
'"
:r::
од
"=
'"
:>::
t::
:>::
::f
:r::
:>::
cl.
r::
м
u
:>::
а.
99
.
./
Каскодиая схема, хорошо зпакомая радиолюбителям по миоrим
устройствам на днскретных компонентах, выполняется и в микро-
схемных вариантах. Например, мнкросхема КIУС222 имеет в своем
составе три транзнстора, два из которых образуют каскодный уси-
ЛIПель типа ОЭ ОБ. ТретиЙ транзистор служит для создаиия не-
обходимоrо режима работы транзисторов по постоянному току.
+68
д,
/. Я'I
з,9н
НУНЧ
Я;
в,Zн
Яр,
'I,7H
MC1,MCZ I<IУСZZZб
Рис. 3-2. Прииципнальная схсма упч на двух микросхемах КIУС222Б.
:R з 'JН
f'1CZ НI'УС2ZZБ .
Rч SH
Rs 861:1:08
15н
1;С'О 1; С "
1300 1300
Рис. 3-3. Принципиальная схема упч на микросхемах серии К122.
Принципиальная схема тракта промежуточноЙ частоты радио-
вещательноrо приемника приведеиа на рис. 3-2. Усилитель промежу-
ТО'IIIОЙ частоты 465 к[ц выполнен на двух интеrральных микро-
схемах КIУС222Б, усилите_'lЬ снстемы АРУ на биполяр!IOМ тран-
зисторе МП38. Для хорошеЙ избирательности тракта в наrрузки УПЧ
100
введенЫ избирательные контуры, а для увеЛН'Iения коэффициента пе-
редачи выбрана индуктивная связь, что обеспечивает оптимальное
соrласование входных и выходных сопротивлений каскадов. Ампли-
TYДHЫ детектор выполнен на диоде Д1 по схеме с разделенной на-
rрУЗКОИ.
Тракт имеет следующие электрические пара метры: Чfвствитель-
ность 1 О мкВ (при отношении сиrнал/шум 20 дБ); ПОЛОСа пр опус-
кания на уровне 6 дБ 15 к[ц; система АРУ обеспечивает изменение
выходноrо сиrнала не более 6 дБ при изменении входноrо сиrнала
на 46 дБ.
Каскадная схема с ТОКОВЫ.И разветвителем может быть по-
строена на основе балансноrо усилителя, нашедшеrо широкое рас-
пространение в интеrральных микросхемах. Такой усилитель может
быть выполнен, например, на микросхеме lУТ221.
Принципнальная схема упч на микросхемах КIУТ221Б и
КIУС222Б приведена на рис. 3-3. При использовании микросхемы
КIУТ221 в качестве кас одноrо усилителя с токовым развствнтелем
иа'IaЛЬНЫЙ режим по постоянному току транзисторов дифференци-
альноrо усилителя выбирается таким, чтобы один из транзисторов
иаходился в режиме отсечки, а второй в активной области. Вход-
ной сиrнал подают на базу токостабилизирующеrо транзистора через
вывод 12 микросхемы. Наrрузка включается в коллекторную цепь
транзистора (вывод 9 микросхемы). Второй каскад усилителя вы-
полнен по обычной каскодной схеме на микросхеме Кl УС222Б.
Обычно используется резонансная наrрузка в каскадах, связь меж-
ду каскадами усилителя, а также с амплитудным детектором ин-
дуктивная.
Система АРУ раБОТl:ет следующим образом. Постоянная сос-
тавляющая тока детектора через резисторы R3 и R. подается на базу
закрытоrо транзистора дифференциальноrо каскада. По мере роста
входноrо сиrнала возрастает постоянная составляющая тока детек-
тора и транзистор постепенно открывается. Это приводит к перерас-
пределениlO постоянной и переменной составляющих тока между
транзисторами Щlфференциальноrо каскада. Соответственно изме-
няется коэффнциент передачи первоrо каскада упч.
Тракт имеет 'IУDствителыlOСТЬ 15 мкБ (при отношении
сиrнал/щум 20 дБ), полосу пропускания на уровие 3 дБ 15 к[ц.
Система АРУ обеспечивает изменение выходноrо сиrнала на 6 дБ
при нзменении входноrо на 60 дБ.
Конструктивные данные и налаживание усилителя на микросхе-
мах К2УС242 приведены в [9], на микросхемах серии .KI22 в [25].
Микросхемы в персносных радиоприемниках
Радиоприемник П/ класса «Урал-:ЗОl» рассчитан на прием ра-
ДИовещательных станций с амплитудной модуляцией в диапазонах
B, СВ, КВ и станций с частотной модуляцией в ДIlaпазоне У1\В.
к рием ведется на внутреннюю маrнитную антенну, а в диапазонах
В и УКВ на телескопическую. Реальная чувствительность при
ВЫХОдной мощности 500 мВт В диапазоне ДВ 2 5 мВ/м' в диапа-
уоне СВ 1,5 мВ/м; в диапазонах КВ 0,5 мВ' и в 'днапазоне
п КВ 0,1 мВ. Максимальная выходная мощность 0,5 Вт. Полоса
РОПускании тракта АМ сиrналов 315 3550 [Ц, тракта 41\1 сиrна-
101
6
'1
1
ЕI'1СЕ
IfZППZl(1
Рис, 3 4. Принцнпиальная схема радиоприемника
102
2&,1 Н00
2& зо,0:!9 I. ZC'61O,0XI!i8
2&'/6 20о,ох 156
+Н
и" 33к
+
2C 6l 1,ox158
ш,
+
51 Т
9 В ..L.
.l...
«Урал 301» на микросхемах серии К224.
103
I
:1
l'
11
1:
1I
I
I
лов 315 7000 [ц при неравномерности частотной характеристики
14 дБ. Питается приемник от шести элементов 343 или двух батарей
333БЛ. Работоспособность приемника сохраняется при снижении иа
пряжения питания до 4 В. [а бариты радиоприемника 220х210хбб
мм, масса 2 I<r.
Пршщипиальная схема радиоприемника «Урал 301» приведена
на рис. 3 4. Радиоприемник выполнен на микросхе\lах серии К224
и состоит ИЗ двух блоков: УКВ и КСДВ ПЧ УНЧ. УКВ блок пред-
ставляет собой самостоятельный узел. На транзисторе lТl выполнен
УВЧ, на микросхеме lМСl преобразователь частоты. для умеиь-
шения ухода частоты при измененнях входносО сиrнала преобразова-
тель частоты собран по схеме с отдельным rетеРОДШЮ:-'I. На-
пряжение rетеродина поступает на смеситель с витка связи, выпол-
ненносО печатным способом на монтажной плате УКВ блока. Все
каскады блока питаются от электронноrо стабилизатора иапряжения,
собранноrо на микросхеме 2МС1.
Блок КСДВ ПЧ УНЧ состоит из высокочастотной части
тракта ЛМ сиrналов с клавишным переКJ1Ю 1 lателем диапазонов, кон-
турными катушками и друrими элементами схемы, УПЧ, детекторов
АМ и ЧМ сиrна.ЧОВ, стабилизатора напряжения и УНЧ. Высокочас-
тотная часть приемника выполнена на микросхеме 2kIC1. Первый
транзистор микросхемы используется в тракте А1\1 сиrиалов как сме-
ситель, а в тракте ЧИ сиrналов как УПЧ. Таким образом, тракт АМ
сиrналов не имеет УВЧ. Второй транзистор микросхемы работает в
схеме rетеродина тракта АМ сиrпалов. Напряжение rетеродина по-
дается на базу первоrо транзистора микросхемы (смесителя) через
катушки связи входных контуров.
Усилитель промежуточной частоты выполнен на микросхемах
2МС3 и 2МС4. При приеме ЧN\ сиrналов используются ДBYXKOH
турные полосовые фильтры с индуктивной связью, а при приеме АМ
сиrналов пьезокерамический фильтр ПФ1П 2 и одиночные ион-
туры, причем дЛЯ АМ и ЧМ сиrналов используются одни и те же
микросхемы. ЧМ сиrнал детектируется симметричиым дробным де-
тектором, выполненным на диодах 2Д4 и 2ДБ, а АМ сиrнал ди
одным детектором, работающим по схеме удвоения напряжеиия на
диодах 2Дз, 2Д6 типа Д9В.
При работе в диапазонах ДВ, СВ и КВ используется АРУ, при-
чем она осуществляется изменением напряжения смещения на базе
смесителя (первый транзистор микросхемы 2MCl). Напряжение CMe
щения подается с эмиттера транзистора микросхемы 2МС3 (первый
каскад УПЧ тракта АМ сиrналов), КОТОРЫЙ в свою очередь управ-
ляется постоянной составляющей напряжения детектора, подавае-
мой с фильтра 2R19, 2С 36 на базу этоrо транзистора.
Для повышения стабильности работы приемника используется
стабилизатор иапряжения (микросхема 2lНC2). С вывода 9 микро-
схемы стабилизироваиное иапряжение 3,5 В в режиме ЧМ пода-
ется на блок УКВ (через контакты 17, 18 К.'1авишноrО пеРеключателя),
а также через резисторы 2RII, 2RIБ в базовую цепь траизистора вто-
росо каскада УПЧ ЧМ (2МС3). ДЛЯ поддержания постоянства 3TO
со напряжения при изменении температуры окружающей среды слу-
жит терморезнстор 2R17. С помощью стабилитронов 2ДI и 2Д2 CTa
билизируется напряжение смещеlIIIЯ базовых цепей первоrо каскада
УПЧ ЧМ (пеРВbIЙ транзистор микросхемы 2МСl) II третьесо касиада
УПЧ AN!. (2МС4). В режиме АМ аllаЛJПIЧНЫМ способом ,:табилизи-
рУЮI"СЯ напряжения питания rет('родина (второЙ транзнстор микро-
11
11
104
схемы 2МС1) , цепи базы транзисторов первоrо каскада (2МС3) и
второсо каскада УПЧ АМ (2МС4).
Предварительное усиление низкой частоты осуществляется МИК
росхемоЙ 2МС5, содержащеЙ пять транзисторов, включенных по схе-
ме с непосредственноЙ связью. Первый каскад усилителя собран
по схеме 9миттерllоrо повторителя, обеспечивающей высокое входное
сопротивл иие. С выхода микр?схемы сиrнал поступает на фаЗОИII
верТОрНЫН каскад, выполненныи иа транзисторах 2Тl и 2Т 2 . Выход-
нОЙ каскад собран по двухтактиой схеме иа транзисторах 2Тз и 2Т4.
Усилитель lIаrружен на динамическиЙ rромкоrоворитель тнпа
0,5 [Д-30 с полным сопротивлением звуковgй катушки 10 Ом. Уси-
лителЬ охвачен обратной связью по постоянному и перемешlOМУ то-
кам. Напряжение отрицательной обратной связи снимается с ВЫХОk
носо каскада и подается на выводы 3 и 8 микросхемы 2МС5.
ПеременныЙ резистор 2R9 изменяет сромкость звучания радио
приемник а, резистор 2R8 полосу воспроизводимых частот.
Конструктивные особеиности радиоприемника, а также моточные
даниые контурных катушек приведены в [24].
Спортивныи радиоприемник
для «охоты на лис»
Радиоприемник для «охоты на лис» должен иметь высокую чув-
ствительность и избирательность, большой динамический диапа
зон, хоrошую точность пеленrации, высокую надежность в условиях
тряски и толчков, быть экономичным в питании, удобным в обраще
нии, иметь малые rабариты и массу. Kpo!<le тосо, оБЫЧIIО радиопри-
емник оснащается рядом дополнительных устройств, позволяющих
оценивать расстояние и повышающих точность пеленrации «лисы» В
ближней зоне.
Радиоприемник состоит из аитеииы направленноrо действия,
УВЧ, смесителя, первоrо и второсо rетеродинов, УПЧ, детектора,
УНЧ и дополнительных устройств: обострителя, пороrовоrо индика-
тора, TOH ceHepaTopa, используемых при ПОИСI{е «лисы» В ближней зо-
не и тон-rеиератора с управляемой частотой.
ПРИНIlИПllальная схема радиоприемника приведена на рис. 3 5.
В приемнике испо.%зуется рамочиая антенна, витки которой поме-
щены в алюминиевую трубку. Контур антенны с помощью KOHдeH
сатора С 2 настраивается иа среднюю частоту диапазона 3,55 М[ц.
для получения диаrраммы направленности антенны в виде «кордио-
иды» к контуру рамочной аитенны с помощью переключателя П под-
Ключается штыревая aHreHHa. Входной сиrнал снимается с ка;ушки
Связи и подается на УВЧ
Усилитель высокой aCTOTЫ собран на микросхеме МС1, которая
аrружается на двухконтурный полосовой фильтр. Фильтр имеет по-
осу пропусканпя 300 к[ц, которая достиrается расстройкой KOHTY
OB L 4 С Б И L Б С 7 относительно средней частоты диапазона, а таl{же их
Унтированием резисторами Rз, R4. Усиленный сиrнал высокоЙ час-
тоты снимается с катушки L6 и подается на смеситель.
JI Смеситель собран на микросхеме МС2. Наrрузкой смесите.1Я яв
яется резонансный контур L 7 C 8 . Сюда же поступает напряжение с
первосо сетероднна, спимаемое с катушки L 1 Б.
. 105
R z 101(
АШ
С,!
3,3
Lz
С зz 3,Зпfр
Рис. 3 5. Принципиальная схема спортивноrо радиоприемника на
11
I1
106
R ,з
51<
c ,g J3T
Дз
Ll1
Д1В
L1O
С ' Ч i R71
З3т 5,511
Д7
Д18
3,31<
П,;
.
R3'I
RyO
101<
5101<
T
5. -тбв
..L
"'TI
3,5 МI'ц на интеrральных микросхемах.
107
Первый rетеродин приемника выполнен на микросхеме МС5 по
схеме с индуктивной обратной связью. Контур rетеродина L 16 С 26 С 21
Ilерестраивается в заданном диапазоне с помощью переменноrо КОН-
Д HcaTopa С 26 . На втором транзисторе этой же микросхемы собран
вторuй rетеродин радиоприемника по схеме с емкостной обратной
связью. Контур BToporo rетеродина L l7 С З1 иастроен иа частuту
466 к[ц. Напряжеиие BToporo rетеродина подается на последпий
Бзскад УПЧ и далее иа амплитудный детектор. При приеме радио-
телеrрафных посылок передатчика на иаrрузке детектора выделяются
посылки частотой 1 к[ц, которые усиливаются УНЧ и прослушИва-
ются в телефонах.
При работе приемника с друrими rенераторами второй reTepo-
дин отключается переключателем П в .
Усилитель промежуточНой частоты выполнен на микросхеме МС3.
Ilриемник имеет две полосы пропускания: 7,5 к[ц при подключении
11ъезокерамическоrо фильтра ПФIП и 1,5 к[ц при подключении квар-
ueBoro фильтра КФ, Усиленный сиrнал промежуточнОй частоты сни-
мается с IШТУШКИ связи L 10 И поступает на оконечный каскад УПЧ,
собранный па транзисторе Т 1 по схеме ОБ. Наrрузкой оконечноrо
каскада УПЧ служит контур L 12 C 16 - Напряжение, усиленное оконеч-
11ЫМ каскадом УПЧ, снимается с катушки связи и поступает на .ам-
п, итудный детектор, собранный на диоде Д6 по обычной схеме.
Предварительный каскад УВЧ собран на микросхеме МС4, око-
нечный на транзисторе Т 2 - Наrрузкой усилителя являются низко-
омные телефоны. Усиление тракта УПЧ реrулируется переменным
резистором R7 путем изменения напряжения питания на микросхеме
МС3. При поиске «лисы» в ближней зоне переключателем П З вклю-
чается обостритель диаrраммы направленности, собранный на дио-
дах Дl, Д2.
[енератор тональной частоты выполнен на микросхеме МС6 11
предназначен для тональной модуляции амплитудно-манипулирован-
Horo снrнала Прll ближнем поиске, Коrда пеленrация «лисы» с по-
мощью BToporo rетеродина затруднена. Детектор на диоде Д7 слу-
жит для подачи управляющеrо напряжения смещения на специаль-
ный reHepaTop, являющийся пороrовым индикатором уроння сиrнала.
При напряжении 0,3 В reHepaTcp начинает rенерировать им-
пульсы с частотой 5-------20 [Ц, поступающие на базу транзистора око-
нечноrо каскада УВЧ и ПРОСЛУШIlваемые операТОРОМ. Проrрадуиро-
иав положение ручек усиления радиоприемника в определенном мас-
штабе, можно с помощью ИНДlIкатора оценить уровни приходящеrо
сиrнала и примерную дальность до «лисы».
Тон-модулятор с изменя мой частотой выполняет нескодько
фУНКЦИЙ: дает возможность хорошо различать на слух уровни сиr-
пала «лисы» при пеленrовашlИ, может «обострять» максимумы и МII-
нимумы диаrраммы направленности антенны за счет изменения 'шс-
'юты модуляции, расширяет динамический днапазон приемника.
При отсутствии сиrнала напряжение на базах транзисторов T .
Ts равно иулю, на транзистОр Т7 подано только напряжение +1,4 В.
Каскад работает как блокинr-rенератор. По!!вление слабой несущей
будет отмечено как свист. При увеличении амплитуды сиrнала на
диоде Дs более 0,5 В диод открывается, на коллектор Т7 подается
растущее напряжение, что приводит к увеличению амплитуды и сни-
жеиию частоты повторения импульсов. В этом режиме наиболее за-
метны изменения входноrо напряжения сиrнала, что позволяет ис-
пользовать ero для «обостреиия» диаrраммы нанраВJlенности. При
I!
108
увеличеНИII входноrо напряжения СБыше 5 В открывается диод Дз
и через транзистор Т4 наЧИllает закрываться транзистор Т6. При
этОМ возрастает постоянная времени разряда конденсатора С З4 в це-
пи базы транзистора Т7 и частота следования импульсов умеиьша-
ется. В результате этоrо расширяется динамичеСЮIЙ диапазон прием-
ника.
основные ЭJIектрические пара метры радиоприемника следующие:
диапазон частот 3,4 3,7 М[ц, чувствительность 3 4 мкВ/м, про-
межуточная частота 465 к[ц, динамический диапазон не менее 60 дБ,
rлубина реrулировкн усиления не менее 100 дБ, напряжение пита-
ния 6 В, потребляемый ток 18 мА, масса приеМНlIка 0,75 Kr,
Применение микросхем позволило значительно повысить надеж-
ность работы приемиика. При равных rабаритных размерах с при-
емниками подобноrо класса на дискретных транзисторах в схему
даниоrо приемника удалось ввестн три допот1Ительпых устройства,
существенно облеrчающих поиск «лис» В сложных УСЛОВИЯХ.
Радиоприемник разработан мастерами спорта СССР В. П. Ми-
хайлОВЫМ и А. А. Мельниковым.
3-3. МИКРОСХЕМЫ В ПОРТАТИВНЫХ МАrНИТОФОНАХ
Маrпитофоны обычно имеют в свое:>.! составе усилители зап:'си
и воспроизведения, усилитель низкой частоты, rCHepaTop тока
стирания и подмаrничиВания, стабилизатор напряжения и друrие
устройства. Основные тракты маrнитофона MorYT выполняться па
специально разработанных для этой цели микросхемах серии К237.
Их можно выполнить также на операционных усилителях.
Рассмотрю! принцип построения тракта предварительноrо уси-
лителя воспроизведения на операционных УСlIлителях КIУТ401. Уси-
158 -t
...
С'!
10,0"158
Н
Rz 101(
.....
5Юк
......
100
..
к УН"
NСl NСЗ HIYTlI01A
Рис. 3-6. Принципиальная схема предварительноrо уснлителя воспро-
Изведения маrнllтофона l1а операЮIOНI1ЫХ уси.1ителях K1YT401.
109
Выход
J/UH!JiLHbIи
r:
З! з4 8,
32
R,4"8ZH
R I S"3,3H
l'1и.НрОсрОН Rz 510 I
6!/HOCHи.M, {(з510 11
TpfLHCJi.
",м/иl
Рис. 3-7, Принципиальная схема маrнитофона
литель выполнен на трех микросхемах и рассчитан на маrнитофон с
раздельиыми каналами записи-воспроизведения.
Принципиальная схема усилителя приведена на рис. 3-6. Пер.
выЙ каскад представляет собой дифференциальный усилитель, оп-
ределяющий основное усиление тракта. Второй каскад корректирует
частотную характеристику усилителя в области низших звуковых
частот. Подъем характеристики в этой области определяется э. е.
ментами С 5 , R5, R6. Номиналы элементов, указанные на схеме, поз-
воляют получить стандартную частотную характеристику на скорос-
ти 19,06 см/с; чтобы характеристика была такой же на скорости
9,53 см/с, емкость конденсатора С 5 должна быть равна 5100 пФ,
сопротивление резистора R6==560 кОм, а на скорости 4,76 см/с
C5 8200 пФ, R6 560 кОм, Коэффициент усиления этоrо каскада
по постоянному току выбирается равным единице. Третий каскад
силителя корректирует частотную характеристику в области низ-
ших звуковых частот. На скорости 19,06 см/с частотная характерис-
тика нмеет подъем на частоте 12,8 1,[Ц, на скорости 9,53 см/с на
110
w
::. ::11
..
Я иа
: R!1(j
rpl
"'
..
"':t
>:",
""'9-
I;:S
<;:,':;:
<::>
<о
<о
,
r пц;;лЮч;;тёЛь 816 реЖ Ire.,6rJЩ 1Оu.зВеilенu. ;;;
119
M Плата2
с Х
.., 120
... I
J I
.J
на микросхемах серии К237.
частоте 10 к[ц и на скорости 4,76 см/с на частоте 5 к[ц. Подъем
определяется отношением сопротивлениЙ резисторов R e /R7, а час-
тота контуром L1C\. Конденсатор СВ предотвращает самовозбуж.
дение каскада на микросхеме МС3 в области ультразвуковых частот.
Усилитель может питаться от выпрямителя на напряжение J5
20 В. Поскольку средняя точка стабилитронов Д(, Д2 заземлена,
выпрямитель и обмотка силовоrо трансформатора не должны иметь
соединения с корпусом.
Диапазон рабочих частот усилщ ля 20 25 000 [ц, коэффици.
ент усиления при использовании низкоомной rоловки от маrнитофо-
на «Романтик-3» 100 150, коэффициент иелинеIlНЫХ искажениЙ
0,2%, подавление синфазных помех '1О дБ.
Конструкция, изrотовление и наладка тракта приведены в [17].
Возможности применения микросхем в маrнитофонах проил-
люстрируем на примере портативноrо KacceTHoro маrнитофона. Он
раСсчитан на запись и воспроизведение речевых и музыкальных про-
rpaMM. Предусмотрена запись С микрофона, от звукоснимателя или
111
с транс.'lЯЦИОННОЙ линии. Скорость движения ленты 4,76 см/с, коэф
фнциент детонации не более 0,6%. Запись ПРОИЗIЮДИТСЯ по двум
дорожкам на кассеты типа C 60 (ширина ленты 3,81 мм, толщина
18 мкм, длина 90 м). Длительность звучания 2Х30 МИI!. Частот-
ный диапазон канала запись воспроизведение 60 6300 1 ц при He
равномерности частотной характеристики не более 6 дБ, относи-
тельный уровень шума не хуже 42 дБ. Выходная мощнuсть
0,3 В.А при коэффициенте нелинейных искажений 5%. В маrнито-
фоне есть линейный выход, на котором обеспечивается напряжение
300 мВ прн коэффициенте нелинейных искажений 0,7%. Питается
маrнитофон от шести элементов 343 или от сети ч рез стабилизи-
рованный выпрямитель напряжением 9 В.
Принципиальная схема маrиитофона представлена на рис. 3 7.
Она состоит из универса.'Iьноrо усилителя записи и воспроизведення
на МС1, оконечноrо уснлителя записи и выпрямите.!JЯ для индика
тора на МС2, reHepaTopa тока стирания и подмаrничивания и стаби-
лизатора напряжения на МС3. УВЧ на МС4 и двух транзисторах
TI и Т 2 . Работа основных трактов подробно рассмотрена в Э 2 4.
В режиме «Воспроизведение» сиrнал снимается с универсальной
rоловки MF 1 и через переhлючатеJIЬ ВI и конденсатор С 2 подается
на вход 14 микросхемы МС1, УСИJIИвается шестикаскадным УСНЛtI-
телем и с выхода 5 через конденсатор C 10 , резисторы R12, RI3 и це-
почку С 2Б R 22 попадает на вход 3 микросхемы МС4 предварительно-
ro УНЧ, а затем' на оконечный каскад па транзисторах ТI и Т 2 .
Оптимальная амплитудно частотнан характеРИСТИhd усилитеJШ
воспроизведения задается цеПОЧIШМИ R 5 C;;, R 4 C 4 , R3R7C8R8, C 12 L 1 .
При этом подъем низких частот достиrает 22 дБ, верхних 15 дЕ.
Пuдъем высоких частот устанавливастся резистором R8 реrулировка
тембра звучания переменным резистором RIO' РеrУЛИРОIJка TpOMKO
ци воспроизведения осуществлнеrся переменным резистором R 1З .
Коррекция частотной характеристики УВЧ осуществлястся цепочка
ми C 25 R 22 , C 27 R23.
В режиме «Запись» сиrнал поступает через uдин из входо!} Mar-
нитофона и далее через конденсатор C 1 , персключатель BI, конденса-
тор С 2 на вывод 14 микросхемы МС1, на которой выполнен прсдва-
рительный усилитель записи. Затем сиrнал через конденсаторы С ю
и С 1з подается на оконечный усилитель записи на МС2. lСИJlенныЙ
сиrнал с выхода 7 микросхемы постунает через цепочку R 18 C 18 ,
RI C22, L 2 C 20 иа записывающую rоловку MF1. Одновре IСIIIIО иа эту
же rОЛОIJКУ подается TOl{ подмапшчивапия с ВЫIJОДОВ 4 и 5 TpaHC
форматора ТРI reHepaTopa подмаrничиваиия и стирания. (Маrнит-
ная rоловка стираН!!я MF2 подключена параллельпо к этим же вы-
водам трансформатора). Установка тока записи ПРОИЗВJДИТСЯ пере
мснцым резистором R 18 . уровня записи резистором R 2 . Ток под-
маrничивания реrУЛllруется резистором R20. Подъем УРОl1НЯ низких
частот осуществляется цепо'!Кой C I4 R I6 и может изменяться IШ 6 дБ
переменныы резистором Rl1' подъсм уровня высоких частот цепоч-
кой 1-1 C 12 .
Стабилизатор скорости вращения двиrателя представляет собой
КJIЮЧ на транзисторе Тз, реrулирующий ток, протекающшi через об-
мотки электродвиrателя M 1 , в зависимости от положения контш,-
тов центробежноrо реrулятuра. Для уменьшения уровня помех от
двиrателя использованы дроссели ДР2, ДРз и конденсаторы С з2 ,
С ЗЗ и С з4 . Индикатор ИЛ 1 в реЖl!ме записи показываст уровень си-
rиала, в режиме воспроизведения напряжение питания.
3-4. ТЕЛЕВИЗОРbl
ТрalПЫ цветных телевизоров
На интеrральных микросхемах MorYT быть выполнены все тракты
черно-белых и цветных телевизоров. Рассмотрим основные из них.
Тракт изображения цветиоrо телевизора может быть выполнен
на трех микросхемах серии К224 и пяти транзисторах. Он содержит
уПЧИ, видеодетектор, детектор разностной частоты звука, АР;}' и
яркостный Iшнал (бсз оконечноrо мощноrо Iшскада).
Принципиальная схема траl\та приведена на рис. 3 8. На входе
упЧИ включен фильтр сосредоточенной селекции, формирующий ам-
плитудно-частотную и фазовую характеристики, а также создающий
необходимую селективность по соседним каналам. УПЧИ содержит
три каскада: первый выполнен на транзисторе ТI и обеспечивает ре-
rулирование коэффициента усиления тракта; второй и третий KaCKa
ды выпо./tнены на микросхемах по схемам каскодных усилителей.
Напряжение, снимаемое с делителя R 2 , R5, R6 на базу транзистора
Tt, подбирается таким, чтобы ТОI\ эмиттера этоrо транзистора был
равсн 3 4 мА. При этом усиление УПЧИ ыаксима.'lbНО. Если сиr-
иал на входе телевизора по какой то причиие превышает некоторый
уровень, то из-за действия АРУ напряжение между базой и эмит-
тером транзистора Тl увеличится. Это понлечет за собой возраста-
ние тока эыиттера транзистора и как следствие уменьшение уси-
.пения УПЧИ. Наrрузкой пuследнеrо каскада УПЧИ является
полосовой фильтр L 7 C 20 . L B C 28 . УПЧИ работает на два детектора.
Первый, выполненный на диоде Д3, выделяет сиrнал разностной час-
тоты 6,5 Mru звуковоrо сопровождения, а второй, на диоде Д4
сиrналы яркости и цветности. Для подавления СИПIaла несущей час-
тоты звука 31,5 MI'u параллельно входу видеосиrнала подключен ре-
жекторный контур C26L9C27.
Предварительный видсоусилитель яркостноrо Iшнала выполнен
на микросхеме МС3 и транзисторах Т 4 . Т5. С микросхемы видеосиr-
иал поступает на блок цветности и на систему АРУ. Наrрузкой мик-
росхемы служит линия задержки Л3 на 0,7 мкс. До и после линии
задержки включены режекторные контуры С з5 L l1 и СзаL12,' настроеи-
ные соответственно на частоты 4,7 и 4,0 l\Н'ц. Они ослаБЛilЮТ сиr-
налы цветности поднесущих частот, которые для яркостноrо канала
являются помехами. Такая рсжекция принодит к потере четкости
изображения, поэтому пр дусмотре}jа возможность антоматическоrо
ВЫКлючения режекторных контуров при приеме черно-белоro изо-
бражения. Это осущеСТ1Jляется при помощи ключевоrо каскада на
траизисторе Т4. На ero базу поступает оТ!{рывающее или закрыва-
Ющее напряжение с блока цветности. В результате при открытом
транзисторе режекторные контуры оказываются подключенными
к ЛЗ через малое сопротивление насыщешюrо траНi'истора и ослаб-
J!Яют сиrналы соответствующих частот. Если же транзистор закрыт,
то Контуры отключены и ослаблеШIЯ сиrналов не происходит.
Задержанный видеосиrпал через эмиттерныи повторитель иа
траНЗисторе Т5 и реrулятор контрастности поступает иа блок форми-
РОвания сиrналов KpacHol'o, СИllеrо и зеленоrо цветов. В цепь базы
Этоrо транзистора включсн режекторпый фильтр L 1о С з7 , настро-
еиный на резонансную частоту звука 6,5 Mru.
СИСтема АРУ состоит из ключевоrо каскада на транзисторе ТЗ и
УСИJ!ителя постоянноrо тока на транзисторе Т2. Видеосиrнал отрица-
112
8 442
113
+228
Я7 68
Я'9
ЗJO
Сп
Я 1
Я 16 ",7/( л- /(Т8С
Рис. 3 8. Принuипиальная схема тракта изображения
тельной полярности через резнстор R21 поступает иа базу транзистора
т 3, а на ero эмиттер подается запирающее напряжение с делитсля
R 1 6, R I1 , R19, которое определяет исходный режим работы ключево
1'0 каскада. Переменный резистор R16 позволяет изменять пороr cpa
батывания АРУ.
С обмотки выходноrо трансформатора строчной развертки на
коллектор этоrо транзистора и конденсатор С l1 поступзют И!",пуль
сы напряжения обратноrо хода луча размахом около 35 В отриuа-
тельной полярности. Так как эти импульсы по времени совпадают
с синхроимпульсами строк видеосиrнала, то при напряжении видео
сиrнала, превышающем пороr срабатывания ключевоrо каскада, TpaH
зистор Т3 открывается. Импульсы коллекторноrо тока транзистора
заряжают конденсатор С l1 и на нем создается положительное напря
жение, которое через резистор R15 подводится к базе транзистора
Т 2 . Рсrулирующее напряжение с выхода системы АРУ подается на
первый каскад УПЧИ и через цепочку дополнительной задерЖЮl
114
к УПЧЗ R z9 з:rо
Д5 Д81ЧД C S6 zo,O"Z58
R 35 1,51(
...
<:::> 3,ЧВ
R зо
360
С з1t 91
+'1,18 А
,....
цветноrо телевизора на микросхемах серии 1(224.
"" '" ...
"" ... ...
Q:<:C:"'=
1{ бл ; к!!
и,Ветности,
",,::1
iS-
1:; <:>
'" >::
'" t:'I
, :С ig
>о;
Д1R 1 на УВЧ селектора каналов. Цепочка дополнительной задержки
работает так, что усиление в селекторе каналов начинает умень-
шаться после Toro, как сиrнал на ero входе превысит напряжение
1 мВ. Это позволяет получить лучшее отношение сиrнал/шум на
ВЫХОДе телевизора при относительно малых входных сиrналах. За
держку реrулировки усиления в селекторе каналов можно изменять
переменным резистором Rl. Начальное напряжение, подаваемое н1l
Первый каскад УПЧИ, в режиме максимаЛЫlOrо напряжения уста-
навливается подстроечным резистором R5.
Тракт изображения имеет следующие пара метры: чувствитель-
Ность не хуже 600 мкВ, избирательность на участках 30, 31,5 и
41 Mru не менее 40 дБ, а на частоте 39,5 Mru 36 дБ. Диапазон
реrулировки АРУ не менее 40 дБ. Полоса пропускания усилителя
5,5 Мrц прн неравномерности частотноЙ характеристики в полосе
Пропускания (33,2 36,5 Mru) не более 1,5 дБ. Уровень неискажен
HOro видеосиrнала на Ilаrрузке Бидеодетектора 2 В. Предваритель
8*
115
ный видеоусилитель яркостноrо канала усиливает сиrнал не
чем в 1,5 раза. Подавление сиrналов цветности на частотах
4,7 Mru составляет 12 дБ, а сиrнала разностной частоты
6,5 Mru 16 дБ.
Конструкция тракта и ero наJLaживание оппсаны в [20].
Тракт цветности содержит каналы прямorо и задержанноrо Сll1"-
налов электронный коммутатор с симметричпым триrrером, капат.I
«сипс;о» И «KpacHoro» снrналов цветовой синхронизации и уст,рой_
ство опознавания (рис. 3.9). На блок пветности поступает сиrпа.
из тракта изображения. Фильтр 1 на входе блока обеспечивает кор-
рекцию высокочастотных предыскажепий, введенных на телецентре.
В канале прямоrо сиrнала пронсходит усиление СИПIaла изображе-
ния в предварительном усилителе 2 и оrрапичение в усилителе-оrра-
ничптеле 3. Далее прямой сиrнал подается на электронныЙ коммута-
тор 7, в канал задержанноrо сиrнала и на селектор снrналов цвето-
вой синхронизации. Соrласующий каскад 4 обеспечивает соrласова-
ние сопротивлений прямоrо канала и линии задержки 5, которая за-
держивает сиrнал на время, равное длительностн строки (63,8 МКС).
Задержанный сиrнал через усилитель 6 подается на электронныЙ ком-
мутатор, работоЙ KOToporo управляет симметричныЙ триrrер 17, пе-
рсключаемыii импульсами, поступающими из блока строчноЙ раз-
вертки.
Электронный коммутатор разделяет частотно- моду лированпые
«синий» И «красныii»'пветоразностные сиrналы. Первый из них через
усилитель-оrраничитель 8 и усилитель 9 подается на частотный дис-
криминатор 10, а второй через аналоrичпые каскады 11, 12 на
дпскримпнатор 13. Оба выделенпых на выходе дпскримннатороп Пве-
торазностных сш"нала поступают в фор шрователн пветовых сиr-
налов.
В предварительном усилителе-оrраничителе 14 происходит orpa-
ничение поступающеrо сиrнала. Из последнеrо в селекторе 15 выде-
ляются радпоимпульсы пветовоЙ синхронпзации. Так как они пере-
даются во время кадровоrо rасящеrо импульса, селектор открывает-
ся только на этот промежуток временп импульсами, поступающпми
с TpHrrepa кадровых импульсов 19.
Радиопмпульсы детектируются в амплитудном детекторе 16, и на
ero выходе появляются импульсы пветовой синхронизапии. Этп им-
пульсы подаются на симметричный триrrер коммутатора и коррек-
тируют ero работу, так чтобы «синий» и «красный» цветоразностные
сиrналы поступали в свои каналы, а не наоборот. Кроме Toro, ИМ-
пульсы пветовой СИНХРОНИ;JaЦПИ поступают на каскад ОПfJзнавания
сиrналов цветности 18, изменяя ero состояние. Прн этом на усили-
тели ЦБеторазностных сиrналов 9 и 12 подается открывающее на-
пряжение. Оно также подается на ключевоЙ каскад предварительно-
ro вндеоуснлителя в тракте изображения, KOTOpbIll подключает ре-
жекторные контуры, ослабляющие сиrналы пветности в яркостном
канале. Это улучшает качество nneTHoro изображения.
Тракт выполнен на десяти микросхемах серин К224. ПРЮЩИПИ-
альная ехема показана на рис. 3-10. Снrнал с видеодетектора ярко-
CTHoro канала тракта изображения снимается на фильтр коррекпии
предыскажений L1С з сколоколообразной аМПЛИТУДIlо-частотной ха-
рактеристикоЙ. Он настроен на частоту 4,28 Mrn и имеет полосу про-
пускания 250:t50 Krn. Далее сиrнал попадает на выпод 5 мпкро-
CXe!\IbI МС1. На траизисторе Т4 этоЙ микросхемы собраН предвари-
тельный усилитель, а на транзисторах Тl и Т 2 УСИШlТель-оrраничиrель
менее
4,0 и
ЗВУКа
GDlflJHJH:J Х/9{10ШiJ{}h
YVIJlfдшvgоdТlw(JоФ )1
л
.....
."",
<:>
f.J
Jj
<\:j
<t;,
'"
Ii
1 r-
'" t:j, о>
"'<:;
I '
:О'"
t:;tJ
с::!
""
.
I::,
<:>t:j l
",:::t
"':::t.
L.
r-.
t:> ,-
'" '
I t<)
M
0::;'"
t:j:::!,
>::'"
L.
о:
;:1
I::
"'с::!
R%
1::'"
::.;;
116
"-
...,
]
., '" t:j
t:j
:;
::.::;:1
С:,;:I
%
"'
';:!
..%
'- ';
i i .
t:I ,
r.:: L_ r '.J
i:J
Ii
<>'
' i y r' ---,
, .
I:: о>
::r
, ::i>.
L.T,.J
r' L.. .:
"';:1
:<;
'" '
I
ft
Q,) ::1.
L_
а
r-.
.....
'::!
'"
'"
::! "
i j l '
""''''
"'::1
<:;",
С::!'" r-.
!}
i:!"' I '
'"
"
:s!
:::! Е-о
u
'" О
t :I:
Е-о
'" Q.I
"" '"
'" ::f
t:I с\1
<:t. Е-о
':::! :.:
с\1
'"
"" Е-о
<:>
!} с\1
:;:
<.j Q.I
Х
u
<:> n:
с\1
:I:
"':: о-
:>.
Е-о
:.:
:>.
а.
Е-о
U
oi
м
t.i
:s:
Q,
117
IiТ1 МС2 11211Т2чt
3 +3,58/+3,98
+6.351+0.75
Д6
Д9Д
.Т
R
С Ч5 13
2й,ОХ 108 221(
+128
5 +1,78/+0.38
ме8
/(2 ТС2Ч1
/( б//ОХIj строчной. разВертН/L
Рис. 3 IO. IlРИНЦИllиальная схема тракта цветности
113
+10,8/+128
+3,58/0
С 1 8
8Е
12 {1
СЧ8
j о,озз 0,033
/ R з t
331( 151(
7
+1178/+0,38
МС9
IfZТС1.Ч1
ТУ
8bI:r:oiJ3
'"
""
'.f:
......
'"
+
1 ч
5 +0,38/+1,78
/(16
п
-t:.
""
'"
....,.
+
С Ч9 Ч700
'"
.t
'"
""
.,,
+
МС10
К2 ТC2lJ 1
Д7
Д9Д
R Z8
331(
+128
На микросхемах серии 1\.224.
..,
<:1
>:
...
'"
'"'
"<>
'"
1:
'"
""
$
..
.,
i':
t'I
..,
'"
13-
""
119
прямоrо сиrна.1а. Наrрузкой усилите.'IЯ является дроссель Др..
Канад задержаннorо сиrнала ВЫПО.JJнен на микросхеме МС4.
ОН состоит нз эмиттерноrо повторителя на транзисторе Т4 11 УСИ.'IlIте-
ля-оrраничителя на транзисторах Т. и Т2, наrрузкоЙ KOToporo ЯВ.'Iя-
ется дроссель ДР4. Трансформаторы LI2, [13 и L 10 , LlI соrласу_
ЮЩlIе.
Далее прямой и задержанныЙ СIIrналы поступают на электрон_
ный комиутатор, выполненныЙ на микросхемах МС2 н МС5. На вы-
ходах коммутатора в качестве наrрузок включены дроссели ДР2 п
ДР5. ЭлектронныЙ коммутатор на МlIкросхемах обладает рядом преи-
муществ по сравнению с диодным, примеНЯВШШIСЯ ранее. Переl<ре-
стные помехи между каналами цветоразностных СlIrналов в нем
удается подавить более чем на 46 дЕ. Кроме Toro, входное сопротив-
ление н динамнческпй диапазон этоrо коммутатора значительно боль-
ше, чем у днодноrо, что позволяет обойтись без соrласующих кас-
кадов.
ЭлектронныЙ коммутатор переключается импульсами, поступаю-
щнми на входы 2 и В микросхем МС2 и МС5 с симмеТРlIчноrо триr-
repa, выполненноrо на микросхеме МСВ. Триrrеры управляются от-
рицательными импульсами обратноrо хода строчнои развертки, ам-
плптуду которых можно реrулировать резистором R13. На выходах
электронноrо коммутатора цветоразностные сиrналы оказываются
распределеПIIЫМП в СВОII каналы. Канал «CIIHero» цветоразностноrо
спrнала собран на микросхеме МС3. На транзисторах Т. 11 Т 2 вьпюл-
нен уснлитель-оrраничитель частотно-модулированноrо снrнала. ОН
устраняет неравномерность амплитуды прямоrо и задержанноrо сиr-
налов на выходе электронноrо коммутатора. что необходимо для нор-
мальноЙ работы частотнorо дискриминатора. На транзисторе Т4 мик-
росхемы собран усилитель «синеrо» сиrнала. Наrрузкой каскада
служит частотныЙ днскри:.шнатор. Для коррекции формы цветоразно-
CTHoro видеОСИrIIaла ВКJIючен фильтр ДРЗСI9С20. Канал «KpacHoro»
сиrнала построен на микросхеме МС6 аналоrично «сннему» каналу.
Резистором R20 реrулируется насыщенность изображения, а резисто-
рамп R7 и R22 динамический баланс белоrо. Чтобы цветоразност-
ные сиrналы попадали в соответствующие им каналы, фаза переклю-
чения симметричноrо триrrера, а вместе с ннм 11 электронноrо ком-
мутатора корректируется сиrналами цветовой синхронизацни. Они
выделяются в селекторе этих сиrналов, собранном на микросхеме
МС7. С триrrера кадровых импульсов, выполненноrо на микросхеме
МСI0, снимаются отрицательные импульсы для открывания селекто:
ра сиrналов цветовоЙ синхронизации. На TpHrrep из блока кадровоп
развертки поступают управляющпе положительные импульсы, соот-
ветствующие обратному ходу развертки.
Селектор представляет собой усилитель, наrруженный контуром
L. 4 C 25 . На базу транзистора Т4 микросхемы МС7 подается полныil
видеоснrнал после предварителыюrо усиления и оrраничения тран-
зисторами Т. и Т 2 . Оrраничение обеспечивает стабильность амплиту-
ды выделенных СIIrналов цветовоЙ спнхронизации, что необходимо
для устойчивой работы блока цветности. Контур L. 4 C 25 настроен на
частоту 3,9 М[ц, т. е. на частоту «снней» поднесущей сиrнала опо-
знавания.
Амплитудный детектор, выполненный на диоде Д5, выдеJIяет
пять видеоимпульсов, которые и используются для корреКIlИИ фазы
переключеНIIЯ электронноrо коммутатора. С целью повышения на-
дежности коррекции фазы на выходе усилителя-оrраничителя вклю-
120
режекторный фпльтр ДР7 С 44 , настроенный на частоту «красной»
Ч несущей сиrна!lа опознавания 4,75 М[ц.
II д Для автоматическоrо открывания тракта цвеТНОСТII нспользует-
строЙство опознаваНIIЯ цветовых сиrналов на мнкросхеме МС9.
Ьи: представляет собой триrrер, аналоrичныЙ триrrеру кадров,ЫХ
импульсов на МlIкросхеме МСI0. Импульсамн кадровои ч стоты le-
ез диффереlIЦИРУЮЩУЮ цепочку С49R28..И диод Д7 устроиство опо-
навання устанавлнвается в такое устоичивое состояние, прп кото-
ом напряжение 9,8 В с вывода 1 микросхемы МС9 подается на ба-
ы транзисторов Тз микросхем МС3 и МС6. Этп rраНЗIlСТОРЫ,
открывшись, замыкают накоротко базы транзнсторов Т4 микросхем на
общий провод, тем самым закрывая каналы цветности. u
Прн прнеме UBeTHoro изображепия сиrналы цветовои сннхрони-
зации после амплптудноrо детектора поступают также на выход 7
микросхемы МС9 устроЙства опознавання. Онн устанавливают уст-
ройство во второе устойчивое состояние, в результате чеrо на базе
транзисторов Тз микросхем МС3 и МС6 создается напряжение, при
котором блок цветности открыт. При прие:\lе черно-белоrо изображе-
иия сиrналы цветовuй спнхронизации отсутствуют, поэтому блuк
цветности закрыт.
С конструкцией тракта цветноСТИ, Схемой соединения деталей H
печатной плате, моточнымп данными катушек, а также с оТ!<ладкои
тракта можно ознакомиться в [18].
Тракт формирования цветовых сиёналов трех основных цветов
в выпускаемых в настоящее время цветных телевпзорах осуществля-
ется в кинескопе, для чеrо на модуляторы из блока цветности посту-
пают цветоразностные «сннпй»,
«зеленый» и «красный» сиrналы. а
на катоды яркостный сиrнал. При
этом ВОЗНIII<ают трудности при
реrулировке яркостп и контраст-
ности изображения. Кроме Toro,
невозможно осуществить объек-
тивный контроль за правиль-
ностью матрицнрования (получе-
ния основных цветов)_ Правиль
Иость матрнцирования проверяют
визуально, по изображению, по-
лучаемому на экране телевизора,
что приводнт к субъективным
ошибкам.
В описываемом тракте фор-
Мирования цветовых сиrналов три
ОСновных сиrнала получаются до
подачи на кинескоп, что дает воз-
МоЖность проводить объективный
коитроль за правильностью их
Формирования. Величина CHrHa-
лов, подаваемых в этом случае на
КИиескоп, на 20% меньше, чем
при матрицировании в кииескопе. Кроме Toro, реrулнровку яркости
МСЖНО проводить раздельно от реrулировки i,онтрастности, изменяя
Потенцналы на модуляторах Iшш'скопа.
Структурная схема тракта формирования цветовых сиrналов,
выплнеюю!'оo на четырех одинаковых матрицах MCl MC4, Пред-
Рис. 3-11. Структурная
тракта формирования
вых сиrналов.
схема
цвето-
121
,
ставлена на рис. 3 11. В тракт из блока цветностн поступают ЦBeTO
разностный «синнй», «красный» И яркостныЙ сиrналы. Матрица МСl
служит для получения TpeTbero цветоразностноrо «зеленоrо» СиrНа
ла, а матрицы MC2 MC4 для формирования основных цветовых
сиrналов, для чеrо, кроме цветораЗНОСТНL!Х снrналов, иа них через
эмиттерныЙ повторитель 2 подается яркостныЙ сиrнал. ПолучеННые
в матрнцах цветовые сиrналы усиливаются выходными видеоусилн
телями б 8 н поступают на катоды кинескопа.
На рис. 3 12 приведена принципиальная схема тракта формиро
вания_ Он выполнен на четырех мнкросхемах. На мнкросхемы МС2
и МС4 из блока цветностн (вход 1 н вход 2) поступают цветоразно
стные «синнй» И «красный» сиrналы. Далее эти сиrиалы с ВЫХОДов
эмиттерных повторителей на транзисторах Тl микросхе:>,! МС2 н
МС4 (выводы 4) подаются на входы !матрнцы (транзисторы T2 T.)
микросхем, а также на матрицу микросхемы МСl (выводы 1 и б).
В этой матрице цветоразностный «синий» Н «красный» сиrналы
складываются в определенной пропорцин и образуют цветоразност
ный «зеленый» сиrнал. Необходимую для этоrо амплитуду «синеrо»
сиrнала получают переменным резистором RI. Показанное на схеме
включение этоrо резистора обеспечнвает стабильность режима MaT
рицы мнкросхемы МСl по постоянному току при реrулировке aM
плитуды снrнала. С выхода матрицы мнкросхе],!ы МСl снимается
цветоразностный «зеленый» снrнал, амплитуду KOToporo можно И3
менять переменным резнстором Rll' служащим наrрузкой матрицы.
Этот сиrнал поступает на микросхему МС3.
Таким образом, на матрицы микросхем MC2 MC4 подаются
цветоразностные сш-налы и яркостный сиrнал, которые складыва
ются и образуют осиовные цветовые сиrналы. Для соrласовання
входов матриц с выходом предварительноrо вндеоусилителя яр-
KocTHoro канала тракта цветности служит эмиттерный повторитель,
собранный на транзисторе Т [. Такое построенне формирователя
цветовых сиrналон позволяет получить нанменьшие перекрестные
помех н между каналами, которые неизбежны при нспользовании
матриц на резисторах. Кроме Toro, так как микросхемы усиливают
сиrналы, выходные видеоусилители работают в более блаrоприят-
ном режиме, обеспечивая при этом необходимую равномерность
амплнтудно частотных характеристнк цветовых каналов.
Выходные видеоусилители цветовых сиrналов построены по
одинаковой схеме, поэтому рассмотрим, например, канал «Сlшеrо»
сиrнала, собраиноrо на транзисторе Т 2. Для формирования необ-
ходимой аМПЛНТУДlю частотной характеристики в наrрузку усили
теля включены дроссеЛII Др! и ДР2, а для получення paBHOMepHO
[о усиления на низших 11 высших частотах спектра видеосиrнала 'П
эмиттерную цепь транзистора Т 2 введен транзистор Тз. Подбнрая
резистор R4, можно установить нанболее блаrоприятный режим
работы усилителя на транзисторе Т 2 . ДЛЯ защнты микросхем и
транзисторов от пробоя статическнми зарядами, на зыходе видео
усилителя включена защнтная цеrючка из диодов Д! И Д2.
Конструкция блока, осциллоrраммы напряжений в различных
точках, налаживание тракта приводятся в [22].
Тракт звука может быть Dыполнен на трех микросхемах серии
К224 и прнменим как в чеРIIO белых, так и в цветных телевизорах.
Принципиальная схема тракта приведена на рис. 3 13. Тракт со-
стоит из усилитеJ1Я промежуточноii частоты звука (УПЧЗ), выпол
иенноrо на микросхеме К2УС248. детектора отношеннй на К2ДС242
122
Н 6 1О/(
'Вхо0 1
150+
r Н 9 6.8/(
...... +758 .
"Т2I(Т60'lА Др 1 1Z5н/(( ДРz
Н,38 Z50HI<r
+
1508
Е
С , Д1ДZZ3Б
8ыхо81
196,8/(
861хоВ4
Вх08Е
R з2 6,8к
НЕО
.., 1,61(
""
., 11.22+68
180
Н 21 RE
1,11< 1,11{
ДРб
250,..,1« I
Д5 Д2ZЗБ
Д62
ДZZББ 8ыхо9;/
"
Рис. 3 12. ПРIIIЩllпиальная схема тракта формирования цветовых
сиrналов на Мl1кросхемах серин К224.
123
124
""
""
+-
..""
ct:: _
'"
"
.;-'"
",,,,
...
'" ;; "'>
<\i
:о::
""
",,"'"
...
+-
'"
"'''''
" -
...;::;,
""....
...'"
""....
""
:2 g 'J х О'{JJ Z'з <о
""
",.
"""'>
<.) <->
..., ""
сс. "'"
",.
""
<-><->
..,. ::ii ::>, ..."
<\i
ос: '" :r.:
....
..,.
..
'<t'
""
""
:<:
:<:
р..
Cl.I
u
и усилителя низкой частоты, собранноrо на мнкросхеме К2УС245 и
четырех дискретных транзисторах.
Снrнал разностной частоты 6,5 М[ц выделяется ПО,10СОВЫМ
фильтром LIСIС2L2СЗС4 И нодается на микросхему MCJ, которая
усиливает н оrраничивает сшнал. НаrрузкоiI микросхем ЯIJляется
фазовращающнй трансформатор, образованный катушками Lз L5,
который с микросхемоЙ МС2 оfiразует детектор 01ношеннЙ. Сим-
метрирование ветвей наrрузки, необходимой для улучшения подав-
ления паразитной амплитудной модуляции, производится резнсто-
ром Rl.
С выхода детектора отношениЙ сиrнал звуковоЙ частоты через
реrуЛЯТОр rромкости R2 поступает на вход УНЧ. ПредварительныЙ
пятикаскадный усилитель выполнен на микросхеме iVIC3. [лубокие
отрНllательные связи по постоянному току и переменным токам
обеспечивают высокие показатели усилителя. С выхода 9 микро-
схемЫ сиrнал поступает на фазоннверторныЙ каскад на транзнсто-
рах Т] и Т 2 . ВыходноЙ каскад УВЧ собран по двухтактной бсс-
трансформаторной схеме на транзисторах Тз и Т4 И наrружен на ди-
намнческую rоловку Тр.
Электрические иараметры тракта: чувствительность не хуже
2 мВ, полоса пропускания УПЧ не менее 250 к[ц, уровень выход-
Horo снrнала на наrрузке детектора не менее 250 мВ (при девна-
ции частоты :1:5 к[ц), максимальная выходная мощность при соп-
ротивлении наrрузки 8 Ом и нелинеi'1ных искажениях 2% 1 Вт;
полоса воспроизводнмых частот УНЧ 100 15 000 [ц, потребляе-
мый трактом ток в режнме молчания (нрн напряжении питания 12 В)
не более 16 мА.
Конструкиня тракта н порядок отладкн опнсаны в [19].
ro
:;;
Cl.I
u
О
р..
::.::
:s::
:s
ro
:I:
rn
::.::
;>,
О)
ro
Е-<
::.::
ro
р..
Е-<
ЛюбительскиЙ портативный телевизор «Микрон 2с»
Телевизор рассчиrан иа прием сиrналов станцнй, работающих
на любом из 12 телевнзионных каналов MeTpoBoro диапазона волн,
и выполнен на 6 микросхемах серии К224 и 22 транзисторах.
Чувствительность ero не хуже 50 мкВ. Размер изображення
45Х35 мм, четкость 350 линиЙ, число rрадацнй не менее 5. Выходная
мощность УНЧ 50 мВт. Мощность, поrребляемая от аккумулято-
ров, 2,8 Вт, а прн питанни от сети 6 В.А.
Телевнзор выполнен в виде двух блоков, соединенных между
собой rибкнм кабелем. В блок высокой частоты (ВЧ) входят се-
лектор каналов, УПЧИ и 3, видеодетектор и предварительныЙ
каскад видеоусилителя, детектор отношеннЙ и предварительные
каскады УВЧ АРУ, а также телескопическая антенна н нсточник 111[-
танин. Блок видеоконтрольноrо устройства (ВКУ) содержнт вы-
ХОДНЫе каскады УНЧ и видеоусилителя, rромкоrоворнтель и кине-
сКоп, узел сннхронизаllИИ, блоки кадровоЙ и строчной разверток
с выпрямнтелями напряжений питания кинескопа, блок видеоуси-
JIителя н цепи подстроЙкн частоты rетеродина селектора каналов.
Разделение на указанные блоки позволило уменьшить rабариты и
Массу (до 450 r) видеОКОlIтрольноrо устройства, которое при пе-
ремещениях находитrя в руке. Блок ВЧ можно носить в кармане
I1ли подвесить на ремне через плечо. Ero Macra 700 r. Блоки свя-
заны между собой мноrожильным кабелем длиной 0,8 м.
Структурная схема телеШ130ра прсдставлена на рнс. 3.1'1.
Сиrнал с телескопическоЙ антеЕНЫ Ан поступает на селектuр «ана-
ro
:;;
Cl.I
u
t>:
'"
:I:
,.Q
<;
ro
:s::
t::
:s::
::!
:I:
:<:
р..
t:::
м
CQ
u
:s::
о..
125
«::,
t:'I
'"
'"
t:'I
'о;:
:::!
":j
:::,-
">
, !i'
<.>
'
",,'о;:
E::
\::!
>::
:o::
<::'I:::i..
[ '1
'"
Q:\
::::!
""
'tS
::::!
<:Q
'-с>
t')
:::!
.
""
t:'I
""
">
:::!
е:
:о::
t:'I
....""
о:
'" 1::1
<...>'"
, ,
126
':::!
<::.
<::.'"
"'
:0::""
<::.
C>Q
::"
"'-
"'=
..
r..: с;:,,'
1
...,
":
<:::>
:::!
'с
'
"" <::.
;:;,
\::!
t:3
":
>
<::.
<::.
...,
<>::>
....,. "'>
'='!....... :::s
....
""
.
-1-
t::3
t')
':::1
"'
:::!",,
<::.
<.>
"'"
:о::
\::j
I
...,
""1
>::,
. .JJ
u
:t:
е
cl.
;.:
"
с<3
cl.
е
м
:.:
'"
(])
ос;
(])
Е-
е
....
е
;.:
u
..а
ос;
(])
Е-
Q
ос;
:о::
<::.
'"
::s
(])
><:
C.J
о:
с<3
:t:
cl.
»
Е-
:>::
»
cl.
Е-
U
q:
с::,
c..i
:t:
а.
лоВ блока ВЧ, который содержнт УВЧ, смеситель и reTepolllIH.
НаrруЗКОЙ селектора каналов служит фнльтр сосредоточенной ce
лекЦИИ ФСС, в котором формируется необходимая частотная xa
рактеристика тракта сиrнаЛ(II] изобраЖ !1I1Я телевизора. После
ФСС сиrнал усиливается в каскадах У ПЧ И н выделяется
полосовым фнльтром ФПЧИ. В видеодетекторе, являющемся Ha
rруЗКОЙ фильтра, телевизионныЙ снrнал детектируется н далее ви
деосиrнал и сиrнал звуковоrо сопровождения усиливаются в предва
рительном каскаде видеОУСИЛlIтеля блока ВЧ. Эти сшналы с НaI'рУЗ
ки каскада поступают в узе.'! АРУ, управляющее напряженне с KO
Toporo подается на первый KaCI{an УПЧИ J, а затем па селектор
каналов.
Сиrнал 3BYKOBorO сопровождения на выходе видеоусилителя
отделяется от видеосиrнала фиЛ!,тром ФПЧ3 1 и поступает на
упчз, а затем декодируется дробным детектором (ФПЧ3 JJ и
иикросхема МС5). Далее сшпалы звуковоrо сопровождения уси
ливаются предваРlIтеЛЬИЫ'VI УНЧ.
Впдеосиrнал и сиrнал ЗВУКОIJоrо сопровождения поступает по
кабелю, ссединяющему через разъем Ш, блок ВЧ с ВКУ,. на BЫ
ходные каскады усилителей этих сиrнаЛОIJ. В б,токе ВЧ размещен
также источник питанпя, с помощью KOToporo получают либо от ce
ти, либо от аККУМУЛЯТОрОIJ напряжение +7 В. Выбор источника ПII
тания осуществляется переключателем.
В ВКУ усиленные в выходных каскадах IJидеосиrнал и сиrнал
звуковоrо сопровождения поступают соответственно на кинескоп fI
на динамическую rоловку. В узле синхронизации происходит OT
деление синхросмесн от видеосиrнала и разделение синхроимпуль
сов кадровоЙ и СТРОЧНО/I разверток В блоках кадровоЙ и строчной
разверток формируются нмпульсы пеuбходпмой формы и амплиту
ды пнтання кадровоЙ и строчноЙ катушек отклоняющеЙ снстемы
кинескопа. Импульсы напряженпя, возникающие в выходном TpaHC
форматоре блока строчноЙ раЗIJерткп. используются в выпр.ямите
лях, создающих напряжения для питания кннескопа н напряженне
для питания BbIxonHoro каскада видеоусилителя и цепи нодстроЙки
частоты reTeponHHa селектора снrналов.
Из ВКУ в блок ВЧ по кабелю поступают импульсы строчноЙ
развертки для работы узла АРУ н напряженпе с ре:шстора «HaCT
роЙка» для подстроЙки частоты rетеродина селекrора каналов.
Принципнальная схема телевизора изображена на рвс. 3.15.
В телевизоре применен сериЙно выпускаемыЙ селектор каналов
ПТК.II, Для электронноЙ подстроЙки частоты rетеродина к ero
контуру подключается варикап, подбирае IЫЙ экспериl\1снталыI..
Смещение +50 В на варикап подается с переменноrо резистора
R з9 , расположенноrо в блоке ВКУ. Сместнте.% селектора каналов
наrружен на фсс (LI L6, Ci C8). ПервыЙ кзскад УПЧИ собра.н
на транзисторе Тl [Т328А. В этом каскаде осуществляется АРУ.
Далее сиrналы усиливаются каскадами УПЧИ, собранными на мик-
Росхемах МСl 11 МС2. НаrрузкоЙ последнеrо каскада служит по
J!ОСовоЙ фильтр L7 L8 С'2 с 1з C 14 . сшпалы KOTOporO поступаюr на
Вндеодетектор (днод Д, типа ДI8). Вllдеоснrнал с детектора че
рез фильтр НИЖНIIХ 'lacToT ДР1, С'5, C 16 поступает на МIIкросхему
Мсз, а затем в кабель, соединяlOЩИЙ блuки ВЧ и ВКУ. OДHOBpe
МеНl10 впдеоспrна.1 с микросхемы МС8 поступает на узел АРУ,
собранныЙ на ТРЮlзисторах ТЗ II Т 2. ! i а l1ряжение АРУ на селектор
каналов снимается с эмиттерноЙ Harj.} 'Ыl первоrо (реrулируемоrо)
127
'>::
00
'"
...,
....
....
1 1:;
I
2
<..:>
;::t-
.....
t--'"
;:r-"'"
..,rr.:
rr.:
r J> l
1..... I
I
<..;) I
L i
I '\
I 1
1 I
r -i
<..:>'<> I
1 "' -.J"'" 1
I ..... I
J
11 ' 1
I
1.., <.:> I
I-==='
I
I
I
I
i'
">::
128
.J
'L17 9iu
....
,.. :о::
<>..
<:{
...,
+Н
<t:)
"'"<::>
...,.....
<.JI ><
<::>
<::>
...
е.
<::
t---
;::t-
*..,
.;
с::,
..,
...,
<>::
",1
I
L'"
r
I
I
I
1
I
с::,
r _
I
I
I
I
I
....
...,
J ..,
'" Q.
:;5-hl
l t;;1 " * ш
t$
,.. y ..;-
'<>'--'
fI OZZcv
.."
<а
..,
I
J
9 H2
129
'" N
I.c t'- <о '" <>1
..., <>1
'"
<; = :>:
<о с>. :>:
"'i о.
Q)
'" u
'" ><
"' '"
<>:: ::s
Q)
><
u
О
со.
:6 ::"i
"> :Е
'"
:z:
Q:) "
u
"':1
:z:
о
о..
:<:
:s:
i
'"
со.
о
'"
... :s:
Е: <Q
Q)
<>
"><::\ *....<::> <:а
<tt'- '>-С), '"' Е-<
<>:: "J' Q:::..., Е
::JI О
<-.
Ё- О
:<:
u
Q:) ,Q
t'- с) <;
+ '" Q)
Е-<
:l :s:
\о
g
<;
'"
::s
<::> Q)
><
()
t: \!:!<::>
.., <>:: о:
<t- <>:: '"
ct:: :z:
"" ,Q
со '"
:s:
со t::
:s:
t-- ::f
+ :z:
:s:
со.
t::
1..., u)
со ..., м
t.:>
.. u
'1- :s:
t.:> .. + о..
<::>
,,9Ш30)/j,{Оcf.J".
....
11
"
11' 9* 131
130 L
каскада УПЧИ, чем досrиrается необходимая последовате.1Ь,ЮСТЬ
работы системы АРУ и задерЖhа появления напряженпя АРУ в cc
.IJCKTOpC кана.l0В.
Сиrна. звуковоrо сопровождения выделяется пос.1едовате.1Ь-
ным контуром L 9 C I9 И через коиденсатор C2Q 11 контур LIO, С 21 , С 22
поступает на вход первоrо каскада УПЧЗ (микросхема МС4).
В микросхеме происходит основное уси. еНllе спrнала, выделнемоrо
затем полосовым фильтром LI1 LI3 C 24 C 2S . Этот фильтр COBMeCT
110 с микросхемоЙ ,НС5 образует детектор отношениЙ. Сиrllа.l НIIЗ
кой частоты после детектора уситшается тремя каскадами пред
варительноrо УСlшите. я, ВЫПО. неllиоrо на микросхеме МСб. Bыxoд
ной каскад УНЧ ВЫПО.lJнен на бестрансформатноЙ схеме на oд
нем траНЗIIсторе Ts. Воспроизведение ЗRука осуществляется rpoM-
ксrоворителем ТРI 0,05rД-I.
Видеосиrна.l, поетупа!ощиЙ в блок ВКУ, усиливается по мощ-
I1ОСТlI В выходном каскаде видеоусилите. н, собраниом на транзис-
торе Т4 по схеме 03. В нем осуществляется высокочаСТОТllая кор-
ре!щия дроссе.1ем ДР2. Кадровая развертка собрана по бестранс-
формаТОРIlОЙ схеме на транзисторах TI4 T20. Строчная развеРТl(iI
состоит из Зilдающеrо блокинr-rенератора строк и предварительно-
ro каСI(аДil усиления на транзисторах Т 21 и Т 2 2 И выходноrо Kaclla-
да на транзисторе тв. В выходном каскаде используются два TpaHC
формаТОрd . соr.1ЗСУЮЩПЙ ТРl н выходноЙ ТР2. На диодах
Д4 ДB, Де, Д9 собраны выпрямители питающих напряжениii ЮПlес
копа, выходноrо каскада видеоусилите. я и uепи подстройки 'lacTo-
ты rетеродина селектора каиалов.
Те. евизор южет работать от сети, от аю(умуляторов 7Д-ОI, а
также от двух последовательно соединенных батарей 3336Л.
Телевизор «l\lикрон-2с» разработал известныЙ радио.1юбите.1Ь-
конструктор К. и. СаМОЙ.1ИКОВ. КОНСТРУIЩIIЯ и устроЙство те.1евизо-
ра описаны в [26].
те ошлоrическое IIСIЮЛllеШIе, 110 ОfНОСЯЩllеся К раЗ:II1'1НЫМ IЮ;I.I.РУП-
пам и видам. В серии может быть неско.%КО l!Iкросхем одноrо ВII-
да раз.1И'lаЮЩIIХСЯ, например, числом входов И. II наrРУЗО'IIЮЙ спо-
lобностЬЮ. Чем шире функциональныЙ состав серип, тем в боль.
шеЙ степени она удовлетворит требованиям к микроэлектронноii
аппаратуре в отношешш КО'vll1аКТlIОСТИ, надежности 11 ЭКОНОМ!!Ч-
HOCТlI, поrко.1ЬКУ примепение мш;росхем одноЙ серии исключает
необходиМоСть в дополните.1ЬНЫХ, например соrлаr}'ющих, устроЙ-
ствах.
Большинство цифровых Мlшросхем относптся к потенциальным
микроrхемам: СИПlа,т на IIХ входе и выходе представляется ВЫСО-
HIM и низкшл уровнями напряжениЙ. Этим двум соrтояниям СИfна-
л;, ставятся в соответствие ЛОfическпе зна'lенпя 1 11 о. В зависи-
1\I0СПI от кодировапия состоянни rпrна. а раЗ.lН'Iают Iюдожитель-
lIУЮ и отриuательную .'IОПII(У (та6.1. 1-1). .10rИ'lеСIШС Оllераuии, BЫ
TaiJ_lll/{a '-1
КОДllросани<: состоянии двоичноrо сиrна,та
Полярность IIзпrЯi!..еШIЯ ПlIтания
ВlIз. L'lОПШII
ПО.110>hllтельнаи
01 рнцате.'1ЬН ия
",'.
05
По.10жите:lЫIaИ
LJ
?l ..
.,1
ОБ
Отриuате.1ЫI,Ш
"о"
08
:?1 ,"
..
ОБ
rлава четвертая
ЦИФРОВЫЕ ИНТЕrРДЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ
n f1 JI М (' Ч а 11 11 с. СПСТ()ЯIIIJЯ спrна.'ta Пf)ЮВ:"illhI ОТIIпСIПС1ЫlO УРnВllИ IIУ
певп!о ПUТС'IIЦlfа."lа.
4-1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦИФРОВЫХ МИКРОСХЕМ
полняемые МlIкросхемами, обычно УI(азываются д.1Я ИОJlОjl,1I fе!lЫЮИ
.'ЮПIIШ. ДЮlТельность иотенциа.1ыorоo Сllrиала опредеШIется сме-
ноЙ ииформашш; иапример, ДЛllтельность сиrнала на выходе МИК-
росхемы определяется временным IIнтервалом мсжду двумя вход-
ными сиrна. ами. Иноrда ИРlIмеНlIтельно I, потеllциальным микро.
схемам rоворят, что они управляются ПШЮЖllТельными или OT
рицательными IIмпульсами. В таких с. учаях Р('ЧI, ндет о ТО\I. что
Д.1Я изменения СОСТОЯШIЯ микросхемы необходимо иа заданиое nр"-
мя I1зменить УРОВ('НЬ входноrо снrШIЮI с 1 на О. (отриuате!lЬНЫЙ
импульс) либо с О на 1 (по.lОЖl!теДЫlыii имиульс).
Кратко рассмотрим основные иодrРУ[I!lЫ и некоторыс вид,.
цнфровых мнкросхем; лоrИ'lеСКIIХ, трипер()в и др.
1. ЛОi!u'/ескuе .!ttUKpOCXe.l/bl ВЫИОЛНЯЮТ операUНII к о н ъ 10 Н 1(-
ции (11). ДИЗЪЮНI(ЦИИ (II.1lИ), IIl1версии (НЕ). болес
СЛОжные JIOПlчсские оnерашIИ: 11-111:, 1I:III-lIЕ, lI-lI.IlИ-lIЕ 11 др.
JIОПl'lеская МШ;РОСХС:\lа юш фушщиоиа:IЫlыii узел может состоять
Цифровые МIlкросхемы предназиачеиы ДЛЯ преобразования 11
обработки cllrHa. oB, изменяющихся ио закону дискретной, напри-
мер двоичной, ФУНКЦИII. оНИ ирименшотся для построешlЯ цифро-
ЕЫХ вычислите.1ЬНЫХ 1аШШI, а тю,же цифроr:ых узлов ИЗ lеритель
ных ириборов, аипаратуры автоматичеСКОI.О управления, СВЯЗII
11 т. д.
По функциоиа.1ЬНОМУ назначенню цифровые микросхсмы под-
разделяются на иодrруппы: лоrичепше микросхемы, ТрIfперы, эде-
менты арпфмеТIlческих п дискретных устроЙств н др. Внутри каж
доЙ подrруппы по ФjllКциональному прнзнаку 'vIIlКросхемы подраз-
деляют на внды. Сведения о подrруппе н виде мпкросхемы coдep
жатся в ее условном обозначеНIIII (см. приложенпе 1).
I1пфровые MllhpocxeMbI выпускаются сеРИЯМIl. В состав каж-
доЙ серин входят микросхемы, имеющие единое KOHCTPYllТlIHIIO-
132
133
из нескольких лоrических элемеитов, каждыЙ из которых ВЫIlОJ1
вяет OДHY ДBe или более перечислеиных лоrических операциЙ и
является фуикциона.1ЫIO автономноЙ, т. е. может использоваться
независимо от друrих лоrических элементов микросхемы. KOHCT
РУI<ТИВНО лоrические элементы объединены едииоЙ ПОДЛОЖI<ОЙ и
корпусом н, кЗJ( правило, И Jеют обшие выводы для подключения
JJсточнИ!(а питаиия.
В табл. 4 2 приведсны условные обозначения 11 таблицы ис
тинности неl<ОТОрых лоrических элементов. Таблицы истииности по
казывают, каким будет сиrнал на выходе (иулевым или единичным)
при тоЙ или друrоЙ КО:'vlБИl1ации, СИПIа,10В на пходе. В табл. 4 2
приведеиы лоrические элементы (' двумя входами. Количество BXO
дов может быть и большим. При создании какоrо либо у('ТроЙст
113 MorYT понадобиться лоrические элементы с разиым количеСТRОМ
входов. Поэтому в состав сериЙ, как уже отмечалось, нередко
включаются микросхемы, которые содержат лоrические элемеиты
на 2, 3, 4, 6, 8 входов. Поскольку микросхемы выпуСI(aJОТСЯ в
корпусах с оrраничениым количеством выводов, иапример корпус
301Плl4 1 имеет 14 выводов, то и лоrических элементов, разме
щаемых в ТЗI<ом кориусе, будет тем меньше, чем больше BXO'lOB
у каждоrо 113 них. Например, серия KI55, MHKpOCXel\1Ы котороЙ BЫ
иускаются в подобном lюрпусе, включает следующий ряд лоrичес
ких микросхем: I\IЛБ551 два четырехвходовых лоrических эле
меита, КIЛБ552 один восы.швходовыЙ лаrическии элемеит,
КIЛБ553 четыре двухвходовых лоrнчсских элемента,
КIЛБ5ft4 три трехвходовых лоrических Э,1емента.
l-'аС!раtJOтка каждоЙ серии цифровых МИК[1ОсхеМ начииается с
базовOI О ЛОПl'lескоrо Э.1емента. 1 ак называют элемент, I<ОТОрЫЙ
лежит в основе всех микросхем серин: и лоrичсских, 11 триrrеров,
и счетчиков и т. д. Ка:, правило. базовые лоrические элемеиты BЫ
полняют операции И-НЕ .1ибо ИЛИ-НЕ, Приицип построеНIIЯ ба-
30Boro элемеита,' способ управления ero работой, выполняемая им
лоrическая операция, напряжение питаНIIЯ и друrие параметры яв
ляются определяющими для всех микросхем серии. Например,
лоrическиЙ элемент на рис. 4-4 является базовым для микросхем
сериЙ К113, К114, К115.
110 принципу цостроеиия базовых лоrических элемеитов циф
ровые микросхемы подразделяют на следующие типы [6, 30]: TpaH
зисторной лопши с резистивными связями (РТЛ); Дlюдно-траизис-
торноЙ ЛОПIЮI (ДТЛ); транзисторно-транзисториой лоrики (ТТЛ);
транзисторноЙ ЛОПIКИ на переключате.ТjЯХ тока (ПТТЛ), или, ина
lJе, транзисторной лопши со связанными эмиттерами; траизисторной
лопши на МДП транзистоrах (МДПТЛ).
Разнообразие тииов базовых Э,lементов объясияется тем, что
каждый 11:1 них имеет свои достоинства и свою область примеиения.
Некоторые из перечислеиных типов лоrических элемеитов: РТ Л,
ДТЛ, ПТТЛ перешли в цифровую микроэлектроиику, сохранив
шись практически в том же виде, какими они были в цифровых
устройствах иа иавесиых компонентах. Лоrич('шие элемеиты ТТ Л,
МДПТЛ появились сравнительно недавно и сразу в микроэлектрои
ном исполнеиии. В настоящее время наблюдается интенсивное раз
витие серий микросхем, построениых иа принщшах ТТ Л, МДПТ Л,
ПТТЛ, и вытесиеиие ими микросхем РТЛ и ДТЛ.
2. Трииеры это функциональиые узлы, которые обладают
двумя устойчивыми состояниями равновесия. В микроэлектронном
Лоrнч есиая
операция
Таблuца 4 2
Обозначение лоrическоrо
элемента
Таблица ИСТИННОСТИ
I Хl Х2 У
И 3, fi у 1 1 1
.т Е О 1 О
1 О О
О О О
Хl Х2 I У
ИЛИ 3' y 1 1 J
.т Е О 1 J
1 О I
О О ()
,1}у х у
НЕ
I О
О 1
Хl Х 2 У
И НЕ х,{}. I I О
.т!. О I I
I О I
О О 1
Х! Х! у
ИЛИ НЕ "=[}у I I О
.т!. О I О
1 О О
О О I
134
I
И ИЛИ НЕ
3f t}
.т Е &
. У
.тз
.х ч &
Хl Х2 ХЗ Х4 У
1 1 О
О 1 О
I О О
О О I
135
IIСПО.1ПСIIII!I выпускаются триrrеры, раз. ичающиеся по С.'южности
построения, по своим функциональным возможностям, по способу
упраНJIeНИЯ работоЙ.
В СООТВСТСТВИИ С принятой классификациеiI трнперы подраз
де.1ЯЮТ на следующие виды [28 30]:
RS TpUi!i!ep нмеет два ипформационных входа S 11 R, сп.на.1В
на которых управляют состоянием триrrера. Различают аСИНХРО!l
ные и синхронные триrrеры. Особенностью асинхронных триrrеров
ЯFляется то, что установка их состояния, т. е. запись информаЦПll,
осуществляется непосредственно с поступлеШlеl си.налов на входы.
В СIIНХРОННЫХ триrrерах наряду с информационными входами есть
в},од для СIIнхронизирующе.о (тактово.о) снrнала. Запись IIНфОр
мации в иих производится только с ПОСТУП.1еIШСМ СИНХРОНIIЗИРУЮ
щеrо си.нала. RS 'триrrер способен хранить запнсанную информа
цию, т. е. сохранять установленное входными сиrна.1ами СОСТОЯНllе,
до тех пор, пока не изменятся сиrналы на входах. ПОЭТО IУ TaKoii
триrrер применяется в основном как элемент памяти в запомпнаю
ишх устройства,<, реrистрах. Выполнять функции счеТЧНl\а RS-трпr-
rep не может_
D-трUi!i!ер имеет один информацнонныii ВХОД D и вход для син
)( РОНШlllрующеrо сиrнала. Основное назначение триrrера заl\.lюча
ется в задержке информационноrо сиrнала на один такт: поступпв
Il I ПЙ на D-вход сиrна.1 появнтся на выходе в следующем такте. Раз-
личают OДHO н двухступенчатые D-триперы. Первые СОСТОI1Т 113
одноrо RS-триrrера и дополнительных лоrичеСЮIХ элементов на ero
входе. Однuступенчатые D-трнrrерbl отличаются от RS-триrrеров
лишь тем, что управление нх работой осуществ.lяется по одпому
входу. Двухступенчатые D-трпrrеры СОстоят из двух RS-триrrеров
и обладают б6льшими фУНI\ц!lOнальными возможностями, например:
при соединенпи выхода со входом получается триrrер со счетным
входом.
T TpUi!i!ep (три.rер со счетным входом) IIме('т ОJI.IШ ПХО,\ Т. [.0
называют счетным, тем самым указывая на основное назначение
трнпера счнтать поступающие иа вход снrналы. Коэффициент пе-
ресчета равен 2: двум входным сиrналам соответствует один сиr
на.1 на выходе. Такой триrrер составляет основу счетчиков. В MIII{
РСэ. ектронном исполиении Т -триrrер специально не изrОТОВ.1яется.
При необходимости он получается, например, из двухступенчато.о
D-триrrера И.1Н более универсалыюrо J К триrrера.
J K TpUi!i!ep имеет два информационных входа J и К и вход для
СIIНХРОlIIвирующеrо сиrнала. ОБJlадаеТ свойствами синхронноrо
RS-триrrера и триrrера со счетным входом, включеи в состав MHO
rих сериЙ блаrодаря своеЙ универсальности.
Следует указать на то, что все трпrrеры обычно имеют ДО!IO.1-
нительные входы Д.1Я сиrнаЛОD устаноl3IШ псходноrо состояния. Ta
кие сиrналы имеют определенную длнтелыlOСТЬ, т. е. являются им
ПУJ1ьсами.Триrrеры с установочнымн входамп называются комби-
нированными, например DRS триrrер это D-триrrер с S и R yc
тановочными входам!! (см. 4-8).
3. Элементы ариф. fеТU'lеских и дискретных устройств предназ
нзчены Д.1Я ВЫПО.1нения операций над кодовыми комбинациями О
и 1: хранения (реrистры хранения или пара.1.1е.1ьные реrпстры),
нреобразования IIЗ последовательной формы в паралле.1ЬНУЮ н об
ратно (реrистры сдвиrа или последовательные реrистры), подсчета
числа импульсов 11 хранения результата (счетчики), получения едп
11 11'/1 ЮПJ Сllrllала, СООТВСТСТВУlOшеrо опреде.1еНlюii кодопоii KO 'I(jIl-
наЦlI1I (дешифраторы), сложеНIIЯ по праВIIJlа 1 алrебры лопшн двух
l,одовЫХ I{О lбинаЦШ"1 (сумматоры и их составные Э.1сменты 110
лусумматоры) и т. Д.
В некоторых сериях цифровых 11 анало.от,IХ M!IKpOCXe\1 1I:I,]еют
СII МlIкросхе:чы, которые MorYT выполнять раЗЛlIчные фУИIЩИИ. Та-
ЮIС микросхе !ы по.тучи.1И lIазвание мноrОФУНКЦllоиаJ1ЬНЫХ схем.
Uнфровые мноrофУНlЩllопальные схе\!ы выполняют, как правило.
.чоrпческпе фуикщш. Таlше ),шкросхемы имеют различиую CTPYKTY
ру. Одни с стоят :lЗ МНОПIХ ЛОПlчесю:х элементов, из которых пу
тем внсшнеll ком\!утаЦIIИ выводов можно ПuЛУЧIIТЬ требуемое YCT
ройство: лоrпческое, ТРllпер, неСКО.1ЬКО разрядов реrистра 11 т. д.
Друrllе мноrОФУНIЩlIональныс схемы представляют собоЙ сложное
Jюrическое устроЙство, которое можно настраивать с ПО\lOщью
внеШННх cllrlla.10B на НЫПО.lнение требуе\IOЙ .10.пческоii операЩIII.
4-2. ПЛРЛМПРbI ЦИФРОВblХ МИКРОСХЕМ
Для удобства расоютрення раздеЛIIМ параметры Itllфровых
MHhpocxeM на статичеСlше 11 юшаМllческие*.
Статические nарш.rеТрbl характеризуют МIII{росхему в стаТllчес
ком режиме. К нпм относятся:
напряжение ПСТОЧНlIка ПlIтаНIIЯ и".п;
и о о
входное вх 11 выходное и вы" напряжеНIIЯ ЛОПlчеСl\orо "уля;
и ' ,
входное их 11 выходное и вых напряжеНIIЯ ,lоrическоii eДII
Н/щы;
. u 1 о / ' .. 1 о 1 1
ВХОДНОII вх' ВХ 11 ВЫХОДНОII вы,,, вых ТОЮI лоrllческо.о HY
ля 11 лоrllческой еДIIНИЦЫ;
коэффициент развеТВ.1еНIIЯ по выходу Кроз, опреде.1ЯЮЩllii ЧIIС-
.10 входов микрос,е 1 наrрузок, которые можно одновремеНIIО
подключить к выходу данноЙ МlIкроехемы; в этом смысле часто
употребляют теРМИII «наrрузочная способность» Мlшросхемы;
коэффицпент объеДlIнеНIIЯ по ВХОДУ Кеб, опреде.1ЯЮЩПЙ ЧIIС.10
входов микросхе:ны, по которы),! реалнзуется лоrнческая ФУНlЩIIЯ,
допустимое напряжение статическоЙ ПОМЕ:ХИ и п ;
средняя потреб.1яемая МОЩIIОСТЬ Р lIот , ер.
Последние два Ilараметра нуждаются в !{paTl<O:l-1 ПОЯСllеНИII.
Допустимое НdПр!Iжеllllе статическоЙ помехи характеризует
статическую помеХ>JУСТОЙ'IIIIJОСТЬ М(шросхемы, т. е. ее способность
противостоять RоздеЙствшо мешающеrо СИfпа.1а. длительность KO
Toporo знаЧIIТС'.lЫiO преВОСХОДllr время переключеНIIЯ микросхемы.
Такая помеха 11 'назваН<I стаТllческоЙ. Напряжение ДОПУСТIIмоii ста-
тичеСКОII помеХII обычно ОIlредРляется как разность IJbIXOJlHOro 11
ВХОДIlоrо наПРЯЖС'IIнii соотвеТСТВУЮЩIIХ УРОВIIЮ ЛОПIчеСI,ОЙ t'диш!
цы либо уровню лorическorо ну.1Я (в расчет IIр"нпмается наимень
шая величина и ) . и 1 ==и ' и I . и О = ,и О иO
11, П ВЫ" вх' п ВХ ВЫ'\..
Сре!lНШJ потреб.1яеман МОЩНОСТь опредс.lяется выражеНIIем
Р пот.ер == (P OT + P OT) :2,
rAe Р ' OT' P' OT потребляемая микросхемой мощность в COCTOI1lIlI11
ЛОПIЧССlюrоо О 11 I на выходе.
. ОБОЗlIачеlIlIЯ даны по rOCT 19480-74.
IJ6
137
ОбщеПРПНЯ10е усреднение потребляемой мощности опра .даIlО
тем, что обычно во времЯ работы в состапе uифровоrо устроистна
'nОI'IIЧССКИе микросхемы половину времени находятся в открытом
состоянии, а друrую половину времени в закрытом. ..
Потребляемая мощность тесно связана с быстродеиствнем мик-
росхемы (ее временем нереключеНШI иm! рабочеЙ частотой r ,ереклю-
чения): чем больше потребляемая мощность, тем с большеи часто-
тоЙ может переключаться микросхема. Учитывая это, c eдyeT при
расчетах реальноrо энерrопотребления цифровоrо устроиства ори-
120
80
о
F
3 мrц
I
z
Рис. 4-1. Зависимость потреб-
ляемоЙ мощности от частоты
псреключения для Лоrических
микросхем различных типов.
и:"
Рис. 4-2. Временные диаrрам-
мы напряжениЙ на входе и вы-
ходе лоrической микросхемы.
еитироваться иа мощность, потребляемую микросхемами в режиме
псреключения с заданной частотой.
Для мноrих типов микросхем, особенно ДТЛ и ТТЛ, характер-
но заметное уве.lичение потребляемой мощности с ростом частоты
переключения' (рис. 4-1).
Дшta.lll1Ческие параметры характеризуют свойства микросхемы
в режиме переключения. В основном это BpeMeHHbIe параметры мик-
росхемы:
время перехода из состояния лоrическоrо О в состояние лоrи-
ческой 1 (0,1;
время задержки распространения спrнала при выключении мик-
(О. J .
росхемы ЗД,р'
время перехода из состояния лоrической 1 в состояние лоrи-
ческоrо О (1,0;
время заДСРЖКII распространения сиrнала при включении мик-
Р " (1,0 .
О.хемы зд.р'
среднее время задержки распространения сиrнала (.Д, р, ер.
Динамические параметры определяются сравнением сиrналов
на входе и выходе лоrическоrо элемента. На рис. 4-2 приведеllЫ
BpeMeHHbie диаrрю!'о!Ы BXOARoro и выходноrо сиrналов и показанЫ
уровни отсчета, отнuсптельно которых определяются динамическне
параметры.
138
Среднее время ;j<lдержки СЛУЖНТ усредненным параметром быс-
тр о д еЙствия и опреде.lяется как полусумма задержек to,l p и (1,0 .
ЗД. зд,р
Этот пара метр часто ЯВЛ'lется основным при paC'ICTe рабочей час-
тоты сложных лоrичсских устроЙств (см. эБ-2).
Среднее время задер:»,ки зависит от МНОПIХ факторов: принци-
па построения лоrнческих элементов, наличня или отсутствия ре-
жима насыщения у ВХОДЯЩilХ В схему транзисторов, величш'ы ие-
реключаЮЩhХ токов и т. д. Кроме Toro, на среднее ВрС IЯ задержки
оказывают суще<:твенное влияние и условия работы микросхемы:
ТЕмпература окружающеЙ среды, изменения питающих наиряженнЙ,
емкость наrрузки н т. д. Стремт ние поиысит" надежность аппара-
туры заставляет принимать в расчет те значення параметров ло-
rических элементов, в том числе и среднсrо времени задержки, ко-
торые соответствуют наихудшим условиям их работы. При нсполь-
зовании в расчетах справочных данных необходимо обращать
внимание, для каких условий приведены эти данные, и при необ
ходимости перерасчитать параметры с учетом реа.1ЬНЫХ условиЙ
работы мнкросхем. Например, расчеты, уточняющие среднее время
задержки, можно провести с ПОмощью коэффициентов, отражающих
влияиие на среднее время задержки температуры (ав) и емкости
наrрузки (Ке):
(зд, р. ер Iпри T == (ЗД, р. ер Iпри т? + ав (T т?);
t o A Р Р I == t I + К С ( С С ) .
v, ,С при С Н2 ЗД,р,ср при C Hi и, Н,'
При этом предполаrается линейная зависимость среднеrо вре-
мени задержки от указанных факторов.
1( числу динамнческих параметров следует отнести также ди-
намнческую помехоустойчивость, характеризующую способность
микросхемы противостоять воз-
действию импульсноЙ помехи, дли-
тельность которой соизмерима со
средним временем задержки пере-
дачи сиrнала через микросхему.
I(оличественно динамическая
помехоустоЙчивость определяется
амплитудой н длительностью им-
пульса помехи, но чаще с помо-
щью характеристики (рис. 4-3),
отражающей зависимость допу-
СТИМой амплитуды имиульса поме-
хи от длительности этоrо ИМ- О
пульса Из рисунка видно, что по
мере увеличения длительности им-
Пульса помехи допустимая ампли-
туда помехи снижается до уровня
маКСимально допустимоrо иапря-
жения Статической помехи. Заме-
Тим, что указанные параметры широко используются для харюпери-
стики как микросхемы в целом так и отдельных ее элементов: ло-
I'ИЧеских элемеитов, трнп'еров и' др.
Эксплуатационные параметры характеризуют работоспособ-
'Юсть интеrральиых МlIиросхем в условиях воздействиЙ Оl<ружаю-
и п
МаксимаlfЬНО iJOfil/Cтli.lloe liап/J/I
.жение статli'lеСlfшl ПОAlе,ztL tfl
Рис. 4-3. Характеристика ДИна-
мическоii помехоустойчивости
лоrичсскоЙ микросхемы.
139
щеll среды. 1\ ннм Оfноrятся: днапазон рабо'IИХ темпеrатур, ДOIlYC
ТlIмые мехаНН'lеСЫlе НЫ'РУЗIШ tвпбраuня, удар!.!. Лlшеllllые YCl(ope
НIIЯ), rраницы ДОI1УСТНМОIО I1зменеНIIЯ атмосфеРНОIО Д3JJлеНIIЯ, иаll.
БО.%шая ВЛЮlшоеть н некоторые дрУlие.
Серии микросхем РТ Л
Та6.lIща .J .'1
4-3. СЕРИИ мИКРОСХЕМ ТРАНЗИСТОР НОИ лоrики
С РЕЗИСТИВНЫМИ СВЯЗЯМИ
1\ чнсл\' Мlшросхем Тlша рт.п отноеЯ1СЯ сернн К\\3. К\ \.1,
1\1\5 н дp На рис. 4 4 llредставлен базовыil ЛОПlчеСlшi'l элемеНl
указанных сериЙ* [2]. Элемент РТЛ выпою,яет ЛОlичеекую опера.
ЦIlЮ И.1I1-НЕ**. Управленне еl"O работоii осуществляется пода'lен
СИПlалов в базовые цепи транзисторов: прнсутетвие СИПlала ЛОПI.
ческоЙ 1 хотя бы иа OДHO I входе ПрИВО,J,1I1"
" отпнранию соответствующеlО транзнстора
11 блю'одаря этому обеспечивается СОСТf)Я
IIl1е ЛОПlчеСКОIО О на выходе элемента.
Выход К ВЫХОДУ :IOПlчеСI(ОIО элемеllта МОЖllu
r
Парам:етры 1I ВИДЫ
мш<росхем
К201
Ю13
К114
К115
и
и
и
и
к
t.
Р
Т
И
И
Н
И
Р
R
Р
П
II.П" В 4 4 4 4
ЫX' В, не более 0,22 0,2 0,22 О,;{
ыx, В, ие менсе 0,78 0,78 0,78 0,7 \,3
п, В 0,15 0,15 О, ]5 0,3
р.з 4 4 4 10
д,р,ер, не 1:-00 650 150 270
ПОТ,ер, мВт 0,8 0,55 3 4**
ип корпуеа* IOIMC\4 Тропа IOlMC]4 Тропа
ЛИ-НЕ + + + +
ЛИ-НЕТ +
Е-НЕТ +
.ИЛИ ..L + + +
I
асширитеJ1Ь по 11.111 + +
S-трипер + + +
еlИСТР +
олусу шатор + +
.= Сведения о к()рпусэ,"( npJ1BeA('lIbI В прил()жении 3.
В расчете lIа од"н ннвертор.
Серия KI13 состонт из 8 типов По.1УПроводниковых \lIIкросхе с
П!ести лоrических," RС-трипера и по. усумматора. .1v\lшросхемы
КIЛБl33 I!, ЮJIЕI34 содержат лоrическне элементы с повышенноЙ
нarрузочнои способн стью (коэффициент разветвления по выходу
p BeH 50, помехоу тоичивость 0,8 В), что достиrается усложненнем
их ПРllнципиаЛЬНОIl схемы и увеличением потребляемоЙ имн мощ-
НОСТи до 7,2 мВт. Входноil ток ОДНОIО элемента 82 150 MI{A.
Вхоиы
Ри.:. 4 4. ЬазовыЙ JЮ-
lичес({иЙ Э:lе lеит
РТЛ.
РIIС. 4-5. ЛОПI'll'С"ИЙ Э:IС IСIIТ
с непосреДl"1l!еIlИЫ 1II СВЯJЯМII.
ПО.'!.I{ЛЮ'IIIТЬ несколы,о В.\о"ОБ таl{ИХ ,({с' элемеllТОВ. Для lJыраНlllш.1
I1I1Я входных токов Э:lементов иаI'РУЗОК п базовыс цеllИ транзнст()
ров ВКЛЮЧСНЫ ре:шсторы. В ряду ЛОПI'lССIШХ элемснтов рассматриu<.1
l',lOro типа еСТЬ таЮIС, которые. не содержат резисторов во ВХОДНЫ"
СIIIнальных цеllЯХ. llx обы'IНО называют ЛОПl'lеСIШМII '1лементаМII с
непосредствеННЫМII СВЯЗЯМII. Прllмеро),1 может СЛУЖIIТЬ О'(IIа IIЗ МIII,
росхсм серии K20l, I1редставлеНllая на рllС. 4 5.
Д.1Я характеРI1СТИlШ сернЙ 11 сравнитеJlьноi"1 оценки IIХ возмож
HOCTei'l состаВJlена табл. 4 3, I'де IIриведены иараметры базовых ло
rliчеСЮlХ элементов и виды МlIкросхем. входящих в состав cepllii.
Ilрнпедсниые даиные следует IIриннмать I{аl{ ОРllеНТНРОВО'lllые, а для
llOлvчеlШЯ точных сведениЙ надо обраТИТЬС<1 1{ СllраВОЧIIIIКУ.
Серии К 113 и К 115, lIIкросхе 1Ll которых IЮ,lllОС IЬЮ COBMCCТlI'
МЫ 110 IIIпаlllllО, уровням наl1ряжеlllll! ЛОlllчес"оrо О 11 ЛОIнческоii 1,
конструктивному ОФОРМЛefllliС?, иредставляlOТ собоЙ ДIIНЫН КОМII
лек.: МlIкросхем, ПОЗВОЛЯЮЩIШ ОllТимизировать устроиства 11 ОТIIО'
(Щ'1II111 IIХ ЭКОНОМII'ШОСТН: для более быстродсikТВУЮЩIIХ УЗ,1О1J ВЫ
БН[Jап, МIII,РОСХСМЫ сеРll1l K\\S, для M('llee uыстродеИСIНУЮЩIIХ
MIII,POCXCMbI серШI КI\З.
Е
1
1 12
5 12
а)
11а э (ОМ II послеД\'ЮU !I'( IH!C"IIK8'( оБЩIIН ВЫI'Ю l '10' ИЧt'i.'I{lI, F-J. f IС;\I('IIIН.С
ДДЯ lJдl',lЯДНОСllJ 110дклю t it:'1I Н I'ШРПУСУ. lIOCI(O:lbI{}' rlOli .BaIlO 110 '1"'.1 Ю'l СIIIН' III
ПРЯtкеlllН1 Пllт3ШIЯ.
.->1" }'РёlФllческие ()БОЗII;jtI('IIНЯ пrllsе;:J.СIlЫ в П!НI.i1оit,еНIIIt 2.
J
6)
Рис. 4 6. ЛОlическюi элемент 2НЕ-НЕТ.
а СТР}КТУI!ная схема; 6 ПРIlНIlIIПIlалы,ая СХема.
14(\
141
Выключение тран:шстора ОСУ1Цестпляется опратным rOKOM ба
%1 проrекающим чсрез диоды до, предсrавлтощие собой lIекото-
po время малое сонротивленис обратному току, диод Д. и выход
OTKpbIToro тран:шстора IIреАыдщеI оo элемента. 13ре IЯ восстаIlО:<-
ления ДИОДОВ ДО ДШ!А{НО БLJТЬ UUЛЬ!lIt' IJре !сни рассасывания на-
КOIIЛСШIЩ"О н Тр3iiЛI\ '"oJ1e заряда, в пр,пипном слуше диоды Ло
заКрОЮТСЯ и ир(щссс выключеНШI транзистора существенно заМСk
JJИТСЯ'
Н базовом злем{'нте для ми"росхе\1 ссриЙ 109, 121, 152, 1;")(,
и др. (рис 4-7,6) ВЩ'С '"О однPI О из С\,ещаЮIIШХ диодов испот>зу-
стсЯ транзистор Т2, который обеспечп,шет усиление тока, включаю-
щеrо выходноЙ транзистор TI' В РСЗУЛЫ1Jте иcrlO.1Ьзования ДОIIОЛ-
ИИТСЛЫIOl'U транзистора ул.ается УМt'НЬШIIТЬ напрнжеПi!е Е, до 5 Б
Серия К t t 4 СОСТОIIТ из 11 типов полупроводпиковы'{ микросхем:
кзждан из которых выпускается в двух модификациях, раJличаю-
щихся средним временем задержки и потребляемоЙ мощносты<?.
В серии MHoro микросхем, выполняющих лоrИ'lескую опер;щию НЕ r
(запрет). Для ПрЮ-lера на рис. 4 6 показан элемент, соста[JДЯЮЩНЙ
част!.. шкро('хемы 1<.1 ЛfН11. При наличии на входе 4 Сl1rнада с
уровнем лоrнческоЙ 1 операция инверсии (НЕ) с СИПIалами на
входах 3 и 5 выполнена не будет. Запрет осущеСТIзляется блаrо'].а-
ря тому, что транзисторы Т 2 и Тз открыты и обеспечипают уровень
JюrнчеСlюrо О на выходах независима от состояния трзнзистоРоОП
Т, и Т4. Разряд реrистра сдвша I\1ИР141 предстапляет собой два
ПОСЛСДОRательпо сое.'llшенных олноступенчатых D TpHrrepa, управ-
Юjемых двумя последовательностями сдвинутыx по времени синхро-
низирующих импульсов. Такие устройства рассматриваются в сле-
ДУЮЩf'Й rлаве.
, ВходноЙ ток OllHoro .'IОПlчеСIшrо элемента 6 17 мкА (rруппа
А) и 62'1 !,шА (rруппа Б), выходноЙ ток 70 110 мкА (rрупна Л)
и 100 . 180 мкА (rруппа Б).
Серия К20! в отличне от рассмотренных серий выполнена по
rибридно-пленочноЙ технолоrии. Серия имеет сравнительно orpa-
ниченныII ФУНlщнональныii состав: 11 типов микросхем, среди них
7 микросхем содержат лоrические элементы НЕ, И НЕ, одна микро-
схема и или I'! 3 мнкросхемы являются транзисторными сборками.
Е 1
1
1 R 1
1:( Ez
. Rz
А 1
R з
44. СЕРИИ МИКРОСХЕМ ДИОДНО РАНЗИСТОРНОИ
лоrики
1\ числу сернЙ.микросхем типа ДТЛ относятся серии 1\104, 1\109,
Ю21, 156, Ю94, К202, К215, 1\217 и др. [2].
Базовые элементы ДТЛ строятся на основе диодной лоrичес-
кой схемы и транзисторноrо инвертора. В целом элемент TaKoro
пида выполняет операцию И-НЕ: дЛЯ перевода элемента в состоя-
ние лоrическоrо О на выходе необходимы сиrналы лоrической 1 на
всех входах.
Число различных вариантов построения элементов ДТЛ велико.
Мы оrраничимся рассмотрением тех из них, которые получили наи-
более широкое распространение. Элемент, схема которorо представ-
лена на рис. 4 7,a, является базовым для микросхем серии 1\217.
Он содержит несколько входных диодов, которые вместе срезисто;
ром RI СJlужат для выпo.rшения лоrической операции И, и ВЫХОДНОI'
иНвертор. Два диода до в цепи базы транзистора, часто наЗ lВае-
мых смещающими, предназначены для увеличения пороrа сраоаты-
вания элемента. Нередко предусматривается возможность подклю-
чения ко входу дополнителыюй диодной сборки для расширения
лоrических возможностей элемента по пыполнению операции И.
Работает элемент следующим образом. При наличии хотя бы
на одном входе сиrнала лоrическоrо О соответствующнЙ диод от-
крывается и ток от ИСТОЧШI!,а Е, через резистор R, и открытый ди-
од ДI поступает в выходную цепь предыдущеrо элемента. При этом
транзистор оказывается закрытым и на выходе элемента напряже-
ние имеет высокиЙ уровень, т. е. уровень лоrической 1. .
Если на все входы поданы сиrналы с уровнем лоrическои 1, то
входные диоды закрываются и ток от источника Е, поступает в ба
зу транзистора. ОН открывается и входит в режим иасыщення, прн
Э10М выходное напряжение уменьшается до уровня лоrическоrо О.
а)
Рис. 4-7. Базовые лоrичсские элемснты ДТ Л.
6;
т
Т 1
IE z
.'1.4
и снизить требования к усиленню выходноrо транзистора, '110 спо-
собствуеr увеличению выхода rодных схем пр'.. их изrотоплении.
Друrой особенностью этоrо элемента является наличие диода меж-
ду базой выходноrо rранзистора и входными диодами. Этот диод,
называемый ускоряющим, постоянно закрыт и HrpaeT роль конден-
сатора. Емкостью конденсатора является емкость электронно-ды-
рочноrо перехода. Блаrодаря ей ускоряется включение выходноrо
транзистора и ero выключение, так как на этапе включения емкость
способствует более быстрому про пусканию тока в базу транзистора,
а на зтапе выключения создает ДOlЮЛllИlельный выключающий ток
з 1 счет накопленноrо ею заряда.
СущественныЙ недостаток рассмотренных злсментов заключа-
ется в том, чrо оин имеют большое ВЫХОДНое сопротивление в зак-
рытом состояиии, поскольку сопротивление резистора в цепи кол-
лектора выходноrо транзистора состаl'ляет обычно тысячи ом. ЭТО
уменьшает отдаваемый в наrрузку ток и как следствие величива-
ет время заряда емкости на выходе элемента.
УказанныЙ недостаток устранен в элементах с мощным выход-
ным каскадом, часто называемым сложным ннвертором. На рис. 4-8
представлен один из таких элементов. входящих в серию К217. Вы-
ХОдные транзисторы сложноrо инвертора работают так, что коrД8
один из иих открыт, друrой закрыт. Например, коrда закрыт ниж-
НИй транзистор и на выходе элемента устанавливается высокнй уро-
142
143
вС'нь наПР<JжеНJШ, TOI{ D ню'рузку nporei,aCT ч.'реl ОТ\{рытыil верхниЙ
транзистор. Выходное сопротивление Э.1е lеll!а б.larодаря этому ма.
ло. Так. для элемеитов высокото быстродеiJСТВll1I С'о сложным ин.
Bt'pTOpOM выходное сопротивление составляет 100 200 Ом, что
примерно на порядок меныпе, чем для элементов с простым ннвер.
тором, l(оrда рассматриваемыЙ элемент переходит в состояние ло.
rН'lеСlюrо О на выходе, нижниЙ транзистор открывается, а верхпиЙ
закрывается. Выходное сопротнвление элемента равно сопротивле.
Е I
Е2,
1<.
3
н
J
Рис. 4.8. МuщныЙ :lOrичсскпЙ Э,'lе.
мснт дт.т1 с возможностью рас.
ширс!!нн ПО 1 IЛI 1.
Рнс.
ИЛlI
4.9. РаСlш!р[пе. ь но
д:1Я ..юrнческих 3.'le-
ментов Д ТЛ.
НlIЮ межд) КШJлеКI"UрUМ и эмиттером насыщеШlOrо транзистора и
составляет иесколько десятков ом.
Таким образом, обеспечивается низкооммное выходное сопро.
т[;вление элемента как в открытом состоянии, та" и в заl\рЫТОМ.
Это позволяет увеличить ток; отдаваемыЙ в наrрузку. т. е. повы.
СIПЬ наrрузочную способность, а также ускорить процессы заряда
11 разряда подключаемоЙ к выходу емкости наrрузки, Блаrодаря этим
свойствам сложныЙ инвентор прнмеияется во мноrих современных
цифровых элементах.
Вместе с тем надо иметь в виду, что увеличение 'шсла транзис.
торов в элементах со сложным иивертором повышает потребляемую
/I10ЩИОСТЬ. Поэтому ОНИ используются обычно Tor да, коrда треб}
ется обеспечить работу на повышенную наrрузку, в частности на
(iо.1ЬШУЮ емкость или на соединительную линию большоЙ протяжен.
ности. Часто в таких элементах предусматривается подключенне
P-СlIомоrательных схем (расширнтелеЙ) к нывода>.! К и Э (рис. 4.8)
для расширения возможностеЙ элемента по выполнению лоrнческих
(I!:ераuиii. При мер схемы расширителя приведен на рис. 4.9. С по-
мощью этоЙ схемы на основе элемента И-НЕ со сложиым инверто-
ром можно построить элемент, выполняющиЙ бо.1ее сложную ЛОПI'
..ескую операцию И.ИЛИ.НЕ. Пример TaKoro элемента серии 1\217
fiредставлен на рис. 4.10. Операuия ИЛИ осуществляется в месте
объединения транзисторов ТI и Т'[.
ДЛЯ сравнения сериЙ мш,росхем Тlша ДТ.'] представлснз
таб.l. 4-4, в котороЙ приведены пара метры базовых лоrических ЭJlе-
ментов п ВНДЫ мнкросхем. Из сопостаВЛ('III1Я табл. 4.3 и 4-4 видно,
111
"!"
...
t:!
:$"
::!
."
\о
t:!
Е--.
1=;
1--
1::{
:IJ
CI.I <D
>( '"
u
О
С.
::о:
:s:
:Е
:s:
:s:
с.
CI.I
U <'1
:.:
IO 442
.
<'1
:.:
"=
L: L":) О 8
C'I с C'I C'I О
t::
ф
м
со') с
'"
;;;
:.:
L') со')
C'I М
С С
I I
'"
"'" . t::
\.C C'\I О
G C'\I
...
tI
'"
о
<',
:.:
L..... с"')
C'I со')
С О
I I
'"
CC'lt::
c'l 8-
f---<
<t"
cr:;
:;:;IO
...
+1
.,.
а,
:;;:
"'" "-
l!)
с C'I
L .5
:OOCC'lC++
с, LQ c'l ........
С
со')
LQ
...
м lf) "'" f---<
с C'I OC !::::
о
м
I.!') I.!'" U
lQ М с"') L1) c:. OC"t
OC'lC Q......-4
....
о
:;;:
"'"
м
. со') C'J
Ф I
LC ::.:> t.") а с f---t
- C'I Clf) c-.i ++
о
:о
"i
'"
10"
",'"
'"'
:о"
8.
","
:е'"
",:е
о.
'"
t:
&:о
f- '"
u .
:I: ;>: t::I
&:o;:Q " .i g-
u u
,,: t::
о щ.....;Q i: j:I" t::{ t:I ::;::
::С; Q.,f---<::S:
"'"
C'I
о
...
...
++ +++
+ +
-1 +
+
+
+++++
+++
+
+
+
.!l
CJ t:' о..
..с p.
щ Cl.. Ci]
:r: [f)
дд o... t..... p., o...
I.LJ r::: a z. 5. 3" 0 . .
::r: ::s: :s: '-' 1;" 1;" (1J ci. ,,=' а
:s::s: :s: о: ::: с ec
Н5
мента с Краз 15 и диодных сборок. По уровням напряжеНl1Я миr:
росхемы этоЙ серии совместимы lШШЬ с микросхемами серии К215.
Серия К215 ВК.1ючает G типов rибритных микросхем. В состсш
входят УСИJll1Те.'lЬ .мощности, инверторы, ЛОПlческие Э.'1ементы
и или, преобразоватетl напряжения отрицательной полярности 13
напряжение ПОllOЖlпеllЬНОЙ IlОЛЯРНОСТИ. Наличне такон схемы ПО:i
воляет использовать сери:о К215 совместно с серией K20i.
Серня К217 СОСТOIlТ из 13 типов rиuридиых микросхем. Дoc
тоинством серии явщ;ется ее развитыЙ функциональный состаи,
включающиЙ наряду с лоrпческими микросхемами одноступенчатыii
RS ТрПrrер и J К трипер, рассчитанныЙ на частоту переключения
до 5 мrц.
4 5. СЕРИИ МИI(РОСХЕМ ТРЛНЗИСТОРIЮ ТРАНЗИСТОРНОИ
лоrИI(И
к ЧИС.ту серий II!lшросхем типа ТТЛ относятся серии K106, K130,
ЮЗI, КlЗ3, Кl34, КlЗ6, Кl55, Кl58, Ю99, К243 [2].
Базовые элементы ТТ Л строятся ПО тому же принципу, что и
Эllементы дТ Л, но вместо диод ноЙ сборки примеияется мноrоэмит
терныЙ транзистор, называемыЙ
так потому, что у Hero в базе
сформировано несколько (оБЫ'IНО
от двух до восьми) эмиттерных
областей. Обычно элементы ттл
имеют сложный инвертор. Один ИЗ
типичных вариантов построения
Эllементов ттл приведен на рис.
4 11, rде показан элемент с воз
можностыо расширения по или.
Эта возможность реаJIIJЗуется при
подключеIIИИ расширите.'1Я (рис.
4 12). На рис. 4 13 предстаВllен
элемент, предназначенный Д1IЯ BЫ
ПОllНеIШЯ лоrической операции
И ИЛИ-НЕ. Работают Эllементы
ТТЛ аналоrично элементам ДТЛ.
Например, элемент на рис.
4-11 работает следующим обра-
зом. Коrда на все входы MHoro-
эмиттерноrо транзистора Т 1 пода
ны снrналы с высоким уровнем
напряжения, все эмиттерные пере-
Ходы входноrо транзнстора закры
ты и ток от источннка через рези
стор RI и открытыЙ коллекторный переход транзистора ТI поступает
в базу транзистора Т 2 и оп(рывает ero до насыщеш!Я. Gлаrол:аря Ha
дению напряжения на резисторе R з открывается до насыщения
транзнстор Т4, обеспечивая низкий уровень выходноrо иапряжения.
Транзистор Тз в это время закрыт, поскольку иапряжение на кол
лекторе OTKpbIToro rранзистора Т 2 мало. Диод Д служит для повы-
шения пороrа отпирания транзнстора Тз.
При наЛll<lIШ хотя бы на одном входе сиrна.'lа с низким YPOB
нем иапряжения открывается соответствующиЙ Э:lilИттерный персход
ВХОДНоrо транзпстора и ток от источника через резистор RI 11 01'-
что микросхемы типа ДТЛ значительно превосходят микросхемы
типа РТЛ по быстродействию и помехоустойчиrюсти, однако и 1l0Т
ребляемая нми мощность значительно больше.
Серия КI04 состоит из 13 полупроводниковых микросхем. В co
ставе серии пить микросхем с ЛОПIческими элементами Н, четыре
микросхемы с элементами И IIЕ, допускюощие расширения по И
и или, и четыре микросхемы, преz:,ставляющие собой ДИОДНые
сборки на два четыре входа расширитеll!f по И.
Серия 1(121 ВК. ючает две лоrические микросхемы и расширн
тель. Микросхемы имеют по четыре модификации, различающиеся
R'
1
Д;.
Дl
Т,' Д
7
Дl
71
R'j
Рис. 4 10. Лоrический элемент И ИЛИ НЕ.
наrрузочной способностью. Зависимость среднеЙ задержки от тем-
пературы характеризуется коэффициентом 0,04 нс/ОС, а от емкости
наrрузки . коэффициентом 0,09 нс/пФ.
Серия 1(109 по функциональному составу и параметрам микро-
схем близка к серии К121. Основным отличием ЯВllЯется KOHCTPYK
тивное оформление: микросхемы серии KI09 выпускаются в корпусе
101CТl4 1.
Сер!1Я 156 состоит нз llOПIческих микросхем различных моди
фнкащш: с числом входов от 3 до 6, коэффициентом разветвления
от 2 до б и !6 у микросхемы с повышенной наrрузочноЙ способностью,
с наrрузкои в цепи КОllлектора выходноrо транзистора и бе нее
(cxe ы с «открытым» коллекторным выходом), RS триrrер с час-
тотои перекточения до З мrц, формирователь временных интерва
лов, полусумматор, дешифратор. Таким образом, серия имеет срав-
нитеllЬНО развитыЙ функцнональный состав.
Серия 1(194 состоит из 15 микросхем, из них: 12 шкросхем
с лоrическими элементами И НЕ, одна микросхема с элементами Н,
а также микросхема JК триrrер с частотоЙ переключения до 5 Мl ц.
По уровням выходноrо напряжения, питанию. разводке выводов
'корпуса микросхемы серии совместимы с микросхемами серин KI55
(ТТЛ) .
Серия К202 DКllючает IЗ типов rибридных микросхем. Мнкро-
с>.емы состоят из лоrических элементов И ИЛИ, НЕ, мощноrо эле
1-16
10*
1<.
+Е
я,
э
Рис. 4 11. Лоrическнй элемент
ТТ Л с возможностью расшире-
ния по или.
147
крытыii Э;\lIlТтерньиi переход поступает в выходиую цепь ИСТОЧНlIка
сиrиала, т. е. выходит из рассматривае'юrо &лем€нта. Транзисторы
Т 2 11 Т4 закрываются, d транзистор Тз открывается. Так, на выходе
обесп€чпвается высокий уровень напряженпя. Для оrраниченпя TOI\<I
через открытыЙ транзистор Тз в СЛУ'lае I{OpOTKOro замыкания BЫXO
да э.'!емента включен резистор R
с СОПРОТИВ,lеllИбl 100 200 Ом.
Таким образом, Р<JссмотреИНЬJli
элемент ТТЛ ВЫПО.'IJlяет .'!ОПlче-
скую операцию И НЕ.
В состав некоторых сеРИ11
цифровых ),ШI(росхе\1 ТТ Л входят
ЛОП1'lеские Э.lементы без коллек-
f(
э
Рис. 4 12. РаСIIШрИ-
тсль по ИЛИ д.'!Я э.'!е-
ментов ТТ Л.
Рис. 4 13. ЛоrнческиЙ ЭJlе lеIJТ
lI ИЛIl.НЕ с ВОЗМОЖНОСТЬЮ рас-
ширения по ИЛИ.
ториоЙ наrРУЗj(]1 выходноrо транзистора элементы с «открытым»
коллеl\ТОрОМ (рис. 4 14). Оии предназначены для работы с внешнеЙ
н,н'рузкоЙ в IJИ.'1.е IIндикаторных приборов, реле 11 т. д.
В табл. -Н) представлены параметры базовых лоrических эле-
.. ментов ТТ Л некоторых сериЙ и
фУНКЦIIИ, выполняемые микросхе-
1.1 а ми, входящими в состав этих
сершi. Из таблицы видно, что мик-
росхемы типа ТТЛ имеют шнро-
киЙ диапазон по быстродеЙствию
и энерrопотреблению, cOBMecТlI:'>Il>!
по уровням напряження, xapaKTe
ризуются сравнительно BbICOKOii
помеХОУСТОIIЧИВОСТЫО и наrрузоч
HOli способиостью. Этн свойства
микросхем типа ТТЛ вместе с дру-
ПIМII положптельиыми качества'ш
техиолоrическоrо характера обес-
печили нх ШИРОI<УЮ известность 11
сде,'!али НХ наиболее перспекТliВ-
ным классом микросхем.
Серии 1(130, 1(133, 1(136 со-
став.'IЯЮТ едllllыli комплекс, микросхемы I<OToporo иМеют одно напря-
)1\( IШе питания, одни тип корпуса, одинаковЫе уровни папряжеишi .'10-
IH'lecKoro О и лоrической 1 и ПОЭТО'-'У MorYT использоваться совместио
иа одноii печатной плате без ДОПОЛIIIIТСЛЬНЫХ мер по соrлаСОВ3iIJ!Ю
питання, входных и выходных уровиеЙ напряжения. Друrнми слова-
Рнс. 4 14. Лоrпчсскпй элеlент
ТТ Л с открытым i\0.1ЛСJПОРОМ.
148
L7
"1'
<:!
:!'
00:
\о
<:1
f--,
1:;;
10-
10-
:Е
...
х
u
О
Q.
'"
:s:
:Е
:s:
:s:
Q.
...
U
" 1 "-
'i2 :.:
""
..,.
"'<
:<:
'-I::
C'I
с'::
со
U) '<:j<
со
""
:,;
6
:.:
. '.с
'" l ' "0
::: -:;
......
:, I '.
'i2
:ё
<1
:i5 ,
'"
X
R
....у
;:":i,
!
ii
с.;
t::
L
C'.J
'U
C'I со
......J
C"J С
LC "'"
со
L') :::;
С') С
U) "'"
со
"'" -
С') с::::
"'"
lc') С
"'" "'"
c'l ::::
""" "'" "'"
I.IJ О C"'J О.......
""" "'"
U)CC'JCC
tQ ::Q
tQ ;:Q
... х у. !';I
:а :а ..:;
:::) "':::,'" :::,'" ::5
s:
t()
со
со
C'I
" 1 0 " \
* C"J * t---.
g 00
\О
"'"
ос
со
v
:I:
'"
L
'"
.з
а:
<.::;
<.::;
С',
u)
l=:
C'I
со
11:
,"'
;:Q
-;;:
"-
L
....
С
"
:::1..
'"
t:;
о
с..
1--
+
I
Т
"""
++
о
"""
'--'
;;::: 1 + +
с-
"'"
;,.::
+++
со
"'" 1 """
u. r::
3' 1 '
s
++
:! ' 1 :::.
u '"
i +
++
:::" \ :::.
I
со с
c"j
+++
'J
;;.
t t
::: 0.;: t ;:
:;::::::1'ir.i:J';-:<;
"",, Q:;'Q.....
Q..
:J
:<:
t:;
:s:
1--
+
..
..
"
'"
'"
со.
....
о
5
"'....
<, р.
>.Cl.I
"''''
р.",
'"
a
"'-....
2.d
"'
()
"':11
'"
'"
t";......
",-"
.;;
<='"
'"?;Q.
'"tJ
::>t
-" ..
со.>:
..tJ
....0
0"-
"''''
;;:
:
",-"
,,<=
"''''
O
<---р.
"'..
'"
):
.0(
t5
ci
'"
"'
;,
;;:.,
p.tJ
'"
UЩ
+
* :
1-1.9
ми, МИIфосхемы этоrо комплекса полностью совместимы по пптанию,
электрическим параметрам и конструкцин.
Различаются серии быстродеЙствием микросхем и потребляе-
моЙ ими мощностью. Серия К130 рассчитана на применение в ус-
троЙствах BbIcoKoro быстродействия (до 20 М[ц), серия К1JЗ
в устроЙствах среднеrо (ДО 10 МТ'ц) быстродействия, серпя K136
в устройствах низкоrо (до 3 М[ц) быстродействия.
В состав серий входят микросхемы с лоrическими Э,lементами
И НЕ (см. рис. 4 11), И ИЛИ-НЕ (см. рис. 4 13), расширители по
ИЛИ (см. рис. 4-12), JК триrrеры с входной лоrикоЙ и устаиовоч-
ными входами. Управление работой триrrера по всем входам осу-
ществляется положительными импульсами, а установка состояния
выходов отрицательными импульсамп (см. 4.8).
В СОстав серии К133, кроме Toro, входят микросхемы с элемен-
тами, имеющими открытыЙ коллекторный выход (рнс. 4 14), их
называют элементами индикации и контроля, и микросхема, содер-
жащая два D триrrера. По наrрузочной способlЮС1И каждая серия
подразделяется на две rруппы микросхем; с коэффициентом раз-
ветвлеиия 10 и 5. Мощные лоrические элементы имеют коэффициент
разветвления 20 (КiJIБ306) и 30(КiЛБ336). В серии Кi36 элемен-
та с повышеиной наrрузочной способностью нет.
Серии К121, 1055, К158 также составляют едииыЙ комплекс
серий микросхем, совместимых по питанию, уровням напряжений,
конструкции и отличающихся быстродействием и энерrопотреб. е-
нием. Этот комплекс серий является аналоrом paccMoTpeHHoro. Ос-
новное отличие СОстоит в конструктивном оформленни: микросхемы
указанных сериЙ выпускаются в пластмассовом корпусе и поэтому
характеризуются меньшей устойчивостью к воздействию окружаю-
щей среды, в частности меньшим диапазоном рабочих температур.
В состав серий входят лоrические микросхемы, элементы которых
IШ!lОЛНЯЮТ операции И НЕ и И-ИЛИ НЕ, J К ТрИlтеры. В серию
К155, кроме Toro, вхuдят микросхемы с элемеН1ами контроля и ии-
дикации, а также микросхема с двумя D триrrерами.
Микросхемы указанных серпй рассчитаны на применение в уст-
ройствах с частотой до 20 М[ц (Кi31), 10мrц (Кi55) и змrц
(Кi58).
Серия К106 состоит из 30 типов полупроводниковых микро-
схем, которые подразделяются на две rруппы, различаюшие-
ся средним временем задержки и потребляемоЙ мощностью.
Серия включает микросхемы с лоrичеСКIfМИ элементами И НЕ и
И ИЛИ НЕ, допускающими подключение расширителей по ИЛИ,
триrrеры RS-типа, рассчитанные на применение в устроЙствах с
частотой перек.1ючения до 3 мrц, сумматор и восьмиразряд-
иый реrистр.
Серия К134 включает четыре типа микросхем с лоrическими
элементами И-НЕ и II-ИЛИ-НЕ, две микросхемы с JК триrrерами
с входноЙ лоrикой и двумя входами для асинхронной устаиовки
состояния, микросхему с двумя Фуикциона.1h1IО самостоятелы!ыми
JК-трпперами, пмеющими по одному входу J и К и один устано-
вочный вход, и микросхему с четырьмя лоrическими элементами
мноrоцелевоrо назначения.
Серия относится к числу маломощных и предназначеиа для
применения в устройствах с частотой переключения до 1 мrц.
Микросхемы этой серии совместимы с микросхемами серии К106.
При совместном использовании с серией К133 надо иметь в виду
различие в ра.ЗВОДI{е выводов питания и земли у микросхем серий
К134 и Кi33.
Серия 199 вкточает три тина микросхем с лоrическимп эле-
ментами И ИЛИ, И ИЛИ НЕ с возможностью расширеиия по
илИ, ОТJ1Ilчается от друrих сериЙ ТТЛ наличием у лоrических эле
ментОВ двух выходов прямоrо и инверсноrо, что позволяет реа-
лизовать две указанные лоrИ'lескпе функции с ПОМОШI;.ю одноrо
элемеита, относится к числу сериЙ BbIcoKoro быстродеиствня; по
электричеСIП1М параметрам и питанию совместима с друrими се-
риями ТТЛ. ПрименеНИt; сери!! позволяет получить выиrрыш в. KO
ЛИ'lестве мнкросхем, 1I0СКОЛЫ{У большинство цпфровых У<:"Т'роист
нуждается в элемеНl'ах И ИJ1И, И-lIЛИ-НЕ В значительно оольшеи
степени, чем в элементах И-НЕ и друrих типов.
Серия 1(243 ВI,лючает 11 тппов rибридиых микросхем: ЛОrIl'lес
Еие мпкросхемы, выподняюшие ?перашlИ И-НЕ и НЕ. маr страль:
ИЫЙ УСНЛll1ель, пре.1назначепныII ддя работы на линии оольшои
протяжеиности, элементы памяти.
4 6. СЕРИИ МШ(РОСХЕМ нл ПЕРЕКЛЮЧАТЕJIЯХ ТОКА
К числу сериii микросхем типа ПТТЛ отиосятся серии К137,
К138, К187, К223 и др. Их базовые лоrическпе элементы построе-
иы иа основе транзисторноrо перек. ючателя T Ka. На рис. 4-15
приведены схема переключателя тока и вре;Vl! нпые диаrраммы, ил-
люстрирующие но работу.
Переключатель ТOIШ состоит из двух транзисторов" эмиттеры
которых объединены и подключены к rеператору тока. На оазу одно-
! I3
E а)
," '
::0" I I
PТ
ибых1 I I t
rц:
и(jI"XZ I I
Рис. 4 15. Трапзисторный переключатель тока.
й ПРИllципиальная cxervta; б....... Bper\'leHllble диаrрамrvlЫ.
ro из транзисторов 1'1 по;;,ается напряжение входиоrо сиrнала, а
lIа базу друrоrо 1'2 отрицательное опорное напряжение, YPOBeH
lШтороrо выбирается между уровиями ЛОl"Ическоrо О и лоrическои
1. Поэтому при наличии на входе элемеита уровня лоrической 1
транзистор 1'( открыт, а транзистор 1'2 закрыт. Ток 1. протекает
через открытый транзистор и создает иа сто коллекторном сопро
150
151
ТllП.1Сllllil ОТРlщате.1ЫlOе паденпе на!lряжения, т. е. уровень Л()ПI'I('е
Koro О. При этом на ко.1лекторе закрытоrо транзпстора напряжеНIIС
праlпичеСЮI отсутств:;ет, что соотвстствует уровню ЛОПI'lеСКOIi 1.
Прн измененпи уровня входнorо lIаиряженин транзистор ТI перехо
дит в зш{рытое состояние, а транзистор Т 2 В открытое. Ta!{]! 1
образтl, осуществляется переключение цепи для TOI{a 1,. При 3TO I
IlЗменяются и уровни напряжения на выхолах.
На рнс. IG прпведена типичная схема лоrичес,юrо 3.1e:l'leHT3
на иереключателе тока. Элемент выполняет одновре'l1('ИНО две
ЛОПlчеСЮlе операции: IIЛИ НЕ по выходу 1 н ИЛИ 110 НЫЛО'!)' 2.
Серии микросхем ПТТЛ
Таб.ШЦG 4 6
Параметры и виды
МИI<рос хем
1\137
К138
К187 к з
f(
и
и
ия.я, в 5 5 5 4
о В 1.45 ],б 1,45 1,45
вых'
I В 0,9.5 0,96 0,95 0,85
ьых'
ио, в 0,16 0,1 0,07 0,]5
Краз 15 ]0 15 ]0
t"д,р,ер, нс б 3,5 10 15
Роот,ер, мВт 175,75* 55-" 75/45* 32
Тип корпуса ЗОIПл14 ЗОIП.114 30IПлl4 2МС18
иЛИ НЕ/ИЛИ + + + +
Расширптель + +
RS Tpнrrep + + +
D-триrrер + + -
I +
J к -триrrер
ПО.'lусумматор + +
Дешифратор +
Разряд счетчика +
3
. Без резисторов lIаrРУЗКII.
Рис. 4 16. Базовый ,10ПlчеСЮIЙ Э.1емент ПТТЛ.
терных повторите.1еii 11 переключателеii TOI,a. В иекоторых микро
схемах есть возможность изменять веЛIIЧИНУ опорноrо напряже-
ния, с этоЙ целью иредусмотрен дополнительныЙ вывод. Зависи-
мость cpellHeii задеРЖЮI от емкости наrРУЗКII хараl\Терllзуется
коэффициентом 0,5 не/пФ.
Серия KI38 СОСТОIIТ IIЗ 11 ТIIIIОВ IНKpocxe:\1 .'юrичсских, RS
и D триrrеров, сумматора по МОJ.улlO 2, схем для прнема
СНI'налов с лннии. СущественноЙ особенностью микросхем этоЙ
серни является отсутствне наrрузки в эмиттерных повторите.1ЯХ.
Друrая особенность заключается в том, что ряд .'lоrичеСКIIХ микро-
схем И триперы иостроены на базе днухуровневоЙ схемы переl,ЛЮ-
чения тока. На при мере лоrическоrо элемента И-ИЛИ-НЕ, Прllве-
neHHoro на рис. 4 17, расc:lЮТрИМ иринцип llByxypoBHeBoro перек-
Jlючення тока и ero использование для реатlЗаЦIIJI доrических опе-
рациЙ. При XI===X2===Xa===X4===0 (наибольшиЙ уровень отрицатель-
n"ro напряжения) открыты только транзисторы Т, и Т4 И для тока
СОздается путь через резистор Rl и транзистор Т4. В результате Н:1
вь;ходе транзистора T R формируется уровень лоrllческоrо О, а на
ВЫХоде транзистора т Q лоrическоЙ 1. Если открыт хотя бы один
И:.J т транзисторов Т2 и Тз и одновремеино одии IIЗ транзисторов т 6
и 7. для тока создается путь через резистор R 2 11 состояние выхо-
дов изменяется на противоположное. Это значит. что при ХI II.1\(
Х2'== 1 и Ха или X4 1 (наименьшиЙ уровень отрицате.'lьноrо На!lряже-
l1ия) получим Y, I, Y2 0.
J При всех оста.1ЬНЫХ сочетаниях входных спrна.10В для TOh3
" имеется только один путь через резпстор Rl и транзистор Т 4 .
ЭмиттеРНLlС повторители обеспечивают совместимость эле lентов по
входным и выходным уровням иапряжения, а также умеllьшение
Быходноrо сопротивления элемента в uе.1ЯХ повышения ero быстро-
Дt"iiствня и наrрузочноЙ способности. Э.1емент допускает увеличе-
IIlIе чис.та входов путем ПОДК.7ючеШIЯ пара.1лельно траизисторам
расширителя. Обычно в состав ЛОПlчеСl\llХ элементов входит и HC
точник опорноrо иапряжения (на схеме обведен ПУНIIтирноii ,111-
lIиеЙ).
Пара метры базоных .'lОПI'lеСЫ1Х 3.1ементов сериЙ микросхем
ПТrЛ и ВЫПО.1няемые \llIкросхемзмп функции приведены в
табл. 4-6 [2].
Серия KI37 ВК.1Ю'lаеr 18 ТlIIIОВ микросхем: 1] .10ПlчеСЮIХ
ИЛИ-НЕ/ИЛИ, раСИlllритеJlЬ, два RS тrиrr€ра. D.триrrер, два по
.чсумматора. ПриБЛlIJип>.1ЬНО половина мш,росхем серии содержит
.'lСПlческие Э,1ементы без наrрузки в цеиях эмиттеров выходных
транзнсторов. ТаЮ1е элементы можно объединить по выходам для
выполнения ДОПО.11I11те.тьной .10rичеСКОII операции ИЛИ, а та"же
использовать для работы на соrласованную наrрузку, например
линпю с волновым сопротивлением 50 Ом. В микросхемах с повы-
шенноЙ наrрузочноЙ способностью, которые имеют коэффициент
рюветвления 100 11 MorYT работать на соедиНlП....'lьную ЛIIНИЮ с
lJОЛИОВЫМ СОПРОТИВ.lением 50 Ом, обычно предусматривается ис-
IlOльзоваНllе раЗД<'.1ЬНЫХ земляных ШIIН Д.1Я выходноЙ цеrш Э\1IIТ-
1.52
153
а следовательно, Yl O и Y2 1. ТаКИ),1 образом, в рассмотренном
элементе выполняется .'lOrическая операция И ИЛИ на ВЫХОДе
транзистора ТВ и операция И ИЛИ НЕ на выходе транзистора Т9.
Серия содержит мнкросхему I(IЛП381, специально преДнаЗНа_
ченную Д.1Я приема сиrналов, передаваемых по соединительной ли-
нни. Необходнмость в такой Мlшросхеме обусловлена низкой По
мехоустойчивостыо элементов ПТТЛ. Прнемник сиrналов с ЛИНИИ,
а их 13 микросхеме четыре, представляет собой дифференциальныЙ
уснлитель с эмиттерным повторителем на выходе. CllrHa.1 подво-
дится к обонм входам УСlIлнтеля в противофазе, например, по паре
скрученных проводников. Помеха наводит мешающий снrнал ОДНО.
временно на 060llХ прОl30дах, и он, как всякиЙ синфазныЙ сиrнал,
подавляется (см. 2-5).
3:3
У 1 =(x,+.xz)-(Х,+Хч)
У ! ==(3:1 +xzH Х;! +3:'1)
13
Рис. 4 17. Элемент ПТТ Л, построенный по двухуровневой схеме пе-
реключения тока.
Серия К187 состоит из 10 типов микросхем, 9 из которых яв'
ляются лоrическимн и одна представляет собой D-триrrер, пост-
роенный на основе двухуровневой схемы переключения тока. Все
микросхемы И;\lеют наrр)'зку на l3ыходе и построены по тем же схе-
моrехническим ПРИНЦlшам, что и микросхемы серllИ 1(137. К этому
следvет еще добавить, что по питанию, конструктивному оформле-
нию -и разводке выводов микросхемы серий К187 и KI37 полностьЮ
совместимы. МИ!{росхемы серии KI87 обладают меш,шими быстрО'
деЙствием и энерrопотреблением.
Серия К223 состоит из 8 'Ilшов rибридных микросхем, ОфОРМ'
J1eHHbIX в металлостеклянный корпус С 18 штырьковыми выводаМИ.
Серия характеризуется сравнителыю развитым функциональнЫМ
сост'авом, включающим наряду с лоrИ'lескими микросхемами эл е -
154
менты арифметических и дискретных устройств, 13 ч стности раз-
яд счетчика (реrистра) с частотоЙ переключения 50 мrц и др.
-M табл. 4 6). По напряженшо питания п конструкции микросхе-
M '3ТОЙ серии неслвмеСТИМbi с Мlшросхемами друrих рассмотренных
серий.
НаряДУ с указанными ВЫlIус!{ается еще ряд сериЙ микросхем
ПТТЛ
4-7. СЕРИИ МИКРОСХЕМ НА МДП-ТРАНЗИСТОРАХ
К числу серий микросхем типа N\.ДПТ.'1 относятся серии 1(107,
К\20. К\4"l, 1(172, Кl76, 1\178 и др. Элементы 1\\ДПТЛ строятся
обычиО иа основе ключевых схем на N1ДП траизисторах с индуци-
рованным каналом. Вариант ЛОПlчеСlшrо злемента TaKoro вида пред-
ставлен на рис. 4 18, а. Он состоит из трех параллельно включеи.
ных транзисторов, на затворы которых подаются входные сиrна-
лы, и одиоrо трянзистора, выполннющеrо роль наrрузки. Затвор
этоrо транзнстора ПОДКЛlOчаетсн или к стоку, как в данном случае,
Е
Рис. 4-18. Лоrические Э.1еиенты на МДП транзисторах"
а ИЛИ НЕ: б И+IЕ.
Или к отдельн()му источнику напряжения, называемоrо часто сме-
щающим напряжением. Блаrодаря этому транзистор постоянно ОТ-
КрЫТ И выполняет функции резистора. В большиистве случаев ис-
ПОЛЬЗУются МДП транзисторы с каналом типа р. Поэтому на зат-
БОр И сток таких транзисторов следvет подавять отрицательиое
lIаПРяжение. При подаче отрицатеЛЫJоrо напряжения BblcoKoro
УРОвня I (лоrической 1) хотя бы на один вход сооrветствующий
Транзнстор открывается и на выходе устанавливается отрицательиое
иаПРяжение низкоrо уровня (лоrичеСIШЙ О). Таким образом, рас-
СмаТРиваемый лоrический элемент выполннеr операцию ИЛИ-НЕ.
I Д ЛИ '"
rИКа. '-ЮЛЬШИlIства микросхем типа мдпт JI приията отрицательная по.
155
Друrо!i вариант ЛОПlчеСlшrо элемента на МДII rраllЗНСl "Ре;'
представлен на рис. 4 18, 6. Здесь траНЗИСТОРI>l соедннены 110c.Teд(}
DателыlO, блаrодаря чему элемент выполняет лщ'ическую онерацнlO
И НЕ: дЛЯ Toro чтобы открыть элемент, надо подать уровень JI()
rнческой 1 на оба входа.
На рпс. 4 19 показан лоrнческий Э.lемент. выполняющнii он!'
рацию ИЛII, что достиrается путем последоватет,ноrо ВК.ТlOчеIllIН
Э.1емента IIЛИ I 11:: i! инвертора. Таl<, объеднняя в разпо,! сочета
E
Вход
Рис. 4 19. ЛоrПЧССIШЙ Э.те I('JIТ
1 IЛI 1 па 1\1ДП тра!l3нсторах.
Рнс. 4 2u. Инвертор
на M,J.I I тран.шсторах
с каналамн fI 11 "
IIРОВО.ЩМЩ'ТII.
111111 простейшпе лоrllческие Э.1ементы, можно ПО.1УЧИТЬ ряд ,.Т('.
ментов, способных выполнять БО,1ее сложные ,;юrнчеСl<не онераЦIIII.
Друrое, весьма перспеКТIIЫlOе направление разработOI\ МIII\
росхем Тlша МДПТЛ с Ma.lblM энерrопотреблсипем базируется иа
ПРlIмепении МДП трапзнсторов с каналами разноrо типа проводи-
II\OCТlI. Два таких 1 раНЗНСl ара, соедпненных пuследовате.%НО (СМ.
рис. 4 20). образуют I\ЛlOчсвоii з.1емеI1Т, коrорыЙ в стационарном
СОСТОЯНIШ потребляет ничтожно малый ток, 1l0СIЮЛЫ(У В любом пu-
JюжеИllll ключа один IIЗ транзисторов закрыт. На основе paCCMOT
peHHoro прннщша построены микросхемы серии 1,176, которыс xa
рю,теризуются уровнем Ilотребляемоii \Ощности 0,5 мВт в pac'lC
те ШI один лurнчеСКИII элемент при 'laCToTe переключения 100 KI-I\,
т. е. ОШI б(мее чем на порядок ЭI,ономнчнее мнкросхем ТIlпа МДП1Л
ДРУПIХ сериii.
Параметры базовых элемеитов и впды некоторых сериii МIII,РО-
схем пша J\1ДПТ/l прпвед<:,ны в таб.1. 4 7. Ilз этих данных можно
сдеJIать вывод о том, что мш\росхемы Тlша .'V\дпrл ОТЛllчаютСI1
lJЫСОI\ИМIl УРОВНЯМIl напряженпii, НПЗЮIМ быстродеikтвием 11 HЫ
СОI\ОЙ помехоустойчавостью [2].
Серия KI07 вк. ючает две MIII\pOCX(' ILI: .1ОrIlЧССКУЮ 11 сдвшаю-
щиii р rистр на восемь разрядов с последоваТ(',1ЫIO-параллелыюj'1
cllcreMoii заПIIСИ п СЧlIтываllllЯ IIнформаЦIIII. Наllбо.%шан частота
работы perllCTp<! равна 100 1\[11.
Серия KI08 СОСТОIIТ 113 четырех 111ПОВ Шl\росхе 1: JIоrнЧССl\оii.
кuмБШllrрОВLlIIIIOI'О DRS Tpllrrepa, мноrофУНКЦIIОllаЛЫlOii схемы 11
шестиканальноrо коммутатора, IlOЗВО.1яющеrо KOMMYТllpoBaTb 1,З"
ОТРllцателыlOС, таl\ 11 IIOJIОЖlпсльное напряжеНllе с аМПЛIIТУДОЙ
до 10 В. lIанбо.1ьшая рабочан частота ТРllпера 100 к[ц.
150
";'
"'1'
tJ
'"
;:;
<:
tQ
;:;
1--0
....
t::
t::!
:Е
'"
с:
::s:
..
:J;
'"
х
u
с
::s:
::;:
::s:
::s:
'"
u
00
"-
..;.
t-- r') LO:> О ......
r--: 10 -о U +++ +
f:'J С, ..;.
I i I о
..".
'=' t-- o ........ 1{) t:;: + + +
о ""::10 - - t:::
oo
о
со)
..;.
t-- r') 1.0 ::- <-;
f:'J СI t-- t::: +++ +
I I I о
со)
-D ..;.
f:'J t-- 10 f--< ++ +
f:'J f:'J CJO -1.0 U
f:'J <')
I I I I о
ф
"-
':'.1
....
Q
"-
:!
с>
'"
Ф.
С. t--
f:'J с')
I I I
..;.
со :З .t--t:J++
со
+++++
;:;
..;.
f--<
о -l.Ou
О
++
t--
f:'J
I
+
+
с>
I
..;.
"-
с>
1.0.
1.0_0 IO.S::! t:J
+
l.C t--
f:'J с')
I I I
+
о
;;;
""
'"
"':>;
"'"
><
t18,
...",
'""
:ё
<>.
'"
t::
'"
;;
ф
><:
u
'" t<:
r1 '"
о '"
:<: '"
'"
Q, а
CtI :s: f---o о ......
U f--o ut:;: Щ О. 1;;g-o.a
:s:щ:J;: "'о. :;S:;;: S
со со _ o.o:r::s: [; о..:.:"':S;о. :>-'
'" r5. о tQ , L., ..::;:: о.:>-'-е-:>-,-&
Ф м :t: :s::s:t:;ea ;!:: u:::r'8 ::: e
:i1 :i1 - '" ": ь С: ......:s:'"'" . Еt",,,:з:s;о
.......т t:I ,::ц '"1: t::::S:: .. CI:I I Q):::r:::1..0 CJ o::r:
..,:) :::, :::, ;,,:;-..:: Q.., f--<:S::S: :S::S: Q Cl.ut:::t:::t::j";:.::
157
со
"
"
:::,
Серия 1(120 ВКЛlочает 20 типов микросхем. В состав серии вхо-
дят лоrические микросхемы, счет'IИКИ, рtorистры, шифраторы, де-
шифраторы. Серия отличается по. нотоЙ функциона.%ноro состава
и широкими возможностями Д. я реализации цифровых УСТРОЙств
низкоrо (до 200 кrц) быстродействия.
Микросхемы южно соединять в любых сочеташшх и иеilОЛЬ-
зовать совместно со схемами на БИПОЛЯ(JНЫХ транзисторах с по-
мощью микросхемы КIУЭ201.
Серия 1(147 Ш{ЛЮ'lает чеТЫ(Jе тппа микросхем: лоrичеСкие. 11
двухступенчатыЙ RS-трип'ер с частотоiJ переключення до 300 (,rц.
ТакоЙ триrrер путем внешнеЙ коммутации можно I1реврапlТЬ в
ТРllпер со счетнuм входом.
Серии 1(172 и K178 состоят из пяти типuв микросхем: лnrll-
ческих и двухступеН'Iaтоrо RS-трипера, раССЧlIтаиноrо на частоту
пе!'еключсшш до 200 кrц. Серни аналоrнчны, но выпускаются в
различных корпусах.
Серия 1(176 существенно отличается от рассмотренных: поло-
жит ельная полярност ь напряжения питания, значнтельно меньшее
энерrопотребление при сравнительно высоком быстродеЙствии, по-
вышенная паrрузочная способность. Микросхемы серии 15-176 н
друrих сериЙ несовместимы. Особенности микросхем это и серии
объясняются прн ,ененнем для их пост роения ВlаИМIЮ дополняющих
по типу проводнмости KaHaJIa ,"vlДП-транзисrоров. Микросхемы рас-
считаны на работу с частотоЙ нереЮllоченпя до 1 мrц. Для рас-
ширения фуикциональных возможносrеЙ серии предполаrается до-
полнить ее новыми микросхемами, уже с более высокоЙ степеиью
интеrрации.
4-8. ТРИПЕРЫ
Триrrеры представляют собоЙ устроЙства с двумя устоЙчивыми
состояниями. Они составляют основу реrистров, С'lетчиков и друrих
последовательностных цифровых устроЙств. Классификация триrrе-
ров приведена в Э 4 1. Здесь будут рассмотрены.основные ТИ!1Ы триr-
repoB, входящих в состав рассмотренных серии микросхем [5, 10,
22, 29, 30].
RS-Tpuzzep имеет два информационных входа: вход S (set
установка) и вход R (reset возврат) и два выхода, обычно обоз-
начаемых Q и Q. Сиrналы на входах устанавливают триrrер в то
или Apyroe УСТОЙ'iивое состояние_ В одном состоянии на вых оде Q
устанавюшается уровень лоrической 1 (Q== 1), а на выходе 9-
уровень лоrическоrо О (Q==O); в ApyroM состоянии Q==O, Q==I.
RS триrrер строится на основе . оrпческих элементов ИЛИ-НЕ, ли-
бо И-НЕ, . ибо НIЛ ИIЕ.
На рис. 4-21 прнведены структурная схема аСИl:Iхронноrо RS-
триrrера на Э. ементах ИЛИ НЕ и в качестве примера реализации
Две принципиальпые схемы на элементах РТЛ и МДПТЛ. Работает
триrrер следующим образом. При S==I, я==о транзистор ТI открыт
и на выходе Q устанаВШlВается уровень лоrическоrо О. ТранзисторЫ
Тз и Т4 из-за нпзкоrо уровня напряжения на их входах закрыты
и на выходе Q устанавливается уровень лоrическоЙ 1. ИзмениМ
уровни входных сиrна,1ОВ так, что о, я== 1. Тоrда произоЙдет
изменеиие состояниЙ выходов: Q==O, Q==I. При S==R==O СОСТОяllllе
трпrrера сохранится прежним. Е ли S R I, то состояние
158
триrrера стаиовится неопределенным. Эту н определенность надо
понимать так: при S == R == 1 получаем Q == Q == О, в дальнейшем,
I\or да комбинация входных сиrналов изменится та/(, что S == R == О,
дИН ИЗ выходов триrrера установится в состояние лоrическоrо О,
о руrоЙ лоrическоЙ 1, но сказать определенно, какой выход в ка-
ac состоянне, нельзя. Поэтому комбинации S==R== 1 является
запрещенноЙ.
ДналоrIlЧНО работает н триrrер на j\lДП транзисторах. Только
надо иметь в виду, что за уропень лоrическоЙ 1 для таких элемен-
тоВ принято иаибольш!'е отрицательное напряжение.
R
s
s
Q
Q
а)
s т а Q
Q R
R
б)
Рис. 4-21. RS триrrср на элементах ИЛИ НЕ.
а структурная схема; б условное rрафнческое обозначенне; в ПРИIlЦИ"
овальная схема На элемснта.х РТ Л; 2 принципиа 'Iыlяя схема на элемеJf
тах МДПТ.'l.
На рис. 4 22 предстаВ,lены структурная схема RS- триrrера и
пример ее реализации на Э. ементах И-НЕ тнпа ДТЛ. В отличие от
paCCMOTpeHHOro триrrера здесь управление состоянием выходов
ОСУщеСтвляется сиrналом с уровнем лоrическоrо нуля, подаваемым
На один из ВХОДов, обозначенных на ри,:унке S и R.. При S O, я== 1
АИод ДI открывается и ток от нсточника Еl через резистор я, и
АНод Д( поступает в цепь источника входноrо сиrнала. В базу траи-
ЗИСтора Т, ток практически ие протекает и транзистор находится
в закрытом состоянии, тзк что Q == 1. В это время транзистор Т 2
159
ОТЕРЫТ блаrодаря поступающему в бззх току от I точипка Е. через
резистор R 2 п диоды Дl И дв, так что Q O Пр!' S I, R O состоя-
ние выхолоI3 пзменяется на противоположное. Еслп S == R. == 1. то
состояние выходов сохраняется. Комбинация S == R === о ЯВ.тяется
запреЕ'енной, поскольку в этом случае оба транзнстора закрыты
(Q ==Q.== 1) и при IIзменепии в:\одных сита.ТОВ па еДПНИ'IIIые, т. е.
s
а
&
а.
s
R Q
а.,)
Q
s т
RZ R6
R а
+Е1 +Е1.
б) 6)
Рпс. 4-22. RS-трпrrер на 3.тементах И-НЕ.
в СТI'УКТУl'наll схема; б yc. OBHoe rl'афнческое обозначение; в ПI'IIIЩИ'
пна:Н:IШЯ схема на элементах ДТЛ.
S== R 1, появляется пеопре;J:е,тешюсть в СОСТОЯIll/ll выходов: Не
I13[1естно, на каком IIЗ IIIIХ будет уровень лоrllческоrо О, а lIа каком
)"fювень ЛОПIчееlЮЙ 1.
На YC, OBHOM rрафнчеСI\ОМ IIЗображеннп TaKoro триrrера входы
S 11 R. обозначаются I\3К ПlIверсные. Таким образом показывается,
что д, я управления состоянием выходов трпrrера необходпмы
отрнцатеЛЫlые входные импульсы.
СННХрОПIIЫЙ RS-триrrер имеет дополннтельный вхзд для снн-
"IIО!lIIзирующеrо (T3KTOBoro) пмнульса (С -вход). На рис. 4-23 иред-
ставлены структурные схемы одноступеичатых СИПХРОНIIЫХ трнперов
113 ОСlJоне различных лОПlческих элементов.
Работу трипера рассмотри", на нримере cxe lbI рпс. 4-23, а, вы.
ПU.lПl'IIIIОЙ на :lемеитах И-НЕ. Ес.'III CHrH3.T на входе С IIмеет уро-
IJСЩ, ЛЩ'ПЧ('СКОII 1 (С == 1), то рзбота триrrера ничем 11(' будет OTтl-
чаться от работы аСПllхронноrо трппера. При C O оба входных
llf'i'И'l('СIШХ элемснта закрыты (па IIХ выходах ЛОПI'lеСlше 1) 11
160
сиrналы на входах S п R. перестают оказывать влияиие на состоянпе
триrrера.
На рис. 4-24 представлен синхронный двухступенчатый RS-триr-
rep. ОИ состоит ИЗ двух одноступенчатых RS-трпrrеров основиоrо
и вспомоrательноrо. Основная ступень служит для записи входноrо
сиrнала, а вспомоrательная для ero хранения. Выходы вспомоrа
irr
q
а)
fl J т Q.
R
fi Q
6)
Q
Q
8)
Рис. 4-23. Структурные схемы и обозна'lения синхроиноrо RS триr
repa.
а на эле.,ентах И-НЕ; 6 на элементах И-ИJIИ-НЕ; в на элементах
ИJIИ-НЕ.
а)
Рис. 4-24. Двухступенчатый RS-трнrrер.
s
I
с\
I
I
Нl
I
L .....J
ОсноВной
' I
I 8 I Q
I
I
I
IQ
I I
L . ...J
/3СЛlJА/оеате,16hЫtZ
П ТТll
с
fl Q
6)
а структурная схе.,а; 6 УСЛОDное rрафическое OU03Ha'lellHe.
тельной ступени являются выходами триrrера. Рабоrают ступеНJI
поочередно, что обеспечивается инвертором, через который тактовый
СИПiал поступает на вход вспомоrателыюй ступени. При поступле-
ВИИ на С-вход тЗ!<товоrо 1I0ложительноrо импульса (С==I) инфор-
мация. на входах S и R записывается в первыil триrrер. В это время
второи триrrер закрыт, так как на ero С-входе имеется уровень ло
l1 442
161
rическоrо О, блокирующиЙ оба информационных входа второй сту-
пени и тем самым препятствующий перезаписи информации. Только
после окончания TaKToBoro импульса откроется второЙ TpHrrep 11
информация появится на ero выходе. Такнм образом, для двухсту-
пенчатых триrrеров характерно то, что сиrнал на их выходах появ-
ляется после окончания TaKTOBoro импульса.
Обычно при описании работы триrrеров широко используют
таблицы состояниЙ, в которых отражается состояние триrrера до
TaKTOBoro импульса и после ero снятия. В таблицах состояниЙ при-
няты следующие обозначения: Sn, Rn, Qn уровни снrнала на
входах S и R и выходе Q в момент времени In (до TaKToBoro им-
пульса); Qn+l уровень сиrнала на выходе трипера в момент
времени Inн (после TaKToBoro импульса); х неопределенное
состояние триrrера. '
Приведенное описание работы RS-трипера иллюстрирует
табл. 4-8.
Таблица 4-8
Qn
R,n
Таблица состояний RS-триrrера
Sn I Qn+l
Sn
I Qn+l
Qn
R,n
О О О О 1 О О 1
О О 1 1 1 О 1 1
О 1 О О 1 1 О О
О 1 1 Х 1 1 1 Х
Часто вместО подробноЙ таблицы состояниЙ пользуются сокра-
щенноЙ (минимизированноЙ) таблицеЙ (табл. 4-9). Из нее следует,
что при Sn Rn O состояние трнпера nocJJe TaKToBoro импульса
сохранится прежним, т. е. Qn+l==Qn. При sn == 1, Rn==O получим
Qn+l == 1 независимо от прежнеrо состояния триrrера.
Таблица 4-9
Минимизированная таблица состояний RS-триrrера
Sn
Qn+l 1\
R,n
sn
Qn+l
О
О
О
1
Qn
1
О
1
О
Х
Существует еще ряд вариантов построения двухступенчаты'{
триrrеров. На рис. 4-25 показан вариант с запрещающими связямlI
между основиоЙ и вспомоrательной ступенью.
В триrrере с запрещающими связями во время действия так-
T080ro импульса информация :.шписывается в основную стуиень.
Одновременно с BbIXvAUB первых лоrllческих "лt:МtНТОВ на вход
162
вспомо.:ательнои ступени поступает запрещающий сиrнал, блоки-
рующИИ пер апись информации из основной ступени во BcnoMora-
тельНУЮ. По ле прекращения TaKToBoro импу.lJLса эта блокировка
снимается ои информация появляется на выходе второй ступени.
D-Tpu ;;ep (delay задержка) имеет один ипформационный вход
(D-вход) н вход для синхронизирующеrо сиrнала. Основное назна-
чение D-триrrера задержка сиrнала, поданноrо на D-вход. Как
зс
Рис. 4-25. ДвухступеН',атый RS-триrrер с запре-
щающими связями (ЗС).
D П Q.n+t
О О
1 1
D
Q
t
t
с
6 J fl
D т
С
8) Q
'Z)
t
Z)
а структурная схема;
Рис. 4-26. D-триrrер.
(j таблица состояний; 8 условное обозначение
z Bpe'deHHb e ДИ3l'раммы.
и RS-триrrер он мо' б
ческих эле' жет ыть построен на разли'шых лоrи-
ступен ментах. На рис. 4-26 приведены стуктурная схема одно-
нллюс;атоrо D-триrrера на элементах И-НЕ, таблица состояниЙ и
при С 6ующие ее BpeMeHHbIe диаrраммы. Из таблицы видно что
Триrrе ра ИзменеНие входноrо сиrнала Не сказывается на сост янии
.ляемое В х и од то.%ко при с== 1 триrrер принимает состояние оп р еде-
Р . ным сиrналом. '
аЗlIОВИДНОСТЬЮ D
Которы" -триrrера является DV-триrrер
и ДОПОЮiИтельно к D-входу имеет управляющий
11"
(рис. 4-27),
V-вход. При
163
наличии на входе V сипшла с уровнем лоrической 1 (V == 1) триrrер
работает аиалоrично D триrrеру, а при V==O сохраняет исхоДНое
состояние незаВlIСИМО от изменения сипшла на D входе.
Двухступенчатые D триrrеры строятся в основном по схеме двух
триrrеров (рис. 4 28, а) или трех триrrеров (рис. 4-28,6). Работа
nоследнеrо иллюстрируется временныIии диаrраммами на рис. 4-28, В_
На диаrраммах пуиктиром и стрелками показана последоватсль
ность перек.rпочения лоrических элементов. Что касаетСЯ первоrо
варианта, то он работает так же, как RS триrrер на рис. 4 24, с тем,
однако, отличием, что ииформационный СIIrнал подается иа ОДIII\
вход.
Обычно двухступенчатые триrrеры всех типов имеют входы для
раздельной установки состояНий лоrическоrо О и лоrической 1.
В этом случае триrrер является комбинированиым, например DRS-
/J
6]"
Q
v n п n Q"'"
о D Q."
D I Qп
I D D
f I t
]f}
lLY fl
6)
v
lJ.
с
а)
Рис. 4 27. DV триrrер.
а структурная схема; б таблица состояннЙ; в условное обозначение.
триrrер. Именно таким и является триrrер на рис. 4 28, 6.
Т-три22ер (триrrер со счетным входом) имеет один T BXOД
(асинхронный триrrер) либо два входа: T BXOД и V-вход (сиихрои-
ный Т-триrrер, ero нередко называют ТV-триrrером). Т-триrrер
строится обычНо на основе двухступенчатых RS или D-триrrеров
путем соединения выходов со входами перекрестными связями, как
это ноказано на рис. 4-29. Работа асинхронноrо Т триrrера иллю
стрируется временнь\ми диаrраммами иа рис. 4 29, в.
Синхронный Т триrrер (TV триrrер) переключается под воздей-
ствием сип ала на Т-входе, но при иаличии разрешающеrо сиrнала
на управляющем V-входе.
J К ТрИ22ер имеет два информациониых входа J и К. В син-
хронных JК триrrерах, получивших наибольшее распространение,
имеется один (однотактная система синхронизации) или два (ДBYX
тактная система синхронизации) входа для импульсов синхроииза-
ЦИИ, а также установочные входы.
Существенное достоинство J К-триrrера заключается в том, что
он, во-первых, не имеет запрещенных входных комбинаций. как RS-
триrrер, и, BO BTOpЫX, является универсальным rриrrерным устрой-
ством, поскольку может выполиять функции триrrера любоrо дpy
rO\"O типа.
Существует несколько разновидностей J К триrrеров. отличаю
щихся принципом построения и способом управления. Рассмотрим
иекоторые нз них.
164
n
с R Q
R а)
С Q:
Q. n
I I
I I
Q. 6 I I
I I
5 lL l!:
u
Lf
3
2 ....
II t-
б) О)
Рпе. 1 28. Двухступенчаты!i D триrrер.
а на двух ТрI1Л ерах; б lШ трех триrrерах;. в npeMellHble диаrрам!\.fЫ.
Q
н
Q
а)
о)
с JUUULJL
Q SLSL.J
QLJLJL
6)
Рис. 4 29. Т ТРllпер.
а СТруктурная б
cxe_M.a ,)'"CJlOUlloe uБО311аt.LСНIlС; В...... BpcMellHhlC диаrрdММЫ.
165
лен ,К -трипер основу которото COCTaB
На рис. 4-30, а преД R с s тав . . ер охваче ный перекрестной обрат
хст у пенчатыll -триrr, (
ляет дву \ДНО из таблицы состояния рис.
ной связью S Q, R Q. каКп:;еключается в состояНие, обратное
4-30, б), при J K;t= 1 трипер 'К-т ипе аналоrичен RS-триперу,
предыдущему, а в остальнsм R В IПОЛl ЯЮТ входы , И К COOTBeT
в котором фуНКllИИ входов И
ственно.
ОсноВнои
ВспомоеатеАhныи
а)
n
В)
J П Н П QЛ+f
О О Q.."
О f а
f о f
1 f iY I
о)
Рис. 4-30. П(-триrrер.
. .. в условное' обозначение.
а структурная схема; б таблица С СТОЯl1ИИ.
s
эх о
с
ЭJ о
7f
а)
Q.
s тт Q.
Q &
J
С
& q
к
R
о)
Т р анзисторами и входноЙ
Рис. 4-31. JК триrrер с коммутирующими
JюrикоЙ.
а структурная схема; б yc. OBHoe обозначснне.
lбб
Н(1)едкО ,К триrrер имеет Несколько входов , и песко.'lЬКО BXO
ДОВ К,' ПРИ1lем в пределах каждой rруппы входы связаны так, как
в лоrическом элементе И либо ИЛИ.
ПDимер такото триrп"ра показан на рис. 4-31. Этот триrrер, как
и рассмотренный ранее, состоит из двух ступеней. Основная ступень
построена на элементах И-ИЛИ-НЕ, вспомоrательная на элемен-
тах и НЕ. Связаны они с помощью двух транзисторов, которые на-
зывают КОММУТИРУЮЩИМИ.
Транзисторы блокируют вспо
моrаТeJJЬНУЮ ступень прн запи-
си информаllИИ в основную.
Обеспечивается это закрытием
транзисторов высоким уровнем
положительноrо напряжения,
поступающим на их эмиттеры
при C l. При этом разрывает-
ся цепь между ступенями триr S
тера и информация, записанная
в первуЮ ступень, lIе может
перейти во вторую.
При снятин импульса син-
хронизации через С-вход на
эмиттеры КQММУТИРУЮЩИХ
транзисторов поступает уро-
вень лоrнческоrо О. Тот из
транзисторов, на базе KOTOporo
присутствует уровень лorиче-
екоЙ 1, открывается, и комму-
тнруется спrнал лоrическоrо О
с С-входа на вход COOTBeTCT
вующеrо элемента второй сту-
пени. В это время друтон трнн- /(
зистор, имея на базе уровень
лоrическоrо О, остается за-
крытым.
Элемент второЙ ступени,
на вход которото поступил o-
rИческий О, формирует па вы-
ХОДе уровень лоrической J, а
ВТорой элемент уровеиь .'10-
rичеСкоrо О. Так, информаuпя
с основной ступени передается
во ВСПомоrательную и ПОЯI3JIЯ-
ется на выходе' l(-трипера.
Установка начаJlьноrо СОСТОЯШIЯ трипера осуществляется с по-
МОЩью ОтрицатеJlЬНЫХ ИМПУJlЬСОВ, подаваемых на вход S Jlибо R.
ПРИчем установка проводится независнмо от на:1I1ЧIlЯ ИJlИ отсутствия
СlIнхронизирующеrо ИМП)'Jlьса. Поэтому такую установку состояния
триrrера принято называть аспнхронной.
Были рассмотрены 'K-трипеDЫ, имеющне двухступенчатую
структуру. Совсем иначе устроен ,i(-триrrер серии К217. Ето ОТJlИ-
e СОСтоит прежде всето в том, что он имеет одноступенчатую
РУКТуру. ПРШlЦипиаJlьная схема предстаВJlCна на рис. 4-32. Триr-
rep Имеет С,вход, входы, и К, устаНОВОчные входы S, R.. Счетный
fi
Е 1
Рис. 4-32. Il(-триrrер серин К217.
, 16'(
режим работы обеспечивается двумя диодами ДS и Дб, которые
обладают определенноЙ ннерционностью процесса выключения и
выполняют роль внутренних ЭJlементов задержки. Рассмотрим pa
боту триrrера в счетном режиме.
Пусть для определенности в исходном 1:0СТОЯННИ триrrера тран-
311СТОР Тl открыт, а транзистор Т 2 закрыт. Сиrналы на входах: с==о,
J==K==I, S==R==I.
При подаче на C BXOД уровня лоrпческоЙ 1 в базу уже иаСbl
щениоrо транзистора Т I потечет дополнительныЙ ток от источника
Е. через резистор Rl и инерционныЙ диод Дs. Состояние триrrера
не IIзменяется, но диод ДS накапливает в базе заряд.
При снятии счетноrо импульса ток от источника Е. через Rl
переключается из базовоЙ цепи транзистора Тl в цепь источника
U J ТТ Q
Т с
11
/(
а)
D
V
U 5 J ТТ Q
С
fl J( Q
2)
Q
W " J TfJ.
с tJ.
t /(
-б)
J ТТ
с
11
J(
О)
q
Рис. 4 33. И.:пользование J К триrrера в качестве триrrеров друrих
типов.
а типа TV н Т (при I/ l); б типа D; в типа DV; е Тl\па RS.
входноrо сиrнала. Ток через резистор R2, протекавшиЙ ранее в базу
транзистора T j , также переключится в цепь источника входноrо
Сllrнала через диод ДБ блаrодаря низкому сопротивлению этоrо дио-
да обратному току в течение времени рассасывания накоплеиноrо
заряда.
Разряд диода ДБ вызовет также обратныil базовыЙ ток транзис
тора Т.. В итоrе транзистор закроется, а транзистор Т 2 откроется,
т. е. произоЙдет изменение состояния триrrера. Переключение триr-
repa из единичиоrо состояния в нулевое происходит аналоrично
описанному с тем отличием, что при с== 1 заряд накапливается
в Дllоде Дб.
На основе JК триrrсра, как уже указывалось, можно с помощью
внешних соединениЙ ero выводов (рис. 4 33) ПО.1JУЧИТЬ триrrеры
друrих видов.
4-9. ЦИФРОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ ПОВЫШЕННОй СТЕПЕНИ
ИНТErРАЦИИ
БОЛЬШIlНСТВО микросхсм повышенноЙ степени IIнтеrрации преk
ставляют собоЙ ТIIповые ФУНКЦIlональные узлы цифровоЙ аппара-
туры: мноrоразрядныс счетчики, реrистры, шифраторы и дешифра-
торы, мноrоразрядные сумматоры, преобразователи кодов, наборы
отдельных лоrических элементов и триrrеров и т. д.
К rибридным микросхемам повышеИIIОЙ степсни шпеrрации
относятся микросхемы ссрий К229, К230, К234, 1(240, к ИОJlУПРО-
водниковым микросхемы сериЙ 1(120, Ю44, 1(145, 1(501, 1(502 и
др. В табл. 4 10 приведены параметры и виды мнкросхем некоторых
из указанных сериЙ.
168
g.
;:1
"1
\о
Q
1-00
:=
10:
с:>.
...
с)
t-
==
:.::
:.::
==
с)
t:
с)
t-
и
.:=
с
::
о)
3
:ё
10
С
t:
,.
....
...
с
с:>.
:о:
:.::
,.
:.::
:.::
с:>.
....
U
с5
...,
:::t:
о
с'>
о
....
'"
....
'"
с'>
:.::
о
'"
""
:.::
'"
""
""
:.::
:1\
<t
"
"'="
""
><
Д"
p o
I-<Р.
"'"
=""
g,="
'"
t:
1:;:
f--<
t::
f--<
t::
1::1:
f--<
t::
1::1:
<
f--<
1::1:
f--<
f--<
t::
f--<
f--<
f--<
f--<
t::
:>::
:<:
:>::
....
о
5:
f--<
<D
сН....
c'j
I I
<D
c'j r-..
c'j
I I
<D
c'j r-..
C'j
I I
11:) М
11:)
I
11:)
11:)
I
ro
"
;.:;
c'j
о
c'j
о
М
s
00
о
о
::!
:::;:
"
:.:
'"
:Е
t.t.,
c'j
о
С'1
О
.....
о
о
11:)
-.;о
о
v:.
......
I
C'j.
-.;о
t-
ro
,:;
о
"
Q.,
+
+
+
-.;о
о
+
<D
о
-.;о
о
+
<D
о
ro
о. :х:
t- :>::
t) ::r
:>:: t-
.... QJ
QJ ::r
ci.. U
"
+
+
+
+
+
+
.J
I
+
о.
о
t-
'"
,.
::s
;;.,
u
+
L
I
+
+
+
о.
о
t-
'"
О.
-&
:>::
:3
QJ
1::1:
'"
;;;
QJ
Х
t)
<>:
'"
:х:
..о
..о '"
о: :х:
З
'" ;
lX1 :<:
о :х:
'" ;;.,
::5.. -&
\о О
О ....
Q) о
8'
"+
+
+
+
+
+
lX1
О
....
:х:
QJ
:>;
QJ
о:
'"
х
:.: lX1
:<: о
t) о.
QJ Q)
::r ...
:s: ...
.... :х:
о о.
t-
О. О.
О О
\о \о
'" '"
::r:: ::r::
169
Серия К229 состоит из четырех тппов микросхем. пршщипиадь-
ная схема базовоrо лоrическоrо элемента приведена на рис 4 16.:
Млкросхема К2ТК291 состоит из четырех не связанных между собои
комбинированных DRS-триrrеров, построенных по схеме, приведен-
ноЙ па рпс. -1 28, 6. На базе одноЙ микросхемы К2ТК291 можно
строить такие YCTpoiicTBa, как десятичные и двоичные счетчики, де-
лители, сдвиrающие реrистры, работающие с тактОВЫМИ ча;тотами
до 100 l\'\Тц. Импульсная помехоус-:оiiчивость тр перов по с leТlIO y
входу характеризуется допустимои амплитудон импульса помехИ
350 мВ при длителыюсТИ 30 нс, по выводам питания и земли не ме-
нее 400 мВ при синусоидальноЙ форме помехи.
Макросхема К2ИЛ291 содержит четыре полусумматора и два
элемента ИЛИ НЕ и позволяет путем коммутации в шодов полу-
чить два одиоразрядных сумматора или двухразряднЫи комбинаци-
ониыЙ сумматор.
Микросхема К2ИД291 двухступенчатыЙ дешифратор на четыре
входа предназначена для дешифрирования четырехразрядноrо дво-
ичноrЬ кода, подаваемоrо на входы только своими пря:.\ымИ
значениямИ. Предусмотрена возможность управления выходамИ де-
шифратора с помощью сиrнала, разрешающеrо (с уровнем ЛОПlчес-
I<oro О) или запрещающеrо (с уровнем лоrическоЙ 1) считывание
результата дешиФрирования.
Микросхема К2ЖЛ291 содержит 16 типов .'Iоrических ЭlJементов
ИЛИ НЕ/ИЛИ и позволяет получить достаточно сложные лоrичес-
кие устроЙства, триrrеры, реrистры и т. д.
Допускается работа микросхем при положительнОм напряжении
питания +5 В ::1::5%. При этом выходные уровни сиrиал в составят
3 3 3 55 В для лоrическоrо О и 4,1 4,3 В для лоrическои 1. Выпус-
к ютс микросхемы в керамическом корпусе 1(421 с 4 п анарн.ыми
выводамИ. По величинам входных и выходных уров еи M lКpocxeMЫ
серии К229 совместимы с микросхемами ПТТЛ серии Кl<>7 и К138.
Серия К234 включает три типа микросхем, каждая из которых
является счетчиКОМ с переменным коэффициентом счета. В качестве
базовоrо элемента каждоЙ микросхемы выбран элемент ПТТ!I, при-
м'иениыЙ в серни К229. Микросхемы отличаются быстродеиствисм
и СЭilсрrопотреблением. Все микросхемы серии имеют иде тичные
входные и выходные уровни напряження, единое напря ение и
таl1НЯ и ОДИН тип корпуса, характеризуются статическои помехо-
устоЙчивостью 160 мВ. Серия предназначена для создания управ:
ляемых декад устроЙств цифровоЙ автоматики, измерительнои
технИКИ и аппаратуры СВЯЗИ, работающих в диапазоне температур
от 60 до + 70 0 С с тактовыми частотами от десятков [ерц до
110 МfЦ (см. rл. 5).
Серия К230 построена с ирименеиием бескорпусных полупро-
водниковых микросхем тина ТТЛ. В состав серии входят C M.b типо
микросхем: статические реrистры н? четыре разряда, асинхроНИЫИ
и синхронныЙ счетчики, реверсивньш четчик, преобразователь дво:
И'IНоrо кода в десятичныЙ устроиство управления цифровои
неоновоЙ ламноЙ. Реrистры и счетчИКИ выпускают в двух модифика-
цияХ различающихся рабочеЙ частотоЙ: 5 и 10 М[ц.
l\1икросхемы серии К230 выпускают в плоском керамическом
корпусе К421 с 50 планарными выводами. Одна микросхема ВКJIЮ-
чаеr до 40 лоrических элемеитов, СМ,онтированных 11 оединеШI IХ
в определенное устроЙство на единои диэлектрическои подло ке.
Микросхемы серии 1(230 по питанию, уровням входноrо и выходноrо
170
11
напряжений совместимы с микросхемами типа ТТЛ малой степени
Jlнтеrрации рассмотренных ранее серий. Это обеспечиваеr возмож-
иость их cOBMecTHoro использования в цифровых устроЙствах.
Основная область применения серии цифровые узлы измери-
теЛЬНЫХ приборов и аналоrо цифровых преобразователей.
Серия К240 построена с применением бескорпусных ПОJIУПРО
водниковых микросхем типа ДТ Л. В состав серии входит большое
количество микросхем, представ.IJЯЮЩИХ собой набор лоrпческих
элементов И НЕ. Путем внешнеЙ коммутации этих элементов можно
построить БО.'Iее сложные цифровые узлы, триrrеры, реrистры. счет-
чики, п()лусумматоры и т. д. Такая структура микросхем позволяет
исПОJlЬЗ0ватъ их в самых различных по сложности устроЙствах.
Серия включает также реПIСТрЫ на 3, 4 и 8 разрядов, двухразрядныЙ
счетчИК, сумматор, формирователь BpeMeHHыx интервалов 50 нс
1,5 с. Выпускают микросхемы в корпусе 254БМС36-1 с 36 штырь-
ковыми выводами.
Серии ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ микросхем повышенноЙ степени
интеrрации характеризуются низким быстродействием, малым энер
rопотреблением, высокой помехоустойчивостью, так как их микро-
схемы на МДП траизисторах.
Серия К120 состоит из 20 типов микросхем, девять из которых
имеют третью степень интеrрации. Среди них: реrистры на 4,8, 12
и 16 разрядов, преобразователи кода, счетчикlI, дешифраторы,
шифратор, сумматор. Микросхемы серии являются потенциальными,
построены они по принципу, который иллюстрируется рис. 4 18,
4-19. Выпускают микросхемы в корпусе 10ICТl4 1.
Серия К144 содержит две микросхемы: набор реrистров из 1,4 и
16 разрядов одна микросхема, реrистр на 90 разрядов друrая.
Выпускаются микросхемы в корпусе 401MCI2 1. Основная область
применения !1мпульсные ЛИНИИ задержки, оперативные запоми
нающне устроиства.
Серия К145 включает -1 микросхемы: устройство памяти и сни-
хрони ации, арифметическое устройство, устроЙство ввода команд,
устроиство управления. Напряжение питания 27 В. Рабочая частота
до 100 к[ц. Потребляемая мощность до 50 мВт. Микросхемы пред-
назначены для применения в малоrабаритных клавишных вычисли-
тельных машинах.
Особенностью микросхем серий К144 и 1(145 является то, что
построены они на основе использования входных емкостеЙ МДП-
транзисторов в качестве запоминающих элементов. Выполнению
емкостями этой функции способствует высокое входное сопротивле-
ние МДП-транзисторов.
Управление работоЙ таких УСТР{)ЙСТВ осуществляется с помощью
двухтактноЙ (для 1(144) илн четырехтактной (ДЛЯ К145) системы
импульсов. Преимуществами TaKoro принципа построения цифровых
МИкросхем является меньшая потребляемая мощность, поскольку
ТОк отбирается от источника только в моменты переключеиия эле-
Me TOB. Подробное описание микросхем указанноrо типа можно
иаити в [30].
Серия К501 состоит из 11 типов микросхем: мнщ'офункциональ-
иые лоr ческие схемы, которые можно настраивать на выполнение
заданнои функции подачеЙ лоrических сиrналов на управляющие
Входы, мультиплексоры (кодовые ключи), J К триrrер, 4 разрядиыЙ
счетчик:реrистр, постоянное запоминающее и арифмеТИ'Iеское устроЙ
171
пва. Серия предназначена для построения цифровых узлов аппара-
туры различных кдассов, работающих с частотоЙ в сотни килоrерц.
Серия 502 состоит из трех типов мнкросхем, позволяющих СТРО-
IПЬ решающие блоки цифровых дифференциальных анализа то роз и
вычислителеЙ на их основе. Рабочая частота до 0,5 MI'u и малая
потребляемая мощность (до 45 мВт).
Наряду с рассмотренными выпускаются также серии, содержа-
щие микросхемы с разноЙ степенью интеrрации. Например, серии
ттл микросхем КIЗЗ, KI55 и др., хорошо зарекомеидоваВШI!е
себя при разработках микроэлектронноЙ аппаратуры, в настояЩ е
время пополняются новыми микросхемами с повышенноЙ ФУНКUИО-
lIальнои сложностью и более высокоЙ степенью интеrрации: реrист-
рами, счетчиками, дешифраторами и т. д.
4 IO. СРАВНЕНИЕ СЕРИЙ ЦИФРОВЫХ МИКРОСХЕМ
При проектировании цифровых устроЙств одноЙ из важных з:1.-
дач является выбор сериЙ микросхем, наиболее полно отвечающих
предъявляемым требованиям к их быстродеЙствию, энерrопотребле-
нию, помехоустоЙчивости, наrрузочноЙ способности. Помимо этих
IlоказателеЙ в расчет принимаются также функциональныЙ состав
сериЙ, конструктивное оформление микросхем, устоЙчивость микро-
схем к внеШIIlIМ воздеЙствиям и их надежность.
Один из способов выбора сериЙ заключается в сравнении их
по наиболее важным функциональным параметрам. ПрнведеНlIые
в этоЙ rлаве данные о сериях микросхем различных типов позволя-
ют сделать такое сравнение и дать некоторые рекомендации ОТНОСН-
тельно области их применения.
Таблица 4-11
Классификаuия серий по быпродействию
Тип
J10rиии
rРУl1П<'l мниросхем по быстроде!':стВИЮ. t зr.:. р, ер, Не
C {"J X l O- I Bbl f I Среднее 15 50 I НИЭКое БОЛее 5 9
I I I КlIЗ, Кl14,
Кl15, К201
I 1 156, КI94, I КI04, КI21,
К215, К217 К202, К240
I КIзо, КIЗ l ' 1 КIОб, 1(13З, I КIОб, КIЗ6,
К24З, 199 КI55, 1\2ЗО КI58, КI34
I КI38, I КIЗ7, Кl87. , I
К229, К234 К223
РТЛ
дтл
ттл
пттл
МДПТ Л
КI07, КI08,
КI20, КI47,
КI 72, КI 78,
Кl7б, КI44,
Кl45, K501,
К502
172
.1
ТаБЛ1ЩП 4-12
Классифика ия серий по помехоустоiiчивопи
!\-'\ВI<СИМ8ЛЬНО ДЬпустнмое наП ЯJi{{'Шf помехн, В
ТИП
лafИКН
0.2 0.4
OOJIee 0,4
0.2
рТЛ
КI13, КI14, К201
КII5
ДТЛ
I КI21, 156, 202
215, 240
КI04. КI94,
К217
ТТЛ
к 133, Кl55, Кl36. Кl34
1('243, 1(230, 199,
1\106, КlЗО, Кl31,
Кl58
пттл
Кl37, Кl38,
К229 , К234
мдптл
Кl07, Кl08,
Кl20, Кl72,
Кl76, Кl78, Кl44.
Кl45. Кl47, К501,
К502
Для удобства сравнения различных серий составлены табл.
4.1l и 4-12, в которых серии классифицированы по быстродействию
и помехоустойчивости входящих в их состав микросхем.
На основе сведениЙ, приведенных в предыдущих параrрафах,
и данных табл. 4-1l и 4-12, можно сделать следующие выводы и
рекомендации по выбору сериЙ.
Микросхемы ПТТ Л являются наиболее быстродействующими:
иекоторые из них способны обеспечить работу цифровых устроЙств
с частотой переключения более 100 М[ц. Однако такие микросхемы
потребляют от источника питания значительную мощность и харак-
теризуются низкоЙ помехоустоЙчивостью. Указанные особенностн
микросхем ПТТ Л неоБХОДIШО учитывать при их применении. Напри-
Мер, малая длительность фронтов формируемых сиrналов обуслов-
Ливает необходимость использования для их НеискаженноЙ передачи
соrласованных соединительных липиЙ типа микрополосковоЙ ипи
коаксиальной. Низкая помехоустоЙчивость мпкросхем заставляет
принимать специальные меры по их защите от воздействия наводок
от сиrналов в соседних соединениях. Неслучайно в состав иекоторых
сеI:Ий введены приемНIIКИ сиrналов с линпн, обладающие повышен-
иои Помехоустойчивостью.
МИкросхемы ПТТ Л несовместимы по питаиию и уровням сиrна-
OB с МИКРосхемами ДРУI'НХ типов. Однако возможность соrласова-
К 7имеется. С этоЙ цедью можно пспользовать мИ!{росхемы серии
, которые СОrласовывают УРОВИII микросхем пттл и ТТЛ.
173
Осн вной областью применения ЯВЛЯЮТСЯ цифровые устроЙства,
работающие с частотоЙ выше 30 Mrll, Iютор:ые не M ['YT быть по-
строены на основе микросхем друrих типов. Б дальнеишем по мере
повышения быстродеЙствия ТТЛ микросхем об.'lас,ть применения
ПТТJI микросхем будет смещаться в сторону устроиств сверхвысо-
КOI'О быстродеЙствия, .
Микросхемы ТТЛ характеризуются" временными параметрами,
JIежашими в широком диапазоне значении. Это позволяет применять
микросхемы ТТЛ н устроЙствах различнOI'О быстродеЙствия: высо-
1\0['0, средне['о и НiIзкоrо. Серн и ТТ Л микросхем выпускают комплек-
сами, например серии 1\130, К133, 1(136, что оБУСЛОВJI\шает возмож-
llOСТЬ оптимизации lЩфРОВЫХ устроЙств по эиеРl'опотреблеиию.
Микросхемы ТТЛ характеризу[ тся сравнителыю высокоЙ "помехо-
устоЙ'ншостью, что делает устроиства на их основе б?,лее устоичивыми
I< воздеЙствию помех. Принимая во внимание своиства и возмож-
ности существующих ТТЛ микросхем целесообразно peKOMeHДOBaT
их для широкоrо прпменения в устроиствах, работающих с частотои
переключения до 20 Mru. Следует отметить реальную перспективу
повышения быстродеЙствия ТТЛ микросхем путем применения в иих
приборов Шоттки, Оl'ранич[шающих насыщение траизисторов и
ускоряющих тем самым их llеректочение.
Микросхемы ДТ Л характеризуются средним и низким быстро-
деЙствием. По помехоустойчивости они практически не отичаются
от ТТЛ микросхем, и как правило, совместимы с ТТЛ микросхема-
ми по уровням сю'налов. Применяются ДТ Л микросхемы в цифро-
вых устроЙствах невысоко['о (сотни килоrерц, едиНlЩЫ ме['а['ерц)
быстродеЙствия.
Микросхемы РТ Л характеризуются низким быстродеЙствием,
малой потребляемоЙ мошностью и низкоЙ помехоустоЙчивостью.
По уровиям сиrналов и напряжению питания микросхемы РТЛ не-
совместимы с микросхемами друrих типов, llерспективны для при-
менения в uифровых устроЙствах IIИЗКО['О быстродействия (сотни
килоrерц) с жестко оrраниченным энерrопотреблением,
Микросхемы МДПТЛ характеризуются низким быстродействи-
ем, небольшим энерrопотреблением и повышенноЙ помехоустоЙчи-
востью. Существенные особенностн М!шросхем МДПТЛ: необходи-
r.юсть в относите.%НО ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ (до 27 В) источниках питания,
высокие уровнн сш'налов, несовместимость с микросхемю.ш ясех
рассмотренных тшюв, В настоящее время уже достиrнут высокий
уровень развития это["о напраВ,lения uифровоЙ микроэлектронпки
по степени интеrрашlИ, электрическнм параметрам и функuиональ-
иым возможностям микросхем (см. 4-7, 4-9) Область иримене-
lШЯ цифровые устроЙства невысоко['о (ДО 1 .I v lru) быстродеЙствия,
в '[аСТlIОСТИ миниатюрные вычислиrелыlеe устроЙства (см. rл. 5).
rлава пятая
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ
ЦИФРОВЫХ МИКРОЭЛЕКТРОННЫХ YCTPOJ:fCTB
5-1. ПОСТРОЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ
КОМБИНАЦИОННЫХ УСТРОйСТВ
К комбинационным относятся устроЙства, у которых отсутстпу-
ют элементы памяти и выходные сиrналы OIIределяются ТО;1ЬКО ком-
бинацией входных сиrналов D данный момент времени. Прll:VlерамИ
комбинационных устройств являются лоrические схемы, дешифра-
торы, сумматоры, схемы сравнения чисел, преобразователи кодов
и т. п.
Рассмотрим особенности построеН I:1 функцнональных СХЕ:М ком-
бинационных устройств. Как правило, УСЛО[ШЯ их работы приво-
дятся к ло['ическим функциям, содержащим три основные JIО['И'lес-
кие операuии: И, ИЛИ, НЕ. Интеrралы[ые микросхемы обычно не
содержат таких наборов элементов, а выполняют более сложные
функции, в частности И-НЕ (элементы ДТЛ, ТТЛ) 11 ИЛИ-НЕ
Ф!/ННЦllЛ
Реаl1uзаЦllJl
И НЕ НА И НЕ
х,.Х2, Х,
Н х, --4il rfТ1.x,.,Xz
oXz
oXz
оХ,
X,+.x z
x,.'J: z = оХ, z
.rz
НI1И
.xz
ЯЕ
. .
оХ, Lr"""" Х,
.
.x, x,
Рис. 5-1. Реализация функций И, ИЛИ, НЕ на элементах И-НЕ и
I..IЛИ-fШ.
175
(эле fентЬ! РТЛ, ПТТЛ, МДПТЛ). Способы реализации основных
лоrичесКl Х функциЙ на элементах И НЕ и ИЛИ НЕ показаны на
рис. 5 1. Схемы реализации даны для случая, коrда число входных
переменных т не превышает максимальное число входов в ячеЙку
Коб. Если т> [(об то для реализации функциЙ И и ИЛИ чаще Bcero
используются расширители. При мер включения расширителя по И
приведен на рис. 5 2, а. При отсутствии в серии расширителей или
в случаях, котда их использование приводнт к увеличению общсrо
Х,
3z
хз
.xt'.xz ....хб-
Х,
Xz
XJ
Х Ч
Х, &
X z
Хз lf
X ll
X,'XZ":CJ-J:",
а)
x(x z 'XJ"XlI= x,-Xz "XJ'X'I
3'f
Xs
Х 6
6)
.7:,
3Z
.7:3
:(" ..x z '" .х 7
Рис. 5 3. Варианты реализащlИ схемы на
элементах И-НЕ и И-ИJIИ НЕ.
б)
Выхоо f
"
.7:2
х,+Хz+Х з +.7:1j
Вход f
1О
Вход z
& 9
Вхоо J
861ХОО 2
.х,
861.хоо J
Вы.хоо '1
.7:3
В61.хоо S
8)
Рис 5 2. Реализация ФуикциЙ И И ИЛИ на элементах И-НЕ.
а с использованием расширителя; б, в...... без раLШИрllтеJlЯ.
Вы.хоо 6
числа микросхем, целесообразно строить пираМllдаJlьПЬ!е схемы из
элементов И НЕ и ИЛИ-НЕ. Примеры реализации функций И и ИЛИ
на лоrичеСКIIХ элементах с тремя входами по казаны па рис. 5 2, 6, в.
Следует иметь в виду, чi'о наличие в составе сериЙ элементов,
выполняющих фуикцию rr ИЛИ-НЕ, часто позволяет уменьшить
количество микросхем и число внешних соединений, необходимых
для реализации заданпоЙ функции. Например, ДJIЯ построения
функции f== ХI'Х; ' ХЗ'Х4 требуются четыре элемента И НЕ (рис. 5-3, а)
и только один элемент И-ИЛI+НЕ (рис. 5-3,6). Количество внешннх
Вы.хоо 7
ВХОil 'i
СЦНХРОllизоциn
8
176
Рис. 5-4. Дешифратор на восемь выходов на элементах И НЕ.
12 442
177
соединеНИJi в последнеЙ схеме уменьшилось. В подобных случаях
рассматривается несколько возможных вариантов и выбирается
лvчший из них.
. Приведенные особенности реализации Фvнкций на элементах
И НЕ, ИЛИ-НЕ, И-ИЛ И-НЕ справедливы как. для ЛОПlческих схем,
так и для типовых узлов дискретной аппаратуры, например де-
шифраторов, сумматоров, устройств сравнення чисел, преобразо!:а-
телей кодов и т. п.
Покажем некоторые варианты построения этих узлов.
Дешифраторы представляют собой устройства, в которых пр!!
любой комбинации входных двоичных сиrналов появляется сиrнал 1
только на одном из выходов. Принципиальная схема дешифратора
с синхронизациеЙ на восемь выходов, реаЛИЗ0ванноrо на элемеНтах
И-НЕ, представлена на рис. 5-4. Сиrналы подаются на входы 1 3.
На выходах элементов 9 1 1 образуются инверсии этнх спrналов.
Выходная информация снимается с выходов 1 8. На выходе де-
шифратора положительный сиrнал появляется при одновременном
налнчин определенной комбинации сиrналов на входах элемеитов
1 8 и импульса синхронизацин на входе 4. Ero длительность опре-
деляет ширину выходных импульсов дешифратора.
Сумматоры предназначены для осуществлеНllЯ операции сложе-
ния чисел в ДВОИЧ1lОм коде. Сложение двух двоичНых чисел произ-
воднтся в соответствин с таблицеЙ истинности (табл. 5-1), rде А ; и
Таблица 5-1
Таблица состояиий сумматора
Входы Выходы
A i B i Pi l P i Si
() () о о ()
() о 1 () 1
() 1 О О 1
() 1 1 1 О
1 () () () 1
1 () 1 1 ()
1 1 () 1 ()
1 I 1 1 1
В; значения складываемых двоичных чисел в данном разряде,
S; результат суммировання в данном разряде, P i , Pi l значения
сиrналов переноса соответствеино в данном и предыдущем разряде.
Пример схемы одноразрядноrо сумматора, nocTpoeHHoro на элемен-
тах И-ИЛ И-НЕ, показаи на рис. 5-5. Схемы сравнения двух чисел
служат для поразрядноrо сравнения двух чисел и выдачи резуль-
татов этоrо сравнения. Для каждоЙ пары сравниваемых разрядов
а[п] и Ь[п] вычисляется сумма по модулю 2. Эта лоrическая опера-
ция (аЕ9Ь) определяется таблицеЙ состояниЙ (табл. 5-2). ЕСЛII зна-
чения соответствующих разрядов совпадают, то на выходе устрой-
ства появляется высокиЙ потенциал.
Схема устройства сравнения двух четырехразрядных чисел на
элементах И-ИЛ И-НЕ, И-НЕ приведена на рис. 5-6. На входы схем
И элементов 1 и 2 подаЮfСЯ попарно прямоЙ и иннерсныЙ сиrналы
178
Таблица 5-2
Таблица состояш'" сумматора по МОДУЛЮ 2
а Ь аЕБЬ 11 а Ь а>')Ь
() () () I () 1
() 1 1 I 1 ()
сравннваемых разрядоn (наПрliмер, для первоrо разряда а [1] 11
Ь[I]). Ес.ш эти сшналы не совпадают, т. е. сравниваемые коды рав-
ны, то на выходах схем И сиrнаJlЫ будут равны нулю и это приведет
к тому, что на выходах элементов 1 11 2 появнтся едиНИЧНЫЙ СllrН8Л.
На выходе устроЙства сравнения Ср также будет единичныЙ сиrнал.
Р н "
А,
В,
д-, 1\ Р И q
.//;; 11 В,
В. Si P t -, 1\ Р;;
.
Р;.., & А
//, 1/, 11
В, В;;
р н 11
k
.
В.
.
Рис. 5-5. Одноразрядный комбинационный сумма-
тор на ЭJICментах И-ИЛИ НЕ и И-НЕ.
Таблица 5-3
Таб.'Iица состояниii д.'lЯ преобразователя
ДВОlIчноrо кода в код rрея
I<оличе- Двоичны', код (входы) I<од rрея (выходы)
ство I I I I
счетных С(2') В(2') А(2 0 ) Р, Р,
Иl':1l1УЛЬСОБ Р,
() I () () () I о () ()
1 () () I () () 1
2 () 1 () О 1 I
3 () I 1 О 1 ()
4 I О О 1 1 ()
5 1 () 1 I I 1 1
6 I I 1 I () 1 () 1
7 1 1 1 1 () ()
12'"
179
При построении реrистров и счетчиков необходнмо соrласование
выходных и входных сиrналов триrrеров, входящих в состав этих
устройств, ПО полярности и во времени. В частности, для счетчнков
необходимо, чтобы сиrнал на выходе предыдущеrо разряда появлял
ся только после окончания TaKToBoro импульса. Это обеспечивает
прави.%ную последовате.%НОСТЬ работы всех разрядов.
При построении последоват лыюстных устроЙств широко исполь
sуются триrrеры, входящие в состав сернй (см. rл. 4). При отсутст-
вии по каким-либо причинам rOToBbIx триrrеров их можно построить
LСЛИ хотя бы в одном разряде входные снrналы совпадут, т. е.
коды не будут равны, сиrнал Ср будет равен ну. ю.
Преобразователи кодов предназначены для перехода от ОДНОI'О
кода к друrому. В качестве ПРllмера покажем схему преобраЗ0вателя
IIЗ двоичноrо кода в код [рея (при этом коде в процессе счета с при-
xoдo каждоrо следующеrо нмпульса меняется снrнал ТО.%ко на
ОДIlОМ выходе).
Р,
с &
В Pz
С &
В
llClJeT
& ный( С)
z Д 1
А
Рис. 5.6. Схема сравнения ДBYX Рис. 5-7. Преобразова-
четырехразрядных чисел на тель двоичноrо кода в
элементах И-ИЛ И-НЕ и И.НЕ. код fрея на элементах
И ИЛII НЕ.
861ХОО f ..
6 с заdержно«
а)
б)
Для указанноrо преобразователя кодов приведена таблица co
стошшй (табл. 5 3).
В соответствии с этоЙ таблицей связи между входны ш (АВС)
И выходными сиrналами (Р., Р 2 , Р з ) можно представить !; виде ло-
rических уравнений:
Рис. 5-8. D-триrrер на элементах И-НЕ.
а схема трнпсра; б временная днаrрамма.
Р 1 == С; р 2 ==в.с+в.С; Рз==А-В+А.В;
Реализация paccMoTpeHHoro преобразователя кодов на элементах
И-И.ТJИ-НЕ приведена на рис. 5 7.
5-2. ПОСТРОЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТНЫХ УСТРОЙСТВ
из отдельных лоrическпх элементов с учетом структуры устройств,
rде оии будут применЯ1ЬСЯ.
В качестве примера приведем схему D-триrrера (рис. 5 8, а) на
элементах И НЕ. В ОСНОIJУ построения ЭТОI"О устройства положена
схема трех триrrеров, в которой запись производи;rся в осНовной
триrrер (элементы 1, 2), а хранение информации в паузе между
импульсами осущеСТIJJIЯется на элементах 3, б.
За единичное плеч триrrера условно приннмается верхнее Q,
за нулевое нижнее Q. Полярность импульсов, поступающих на
счетныЙ IJХОД С, положительная, на установочные входы У«О», Y«1»
отрицате.%нан.
BpCMeHHLle диаrраммы, поясннющие работу триrrера, приведе
ны на рис. 5 8, б. На диаrраммах пунктиром и стрелкамн показана
последовательность срабатывания элементов.
Рассмотренная схема трнпера можеr быrь базовой для построе-
ния друrих уз. ов дискретной аппаратуры.
Максимальная тактовая частота триrrера определяется общей за-
к последовательностным устройствам относятся узлы, в которых
имеются элементы памяти, а выходные сиrналы определяются не
только комбинацией входных Сllrналов в данный момент, 110 и Hpe
ды!'ущим состоянием схемы. Примерами последовательностных уст-
роиств являются триrrеры, реrистры, счетчики, распределители.
Элементная 6аза последовательностных устройств
ОСНОDНЫМИ элементами, которые используются для построения
реrистров, счетчнков, распределителеЙ и друrих последователыIOСТ-
ных устроЙ тв, являют я одноступенчатые и двухступенчатые TpHr
тер Ы.
180
181
си N ТaI<ТОВЫ импульсов. Время' записи числа Прll этом будет t з ,==
==N/fт.и, [де ,т... частота тактовых импульсов.
Сдвиrающий реrистр может использоваться как преобразователь
пзраллельноrо кода в последовательный. В этом случае триrrеры в
исходном СОСТОЯIlIIИ устаиавливаются в положение, соответствующее
иараллельиому коду. Последовательным выводом числа IIЗ реrистра
А, t
113 J Т t
Q.,
D ТТ Q.3 t
Qz t
llf t
а)
Рис. .5-11. Сдвиrающие реrистры.
а ОДlIотактный реrистр на D-триrrерах; 6 временная диаrрамма.
получают последоватеJIЬНЫЙ код. Обратное преобразованяе возмож-
но путем снятия параллельноrо кода с выходов триrrеров после вво-
да в реrистр последовательноrо кода.
Как будет показа IO ниже, реrистры широко при меняются для
построения C'-Iетчиков и распределителей.
Счетчики
СчетчИiШ импульсов устройства, предназиаченные для подсчета
lШ.'JI1чества импульсов, поданных иа вход. В дискретной аппаратуре
примеияются суммирующие, вычитающие н реверсивиые счетчики
(последние позволяют производить как сложение, так и вычитание).
По виду связи между разрядами различают счетчики е непосредст-
венными связями, с переиосом и комбинированными связями. По
коэффяциенту счета счетчики можно разделить иа двоичные и с
прОИЗВОJIЬНЫМ коэффициентом счета.
Счетчнки снепосредствеиными связямн характеризуются тем
что управляющими сиrналами для старших разрядов являются сиr
налы, снимаемые с ииформационных выходов младших разрядов.
Схема двоичноrо счетчика с однопроводноЙ последовательной
связью на Т-триrrерах показаllа на рис. 5-12, а. В исходиом состоянии
все разряды устанавливаются в О (цепи сброса не ПOl<8заны) При
поступлении импульса счета (рис. 5-12, б) первыЙ разряд подrото-
вится к переключению и после окончания импульса иерейдет в со-
стояние Ql 1. Сиrнал 1 подается на вход BToporo разряда. После
окончания BToporo счетноrо импульса второЙ разряд перейдет в со-
стояние Q2 1, коrда на выходе Ql исчезиет сиrнал 1. Сиrнал Q2 1
подrотавлнвает срабатываиие TpeTber разряда. При поступлении
семи импульс(\в Q\ Q2 Qз 1 восьмои импульс переключит все раз-
ряды в состояние О.
Подобные счетчики являются простейшими по схемной реализа-
IIЯИ, но имеют невысокое быстродеЙствие. Быстродействие счетчиков
184
обычно характернзуется временем устаНОВЮ-I и М8I(симальноЙ часто-
той поступления счетных импульсов.
Максимальное время установки определяется временем перехода
N-разрядноrо счетчика из кода 111...1, соответствующеrо заполнению
счетчика, в код 000 ... О, соответствующИЙ исходному состоянню. При
этом должиы последовательно сработать N триrrеров и время уста-
новки будет равно tycT NtT'
Максимальная частота поступления счетНЫХ импульсов опреде-
ляется из выражеиия
1
fсч == t имп + Nt T '
[де t"ми длительность счетноrо импульса.
При работе последоватеЛЫlOrо счеТЧlша в режиме делителя, т. е.
коrда информация сии мается только с выхода старшеrо разряда,
f
тт
3
тт
T \ 1
't3 . о)
lJ.,
т
Т"сч
т
а)
Рис. 5-12. Двоичный счетчик с однопроводноЙ последовательноЙ
связью на Т-триrrерах.
а структурная схема; 6 временная диаrрамма.
максима.'lьиая частота ero работы будет опреДСJIЯТЬСЯ максима.'JЫlOiI
частотой переключения счетиоrо тричера младшеrо разряда, т. е.
fсч fт.l!' -
В счетчиках с переиосом для запуска старшИХ разрядов исполь-
зуются специальные импульсы переноса, сформироваиные в младших
разрядах. В зависимостн от способа орrанязации переноса различа-
ют счетчики с последовательныМ, параллельным и параллелыю-по-
следовательиым переносом. Наибольшая простота этих С'lетчиков до-
стиrаетСЯ в случаях, коrда используются такие схемы триrrеров, внут-
ри которых формируется импульс переноса.
Структурная схема счетчика с последовательиым переносом по-
казана на рис. 5 13, а. Реализация этой структурной схемы на
D-триrrерах, построеиных иа элемеитах И-НЕ (см. рис. 5-8, а), пока-
зана иа рис. 5-13, б. Счетные импульсы поступают на вход 1 первоrо
разряда, а для управления вторым и последующими разрядами фор-
мируются импульсы переноса (на выходе элемента 5 каждоrо разря-
да). На последующий разряд эти импульсы подаются через инвер-
тор 7, который служит для соrласования полярности сиrналов между
разрядами. Результат счета фиксируется на выходах 1, 2 в виде
кода, ЯВJIяющеrося двоичным представлением количества поданных
на счетчик импульсов. Входы 2, 3 служат для поразрядной уста-
новки параллельиоrо кода, вход 4 для привсдеиия счетчика в нуле-
вое состояние. На временной диаrрамме (рис. 5 13, в) покаЗIlНЫ
импульсы на ннформационном выходе и сиrпалы переноса каждоrо
разряда. Последовательность работы элементов ВНУТРИ каждоrо раз-
185
ряда была рассмотрена ранее (см. рис. 5-8, б). Из временнои диа-
rpaMMbl работы СЧСТЧIlка C,!Iеду т, что импу.%с персноса одинаков
для всех разрядов и равен 110 длите.1ЬНОСТИ СЧСТНОМV импульсу.
lVlаксимальная частота счетных импульсов равна: .
1
fсч t ИМIl + (N 1) tад,n
rде t зд ;,п задержка импульса перепоса, равная в рассматриваемоЙ
схеме ;t.t'A.I',CP (задержка нз элементах 7, 4 или 7, 5).
В С'lетчиках с последовательным переносом быстродеЙствие не-
сколько выше, чем в счетчиках с непосредствениыми связями, за счет
тт Q,
Q,
р
f Перенос
ПВРВ6,и разря8
1f!l,,'''. Вз;оiJ 2
ТТ Q.z тт Q.
т 1i 2 Т QJ
Р 2 PJ
а)
т
Т СЧ
II Y"t"
Выход f
IlСllстный
В.хоо f
Вход '1
6)
t
п
В)
Рис. 5-13. Двоичиые счетчики с последовательным переносом
а структурная схема сче1чика 1Iа Т триrrеIJах; 6 схема счеТЧllка на эле-t
ментах И-НЕ; в времснная Дl18rрамма.
186
.
} !
"'
<:';
I;:j<ч..
::>;
TOI'O, что обычно t зд ,п<t т , но все же они ПРlIмеияются не на очень
высоких частотах.
В счетчиках с параллельным переносом счетные импульсы пода-
ются иа все разряды одновремеиио и изменение состояния даиноrо
разряда происходит только при определенном состоянии всех преды-
дущих разрядов. Структурная схема счетчика с параллельным пере-
носом показана на рис. 5-14, а. Пусть в исходном СОСТОЯИИII В счет-
чике записан код 000. После первOfО счетноrо импульса сиrнал Q,
станет равным 1, при этом подrотовится к срабатыванию схема сов-
падения 1. Второй счетный импульс вернет Ql в исходное состояние
и через схему совпадения 1 пройдет на триrrер BToporo разряда.
Схема совпадения 2 закрыта, так как Ql О. Таким образом,
после BToporo счетноrо импульса Ql O, Q2 1, Qз О. После TpeTbero
счетноrо импульса в счетчике будет зафиксироваи код 011. Теперь в
состоянии, открытом для прохождения счетных импульсов, будут
IJаходиться обе схемы совпадения. В результате четвертый импульс
поступит на все три разряда и установит счетчик в состояние 100.
Схемы совпадения MoryT быть выполиены внутри триrrера, если
у иеrо имеется входная лоrика. Пример построения счетчика с па-
раллельным переносом на J К-триrrерах показан на рис. 5-14, б.
Здесь используется схема совпадения на три входных сиrнала J.
Друrой пример построения счетчика с параллельным переносом
без использования дополнительных схем совпадения показан на
рис. 5-14,8. Счетчик построен на D-триrrерах (см. рис. 5-8, а). Функ-
ции схем совпадения выполняют элементы 4, 5. Предположим, что
исходное состояние всех разрядов нулевое, т. е. на выходах 1 3
иизкие уровни напряжения.
Первый счетиыЙ импульс формируется на выходе элемента 4
nepBoro разряда и устанавливает данныЙ разряд в единичиое со-
стояние. Импульс на выходах элемеитов 4 следующих разрядов не
выделяется, так как ero прохождение запрещается низким уровнем,
подаваемым с выхода элемеитов б первоrо разряда. Поэтому
триrrеры BToporo и TpeTbero разрядов состояния J.!e изменяют. Вто-
роЙ счетныЙ импульс выделяется на элементе 5 первоrо разряда 11
элементе 4 BToporo разряда, устанавливая триrrеры этих разрядов
соответственно в нулевое и едииичное состояния. На элементе 4
TpeTbero разряда выделяется четвертый импульс, устанавливая раз-
ряд в единичное состояние, и т. д. После седьмоrо счетноrо импульса
иа единичНЫх выходах триrrеров всех разрядов счетчика будут 1,
а после BocbMoro О.
lVlаксимальная частота тактовых импульсов для счетчиков с па-
раллельным переносом составляет:
1
t и + tад,и + t T ·
['де tзд,и задержка схемы совпадеиия.
В случаях, КОI'да дополнительных схем И нет (рис. 5-14, б, в),
'СЧ I/(tимп+tт),
ОчевиДНО, что быстродействие рассматриваемых счетчиков зна-
чителыю выше, чем у последовательиых, и их применяют на высо-
коЙ частоте.
Недостатком счетчиков с параллельиым переносом является ис-
пользование схем И с различиым числом входов, что при большом
количестве разрядов может привести к необходИ!lЮСТИ использоваиия
расширителей по И. ДЛЯ устранения этоrо недостатка ПРlщеияют
f сч ==
187
...,
.......
1-...
с.з С...)
1-...
......
C:..)0(;:t::
<:J'
1-...
......
п
I
'--
1-...
.....
1-...
1-...
1-...
F
188
'
:.}
<::;;
"'"
""
f::j
<::t
':::1
::
"'"
":i
(;.j
""-
'
'"
Е::
<Q
:
.....
f::j
"'-
't:o
""
'i
'<:Q
'"
'"
'"
'"
g;
...
ф
tr
U
'"
:><
ф
><
u
I
'"
'"'
'"
Q.
Q)
t
:si "
о Q.
U
.;;
"'....
о..
'" '"
1:: "
:Е '"
::а ::s::
:з= ;
,.Q ...
'" Q)
'" О'
U
"=
'" '"
0..:>;
'" Q)
t:: t3:;.
u "
u:
:>: "''-
:<: ,,'-
:::>:: p.:s:
р" >. р.
f-" Е--о
U
u
I
:<:\0
:<:
о '"'
01 '"
I:::!
'-
:! р.
ю
<.J '"
:>: '"
а. '"
;j
tr
...
'"
tr
u
'"
:>:
'"
'"'
u
'"
'"
'"
р,
>.
...
'"
,..
р,
...
u
I
'"
параллельно последовательное соединение, при котором все разряды
разбивают на rруппы (по четыре шесть разрядов). Внутри rрупп
осуществляется параллельное формирование переllоса, а между rруп-
памн последователыlе,' как ПOl(азано на рис. 5 15. Счетный импульс
на следующую rруппу подается при совпадении сиrнала переllоса и
сиrнала, снимаемоrо с выхода Qn старшеrо разряда в rруппе.
Реверсивные счетчикн позволяют выполнять операции суммиро-
вания и вычитання ИМпульсов в зависимости от сиrнала управления.
В режиме вычитания при подаче каждоrо последующеrо импульса
иа вход значение !юда, записанноrо в счетчик, уменьшается на еди-
Те'l перВая
zруппа
разряiJо8
Q.п
"
f( смiJ!Jющеи
zp!lппe
Вторая
цуппа
разрniJо8
Рис. 5-15. ДвоичныЙ счетчик с параллельно-последователыlмM пере-
носом.
ницу. Схема реверсивноrо счетчИ!(а с последовательным переносом
на Т-триrrерах показана на рис. 5-16. В этой схеме управление режи-
мом работы счетчика производится с помощью сиrналов, поступаю-
щих на шины УС (сложение) и У В (вычитание). Связь между разря-
дами осуществляется через схему и-или, выполненную на элемен-
тах И-НЕ. В режиме сложеиия сиrнал на вход BToporo разряда по-
дается при условии У с 1 и Q. 1, т. е. счетчИ!( будет увеличивать
ПOlшзания на единицу с приходом !(аждоrо счетноrо ИМПУJ!ьса.
тт тт
Те" Т Т
УС ll, 5
У В
Рис. 5-16. Структурная схема двоичноrо реверсивнorо счетчика на
Т-триrrерах.
Рассмотрим работу схемы в режиме вычитания (YB 1). Пусть
состояние триrrеров соответствует 11. После первоrо счетноrо ИМ-
пульсз Ql o (код 10) и Сllrнал <1\ 1 подrотовит к срабатыванию
ТРllпер BToporo разряда по цеПII НЗ элементов 1, 3. Второй иМпульс
189
перебросит первый разряд в 1, а второЙ в О (код 01). При Э:'О I
па вход TpeTbero разряда будет подана 1 через цепь элементов iJ, 6.
После третьето импульса на счетчике будет записаи код 00. Таким
образом с приходом каждоrо счетноrо импульса показания счетчи-
ка уменьшаются на единицу.
Счетчики с произвольным коэффициентом счет.а позволяют пол -
чить КОЭффИllиент счета, т. е. количество устоичивых состоянии,
Ксч, ОТЛПЧIIЫЙ ОТ 2 N . Принцип построения таких счетчиков заключает-
Тс"
а,
тт
т
т
Qz тт QJ
т
Qz QJ
ОС
D тт fl,
с Q.f
G./
ТСЧ
ТТ
ll,
ll/
1;;"
fJ)
Рис. 5 17. Счетчики с произволыIмM коэффициентом
счета.
а...... структурная схема десятнчноrо счетчика иа Т .триrrерах;
б структурная схема счетчнка lIа шесть на реrистре cABHra
с переJ<l\естными свизями; l3 структурввя схема счетчика на
пять на ре['нстре сдвн[а с перекреСТIIЫМИ связями.
ся в исключении «лишних» устойчивых состояний. Это может быть
достиrнуто применением лоrических схем, з':,прещающих HeKOTOpы
состояния, использованием обратных связен, а также начальнои
установкой счетчика в определенное состояиие и т. д.
При мер счетчИlШ иа 1 О, построенноrо на Т -триrrерах, показан
на рис. 5-17, а. От лнчие данной схемы от двоичноrо счетчика заклю
чается в наличии двух цепеЙ обратной связи, осуществляющих при-
нудительнуlO установку BToporo и TpeTbero разрядов в состояние 1.;
Во время первых восьми импу.чьсов схема работает как обычныи
двоичный суммирующий счетчик. При даче девятоrо импульса иа
выходе схемы совпадения появится 1 (Q[ 1 и Q4 1), которая по-
дается на YCTaHoBo'lНыe входы BToporo и TpeTbero разрядов и пере-
190
водит их в состояние 1. Этим в счетчик добавляется Шесть едиииц,
что соответствует ИСключению TaKoro же КОЛИЧества «лишних» со-
стоииий. ПОСЛе Окончания девятоrо импульса в счетчике будет за-
писаи код 1111. ДесятыЙ импульс приведС' r Счетчик в иСходное co
стояиие. В об!де.м случае при использовании одной обратной связн,
охваты ающеи t Триrrеров, можно умеНЫllИТЬ коэффициент счец
иа 2N ,.
Счетчики с произвольным коэффициентом счета часто строят на
базе сДвиrающих реrистров. Такой счетчик на двухступеичатых
D-триrrерах показан на рис. 5-17, б. Перекрестная связь выхода пер-
Boro разряда с входом последиеrо обеспечивает инверсную переза-
пись информации с nepBoro на последиий разряд реrистра при прямоЙ
перезаписи во всех остальных разрядах. В [',роцессе работы счетчик
сиачала заПОЛИяется единицами (при подаче первых трех импуль-
сов), а потом нулями. Таблица состояний счетчика иа Шесть пр иве-
дена в табл. 5-4. Изменяя количество разрядов в рассмотренной
ТаБJluца 5-4
Таблица состояиий счетчика на шесть
Количес-
тво ИМ
пульсов
Q
Q +l
Q
Q n+l
2
Q?+l
Q?
I
О О О О 1 О О
1 1 О О 1 I О
2 1 1 О 1 1 1
3 1 1 1 О 1 1
4 О 1 1 О О 1
5 О О 1 О О О
структуре, можио получать схемы, имеющие четный коэффициент
счета Ксч 2N.
Для построеиия счетчиков с нечетным коэффициентом счета не-
обходимо ввести в состав схемы дополнительный веитиль позволя-
ЮЩИЙ ИСКЛЮЧИТЬ одно «ЛИШнее» состояние. Пример счеТЧИi а на пять
показаи иа рис. 5-17, в. Таблпца состояиий TaKoro счетчика приведе-
на в табл. 5-5. Широкое распространение получили Счетчики на коль-
цевых сдвиrающих реrистрах, в которых только один триrrер иахо-
Таблuца 5 5
Таблица состояний счетчика на пять
КОЛ'lчес-1 Q Q Q? Q +I Q +I Q?+I
ТВО им..
пульсов
О О О О 1 О О
1 1 О О 1 1 О
2 1 1 О О 1 1
3 О 1 1 О О 1
4 О О 1 О О О
191
ДIIТСЯ В состоянии 1. Эта единица перемещается по реrистру счет
ными импульсами. Количество разрядов реrистра в таком счетчике
равно Iюэффициенту c'IeTa. Рассмотренный вид счетчиков требует
БОJIьшеrо, чем у друrих видов, КОJIичества триrrеров, но он просТ
11 не требует дешифратора при инднкации резуJIьтата счета.
Распределители
Распределители предназначены ДJШ формирования разнесенных
во времени сиrналов, которые управляют друrими устройствами дис-
кретной аппаратуры. По виду формируемых сиrналов распределители
подраздеJIЯЮТ на распределители импульсов, потенциалов и комби-
нированные. В первом СJIучае длительность сиrнаJIа равна длитель-
ности тактовых импульсов, во втором их периоду. Распределители
обычно строятся на базе реrистров и счетчиков, которые дополняют-
ся дешифраторами.
ПотfJНцааЛЫl6l(' t
Н, саZНОЛ61 t
IfМП!JА6С1/Ь f С
ca H алы>- . . t.
'l
Yz
!JJ
L[}L
а)
!l ,
6)
Рис. 5 18. Распределитель.
а СТРУКТУРlIая схема распределителя на четыре выхода на D-триrrерах;
6 временш\я диаrрамьш,
Распределитель с четырьмя выходами на сдвиrающем реrистре
с перекрестными связями показан на рис. 5-18, а. При подаче такто-
вых импульсов распределитель последовательно принимает четыре
устойчивых состояния. Каждое из состояний формируется после
окончания TaKToBoro импульса (рис. 5-18, б). При JIюбой комбинации
сиrналов реrистра появляется высокий уровень потеНUlJaла на OДHO I
из выходов распределителя в соответствии с Jюrическими уравнения-
ми: YI QIQ2, У2 QД2' Уз QIQ2' Y4 Q;Q2'
Дешифратор реализован на элементах ИЛИ НЕ, поэтому на
вход ячеек подводятся инверсные сиrналы, например У. Q.Q2
QI+Q2. ДJIЯ получения на выходе распределителя импульсов на
вход схем совпадения подается инверсный сиrнаJI Т п, который обес-
печивает выдачу сиrнала со схемы ИЛИ НЕ только во время дейст-
вия TaKToBoro импульса. Цепь создания импульсных сиrналов пока-
аана пунктиром на рис. 5 18, а.
Широкое применение находят распределитеJШ на двоичных счет-
чиках. Поскольку такие счетчики ЯВJШЮТСЯ устройствами с 2 Н устой-
192
t
I
чивыми состояниями, то для построения распределителей необходи-
мо к выходам счетчика подключить дешифратор на 2 N выходов. Для
построения распределителей с малым числом выходов используются
кольцевые счетчики. Такие распределители не требуют дешифратора.
Формирователи и reHepaTOpbI импульсов
Формирователи предназначены для получения импульсов опре-
деленной формы и длительности.
Формирователи типа триrrера Шмитта, которые обеспечивают
получение прямоуrольных импульсов, MorYT выполняться как на
rOToBblx микросхемах, содержащихся в некоторых сериях (см. Э 2-5),
,
I
У ВМ!
....
,
I
I
1
1
i
I
,
I
I
I
1
I
i
,
I
2 3
8)
'1
д)
!lпр
2)
Рис. 5 19. Формирователи и reHepaTopbl импульсов на основе мик
росхем.
а, 6 формирователи пряыоуrольных импульсов: в форыирователь корот-
ких иыпульсов; 2 форыирователь длинных импульсов; д reHepaTop иы'
пульсов.
так и на базе элементов И НЕ и ИЛИ НЕ с использованием навес-
ных элементов. На рис. 5 19, а приведеи пример подобноrо уиройст
ва, преобразующеrо синусоидальный СИrнал в прямоуrольные им-
пульсы. Положительная обратная связь, создающая крутые фронты
выходных импульсов, вводится включением резистора между BЫXO
дом BToporo и входом первоrо инвертора. Входное напряжение в
в этом формирователе подается через дополнительпый резистор со-
проrинленнем 470 Ом. Диоды, подключенные 1\0 входу первоrо ин-
вертора, оrраничивают величину ПРИJюженноrо .напряжения.
I
I
I
I
I
13 442
193
простейшие усилители., которые питаются от Toro же источника. что
и сами микросхемы. Для считывания информации со счетчиков при
меняют цифросинтезирующие индикаторы на светодиодах. Они co
держат набор светодиодов, зажиrающихся в комбинациях, обеспечи
вающих высвечивание цифр. Устройства для индикации счетчиков
широко используют rазоразрядные цифровые индикаторные лампы
Вариант построения триrrера Шмитта без дополнительных pe
зистор в показан на рис. 5 !9, б. Устройство содержит предвари-
тельныи усилитель (левые инверторы) и RS триrrер (правые ШI
верторы) . Предварительный усилитель улучшает фронты формируе
Moro напряжения и управляет триrrером, с выхода KOToporO снима
ются прямоуrольные импульсы.
Формирователь коротких импульсов на элементах И-НЕ приве
ден на рис. 5 19, в. На входы элемента 4 поданы взаимно инверсные
сиrналы со входа и выхода цепи инверторов. Сиrнал О на выходе
элемента 4 появляется только в том случае, коrда сиrнал на входе
элемента 1 переходит из О в 1. При этом, пока происходит переклю-
чение элементов 1 3, на оба входа элемента 4 будут поданы еди
НIIчные сиrналы. Длительность выходноrо импульса формирователя
можно и менять количеством последовательно включенных инверто
ров (их число должно обязательно быть нечетным).
Формирователь длинных импульсов на элементах ИЛИ НЕ пока
зан на рис. 5-19, 2. В ИСХодном положении сиrнал на выходе элемен-
та 2 равен о, так как на ero вход через открытый транзистор эмит-
TepHoro повторителя подается положительный потенциал. При пода
че на вход э емента 1 KpaTKoBpeMeHHoro положительноrо импульса
отрицатель.ныи скачок напряжения передается через конденсатор на
эмиттерныи повторитель и далее на вход элемента 2. На ero выходе
установится сиrнал 1, который по цепи обратной связи будет удержи
вать элемент 1 в состоянии о, даже если входной импульс закончит
ся. Схема будет в таком состоянии до тех пор, пока не зарядится
конденсатор. После этоrо выходной сиrнал элемента 1 станет равным
1, а сиrнал элемента 2 0. Рассмотренная схема позволяет получить
длительность выходноrо импульса более 1 О с.
[енераторы импульсов MorYT бы.ть построены с использованием
кольца, содержащеrо нечетное количество лоrических микросхем, в
котором возникает .режим автоколебаний (рис. 5.19, д). Частоту на
выходе ЭТОrо устроиства можно понизить, если использовать шунти-
рование выходов элементов конденсаторами.
Различные варианты формирователей и reHepaTopoB импульсов
иа микросхемах приведены в [6].
7
8
9
Б8
' I
i "
ч f/Z I
L 1 f/lБ33
..,]
о)
Рис. 5 20. Включение устройств индикации состояния микросхем.
а включен не через делитель напряжения для схемы серин 217; 6 непо'
средственное включен не для серии К133.
(ИН 1, ИН 2, ИН 4, ИН 8, ИН 12). которые имеют один или два
анода и десять катодов, выполненных Е виде цифр от О до 9. При
подаче на анод и соответствующий катод напряжения последний
начинает светиться. Для управлеиия цифровыми индикаторами Tpe
буется дешифратор и соrласующее устройство по напряжению. (Оно
необходимо, поскольку рабочее напряжение индикаторов около
200 В).
r:ример счеТЧИl а с устройством индикации на двух анодной циф
ровои индикаторнои лампе ИН 4 показан на рис. 5 21. Устройство
включает в свой состав ДВОИЧНО J\есятичный счетчик на триrrерах
2TK171, дешифратор иа микросхемах 1ЛБ551 и 1ЛБ553, устройство
соrласования высоковольтноrо цифровоrо индикатора с низковольт
ными микросхемами, выполненное на транзисторных сборках микро
схемах (К166). Питание цифровоrо индикатора осуществляется от
схемы удвоения напряжения, что исключает превышение предельно
допустимых напряжений транзисторов (300 В) и в то же время обес
печивает нормальную работу ИН-4.
В. исходном состоянии один из транзисторов Т.. Т 2 закрыт, а
друrои. открыт (в зависимости от состояния триrrера). Через от-
крытыи транзистор, резистор R2 и диод заряжается конденсатор С.
В момент поступления на управляющий вход отрицательноrо им
пульса открытый транзистор закрывается и к одному из двух анодов
индикатора через резистор Rl прикладывается сумма напряжения
питания и напряжения, накопленноrо на конденсаторе.
При любой комбинации состояний триrrеров (2 4) только на
одном выходе дешифратора будет потенциал, равный нулю, что обес
печит подачу через один из транзисторов ТЗ Тl нулевоrо потенциа-
ла !13 два катода. Однако светиться будет только тот из них, кото-
рыи связан с анодом, находящимся под напряжением (в зависимо'сти
от состояния Т2.). Таким образом, на индикаторе высвечивается
цифра, соответствующая числу импульсов, записанному в счетчик.
Время свечения индикатора определяется емкостью конденсата-
Устройства индикации цифровой аппаратуры
Для визуальноrо определения состояния лоrических схем счет
чиков, распределителей и друrих узлов широко используется 'CBeTO
вая индикация. Она может производиться с помощью миниатюрных
ламп накаливания (например, HCM-6,3 20), которые MorYT вклю-
чаться на выход цифровых микросхем через эмиттерный повтори
Тель. Пример включения лампы накаливания на выход микросхемы
2ЛБ 172 показан на рис. 5 20, а. В некоторых сериях имеются спе
цйальные схемы, предусматривающие подключение устройств инди
кации. Пример включения лампы накаливания на выход микросхемы
lЛБ337 с открытым коллектором показан на рис. 5-20, б.
Индикация может осуществляться с помощью светодиодов, кото-
рые начинают светиться при подаче напряжения 3 5 В. Такие низ
кие напряжения позволяют леrко соrласовывать светодиоды с вы-
ходными сиrналами цифровых микросхем.
Маломощные светодиоды можно включать вместо иаrрузки ин
вер торов микросхем. Более мощные светодиоды включаются через
194
13*
195
ра С и при указаниых на схеме параметрах элементов составляет
10 мс. Для устраиения мелькания цифры частота управляющих им
пульсов берется равной 50 [ц или выше. Сопротивления резисторов
Rt и R2 выбираются таким образом, чтобы ток через транзисторы не
превышал допустимоrо. Резисторы Rз устраняют подсветку нерабо
тающей rруппы катодов, обеспечивая совместно с конденсатором He
работающеrо анода снижение потенциала этоrо анода во время по
ступления BbIcoKoro напряжения на друrой анод.
Более подробно функцнональные схемы узлов дискретной аппа
ратуры освещены в [5,30, 31].
+130 Я;56к
-и-
10 ИН 4
д ZZJ.б
Я;,61(
!Jпp
,
я,,1Ох
R!f
5,6к
я'
!f
5,61(
Те 1
Tel
ВхоВ сч
Рнс 5 21. Устройство индикацин состояния счетчика на цифровой
индикаторной лампе.
196
i
5.3. ПРИМЕРЫ ЦИФРОВЫХ УСТРОйСТВ
НА МИКРОСХЕМАХ
I
I
..
Цифровые устройства проще, чем аналоrовые, реализуются на
микросхемах. Так, если в аппаратуре радиосвязи на мнкросхемах в
иастоящее время может быть построено в среднем 50 60% узлов,
то в цифровых устройствах более 90 95%. Практически в этой
аппаратуре пока нельзя построить в микроэлектронном варианте
только датчики, нсполнительные opraHbI, устройства ввода и вывода
информации и электромеханичеСКl'е
узлы. Микросхемы начннают исполь
зоваться во всех устройствах, в KO
торых ведется обработка дискретной
информацни. Особенно широко мик
росхемы применяют в цифровых BЫ
числительных машинах. Так, на базе
микросхем серий К155 н Кl87 созда
на единая система электронных BЫ
числнтельных машин (ЕС ЭВМ),
предназначенная для иаучных и
инженерных расчетов, автоматиза
ции ПР:Jизводства, для работы в
автоматизированных системах управ
ления.
В состав ЕС ЭВМ входят 10 ти
пов вычислительных машнн с одина
ковой структурой, принципаМII про
rраммирования, которые допускают
комплексное использование с перифе
рийными устройства lИ. Эти машины
различаются своим быстродействием,
которое составляет от 5 7 тыс. до
1,5 млн. операций в 1 с. Подробнее
о возможностях и конструктивных особенностях ЕС ЭВМ можно
ознакомиться в [32].
В последние [оды широкое распространение иачинают получать
небольшие настольные вычислительные машнны (микрокалькулято-
ры), предназначенные для выполнения простейших операций: сложе-
ния, вычитання, умножения, деления и вычнсления ряда функций.
Такие мнкрокалькуляторы предназначены для инженерных, технико-
экономических и иаучных расчетов.
В качестве примера рассмотрнм микрокалькулятор ЭКВМ, Вl!еш
ннй вид KOToporo показан на рис. 5 22. Это устройство выполнено на
четырех специализированных микросхемах третьей степени интеrра-
ции серии К145. В состав микрокалькулятора также входят электро-
механические элементы, предназначенные для упр.lВления ЭкВм.
устройства питання, элемеиты соrласования между узлами и цифро
вые индикаторы. Последние служат для считывания результатов опе
рации и контроля вводимой информации. В качестве нндикаторов
применены cerMeHTHbIe люминесцентные лампы. Микрокалькулятор
позволяет оперировать с восьмнразрядными десятичными чнслами, ero
быстродействие составляет: при сложении и вычитании 50 мс, при
умножении и делеНI!И 350 мс.
Рис. 5 22. Внешний вид мик-
рокалькулятора ЭКВi\l.
t
13a 442
197
Ввод чисел производится с клавиатуры (десять клавиш цифр
И клавиша запятой). rабариты ЭКВМ 150Х250Х60 мм при массе
в 1 Kr.
Дальнейшей модификацией paccMoTpeHHoro устройства является
микрокалькулятор М3КВМ В нем все вычислительные фуикции BЫ
полияются С помощью одной микросхемы четвертой степени иитеrра
ции, содержащей 2220 МДП транзисторов. Кристалл этой большой
иитеrральной микросхемы оформлен в корпусе с 48 выводами, мощ-
ность, потребляемая микросхемой, составляет 50 мВт при иапряжении
27 В:!::5%.
В электронных часах примеияют иитеrральиые микросхемы, в ко-
торых в одном кристалле сочетаются комбинации р и n канальиых
МДП-транзисторов с низким пороrовым напряжением. Такие схемы
потребляют мало ЭJIектроэнерrии, так что одной батарейки хватает
более чем на rод.
Применение микросхем в цифровых измерительных приборах
позволяет создавать сравнительно простые и высоконадежные при-
боры с улучшенными эксплуатационными и техническими xapaKTe
ристиками. Примером может служить малоrабаритный цифровой
вольтметр постоянноrо тока Ф4832. Осиовные техиические характе-
Сснуном
Минуты
Иноuнотор
l/ac61
I
I
I
I
I
I
I
....J
Рис. 5 24. Структурная схема малоrабаритноrо цифровоrо вольтмет-
ра Ф4832.
Рис. 5-23. Структурная схема электронных часов на микросхемах.
Имеется еще ряд микрокалькуляторов, выпускаемых отечествеи-
ной промышленноrтью сернйно: «Электроника 24-71», «Электрони-
ка 70». «Электроника БЗ-18А» и др. Описание микрокалькуляторов
приведено в [61,62,64].
Цифровые интеrральные микросхемы начинают находить приме-
иение в электронных часах Подобные устройства, структурная схема
которых ноказана на рис. 5 23, включают в свой состав миниатюр-
ный кварцевый reHepaTop, вырабатывающий 213 215 импульсов в 1 с,
делитель частоты в виде микросхемы, счетчик времени с дешифрато
рами, также выполненный в виде одной микросхемы повышенной сте-
пени интеrрации (более 1000 транзисторов на подложке). В качестве
индикаторов в часах используются жидкие кристаллы, находящиеся
между двумя электродами в ВИДе cerMeHToB. Эти кристаллы начина
ют светиться при подаче с дешифратора напряжения на cerMeHTbl,
причем комбинация таких светящихся cerMeHToB составляет ту или
И1Iую цифру.
198
ристики: диапазон измеряемых напряжений 0,5 мВ 100 В; входное
сопротивление на напряжениях 1 и 20 B He менее 5 МОм, на 100 B
не менее 1 МОм; быстродействие прибора в режиме одииочиых изме
рений 50 измерений в 1 с; в режиме усредиения 1 з измерения
в 1 с; потребляемая мощность от сети переменноrо тока не более
10 В. А. Прибор выпускается в настольно-переносиом и настольио-
стоечном исполнении, rабариты и масса соответственно равны:
200Х185Х72 мм, 3 Kr и 480Х240Х90 мм, 6 Kr.
В приборе использован метод время-импульсноrо преобразоваиия.
Структурная схема прибора приведеиа на рис. 5-24. Она состоит из
масштабноrо преобразования МП, двух сравнивающих устройств
СУ1 и СУ2, reHepaTopa линейно-измеНЯlOщеrося напряжения r лин,
схемы управления ключом УК, двух делителей импульсов ДИ1 и
ДИ2, reHepaTopa опорной частоты rоч, ключа К, счетчика импуль-
сов СИ, дешифратора Д, отсчетноrо устройства ОУ, определителя
полярности ОП и устройства управления УУ. Масштабный преобра-
зователь состоит из делителя напряжеиия и входноrо повторителя.
Входной делитель собраи на микропроволочиых резисторах. Для уве-
13а*
199
личения входноrо сопротивления МП применен входной повторитель
с низкоомным делителем на выходе. В ero схеме использован опе-
рационный уснлитель КIУТ4011\, в котором для получения высокой
точности и динамическоrо диапазона использована схема следящеrо
питания.
Одним из rлавных узлов, определяющих точность прнбора, явля-
ется [енератор линейноrо напряжения. В качестве усилительных и
термокомпенсирующих элементов reHepaTopa использованы две мик-
росхемы KIH1291r. Требования, предъявляемые к сравнивающим
устройствам, обеспечиваются использованием в них операциопноrо
усилителя КIУТ401Б и микросхемы KIHT291r. reHepaTop опорной
частоты выполнен на двухкаскадном усилителе Кl УС221Д с кварце-
вым резонатором в микромодульном исполнении, включенным в цепь
обратной связи. Лоrическая часть схемы прибора (У У, УК, К, ОП)
построена на полупроводннковых микросхемах КIЛБ212, а счетная
часть (СИ, ДИ/, ДИ2) на rнбридных микросхемах К21КI711\.
Дешисрратор реализован на микросхемах К2ЛП 17'з, а 13 качеСlве
ключеи для управления катодами индикаторных ламп типа ИН 12
использованы высоковольтные транзисторы в интеrралыlOМ исполне
нии кl НТ6бl.
Микросхемы широко применяют также в измерителях частот.
Например, на их базе построен частотомер Ч3 З2, предназначенный
для измерения частоты в диапазоне до 3 мrц.
rлава шестая
РАЗРАБОТКА РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ
УСТРОйСТВ НА МИКРОСХЕМАХ
6 1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ
РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОйСТВ
Разработка радиоэлектронной аппараrуры на микросхемах
представляет собой процесс создання новых образцов устроЙств,
при боров и аппаратов, удовлетворяющнх заданным требованиям.
Этот процесс связан с решением СХElмотеХНИ'lеских, конструкторских,
технолоrических задач.
При создании сравнительно простых устройств, содержащих
до нескольких десятков микросхем, в радиолюбительской практнке
можио в целом придерживаться приемов, которые являются ()бще-
приняты ми ДJIЯ построения миниатюрной аппаратуры иа тран:шс
торах, .ll.иодах, резисторах и т. п. Однако при этом необходимо учн
тьшать ряд особениостей, которые связаны с использованием микро
схем, чтобы полностью реализовать их потенциальные преимущестна.
Что касается построения более сложной аппаратуры, то эти ОСi)бен
ности настолько существенны, что традиционная методика проектиро-
вания претерпевает существенные изменения.
Рассмотрим основные из ЭI их особениостеЙ.
При по.:троении устройств на МИI{росхемах при меняется функ-
циоиально-узловой метод. Он предусматривает LJыделение из ro
товой функциональной схемы проектируемоrо упройства частей,
выполняющих закончеиные операции, 11 реализацию их, как пра-
внло, в lIиде типовых конструктивно ЗliIконченных узлов.
200
При синтезе структуры устройства указанным методом ero
функциональная схема строится из функцнональных частей, реали-
зуемых ТИПОFЫМИ узлами. Примером такнх узлов являются интеr-
ральные микросхемы. Микросхемы в аппаратуре объединяются в
более I{РУПНЫЙ узел субблок. Последний представляет собой
ко структивно законченную сборочную единицу. состоящую из ok
нои или нескольких печатных плат с микросхемами и не имеющую
лицевой папели. Как правило, субблоки леrкосъемны. С точностью
до суб("ЛOl{а часто ОIjJJеделяется место неисправности и при pe
монте он заменяется новым, в этих случаях субблоки называют ти-
повыми элементами за lены (1Э3).
'"
I _l '
111111
1I1111
111111
1II111
111111
111111
r 11111
I11111
: II111
L.lL.I!J
8
В
В
Микросхема Т ипо60й. элемент Панель
замеtlы (су66лOl<)
Рама
Стоика
Рис. 6 1. Конструктивные уровни ЕС ЭВМ.
Несколько субблоков объеднняются в блок, который имеет
лицевую па нель, но он, как и субблок, не имеет, как правило, са-
мостоятельноrо применения.
В свою очередь блоки объединяются в секции, стойки, шкафы
и т. 11., нмеющие уже самостоятельное применение. К последнему
виду конструктивных единиц относятся также устройства в виде
oAHoro блока, который можно использовать самостоятельно, на-
пример микроэлектронный цифровой вольтметр.
Рассмотренные уровни сборочных единиц характерны для ап-
паратуры средней сложности, к которой можно отнести устройст-
ва, содержащие от 100 до 1000 интеrральных микросхем первой
и второй t:тепеней интеrрации (например, цифровые частотомеры,
вольтметры, синтезаторы частот и т. п.). Для устройств большой
сложности, содержащих более 1000 микросхем, например ЭВМ, мо.
rYT вводиться дополнительные промежуточные уровни. Для примера
на рис. 6 1 показаны конструктивные уровни ЕС ЭВМ. В таких YCT
ройствах блоки попарно объединяются в па нели, а последние в более
крупную сборочную единицу раму. Панели используются также 3
пультах и друrих устройствах, входящих наряду со стойками в со-
став ЭВМ.
По мере проrресса электроники и повышения степени интеr-
рации микросхем количество конструктивных уровней аппаратуры
будет уменьшаться. Например, одна сложная микросхема четвертой
степени интеrрации может реализовать функцни, выполняемые це-
лым блоком аппаратуры, построенной на простых микросхемах. Это
приводит к упрощению конструкции, уменьшению ее rабаритов н
массы.
201
дятся теХНИКО ЭКОНОмические показатели (допустимая стоимость,
степени унификацни и стандартизации, экономическая эффектив-
ность) .
Техиическое задани!? должно составляться с учетом фактичес-
ких ВО:lможностеЙ реализации проектируемоЙ аппаратуры.
Второй этап разработка структурной схемы и определение
основных технических характеристик На рассматриваемом этапе
изучаются существующие устройства, подобные проектируемому,
Друrая особенность проектирования аппаратуры на микросхе-
мах про является в большоЙ сложности правильноrо выбора эле-
ментноЙ ба:>ы и конструктивно технических решениЙ. Это связано с
неоднозначностью выбора вариантов построения устройства из за
широкоЙ номенклатуры мнкросхем, различных степеней их интеrра-
ции и технолоrии изrотовления.
Возрастает сложность выбора конструкции проектируемоrо
устроЙства при реализации преимуществ интеrральноЙ микроэлек-
троники rлавным образом в отношении объемно весовых показате-
леЙ. Резко усиливается взаимосвязь этапов проектирования по раз
работке схрмотехники, конструкции и технолоrии. Появляются но-
вые возможности совершенствования характеристик аппаратуры на
микросхемах и перехода к новым принципам ее построения, обу
словленные в первую очередь широким использованием избыточно-
сти элементов. Указанные особенности прнводят к качесrвенному
изменению традиционных и к появлению ноных этапов построения
аппаратуры на микросхемах.
В практике ПРОМЫШJlенноrо проектирования микроэлектронной
аппаратуры сложилась определенная последовательность принятия
решений, направленных на созданне устройств с заданными функ
циональными и эксплуатационными характеристиками при мини-
мальной стонмости.
Радиолюбители ие MorYT полностыо заимствовать этот опыт,
поскольку в их распоряжении нет тех средств и методов, которымн
раеюлаrают разработчики аппаратуры. Тем не менее ознакомление
с ПDрядком и особенностями промышленноrо проектирования ап
паратуры на микросхемах полезно, поскольку оно поможет опре
делить рациональную последовательность собственных действий
радиолюбителя при разработке микроэлектронных устройств и уз-
лов применительно к собственным силам и возможностям.
Порядок создания радиоэлектронной аппаратуры в общих чер
тах указан в rOCT 2.103.68 и включает составление техническоrо
задания, разработку техническоrо предложения, эскизноrо и техни-
ческоrо проектов, а также рабочей документации.
Покажем более подробно последовательность разработки РЭА
на микросхемах на основании имеюшеrося в настоящее время опы
та проектирования. При этом содержание основных этапов раскро-
ем на примере цифровых устройств, для которых процесс проекти
рования ()тработаll сеЙчас в большей степени. HpKoropbIe особенно-
сти проектироваш:я аналоrовых устройств будут указаны далер.
последователы1стьь основных этаr:ОIJ проектирования РЭА на
микросхемах может быть представлена в виде, показанном на
рис. 6 2.
Первый этап разработка требований к проектируемому уст-
ройству, т. е. составление техническоrо задания. Это задание ус-
танавливает назначение и область прнменения создаваемой аппа
ратуры, а также ее основные функциональные пара метры. К таким
параметрам у цифровых устройств относятся: быстродействие, точ
ность, потребляемая мощность, надежность и т. п. В техническом
задаиии указываются условия эксплуатацни проектируемой аппа
ратуры, в частиости пределы изменения температуры, влажности,
давления, механических воздействий и др Задание может содержать
некоторые требуемые конструктивные показатели (максимальную
массу и rабариты, допустимые тепловые режимы, необходимость
rерметизации и т. п.). D технпческом задании, как правило, приво-
1 Разраоотна тРСIJо8ании
н проснти,о!/емом!! !!стройст8!/
z РазраlJотна стр!/нт!/рноа
схсмы и опреiJClIlJНис осно8ны.х
mCXHUllecHu.x .харонтеристин
3
86100,0
:мементнои оазы
'1- Разраоотна
qJ!!НIfЦll.онаIlЬНОU схсмы
s Раэраtfотна
ПРll.нцuпuа//6ноi1 схемы
t Ра С '1I1СНСНlI. е
аппарат!/,оы на C!l0OAOHlI.
7 Разраtfотна
спец иаll lI. ЗlI.,оо8аНН6/'х минросхем
8 HOHcт,o!/Hти8Ho тeXНOl/oeal{ec
наn раз,оаоотна аЛ/ю,оаm!/,оы
Рис. 6 2. Основные этапы проектироваllИЯ аппаратуры на микро-
схемах.
f 0 2
20Э
и соответствующие патентные материалы. Затем про водится анализ
возможных принципов построения, причем каждый вариант прора-
батывается до rлубины, достаточной для ero сравнения с друrими
по наиболее существенным показателям: надежности, стоимости,
перспективности н т. п. По результатам этоrо сравиения выбирает-
ся лучшиЙ варнант. Для Hero составляется структурная схема, ус-
танавливаются общие техниче( кие характеристики ее основных час-
теЙ и их взаИМОСВЯ1И.
Отметим, что структурные схемы МlIкроэлектронных устройств,
особенно реалнзуемых на микросхемах IIовышенноЙ степени интеr-
рацин, часто отражают не только принципы работы, но и содер-
жат информацию о каналах для параллельной обработки сиrналов
с целью повышения быстродействия, об устройствах BCTpoeHHoro
контроля, поканальном резервировании и т. н. Таким образом ре-
зультатом BToporo этапа является разработка техническоrо пред-
ложения для последующих стадий проектировання.
Третий этап выбор элементной базы. Для дискретных ус-
тройств сначала выбирается тип лопши (РТЛ, ДТЛ, ТТЛ, ПТТJI,
МДПТ Л). Этот выбор производится, исходя нз о,новных требова-
Hий на аппаратуру (выполняемая функция, быстродействие, по-
требляемая мощность и т. п.).
Прн выборе типа лопши принимается во вниманне структурная
схема проектируемоrо устройства. Так, при параллельной обработке
информации задержки сиrналов сокращаются (можно выбрать эле-
меН1НУЮ базу с меньшим быстродеЙствием), но вместе с тем увели-
чиваеТСft коэффициент разветвления элементов по выходу. (Неко-
торые конкретные рекомендации по выбору элементноЙ базы приве-
деиы в rл. .1.)
При построении сравнительно простых устроЙств, содержащих
менее 100 микросхем, обычно рассматриваются две-три серии в вы-
браином типе лоrнки. В этом случае ориентировочно оцениваются
только ОСНОвные характеристнки проектируемоrо устроЙства при
реализацни с помощью выбранных серий. Например, рассчитывает-
ся максимальная задержка снrнаЛОil в цепп с нанбольшим числом
последовательно срабатывающих элементов, общая мошность по-
требления, стоимость и т. д. Чаще BcerO такую оценку можно сделать
уже из функциональиоЙ схемы (см. четвертыЙ этап). По ре-
зультатам оценки выбирается лучший вариаит реалнзации и
для Hero разрабатывается полная принципиальная схема, а
также выполняются все последующие этапы проектирования
(см. рис. 6-2).
При построении сложных устроЙств O,! HЬ важно до выбора
конкретной серии определить оптимальиую степень интеrрации мик-
росхем, ибо от этоrо будет существенно зависеть надежность, сто-
имость, rабариты и друrие характеристики. Выбор Оптимальной сте-
пени интеrрации возможен при наличии ряда сериЙ, имеющих общий
базовый лоrическиЙ элемент и различаюшихся степенью интеrрации.
Таким примером MorYT быть серия микросхем второЙ степени ин-
теrрацни KI33 и построенная на ее основе серия микросхем треть-
ей степенн интеrрацни К230.
Существует несколько критериев для определения оптимальной
степени интеrрации, например мннимальная удельная стоимость эле-
ментарноЙ лоrическоЙ схемы вентиля, максимальная универсаль-
НОСТЬ лоrических элементов. Используется также метод, основанный
на обеспечении требуемой надежности контактных соедииений.
204
r
I
Наиболее обоснованно степень интеrрацин выбирается по тех-
нико-экоиомической эффективности, определяемой соотношением
Э ТрNи/З, [де Т р ресурс аппаратуры; 3 затраты на ее изrо-
товление и эксплуатацию; N u исходная сложность проектируе-
Moro устройства, оцениваемая количеством простейших лоrнческих
элементов, при уменьшенни KOToporo уже нельзя обеспечить функ-
ционирование устройства (определяется ориентировочно из стати-
стики по предыдущим разработкам подобной аппаратуры).
При использованпи последнеrо критерия оптимальная степень
интеrрации определяется в зависимостн от вида технолоrни, типа
конструкции блоков 11 ряда
друrllХ факторов. Для иллюст-
рации на рис. 6-3 прпведе-
ны зависимости относительной
технико-экономическоЙ эффек-
тнвности от количества J вен-
тилей в микросхеме для двух
различных варнантов техноло-
rни. Эти кривые получены при
проектироваиии одноЙ из вы- 0,062
числительных машин [33]. Из
рис. 6-3 следует, что для дан-
ной разработки оптимальной
является степень интеrрации,
соответствующая 48 элементам
при использовании толстопле-
иочноЙ технолоrпи.
Выбор оптимальной степе-
нн интеrрацпп с учетом раз-
личных факто;юв предусматри-
вает рассмотрсипС' большоrо
количества вариантов. При этом разработка каждоrо нз ннх до
ПРШlЦипиальноЙ схемы практически невозможна, ПОЭТО IУ в данном
случае нспользуют ориснтировочные оценки, ИСХОДЯ из основных
данных аппара [уры.
Расчет эффективности ПрОilОДИТСЯ с нспользованием rлавным
образом эмпирических формул, полученных при обработке статис-
тических данных по различным типам уже разработаниой аппара-
туры. Проектируемое устроЙство представляется как аппаратуttа,
построенная на однотипных по конструкции 11 степени интеrрации
микросхемах.
Задаваясь различными степенями интеrрации, видами (шнст-
РУКШIИ аппаратуры и друrими пара метрами, оценивают эффектив-
ность различных вариантов и определяют из НIIХ оптимальный. ПtJс-
ле предварительной оценки вариантов выбирают микросхемы, у!,о-
вень интеrрации и друrие пара метры которых наиболее БЛИЗКII к
наЙденным в результате расчетов.
Такнм образом, при использовании рассматриваемоrо критерия
на .цанном этапе проектирования не только выбирают элементную
базу, но и в общих чертах разрабатывают конструкцию. Оиа позв.,-
ляет судить о типе и колнчестве субблоков и блоков, rабаритах
Bcero устройства, ориентировочной стоимости и ряде друrих ПОка-
за тел ей, т. е. фактически создается эr:кизный проект. Этот проект
является основанием для послеДУЮШIIХ этапов техническоrо про-
ектирования.
1,0
0,5
0,25
0,125
'1
J
6'1 128 256
8
15 32
Рис. 6-3. Зависимость относитель-
ной технико-экономнческоЙ эффек-
тивности от уровня интеrршцIН
микросхем.
1 ТОЛСТQплеНQЧllые rибридныс I\1ИI{I'О
схемы; 2 ТОНКОП..'IеНQчные rибридиые
МИКрОСХемы.
2О5
Четвертый этап разработка в выбранном лоrнческом базнсе
функцнональной схемы, KOTopa полностью отражает характер, а
также последовательность работы устройства.
Методы синтеза функциональных схем дискретных устройств
ра.зработаны достаточнО хорошо. Синте1 может про водиться в ло
rJjческом базисе элементов И. ИЛИ, НЕ с последующим перехо-
ДОм к реалнзацни в базнсе выбранной (ерии (И-НЕ, И ИЛИ НЕ,
ИЛИ НЕ и т. д.) или непосредственно в заданном базисе.
Основным критерием синтеза функциональных схем аппарату
р ы на интеrральных микросхемах является минимизацня количест-
ва мнкросхем и числа их внешних соедннений. Сложность каждОй
мнкросхемы в данном случае не является лимитирующим фактором.
Друrим критерием является функциональная однородность, т. е.
максимальное использование элементов с одинакОВЫми функциями.
Это обусловливает унификацию схемы, что в свою очередь ведет к
снижению ее стоимости.
В дискретной аппаратуре обычно можно выделить типовые
функциональные структуры (дешнфраторы, триrrеры, счетчики,
распределители, реrистры, устройства памяти н др.), которые зара-
нее синтезированы в базисе выбраиных микро.:хем. (Примеры реа-
лизации перечисленных структур приведены в rл. 5_)
При использованнн микросхем повышенной степени ннтеrрацин
необходимОСТЬ в синтезе указанных типuвых структур иноrда от-
падаест, поскольку они MorYT входить в состав серий.
Пятый этап разработка принципиальноЙ схемы. На данном
этапе осуществляется электрический расчет всех элементов, KOТO
рые нельзя было реализовать с помощью выбраиных серий общеrо
применения. Здесь же производится окончательное разделение схе-
мы на части: а) реализуемые с помощью выбранных серий общеrо
применения; б) реализуемые с помощью новых специализированных
микросхем; в) реализуемые на основе дискретных компонентов
(блоки питания, фильтры, устройства сопряжения с исполиительны-
ми элементами и т. д.).
Дискретные компоненты используются в первую очередь в тех
случаях, коrда интеrральные микросхемы в силу техиолоrических
или друrих оrраничений не MorYT обеспечить требуемых параметров.
В табл. 6 I приведены области применения дискретных резисторов
и конденсаторов в микроэлектронной аппаратуре на rибридных
(в числителе) и полупроводниковых (в зиаменателе) микросхемах.
Катушки обычно используются в виде дискретных компонентов при
любых номинальных значениях. Исключение составляют лишь слу-
чаи использования пленочных катушек индуктивностью до 20 MKf
в rибридных микр()схемах.
ОдниМ из критериев синтеза является функциональная одно-
родность, которая может обеспечиваться применением универсаль-
ных элементов, например, JК триrreров. Однако в некоторых
случаях становится более выrодным спроектировать схему специа
лизированнorо применения, чем собирать данный узел из универ
сальных микросхем.
Например, пусть имеется JК-триrrер с 10 выводами. Счетчик
с коэффициентом деления на 16 может быть выполнен на четырех
таких триrrерах, при этом количество выводов будет равио 40. Для
микросхемы с той же функцией, но в виде специализированной cxe
мы требуется только семь выводов (один счетный вход, два выхода,
питание, земля, два установочных входа). Для выбора оптимально-
Таблица 6-1
Ориентировочная область применения компонентов
в аппаратуре на микросхемах
Резисторы I Конденсаторы
Пара метры
Допуски, %, менее
5
20
5000
пФ
500
5
20
50
500
500
Номинальные значения, более
1000
KOM
20
Температурный коэффициент, l/rрадХ
XI0 6 , менее
50
100
Частота, Mru, более
1000
100
[о варианта в подобных случаях следует сравнить их по техни
ко-экономической эффективностн или друrим показателям.
В результате paccMoTpeHHoro этапа получают принципиальную
схему и технические требования на разработку мнкросхем специа-
лизированноrо применения. На прннципиальноЙ схеме микроэлек
TpoHHoro устройства показывают все интеrральные микросхемы с
обозначением выводов, а также соединения и навесные элементы.
riример прннципиальной схемы дискретноrо устройства приведен
в 5-2.
ШестоЙ этап расчленение элементов принципиальной схемы
на субблокн. Основным критерием при расчленеиии является мини-
мальное количество внешних выводов субблока при ero максималь
ной сложности и функциональной закончеиности. Это обусловлено
тем, что интенсивность оrказов подвижных контактов примерно на
порядок превышает величину ннтенсивности отказОВ для паЙкн на
печатной плате и на два пuрядка аналоrичную величину для сое-
динения внутри микросхемы.
Зависимость количества внешних связей (N BH ) от числа микро-
с},ем (nМ) в субблоке (кривая 1), полученная в результате обобще-
ния фактических данных, показана на рис. 6-4. На этом же rрафи-
ке приведены кривые 2 и 3, характеризующие соответственно сум-
марное количество ВЫВодов микросхем и число внешних связей,
приходящихся на одну микросхему. Из rрафиков следует, что с точ
ки зрения уменьшения количества внешних контактных соединений
следует стремиться к увеличению числа микросхем в субблоках.
Однако увеличение количества интеrральных микросхем в суббло-
ках снижает их универсальность и повторяемость, что бывает очень
существенно в ЭВМ. ПОЭ10МУ приходится прииимать компромис-
сное решение.
06
207
При расчленеиии схемы на субблоки и определенни их разме
ров ПРllнимаются также во внимание технолоrические возможности
изrотовления субблоков с двустороиним расположеннем контактов.
алая длина разъемов не позволяет иметь достаточное количество
контактов, что исключает возможность получення функцнональио
законченных узлов. Чрезмерно большое количество контактов
приводит к усложнению KOHCT
рукции разъема.
Если на плате можно распо
ложить несколько функциональ
ных узлов, то схему расчленяют
так, чтобы узлы, связанные боль
шим чнслом соеднненнЙ, оказа
лись в одном субблоке.
Одннм из способов уменьше
ння числа внешних соединениЙ
является введение нзбыточности
в субблоки. Пример, которыЙ по
ясняет этот способ, привещ'н на
рис. 6 5, а, [де показана схема, со-
держашая устройство па\1ЯТИ и
счетчик, расположенные в разных
субблоках. Для соединения pac
сматриваемых узлов требуется BO
семь контактов. При введении дo
полнительных инверторов в суб
блок памяти (рис. 6- 5, б) число
внешних контактов У:\lеIlьшается в
2 раза.
Друrим критерием расчленения является максимальная ПОВТО
ряемость функциЙ внутри субблока. Это обеспечивает простоту,
максимальную плотность и мннимальную плошадь монтажных co
едннениЙ, а также удобство эксплуатации. Кроме Toro, при расчле
нении устройства на субблоки учитывается необходимость иметь
мннимальное время для диапюстики и локялизации неисправностей.
Количество МИl<росхем в субблоках должно быть примерно
одинаковым, оно определяется ра1мерами субблоков, микросхем и
шаrом нх установки.
Как пока1ывает опыт проектирования с учетом всех перечис
ленных факторов. количество микросхем размещаемых I\а печат
ноЙ плате, обычно не превышает 100.
Седьмой этап разработка специализированиых микросхем
(если есть потребность). Прн этом осуществляется выбор техноло-
тни, размеров подложек, схемы соедиирниЙ Чаще всето специали
зированные микросхемы выполняются по rибридной технолотии с
шнроким использованием бескорпусных микросхем, транзисторов,
днодов, навесных конденсаторов.
Восьмой этап конструктивно технолоrическая разработка ап
uapaTypbJ.
Задачей данноrп эта.-rа является создание конструкции, KOTO
рая нмела бы минимальный обы'м, обеспечивала бы необходимыЙ
тепловоЙ режим, кратчайшую длину соедннений и малые паразит
ные взаимные связи между элементами, удобство эксплуатации и
ремонта. При этом должны максимально использоваться унифици
рованные и стандартные элементы конструкцни, а также тип()вые
N M
2/iO N I
вн
200
160
120
ВВ I
'10
О
.5У!
N П 2,/f
8Н М
2,0
Б
2
0.8
0,11
75 100 125 ЛAf О
25
Рис. БА. Зависимость количе
ства внешних выводов от слож
НОстн субблока.
1 количество ВЫВОДОВ суббЛОКtI;
2 общее количество ВЫВОДОВ мик..
росхем N м; 3 количество вЫво"
ДОВ. ПРИХОДЯЩИХСЯ на одну МИКРО-
схему.
208
технолоrнческие процессы. Конструирование аппаратуры как иа
аналоrовых, так и на цнфровых микросхемах включает следующие
основные вопросы: разработку тополоrии печатных плат, размеще
нне на ннх мнкросхем, конструироваиие субблоков и блоков, обес
печение связей между ними. Значенне этапа конструирования прн
Построенни аппаратуры на микросхемах очень велнко, потому что
именно такие элементы конструкции, как платы, элементы крепления
и теплоотвода, штепсельные разъемы, кабели н т. П., В значительной
мере определяют объем и массу аппаратуры. Так, для устройств
l
ттт
5
6
ттт
8
C!/o5AO/f 1 (СlIетll(Ш) I
.........J
I
I
ч
a )L C!/ODAOJ( 2(ламлть)
...................
' CиHXp
ттт
т тт
'f
I
I
I
C!/OOAOJ( l(cfleтllLLJ() J
.................
2
I
I
I
д) L!!/OOAOJ( 2 (лаМllт6
Рис. б 5. Использuванне избыточности для сокращения числа внеш-
ннх соединеннЙ
209
...
типа ЭВМ за счет конструктивных деталеЙ количество элементов
и компонентов в единиuе объеМ1\ аппаратуры уменьшается в 100
раз и более по сравнению с плотностью размещения элементов и
компонентов в микросхеме.
Вопросам конструирования микроэлектронных устройств, KO
торое значительно отличается от конструиронания аппаратуры на
дискретных компонентах, посвяшен следующий параrраф.
Процесс проектнрования завершается созданием комплекта pa
бочей конструктивно технолоrической документаuии, на базе кото-
рой изrотовляется опытный образец аппаратуры.
Приведем несколько замечаний к основным этапам проектиро
вани я аппаратуры на микросхемах.
Этапы построения, указанные на рис. 6 2. соответствуют в oc
новном созданию аппаратуры средней и большой сложности. Для
простых устройств последовательность проектнрования может быть
упрощена, например MorYT не выполняться этапы 7 и 8.
Показанный процесс проектирования рассмотрен в виде после
довательноrо проведения этапов. Однако следует нметь в виду Ha
личие мноrочнсленных обратных связей между этапами (рнс. 6 2),
так что фактически аппаратура проектируется путем последователь-
ных уточненнй. Например, принципнальная схема, разработанная
на пятом этапе, может корректироваться после разработки специа
лизировр.нных микросхем. Введение избыточностн, в частности по-
канальноrо резервирования, на четвертом этапе может вызвать из-
менение структурной схемы аппаратуры (второй этап). После
разработки функциональной схемы может также измениться и серия
для реализации устройства. Таким обра"юм, проuесс проектирова
ния электронной аппаратуры на микросхемах достаточно сложен
и связан с оценкой и сравнением мноrочнсленных вариантов. Осо-
бенио трудоемки этапы выбора элементной базы с учетом KOHCТ
руктивно технолоrических факторов, разработки функциональной
схемы, проектирования микросхем специализированноrо примене
ния, конструктивно технолоrической разработки аппаратуры.
Сложность и трудоемкость процесса проектирования микро-
электронных устройств привели к необходнмости перехода от об-
шепринятых эмпирнческих приемов конструирования, зачастую
опирающихся на субъективные оценки и интуитивные соображения
разработчиков, к более рациональным методам, основанным на ис
пользовании ЭВМ.
В табл. 6 2 показаны операции, выполняемые в настояшее Bpe
мя с помощью ЭВМ.
Полностью автоматизировать проuесс проектировання аппара
туры пока не представляется возможным, однако для наиболее TPy
доемких этапов (5, 6, 8) существуют системы комплексной aBTOMa
тизации, начиная от построения принципиальноЙ схемы до пред-
ставления тополоrии печатных плат и всех соединений в виде
rеометрических чертежей, а также соответствующеrо кода на HO
сителях информации (перфоленты, перфокарты) для последующеrо
автоматическоrо изrотовления фотошаблонов, которые нспользуют-
ся для металлизации и диффузии.
Применение ЭВМ дает большой выиrрыш во временИ и в качест-
ве проектирования. Например, даже при построении сравнительно
простой печатноЙ платы с 32 микросхемами получен выиrрыш во
времени в 40 раз, а в длине проводников, что существенно для
быстродействия, в 2 раза.
Таблица 6 2
Применение ЭВМ при проектировании аппаратуры
на микросхемах
Н.
'9тапа
Содержание ЭТапа
Операцнн. выполняемые с помощью ЭВМ
1 Разработка требо
ваиий к проектнруе-
мой аппаратуре
2 Разработка CTPYK Моделирование при проверке CTPYK
турноЙ схемы тур ной схемы
Частные задачи, например выбор
3 Выбор элементной серии и степени интеrраu ии , в том
базы числе и с учетом конструктивно-
технолоrических факторов для уст-
ройств типа ЭВМ
4
Разработка функ-
ционалыlOЙ схемы
Синтез функциональных схем на
заданных лоrических элементах
Переход от функциональной к
принципиальной схеме. Моделирова-
ние схемы
Выбор rеометрических размеров
субблоков и блоков. Распределенне
микросхем по печаТНЫI\f платам с уче-
том минимальной длины соединений
5
Построение прин
ципиальных схем
Разработка лоrической и пршщи-
пнальной схем, расчет параметров
элементов, проектирование тополо-
rии, разработка тестов для проверки,
создание конструкторскоЙ докумен-
тании
:НО
6
Расчлененне аппара-
туры на субблоки
7
Разработка спениа
лизнрованных микро
схем
8
Конструкторско-
rехнолоrическаи раз I
работка аппаратуры
Проектирование печатных плат,
трассировка соедннений, разработка
тестов для проверки, Создание конст-
рукторской документации
211
Проектирование аналоrовой аппаратуры имеет ряд особенно
стей, основными из которых являются следующие. При построении
аналоrовой аппаратуры используется более широкая НО:Vlенклатура
микросхем, чем в дискретных устройствах. Это обусловлено в пер
вую очередь ббльшим мноrообразием функций, выполняемых aHa
лоrовuй аппаратурой и ее узлами. 'казанная особенность опреде
ляет необходимость широкоrо использовання микросхем специалн-
зированноrо применения и микросборок, разработанных с учетом
специфики проек' :rpveMbIx устройств.
AHaJ!oroBbIe микросхемы в отлнчие от цифровых характернзу-
ются ббльшим числом параметров. Б справочных данных, как пра-
вило, приводится оrраниченное количество параметров, COOTBeTCT
вующих rлавным образом одному из частных вариантов использо-
вания микросхем. Поэтому при проектировании новой аппаратуры
нередко требуется дополнительная информация о параметрах мик
росхем. Например, для использования преобразователя частоты
2ПС351 серии 235 в приемных устройствах, кроме приведеиных в
справо'!Никах данных, необходимо знать следующие параметры:
крутизну преобразования на различных частотах, коэффицнент по
давлении напряжения rетеродина, коэффициенты шума и нелиней-
ных искажений, напряжения забнтня н блокировки, динамический
диапазон и т. п.
Информация, недостающая для проектирования, может быть
получена экспернментальным или расчетным путем.
Недостаток информацни опараметрах аналоrовых микросхем
ЧllСТО создает затруднения при решенин вопросов выбора элемент
ной базы, а также соrласования микросхем между собой и с дpy
rими элементами схемы. Эти затруднения наиболее заметны прн
использованни мнкросхем различных сернй. Поэтому для решения
вопросов соrласования и выбора режима работы микросхем шнро
ко нспользуется макетирование отдельных узлов анаЛОI'ОВОЙ аппа
ратуры.
К стабильности и разбросу параметров аналоrовых микросхем
предъявляются более жесткне требования, чем к цифровым микро
схемам. Указанную особенность необходимо учитывать на этапе
выбора серии микросхем для реализации проектируемоrо устрой
ства.
Б .аналоrовой аппаратуре шире, чем в цифровой, применяются
навесные дискретные компоненты. Причинами этоrо являются or-
раниченные возможности изrотовления конденсаторов и катушек
в интеrральном исполнении, а также необходимость ИСПОЛЬЗОJl2НИЯ
микросхем на различных частотах, с разными видами наrрузки и
напряжения питания. Б последнем случае обеспечение указанных
режимов достиrается применением дискретных компонентов с Tpe
буемыми номииалами.
Особенно широко используются дискретные компоненты с уни
версальиыми микросхемами.
Применение микросхем часто вызывает изменение установив-
шихся принципов построения узлов аналоrовой аппаратуры.
Преимущества цифровых микросхем, возможность увеличения
степени их интеrрации, отработанность методов построения диск
ретных устройств вызывают в некоторых случаях переход от aHa
лоrовых к цифревым методам обработки информации. Например,
в последние rоды широко разрабатываются цифровые сннтезаторы
частот, фильтры и т. п.
212
8\
6 2. ВОПРОСЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ НА МИКРОСХЕМАХ
Рассмотрим теперь более подробно те элементы конструкции
и процессы создания аппаратуры, которые являются специфичны-
ми для микроэлектронных устройств, в частности мноrослойные пе-
чатные платы, а также ВОПРОС:.1 компоновки узлов, субблоков, бло
ков и обеспечения необходимоrо тепловоrо режима.
Печатные платы для установки микросхем
Печатные платы служат основанием для монтажа микросхем
и обеспечивают коммутацию всех элементов в соответствии с прин-
ципиальной схемой. Применение печатных плат позволяет на один-
два порядка повысить плотность компоновки по сравнению с объ
емным монтажом и на порядок снизить массу.
Б устройствах малой сложности и в аппаратуре, к которой не
предъявляются очень высокие требования к плотности монтажа,
применяют однослойные и двухслойные платы. Б аппаратуре cpeд
ней и большой сложности часто используются мноrослойные печат-
ные платы.
Одиослойные и двухслойные платы (рис. 6 6, а) состоят из oc
нования, на которое с одной или двух сторон наносятся печатные
1
2
а)
6)
Рис. 6-6. Печатные платы.
а односторонняя плата; 1 коордннатная сетка; 2 печатные проводннкщ
3 основание; 4 металлизнрованные отверстня; 6 трехслойная печатная
"лата.
проводнпки. Основания плат должны обладать достаточной Mexa
НИ'fеской прочностью, малыми диэлектрическими потерями, BЫCO
кой наrревостойкостью и хорошей адrезией (сцепляем остью) MaTe
риалов платы и печатных проводников. При изrотовлении печатных
плат широко используют стеклотекстолит, стеклоткань, керамику,
фторопласт 4 и некоторые друrие диэлектрики. Толщина плат О,Об
2 мм, а их rабариты 70X110, 110X140, 110X170, 220Х240 мм. Пе
Ч{lтные проводники выполняются чаще Bcero из меди, алюминия
иикеля или золота толщиной 35 70 мкм. .
При выборе сечения, конфиrурации и расстояния между про-
водниками исх. )Дят из допустимой плотности тока, рабочеrо напря-
жения, условии теплоотвода и прочности сцеплення проводников с
основанием. lUирина проводников печатных плат обычно составля-
213
.......
ет 1,5 2,5 мм, а расстояние между ними O,3 1 мм. Для плат с по
Бышенной плотностью монтажа ширину проводников и зазоры
между ннми уменьшают дО O,25 0,4 мм. Во избежание КОрОТlюrо
замыкання припоем во время паЙЮI минимальное расстояние меж
ду проводниками у мест соединения берется равным 1,5 мм.
Для установки микросхем и навесных деталей на плате про
<:верливают и металлизируют отверстия, которые располаrаются в
узлах координатиой сетки (рис. б б, а). В большинстве случаев шаr
сетки равен 2,5 мм, ио иноrда он может быть уменьшен до 0,5 мм.
Il;'!1 шаrе в 2,5 мм допуск на точность размещения отверстий co
стзвляет 0,13 мм, что сравнительно леrrю достиrается с помощью
совремеиной теХНОЛОrии Если сделать шаr меньше, точность раз
t.;сщения отверстий возрастает, но увеличивается стоимость плат.
Например, при шаrе 1,25 мм цеиа платы увеличивается вдвое.
Диаметр отверстия исходя из условий пайки должен быть
СО.lЬше диаметра вывода микросхемы иа O,I5 O,25 мм и в 3 раза
t;сньше толщины платы. BOKpyr монтажноrо отверстия создается
контактная площадка на О,б 1,5 мм больше диаметра отверстия.
Конфиrурация проводииков выбирается такой, чтобы исключить
отслаивания от основания, в частности не допускается образоваиие
прямых или острых уrлов, радиус закруrлеиия проводников не
должен быть меньше 2 мм.
Изображения проводииков. схемы наносят иа плату следующи-
М'I способами:
фотоzрафическим, т. е. контактным копированием, при котором
плата предварительно покрывается светочувствительиой эмульсией;
получаемое при этом способе изображение имеет точность =1:0,15 мм;
способом сеткоzрафии, т. е. продавливанием через сетчатый
трафарет кислотоще.l0ЧНОУПОРНОЙ краски; точность изображения
=1:0,3 мм;
способом офсетной печати, при котором Iшслотощелочноупор
ная краска переносится с ЦИНlшrрафичеСlюrо клише на резиновыЙ
валик, а с иеrо на плату; точность изображения =1:0,2 мм.
В бытовой аппаратуре (радиоприемиrши, телевизоры, маrнито
фоны и т. п.) обычно используется второЙ способ.
Наиболее распространенными методами нанесения металличе
ских проводников являются: электрохимический, предусматриваю
щий получение проводников путем rальваничеСlшrо осаждения Me
талла, химический, предусматривающий избирательное удаление
металла с предварительно фольrированной платы, комбинирован-
ный, представляющий собой комбинацию технолоrичеСIШХ приемов
травления фольrированноrо диэлектрика с последующей металли
зацнеЙ монтажных отверстиЙ.
В аппаратуре, построенной на микросхемах первой и второй
степени интеrрации, наибольшее распространение получили платы
с расположением печатиых проводников с двух сторои основания.
Мноrослойные печатные платы (МПП) представляют собой
единыЙ МОIпажно коммутационныЙ узел, состоящиЙ из чередую
щихся слоев ТОIюпроводящеrо и изоляционноrо материала. Пример
трехслойной печатиой платы показан на рис. б-б, б. В пределах
каждоrо слоя МПП подобны односторонним платам.
Мноrослойиые платы характеризуются повышенной плотностью
моитажа, большой устоЙчивостью к внешним воздействиям. Онн
сокращают длину межсоединений, а следовательно, и задержку
прохождения сиrналов. Этот фактор имеет большое значение, так
214
как Прl ДЛИНе соединений в 10 15 см время задержки сиrнала в
печатнои плате составля т примерно 1 нс, что соизмеримо со BpeMe
нем задержки быстродеиствующих микросхем. Мноrослойные пе
чатные платы 'отличаются от одНОСторонних и двухсторонних плат
наличием межслоЙных соединениЙ между большим числом слоев
повышенными требованиями к точности технолоrических операциЙ:
электрическим параметрам. Процесс изrотовления таких плат более
сложен.
Межсоедииения в МПП осуществляются с помощью механиче-
СIШХ деталей (пистонов, штифтов, лепестков), печатных ПРОВОДIIII-
5 'r
z
3
Рис. б-7. Использование печатных ПрОВОДНИКОD
для создания межсоединений.
а соединения с ПОМОЩЬЮ контактных площадок; 1
пайка; 2 основаиие; 3 связующий слой; 4 печат-
ные проводники; 5 ВЫВОД; б соединения пайкой BЫ
ступающих В!>lВОДПR; 1 соединительная колодка; 2
контактные площадки. образованные из выступающих
выводов; 3 выступающий вывод.
ков и металлизации. Первый способ нз за трудоемкости и невысо-
lюrо качества соединений не нашел ШИрОlюrо применеНl!Я.
Для получения межслойных соединений по второму способу
используются открытые контактиые площадки в различных слоях,
к которым припаиваются выводы микросхем, иавесных элементов
или соединительные проводники (рис. б-7,а). Разновидиостью это-
ro способа является изrотовление сОединений при помощи пайки
выступающих выводов печатных проводников на коммутирующей
колодке (рис. б 7, б).
При использовании печатных проводников можно достиrнуть
ВЫСОlюrо качества соединеиий между 10 12 слоями. Недостатком
этоrо способа является трудность автоматизации производства.
Наиболее распространениым является третий способ, при кото-
ром межсоедин.ения создаются путем металлизацни (попарное прес-
сование, послоиное наращивание, металлизация сквозных отвер-
стий). Попарное прессование характеризуется тем, что меЖСЛОйные
соединения выполняются на двухсторонних платах путем металли-
зации отверстиЙ. Платы склеиваются прессованием, после чеrо
между наружными слоями создаются соединения путем металлиза-
ции. Этапы изrОТОЕления четырехслойной печатноЙ платы приведе-
215
'-
ны иа рис. б 8, а. Непосредственноrо соединения между внутреини-
ми слоями нет, они осуществляются через наружные. Способ по-
парнorо прессования сравнительно прост, он позволяет получать
надежные соедииения и используется при малом числе слоев.
При послойном наращивании соединения осуществляются с по-
мощью столбиков меди, которые создаются между последовательно
наращиваемымн слоями МПП. Этапы изrОТОвления МПП путем
послойноrо наращивания показаны H рис. б-8, 6. Этот способ TaK
же дает высокое качествО соединении, позволяет получать платы с
большим количеством слоев, но требует значительных затрат вре-
мсни из-за невозмОЖНОСТИ параллельноrо проведения технолоrиче-
ских операций.
Изrотовление межсоединений путем металлизации сквозных
отверстий заключается в следующем. Пакет из заrотовок с выпол-
2
1j : 1
0.0.; .1...... .::. :....
:: "
.. . "
" 1,
. .. ." , . . '. '.
....:. :..:. .. :: о'
т
.
б)
I.XЛМ fV\IV\IVV't li'\{'\I
XX::IX>c\ .
JXXI
J
б}
Рис. б-8. Межсоединения с помощью металлизации.
а этапы изrотовлеНRЯ четырехс.лойной печатной платы методом nonapHoro
прессования; 1 исходные двусторонние печатные платы; 2. спрессованна
ПJ1ата" 3 rотовая п_чата с металлизированным отверстием, 6 этапы по
сдойн rо наращивания печатной п_чаты; в соединении путем металлизации
СКВОЗНЫХ отверстий.
ненными проводниками склеивается прессованием. Затем просвер-
ливаются и металлизируются сквозные отверстия, с пом.1ЩЬЮ KOTO
рых осуществляются межслойные соединения схем, расположенных
на различных внутренних слоях (рис. б-8, в). Для увеличения кон-
тактирующей поверхности между металлом проводников и металли-
зацией используется подтравливание диэлектрика во внутренних
слоях. Изrотовление межсоединеннй путем металлизации сквозных
отсерстий является наиболее распрост аненным сп собом из-за
простоты, хорошеrо качества соедииении и высокои теХНОЛОrнч
ности.
На практике иноrда совмещают попарное прессование с метал-
лизацией сквозных отверстий.
Количество слоев МПП выбирается в зависимОсти от сложно-
сти принципиалыlOЙ схемы, степени иитеrрации микросхем я требо-
21б
: .ваний к плотности монтажа. Наиболее часто испо.'lЬзуются П,lЗТЫ
с четырьмя восемью слоями, одиако ЧIIС.lJО споев может быть и
БОльшим.
Каждую ФУlПщнональпую цепь стремятся распотн'ать lIа от-
дельном слое, например слоЙ питання, слой lIулевоrо потеШlllaJI8
(земли), слоii соединениЙ лоrИ'lеСIШХ Э,lементов. Нllоrда слон ПlI-
тания и зе ти ВЫПОЛIIЯЮТ в виде сплошной или сет'I3ТОЙ поверхно
стн, которая одновременно ВЫПО.:шяет функцию экрана.
Внутри мноrослоЙноЙ печатноЙ платы возможно создаI1llе TOH
Iюrо слоя резистивноrо материала, расположенноrо между под
ЛОЖIЮЙ II слоем фольrll. На базе реЗИСТИВllоrо С,10Я можио затем
формировать пеоБХОДlIмые резисторы. ТакоЙ метод позволяет
умеиьшить размеры устроЙства. В связи с тем, что печаТllые про
ВОДНIIIШ И отверстия в МПП располаrают очень плотно и они ИМе
ют малые размеры, необходимо учнтывать паразитную емкость и
сопротивление ПроводШн<ов. Емкость между соседними ПРОВОДНII-
ка ми, расположенными параллельно в соседних С,10ЯХ, может ДОС.
THraTb 3 пФ/см. Для ее уменьшения проводники раСПО.1Jаrают вза-
имно перllеИДIIКулярио. Для этоЙ же цели Иllоrда увеличнвают pac
стояине между слоями путем использования нескольких слоев
склеивающеЙ стеI{ЛОТI{aJlII. СОПРОТlIвление пе'Iатных ПрОВОДИИков
составляет 2,4 мОм/см, а сопротивление сквозноrо метаЛЛИЗllрован-
Huro отверстня не превышает 10 мОм/см.
Существуют определеllные оrраннчения плотности размещеllИЯ
входных контактов на миоrослоЙных платах. При нспользоваllllИ
штыревых контактов. расположенных в несколько рядов, расстоя-
нне между штырями ДО.1ЖIIО быть lIе менее 2,5 мм, а диаметр шты-
ря Ile должеll превышать 0,7 мм. При плаиариых выводах КОНТа!(-
ты располаrают в однн ряд С шаrом 1,25 111М.
С увеличеннем КОЛИ'Iества МlIкросхем На печатной плате ус-
ложияется ее тополоrия и ПОвышается трудность ее разработки.
Прн созданнн плат стремятся уменьшнть ЧIlС,10 слоев и МIIННМи:iИ-
ровать длииу соединительных проводников. Для сложиых схем по
нск оптнмальноii тополоrии вручную очеllЬ ззтрудннтелен, поэтому
для расчета все шире применяют ЭВМ.
Большая сложиость J'v1ПП затрудняет контроль Ka'lecTBa плат.
Нанболее часто исПользуются методы автоматической проверки на
целостность проводИиков и отсутствне коротких замьшаlШЙ между
ними. Для проверки МПП кладут на рабо'шЙ стол коитрольной yc
таИОВIШ, снизу к монтажным отверстиям платы прижимают пружи
нящие контаlПЫ, подключаЮЩllе участки рнсу"ка плат к KOHT
PO,lbllOil схеме [34, 3б, 37].
Размещение микросхем, компоновка узлов, субблоков
и блоков
ИlIтеrраЛЫlые микросхемы на печатиых платах, как праВIIJЮ,
располаrают рядамн, хотя допускается их расположение в шахмат-
ном порядке. Устаиовку и крепление схем на плате проводят, учп-
тывая леrкость достуиа к любоЙ нз них и возможность замены.
Мнкросхемы со II1TblpeBblMll выводами при раССТОЯJlIfII между
выводами. KpaTIIOM 2,5 M I, располаrают из печатной плате таким
образом, чтобы их выводы совпадали с узлами коордииатноil CCT
КlI (рис. б I,.а). Если расстояние между выводаМII не краТIIо2,5мм,
14 442
217
!.'
то их распмаrают 'I'ЭВ:, "lТof)bI ()дии или несколько выводов coвna-
алн с узлами к()С}рдинатной сетки. При эт()м микросхемы УСТ3RЗВ-
ивают только с одной стороны печатной платы, причем между
Nикросхемами и платой обычно остаllЛЯется зазор. Допускается
r т о
. Ц
а)
= 1
15)
3 Ч f
>с:
tj
I ' Z
I
8)
Рис. 6 9. Упановка мю<росхем иа печатиую плату.
а. 6 ....Кросхе..}" со Ш'IЪ!РЬКО ЫМ;..!' ::а iе.в з ":rп' : в ::..аА: ';:;
1111 вы0дами;; ....... мик р осхеМ3 4 ПрОКJI'здка. .
/(оораинатнаn
сетна
а)
Рис. 6 10. Разметка посадочных мест для микросхем.
а ДЛЯ штырьковых выводов: 6 для планариых выводов.
прнменение ИЗОЛЯ-IlИОННОЙ ПР0кладки из преесматериалов, которая
прикленвается к плате. Приме ы крепдения рассматрива.емых Jle--
меитоВ показаны на рис. 6 9, а, О. .. . и-
Мик осхемы с планаРIIЫМИ выводами ПРШIЗliвают к металл
н!ым контактным площаДIШМ gеч;атной платы. Варианты их
: ния приведеllЫ на рис. 6 9;, В. Такие MItKpOeX{'MhI MorYT ай
Jlанлнваться как € QДИОЙ стороны, так и е ДВУХ crOpOH печa.1'JК>
платы.
218
Примеры разметки посадочных мест для микросхем иа печат-
ной ипате даны на рис. 6.10, а, б.
При установке микросхем первый ее вывод должен быть сов-
мещeu с ключом, нанесенным на плату (РIIС. 6 10,й.6). Выводы
++++++ +++++++++++ ++ ++++++++
в[с]
===с
====
====
====
===с
Рис. 6 11. Варианты располо
жени я выводов.
а в один ряд; 6 в шахматном
порядке.
Напра8АВние 8оза!/шноео
потона
Рис. 6 12. Установка микросхем
с учетом направлення воздуш-
иоrо потока.
а)
б)
..
..
на плате MorYT располаrаться как в один ряд (рнс. 6 II, а), так н
в шахматном порядке (рнс. 6 11, б).
Шаr установкн микросхем на печатной плате определяется кои-
структивными параметрами корпуса, сложностью принципиалыюй
схемы, требуемоЙ плотностыо компоновки, температурным режи-
мом блока. Он, как правнло, кратен 2,5 мм и достнrает 22,5 мм.
Для схем повышенноrо уровня интеrрацни, нмеющих большие
размеры корпуса, шаr увелнчнвается в 2 3 раза.
Основным методом компоновкн мнкросхем считается плоскост-
ной, прн котором элементы устанавливают па печатной плате в од-
ной плоскости с одной или двух сторон. Микросхемы в прямо-
уrольных КQрлусах обычно размещают с учетом направления воз-
душноrо потока, как показано на рис. 6-12. Это ПОзволяет создать
наllлучшие условня для их охлаждепия. Используются н друrне
способы установкн микросхем на платах. Так, для микросхем в
К0рпусах пенальноrо тнпа, например типа «Акция:., нли со штыре-
выми выводами нспользуются объемные конструкции в виде <rap-
мошки», «вафли» И т. п. В первом случае (рнс. 6 13, а) применяет-
ся rяБКБЯ печатная плата, между переrнбами котороЙ устанавлива-
ют микросх мы. Во втором случае (рнс. 6 13, 6) микросхемы Kpe
пит к жестким платам. Такие конструкции применимы только при
обпerченном тепловом режиме. В некоторых конструкциях MHKpO
скемы крепят Н3 rибком основанни нз резииы (<<ремне:.), Iюторое
ЦfIOН1ито соединительными проводами (до 250 шт.).
На.6ссные детали устанаВ.'IИвают на печатных платах с испо.llЬ-
зованием посадо'IНЫХ мест микросхем. При одностороннем МOiIта-
же эти детали крепят со стор.оны расположения микросхем, а прн
АtlустарGlшеlll со стороны размещения рвзъе"мов.
14"
219
еняются малоrабаРИТllые
В ачестве навеснЫХ элемелrов кrш нм КlO 9, КlO 17, KI0 22),
lIерамнческие конденсаторы (К (К5з iо K53 15), дроссели ДМ,
электролитические конденсаторы индуктивности на карбониль
трансформаторы ММТИ 35. катушки P 100 либо пленочноrо типа
ных тороидальныХ сердечниках марки
Шl подложках малых размеров. ппируются как пра
1(рупноrабар-итные радиодета.'lИ и У;ЛЫ tРJомпоновке 'ыикросхем
BII.'10, в отдеЛЫlые субблоки. При СОl3ме..ТНО
t:::: s?
б)
в и микросхем на п.r.аты.
Рис. 6-13. Варианты устано к
б жесткие платы; 1 плата; 2 микросхема.
а Fибкие платы;
1
2
Р 6 14 компоиовка УЗJIOВ на микросхемах совместно с навесныМИ
ис. . деталями.
И' 2 дискретные компонеиты; 3 печатная плата.
1 узлы с мнкросхемам ,
'х компонентов рекомендуется rруп-
и крупноrабарнтных днскретнь измеримые по высоте с дискретны-
пировать микросхемы в узлы, C ь 'объ мно-плоскостной метод ком-
ми компонеитами, т. е. применя
поновкн (рис. 6 14). _ аж п именяется и в случае нсполь-
Объемно-ПЛОСКОСТНОМ О::ой КО С;РУКЦИИ на микросхемах. Па
зования rOToBbIX узлов па е аннЫХ микросхем планарноrо тнпа,
кеты иабирают из корпуснр н залнвают компаундом. Монтаж
располаrаемых одна на друr б вых rранях пакета, куда выходят
соединений производнтся на H I проводников. Такая конструкцня
выводы, с помощью напыле тым путем увеличить ПЛОТНОСТЬ ком-
позволяет сравнительно про .
поновки микросхем. е узлы на микросхемах этажеро'l-
ПрименяютСЯ также. rOToBb У зла показан на рис. 6-15. В нем
ной конструкцни. Пример TaKor
220
. да пяти основаниях расподожено дссять микросхс.м, которые объ
еДИllеllЫ в единую схему ПРОВОДlllша!dИ, соединяющими соответст-
вуюiщiе контактные площадки по краям оснований. Подобный узел
может содержать до 2000 JlOrJi'IССКИJt элементов.
Субблоки 'шще Bcero содержат одиу плату. Однако допус"а-
ются ДBYK и миоrоплатныr конструкции. Количество печатнш( плат
определяется требованием функцнональной законченностн субб.'lО-
ков, НХ ПOlпоряемостыо, а также rабарнтами плат 11 суббдоков.
РIIС. 6.15. Узел этажеРОЧНОII КОНСТРУК-
цни.
1 nliaCТltllbI С микросхемами; 2 МС.iКспеДli"
нения.
I(ОНСТРУI\ТИВIIO субб,10l\И MorYT быть l3ыполнсны в бескаркаСIIЫХ
и каркасных вариантах. Роль несущеrо элемента в бескаркасном од-
ноплатном варнаите выполняет пе'l3тная плата. Такие субблокн при-
меняются в СJl3бонаrружеlllЮЙ аппаратуре. Использование бескар-
касных конструкцнй в СIтыю наrружешюй аппаратуре допускает-
ся при наличии в блоках ДОПО.'lнительных элементов КОНСТРУКЦНЙ,
обеспечивающих иеобходимую мехапическую про'IНОСТЬ субблоков.
ПРИ lеры бескарКасных субблоков показапы па рис. 6-16, а, б.
В каркасных КОIIСТРУКЩIЯХ pOJlb несущеrо элемента ВЬ!ПО. ня-
ет рамка или метаД,1ическое основание субблока. Каркасные KOII
струкцин субблоков "рнмеIlЯЮТСЯ в аппаратуре с высокими ме)(аllИ
'IССIП/МИ требованнями, при двух- и мноrоплатных КОIIСТРУI\ЦНЯК суб
блоков, а также при нспользuвании схем повышеПlЮЙ степеЮI ин-
теrрации.
Блоки аппаратуры на мнкросхемах чаще Bcero нмеют разъем-
иую или книжную КОIIСТРУIЩНЮ.
Эдектрические соеДИНСIIIIЯ между узлами, суббJlOками и блоками
оrуществляются rиБIШМ печатным И.111 плоским I(абелем либо мон-
тажными ПРОВОДlllшаМII.
221
росхемы Снижается ее быстродействие. Удельная емкость межсое-
динений состаВЛЯет при двустороннем печатном монтаже (толщи-
на диэлектрнка 1,5 мм н относнтельная диэлектрическая проницае-
мость e 3,6) 50 IOO пФ/м; при мноrослоином монтаже (на тон же
плате) 100 250 пФ/м; если проводник раСПOJlОжен ВШlОтную к пе-
чатной Шlате 3 50 пФ/м; для проводннка прн навесном монтаже
30 40 пф/м; для проводннка в объемном жrуте (ШlОтность 10
40 проводов на 1 см 2 сечення) 40 70 пФ/м.
По удельной и допустимой емкостям наrрузки на микросхему
определяется максимальная длина соединительных проводннков,
связаиных с выходом схемы.
Блоки, а иноrда и субблоки часто соединяются проводника ми,
длина которых превышает некоторую величнну, называемую кри-
тической: lf<р tф/4t:. "де 't
время распространения сиrнала
по линии едииичной ДJ1ИНЫ;
для МIIOПIХ вндов соединитель-
ных ЛИний это время может
быть прииято равным 5 нс/м;
tф фронт nepeAaBaeMoro им-
ПУJlьса.
В этом случае в соеДИне-
IШЯХ наряду с помехами типа
перекрестных наводок MorYT
возиикнуть помехи, вызванные
отражениями от иесоrласован-
ных концов линий. Помехи
этоro типа МOI'ут Dызывать за-
держку в переключении прием-
ных элементов или их повтор-
ное переключенне, а также по-
явление на входах микросхем
недопустимых уровней напря-
жения.
Основными путями повы-
шеиия помехоустойчнвости ап-
паратуры являются сннжение
емкости между проводниками
за счет уменьшения длины сое-
дннительных JlIIНИЙ, использо-
ваиие микросхем с мошным
выходным элементом, экранирование, применение соединений в ви-
де скрутки СНl'наJlыюrо н земляноrо провода (при объемном мои-
таже). В подобном соединении уменьшается внешнее электромаr-
нитное поле, поскольку токи в проводниках протекают в противопо,
ложных напраВJlеllllЯХ. Блаrодаря этому удается снНЗить наводки
в соседних лнниях.
При объедннении микросхем в субблоки и затем в блоки про-
исходит увеличение rабаритов н массы коиструкции за счет тех ее
элементов, которые предназначеиы ДJ1Я крепления субблоков, уста-
новки разъемов, внутриблочноrо монтажа и т. п, Усредненные объем-
но-массовые характеристик!! некоторых конструкций аппаратуры
на микросхемах первой и второй степеней интеrрации приведеиы
8 табл. 6-3.
Плотность упаковки M':IKpo xeM в блоках обычно не ПреВыШает
1 1,5 в см 3 ,
Плоский кабель это соиокупность объемных проводов, рас-
положеинЫХ параллельно друr друrу в одной плоскости и скремеИ-
иых нитями и оплеткой или опрессовкой полимерными материаJ\2МИ.
Максимальная ширина кабеля достиrает 65 мм, длина H менее
40 мм. Кабель устанавливается с одной стороны печатнои платы
(рис.6-17,а).
L : - I
1 2 J 5
О D CJ
О D D
О D D
О D CJ
О О О CJ
CJ О О CJ
13'1 150
1'10
а) 5}
Рис. 6-16. Конструкция субблоков.
а б скаркасны!! субблок с мнкросхемами и дискретными элементами Iшты-
евой азъем)' I печатиая плата; 2 микросхемы; 11 дискретные КОМПО-
eHTЫ' Р4 Kon'OAKa для контроля; 1) випка разъема; 6 бескаркасный суб'
. блок с микросхемами Iпечатны!! разъем).
rибкий печатный кабель (рис. 6-17, б) представляет собой сово'
купность печатных проводников, расположенных параллельно Apyr
Apyry в одной плоскости на электроизоляционном основании. Мак-
симальная ширина печатноrо кабели может быть 150 мм, длииа
ие более 350 мм.
Электрические соединения между платами одноrо субблока вы-
полняются обычно rибким печатиым кабелем, между суббЛOi{ЗМII 11
блоке rибким печатным или плоским кабелем. Применяется нпоr-
да объемный моитаж, однако он занимает до 35% объема и очеиь
трудоемок...
Электрические соединения между суббло ами MorYT осущ ст:
вляться с помощью коммутациоиной печатнои платы, иа которон
распаиваются кабели субблоков. Соединения между блоками чаще
Bcero осуществляются с помощью монтажных проводов.
При выборе соединеиий учитывается емкость, которую они BIIO-
сят. Из-за этой емкости возникает связь между проводиикаМII, что
может вызвать иаведеиие сиrиала в соседних соединительиых ли-
ниях между элементами и как следствие этоrо ложное срабатыва-
иие микросхем. Кроме Toro, с увеличением емкости иа выходе мни-
222
2
РИс. 6.17. Соединительиые кабели.
а плоский тканы!! кабель; I ка-
беп>; 2 плата; 3 скоба для креnле-
liня кабеля; 6 rнбкнiI печаТIIЫЙ Ка-
бель.
3
.
Таблица 6-.'3 ,1'
Объемно-массовые характеристики некоторых конструкцнй
микроэлектрониой аппаратуры
Масса на однн элемент. Плотность упаковкн элемен-
r/эл тов, эл/см'
ТИП IZ I I субблок I
"JlКpOCXeM микро-
"нкро- блок t5лок
схеМа схема
rибридные . . 0,07 0,3 0,5 50 1O 15 3 5
Полупроводни- 0,03 0,2 0,4 100 1 20 4 7
ковые . .
Одной из перспективных конструкций являются rерметизиро-
ванные блоки, внутри которых применяются бескорпуснь е микро-
схемы и микросборки. Использование прн этом rрупповои защиты
микросхем позволяет значнтельно уменьшить объем аппаратуры. Это
можно про иллюстрировать CJIедующим примером. Объем корпуса
мнкросхемы типа 252МС15 составляет 856 мм 3 , а 3 сама rибридная
микросхема выполнена на подложке объемом 60 мм . Только за счет
отсутствия корпуса можно получнть вынrрыш в полезном объеме в
14 раз. Если учесть также уменьшение зазоров между мнкросхема-
ми при отсутствии корпусов, то этот выиrрыш возрастает еще
больше.
При использовании бескорпусных микросхем и микросборок часть
соединений переносится на подложку, rAe они занимают в десятки
раз меньший объем, чем на печатной плате.
В целом при использовании бескорпусных микросхем и микро-
сборок в общем rерметичном блоке удается повысить плотность упа-
ковки элементов в 2 8 раз. Применение бескорпусных микросхем 11
микросборок приводит также к повыlениюю . надежности за счет
уменьшения количества паек с печатнои платои:, вместо которых при-
меняются более надежные способы соединении напыление и тер-
мокомпрессионная сварка на подложках.
При конструировании аппаратуры на микросхемах соединенияr:;
элементов уделяют особое внимание, пос о.%ку они в значительно
мере определяют надежность Bcero устроиства. На долю соединени!!
приходится до 60% общеrо количества отказов микроэлеКТРОННОII
аппаратуры. Основным способом соеД!lнения микросхем с печатны-
ми платами и создания межсоединении в субблоках и блоках явля-
ется пайка. Пайка не требует сложноrо и дороrостоящеro оборудо-
вания, экономически BblroAHa, ПОЗВО.1яет леrк производить замену
вышедших нз строя мнкросхем и друrих деталеи.
Перспективным видом соедннений ЯВ. яется сварка, которая п -
зволяет получить ббльшую, чем прн пайке, надежность соединении,
а также уменьшить объем аппаратуры за счет сокращения п.10щади
соединений. ..
Используемые в микроэлектронной аппаратуре методы. свар-
ки можно разделить на сварку давлением н плавлением. Сварка дав-
лением (термокомпрессионная, ультразвуковая и электроконтакт-
224
ная) "обеспечивает соединение при совместном действии даВ. еIlИЯ 11
HarpeBa. HarpeB не раСlIJlаВ. яет соединяемые мета. лы, а . ишь уве-
личивает их пластичность. Сварка плаВ. ением (э. ектроконтактная,
электронным лучом и лучом лазера) соединяет металлы путем нх
плавлеиия в точке сварки и ПОCJIедующей кристаллизацин. Кроме ука-
занных методов применяются также соединения с помощью накруТlШ
проводника на штырь.
Монтаж методом накрутки заключается в том, что несколько
(обычно от четырех до шести) витков провода с помощью специа.1Ь-
Horo инструмента навивают с заданным натяжением на жесткий
вывод штырь квадратноr{) или прямоуrольноrо сечення. Натяжение
про пода при на крутке велнко н в точках контакта достнrает
1800 Kr/CM 2 . Это достаточно для разрушения оксидной пленки на
соединяемых элементах и TaKoro вдаВ. ивания про вода в вывод,
что в месте контакта образуются rазоненроницаемые поверхности.
Такое соединение очень надежно, особенно при сильных механичес-
ких воздействнях. Недостатками 3Toro метода является увеличение
объема по сравнению с друrими методамн и трудность ремонта.
Вопросы конструирования аппаратуры на микросхемах обобще-
ны в [35 40].
Теплоотвод в микроэлектронной аппаратуре
. В микрозлектронной аппаратуре, которая характеризуется боль-
шои плотностью элементов, особенно при использовании микросхем
повышенноrо уровня интеrрацин, значительное вннмание должно
уделяться вопросам создання необходимоrо тепловоrо режима. Он
определяется выделяемой мощностью и уCJIовиями охлаждения.
При определении необходимоrо способа охлаждения аппаратуры
исходят из удельной мощности рассеяния qО==Рб/V О , rAe Рб СУМ-
марная мощность, выделяющаяся в блоке; V O объем блока с ко-
жухом.
Друrим фактором, который учитывается в данном CJIучае, яв-
ляется допустимдя температура переrрева воздуха в блоке: ТП==
== Т ДОП ТО, rде Т Доп допустимая температура в блоке; ТО тем-
пература окружающей среды.
Способ охлаждения выбирается с испольЗованием rрафика за-
висимости Tn==f(qo), приведенноrо на рис. 6.18. На rрафике пока-
заны зоны, соответствующие различным способам охлаждения. ЕCJlИ
точка, соответствующая проектируемому блоку, лежит в зоне 1 и. и
левее, то в этом CJIучае можно использовать rерметичную конструк-
цию и не применять никаких мер по теплоотводу. В области 2 требу-
ется естественное охлаждение с пОмощью теплопроводности н кон-
векции. Наконец, в области 3 необходимо принудительное охлаж-
дение.
Ес. и точка, соответствующая рассматриваемому блоку, нахо-
дится в зоне наложения об. астей, целесообразно выбирать верхнюю,
как отвечающую бu.1ее простому способу охлаждения.
Д. я создания ДОпустимоrо тепловоrо режнма аппаратуры по
возможности стремятся к использованию микросхем с минимальной
рассеиваемой мощностью. При выборе микросхе 1 CJIeAyeT иметь в
виду, что заданной является мощность в статическом режиме. С уве-
личением частоты при постоянной Д. ителыюсти СНПlЭла выделяемая
мощность (см. rл. 4) растет за счет резкоrо увеличения энерrЮI
потvеблеНJ1Я в моменты переключения.
225
Одним из эффективных путей облеrчения тепловоrо режима ЯВ-
ляется и пользование теплоотводящих шии. На рис. t19. а показан
ва иант TaKoro теплоотвuда для плоских корпусов. рн этом теп-
ло ое соп отивление корпуса уменьшается с 250 до 20 rрад/Вт.
При I спользовании микросхем повышенноr уровня иитеrрации.
. кте из ются большей рассеиваемои мощностью, можно
:л : :ь кgрп са микросхем непосредственно иа металлическое
основание субблока. у
Иноrда микросхемы, особенно в корпусах пенальиоrо тнпа, с-
танавливают в радиаторы, как показано на рис. 6-19, б. При С03-
сс Таол V
110 v
100 r/l'1 1 '><
90
ВО V.A >< Z
70
Ба "'- .::.l
.50 "'- ,,
IfО .
JO / 'у' ./
.20 :;;;; .."
/0 I CLri ID 3
f 2 3 9Sб 810 20 30 IfO ВТ/М]
Р 6 18 Зависимость допустимоrо переrрева воздуха от удельиой
ис. - .
мощности рассеяиия.
блок; 2 естественное охлаждение; 3 ПРИНУJl,ительиое
1 rерметичныl! охлаЖJl,ение.
1 Z
Рис. 6-19. Вариаиты теплоотвода.
а с ТОКООТВОJl,J\щеl! шиной; 1 .икросхе а; 2 шииа; б ycтaHOIIItB в ра-
диатор; 1 микросхема. 2 рвдватор.
226
даИIIИ тenЛООТВОДJlЩИХ путеЙ стремятся к уменьшеиию тепловоrо со-
протимения на всех участках от микросхемы до кожуха блока. Для
этой цели при креплении микросхем применяются клеи с высокой
теплопроводностью, используется припай ка мнкросхем к субблоку
и т. п.
Большое значение имеет тепловое сопротивлеиие контактов меж-
ду теплоотводящими элементами. На сопротивление влияют мате-
риал, чистота обработки поверхности, плотность соеДинения я ряд
друrих факторов. Лучшими теплоотводящими материалами являют-
ся медь и алюминий, которые чаще Bcero применяIOТСЯ в конструк-
цнях микроэлектронной аппаратуры. Очеиь нежелательио попадание
краски между коитактирующими теплоотводящими элементами, так
как тепловое сопротивление контакта металл краска очень велико
и может превышать соответствующую величину для соединения
медь алюминий в 250 раз.
Для уменьшения КШlТактных тепловых сОпротивлений при меняют
нокрытия соединяемых металлов кадмием, OJIOBOM и теплопроводя
щими пастами. Сниженне тепловоrо сопротивления корпуса блока
достиrается использованием ребристой структуры и покрытием иа-
ружиой поверхности краской с ВЫсокой степенью черноты.
Для 'лучшения теплоотвода с помощью конвекции платы с рас-
паянными на них микросхемами устанавливают в вертикальном поло-
жении, между корпусами мнкросхем соседних субблоков делают за-
зоры (не менее 6 мм), а также перфорацнонные отверстия в кожухе
блока
Коrда перечисленные способы не MorYT обеспечить заданноrо
тепловоrо режнма, применяется принудИтельное воздушиое охлаж
дение. Воздух подается или внутрь блока непосредственно к тепло-
отводящим элементам нли при rерметичных конструкциях снаружи
блока к стенкам корпуса. Наиболее HarpeTble частн субблоков, как
правило, располаrают ближе к началу охлаждающеrо потока. При
иаличии теплопроводящих шин целесообразно ориентировать их по
направлеиию движения воздуха. Контакт с конструктивными теп-
лопроводными элементами блока (рамка, кожух If т. п.) обычно
есуществляется на входе в блок.
При использовании микросхем малоrо УРОВНЯ интеrрации чаще
Bcero нет необходимости в учете тепловых режимов. При при мене-
нии же микросхем повышениой интеrрации, как правило, следует при-
нимать специальиые меры по создаиию теплоотвода. В подобиых слу-
чаях прО/юдят специальный тепловой расчет [37J, при котором оп.
ределяется допустимое количество микросхем на платах, число пла
зазор между субблоками, расход охлаждающеrо воздуха, размеры
теплопроводяшнх шин и т. п.
6-3. МОНТАЖ И ДЕМОНТАЖ МИКРОСХЕМ
Защита от действия статическоrо электричества
Не нзбеж:шие выхода из строя микросхем в npоцессе их мои-
тюка и Щ'МOIпажз необходимо учитывать опасность воздействия
на ЭТII элементы стаТИ'lескоrо электричества.
ЭJlектри.tескне заряды MorYT образовываться на теле чеЛО8ека
при трении t>б одежду, при xonh(\e по линолеуму, резШlOвым локры-
TIIJlM И В друrих подобных случаях. Величина этих З2рЯДОВ МОЖеТ
AOCТJlraTb ОДllfJrо МИКрОКУЛotlа.
227
П р ll прШФСlIовеШIII рукоЙ к шкросхсме lIа lI е СТ С lf тек в а оз еТНI :ае
" 11 В зависимости от емко
тростатиtlесюltl заряд Й велИчииы. Например.
Э:lсктричеСКlIЙ потенциал соответствующе Р Д Q 1 0 8 Кл ТО
во МДП-траизистора перенестн за я .
если иа зат. р С 2 пФ к диэлектрш(у ТОЛЩlflЮЙ 0,1 MI\M.
I1PIl ВХОДНОII емкости BX С П ЮlOженной раЗIlОСТЬ потеtЩIШ
1130.'ll u IРУЮ Q щ с еМ О З 5 аТВ в ОР. э Ы р :: а bC ожет 11 сама Мlшросхема пр"
IIОВ BX , К . ..
о тару монтажныи сто.'! и т. п.
треНё а !ческое' электричество вызывает электрические. теП:1f ф ые и
мехаtшtIеские воздеЙствня, часто приводящие к появлению де eK O
. к осхемах XapaI(Tep этнх дефеI\ТОВ в микросхемах на бипол (1
IЬ ХИ 1; МДП,транзисторах при различных потснциалах ПOl{азаll в
табл. 6-4.
Таб.ища 6.1
схемах П р и Р аЗЛИЧllЫХ потеициалах
Характер дефектов в микро
Поте>!- I
циалы, I{В
МД П-траIl3ИСТОРЫ
БШlОJ1ЯРI(Ыf" тр3Н'.\I1СТОрЫ
O,05 O,1 Изменение параметров (то-
I\OB и КРУТIIЗНЫ) на 10
20%
О, 1 o. 2\ ПробоЙ диэ,теl\ТРШШ
О,2 0,З
на 2
Пробой эмиттерных перехо-
дов в обратиом "аправ-
лешш
Возрастание
3 поря.:ща
тока
O,G I,2
Пробой переходов. Частич-
ное разрушение метаЛЛlI-
зашш
Уменьшение КОЭффllциента
передачи тока на 20
40%. Пробой КОЛ:lектор-
ных пере ходов
2 3
Разрушение металлизации
н внутренннх выводов
Разрушеннс внутреШIIIХ вы-
водов
Более 3 I
Полнос разрушение мнкросхемы
д пя У lеllьшеШIЯ В.IНЯIIIIЯ статическоrо электричества пршшма-
ют пр'офи,;ш<тические меры, I\OTopbIe. сводятся :о.ПР \ р l I :
ЭlеКТРИЗУlOщеЙся одежды и Jlокры1ии,' химнчес и
. . Ю опред сленноii влажности в рабоtlем помещенин. При работе с
дани . ДОЙ из малоэлеКТРII-
микросхемами необходимо пользоваться оде з ХЛОП'lЗтобумажной
3УЮЩIIХСЯ материалов. например халатами 1. тся П HMe
ТI{ани, обувью на кожаноЙ подошве и т. п. Не рекомеllдуе р
228
И ИDе одежды из шелка, капрона, нейлоиа и подобных матерналов.
BJ: виды оборудования иеобходимо заземлять. В 'JaCTHOCТlI,
оборудоваиие и инструмент, ие имеlоiцие питания от сети, подключа
ются к заземляющей шине через сопротивлеиие 106 Ом, служащее
для оrраниченnя возможиых токов. Оснастку и инструмент. которые
пнтаlОТСЯ от сети (например, паяльники), подключают к заземляю-
щеЙ шине непосредственно.
Поверхность стОлов и пола в рабочих помещениях рекоменду-
ется покрывать малоэлектризующимися материалами. Если этоrо
осуществить ие.'!Ь3Я, то на рабочих столах следует иметь металличес
кие :листы размером не менее 100Х200 мм, соединенные через or-
раничительное сопротивление 106 Ом с заземляющеЙ шнноЙ.
Для уменьшения электростатическоrо заряда при меняются так-
же специальные антистатические жилеты, надеваемые на руку и нме-
ющие связь с заземлением.
КраТlювременио можно сиять с себя заряд статическоrо электри-
tJeCTBa. прнкоснувшись к заземлению через сопротивление 106 Ом.
Для умеНЬШения поверхностноrо сопротивления столов. пола, стульев
р комендуется применять специальные антистатические краски иml
пасты, наПример «ЧародеЙка», «Антистатик», и т. п. Влажность в
рабочих ПОмещеннях должна поддерживаться не ниже 50 60%.
Радиолюбители должны по возможнОсти придерживаться ука-
занных правил защиты от статичеСlюrо электрнчества. Особую ос-
торожность иужно проявлять прн работе с микросхемами на мдп-
транзисторах, наиболее чувствительных к действию paccMoTpeHHoro
фа!(тора.
Следует иметь в виду. что ПРИкосновенне к выводам микросхемы
часто не при водит к немедленному выходу ее из строя (носкольку
не BcerAa создаются блаrоприятные условия для появления заря
дов) , однако при этом Moryт возникнуть скрытые дефекты, которые
проявятся позже.
Подrотовка к монтажу и пайка микросхем
Перед монтажом микросхем необходнмо проверить их на рабо
тоспособность 1I соответствие электрических параметров справочным
данным.
Малые размеры и близкое расположение Выводов МИкросхемы
требуют создания специальных конструктнвных устройств, которые
предназначены для временноЙ установки в них микросхем при кон-
троле и обеснечивают удобный подход к выводам через штепсель
ный разъем сравнительно больших размеров. Плата для ИСпытаний
микросхем (без прижимной крышкн) показана на рнс. 6-20.
Во избежание повреждения контактов микросхем при КОитроле
иноrда используют крепление ВЫводов с помощью изоляцИОнных
планок или ПРИменяют кассеты, не требующие извлечения микросхе-
мы для проверки.
Перед монтажом микросхем проверяется чистота их выводов.
При нотемнении выводов или налнчии на них лака и краскн выводы
необходимо зачистить механическим способом. При этом раСстояние
от корпуса микросхемы до места зачистки должно быть не менее
1 M. Пр ! монтаже и в процессе эксплуатации должны Приниматься
меры, исключающие нарушенне rерметнчности корпуса при изrибах
выводов. В связи с эrнм в тсхническнх условиях оrовариваются мини
малыше радиусы ИЗrнба ВЫводов и расстояния от места изrиба до
229
корпуса. К примеру, для схем серии oKI33 не допускаются изrибы вы-
водов более двух раз под уrлом 90, ближе чем 1,25 мм от основа-
иия корпуса. Радиус изrиба должен быть не менее 0,5 мм.
Ряд тнпов микросхем, например в корпусах с планарными вы-
водами и в КРУС.,;1ых корпусах, требует формовки, т. е. придания вы-
водам формы, удобной для ПОС,;1едующеrо монтажа. Примеры микро-
схем с формованными выводами показаны на рнс. 6-19, б, в. Вид фор-
мовки зависит от способа установки микросхем на печатную плату,
в частности от наличия или отсутствия прокладки между микросхе-
мой и платой (см. рис. 6-9, в). При формовке одновременно обычно
f
z
.1
Рис. 6-20. Панель для проверки
микросхем.
1 мест!) установки микросхемы; 2
печатные проводники; :1 Bывдыы дпя
соединения с разъемом.
осуществляют и подрезку выводов. В процессе производства для фор-
мовки н подрезки применяют шаблон , а также специальные полу-
автоматические н автоматические устроиства.
В радиолюбительской практике формовка может проводиться
вручную с помощью пинцета с учетом приведениых мер осторожнос-
ти предотвращающих нарушенне rерметизации корпуса микросхемы.
П сле формовки и подрезки выводы лудят. Эта операция, как пра-
вило осуществляеТСR теми же флюсам н и припоями, ЧТО И последу-
юща пайка (см. Aa,lee). Для некоторых микросхем, чувствительных
к тепловому IЮздействию, коrда имеются специальные указания в
ТУ, допускается лужение выводов леrкоплавкнми припоями мароК
ПОСК50-18, ПОСВ33.
Микросхему с IIOдrотовлениыми выводами уставалнвают на пе-
чатную плату и ориентируют по ключу (см. рис. 6-10,а). Ключо.м
(первым выводом) микросхемы может являться вывод, отличающии-
ся от остальных конфиrурацией или отмеченный специальным знаком.
При установке микросхемы с планарными выводами необходимо об-
ращать внямание на точность совмещения выводов с контактными
площадками платЫ. Допускается смещение выводов относительно
контактных площадок по ширине на величиНУ, обеспечиваI?ЩУЮ рас-
стояние между краем вывода микросхем и краем соседнеи контакт-
ной площадки не меиее 0,3 O,4 мм. По длине допускается смещение
в нределах контактной площадки. При установке мнкросхемы со
штыревым н выводами последние совмещают с отверстиями II печат-
ной плате. Если при монтаже микросхемы требуеТСR зазор, то перед
flВИКОЙ ПОД такую микросхему временно подкпа;цwвают специалькую
230
ПjJ Иладку, а и зазор не llуже!'l, ИКХJl«хему П ИI:lанвают 11 при-
1Ii<l<Tmt И плате ПООожении.
Пайка микросхем осущеСТllляется либо вручную с помощью па-
яльника, либо с примененнем автоматизирсванных устанOI30К. Пос-
ледние широко применяются при производстве односторонних не-
чатиы.х плат. При этом чаще всесо применяются следующие спо-
собы лайки: поrpужением и волной. При пайке поrружеиием плата.
€ установленными на ией элементами поrружается в расплавленный
ириной той поверхностью, иа которую выходят штыревые выводы
элемеитов. Места на плате, не подлежащие .деиствию припоя, закры-
ваются бумажно.й маской. При пайке волной припоя плата прохо-
дит с ПОстоянно» скоростью по rребню волны, rAe припой не имеет
nдеиок .окислов и заrрязнеииii и поэтому обеспечивает высокое каче-
ство паикн. Этот способ требует применеиия бумажной маски и пред-
варите.'lЬноrо подоrрева платы. При пайке очень важно lIыдержать
правильный температурный режим. Температура пайки (лужения)
пр» автоматизироваНИЫJl процессах (например, при пайке поrруже-
ннем, волной и т. п.) обычно устанавливается исходя иэ маркн при-
поя с учетом слеДУlOщеrо соотношении I==Т н . н +(40+80)ОС rде
т температура пайки, сс; Т Н.К температура начала крист лли-
защш припоя, ос. При ручной панке с помощью электропанльпиков
температуру стержня допускается повышать на 20 400C по срав-
нению с полученной по приведениой формуле, если в ТУ на МItКРО-
cxell'bl нет соответствующих оrраничений.
При панке с наиболее часто нспользуемым припоем ПОС61
ПОС61М (rOCT 1499-70) температура стержня лаЯ.'1ьника должн
составлять 240 2650C дЛЯ пайки штыревых выводов и 250 2800C
дЛЯ нанки планарных ВЫВОДОВ. При этом IIремя пайки состаllляет
1 5 с. Процесс nайки иачинается с нанесения ф.пюса с помощью ВО--
лося ноЙ кнсти или специальноrо дозатора. Наибмее часто прнме-
Jlяется флюс ФКТ. Наносить следует минимальное количество флю-
са, позволяющее смачивать паяные поверхиости.
Пайку микросхемы. если оиа не ПРllклеиваетсн к плате. иачинают
с крайних выводов, чтобы закрепить микросхему. Прl! пайке диаметр
ПрОlЮJ!оки или трубчатоrо припоя должеll быть на 50 60% меньше
диаметра стержня паяльника.. Если таной Щюволоки нет, то целе-
сообразно использовать припои в виде КрОlllКИ. 11ри ручиой пайке 11
лужеиии в качестве теПJlООТВОДЯЩИХ элемеитов от выводов МИКро-
схемы можно использовать пинцет. плоско.убцы или друroй под б
иый инструмент. Теплоотво.д следует снимать Не ранее чем через
5 t после пайки. Пайку с{)седн»х ЕЫВОДОВ можно производить не
pa e чем через З 5 с. Расстояние по длине вывода T места пай-ни
до Koprlyca обычно составляет ие меиее 1 мм.
После паЙкп С места соединения удаляется флюс с помощью
спиртобензииовой смеси или rорячей проточной !ЮДЫ. Ка'lеств flайим
f(О ЧЮJIllРУет"я с пом()щью лупы С десятикра'lНЫМ увешt'lением. Для
!'IЗtН," и лужения выводов мш{росхем прнменяют элекrропаJlЛЬИНКИ
с Аиаметром стержня 1 5 мм, напряжением 220, 36 и 6 В, МQЩIIО-
стыо ОТ 10 до 65 Вт, обеспt''lllоающие изrрев до зоо о с. В процессе
ПРОМЫШШ'IIНОЙ сборки аппаратуры nрнменяют паялышrш с реrули-
руемой и коитролируемой температурой иаrреllа.
После монтажа MHHpOCXt'"MH должны быть ЗЗЩШЦl:i/Ы лаКОliра.-
C&lHblMK Щ;IКРЫТИJlМИ, напрпмер лакам}! Э--4100, Ур-2;ЗI, УСТОЙ"tивьr-
MIt k В()ЭДt'"иствиям окружзк,щеlt средr".
РеIoШJ.l.еl1Д.щии ПО ПVДlОТОВhе к М@I;I1'ЗЖУ It Шtiiке Мlfкрос.хеи
Подробно изложеиы в [41 43].
2 "
Прн монтаже микросхем часть их входе., ?c . у II.И.Р6
вых ЭJlемеитов, в соответствии с. ПРllНЦlllшаJlЬНОИ схем он ОСТ8ЮТСИ
исиспользуемыми. Неиспоnьзуемые входы элементов И НЕ и ИЛИ
НЕ можно оставлить свободными, одиако на 9ТНХ входах MorYT по
являться случайиые сиrнаJlЫ помех, которые отрицательно сказы-
ваются на работе всей схемы. Кроме ТOI'O, прн свободных входах
vхvдшаются динамические параметры микросхем. Д.'IЯ устранении
эт:iх недостаТIШВ свободные входы ЭJlементов И НЕ припаllвают
параJlлеJlЫIO к ИСПОJIьзуемым входам при УСJlОВИИ, что общее колн-
чество микросхем, включенных на предыдущий ЭJlемент, не превы
шает допустнмоrо. Иноrда свободиые входы прнсоединяют к ис
точникv питання через оrраничивающее СОПрОТИD.'1еНИе порядка не-
СIШJlькilХ ЮIJIOОМ. ЕСJIИ В МИКрОЭJIектронном устроЙстве есть неза
дсйствованные инверторы, то свободные входы работающих ЭJIе--
ментов подключают к выходу инвертора (к маломощному до 10
входов, к мощному до 30) при ус.'10ВИИ, "что ero входы заЗСМJlе
НЫ. Прн наJIНЧIIII в Мlшросхемах незадеиствованных ЭJIеМСI ТОВ
И-НЕ их обычно зазеМJlЯЮТ. АнаJЮI'ИЧИО поступают и с неЗддеист
lюваlШЫМИ входамн И ЭJlемента И ИЛИ НЕ. ECJIН не заземлить
эти входы. лопша работы Bcero ЭJIемента будет нарушена. При Ha
JlIIЧIIИ свободных входов в ЭJIемеите ИЛИ-НЕ их также зазеМJlЯЮТ.
иость соп-рикасаМ8СЬ БД1Ю . 1IeCМiI. Jl A r V(IWe-
ro контакта Ila ПоверЮIОСТИ лаЯЛЫlИка имеются уrлуБJIеиия, в ко-
торые входят концы выводов. После раСПJlаВJIення припоя элемент
СlIнмается с ПJlаты. .
Перечисленные методы выпаивания имеют существеIIIIЫЙ недо-
статок: после удаJlения с платы выпаяниой микросхемы Ila КОН-
тактных площадках и в металлизированных отверстнях остаетси
припой, затрудняющиЙ установку иовоrо элемеита. Эффективным
приспособленнем для удаJlения
прппоя ЯВJIяется паЯJlЫIИК с
отсосом припоя. ЖндкнЙ при
поЙ под действием атмосфер
HOI'O даВJlеlШЯ попадает в Ka
НЗJj наконечннка паЯJIЫlИка я
даJlее в специаJIЫIУЮ KaMepy
сборник, место выпаЙки оста-
ется чистым.
* *
*
Иитеrральные микросхемы
отечественноrо производства
оБJlадают шнрокнми фуикщlO
НЗJlЬНЫМИ возможностями И
хорошими ЭI{СПJIуатацнонными
характеристиками, ПОЗВОJIЯЮ
щими создавать разнообраз
ную раДlЮЭJIектронную аппа
ратуру с высокими технико
экономическими показатеJIЯМИ.
Применение мнкросхем как элементиоЙ базы раДIIOЭ.rJеIаРОIIНОЙ
аппаратуры вносит ряд существеино новых моментов в процесс
разработки функциональноЙ структуры 11 КОНСТРУКllИИ аппаратуры.
Эти особенности, рассмотрение которых состаВЛЯJlО одну из ОСНОВ-
ных задач КНЮ'И, необходимо учитывать при НСПОJlьзовании MHKpO
схем, чтобы в полноЙ мере реаJIНзовать их возможности.
Устранение неисправностей и демонтаж микросхем
При ЭI{СШIуатаЦIШ аппаратуры на микросхемах поиск ненсправ
ностеЙ и их устранение заКJIючается обычно в опреДeJIеНlIИ вышед
шеl'О из строя субб.'lока и замене ero новым. Однако в раДНО-'1юбн-
теJIЬСКОЙ практике и.'lн прн отсутствии возможности замены це.'lоrо
субб.'lОI{а приходнтся осущестD.'1ЯТЬ понск ненсправиостей и замену
IIСIIспраВJlЫХ МИIч)осхем.
ДJIЯ СJЮЖНЫХ цифровых устройств IЮНСI{ неисправностей Be
дется с помощью специа.'lЬНЫХ nporpaMM TeCТOB. Эти тесты coдep
жат наборы входных сиrна.'lОВ и соответствующие комбннации BЫ
ходных сиrнаJIOВ. ВОЗНlшающне прн исправном СОСТОЯIШИ II.'IИ прн
опреде.'lеиных неисправностях в элементах устройства. В простых
ЦllфрОВЫХ схемах, а также в aHa.'lOrOBblX устройствах поиск неис
правносте" ведется путем пос.'1едовате.'lьиоrо ана.'lнза прохождения
сиrна.'lОВ в схеме. Опреде.'lение места откаЗ8 ведется с ИСПО.'lьзова-
ипем контрольных выводов и разъемов (см. рис. 6 16. а).
Процесс замены вышедшеii из строя микросхемы можно пре.в.-
ставить в виде СJIедующей ПОС.'lедоваТе.'lЫIOСТИ операций. Прежде
Bcero нужно убедиться в том, что аппаратура обесточена. Затем
иеобходимо удалить ЛaI( с ПJIаты со стороны пайкн, ДJIЯ чеrо сле-
дует предварптеJIЫIO lIarpeTb это Mecro дО 150 180°C. ПОС.'Iе это
1'0 необходимо осторожно подрезать JШК в местах паЙIШ н удалить
е'.о остаТIШ тампоном, смоченным в спиртобензиновоii смеси. ПОСJIе
lРОСУШКН в течепие 5 IO мин П.'lата будет rOToBa к выпайке МIП{-
росхемы. Перед выпайкой на очнщенные места необходимо нанестн
фJIЮС. Выпаивать микросхему можно с помощью обычноrо паЯJIЬ
Нlша lIJIII с применением спецна.'lЬИОI'О IIщшнечшша. ДJIЯ выводов,
расположеиных по Kpyry, можно применять ЦИ.'lиидрический HaKO
нечннк, ПОIшзанныЙ на рис. 6 21, а. Прн распаЙке Э.'lемеНТ08 со
штыревымн выводами, раСПО.'lожеНН!lJМИ рядами, применяют нако-
IJечшп{, изображенный на рис. 6 2I,б. д.qя Пд.ЙКИ мнкросхемы lIa
копечпик прижнмают к месту соедннепня так, чтобы ero поверх-
232
15 442
Рнс. 6-21. Наконечникн паЯJIЬ-
ников ДJIЯ распаiшн мИ!{росхем.
а в KpyrпoM корпусе; 6 в "р",
моуrольном корпусе со штыревыми
вывод.ами.
, -
ПРИЛОЖЕНИЕ J
СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЯ ИНТЕfРАЛhНЫХ МИКРОСХЕМ
Обозначения видов микросхем
Обозначение
в настоящее время имеются две системы обозиачений IIlIП'еr
ральных микросхем: старая для микросхем, разработанных до
1974 r., н новая для микросхем, разработанных позднее. Послед
няя система cooTBeTcmyeT rOCT 18682 73, введенному в нюне 1974 r.
Обозначение микросхемы по староЙ системе состонт из четырех
ОСJЮВНЫХ элементов. Первый элемент цифра, указывающая rруп
пу по конструктивно технолоrическому признаку, к которой отно-
сится даниая микросхема; 1 полупроводниковая, 2 rибридная,
3 пленочная. ВтороЙ элемент две буквы, определяющие функ-
циональное назначенне микросхемы; первая буква указывает под-
rруппу, а вторая вид микросхемы по функциоиальиому призиаку.
Буквениые обозначения видов микросхем приведены в табл. Пl-1
в rрафе «старое обозначеиие». ТретиЙ элемент две цифры, обоз-
начающие порядковыЙ номер разработки данной серии мнкросхем.
Четвертый элемент одна или две цифры, указывающие порядко
вый номер микросхемы в данной серии среди микросхем oOДlforo
вида.
ПервыЙ и третий элемеиты составляют иомер серии, к КО1'орой
относится микросхема.
Для микросхем, предназиачениых для использования в устрой-
ствах широкоrо применения, предусмотреиа дополннтельная буква
К перед первым элементом обозиачения.
При необходнмости разделения мнкросхем одиоrо вида по ка-
кому-либо параметру, например наrрузочной способности, быстро-
действию и т. д., вводится буквеиный индекс в конце обозначения.
Примеры: 2ИД291 rибрндиая микросхема серии 229, пред-
ставляющая собоЙ дешифратор; lИР442 полупроводникоаая мик-
росхема серии 144, представляющая собой реrистр, является второЙ
мнкросхемой TaKoro вида всерин, иа что указывает цифра 2 в кои-
це обозначеиия.
В новой системе обозвачения расширен ряд цифровых и бук-
вениых индексов н изменен порядои размещения основных элемен-
тов.
Первый элемент цифра, указывающая тип микросхемы по
J{оиструктнвно-техиолоrическому призиаку: 1, 5, 7 полупроводни-
,ювые; 2, 4, 6, 8 rибридиые; 3 прочие (плеиочные, керамические,
вакуумные и т. д.). В обозначеиие микросхем, предназначенных для
аппаратуры широкоrо применеиня, также вводится 6уква К перед
первым элементом.
Второй элемеит две цифры, указывающие номер разработки
даниоЙ серии. Первый и второЙ элемевты обозиа'I8ЮТ серню микро-
схем.
ТретиЙ элемеит две буквы, обозначающие фуикциоиальиую
U'одrруппу и внд микросхемы (см. табл. Пl I, rрафу «иовое обоз
начеиие») .
Четвертый элемеит порядковый номер разработки микросхемы
JI серии среди микросхем oAHoro вида. При необходимости в обоз-
начеиие также MorYT быть нведены дополнительиые буквенные ин-
дексы от А дО Я.
По новой системе приведенные ранее для примера микросхемы
будут иметь следующне обозначения: 229ИДI, 144ИР2.
Таблица П 1 1
Вид м,шросхемы
старое нооое
fеиераторы сиrналов:
синусоидальных
специальной формы
п рямоуrольиых
линейно-изменяющихся
шума
прочие
rc rc
rФ fф
rr
rл
rM
rп rп
Усилители:
УС
УТ
УБ
УИ
УЭ
синусоида.lьиые
постояииоrо тока
IlIщеоусилители
импульсные
повторите.1И
высокой частоты
промежуточной частоты
иизкой частоты
считывания и воспроизведения
индикации
операционные и дифференциальные
прочие
УП
ПреобраЗ0ватели:
ПС
ПФ
ПМ
ПН
ПК
ПД
частоты
фазы
формы
напряжеиия
кодирующие
декодирующие
длительиости
мощности
уровня (соrласователи)
KOA aHa.10r
аиалоr код
KOД KOД
ПрО'lllе
ПП
МQДУЛЯТОрЫ:
амплитудные
частотные
фазовые
ИМПУJ1&сные
ПрОЧlie
МА
МС
МФ
МИ
МП
234
15.
УТ
УИ
УЕ
УН
ур
УН
УЛ
УМ
УД
УП
ПС
ПФ
ПН
ПД
ПМ
ПУ
ПА
ПВ
ПР
ПП
МА.
ме
МФ
,ми
:мn
235
Продолжение табл. Пl l Продолжение табл. П/ I
Обозначение ОбоЗllа'lеllllе
Вид МИlфосхемы Вид мшфоскемы
I старое ноВОе
старое ИОJюе
Детекторы: Триrrеры:
амплитудные ДА ДА со С'lетным запуском те
с раЗДCJIl>НЫМ запуском тр
частотные Де Де тк
фаЗОllые ДФ ДФ с комБШlllрованным запуском
Шмитта ТШ Пl
ИМn-УJlьсные ДИ ДИ тд тд
прочие ДП ДП ДНllаМИ'lССКIIС
т триrrср тт
Фильтры: RS TpHrrep тр
п ТРllпер T,'V\
верхних частот ФВ ФВ JK Tpllrrep тв
нижних частот ФН ФН комБПНllроваlIlIЫС (RST. DRS. JKRS 11 др.) ТК
nc.r.OCOBble ФП ФЕ П!ючне тп
З :I'радительные Фr
режекторные ФР Э.1ементы арифметических 11 дискретныХ
прочие ФП устройств:
Коммутаторы и ключи: !,еrистры ИР ИР
сумма10РЫ НС ИМ
транзисторные КТ полусумматоры ИЛ ИЛ
диодные КД счетчики ИЕ ИЕ
оптоэлектронныс КЭ дешифраторы IIД ИД
тока КТ комБПНllроваlllIые I1К ИК
напряження КН ПрОЧIIС ИП ИП
прочие КП КП
Миоrофункциоиальные cxe IЫ:
Схемы селекции и сравиения: aHa. oroBbIe ЖА ХА
амплитудные (уровия сиrналаl Ilнфровые (лоrическис) ЖJI ХЛ
СА СА импульсные ЖИ
временные св св аиалоrо нмпульсные ЖЕ
Ч СТОТllые СС СС :жr
фазовые I1МПУЛЬСllо лоrическне
СФ СФ аналоrО ЛОПlческпе ЖВ
прочие СП СП комбинированные ЖК ХК
п РО'lI1е ЖП ХП
Лоrические элемеиты:
И ЛИ ЛИ Наборы элемеитов:
ИЛИ ЛЛ ЛЛ ДIIOДОВ НД НД
НЕ ЛН ЛН траизисторов 11'1' lIТ
резнсторов lIС IIР
И ИЛИ ЛС ЛС конденсаторов НЕ НЕ
И НЕ ЛБ ЛА комБННllроваНI!ые lIК lIК
ИJIИ НЕ JIБ ЛЕ прочне I/П IIП
И ИЛИ НЕ ЛР ЛР Линии задержки:
И-ИJIИ НЕ/И ИЛИ ЛК
ИJIИ-НЕ/ИЛИ ЛМ cxe IIIЫC ШС
пассивные БМ
Расширители ЛД ЗlПIШНЫС БР
Прочие JIП ЛП ПрОЧIIС Шll БП
236 237
Продолжение табл. ПJ J
Обозначенне
ВНД микросхемы
старое НОВОе
Формирователи:
импульсов прямоуrольиой формы
. импульсов специальиой формы
адресиых токов
разрлдных токов
прочие
Ar
АФ
АА
АР
АП
Схемы вторичиых источииков питаиия:
выпрямители
преобразователи
стабилизаторы иапряжения
стабилизаторы тока
прочие
ЕВ
ЕМ
ЕН
ЕТ
ЕП
ЭJJемеитызапомииающих устройств:
на маrиитных плеиках
ЯЛ
ям
РМ
РУ
РВ
РЕ
РП
матрицы-иакопители
иающих устроЙств
матрицы-иакопители
равлеиия
матрицы-иакопители
иающих устройств
матрицы накопители
равлеиия
прочие
оперативных запоми
(ОЗУ)
ОЗУ со схемами уп-
постоянных запоми-
(ПЗУ)
ПЗУ со схемами уп-
яп
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
rРАФИЧЕСКИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ИНТErРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ
Интеrральиая микросхема представляет собой конструктивный
элемент аппаратуры, включающиЙ один или lIecKoJlbKO фуикцио-
нальных Э.'1емеитов, размещенных в одном КОРПУС\,. При вычерчи-
ваИИII функциональной схемы аппаратуры прнменяют обозначения
соrласио rOCT 2.737-68 и rOCT 2.743-72 для Зllалоrовых и цифро-
вых функциона.1l>НЫХ ЭJlемснтов и узлов. Важнейшие из ЭТIIХ обо-
значений приведены в таБJl. П2-1.
При вычеРЧИВЗlIlI1I принципизльной схемы аппаратуры микро-
схемы обычпо обозиачаются в внде прямоуrОЛЫlllli:J ИЮI квадрата
с УJ{азаНllем номеров выводов и типа микросхемы.
Иноrда для lIаr.'1ЯДНОСТII микросхему предстаВ;I)jЮТ в виде пря-
МОУl"ОЛЬИllка с фунliцlIона.'1ыIыII Э.'1емеНТ<JМll ан}'трн Hcro (напри-
Мер, как на рис. 5 21).
238
Таблица П2-J
но \
Л.П.
ФУllкuиоиальиый элемент
rрафические обозиачеиия функциональных злементов
I
Обозначеlше
Функциональный элемент, узел
2
Усилитель:
общее обозначеиие
операционный
3
fеиератор:
общее обозиаченне
прямоуrольных импульсов
синусоидальных колебаний переменной
частоты
колебаllиil звуковой частоты
4 ПреобразоватеJ1Ь частоты
5 Дискриминатор частотный
6 Модулятор (А, В входы модулирующеrо
и несущеrо сиrналов соответствеино,
Б выход модулированною сиrнала)
7 Преобразователь постоянноrо тока в пере-
меиныIi
8 Фильтр:
нижиих частот
о щи О
4>-
o
A 6
8
)
I
Д9
Продолжение табл. 112 1 "' Продолжение табл. П2 1
, .I н., Обозначение
ФунКциональный элемент Обозначенне П.П. фуlIIщионалыыыl эпемент
верхних частот n
2И.2И ИЛИ.НЕ
полосовой r
9 Повторитель i}
2И-2И ИЛИ НЕ с возможностыо расшире
10 Лоrический элемент: нин по или
2ИЛИ =[}
=[J
Расширитель по ИЛИ *
2И =Lr
&
{} 2И 2И ЗИ-ИЛИ НЕ, построенный по- . 1J
НЕ (инвертор) с
мощью раСlllирнтеля по или
8
=u 11 RS триrrер (триrrер с разде.%IIЫМ запус-
2ИЛИ-НЕ ком):
т
{} асинхронный
2И НЕ
2И НЕ с повышенной наrРУЗQЧНОЙ способ- U' СИIIХРОННЫЙ одноступенчатый П'
ностыо
240 241
Продолжение табл. П2 1
н. I
Л.п.
Функциональный элемент
Обозначение
(С ВХОД СllНХРОIlизирующеrо ИМПУJlЬ-
са)
синхронный двухступенчаrый
12 D-триrrер:
одноступснчатый
двухступенчатый
13 Т триrrер (триrrер со счетиым запуском)
14 RSТ-триrrер (триrrер с комбинированным
запуском: т счетный ВХОД, S, R вхо-
ды асинхронной установки триrrера)
15 /К-триrrер (TplJrrep с комбинированным за-
пуском)
242
JFr
,
n
=fi
lll1и
ЮН
n
fft.
М'
Продолжение табл. П2 1
N' I
п.п.
Функциоиальный элемеит
16 КомбинированныЙ 3J3КRS триrrер (входы
S и R ииверсные ДJIЯ асиихронной yc
таНОВIШ триrrера)
17 Дешифратор
18 Полусумматор
19 Сумматор
20 Пороrовый элемент
21 Элемент задержкн (время можно УI<3З8ТЬ
виутри прямоуrольника)
22 ФОРМllрователь
Обозначение
s тт
&
J
С
"
Н
Я
fl
=tLrf
fi
т
t}
fi
{}
243
ПРИЛОЖЕНlfЕ J
КОРПУСА ИНТЕrРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ
ДJIЯ корпусов, разработаНIIЫХ до 1973 r., прпменялась одна
система обозначениЙ (будем ее называть «староЙ",). Для корпусов,
разработапиых после 1973 r., примсняется система обозначени" 8
соответствии с [ОСТ 17467 72.
. Условиое обозиачеIIllе по староЙ СlIстеме состоит из четырсх
Э.'lементов. Их содержание раскроем иа примере обозна'lСllIIЯ oд
Horo из корпусов: 10ICТl4-1.
Первый элемент цифровоЙ индекс 1 01 указывает на ТИПо-
размер корпуса. Первая цифра 1 показывает, что это корпус пср-
Boro типа. В этой системе принято разделение корпусов по типам:
тнп 1 прямоуrольный с ПЛaJIaРПЫМИ выводами, т. е. разме-
щснными параллельио монтажноЙ плоскости.:
. тнп 2 прямоуrольныil со IIIТЫРЬКОВЫМIf выводами;
тип 3 прямоуrольныil с BhIBOtIaMII, изоrНУТЫМl1 нерпсндику-
ЛЯрlЮ монтажноЙ плоскости;
тип 4 I{руrлыil со IIIТЫРЬКОIJЫМН выводами.
Две друrие цпфры 01 представ.'lЯЮТ собоЙ шифр rеометри-
ЧССЮIХ размеров и шаrа размещения выводов. Раскрывается этот
шифр с помощью табющ. помещаемых в теХНП'lССКОЙ документа-
ЦlIII на lюрпуса. Второй элемент буквеиныЙ индекс СТ Уl\азываст
на материал, из KOToporo нзrотовлен корпус.
ТретиЙ элемент IlИфрОВОЙ Шlдекс 14 иоказывает число BЫ
водов корпуса.
Четвертыii элемеНl цифровой индекс 1 Уl\азывает иа HOMCjl
разработки. Наряду с иормалнзоваииыми lюрпусами находят при-
менеии<" хотя и оrраниченное, корпуса, не отвечающне требоваии
ям нормалей по rеометрнчееким размерам и lUary размещеиия BЫ
водов, корпуса типа «Тропа , «Посол , «Акция .
На корпусе микросхемы имеется маркиропка. На rабаритиых
чертежах нумерания н порядок расположения выводов указаllЫ от-
носительно ключа или специальиой MeTKlf, которые также нмеются
иа I\орпусе.
Обозначение корпуса по rOCT 17467 72 состоит также IIЗ четы-
рех Э.1ементов. PaCl\pOeM их содержание иа примере обозиачепия
K421.48 1
ПервыЙ элемент буква К (корпус).
ВтороЙ элемент пифровоil иидекс 421 шифр типоразмера
корпуса. Первая ннфра 4 Уl\азывает на тил корпуса. В этоi! системе
принято следующее деленпе корпусов по типам:
тнп 1 пря юуrо.1Ь!lLlЙ со штырьковыми выводами;
тип 2 прямоуroJIыliii с выводами llЗ боковых сторон, НЗОI'ИУ-
ТМ IП псрпеНДIIКу.'IЯРНО монтажиоЙ ПЛОСIЮСПJ:
11111 3 круrлыЙ со штырьковыми выводами;
11111 4 ПРЯМОУI'олыrыЙ с планарнымн выI!J.амн;; выводы pac
подаrаются па БОI\ОНЫХ сторонах корпуса в о:щн 11.111 два ряда
параллслыlO моитажиоii плоскости.
Две дрУI'Не цнфры 21 УI<азывают иа норядковыЙ иомер
ТШlOраз 'ера .
ТреТIIЙ н четвертыЙ элементы оБОЗllа'raют то же, что и в староЙ
системе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ефимов И. Е., Козырь И. Я. Основы микроэлектроники.
М.: Связь, 1975, 272 с.
2. Справочник по полупроводниковым диодам, траизисторам и
иитеrральиым схемам. Под общей ред. Н. Н. rорюиова. 2 e изд.,
перераб. и доп. М.: Энерrия, 1976, 744 с.
3. Волков В. М., Попов В. П., Степанеико В. К. Микроминиа
тюриые транзнсториые усилители. Киев: Техника, 1973, 208 с.
4. Розе Р. Ф. и др. Интеrральиые микросхемы для аппаратуры
связи. Электронная техника, сер. Микроэлектроника. 1970, вып.
2(23), с. 5 10.
5. Алексенко А. r. Осиовы микросхемотехники. Элементы мор-
фолоrии микроэлектроииой аппаратуры. М.: Советское радио,
1971, с. 352.
6. rутииков В. С. Интеrральиая электроиика в измерительных
приборах. М.: Энерrия, 1974, 144 с.
7. Волков В. А. Аналоrовые устройства современиой радиоэлек-
троиики. М.: Знание, 1972. 32 с.
8. Штерн Л. Осиовы проектировання интеrральиых схем. М.:
Энерrия, 1973, 328 с.
9. Бараиов В., Филипеико В. Использование микросхем
К2ЖА243 и К2УС242. Радио, 1972, N2 9, с. 18 20.
ю. rутников В. С. Прим€иение операционных усилителей в из-
мернте.%IЮЙ технике. М.: Энерrия, 1975, 120 с.
11. Афендик В., Безбородько А. Операционные усилители типов
ЮУТ531 и К740УД1, Радио, 1975, N2 10, С. 60.
12, Малинин Р. М. Справочиик по транзисторным cxeMaM. M.:
Энерrия, 1974, 184 с.
13. Ковалев В. r., Ламекин В. Ф. Радиолюбителю о МИкросхс
мах. М.: ДОСААФ, 1975, 75, 127 с.
14. Борноволоков Э. П. Микросхемы серии К224 дЛЯ радиопри-
емиой аппаратуры. В кн.: В помощь радиолюбителю. Вып. 44.
М., ДОСААФ, 1974, с. 73 80.
15. Борноволоков Э. П. Микросхемы серии К224 дЛЯ телевизо-
ров. В кн.: В помощь радиолюбителю. Вып. 45. М., ДОСААФ
НП4, с. 59 65. '
16. Иванов В. rибридные интеrральные микросхемы серии
К237. В ки.: В помощь радиолюбителю. вып. 46. М., ДОСААФ,
1974, с. 73 79.
17. Воробьев Обухов А. Предвариrельный усилитель воспро-
изведения на микросхемах. Радио, 1975, N2 8, С. 37.
18. Сухов К., Чистов В., Пожаренкова Т. Блок цветиости на
микросхемах. Радио, 1974, N2 12, с. 15 17.
19. Сухов К., Олдин А., Белова В. Тракт звуковоrо сопровож-
дения иа микросхемах серин К224. Радио, 1973, N2 11, с. 47 48.
20. Олдин А., Сухов К., Белова В. Тракт изображения цветно-
ro телевизора иа микросхемах серии К224. Радио, 1974, N2 1,
с. 17 19.
215
21. Зародов М., Сухов К., Чистов В. Блок цветности Радио,
1971, .Ng 11 с. 31 35.
22. Сухов К., Чистов В. Блок цветности формирования ЦBeTO
вых сиrналов. Радио, 1975, .Ng 2, с. 17 18.
23. Сухов К., Мартынов Ю. ФСС дЛЯ телевнзора. Радио,
1971, M 3.
24. HaraeB В., Наймаи М. Радиоприемник «Ypak301 ». Радио,
1972, M 10, с. 35 37.
25. Бать С., Дубовис В., Зубова ["" Нечаев Л. интеrралыlеe
микросхемы серий К122 и Кl18. Радио, 1975, .Ng 7, с 55 57.
26. Самойликов К. «Микрон 2С)t. Переносной телевизор на rиб-
ридных микросхемах серии К224. Радио, 1973, М2 7, с. 3l 35.
27. Зырин ["., Ефименков Р., Хрусталев [". Телевизор «Юность».
Радио, 1966, М2 1, с. 21.
28. fольденберr Л. М. Импульсные и цнфровые устройства.
М.: Связь, 1973, 495 с.
29. ["ОСТ 2.743-72. ЕСКД. Обозначения УСЛО8ные rрафиче-
скис в схемах. Двоичные лоrическне элементы.
30. Букреев И. Н., Мансуров Б. М., fорячев В. И; Микроэлек-
тронные схемы цифровых устройств. М.: Советское радио,
1973, 264 с.
31. Бурков Е. К. и др. Устройства цифровой индикации на эле-
ментах микроэлеКТРОIIИКИ. Приборы и техника эксперимента,
1973, М2 1, с. 112 114.
32. Файзулаев Б. Н. и др. К{)нструктивно,техническая база ЕС
ЭВМ. Вопросы раДИОЭ-':lеКТроники, сер. ЭВТ, 1973, .1'4" 5, с. 10
23.
33. Лившиц И. И., HecroBopoB Б. А., Овсищер П. И. Анализ и
выбор показателей эффективностн аппаратуры на микросхемах.
Вопросы радиоэлектроннки, сер. ТПО, 1973, вып. 1, с. 75 79.
34. Федулова д. Д., Явич Э. Р., Котов Е. П. МноrОС\!lойные пе-
чатные платы. М.: Советское радио, 1973, 119 с.
35. Пестряков В. Б. Конструирование радиоэлектронной аппа-
ратуры (Основные проб.'Iемы и современное состояние). М.: Со-
ветское радио, 1969, вып. 4, 208 с.
36. Днисимов Б. В., Савельев Д. Я. Основы конструирования и
производства ЭВМ. М.: Высшая школа, 1972, 278 с.
37. fель П. П., Иванов Есипович Н .к; Конструирование радио-
электронной аппаратуры. п.: Энерrия, 1972, 231 с.
38. Конструироваиие микроэлектронной аппаратуры. ПОД общ.
ред. Б. Ф. BbIcoIIKoro. М.: Советское радио, 1975, 121 с.
39. ОСТ 4.rO.010.009. Узлы и б.'IОКИ радиоэлектронной аппара-
туры на микросхемах. Конструнрованпе.
40. Цифровые устройства на микросхемах. Под общ. ред.
В. п. Во.1чека, Е. [. Ойхмаиа, М.: Энерrия, 1975, 192 с.
41. ОСТ 4ТО.О54.087. Узлы и блоки радиоэлектронной аппара-
туры. Подrотовка навесных элементов к монтажу. Типовые техно-
1I0rические процсссы.
42. ОСТ 4.rO.054.088. Узлы и блоки радиоэлектронной .аппара-
туры. Установка навесных элементов в узлах. Типовые технолorи-
чески е процессы.
43. ОСТ 4.rO.054.089. Узлы fI БJЮКИ радиозлектр.ооной аппара-
туры. Пайка монтажных соедииеиий. Типовые теПlOлосические про-
цессы.
246
,
ОfЛДВЛЕНИЕ
Предисловие
. . . . . . . . . . .
r л а в а пер в а и. Общие сведе!tия 00 ИН'Jеrральных микро-
схемах ..,. . . , . . . . .
1 1. Интеrральная микросхема современный функциональ-
иый узел радиоэлектронной аппаратуры . . . ,
1-2. Устройство интеrральных микросхем . . . .
Полупроводниковые ИlIтеrральные микросхемы (7). Пле-
ночные и rнбридиые интеrральныс микросхемы (12)
1-3. Микросхемы повышенноrо уровня ИlIтсrрации
1.4. Функциональная классификация интеrральных микро-
схем ., . , . . . .. ....
r л а в а в т о рая. i\налоrовые иитеrральиые микросхемы
2-1. Общая :характеристика . . . . . .
2 2. Серии микросхем для аппаратуры радиосвязи и радио-
вещания . . . . . . . . . . . . . . _ .
Микросхемы серии 219 дЛЯ КВ и УКВ радиоаппаратуры
(25). Микросхемы серии 235 д.qя КВ и УКВ радиоаппа-
ратуры. (27). Микросхемы серии 1(224 ДЛЯ радиовещатель--
ной аппаратуры (40). Микросхемы для усилительных трак-
тов аппаратуры радиосвязи (50). Микросхемы вторичных
источников питания (55)
2 3. Серии микросхем для телевизионной аппаратуры . . .
Микросхемы серни К224 ДЛЯ телевизпонной аппаратуры
(56). Микросхемы сеРИI;! К245 для телевизионный аппа-
ратуры (69)
2-4. Серии микросхем Д.'1Я маrнитофонов R элеКТРофОJlОВ . ,
2 5. Серии микросхем для линейно-импульсных устройств .
Микросхемы серий Юl8, K122, К722 дЛЯ линейных и по.
poroBblx устройств (79). Микросхемы серий К 119, ЮН 8,
К228 дЛЯ линейно импульсиых устройств (83). Микро-
схемы прерывателей (84)
2 6. Серии операционных усилителей . . . . . .
2 7. Особенности микросхем, имеющих ()бщее ФУНКlIиональ-
ное предназначение . . . . . . . . . . ,
[еllераторы (90). Детекторы (91). Коммутаторы и к.nю-
'Ш (91). МlIоrоФункциональные схемы (91). ;\-'ОАУЛЯ-
торы (91). Наборы злементов (92). ПреобразоватCJlИ
(92). Вторичные источНJПШ питания (93). Схемы селек-
ЩIИ и сравпеш1Я (93). Триrrеры (93). УСИЛИТС.'111 (9Э)
r л а в а т р е т ь я. ПримеНСllие аиалоrовых
!)леIПРОННОЙ аппаратуре
микросхем в
3- t. Неl<оторые 'особениостн построения аналоrОf!ЫХ уст-
IЮЙСТВ 11а микросхемах
3-2. Р>1ДllOприецная зппа}Jатура .
Построеине ИРИСМОУСИ.'1нтеЛЫIЫХ трактов (98). 1\\IШРО-
Стр
3
5
5
1
15
17
18
18
25
56
71
79
86
90
95
95
98
247
Ст,.
схсмы В нерспосных радиоприемниках (101). СПОРТИВllыii
радиопрнеМlIIlК для «охоты иа Лllс:.(105)
3-3. MIJKp.oc e1l1bI в порта1ИВlIЫХ маrIштофонах . -. . .. 109
3-1. Те.lевизоры ................ . 113
Тракты цветных теJIеВIIЗОРОВ (113). Любllтельский порта-
тивный телевизор «Мнкрон-2с:. (125)
r ,1 а в а IJ е т в е р т а я. Цифровые интеrра,lьиые микросхемы 132
4-1. Общая характеристика цифровых микросхем . . .. 132
4-2. Параметры цифровых мнкросхем . . . . " 137 {
4-3. Серии МИI<росхем транзисторной лоrlШИ с реЗIIСТИВНЫ Ш
связями ............... 140
4-4. Серии микросхем диодно-транзисториой лоrики . . .. 142
4-5. Серии микросхем траизисторlю-траflЗИСТОРНОЙ лоrики. 147
4-6. Серни микросхем иа переключателях тока . . . . .. 151
4-7. Серпи микросхем иа МДП-транзисторах . . 155
4-8. Триrrеры ................. . Ifi8
4-9. Цифровыс мнкросхемы повышенной стспени ИIlтеrраЦИII 168
4-10. Сравнение ссрий цифровых микросхем . . . . . .. 172 r
.... л а в а n я т а я. Функциоиальные схемы цифровых микро
9лектроииых устройств . . . . . . . . . . . . 175
5-1. Построение Функциопальных схем комбинаЦlЮIIIIЫХ уст-
ройств . . . . . . . . . . . . . . . . 175
5-2. Построение функциона,ТJbНЫХ схем после.'lоватеJIЬНОСТНЫХ
устройств .,. . . . . . . . . . . . . .. 180
Э,llементная база последовательных устройств (180).
Реrистры (182). Счетчики (184). РаспредеЛlIтеJШ (192).
Формирователи и rенераторы импульсов (193). Устройства
иидикаЦlIИ цифровой аппаратуры (194)
5-3. Примеры цифровых устройств па микросхемах . . .. 197
r л а в а ш е с т а я. Разработка радиоэлектрониых устройств
иа Мllкросхемах .... . . . . . . . . . . . .. 2()(
u-I. Основные этапы разработки радиоэлектронных устройств. 20l
6-2. Вопросы конструирования радиоэлеКТРОIIИЫХ устройств
на микросхемах . . . . . . . . . . . . . . .. 213
Печатные платы для установки микросхемы (213). Раз-
мещение микросхем, компоиовка УЗЛОII, субблоков и бло-
ков (217). Теп,тюотвод в микроэлектронной аппаратуре
(225)
G-3. Монтаж и демоптаж микросхем .. . . . . . .. 227
Защита от дсйствия статическоrо ЭJIСl(тричсства (227) .
Подrотовка к монтажу и пайки микросхем (220). Устра-
ненне неисправиостей и демонтаж микросхем (232)
ПРllАоженuе 1. Система обозначений интеrральных микросхем 234
ПРllЛОЖСlluе 2. rрафические обозначення IIнтеrраЛЫIЫХ МIIК
росхсм ................ 238
П рuложенuе 3. Корпуса интеrрадьных мнкросхем . 244
Сиисок лнтературы .............. .. 245
248
1, j ) I