Автор: Уитсон Дж.  

Теги: электротехника   электроника  

ISBN: 5-03-002135-3

Год: 1992

Похожие

500 практических схем на ИС

500 практических схем на популярных ИС

Радиолюбительские схемы на ИС типа 555

500 схем для радиолюбителей

Текст
                    ОГЛАВЛЕНИЕ
\
От редакции 6
Предисловие 7
Введение 8
Список обозначений 9
Глава 1. Типовые электронные схемы 11
Глава 2. Схемы усилителей 65
Глава 3. Генераторы, таймеры, счетчики 141
Глава 4. Интерфейсные схемы 203
Глава 5. Цифровые и микропроцессорные схемы 249
Глава 6. Оптоэлектронные устройства 275
Глава 7. Аудио- и радиотехнические системы 293
Глава 8. Схемы сигнализации, охраны, обеспечения безопасности 305
Глава 9. Схемы специального назначения 313
Глава 1О. Разнообразные схемы 341
Приложение. Поставщики электронных схем 375
Указатель 376


УКАЗАТЕЛЬ
(приведены номера рисунков)
35531.44
LMl37 1.19, 1 .20
SP14SS S.28
3554 2.1, 2.2, 2ЗЗ
LMl38 1.1 - 1.16
3572 2.28,
LM139 2.16 , 3 .10
ТАА761С 1.60 , 2.24, 3 .9
3656 2AS
LМl458 l.69
TDA1154 10.14, 10 .21
LM158 2.5 , 2.8 - 2.10
TDEl7.67 8.6 - 8.8
4084/25 1AS -1А8,
LM193 2.11 , 2 .12
TDE1787 8.6 - Ь.8
4302 3AS - 3.58
LM200 1.24, 1.25
ТЕА1510 10.22
-
10.23
4340 1А9
LM201A 139, 2Al, 3 .17 , 10 .24
TEA20l8A l.l - lA
4423 3.12 - 3 .15
LM20S 1.10
ТЕА70312.б5, 2.66
LM209 l.23
TL07l 1.69, 2.24, 3 .9
5.55 (таймер) 3.18
LM217 1.21
TL0723.9
556 (двойной
LM218 139, 2А, 4А
TL074 1.74 , 2 .24
таймер) 3.19
LM223 l.26 , 1 .27
LM224 2.7, 2.8
TN0204N3 1039
74110.43 - lOAS
LM237 1.19, 1 .20
ТNOS24N3 9.23
LM238 1.11 - 1.16
TP0102N3 S.12
АО47 4.22 - 4А1
LM258 2.5, 3 .9
AD590 9.17 - 9.22
LМ2902 2.7 , 2 .8
UA723 1.28 , 1.29
АDС10НГ43
LM2904 2.5, 2.9, 2.10
UAF1l 1.65 - 1 .67
. A . .N0120NA 10 .25
LM301A 1.39, 2Al, 3 .17 , 10 .24
UAF21 1.65 - 1 .67
ANOlЗONA 1031
LM305 l.10
LМ309 1.23
VC0106N6 3.11
DАСбЗ 4.6 - 4.8, 4 .20 , 4.21
LM317 l.21
VFCЗ2 lA2, 4 .15, 4 .16
DAC812 4.18
LМ318 138, 2.4 , 4А
VN0104N3 3.ll
DC-7 5.16
-
5.22
LМ323 1.26, 1.27
VN0104N6 1034
DC-7AS.25 -5.26
LМЗ24 2.7 , 2.8
VN0206NЗ 6.18
LМЗ37 1.19, 1,20
VN0206N6 6.18
EDll S.16
LМЗ38 1.11
-
1.16
VN0335Nl 10.20
LМЗ58 2.5, 2 .9, 2 .10
VN0340N1 6.17
ICL7663/7664 1.17 - 1 .18
VN0545N5 1038
ICL7673 10.71
-
10.13
Ml'lO S.14
VN034SN1 134, 6 .17
ICL8013 3А2, ЗАЗ
MPll 5.14
VN0345N3 lOAO
ICL8038 3.1
-
3.8
МР20 S.6 - S.8,
VNlOKN3 10.28
ICM7208 330 - 332
MS2014 S.27
VNll06N1 2.68
IСМ7211 6.13
MV4320 9.28
-
935
VNlll!INl 1032
ICM7211M S.10
MV4325 9.10
-
9.12
VN1116N2 1.5 , lOAl
ICM7215 3.40
MV50899.1
VNll6N2(SU) 1.5
ICМ7216A/B/C/D 335 - 338
МV8860 9.2 - 9А
VN1204Nl 131
ICM7217 6.5
-
6.9
MV8865 9.5
-
9.7
VN1204N2 1039
ICM72118 6.16
МV9009 9" .2 7
VN1206NS 1037
ICM7224 3.34
VN1210Nl 2.67
ICM7225 334
NE555 3.18
VN1210N5 l.58, 5.13
10vf1226A/B З.27 - 3.29
NE556 3.19
VNl220N2 10.26
ICM7227 6.5
-
6.9
VN1304N3 1033
ICM723l 5.1 - 5 .5
ОРА1015.15
VN1306N3 1032
ICM7234 S.1 - 5.S
о!!Alll 2.21
-
2.23
VN0104NS 132
- ICM1235 6.15
ОРАllНГ 1.59
VN0345Nl 1.8
ICM7236 6.12
ОРА128 234
VN0545N3 1.6
ICM7240 3.25 - 3.lб
ОРА156А lAl, 2.3~, 236
VP0104N3 130
ICM7242 3.20
-
3.23
OFA201 23, 2.14, 231
VP0104N6 9.24
!СМ7243 6.10, 6 .11 , 6 .14
ОРА2Ш 1.63 , 232 , 63, 9.25
VP0220N3 lC.25
ICM7245 3Al
ОРА27 2.17 • 2.20
VP0340N5 1GA8
ICM7249 333
ОРА37 2.17 • 2.20
VP0535N3 10.27
ICM7250 3.25 - 3.26
OFA404136, 137
VPll06NS 10.27
ICM7260 3.25 - 3.26
ОРА600 1.44, 5.15
VPl204Nl 131
IMBOC 5.10 .
ОРА60663
VPl204N2 131, 1033
INA101 2.42
-
2.44
VP1204N5 10.27
INA102 2.46
-
2.б4
РСМ.53 7.1
VP1206N1 2.68
INA104 1.61, 2.26
VP1210Nl 2.67 , 1032
INA105 1.62, 2.27
SD2 8.1
VP1220Nl 3.24
INAllO 237 - 2.41 ,
SD3A 8.2 - 8.5
VP1306N3 1032
SE555 3.18
VP1310N3 lOAl
ШО14СNС 9.23
SE556 3.19
VЮl04N3 1.6 , 130
LМlOlA·l.39, 2Al, 3 .17 , 10 .24
SL652C 7.12
-
7с14
VP0345Nl 1.6
LMI051.10
SL6652 7.8 - 7.11
LM109 l.23
SL66531А-7..7
XТRlOO 9.iЗ, 9.16
LMlll 1.9 , 2.16 , 3-10, 3 .16 , 4.17
, SL6700C 7.2, 73
LMll71.21
SL8204 9.8, 9 .9
LM118 138, 2А, 4А
SL9009 9.26
LМ123 1.26 , 1.27
SP14505.28
LM124 1.43, 1.68, 2.6, 2.8, 2.9, 2.13


ПРАКТИЧЕСКИХ
СХЕМ


Дж. УИТСОН
ПРАКТИЧЕСКИХ
СХЕМ НА
'
Перевод с английского
В. А. Логинова
Москва ((Мир)) 1992


ББК 32.85
У39
УДК 621.38
Уитсон Дж.
У39 500 практических схем на ИС: Пер.с англ. - М.: Мир,
у
1992, 376 с., ил.
ISBN 5-03-002135-3
*
Книга американского инженера содержит более 500 практических
электронных схем, построе1rnых на ИС. В ней собраны разнообразные
схемы усилителей, rенераторов, счетчиков, интерфейсных и оптоэлект­
ронных схем, узлов, построенных на основе микропроцессоров, устройств
охранной сиn~ализации, звуковых, высокочастотных и связных схем.
Для радиолюбителей, специалистов, занима·ющихся внедрением элект­
роники в различных областях науки и производства, а также для всех,
кто увлекается самодеятельным техническим творчеством.
2302020200-075
104-92
ББК 32.85
041(01)-92
Справочное издание
Джеймс Уитсон
500 практических схем на ИС
Заведующий редакцией А.И. Матвеев
Ведущий редактор М.Я. Рутковская
Художник В.А. Медников
Художественный редактор В.И. Шаповалов
Технические редакторы Е.В. Денюкова, Т.А. Максимова
ИБ 7693
Оригинал-макет подготовлен на персональном компьютере
и распечатан на лазерном принтере в издательстве "МИР"
Подписано к печати 7.04.1992. Формат 70 х 100/16.
Печать офсетная. Бумага офсетная N° 2.
Гарнитура тайме. Объем 11,75 бум. л.
Усл. печ. л. 30,55. Усл. кр.-отт. 61,43.
Уч.-изд. л. 22,60. Изд. N 2/9151. Тираж 52000 экз. Заказ 136 7 , С 075
Издательство "Мир" - ·
129820, ГСП, Москва, 1-й Рижский пер., 2
Можайский полиграфкомбинат
Министерства печати и информации Российской Федерации.
143200 Можайск, ул. Мира, 93.
Редакция литературы по физике и астрономии
ISBN 5-03 -002135-3 (русск.)
ISBN 0-8306-2920-3 (анrл.)
© 1987 Ьу ТАВ BOOKS Iпс.
© Перевод на русский язык
Логинов в. А., 1992


от РЕДАКЦИИ
•
11
~\\•
~
il
"'
Книm по схемотехнике всегда пользуются неизменным успехом как у
специалистов, так и у любителей радиоэлектроники. Издательство "Мир"
выпустило большими тиражами книm Р. Флепса "750 практических
схем" (1986 r.) и Р. Графа "Электронные схемы. 1300 примеров" (1989
г.), которые были быстро распроданы. Книгу Дж. Уитсона, как и две
предыдущие, можно считать э~щиклопедией электронных схем. В ней чи­
татель найдет схемы таких популярных приборов, как ОУ, измерительные
усилители, счетчики и таймеры и многое другое. При этом она выгодно
отличается от двух предыдущих тем, что в ней приводится подробная
справочная информация фирм-изготовителей о характеристиках выпускае­
мых ими ИС и БИС и примеры конкретных схемотехнических решений
разнообразных электронных устройств с их применением. Хотя ряд мате­
риалов, приведенных в книге, не может быть в настоящее время непос­
редственно использован отечественными разработчиками электронной ап­
паратуры, знакомство с книгой может стимулировать более активную ра-
боту в данном направлении.
·
Как И при издании книги Р. Графа, редакция максимально скопирова­
ла иллюстративный материал, не приводя его ·в соответствие с ГОСТом,
чтобы ускорить выход книги в свет и избежать лишних ошибок.
Книга представит интерес для специмистов, занимающихся разработ­
кой электронных устройств, студентов, аспирантов и подготовленных ра­
диолюбителей. Она будет очень полезна предпринимателям, имеющим ма­
стерские по ремонту радиоэлектронНой аппаратуры, а также владельцам
магазинов, торгующих радиодеталями.


ПРЕДИСЛОВИЕ
•
11
il
Электроника сделала большой скач;ок вперед с тех пор как всего лишь
поколение назад была изобретена первая Простая интегральная схема
(ИС). Сегодня сложные электронные схемы, способные выполнять весьма
изощренные функции, как это ни парадоксально, конструктивно гораздо
проще, чем старые схемы на дискретных компонентах, на смену которым
они пришли. Дело в том, что ИС - это и отдельный компонент, И в то
же самое время - полная электронная схема или даже целая группа схем
и кас!<адов, содержащих десятки, сотни или даже тысячи отдельных диск­
ретных компонентов.
Мы только начали искать возможные применения многим тысячам суще­
ствующих ИС. Месяцы и годы потребуются на создание новых ИС, кото­
рые будут обладать характеристиками, далеко превосходящими современ­
ные. Можно с уверенностью сказать, что в исследованиях и разработках
мы уже на пороге XXI в.
ВЫРАЖЕНИЕ ПРИЗНАТЕЛЬНОСТИ
Автор выражает глубокую благодарность следующим изготовителям
электронных компонентов за представленные материалы, которые были ис­
пользованы в этой книге:
Burr-Brown Corporation, Intersil Inc., Plessey Solid State, Supertex Inc. и
Thomson Components - Mostek Corporation.
Эти фирмы обозн~чены в соответствии со следующими сокращениями:
ВВ - Burr-Brown
IN - Intersil Inc.
PL - Plessey Solid State
SU - Supertex Inc.
ТН - Thomson Components - Mostek Corporation


ВВЕДЕНИЕ
Назначение этой книги состоит в том, чтобы предоставить информацию
о практических схемах электронных устройств и их применениях. Она
пытается запош1ить брешь между книгами по электронным схемам и кни­
гами по электронным устройствам. Первые обычно содержат только элект­
ронные схемы, а последние почти всегда дают информацию лишь о весь­
ма специфических устройствах. Несмотря на то, что оба· эти вида книг
сами по себе весьма ценны, ощущается необходимость в книге, которая
предоставила бы и большой выбор практических электронных схем и До­
полнительную информацию о специфических компенентах. Это та практи­
ческая информация, которую любители электронной техники, эксперимен­
таторы, техники и инженеры найдут весьма полезной в качестве справоч­
ной при разработке электронных схем.
В этой книге собрано более 500 практических электронных схем. Мно­
гие схемы снабжены пояснительным текстом и другими техническими дан­
ными. Кроме схем приводятся подробные технические данные таких попу­
лярных видов устройств как, операционные усилители (0У), измеритель­
ные усилители и популsiрные таймеры 555 и 556. Эти сведения необходи-­
мы при создании принципиальных электронных схем и превращении их в
работающее. электронное устройство или проект.
Главы книги составлены в соответствии с различными областями при­
менения. _Вверху страницы указан тиn основного компонента схемы. Мно­
гие компоненты могут встречаТТ>Ся в нескольких приложениях. Например,
ОУ (которые представлены в гл. 2) , также используются в других схемах,
описанных в других главах. Например, ОУ может использоваться в каче­
стве простого буферного усилителя (гл. 2) и в схеме генератора (гл. 3).
По всей книге даются перекрестные ссылки на другие схемы в других
главах.. Обширный указатель, кроме того, поможет найти как электронную
схему, так и электронное устройство. В приложении приведен список по­
ставщиков электронных узлов и компонентов. Сокращенные обозначения
фирм-поставщиков приведены в выражении признательности.
'


АМ
АРУ
АЦП
ГУН
ЕМР
жк
косе
МЗР
ОУ
ПФ
РПП
СЗР
сид
ФАП
ФАПЧ
ФВЧ
ФНЧ
ЦАП
ЧМ
шим
Av
ADJ
ALE
BIAS
BV
CINT
СЕР, СЕТ
ск
со
СОМР
DBIN
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ
•
1.
-
амплитудная модуляция
-
автоматическая регулировка
усиления
-
аналого-цифровой
преобразователь
-
генератор, управляемый
напряжением
-
единица младшего разряда
-
жидкий кристалл
-
коэффициент ослабления
синфазного сигнала
-
младший значащий разряд
-
операционный усилитель
-
полосовой фильтр
-
регистр последовательного
приближения
-
старший значащий разряд
-
светодиод
фазовая автоподстройка
фазовая автоподстройка
частоты
-
фильтр верхних частот
фильтр нижних частот
цифро-аналоговый
преобразователь
-
частотная модуляция
-
широтно-импульсная модуляция
-
коэффициент усиления по
напряжению
-
регулировка, подстройка
-
стробирование адреса
-
смещение
-
полоса пропускания
-
конденсатор интегрирующей
цепочки
-
емкость нагрузки
-
конденсатор времязадающей
цепочки
-
входы управления режимом
работы счетчика
-
синхронизация
-
выход сигнала
-
компаратор, компенсация
-
ввод с шины данных
DC
DP
EINo ein
Ео'*Еош­
ЕА
ESt
f
FB
GND
HI
ID
1щoFF)
IGSS
11N-
[Q
[L
IR
IN, in
INT
INV, inv
IOR
IOW
Ку
·кт
LED
LO
LOAD
МЕМR
M/S
NAB
NC, N.C .
NHOW
N.I .
NO, N.O .
NRDS
•
~;,
•
-
постоянный ток
-
импульсы вызова
-
входное напряжение
-
выходное напряжение
-
разрешение адреса
-
управление временными
интервалами
-
частота
-
обратная связь
-
земля
-
высокий уровень
-
ток стока полевого транзистора
-
ток стока запертого полевого
транзистора
-
ток затвора полевого
транзистора
-
входной ток
-
потребляемый ток
-
ток нагрузки
-
обратный ток
-
вход, входной
-
вход запроса прерывания
инвертирующий вход
-
чтение из устройства ввода
-
запись в устройства ввода
-
коэффициент усиления по
напряжению
-
контроль клавиатуры
-
светодиод
-
низкий уровень
-
нагрузка
-
чтение из памяти
-
посылка/пауза
-
частотная характеристика
усилителя, соответствующая
нормам Национального
акустического бюро США
-
вывод не подключен или ·
нормально замкнутый кшпакт
-
запрос на захват шины
-
неинвертирующий вход
-
нормально разомкнутый
контакт
-
чте.ние из устройства ввода


10
NWDS
-
запись в устройство ввода
ОС, OI, OR- выводы для подключения
osc
OUT
PD
PROG
PSEN
Q
RD
RDS(ON)
READY
RESET
RESIN
RIAA
времязадающей цепС?чкн
-
генератор
-
выход, выходной
-
потребляемая мощность
-
программирование
-
выбор ПЗУ
-
добротность колебательного
контура или фильтра
-
чтение
-
сопротивление сток-исток
полевого транзистора в
открьпом состоянии
-
резистор обратной связи
-
высокочастотный дроссель
готовность
-
сброс
-
входной сигнал сброса
-
частотная характеристика
усилителя, соответствующая
стандарту Ассоциации
промышленных устройств
регистрации
-
резистор интегрирующей
цепочки
-
сопротивление нагрузки
-
эталонное сопротивление
-
резистор времязадающей
цепочки
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ
Rx
-
неизвестное (измеряемое)
сопротивление
SAR
-
регистр последовательного
SCR
SDI
"
SDO
sjN.
приближения
-
тиристор
-
последовательный
данных
-
посЛедовательный
данных
-
отношение сигнал
ввод
вывод
-
шум
SW
-
выключатель
T/R
-
передача/прием
t
-
врем11 установления сиmала
V+, V-, VCC,
VDD, VSS - напряжение питания
VGS
-
~апряжение затвор-исток
полевого транзистора
-
входное напряжение
-
напряжение гистерезиса
-
напряжение сдвига ОУ
-
ВЬIХодное напряжение
-
пиковое напряжение
-
обратное напряжение
-
опорное напряжение
-
ожидание
-
запись
-
кварцевый генератор
-
входной импеданс
-
выходной импеданс


1
ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ
СХЕМЫ
•
•
Импульсный источник питания
Регулируемый высоковольтный источник питания
Перестраиваемый высоковольтный источник питания
Импульсный источник питания на 5 В, 250 кГц
Автономный 200-Вт источник питания с обратным включением диодов
Регулируемый стабилизатор
Программируемые микромощные КМОП-стабилизаторы напряJкения
Стабилизатор с автономным питанием для аналоговых ИС
Стабилизатор напряжения ±5 В с ограничением тока
Прецизионный стабилизатор с защитой от перегрузки
Параллельный стабилизатор напряжения
Зарядное устройство на ток 20 А
для никель-кадмиевых аккумуляторов, питающееся от сети
Импульсное зарядное устройство для свинцовых аккумуляторов
Пиковый детектор
Недорогой преобразователь
истинного средне-квадратичного значения в постоянный ток
Мощный усилитель с токовым выходом
Схемы фильтров .


ГЛАВА 1
"
ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ
ИС ТЕА2018А представляет собой недо­
рогую интегральную схему, размещенную 11
8-11ь111одном корпусе СВ-98 и предназначен­
ную для управления импульсными источни­
ками питания, работающими 11 режиме пре­
рывистых токо11 с передачей энергии во 11ре­
мя паузы.
Использо11ание внешнего переключающего
транзистора дает возможность управлять
уровнем мощности с11ыше 90 Вт.
Возможные обласп1 применения: дисп-
леи, видеоигры, теле11изионные
высококачественные усилители,
функций.
приемники,
генераторы
Когда необходима внешняя синхрониза­
ция, следует использовать ИС ТЕА2019.
·
Осно11ные особенности и характеристики
ИС:
Неnосредстненное управление 11нешним
переключающим ТРанзистором.
Положительнйli или отрицательное вы-
ходное напряжение при токах до 0,5 А.
Ограничение тока.
Контроль перемагничи11ания сердечника.
Полная защита от перегрузок и коротко-
ю замыкания.
Выходной ток определяется током кол­
лектора переключающего транзистора, про­
граммируемым из11не, Ic = kl11
.
Малый ток покоя до запуска схемы.
Минимальное 11ремя 11ключения 2 мкс.
Тепло11ая защита.
Более подробная информация при11сдена
11 рукооодстне по применению NA041.
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
Описанный здесь импульсный стабилиза­
тор 11 нормальных усло11иях работает 11 ре­
жиме прерывистых токо11 с постоянной час­
тотой. Однако генерации не будет, если раз­
мещенная на кристалле ИС схема контроля
перемагничивания сердечника обнаружит пе­
регрузку или короткое замыкание. В этом
случае очередной цикл работы невозможен
до тех пор, пока 11ыходной ток не спадет до
нуля.
На каждый период пилообразного напря­
жения генератора триггер вырабатьшает им­
пульс длительностью 2 мкс, создающий на
выходе схемы мощный импульс тока, обес­
печивающий, таким образом, быстрое вклю­
чение переключающего транзистора. Этим
импульсом тока :rакже определяется мини­
малыюе время включения.
В нормальных усло11иях функционирова­
ния триггер ·сбрасывается сигналом, получаю­
щимся при сравнении следующих сигналов:
пилообразного сигнала, создаваемого током
, коллектора
переключающего
транзистора.
протекающим через эмиттерный резистор,
11ыходного сигнала усилителя ошибки.
Если падение напряжения на этом рези­
сторе достигает -1 В, триггер сбрасывается и
11ыходной ток ограничивается. За пределами
области стабилизации и 11 отсутствие ограни­
чения тока триггер может сбрасываться сиг­
налом длительностью около О, 7 периода ге­
нератора.
Чтобы сохранить мощность, положитель­
ный ток базы, вызванный приходом запуска­
ющего импульса, при11одит к возрастанию
тока коллектора (этот ток контролируется по
падению напряжения на эмиттерном резисто-
ре). Отношение Ic /18 можно задать следу­
ющим образом:
lcflв=RвIRe·
Величина R рассчитывается таким об-
е
разом, чтобы получить падение напряжения
1 В при токе, равном току ограничения.
Тогда сопротивление резистора R 11ыбирает­
ся таким, чтобы получить необходимое уси­
лие.
Когда положительный ток базы прекра­
тится, через 1 мкс подается отрицательный
ток базы, обеспечивающий быстрый спад то­
ка коллектора.
На вы11од 4 ИС (Vсе> необходимо по­
дать отрицательное напряжение от -2 до
-3 в.
ЗАПУСК СХЕМЫ. Перед запуском не­
большой ток от источника питания +300 В
протекает через 11ысокоомный резистор,
Этот ток заряжает накопительный кон­
денсатор источника питания ИС. Никаких
импульсо11 на 111:>1ходе не будет, пока падение
напряжения на конденсаторе не достигнет
6 В. В течение этого 11ремени устройст110 бу­
дет потреблять ток лишь около 1 мА. Когда
падение напряжения на конденсаторе достиг­
нет 6 В, на выходе поя11ятся импульсы тока
базы. Заряд, уносимый этими импульсами
будет способстоовать разряду на~опительного
конденсатора источника питания. Тем не ме­
нее, наличие гистерезиса порядка 1 В позво­
ляет обеспечить надежную работу даже при
5 В. В этом случае дополнительная обмотка
трансформатора обеспечит мощность,~ необхо­
димую для питания ИС.


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
13
Предельно-допустимые значения
Положительное напряжение питания
v+cc
Отрицательное напряжение v-cc
Выходной ток 10
Пиковый выходной ток (коэффициент
заполнения < 5%)
1 (peak)
о.
15в
5в
0,5 А
+1А
Входной ток по выводу 3, 1з
Температура кристалла Tj
Рабочая температура окружа­
ющей среды Тoper
Температура хранения
ИСТ·stg
±5 мА
+l50°c
от -20
до +70°С
от-40 до
+I50°c
Температурные характеристики
Кристалл-окружающая среда RthQ _ а)
80°С/Вт
.
J-1.апример, при рассеиваемой ИС мощности 0,7 Вт тсмпераrура кристал.ла превысит темпера-rуру окружаJо­
щей среды иа Sб0С. Для сохранения высокой иадежиости максималf:иая рабочая тсмлера-rура кристалла не
должна превышать 100°с.
.
~" •'
.
БЛОК-СХЕМА ИС
Назначение выводов:
5.v
-
выход
1. С 1 - конденсатор и резистор генератора
2. GND - общий
+
б. vcc - положительное напряжение пита-
ния
3.1
-
контроль 1 (отрицатеJiьный)
с
с
7; ls - коmроль перемагничивания
4. Vсе- - отрицательный источник питания
(выходной каскад)
8. Е+
-
неинвертирующий вход усилителя
ошибки
Стабилизатор
напряжения
+2,4 в
+
vсе
Генератор
Rt
импульсов
l'ис. 1.1
К базе переключающего
транзистора
v+се
__r - --,
l'---------161--------1
Пороговый
детектор +О, 1 В
Компаратор
Vcc
Усилитель
с выходом
гюложитель
полярности
Ключ
Триг-
Восстанов-
ление
защить~
гер
'с= klв
Ограниче-
Компаратор и
Усилитель
ние'kоэф.
ограничитель
с выходом
заполне-
1с
отрицательн.
ния
-··'-·., - .
(ТН)


14
ГЛАВА 1
ТЕА2018А
Электрические характеристики
Тсмпераrура окружающей среды +2s 0 c, напряжения измерены относителыю общего прово­
да (если нс указано иное)
Положительное напряжение питания Vсе+, В
Отрицательное напряжение питания Vсе-, В
Напряжение выключения источника питания (Vсе возраС'rает), В
Напряжение фиксации_ источника питания (Vсе убывает), В
Гистерезис порога VСС' Л V (2 - 6), В
Потребляемый ток перед запуском (Vcc/GND < 5,8 В)1(2 · -
6), мА
Порог ограничения токаlс, мВ
Входное сопротивление вывода контроля тока R7 , Ом
Порог датчика размаrnичивания 1., мВ
Входной ток датчика размагничив:~ния (V JJ. _
7) =0) 17, мкА
Максимальный коэффициент заполнения, '}'0 Т
о
Коэффициент усиления усилителя ошибки f
Входной ток усилителя ошибки 18
,
мкА
Внутреннее опорное. напряжение V r• В
Температурный дРейф опорного на~ряжения, в; 0 с
Температурный дРейф частоты генератора (Vсе = +8 В), %/ 0 С
Дрейф частоты генератора от Vсе (6 В < Vсе< 16 Ш, %/В
••
ct
Е+
Земля
's
'с
+
Vcc
Vcc
Vo
Расположение выводов ИС (вид сверху)
Рис. 1.2
Мин. Тип. Макс.
б
-1
4,2
0,6
l
- 108
15
60
2.3
8
-3
5,8
4,9
0,9
1,б
-98 0
1000
100
1
70
50
2
2,4
104
0,005
0,2
15
-5
6,6
l,5
-880
125
2,5
(ТН)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ '
ТЕА2018А
120к
1Вт
1N4148
..... .--.,,-,:----l·_ J
-
4•7 к·
100 мкФ
~мкФ ~16В
10к
•
1N41М2
-12 il
1. Блок питания
47мкФ
350В 47к
для монохромного д1:1сплея
Максимальная мощность 30 Вт
Рабочая частота 30 кГц
l(nominal) = О, 75 А
l(limit) = l А
Re=1В/1А=1Ом
Rь=8,2Ом=Ic/Iь =8,2
Рис. 1.3
ТЕА2018А
47мкФ
350В 47 к
120 к
1Вт
•4,7 К'
т:,10
-кФ
1нФТ
vc:c
·'
2. Блок питания
для других устройств
lc = 1,5 А (нормальный режим)
Ic(limit)=2А
Re=1В/2А=0,5Ом
Чтобы получить Ic/Iь = 6,
Rь=0,5х6=3Ом
.tООмкФ
Трансформатор: ТRАСО, L = 3 мГн ±10%.
1N4148
100мкФ
~16В
10
3 х 1N4001
•
•
1
1
4.7 к
ЗВт
1 К•1
З Вт\
1-
-128
.__...
1
1 нll>
1кВ
fнФ.1кВ
R8к1
(ТН)
Рис. 1.4
Блок· питания с отрицательным напряжением -2 В
(ТН)


16
РЕГУЛИl'УЕМЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ
Эrа схема была разработана для обеспе­
чения высокого напряжения на малогабарит­
ной ЭЛТ векторного графического дисWiея.
Предьщущая сходная разработка на биполяр­
ных транзисторах требовала большего тока
базы, чем можно было обеспечить недорогим
ОУ. В высоковольтном источнике питания
используется полевой транзистор VNI116N2,
образующий вместе с обмотками строчного
трансформатора Murata блокинг-генератор.
Можно использовать и другие типы строч­
ных трансформаторов, если они имеют под­
ходящую отдельную обмотку, обеспечиваю­
щую получение импульсов амплитудой t:Jколо
1О В для управления затвором полевого
транзистора. Конденсаторы емкостью 0,01 и
0,0018 мкФ необходимы для Подавления вы­
сокочастотных колебаний и улучшают форму
.
·: -~~ .:~ ·.·.
VN1116N2
~.. ·
импульса, что повышает эффективность ра­
боты выпрямителя.
Унщсальная полезная особенность генера­
тора появляется: вследствие того, что коэф­
фициент насыщения: сердечника и результи­
рующее высокое напряжение легко регулиру­
ется в широком диапазоне изменением на­
пряжения смещения, приложенного к затво­
ру полевого транзистора. Напряжение сме­
щения нетрудно получить с помощью недо­
рогого ОУ, обеспечив в результате весьма
просто регулировку и стабилизацию высокого
напряжения. Добиться этого можно, подклю­
чив один вход усилителя: к выходу фокуси­
рующего напряжения строчного трансформа­
тора и подав на другой вход напряжение,
регулируемое с помощью потенциометра.
Схема позволяет получать напряжение от
3ДО12кll.
-
'
,.. :::·· - .
+12 в
г----------,
1
1
1
3-12 кВ при токе
1---025 мкА
11
1ОмкФ
25ВIО,01мкФ2
"'=' 100 в..---=~---<
'l/N1116N2
(ТО-Э9)
Рис. 1.5
f
200
э
7
мкФ 1
1
1
1
1
~URATA~SНЗАА~
14
1
1
___ _J
б
I 10.
'258
мкФ
2М
1
1м
.______,~ Регулировка
1к
= высокого напряжения
(SU)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
17
ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ.
Использование биполярных транзисторов
в высоковольтном сильноточном оборудовании
требует изолированных теплоотводов большо­
го размера, что снижает безопасность и на­
дежность работы. Эта практическая схема с
минимальными требованиями к теплоотводу
реализована на полевых транзисторах серии
Vl'03 с широкой областью надежной работы
и заземленным выводом стока (никакие дру-
VP0104NЗ, VN0545NЗ, VP0345N1
гие компоненты теплоотвода не требуют).
Для улучшения выходных характеристик в
схему
включают
параллельно
несколько
транзисторов -серии VРОЗ. Выходное напря­
жение от О до 490 В при токе 0,2 А стаби­
лизированное, с ограничением тока. Корпу
транзистора с заземленным выводом сток
дает возможность осуществить безопасны"
отвод тепла.
0,1
мкФ
IN
965
10к
240к 100к
ОтОдо490В
при токе 0,2 А
Вход500В
постоянного
тока
10 мкФ.-----------t---4--1
Регулировка
максимального
выходного
тока
Рис. 1.6
+
5
470 к
0,5 Вт
VN0545NЗ
4,7 к
IN
-
10 мкФ
2Вт
909К
._____ ____
96_5
__--1~~ L.+----------.._--+--O Общий
VP0104NЗ
-
VP0345N1
(SU)


18
ГЛАВАl
ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ НА 5 В, 250 кГц
Полевой транзистор VPI204N5, сЬединен­
ный непосредственно с управляющей ИС,
образует компактную систему. В импульсном
стабилизаторе используется диод, имеющий в
корпусе транзистор серии Vl'12, работающий
в качестве защитного диода для ограничения
VP1204N5
15 13
500
Св 121Вт
О,001 мкФ
СА 14
индукционных выбросов напряжения. Он ис­
ключает необходимость применения отдель­
ных дорогостоящих диодов Шотки. Транс­
форматор Arnold А149098-2#18 GA 42 вит­
ка.
D•
IN5807 10
мкФ
+
4,7 к
0,02 мкФ
4,7 к
g СОМР
Ев.....__ __,
d1~6~~-11~--~--<~-~~~..._~~+-~-t-i
SG1524 RE 2
18к
Рис. J.7
СтRтЕАGINVN
761181
4,7 к
0,1 мкФ
4,7 к
2200
nФ
"
. "!.
"'
Обратная связь
(SU)


АВТОНОМНЬIЙ 200-ВТ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ОБРАТНЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ ДИОДОВ
VNqЗ45N1 МDАЗ504
+
1178
переменного FWB
тока
+
Рис. 1.8
Выходной транзистор Q 1 воспринимает
колебания с генератора до тех пор, пока пе­
ренапряжение на выходе не включит опт1>9н,
что прrmедет к с;рабатыванию блокирующего
транзистора Q2, выключающего генератор.
При токе первичной обмотки трансформатора
около 5 А па резисторе 0,22 Ом в цепи
стока возникает ситал автоматического от­
ключения генератора. Затвор транзистора QI
подключен ·непосредственно к выходу ИС
Зll.
Рабочая частота переключения вначале
определяется постоянной времени внутри
схемы генератора, однако когда напряжение
ошибки на выходе становится минимальным,
частота генератора возрастает и зависит
больше от постоянных времени системы. За­
мена генератора на таймер 555 со схемой
управления сбросом стабилизирует частоту
переключения.
IN4937
+ 500мкФ
5мкФ
зоов
250 в
3,6 к
5Вт
+158
10 к г,енератор
+
100мкФ
N474
158
10к
. ,;·
01
ТIЬ
470
02
;...:..-~:")f---+--.,,..,.vv-""--+------ov out
+
L------+----+--.._--o 5-35в
-1
1
1
1
1
_J
.,,.
[УСиЛиТеЛь -
~ошибки
---:-----.
1
1
1
1
1
1
1
~------опорное
1
1
1
1
1
1
=
=1
L ______________ _J
(SU)


.lU
ГЛАВАl
LM111
R1
3,9 1(
tк
+ с1•
1,5 мкФ
Низковольтный регулируемый источник опорного напряжения
Рис. 1.9
'·-
-
: _,,
.
LM105, LM205, LМЗО5
СХЕМЬI СТАБЛИЗАТОРОВ
А2
2,27 к
·'"'
Линейный стабилизатор
с ограничением тока
с падающей
характеристикой
АЗ
А1
5,55 1(
1'11,
А2
v =+58
out
+С1
1500мФ
10в
3,15к
"'
01
ВУ214-100
01
2N2905A
V;>+B,5 В
А4
2М
Импульсный стабилизатор
(ТН)
4,7 мкФ 160
ЗВт 1
!С4 •
Аб
b·V1
*Полупроводниковый танталовый конден­
сатор.\...
Рис. 1.10
Стабилизатор
с ограничением тока с падающей
характеристикой на 10 А
(ТН)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОНН:..IЕ СХЕМЫ
LM105, LM205, LMЗOS
02° ВУ214-100
А2
2,13 к
1%
21
Диод D2 защищает от короткого замыка­
ния по ВХОдУ или влияния ИНдУКТИВНЫХ на­
грузок нестабилизированноrо источника пита­
ния, диод D3 защищает от изменения на-
правления входного напряжения, диод Dl
защищает от появления на выходе напряже­
ния обратной полярности.
Рис. 1.10
Стабилизатор на ток 1 А
с защитными диодами
А2
2.К
А1
,8
2Вт1 t=1А
'-------~ - ~и
Стабилизатор тока
v, <-15 в
4
25
2
Вт
1N3821A ~ з.з в
.---...----1~----{с 180948
АЗ
R1
11,1к
'"
Параллельный стабилизатор
(V0<0)·
.;-
.·
(ТН)


22
ГЛАВАl
РЕГУЛИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР
Во время работы в ИС LM338 возникает
опорное напряжение Vref = 1,25 В, прило­
женное между выводами выхода u регули­
ровки. Это опорное напряжение падает на
резисторе Rl и так как оно постоянно, ток
Il, протекающий через резистQр установки
выходнОго напряжения R2, дает 1;1а выходе
напряжение
V0 = V~er (l+R2/Rl) + Iadj R2.
Так как ток 50 мкА, протекающий через
вывод регулировки, вносит погрешность, при
разработке ИС LM338 этот ток Iadj был ми­
нимизирован . и сделан весьма стабильным
относительно измененJ1Я входного напряже­
ния u тока нагрузки. Для этого весь потреб­
ляемый рабочий ток возвращается на выход,
определяя минимальный ток нагрузки. Если
нагрузка на выходе для этого недостаточна,
выходное напряжение возрастает.
ВНЕШНИЕ КОНДЕНСАТОРЫ
Рекомендуется шунтирующий конденсатор
на входе. Керамический дисковый конденса­
тор емкостью 0,1 мкФ J1ЛИ полупроводнико­
;вый танталовый емкостью 1 мкФ на входе
подходят для шунтирования входа почти для
всех приложений. Устройство более чувстви­
тельно к отсутствию шунтирования входа,
когда используется регудирование напряже­
ния или выходные конденсаторы, однако
применение конденсаторов большей емкости
исключает эту проблему.
·
Вывод регулировки ИС LM338 (Adj)
можно шунтировать на землю конденсато­
ром, что улучшит подавление пульсаций.
Этот конденсатор препятствует усилению су­
ществующих пульсаций при возрастании вы­
ходного напряжения. При шунтирующем
конденсаторе 10 мкФ подавление пульсаций
на 75 дБ достигается при любом выходном
напряжении. · Увеличение емкости свыше 20
мкФ незначительно улучшает подавление
пульсаций на частотах свыше 120 Гц. Если
используется шунтирующий конденсатор, то
иногда необходимо включать защитные дио­
ды, чтобы предотвратить разряд конденсатора
через внутренние слаботочные цепи ИС и ее
разрушение.
Лучше всего использовать полупроводии-
ковые танталовые конденсаторы. Танталовые
конденсаторы имеют низкий импеданс даже
на высоких частотах. В зависимости от кон­
струкции алюминиевый электролитический
конденсатор емкос:rь19 примерно 25 мкФ иа
высоких частотах эквивалентен танталовому
конденсатору емкостью 1 мкФ. Керамиче­
ские конденсаторы также хороши на высо­
ких частотах, однако емкость конденсаторов
некоторых типов значuтельио снижается на
частотах около 0,5 МГц. По этой причине
дисковый конденсатор емкостью 0,01 мкФ
на практике может лучше подойти в качест­
ве шунтирующего, чем дисковый конденсатор
емкостью 0,1 мкФ.
Несмотря на то что ИС LM338 обеспечи­
вает стабильность и без выходных конденса­
торов, как любая схема обратной связи, не­
которые номиналы внешних конденсаторов
могут привести к чрезмерному переходному
процессу. Это бывает при номиналах кон­
денсаторов от 500 до 5000 пФ. Танталовый
конденсатор емкостью 1 мкФ (или алюми­
ниевый электролитический конденсатор емко­
стью 25 мкФ) на . выходе подавляет этот эф­
фект и обеспечивает стабильность.
СТАБИЛИЗАЦИЯ НАГРУЗКИ
ИС LM338 в соетоянии обеспечить чрез­
вычайно хорошую стабилизацию нагрузки,
однако для достижения максимальной точно­
сти необходимы некоторые предосторожности.
Резистор установки тока, подключенный
между выводом регулировки и выходным
вьmодом ИС (обычно 240 Ом), лучше под­
ключать непосредственно к выходу стабили­
затора, чем к нагрузке. Это исключает паде­
ние напряжения в линии, дейстаующее по­
следовательно с опорным напряжением, и
ухудшает стабилизацию. Например, стабили-
затор на 15 В с сопротивлением 0,05 Ом
между стабилизатором и нагрузкой будет
иметь стабильность напряжения на нагрузке
из-за конечного сопротивления провода 0,05
Ом х IL. Если задающий резистор подклю­
чен вблизи нагрузки, эффективное сопротив­
:Ление линии будет 0,05 Ом х (1 + R2jRl)
или в данном случае в 11,5 раза хуже.
На рис. 1.13 показано влияние сопротив­
ления между стабилизатором и задающим
резистором 120 Ом.
При использовании стабилизаторов в


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
LM138, LM238
LМЭ38
Adj
VD
с2·
1 мкФ
-
-
Регулируемый· стабилизатор
на напряжения от +1,2 до
.
+25 в
Рис. 1.11
LM138, LM238, LМЗЗ8
LМ338
v,
V1 •dl Vo
Стабилизатор с конечным
сопротивлением линии
нагрузки
Рис. 1.13
(ТН)
(ТН)
корпусе ТО-3 легко минимизировать сопро­
тивление линии от корпуса ИС до задающе­
rо резистора использованием двух отдельных
проводов к корпусу. Холодный конец рези-
23
LM138, LM238
LМЭ38
v,
v,
Vu
adj
V1refl
1Vu
ladj
Рис. 1.12
(ТН)
LM138, LM238, LМЗЗS
D1
1N4002
LМ338
v,
v,
Vo
Vo
•di
+
02
R1
ТС1
1N~
120
-
Диод Dl защищает от влияния CI, диод
D2 - от влияния С2.
Rl= 240 Ом для ИС LM138 и LM238.
Стабилизатор с защитными
диодами
Рис. 1.14
(ТН)
стора R2 можно подключить к общему про­
воду нагрузки для· обеспечения контроля
удаленного общего провода и улучшения
стабильности нагрузки.


24
ГЛАВАl
LM 138, LM238, LМЗЗS
МОЩНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ
R
0.1
R
0.1
LM338
Vo
V1 -+--['=J.--...---+--"""i V,1
•dj Vo
С1
0~1 мкФТ
-
-
Выход от +1,2
........ _
ДО+208
R1
120
LM338
-
-
R1
0.24
2Вт
Стабилизатор тока на
5А
'::' Минимальная нагрузка 100 мА.
V1>10В,V0>ЗВ,у1-V
0
>3,5В
Стабилизатор тока на 10 А
LM338
R5
v,
R1
0.05
R2
0.1
0.1
-----------1 v,
.
R4
LM338 2k
R6
0.1
v,
adj
Vo
R3
2k
6
LM338
adj
~о,1---------...--1"~ vo·
+
С1 L::::::J
1омкФ
V1>+10В,.V
0
>+ЗВ,V1
-
V0>+4В.
-
-
Рис. 1.15
Стабилизатор на 15 А
(ТН


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
LM138, LM238, LМЗЗВ
СПЕЦИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ СТАБИЛИЗАТОРОВ
LM338
v,
Ov+7 до +35 В
v,
Vo
Vo
•dj
+SB
R1
120
С2
1 мкФ
R2
360
-
-
Rl=240Ом,R2=720Ом.дляИС
LM138 или LM238.
вdj
V1
Vt
Vo
LM338
С1
ттл
0,1 мкФ
-
-
R1
R2
720
240
LM338
Ve
adj
+
С2
1 мкФ
R4
1к
Минимальное выходное напряжение 1,2В.
Стабилизатор на 5 В
Отслеживающий
престабилизатор
с электронным отключением
для питания логических
схем
LM338
Vo
v
1
-
...-C V1
Vo . _. .. ,______..,_+15В
вdj
Рис. 1.16
С2
R1•
120
ТО,1 мк ·------4... -l:=::J.. -.
-
-
-
1N4002
Rl 240 Ом, R2 = 2,7 кОм для ИС LMI38 и LM238.
Стабилизатор на 15 В с плавным включением
25
Vo
Vo
RЭ
120
(ТН)
t,~ -


26
ГЛАВА1
ЗАЩИТНЫЕ ДИОДЬI
Когда внешние конденсаторы используют­
ся с любыми интегральными стабилизатора­
ми, иногда необходимо вводить защитные
диоды, чтобы предотвратить разряд конденса­
торов через слаботочные цепи внутри стаби­
лизатора. Большинство конденсаторов емко­
стью 20 мкФ имеют достаточно малое внут­
реннее последовательное сопротивление, что
при коротком замыкании приведет к появле­
нию выбросов тока до 20 А. Несмотря на
то, что выброс кратковременный, энергия,
заключенная в нем, достаточна для разруше­
ния элементов ИС.
Когда выходной конденсатор подключен
к стабилизатору и закорачивается его вход,
выходной конденсатор будет разряжаться че­
рез выходные цепи стабилизатора. Ток раз­
ряда зависит от номинала конденсатора, вы­
ходного напряжения стабилизатора и скоро­
сти уменьшения входного напряжения v1. В
ИС LM338 этот разряд происходит через пе-
реход большой площади, который в состоя­
нии выдержать без последствий выбросы то­
ка 25А. Для других типов стабилизаторов
положительного напряжения это не так. Для
выходных конденсаторов емкостью 100 мкФ
и менее при выходном напряжении до 15 В
диоды не нужны.
Шунтирующий конденсатор на выводе
регудировки может разряжаться через слабо7
точные _переходы. Разряд происходит, когда
закораЧивается либо вход, либо выход. Внут­
ри ИС LМЗЗ8 имеется 50-Ом резистор, ко­
торый ограничивает пиковый ток разряда.
Защиты не требуется при выходных напря­
жениях менее 25 В и емкости конденсатора
менее 10 мкФ. На рис. 1.14 показана ИС
LМЗЗ8 с включенными защитными диодами
для использования при выходных напряже­
ниях свыше 25 В и больших номиналах
конденсаторов на выходе.


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
27
ПРОГРАММИРУЕМЫЕ МИКРОМОЩНЬIЕ
КМОП-СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ
Последовательные стабилизаторы типов
ICL7663 для положительного напряжения и
!CL7664 для отрицательного напряжения
представляют собой маломощные высокоэф­
фектиiшые устройства, допускающие работу
с входными напряжениями от 1,б до 10 В и
обеспечивающие регулировку выходного на­
пряжения в вышеупомянутом диапазоне при
токах до 40 мА. Потребляемый ток обычно
не превышает 4 мкА независимо ar нагруз­
ки.
В обоих устройствах предусмо:rрен конт­
роль выходного тока и дистанционное аr­
iслючение, посредством чего обеспечиВается
защита стабилизатора и схем, которые он
питает. Уникальной особеШiостью, присущей
только ИС ICL7663, является отрицательный
температур11ый коэффициент выходного на­
пряжения. Ее можно использовать, напри­
мер, для эффективного отслеживания напря­
жения, приложенного к мультиruiексирован­
ному ЖК-индикатору через согласующий ка­
скад, например, IС.М:7231/2/3/4, что расши­
рит рабочий диапазон температур индикато­
ра в несколько раз.
ИС ICL7663 и ICL76б4 поставляются в
8-выводных пластмассовых корпусах, корпу­
сах ТО-99, керамичеqсих, малогабаритных
корпусах и т.д.
СВОЙСТВА
Прекрасно подходит для автономных уст­
ройств: потребляемый ток <4 мкА.
Работает с входными напряжениями от
1,6до16в.
Очень низкое дифференциальное напря­
жение вход-выход.
Опорное напряжение 1,3 В.
Выходной ток до 40 мА.
От~ючение выхода по контролю пре­
дельного тока или внешним логическим сиг­
налом.
Установка выходного напряжения в пре­
делах от 1,3 до 16 В.
Управляемый отрицательный температур­
ный коэффициент (только для ИС ICL7663).


28
ГЛАВАl
':
ICL7663/7664
V1N
0,047
мкФ
yjN Датчик
RCL
vouт2
•2J
vouт1
ICL7MЭ
vтс
vseт
vouт
Вы кл
Земля чение
Rt
R2+R1
vouт - R1 vseт
lc О,7В
L•-
RcL
Типовая схема включения
ИС ICL7663 в качестве
стабилизатора
положительного напряжения
с ограничением тока
Емкость конденсаторов С* зависит от па­
раметров нагрузки.
V1N
~1
"=
лючение
VSEТ
\\т
0,047
Vouт.
1Ь
мкФ
ICL7664
RcL
Vouп
V1н Датчик
R2+R1
·vouт =
VsEт . !f.
R1
О,358
lcL=--
RcL
Типовая схема
включения ИС ICL7664 н
качестве стабилизатора
отрицательного
напряжения с
ограничен111ем тока
Датчик1----
IСL7813
Rca.
г--.-------------..----1 \/i;.
Vourt--IYV...-t--- -o +5 в
8
у+ САР+~2::......-...,
САР- "
4
:.- -. ..J
ICL7880
Земля. VSEТ
0,047
мкФ
с•
ЗемлRif3::......---..--~--~~--------4>----4>--~
5
D1
1N4148
100
мкФ
+
O.Q47
мкФ
-
-
с·
Земля 11SЕт
RcL
'-------------~-...a..--J vrн
Vouт·~JYV...-.__._-o~s в
ICL7864
Датчик
Частота генерации ИС ICL7660 пониже­
на внешним конденсатором генератора так,
что он более эффективно инвертирует . на­
пряжение источника питания.
Рис. 1.17
Реализация биполярного
стабилизатора из однополярного источника питания
(IN)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
29
ICL7663/7664
-
]
-
1
~R1
v+
Зе.млR
>
Включение
Отключение
Вход радио
VSET
Устройство '-
+9Вг
~ ~ ЖК-индикатор
'>
•
--
ICL7664
<., R2
-
i::::=:i
Rsc
~-
L ICM7223A
vout 1
-
..
JVv
РМ
zzz
выход
вв~вв
v-
SNn
1
Эта схема включает стабилизированный
источник питания устройства на одну мину­
ту каждый день сигналом "Отключение" ИС
ICL7664, управляемой схемой будильника
ICM7223A. Если устройство принимает реше­
ние, что необходим повтор~1й минутный
цикл, во время первого цикла линия "По-
vout 2
Сигнал
Датчик
повтора
v.-
IП
1
втор" соединяется с выводом V+ (общий),
запуская последующий цикл после интервала
молчания сигналом на выводе SN (показания
в течение 2 мин). В противном случае без
паузы может выполняться цикл таймера сна.
за: более подробной информацией обращай­
тесь к справочному листку ИС ICM7223A.
Периодическое включение устройства
Рис. 1.18
(IN)


30
LM137, LM237, LМЗЗ7
ТИПИЧНЫЕ ПРИЛСfЖЕНИЯ
R2
+
+
Регули- ~1 мкФ
ровка
1
(1
v, ~-~-~...._v
0
__
= -1.2sв
0--~-1 LM137
LM337
С2".
+ __вL_ .1 + ( -ladJ" R21.
1200м
ГЛАВАl
Конденсатор Cl - танталовый оксидный
емкостью 1 мкФ или алюминиевый электро­
литический емкостью 10 мкФ обеспечивает
устойчивость рабо~:ы схемы.
сатор С2 емкостью l мкФ необходим только
в том случае, если стабилизатор размещен
на расстоянии более 10 см 01: конденсатора
фю1ыра источника питания.
Полупроводниковый танталовый конден-
Рис. 1.19
Регулируемый стабилизатор
отрицательного напряжения
-+25 B•u---'!------,
v,
+
LМЗ17
vo
1--',,_._____...__--О
От1,2м20В
0,1-мкФ
Регули•
ров ка
+
120
1%
10 мкФ• 1
+
10 мкФ•~
0,1 мкФ
+
Регули•
ров ка
120
1%
1 мкФ
vo
LM337 !-"- -41 . . __
_.,..___-О
От -1,2 111З -20 В
- 25 В~-------' v,
* Конденсатор 10 мкФ улучшае~: подав­
ление выбросов.
Регулируемый лабораторный
стабилизатор напряжения
Регули­
ровF<а
R1•
С1
1 мкФ
+
LM137
v, !•о •о· ""'
'о • °' ""'.; '"':.
Стабилизатор тока
(ТН)


1ИIЮВЫ:В ЭJIВКirонныв схимы
LM137, LM237, LМЗЗ7
С2+
1ОмкФ
Регулировка
LM137
LM337
v,
31
1 мкФ
Когда емкость конденсатора CL_превыша­
ет 20 мкФ, диод Dl защищает ИС LМ1З7
при коротком замыкании по входУ.
ет 10 мкФ и выходное напряжение V пре­
вышает -25 В, диод D2 защищает ИС
LМ1З7 при коротком замыкании по выходу.
Когда емкость конденсатора С2 превыша-
Стабилизатор отрицательного напряжения с защитными диодами
LM137
v,
От -Sдо-208 0---..._ _ _. ___J v,
787
1%
249
1%
+
1 мкФ
При низком уровне на входе управления минимальное вь1ходное напряжение составля­
ет поимерно -1,З В.
Стабилизатор напряжения -5,2 В с электронным отключением
г
1к
1 мкФ
+
Регулировка 2к
LM137
v,1
•о
Рис. 1.20
Регулируемый стабилизатор тока
(ТН)


LM117, LM217, LМЗ17
От32до40В
v, С>--<>--1 LM317
D6
1N 4002
0,1 мкФ. Регули-
1к
роlзкс~ '--------!
Регулnтор ограничения
тока
01
2N 3822
-10
в
02
1N 4001
LM317
5к
02
BF247
-10В
ГЛАВАl
Диоды D l, D2 и транзистор Q2 дают жения от О В. Диод Dб защищает обе ИС
возможность регулирования выходного напря- LM317 от короткого замыкания по входу.
Лабораторный источник питания с регулировкой предельного тока
и выходного напряжения
+256
v,
LM317
R!
1,25
'о
к=н-=='-<J vo
Регулировка
Чтобы обеспечить ограничение выходного
тока при коротком замыкании в устройстве,
исток полевого транзистора нужно подклю­
чить к источнику отрицательного напряже­
ния менее -1,25 В.
01
1N 4007
LM317
R2
100
01
1N 4001
02
1N 4001
Стабилизатор
с элек1гронным
отключением
Регулировка_____,_2 _0 _ _ _ _ . .
1 мкФ~
Регулировке~
240
1N 4001
720
Минимальное
l,25 в.
1к
2N 2222 }-с::J-..... Уnравление ТТЛ
выходное
напряжение
Диод D l защищает устройство от корот­
кого замыкания по входу.
Стабилизатор с плавным
запуском
Рис. 1.21
!:."··
Регулируемый
ограничитель тока
10мкФ


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
28В
LM317
VI О---~ V1
Vo t-~~--.--o VO
Регvnиμовка
С1
0.1 мкФ
R1
240
с2··
1 мкФ
Конденсатор Cl необходим, если устрой­
ство удалено от конденсатора фильтра.
Конденсатор С2 необязателен: улучшает
переходный процесс.
Регулируемый стабилизатор
на напряжения 1,2-25 В
Рис. 1.22
LM109, LM209, LМЗО9
С1
2.2 мкФ
LM109
Можно добиться суммарной нестабильно­
сти, вызванной изменением нагрузки, вход­
ного напряжения и температуры, менее
0,01 %-
Номинал резистора R4 определяется то­
ком через стабилитрон. Требуется его под-
А4
510 к
0,5%
АЗt BZX 46
10к
Б.2В
0,005%
R1
О.В Ом..:R1 ..:12оом
Прецизионный
ограничитель тока
сз
1ОмкФ
33
(ТН)
стройка для достижения минимального тем­
пературного дрейфа.
Конденсатор СЗ
полупроводниковый
танталовый. Резисторы R2 и RЗ - высоко­
точные.
Рис. 1.23
Высокоточный стабилизатор
(ТН)


;S4
LM109, LM209, LМЗО9
LM109 ~2'-----<nVo
,____.... я1
3
300
1%
С1
О.22 мкФ
Стабилизатор
с регулируемым
выходным напряжением
LM109
3
ГЛАВАl
Конденсатор Cl необходим, если стаби­
лизатор расположен на значительном рассто­
янии от конденсатора фильтра источника
питания.
Несмотря на то что устойчивость схемы
обеспечивается и без выходного конденсатора
С2, он улучшает переходной процесс.
Рис. 1.23
-
,. ~-
--:.....
Стабилизатор на 5 В
V1~---"-I LM109 2
3
lo
Сопротивление резистора Rl определяет­
ся выходным током.
Стабилизатор тока
(ТН)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
35
L200
s
uoo 2
з
4
+VO
j
Dsr
uoo 2
з
4
-VO
1
Стабилизатор
положительного и отриuцательноrо
напряжениеи
s
10,47
uoo 2>--~-6-~~~~~
мкФ
т
г-v .
BDX54A
+в-__,
З,ЗмкФ
I
Рис. 1.24
з
4
10к
О.47
1-С2:}-_.мкФ
820
R1
4,7 к
0,1 мкФ+v
6
2к
ДОмкс
Отслеживающий
стабилизатор напряжения
Схема проверки для
импульсных измерений
(ТН)


36
L200
R
Io = (V2 -Vs)/R.
5
+
L.200 2 f--+---тi
з4J
0,22 мкФ
0,1 мкФ
Vo
Управляемый
стабилизатор тока
RЗ
5
i
L.200 2'--~+--~-г
з
4
v,-
0,22 мкФ
Vo
1.~~.L-~~_.__~R-1__.__~~1-0-к~~i
l0 (max) = (V2 - V5)/R3,
Vo = V ref(l + R2jRl).
Управляемый
стабилизатор напряжения
с ограничением тока
Rsc
0,1
5
+
L.200 21--.____,,____,.,~
з4
1
0,1
1 мкФ
t--О::J--'мкФ
Vo
10к
!
В20
Мощный стабилизатор
напряжения со схемой
защиты от короткого
замыкания
Рис. 1.25
ГЛАВАl
5
·~~---1
1
uoo 2
r
v,
!
з.4
R2
0,22
Vo
мкФ
Vo=Vref (1 + R2 1
10к
!R1
R1 820
Управляемый стабилизатор
напряжения
~---.L1
2 ""Гн
5
1к
+
1
2
•
l..200
1
з
4
v,
vo
Запрет
Входь1
Стабилизатор с цифровым
управлением и вклю•Jением
(ТН)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
LM123, LМ22З, LМЗ23
1
2
-
-
-
r LM123
т~
1
::;: с,
3
..L. с
"'Т"'
: 1мкФ
1
L
>0,1 мкФ
.
1
1
1
1
с, +1
LM123
3
2
i..;;;;...~---~") +5 в
1
1
Rз:
1к1CL
37
j_
1 мкФ;:
1
. .L...
-Т-~О.1 мкФ
Конденсатор Cl необходим, если стаби­
лизатор удален от конденсаторов фильтра.
Стабилизатор устойчив и без конденсато­
ра CL при резистивных нагрузках.
Типовая схема
стабилизатора на З А
R1
10м
2Вт
з~1
6
R2
А/·
10м
2V4
2Вт
3 r;-.. .., 7
+
6
RЗ
А/
".
.'
.~
1 ....
..
....
1
Стабилизатор
с подстройкой выходного
напряжения S В
1
LM123
2
3
1
R4*
20мА
-
-
1
LM123
2
3
R5*
'
~1
20мА
.~
+vi
10м
2/4
- V.o
+ _:3:>
2Вт
1
2
~
1
LM123
-
-
с
1--
1 мкФт
.
[З
Номиналы резисторов R4 и RS подбира­
ются так, чтобы обеспечить через них ток
20 'мл от нестабилизированноrо источника
отрицательного напряжения.
Конденсатор CL
полупроводниковый
танталовый.
._cL
r 4,7 мкФ
Стабилизатор на ток 1О А с полной защи1гой от перегрузок
Рис. 1.26
-
....
(ТН)


38
LM123, LM223, LМЗ23
LM123
2
+12в~v.~+20в
'
'
3
+J
1
CI .:.а..
А1
::!18
'
'
10к
'
ЗОпФ
А2
АЗ
2к
10к
с,
+
R4
1"кФ
1к
R6
6
От-10до-20В,
Нестабилизированное
RS
з.э к
Полупроводниковый танталовь1й конден­
сатор Cl = 2 мкФ необязателен: способству­
ет подавлению выбросов, шумов и переход­
ному процессу.
Rб = V-/12 мА.
ГЛАВА!
CL
>О,1 мкФ
Регулируемый стабилизатор с выходным напряжением от О до 10 В/3 А
Рис. 1.27
(ТН)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
UA723
Rsc "° ЗООм
v••• VrS--+::.С:r-~·Стабилизирован-
RЗ
НЫЙ выход
А1
R2
UA723 Ь
е
2.7 к
Стабилизированное выходное
напряжение
Стабильность по
питанию (V1 = 3 В)
Стабильность по
нагрузке (IL = l О мА)
Ток короткого
+5в
0,5 мВ
1мВ
замыкания
20 мА
Схема с ограничением
тока с падаюll\,ей
характеристикои
V1
Vc
Vo
VtrefJ
39
D1
vtc
1N4742A
V1rell
128
R4
А1
Эк
Rsc
R2
'-1~-------+----Стабили­
зированный выход
Стабилизированное
выходное
напряжение
Стабильность по
питанию
( V=20 В)
Ста~ильность по
нагрузке
( IL=50 мА)
. +50в
15 мВ
20 мВ
"Плавающий" стабилизатор
положительного напряжения
Rsc
ь
Стабилизиоован- АЗ
Rsc
UA723 ь 1--+c=i--- Стабилизирован-
ный выход
UA723
.ный выход
е
RЗ
Стабилизированное
выходное
напряжение
+5в
Стабильность по питанию
<Лv1=з В>
0,5 мВ
Стабильность
по нагрузке
<ЛIL = 50 мА)
1,5 мВ
Для получения минимального темпера­
турного дрейфа
RЗ = Rl R2/(Rl+R2).
Типовая схема
низковольтного стабилизатора
напряжения Vo
от2до7В
Рис. 1.28.
Стабилизированное выходное
напряжение
15в
Стабильность по
пилнию
(V1
=ЗВ)
1,5 мВ
Стабильность по
нагрузке
<ЛIL = 50 мА)
4,5 мВ
Для получения минимального темпера­
турного дрейфа
RЗ = Rl R2/(Rl+R2).
Для минимизации числа компонентов RЗ
можно исключить.
Типовая схема стабилизатора
с повышенным выходным
напряжением (от 7 до 37 В) (ТН)


40
UA723
А4
Зк
А2 Vcc Vc
А5
--1-1V(refl
UA723
Vo
2к
Vz'---~
ь
е
N.1 . lnv.
С1
Т1
ВDХбб
N.1 .
е
Asc Стабилизированный
_.... ___
выход
А1
АЗ
Зк
-
к ::1100
А 1 Vcc о-мnен- пФ
L__,io--<1t-=c:::•u:::и~я==---+е- Стабилизированный
выход
Стабилизированное
выходное
напряжение
Стабильность по питанию
<Лv,=зщ
Стабильность по
нагрузке
<ЛIL = IOO мА)
-15 в
lмВ
При использовании устройства в метал­
лическом корпусе TO-IOO напряжение Vz
можно задать извне, подключив стабилитрон
на 6,2 В к выводу Vo.
Стабилизатор отрицательного
напряжения
АЗ
vсе vс 6-C-60-= --t" Т1
80826
А1
UA723 Ь 1------е
А2
е
Asc
._ __. L-_ _.. ._
Стабилизированный
N.I . lnv.
ВЫХОД
~С1
~.I1 нФ
ж
ф
с
•о
"'
Стабилизирован-
ное выходное
напряжение
Стабильность по
пи~анию <ЛV1 = 3 Ю
Стабильность по
нагрузке <ЛIL = l А)
+5в
0,5 мВ
5мВ
Стабилизатор
положительного напряжения
(с внешним регулирующим
транзистором рnр-типа)
Рис. 1.29
Стабилизрованное
выходное напряжение
Стабильность по
питанию <Л V1 = ЗВ)
Стабильность по
нагрузке <ЛIL = l А)
+15 в
1,5 мВ
15 мВ
Стабилизюrор
положительного напряжения
(с внеu1ним регулирующим
транзистором прп-типа)
А4
А1
АЗ
100
rстабилизированн·ыj;i
выход
1--1~00"'""1---t:: Т1
Vz
BUV26
UA723 Ь
е
1f1v.
N .1. ,__________,
~Cl
~~ 5нФ
ж
ф
с
•о
"'
Стабилизированное
выходное
напряжение
Стабильность по
ПllТШIИЮ
(~V1=10В)
Стабильность по
па грузке
<ЛIL = НЮ мА)
+5в
0,5 мВ
1,5 мВ
Па[!аллельный
стабилизатор
(ТН)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
41
СТАБИЛИЗАТОР С АВТОНОМНЫМ ПИТАНИЕМ
ДЛЯ АНАЛОГОВЫХ ИС
Этот простой высококачественный источ­
ник питания для устройств, работающих от
батарей, имеет такой же КПД, как и· хоро­
ший импульсный стабилизатор, однако не
создает полей излучения И помех, обычно
присущих импульсным устройствам. Выход­
ное напряжение 6 В достаточно для питания
многих ис.
Опорное напряжение 2,5 В предназнача­
ется для использования внешними устройст-
вами. Так как большинство ОУ ограничивает
отрицательный сигнал раньше, чем положи­
тельный, смещение 2,5 В предпочтительнее,
чем 3 В, так как позволяет получить сим­
метричный сигнал. Выход опорного напряже­
ния может служить источником тока 50 мкА
и токовой нагрузкой 1О мА. Если необходим
источник более, сильно~ тока, то следует
умеиьшить сопротивление смещающего рези­
стора Rl.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
МОЛ-ТРАНЗИСТОРОВ
Описанный здесь стабилизатор был пер­
воначально разработан с ·использованием ре­
гулирующего рпр-транзистора. В таком виде
разработка имела достаточно Преимуществ
перед интегральными стабилизаторами и она
была передана в производство. Позже была
рассмотрена возможность усовершенсmования
разработки посредством использования в ка­
честве регулирующего элемента МОП-транзи­
стора с каналом р-типа в режиме обогаще­
ния. Как только был найден поставщик р­
канальных тр;щзисторов с достаточно низким
пороговым напряжением (Supertex, Inc.),
схема была модифицирована, чтобы приспо­
собить ее к МОЛ-транзистору, и проверена.
Были достигнуты следующие результаты:
несколько снизился потребляемый ток,
падение напряжения между входом и
выходом существенно снизилось,
выходной импеданс зна•1ительно умень­
шился.
фактически отсутствуют эффекты отри­
цательного входного сопротивления, осложня­
ющие работу при малых падениях напряже­
ния стабилизаторов, использующих биполяр­
ный транзистор в .качестве регулирующего
элемента,
емкость затвора МОП-транзистора была
использована для улучшения схемы фазовой
компенсации, что практически исключило
ограничения на реактивное сопротивление
нагрузки и улучшило стабилизацию,
не потребовалось прибегать к компромис­
сным решениям.
Схема на МОП-транзи':Торе была эквива­
лентна или превосходила схему на биполяр­
ном трензисторе во всех отношениях.
РАБОТА СХЕМЫ
.
Смещенный резистором Rl активный
стабилитрон Ql обеспечивает опорное напря­
жение 2,5 В на эмиттере транзистора-датчи­
ка Q2. Делитель напряжения Dl, D2,
R2/RЗ уменьшает 6-вольтовый перепад до 2
В, чтобы получить управляющее напряжение
на базе транзистора Q2. Если перепад менее
6 в, управляющее напряжение падает ниже
2 В, увеличивая открывающее смещение на
переходе база-эмиттер транзистора Q2. При­
ращение тока коллектора усиливается траи­
зистором QЗ, в результате чего увеличивает­
ся напряжение смещения затвор-исток тран­
зистора Q4. Ток стока 'транзистора Q4 воз­
растает, восстанавливая 6-вольтовый перепад
до требуемого значения.
Диоды Dl и D2 обеспечивают темпера­
турную компенсацию перехода база-эмиттер
транзистора Q2. Конденсатор CI устраняет
эффект Миллера транзистора Q2 и ускоряет
действие обратной связн через делитель на­
пряжения. Емкость затвора транзистора Q4
минимизирует эффект Миллера в транзисто­
ре Q3 и определяет совместно с резистором
R5 частоту среза частотной характеристики
вблизи l О кГц. Такой спад позволяет осуще­
ствить фазовую _компенсацию преобладающе­
го полюса с -помощью недорогого конденсато­
ра С2 на выходе схемы. Конденсатор С3 по­
давляет паразитную генерацию и улучшае1
переходный процесс, а кшщенсатор С4 со­
храняет импеданс источника опорного наnря­
жения низким даже на высоких частотах.
Характеристика +6-В блока питания:
Imax=50мА
Выходflой импеданс <<l Ом ас постояп-


98
42
VP0104NЗ
+
Рис. 1.30
R1
27к
022N5087
ноrо тока до 1 МГц
R227к
IN4148
D1
D2
С10,01 мкФ
RЗ
18к
Ток покоя 350 мкА, независимо от на­
грузки
V=0,5_Впри50мА,0,1Впри10мА
RS
27к
s
D
аз
2N5088
ГЛАВА 1
...
+
С2 (нестабилизированноеl
10мкФ
208
(танталовый)
04
VP0104N3
+68
СЗ (стабилизированное}
I
0.47 мкФ
10в
.
-=::: (тантаnовый)
1.--------------Г'I общий правод
С4
0.47 мкФ
10в
+ (танталовый)
+2,58
опорное напрАжение
1О мА нагрузка
50 мкА
исrочник тока
(SU)
КОНП = 80 дБ на постоянном токе, 60
дБ на частотах l00 Гц и l кГц
. К П Д = 78% при напряжении аккумуля­
тора 7,5 В и токе нагрузки l О мА


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
43
СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
±s В С ОГРАНИЧЕНИЕМ ТОКА
Область безопасной работы и передаточ­
ные характеристики МОЛ-транзистора с
двойной диффузией позволяют этой схеме
выдерживать ток короткою замыхани11 до
тех пор, пока контакты тепловою реле не
отключат входное напряжение. Максималь­
ный ток ограничивается очень просто, так
как в МОЛ-транзисторе с двойной диффу­
зией ток стока процорционален напряжению
затвор-исток Vas· Транзистор VPJ204NJ
(Ql) при размахе напряжения на ею затво-
VN1204N1, VP1204N2
* нормаnt.но эsмкнута.1й,
контакт термореле (на редиаторе)
1к
+5,1 В {опорное}
0,1 мкФ
LМ10ЗН-
ре, ограниченном 8 В и определяемом дели-·
телем напряжения, пропускает ток лишь
около l О А. Падение напряжения на транзи­
сторе составляет 2-3 В при токе 10 А.
Транзистор Q2 также управляется сиrnалом
на затворе, ограниченным 4,5 В. Эта схема
обеспечивает малое время устаномения ре­
жима стабильности, уменьшая потребность в
больших конденсаторах сглаживающего
фильтра на выходе.
01
VP1204N1
Ток замыкания 10 А
0,1 мкФ '
5.1 L....----------'
0.1 мкФ
•
LМ10ЗН-
5.1
1к
0,1 мкФ
7
Ток з•ма.1квни1t 10 А
-1 28 o-~~0-......J~~--i~~~~~__..~.._~-r~ ._...__...___ _-u -5 в
6,5А
lнеста!iмnиэмроаанноеl
VN1204N1
Рис. 1.31
(SU)


44
ГЛАВАl
ПРЕЦИЗИОНННЬIЙ СТАБИЛИЗАТОР
С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ
Обычно биполярные транзисторы исполь­
зуются для упрамения мощными МОЛ-при­
борами (полезными для работы с ключевыми
каскадами). Схема, примененная 11 этом ли­
нейном стабилизаторе, позволяет осуществ­
лять упраw~ение максимальным выходным
током с помощью двух дополнительных пас­
сивных компонентов: резистора контроля то­
ка Rsense и стабилитрона LMIOЗ-5.l. Регу­
лирующий рnр-транзистор должен иметь
VN0104N5
12к
указанный диапазон изменения коэффициен­
та передачи тока, обеспечивающий нормаль­
ный диапазон базовых токов, необходимых
для работы с заданной нагрузкой. Когда воз­
растает ток нагрузки, увеличивается ток ба­
зы рnр-транзистора и напряжение на рези­
сторе контроля тока, которое запирает поле­
вой транзистор и прекращает дальнейший
рост тока базы, ограничивая тем самым вы­
ходной ток.
,._.~.......~~~~~~"'"?""~~~~~~~~~~~~~~..-~~...-~~-<J24в
MJ
+
15016
Т:
HFE
%~220 мкФ......,~15,i.0
18 =о,12s­
о,ззд
то кв
Рис. 1.32
=
LM 103-
5.1
2
3
1.В
300
к
к
100 к
6,2 в
100 к
БА
10нФI22мкФ
(танталовый)
=
f="
(SU)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
45
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Эта простая схема работает в широком
днапазоне напряжений, допуская создание
компактной конструкции благодаря малому
числу компонентов. Необходимые значения
напряжения и тока будут определяться выбо-
MOSFET
Нестабилизированное
напряжение >ЗОВ
ром типа транзистора Q l и номиналом R4.
Резистор RD и стабилитрон Dl 11собходимы
для надежной работы ИС iCL821 IM, когда
входное напряжение ·превышает 30 В.
Нестабилизированное
напряжение
ОТ5ДО600В
Пульсации :::::: 8 мВ (размах)
+o-~~~~~~~~-....~~~-....~~~......-~~~1'-~~~"t'-~-0
Поглощающий
Ro
+
10мкФ
Порог:::::: 1,1 В
Рис. 1.33
RЗ ЗЗк R4
8
56 к --""'"" --
V+
01
ICL
8211М
Высокий
v~ов
Низкий ов
4Vs
10 к .__.__"
02
Регулир. 5 вz488
наг1р.
+С1
1 мкФ
10в
мощность
резистор
Выход
(SU)


46
ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО НА ТОК 20 А
ДЛЯ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ,
. ПИТАЮЩЕЕСЯ
ОТ СЕТИ
ГЛАВАl
Малые габариты и минимальное тепло­
выделение делают это автономное двухтакт­
ное зарядное устройство привлекательным
для компактных систем.
ИС управления импульсным стабилизато-
ром типа 1525 выполняет функции гснерато
ра. датчика напряжения и предварительно
выходного каскада. Траi1сформатор Т2 обес
печивает изоляцию от первичной сети и лег
кость управления МОП-тран3исторами.
VNOЗ45N1
115 в
F.
Wв
400 Гцi(J.--~
(2) MBR
3535
500мкФ
~508
5мкГн
"=" 2008
ЗмкФ
Полипропиленовый
(2) 7.5 к
VNOЗ45N1
~~~~~~~;·==~~~~~·Регулировка
Т2=
напряжения
"
{10-оборотный
1525 : i-~:...:~___1:.:o:J\.1\/\. -- --- .. . . J
подстроечный ·
3•6 к
INV t-1:::----------------п_о_т_ен_ц_и_о_м_е_т-tро<) 1 5
к
rJ"VV'\,.. - 1 RT
N12
~-11-+6~ СТ REF 16 5 в
5
15
0,1 мкФ Dtscн V+ i..; . .; _5
___
--11--1.-. ss
Vc 1-1.. .3...лJ\..4.
8 ЗемлА Комnенсация
10,1
12
0,01
мкФ
11s~T131 '--:- - -t _Fw_·_в:!:j--50'-м_к_,:
о.зsв
+
400 Гц
18В
IA
Рис. 1.34
4.7 к
+13,25 в
(SU)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
47
ИМПУЛЬСНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО
ДЛЯ СВИНЦОВЫХ КИСЛОТНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
Здесь представлено зарядное устройство с
ограничением тока на напряжение 14,4 В и
ток 1 А. Схема работает как импульсный
стабилизатор с ШИМ. Транзистор Q2 с со­
путствующими компонентами работает в ка­
честве источника стабильного тока, обеспечи­
вающего постоянство напряжения на затворе
транзистора QJ во всем рабочем диапазоне.
Сборка из четырех МОП-транзисторов QЗ -
Qб типа VNOI06N6 выполняет следующие
функции: системного синхрогенератора, уп­
равления включением и выключением и ре­
гистра логических уровней. С помощью
транзистора QЗ можно осуществить внеш­
нюю синхронизацию, чтобы уменьшить ком­
мутационные помехи.
VN0106N6, VP1206N5
TL494
VP1206N5
750 Гi (Для 1 А) Выход
Вход
от +20 Вдо+ЗО В
12 С1 C.l
MR501
Усе
0,1 мкФI
U1
TL494
+58
(опорное)
108
158
Компен
сация
~25 кГц
25кГц 5СТ
JL_JL
От управляющего
устройства O--r --i - -i -+-!;..,
10
к
1/4
VN0106N6
114
VNOI06N6
1 к.0,5 Вт
1к
0,5 Вт"'
Рис. 1.35
6RT
2
14
3
MkН
0,5
14,4 8
+
INS819 т 200 мкФ
"="
-
36к
0,02 мкФ
1
0,02 мкФ
5.1 к
К аккумулятору
·1,8 к
8,66 к
Регулировка
напряжения
16
окончания заряда
!-'-'-+--+---+-~-·> 1 к
36к
15
05
1/4
VN0106N6
+
51к 4,53 к
1/4
VN0106N6
5 В (для управляющего
устройства)
1
4.7 мкФ
(SU)


48
ГЛАВА 1
ОРА404
г--'-----------,
1
l1
1
1
Дифференциальный 1
1
вход
1
1
Рис. 1.36
ОРА404
Рис. 1.37
31
1
Е 1 0-----l~vv---1
1
1
out
1м
::::;--,
:>----:-:б..___,___.~R,.,_~-. .. . .. . .~-~.
1
1
Нагрузка
1
1s
1
L'~A~S- ___________ J
Выход 1 мкА/В.
Источник микроамперных токов, управляемый напряжением
(88)
''
""10пФ
10к
,' ',
1м:.\
, ....._.._,_~
IN914
1
1
1
1
>-7------оВыход
.
,
'
1
'
/
2N4117 "
I
0.01 (полистироловыйl
мкФ
.
*Обратная полярность для отрицательного
пикового детектирования.
Спад вершины импульса О, l мВ/с.
Пиковый детектор положительного сигнала
с малым падением напряжения
(88)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
LM118, LM218, LМЗ18
10 nФ
5к
Вход
Выход
1N41'48
1nФ
10nФ
Выборка
Транзистор 2N439l и диод IN4148 мож­
но заменить аналоговым вентилем SFT7004.
Рис. 1.38
Быстродействующая схема выборки-хранения
LM101A, LM201A, LМЗО1А
Rб
20к
1%
R1
20к
Вход
1%
с1_.
150 пФ
RЗ
10"
1%
01
С2
А7
22,2к
1%
·-~.'
. . .J<.'
'•
LM101A, LM201A, LМЗО1А
R2 1%
20к
С2
ЗпФ
49
(ТН)
Выход
D1
1N4148
D2
1N4148
Бьiстродействующий
однополупериодный детектор
Погрешность преобразонани~1 на частоте
100 кГц не превышает 1 %.
Рис. J.39
(ТН)
'.
Рис. 1.40
Быстрод.ейств ующ1111
преобразонатеJ1ь
переменного тока
в постоянный
(ТН)


50
ОРА156А
Входной
ток
1М
-
--
1М
в~1ходное
Н8ПРАЖВНИе
Eout
ГЛАВА!
,- Преобразователь абсолютного значения тока в напряжение
Рис. 1.41
(ВВ)
VFC32
+15в
50к
R5
-158
Конденсатор­
одновибратор
47nФI С1
V+
R2
tfout
11oad
Выводы +V и -Vсе шунтировать кон-
денсаторами o,OI мкФ. Номера выводов в
кружочкак соответствуют изделию в корпусе
ТО-100, номера выводов в квадратиках соот-
С 2 Конденсатор интегратора
-
-
ветствуют изделию в пластмассо11ом корпусе
с двухрядным расположением ныводоn. Дру­
гие схемы на ИС VFC32 можно найти в t'. "I.
4 (интерф,ейсные схемы).
Схема включения преобразователя напряжение-частота
тельных входных нап12яжений
с максимальной частотои 500 кГц
для положи-
Рис. I.42
(88)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
LM124
Рис. 1.43
ДругИе схемы на ИС LM124 можно най­
тивгл.2
Пиковый детектор с малым дрейфом
51
(ВВ)
ОРА600, 3553, 74LS27, АМ686
.---------.Аналоговый
выход
13
--+-------------------tВход SHCB04
Аналоговый~
Выход 1
.
50
~
вход
Вход~
3
Регулировка
порога
+58
1к
сброса~
г------------,
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Источник питания\
компаратора L___ - : : -!_5_ ~---J
Зк
+15в
Выводы для подключения источника пи­
тания не показаны. Выводы питания всех
Хранеж.1е Хранение
*'
"'"'r--~~...,......"
12
1110152224
1к
Выход пикового
=:"··~
защелки
1/3 74LS27
ИС необходимо шунтировать конденсаторами
1-10 мкФ.
рис. 1.44
Пиковый детектор
(ВВ)


52
ГЛАВА 1
ПИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР
Пиковый детектор 4084/25 представляет
собой вид усилителя с выборкой-хранением.
Входной сиrnал воспринимается и отсJ1ежи­
вается в режиме пикового детектора до тех
пор, · пока он не достиrnет максимального
значения. Тогда устройство автоматически
выбирает это значение, сигнализируя о том,
что пик обнаружен (выход STATUS). Уст­
ройство 4084/25 может также работать в ре­
жиме хранения, не реагируя на последую­
щие пики сигнала или сиrnал сброса к
опорному уровню, подготавливающий схему
к обнаружению следующего пика. Чрезвы­
чайно малый спад выходного сигнала
(уменьшение напряжения со временем) в
.этом устройстве позволяет использовать его с
различными приборами для записи или ото-
бражения его выходного сигнала (АЦП ,
цифровые вольтметры, щитоnые измеритель­
ные приборы, аналоговые измерители и
т.д.).
Устройство 4084/25 обнаружиnает пико­
вые значения в диаnазоне от -10 В до +10
В. В режиме сброса внутренний накопитель­
ный конденсатор разряжается до любого
опорного уровня между +10 и -10 В. Пи­
ковый децжтор также обнаруживает любое
пиковое значение, большее опорного уровня.
Например, при опорном напряжении на вхо­
де О В устройство будет обнаруживать пико­
вые напряжения в диапазоне от О до +10 В,
а при опорном напряжении на входе -1 О В
оно будет обнаруживать пикоnые значения в
диапазоне от -10 до +10 В.
ПОДАВЛЕНИЕ ДРЕБЕЗГА КОНТАКТОВ
Когда на входы логических схем подают­
ся сиrnалы от реле или механических пере­
к.шочателей, необходимо принимать меры по
устранению дребезга контактов. Дребезг кон­
тактов будет приводить к срабатыванию уст-
ро:йства в режиме пикоnого детектора, каж­
дый раз добавляя нескол1.ко милл~шольт к
напряжению на выходе. Схема, устраняющая
дребезг контактоn, показана на рис. 1.45.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УСТРОЙСТВА 4084/25 С АЦП
Устройство 4084/25 очень удобно ис­
пользоnать с АЦП или цифровым вольтмет­
ром. Выход STATUS будет запускать процесс
преобразования сразу после обнаружения пи­
кового сиrnала. АUП запуститсst, к-ак толь­
ко напряжение достигнет пнкового значения.
ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ НАРАСТАНИЯ СИГНАЛА
Так как выходной сигнал STATUS при­
нимает значение логического нуля, когда об­
наруживается пиковое значение, его можно
использовать для управления счетчиком, из­
меряющим время от начала режима обнару­
жения пика до достижения пикового значе­
ния.
Счетчик сбрасывается в нуль логическим
сигналом на входе, когда устройспю 4084/25
находится в режиме сброса. Он начинает
считать, когда устройство переходит в режим
обнаружения пика. _Коrда сигнал достигнет
пикового значения, выходной сигнал STATUS
принимает низкий уровень и с•1етчик оста­
навливается.
ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОЛНОЙ АМПЛИТУДЫ
(РАЗМАХА) СИГНАЛА
На рис. 1.48 показана схема для измере­
~ия полной амплитуды сигнала, меняющего
10лярность. Инвертирующий усилитель Al
1еобходЙм, потому что устройство 4084/25
Юнаруживает только сиrnалы положительной
полярности. Усилитель А2 nыполняет инверс­
ное суммирование выходных сигналов обоих
пиковых детекторов, полученная сумма явля­
ется значением полной амплитуды входного
сиrnала.


Рис. 1.45
4084/25
Рис. 1.46
4084/25
Рис. 1.47
..
"
4084/25
Рис. 1.48
Сброс
~Ключ
Обнаружение~----.!
пика
Схема защиты от дребезга контактов
АЦП
Burr - Broron
ADC 100
команда
">:>-~~~~~~~,_,,1преобразования
Использование устройства 4084/25 с АЦП
Сброс
Счетчик
53
(88)
(88)
Выход
счетчика
Измерение времени нарастания сигнала
(88)
1\
Логические входы
Детектор полной амплитуды размаха сигнала


54
ГЛАВА 1
f
4340
Ar
о -L--lv~--+----
+15в
~15 в
Ео*~~~~~~~~~
о
14
10
Вход
4340
Выход
Е. * (Е 2)1/2.
"о=
1
Преобразователь средне-квадратичного значения 4340, включенный по схеме, обеспечивае"I
заданную точность б~з подсrройки
Рис. 1.49
4340
Преобразователь истинного средне-квадратичного значения
в постоянный ток
4340
+ 15в
-15 в
-15 в
(88)
+ 15в
+ 15в
Подстройка
единичного усиления
I•ис. 1.50
1к
Выход
(88) Рис. 1.51
Регулироика
напряжения смещения
(88)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
55
4340
Рис. 1.52
4340
Вход
+15в
-15 в
4340
Конденсаторы СН = 22-100 пФ и СL>з
мкФ служат для коррекции частотной ха­
рактеристики.
Коррекция частотной характеристики
+158
-15 в
-
-
Вход
190 к
4340
Выход
{88)
Выход
Установка требуемого коэффициента уси­
ления осуществляется подбором резистора RЗ
Подать на вход постоянное напряжение,
соответствующее середине шкалы, и подстро­
ить R4 до получения на 11ыхощ: напряжения
Ах V;n·
так, чтобы выполнялось условие
RЗ=(А2-1)10кОм.
Рис. 1.53
Установка коэффициента усиления
(88)
4340
+15 в·
+5в
4340
-15в
Выход
Поочередно переключая вход устройства
между напряжениями +5,000 В и -5,000 В,
подстроить RS таким образом, чтобы погрещ­
ность выходного напряжения относительно
+S,000 В была одннакоnой при обеих поляр­
ностях входного напряжения.
Коррекция погрешности, вызванной сменой полярности сигнала
.. . ис. 1.54
.(ВВ)


56
,
ГЛАВА 1
НЕДОРОГОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ИСТИННОГО СРЕДНЕ-КВАДРАТИЧНОГО ЗНАЧЕНИЯ
В ПОСТОЯННЫЙ ТОК
Если ИС 4341 используется в схемах
для измерения колебаний сложной формы,
рекомендущся следующая расширенная про­
•-
с
цедура настроики. начала все потенциомет-
ры устанаwшваются в среднее положение.
Погрешность от изменения полярности
сиzжищ постоянного тока. Подавая попе­
ременно на вход Е. напряжения +10,000 В
+lмВ и-lo,o&JВ ±lмВ,подстро­
Йть потенциометр RS таким образом, чтобы
показания E0 u
1
были одинаковыми с точно­
стыо ±2 мВ.
Подстройка усиления. Подать на вход
Ein напряжение +10,000 В ±1 мВ, подстро­
ить Rl таким образом, чтобы на выходе бы-
ло напряжение E0
u
1
= +10,000В±1мВ.
Входное смещение. Подавая на вход Е.
попеременно напряжения +10,О мВ ± o,'f
мВ и -10,0 мВ ± 0,1 мВ, подстроить R4
таким образом, чтобы отсчеты Е отлича-
+
out
лись не более чем на _0,1 мВ.
Выходное с.мещение. Заземлить вход Е.in
и подстроить RЗ таким образом, чтобы вы-
ходное напряжение Е
стало 1жвным О
Otlt
±0,l мВ. Повторить предыдущий шаг.
Точность передшш сигналив низкого
уровня. Подать на вход Г,:_ нап1)яженi1е
+
in
+10,0 мВ _0,l мВ и подстроить R2 таким
образом, чтобы выходное напряжение Eoui
равнялось +10,0 мВ ± 0,1 мВ.
КОЭФФИЦИЕНТЫ УСИЛЕНИЯ БОЛЬШЕ ЕДИНИЦЫ
Коэффициенты усиления больше едини­
цы можно получить, подключив резистор Rx
между выводами 5 и 6 ИС. При этом
где А - требуемый коэффициент усиле­
ния(l<А<10),R
-
n омах.
х
R~(А2-l)х10кОм+2кОм,
х
4341
86,6 к
1%
А5
25к
36,5 к
1%
+15в
-15 в
MODEL
4341
+
с Усредняющий
'=..::;.t. .. - .. •
2
.. ---or---. ... ,. .\. .1_ _ _~j- конденсатор
•
+15в
2оол.
~
10М
20%
1-5М
20% +15 в
АЗ
1ОА= ~ ___+_,15 8--"N'v-
10М f
- 158
10к
A2
-15 в
10к
-15 в
Расширенная процедура настройки (в прецизионных устройствах)
Рис. 1.55
(ВВ)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
4341
30 70 100 300 700 1000
Входная частота (синусоидальный сигнал со
средне-квадратичным :тачением 1,00 В) ,Гц
Зависимость
амплитуды пульсаций на
выходе от частоты
входного сигнала
51
Рис. 1.56
(ВВ)
4341
u
::;
т
:.:
"'i::
:.:
.. ..
о
а:
::;
8.
<D
Рис. 1.57
1 ООО
Время спада
Nдol0%
1
100
подъема
от-Одо90%
1О
у
1
О,1
1
10
100
Емкость усредняющего конденсат_ора,
мкФ
Зависимость времени
отклика от емкости
усредняющего
конденсатора
(ВВ)


.58
ГЛАВА 1
МОЩНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С ТОКОВЫМ ВЫХОДОМ
Быстродействие, простота и эффектив­
ность, достигаемые в импульсных преобразо­
вателях тока в напряжение, делают их
подходящими для rенерации сигналов пере­
менного тока низкой частоты. Входное на­
пряжение, дискретизируемое с частотой 13
кГц, поступает в преобразователь напряже­
ния в частоту типа AD460. Выходная часто­
та преобразуется одновибратором в последо­
вательность стандартных импульсов и посту­
пает на быстродействующий каскад управле­
ния выходным транзистором VN1210.
Точность этой схемы определяется ста­
бильностью каскадов преобразователя и спо-
VN1210N5
Максимальная входная
= Fsн/2,S.
Рис. 1.58
ОРА11НТ
частота
10к
F=
max
собностью выходного транзистора обеспечить
неискаженную передачу фронта и спада им­
пульсов. Это достигается управлени!<.м тран­
зистором VN1210 от трехтранзисторноrо
предварительноtо каскада, способного обеспе­
чить втекающие и вытекающие токи свыше
2 А при времени переключения менее 15
нс: допустимая входная полоса частот свыше
10 кГц. Схема выборки-хранения необходима
только при полосе частот свыше 100 Гц.
Малые габариты и исключительная эффек­
тивность делают эту схему привлекательной
для портативных приборов с автономным пи­
танием.
Одновибраторuir
-58
1
1
1
1
-,
YN 121 ОNБ
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Динамический диапазон (Fmax/Fmin)Vrc·
{SU)
Простой источник тока, уменьшающий влияние напряжения питания
на опорное напряжение стабилитрона
Рис. t.59
(ВВ)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
ТАА761С
Е.
IП
Рис. t.60
INA104
Рис.1.61
·10 к
10к
5к
·10 к
2к
10 к 2к 1N4148
10к
02
2к
500
1,2к
1,2к
7.5 к
7,5 к
v се o---c:=i-~~""*_._~=:J--<> v~с
Преобразователь переменного тока в постоянный
СХЕМЫ ФИЛЬТРОВ
+Vcc
о
Eout (f)
rP = О/6,28 cr н)4> гц,
Eoui=(Е1-Е2)х [l+40к0м/R0)]/(l+
+ 6,28 х 104cr>.
Активная фильтрация нижних
частот
59
(ТН)
(88)


б{)
INA105
R
Рис. 1.62
ОРА2111
Рис. 1.63
ГЛАВА 1
'·
г'-- ----- -- -,
2I
INA105
5
г-- ------- -,
21
INA105
5
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
з~
>-~1.:..6 +-ОЕо
1
1
1
1
1
эl
,._1;-6-'UЕо
1
1
1
1
1
1
с
1
11
1
1
1
1
1
L ___________ _J
L ___________ _J
Ео (S)
S-1/АС
--=-
Ео (S)
S- 1/RC
- - =+---
Е1 (S)
S+1/RC
Е, (S)
S+1/RC
ОтОдо180°
От-180доО
0
Другие схемы на ИС INA\05 приведены
вгл.2и5.
Фазовый фильтр
обеспечивающии единичное
усиление и фазовый сдвиг
выходного сигнала от -180
до 180° во всем диапазоне частот
.
~.
~
б,ЗМ
944 к
б,ЗМ
7,8 м
г
7 Выход
Вход
1,6 м
О,01мкФ
0,01Df" I0,01 мкФ
мкФ\
Резисторы меньших номиналов дадут
меньшие тепловые шумы, однако емкость
конденсаторов Придется увеличить.
Av = 2,6, fc = 10 n~. спад -24 дБ/октава.
Фильтр нижних частот Баттерворта
4-го порядка на частоту 10 Гц
(88)
(88)


ОРА2111
Вход
100
1QK
-
1
5,34М
5,34М
1000 nФ
2,67 м
-
5ООnФ
500nФ
Для частоты 50 Гц следует использовать
резисторы сопротивлением З, l 6 и 6,7 МОм.
Коэффициент усиления равен 1О1.
61
Выход
2к
о
Режекторный фильтр-усилитель на частоту 60 Гц с высоким входным
сопротивлением
Рис. 1.64
UAF11, UAF21
10к
10к
Полосовой подавляющий фильтр
Рис. 1.65
UAF11, UAF21
100 к
8
:Инвертирующее включение
Рис. 1.66
..
, '~--
(ВВ)
100 к
14
NC
Неинвертирующее включение
(ВВ)
".'.
Биквадратный фильтр
(ВВ)
~--З


62
,.
UAF11, UAF21
Рис. 1.67
LM124
.·
.
'
Рис. 1.68
Вход 86
99,85 к
1
L-'\Н..-i J2
99,86. к
9778
9778
10з
.•
12
Каскад 1 LP
7
-----
13
5g6
- 15 8·+158.
8669
8669
103
8
Каскад 2 7
9.71 к
LP ....., ., . ., . . . ___......
5g6
13
и·
о 80,66 к
I ЗЗООпФ
-158+158
RЗ
100 к
-
Окончательная схема
RI
100 к
R4
10м
R5
470 к
R8
100к
CI
ЗЗОпФ
R7
100к.
Конденсаторы Cl и С2 - полиэтиленовые или поликарбонатные
f0
=1кIЦ,Q=50,Ау =100(40дБ).
Активный полосовой фильтр
IJIAIJA 1
(ВВ)
(ТН)


ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ СХЕМЫ
LM1458, TL071
с
2R1
/"'0 Подстройка
10к
1
1
1
10к
L..--------------
10к
-------,
1
1
1
1
1
1
1
t
1
1
------~
з,з к
63
1
w =-:::::========
0
/
RI R2
CV2R1----
R1 +R2
1
дw = --- Ширина полосы заграждения
CR1
ОдБ
'
-ЗдБ
4
дw
Перестраиваемый
загра;:~,ительный фильтр
R2.
С3
RЗ
С1
С2
«
1.
О•2"R1С18 1кГц
С1аС2=с: =110пФ
R1 =R2= 2RЗ ""1.5 МОм
А
r
r-------
1
1
А
- ---- --
с
R2
--- --- -,
LM1458 \
Заградительный фильтр с
· высокой
добротностью
R1
1
EinO--J=J.-- +-ilf -.p ..
1
1
1
,,'
Рис. 1.69
'1
1
1
1'
L-------
tR
~=2R2
1
1
1
1
1
-------.j
R
Av =-
R1
Фильтр нижних частот
(ТН)


64
TL074
220 ...
16к
4Зк
ЗОк
4Зк
Вход
4Зк
1.5 к
Выход А
Выход А
..
'-
2 кГц/дел
Полосовой фильтр вто·рого порядка
220 ...
4Зк
-··
16к
Выход В
.\
.'
.
ЗОк
2 кГц/дел
Каскадный полосовый фильтр
ГЛАВА!
Выход В
Общий
f0 =100кГц,Q=69,усиление =16
f0 =100кГц,Q=30,усиление =4
Рис. 1.70
Полосовой фильтр
с положительнои обратной
связью
'
(ТН)


2
СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
•
\
•
Измерительные усилители
Микроl\Iощный высокоточный ИЗ!\Iерительный усилитель
Усилитель дл,я гроl\IКоговоряших связных устройств
Усили1'ель д.ця отклоняющей систеl\IЫ ЭЛТ
Усилитель 11-1ощности низкой частоты
с эффективной l\Iошнос1ъю 125 Вт


66
3554
5,6к
5,бк
1к
..---+ ---11 --
500м
2 !1Ф
100
5пФ
-11--
560
27
•
-
-
-
-
Конденсатор 1000 пФ необходим только
в случае см1<остпых нагрузок.
Рис. 2.1
3554
Рис. 2.2
Инвертируюu~ий
усилитель
R1
Ro
llo
Ео =. RI (Е2. E1J
Простой
дифференциальный усилителt,
на ОУ
Неинвертирующий
буферный усилитель
Усилителt, мостовой
схемы с одним
активным пл.ечом
ГЛАВА2
27
•
(88)
(88)


СХЕМЫ УСИЛ~fГЕЛЕЙ
ОРА201
~1--_2-f
ТТЛ-вход
R1
100 к
)
Выход сос­
тояния канала
3
11
10
13
'----18
14
12
1
CD4007 211-- . .. ._ ,
6
9
'-----------1 5
7
4
Независимая
регулировка напряжения
сдвига в двух каналах
2
3
1
inогрешность
11 Vin2
сдвига
CJ---./1/\Ч-----f
определяемая-О
1 системой 1
13
67
Уг~равление ТТJi
RЗ=R4=RlllR2
Входной усилитель д{!Я
систем автоматическои
коррекции: нуля
Av1=Av2=1+R2fRl,
во избежание влияния тока смещения.
R1, =
(R2 + Rl) ~ 10 кОм во избежа­
ние ·перегрузки no току.
Рис. 2.3
Неинвертирующий
усилителt, с
переключаемыми входами (ВВ)


68
ОРА201
AVI = -R2/Rl,
RЗ=Rl=R2,
Av2 = -R6/R5,
R4=R5=Rб
RL 11 (R2 + Rl)ll (Rб + R5) ;:.==.: 10 кОм
Инвертирующий усилитель
·С перекючаемыми входами
R1
R2
Управление ТТЛ
RS=R7,Rб =R8,
выбран канал 1:· Vout = V01 Rб/R5.
R4=R2,Rl=RЗ,
выбран канал 2 : Vout = V01 R2/Rl.
Маломощный двухканальный
дифференциальный
усилитель
Рис. 2.3
ГЛАВА2
Лv=10и1000.
Усилитель с переключаемым
-усилением
Управление
ттл
20к
8 20к
2Ок
20к
Маломощный двухканальный
измерительный усилитель
(88)


СХЕМЫ УСИJПfГЕЛЕЙ
LM11B, LM218, LМЗ18
.
'
•
-т-2,2 нФ
150 к
100к
'1
*1 >!Ф
-- 11 --f
LM3111
5К
Быстродействующий суммируюlций усилитель
с малым входным током
Рис. 2.4
69
(ТН)


70
LMi58, LM25B, LМЗ58, LM2904
РИс. 2.S
А2
100 к
АЗ
100 к
R4
100к
При условии, что Rl/!<2 = RЗ/R4 (ос-·
лабление синфазного сигнала зависит от точ­
ности согласования отношений этих резисто­
роп), выходное наnршкение будет опрсде­
ляп,ся по фо'рмуле:
Vout = (1 + R4/RЗ) (V2 - Vl).
При указаиных номиналах резисторов
Vout = 2(V2 - у1)•
+V1
Дифференциальный
усилителt, 110СТОЯННОГО
тока с ВЫСОЮ1М входным
сопротивлением
А
1,бl\11
0,001 мкФ
'в
vout
Использовааие симIVtетричноrо усилителя
для снижения входного тока (общий принцип)
ГЛАВА2
(ТН


СХЕМЫ у L.ИJ lV[ 1&.1 A&S't .
LM158, LM258, LМЗ58. LM2904
R1
100к
АЗ
100 к
R2
Perynиpos ка усиления
2 к t---C::::J,:::---,
+V2
R6
100к
R4
100к
71
БелиRl=RSи·RЗ=R4 =Rб =R7,
то VOtlt =<1 + 2Rl/R2) (V2 - V1>·
При указанных номиналах резисторов
v0"1
= 101<v2- v1>.
Jiзмерите..чьный усилитель постоянного тока с
высоким входным сопротивлением и регулируемым усилением
Рис. 2.6
(ТН)
LM124, LM224, LМЗ24, LM2902
>------+---О eout
0,001 мкФ
iв
iв
1._..___________-!
R1
·100 к
Рис. 2.7
R2
100 к
R4
100к
Jiспользование
симметричного усилителя
для снижения входного
тока (обu~ий принцип)
При Rl/R2 = R4/R3 (ослабление син­
фазного сигнала зависит от точности согла­
сования отношения этих резисторов).
V0"1=о+R4/RЗ)<v2-v
1>.
Дифференциальный
усилитель постоянного
тока с высоким входным
сопротивлением


72
LM124, LM224, LM324, LM2902
Рис. 2.8
+е1
+e2cr- ·-
R\
100 к
R5
100 к
RЗ
R4
100 1<
100 к
+eou·l
RfJ
R7
100 к
100к
Е'слиRl=R5иRЗ=R4=R7 =Rб,
то eout = (! + 2Rl/R2) (ez - е1).
При указанных номиналах резисторов
eout = 101(е2 - е1).
-Jiзмерительный
усилитеш,
ПОСТОЯННОГО ТОIЩ С ВЫСОКИМ
входным сопротивлением
и регулируемым
усилением
ГЛЛDА2
(ТН)


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
LM158, LM258, LM358, LM2904
C;n
v,
vcc
С1
0,1 мкФт
•
Рис. 2.9
R
10к
R2
100к
С1
10мкФ
R1
100 к
С2
R1
100 к
6.2 к
RЗ
100к
RЗ
1м
R2
1М
R<I
100к
R5
100к
у+
coot
RL
73
Ау=
-Rl/R (при указанных номиалах
резисторов Av = -10).
v
OUt
...._
- ----
2 vPP
т-
Инвертi1рующий
усилит~ль со связью
по постоянному току
Коэффищ1ент усиления равен 1 + R2/Rl
(при указанных номинилах резисторов уси­
ление ра~шо 11).
Неинвертирующий
усилитель со связью по
переменному току
(ТН)


LM158, LM258, LM358, LM2904
РИС• . 2.10
R2
1М
- -- c::J--
vout
~
:::>
D
>
+58
-------
Ау = 1 + R2/Rl (при указанных номи­
налах резисторов Ау = 101) .
V1 100к
112 100 к
vз 100к
V4 100к
...
Неинвертирующий
усилитель постоянного
тока
100к
Vo=Vl+V2-V3-V4.
Если (V1 + У2> > (V3 + V4), сохраня­
етсяV>ОБ.
о
Суммирующий усилитель
постоянного тока
ГЛАВА2
(ТН)·


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
LM193
+58
+ V lгef)
Типовая схема компаратора
+58
Согласование с КМОП-логикой
+s8
Согласование с ТТЛ-логикой
Рис. 2.11
+58
15к
100 к
1к
Низко•шстотный ОУ
+58
Av=100
vо=оnприv1=оn.
Низкочастотный ОУ
- 158
Детектор пересечения нуля
75
(ТН)


76
LМ19З
Рис. 2.12
R<
+5в
+5в
А2
+
15к
'>--+ .- [ 2N 2222
0,5мкФj
А1•
100к
Низкочастотный ОУ
с регулировкой сдвига
100 к
5,1 к
+5В
100 к
•
-20М
5,1
К-
Детектор пересечения ну ля
(однополярное питание)
ГЛАВА2
(ТН)


-
.
СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
LM124
А1
100 к
С.R
'"
10к
t--C:~-i
С1
···~1
RЗ
100 к
Av '=
-R/Rl
...!.....
~2\{рр
т
(при указанных номиналах резистороп
Ау "' -10).
Инвертирующий усилитель
со связью по переменному
току
R1
100 к
R2
1М
Ау = 1 + R2/Rl (при указанных номи­
налах резнсторов Ау = 10'1 ) _
R1
с1
100 к
0,1 мкФ~
C;n
R2
1М
RB
,_RЗ
6,2 к
1М
77
COUt
eoot
Av "' 1 + R2/Rl (при указанных номи­
налах резисторов Av = 11).
Неинвертирующий
усилитель постоянного тока
V1 100 ><
о
100к
':>---<1~.0Vout
с0=е1+е2,-с3-е4'
где(е1+е2)~<ез+е4>.е0~Оn.
ilеинвертирующий усилитель со связью
по переменному току
Суммирующий усилитель
постоянного тока
Рис. 2.13
(ТН)


ОРА201
Рис. 2.14
Диапазон шкалы
ОРА201
Переключвемый
"tСИЛИТель
+5В
+158
ь~
Выбор канала
14-т.-;
_г-L__
Выборка/хранение
Тд> 130 мкс
Усилитель с выборкой/хранением и нулевым спадом сигнала,
использующий: ОУ с переключаемым: входом,
12-разрядный АЦП и два одновибратора
Состояние
АЦП
ввние
1мкс
1/2 74123
100мкс
1/2 74123
(88)


ОРА600
Рис" 2.15
+f5 В Формироваvельммлульса
Проверяемое устройство
З,ЗлФ
453
1к
680
1114148
IIOO
"":"мкФ
~ • Выход усилит"""
Работа
453 453 453
• _,L- .,.,. ~-м,_ ....,. ,.,._ .._n ~
-6~9
619
22., !. . 22?
i-:=-
i61910619
З,3nФ
:..:
1к
560
+158
Устройство для измерения времени установления
выходного сигнала быстродействующих ОУ
"'"'~
+15 в
~l:J ~r,d
1J: -!.
1
-15 в -1lв
8
10к
8Ь1JСод
устаНОВJ1еНИR
времени
10к


ISU
ГЛАВА2
LM111, LM139
ДРУГИЕ СХЕМЫ НА ОУ
Стробирование сигнала
+
_.._.__<JVcc
Увеличение· тока входного
каскада
R2
r--С:::~...;·.:;зи ..-<~-о
Балансировка напряжения
смещения
Рис. 2.16
v+ (12 В)
се
;
+ V (ref)C>-<C}--1
1
Высокий
Лампа
+ V (refl О-;С:)--1
Низкий
Компаратор уровня: сигнала
+15 в
Детектор· пересечения нуля
Компаратор с отрицательным
опорным напряженйем
(ТН)


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
81
ОРА27, ОРАЗ7
200
20к
-
-
2
в
Выход
>:................-о
видеосигнала
200
-
-
-
-
ВЧ-детектор и видеоусилитель
1ОмкФ20В +15В
_J_~---tl +
~22-- -=- ----
1
1
1
1
1
1
1
1
J_
L_· ---- ----
SIEMENS LHI 948
3
1
1
1
/.
1
1
1
1
_J
2
100
-
-
100 мкФ,20 В
(танталовый)
+
10к
10к
6
Выход
Симметричный пироэлектрический детекор инфракрасного излучения
~°'а<::г~ни<=т~н<=ь~1йt=датчик
AIRPAX
1к
4,8 в
+
f1~RPMхN,
Otl
где N - число зубьев шестерни, RPM - чис-
ло оборотов в минуту
Рис. 2.17
Тахометр с магнитным датчиком
(ВВ)


82
ОРА27, ОРАЗ7
1к
250
:.00 пФ
Выход Вход
2к
-
-
10к
01
4.99 к
01,s~~:,,
)
1
00188
:
ГЛАВА2
9,76 к
.-----'-ч,,._____ Баланси-
ровка
500
6
Выход
4,75 к
1к
Сдвиг· t
Диапазон частот 1 - 50 Гц.
Предусилитель гидрофона вxDf>J
+Vcc
ттл
100
Термо-
-
Чувствительность ~ 2,5
·
104 В/Вт.
Выходные шумы ::::: 30 мкВ средне-квад­
ратичное значение в полосе частот от 0,1 до
10 Гц.
Следует использовать металлоплспочные
0,1 мкФ
100к
6
Высококачественный
синхронный детектор
Выход
резисторы и пленочные полимерные конден­
саторы. Чтобы обеспе•шть низкий уровен
шума, схему необходимо хорошо экраниро
вать.
Усилитель детектора
длинноволнового
инфракрасного излучения
Р11с. 2.18
(88)


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
ОРА27, ОРАЗ7
20
2к
-
Вход
20
2к
-
20
2к
2к
1
20
2"
f1t:
.....________, +
....
э ".,,. 1
1
1
t
62к
62к
6 2"'
6 2"'
N = 1О ОУ ОРАЗ7ЕZ
83
2к
Усиление = -lOiO
V ~2мкВ,
е os~ 1 11В/Гц112 при 10 Гц,
Произведение усиления на полосу пропу­
скания ~ 500 МГц.
Эквивалентное
50 Ом.
шумовое сопротивление
п 0,9 нВ/Гц1/2 при 100 Гц,
0,87 нВ/Гц 112 при l кГц.
Отношение ~сигнал/шум пропорционалыю
-
--~-' l/2, так как шумы усилителей некоррели­
максималыюк '-'
Дрейф ~ 0,07 мкв;0с.
Полоса пропускания при
амплитуде сигнала ~ 180 кГц.
Рис. 2.18
роuаны.
Сверхмалонrум:ящий N-к~скадный
nараллельный усилитель
{88)


84
ОРА27, ОРАЗ7
.
·.
•.'
.
,,.
~"
')/J.J
Rs = 500м
1к
о
Выход
вход
Буферный каскад
с единичНЬJМ усилением
1к
Вход 1к
6
Выход
Инвертирующий усилитель
с единичным усилением
1к
Вход
5QОпФ:С:
":'
1к
Инвертирующий усилитель
с единичным усилением
и высокой скоростью
нарастания входного
напряжения
Рис. 2.19
Вход
ГЛАВА2
5V
1к
~8--+-----0
Выход
Буферный каскад
с единичным усилением
и высокой скоростью
нарастания входного
напряжения
100
-
~---ANv----1~
4·99 к 0,01 мкФ
316 к
2
з
1 мкФ Выход
6201
~[}L IcL +
I.
-
-
-
-
-
-
-
-
Используются металлопленочные резисто­
ры и пленочные конденсаторы.
Усиление 50 дБ на частоте 1 кГц.
Номиналы RL и CL выбираются в соот- •
nетствии с рекомендациями· изготовителей
магнитных головок.
Предусилитель магнитной
головки с характеристикой
NAB
(88)


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
85
V :::::! 10 мкВ.
os
Усиление = 100.
Полоса пропускания ~ 500 кГц.
Усиление по дифференциальному
равно 1+2RpfRG·
сигна-
Ослабление синфазного
дБ.
сигнала
:::::100 лу
Малошумящий измерительный усилитель
~--<>---о Выход
Вход +
1,9 В/мкс
Работа в импульсном режиме
Рис. 2.19
G= 40dB ar 1kHz
Головка
зву~оснимателя
с подвижным
-
-
-
-
7,В7 к
0,01 мкФ
0,ОЗмкФ
1 мкФ
J-ТООД
120к
6
-
-
Используются металлопленочные резисто­
ры и пленочные конденсаторы.
Усиление 40 дБ на частоте 1 кГц.
Номиналы RL и CL выбираются в соот­
ветствии с рекомендациями изготовителей
магнитных головок.
Малошумящий пр~дусилитель
с характеристикой RIAA
(ВВ)


86
ОРА2.7, ОРАЗ7
Полное
усиление 106
Дифференциальный
усилитель
а) Шумы ОУ 741 11
схеме, хорошо экраниро­
ванной от наводок и ра­
диопомех. Обратите вни­
мание на изменение шка­
лы.
ФНЧ 10 Гц
С,амолисец
10 мВ/мм
5мм/с
ГЛАВА2
~---1-'11-'-1- -11-Н+-НгН'-++++.+-1т5 мкВ
~l-l-l-~-l--+-+++-++-+-+-+-++--+--1---1--+--++++-t--++-++-11
В11111111111
1
т
"·~~,_~l-1--1l1_~,--1--1ll-1--1---1,-1--1-1-1-+,-1-1--1--1-f-++-"f-++-"f-++-f-+-+-t-+-+-+-+-+-+-+-+-t-1
схеме, хорошо экраниро-
ванной от наводок и ра-
~'
0.5 мкВ
б) ОУ ОР-07АН
диопомех.
t±=tt±=tt±j=t±j=t±j=t±jtt±jj~tj:~t,-~1=1f-~-Н~-~+-+-i~i-+'-+·-~i-т+!-+~-+-~+-+1-+-I j_
тт
111
11
в) ОУ OPA27AJ в
схеме, хорошо экраниро­
ванной от наводок и ра­
диопомех. <Изображены
предельные уровни для
ОРА27.)
г) ОУ ОРА27 в неэк­
ранированной схеме при
больших уровнях наводок
в условиях лабораторного
стенда. (Внешние термо­
электрические потенциа­
лы значительно превыша­
ют шумы ОУ ОРА27.)
д) ОУ ОРА27 с теп­
лоотводом и экраном, ко­
торый защищает входные
выводы от наводок. Уело-
nия ·измерения
чтоивп.г.
улучшение.)
те же,
(Заметно
Экран модели 0807HS
поставляется
Burr-Brown.
Рис. 2.20
фирмой
1-+--1--1-1--1--1-1-++++++++++++++++-н++++++-t-i-++-t-+-1 т
О,5мкВ
t±t±±±±±±±tl±±±tt±tl±tt:tttt=t:tttt::t:tt::t~1
'11
•w
'
'
-
1'
,
,
11
'.
..
Сравнение низкочастотных
шумов
'•
~
.
-
'
.
~
~
т0,5 мкВ
_l
тО,5мкВ
1
(ВВ)


МЫ УСИЛИТЕЛЕИ
ОРА111
'Р11С. 2.21
ВЧ-ВХОД
I """°
-
-
.
..
ВЧ-дроссель
10 1<
- Уровень
входного сигнала от -46 до -20
дБм.
е0 ~ 1200 мВ/мкВт.
Полоса пропускания пидеосигнала до 50
кГц.
Квадратичный детектор
радиочастот с диодом:
Шотки без смещения
•
•
•
Пироэлектри-;
ческий
:
"•
1ооопФ(nолистероловый)"
1ООО IVl
2
детектор \
~1 ' \ .....,-f;--'t
то
· 1ООО IVl
-
о
Пироэлектрические детекторы реагируют
только на скорость Изменения ш~ раметра
(сигн3Л nсремешюго тока).-
Пироэлектрический
детектор инфракрасного
излучения
87
(ВВ)


88.
ОРА111
Вход
Спад :=:: 100 мкВ/с.
-
•
100М
рin-фатодиод
Сцинтилля­
Свет_~~..,.-ционный
Рентгеновское.....-
кристалл
излучение
(коллимированный
пучок)
•
111114
10к
Рентгеновская
трубка
Канальный усилитель
сканера для u
компьютеризованнои
аксиальнои томографии
1'
',
1.Мf \
,
'
:;
•
~
1
•
'
._
J
2114117 •
IЗОпФ
':'
I··0 .01 мкФ
":"
ГЛАВА 2
8
Выход
Для работы с отрицательными сигналами
следует изменить полярность включения дио-
дов и тип канала полевоrо транзистора на
противоположные.
Пиковый детектор
положительного сигнала с малым спадом входного напряжения
Р.ис. 2.21
(ВВ)


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
ОР{\111
-·
,•
•
-
,
•
•
•
1
1
1
9,5 к
100 к
+15 в
б
Выход
1 В пост. тока
Н-датч~k-J -15 В
Rg ""'500 МОм, выходной
сигнал 50 мВ
Усилитель с высоким входным
сопротивлением (1014 Ом)
да
'·~r\ /
1 IOOOOM
-
-
.
.
89
Выход
Частота среза 1/6,28 RpCp = 0,16 Гц.
Зарядочувствительный усилитель
пьезоэлектрического
преобразователя
Вход 5,З4М*
500 пФ
о
Выход
~-<о 1
-
Чувствительность - 5 • 108 В/Вт.
Схему необходимо тщательно экраниро- :Напряжение сдвига не более 255 мкВ
lk'lт1,.
без дополнительной регулировки. Для часто­
Чувствительный усилитель
для фотодиода
Рис. 2.22
ты 50 Гц сопротивление резисторов, отме­
ченных звездочками, должно быть 3,16 и
6,37 МОм соответственно.
Заградительный фильтр
на частоту 60 Гц
IBB)


90
ОРА111
Вход
о М1'
375,1 к
1'11с. 2.22
~I· о.о~ мкФ.
h:0-1 мкФ
.
365
1 мкФ
.
lr,~·
0.01 мкФ
1
.
100 к
~
.
Усиление в середине полосы пропуска­
нш1 26 11Б.
Предус.илитель для звукоснимателя
с характеристикой RIAA
<1пф
0,1 мкФ~
Перегрузка при ~ 0,1 мкВт на входе.
Выс(1кочувствите,nьный {< 11.нВт) v
приемник волоконно-оптическои
линии для передачи данных
в манчестерском ко]!,е
со скоростью 9600 бод
Затухание на частоте 60 Гц - 80 дБ.
Ф:П:-IЧ второго порядка
на частоту 0,6 :rц
ГЛАВА2
Выход
Б
(88)


СХЕМЫУСИЛИfЕЛЕЙ
1
1
1
"
t
1....,
1
1
........
10к
1
1
""
~-------------~
'>---------------~
1
,,'
1
1,,
1,,
"
N = 10 OPAlllBM
Ау = -1010.
еп ::::: 1,9 нБ/Гц112 при 10 кГц.
In=10пАмакс.
Zin :::;: н) 12 Ом, 30 пФ.
91
Выход
6
f
Ширина полосы пропускания 30 кГц.
Произведение полосы пропускания на
усил~ние 30,3 МГц.
Напряжение смещения дVos ::::: ± l б
мкБ/°С.
Приведены теорети•1еские характеристи­
ки, достижимые с ОУ OPAlllBM при не­
коррелированном случайном распределении
их парнметров.
Рис. 2.23
N - каскадный усилитель
с параллельными входами
для снижения относительных
·шумов усилителя на выходе
(ВВ)


92
•Г'
ОРА111
101
Усиление ; 100.
6
r--------------- ------,
'1
ГЛАВА2
4
2
25к
25к
15
~~~--,.__~~..!-~--=-;г---"1W~-r
1
RF
1
5к
з
25к
25к
в
L·------
••
lь;1nA.
1
1
1
>-+
1~-Q8ЫХОД
1В·
1
OURR-BROWN 1
111А105 1
Дифференциальный 1
___ _!~~и~~~-J
R. ~ 1013 Ом.
ш
Ослабление синфазного сигнада ~ 106 дБ.
Коэффициент усиления дифференциального
cиrнa.ria 1 + 2Rp/RG.
Рис. 2.23
Измерительный усилитель
со входом на по,~.евых
транзисторах
(88)


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
ТАА761С, TL071, TL074
R1
15к
С1
10нФ
R1/2
7.5 к
R1
15к
С1
10нФ
f
1
о 2пR1CI
2к
93
10к
1к
Инвертирующий усилитель
-
с усилением 1О
1М
1 мкФ
Вход<>---) ~-+---11>-4 •
100к
100к
10к
Выход А
Выход В
Избирательный усилитель
Выход С
Рис. 2.24
LМ19З
Рис. 2.25
Магнитный
звукосниматель
100 к
Усилитель разветвитель НЧ
·(f0 = 100 кГц)
+5в
10к
Зк
,,~.;,..,,,__
20М
10к
Усилитель преобразователя
(ТН)
(ТН)


94
INA104
Рис. 2.26
/
.,
+ vcc
F18
14
RG
ll'JA104
5
Eout
1
- Vcc
Используется усЮiитель тока ВВЗ553 или
3329.
Выходной усилитель мощности
•
ГЛАВА2
Звездочкой отмечен вну1·ренний ОУ А4
или внешний усилитель (тип.а OPA27GZ или
аналогичный).
17
f18
14
RG
5
Eout
1
~
2
Можно получить подавление синфазного
сигнала более 130 дБ.
Многопетлевая обратная связь дает воз­
можность реrулирования подаБления синфаз­
ного сигнала с помощью потенциометра.
Регули ров ка подавления
синфазного сигнала
(88)


СЛЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
INA105
г- - - ------,
2
INA105
15
1
1
1
1
1
1
1
16
Е1
,1
1
1
E2..._::;Зl~..,.,.___J
1
1
1
L __________ J
Прецизионный суммирующий
усилитель
г-- - iNAlos-- - --,
2
1
1
15
1
1
1
1
1
1
16
Е
31
1
out
Е1
1
1
1
1
1
L__
______ _ J
1
При напряжениях питания ±15 В допу­
стимо входное напряжение +20 В
Е0=Е1/2±0,01%.
П(Jецизионный усилитель
с коэффициентом усиления 1/2
Рис. 2.27
Е1
Еout
95
Е0 = 2Е1.
Погрешность коэффициента усиления не
более 0,01 %- Температурный дрейф коэффи-
циента усиления 2•10-6 I/°C.
Пречизионный усилитель
с коэффициентом усиления 2
-
Вход Г ~;- -1Nдrоsвм- -А-;-
-
1
2
15
1 25к
25к
1
Е1
1
1
1
1
1
lв
1
1
1
Е2
1
Е out
+Вход 3 :
1
АЗ
А4
11
1 25к
25к
1
Е2 L---------" _J
Ео=Ez-Е1-
Погрешность коэффицие11та усиления
0,005%.
Коэффициент подавления синфазного
сигнала 100 дБ.
Нелинейность передаточной характери­
стики 0,0002%.
Прецизионный
дифференциальный усилитель
'
(ВВ)


96
INA105
А1
А2
А2
1•
1
1
1
1
1
з'
1
1
16
•
Выход
Eout
ГЛАВА2
1
1
1
1
L __________ _J
Прецизионный
измерительный усилитель
Для схем с малым внутренним сопротив­
лением источника снгнала нанлу<1шие ре­
зультаты в отношении шумов, напряжеиия
сдвига и температурного дрейфа дает ис­
пользование во входном каскаде ОУ ОРА37.
При сопротивлении источника сигнала более
10 кОм шумы, вызванные входным током
смещения ОУ ОРА37, начинают преобладать
над собственным шумом (')У. В таком случае
ОРА37А
50,5
2,5
OPAl 1 lБ
202
10
OPA128LM
202
10
Рис. 2.27
использование ОУ ОРAl 11 или сдвоенного
0PA211 I со входом на полевых транзисторах
обеспечит низкие собственные шумы. n не­
дорогих ко11струкцi-1ях следует использовать
ОУ ОРА121 в пластмассовом корпусе. При
конструировании электрометров используйте
ОУ ОРА128.
Другие схемы па ОУ INA105 приведены
вгл.1н5.
G
косе, 10
Шумы на
дБ
max
1 кГц,
нБ/Гцl/2
100
128 ' 40нА
4
100
110
1nA
10
100
118
38фА 38
(ВВ)


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
1
--
-
-.
97
3572
СХЕМЫ НА СИЛЬНОТОЧНЫХ МОЩНЫХ ОУ
-1
Сигнальная земля
Обратная связь с таходатчиком
!----<1>-- " V out
V /V.
=
су_ Rz/Rt·
out in
Jn
Обратная связь по на11ряжению
Рис. 2.28
3584
RO
Рис.. 2.29
-,
.,.
-
.-
IJV1N = (l + R7/Rs>/R1 = l/R1 -+
R1/R1 Rs-
Обратная связь по току
v,ef-=-
Т
+ 3008
-Vcc
Программируемый
исто<~ник питания
-•
+
vout
i-
(88)
Другие схемы на ИС 3584 Приведены в
гл, 4.
(88)
_."
•.
;
,; :i. ".


0Pf.156A
Рис. 2.30
..'
.. ·~
.
-· '.
.
...
_,
,, .......
-
"
--.~ ,,.J .;'..
,.z:. ~. ··~- '
J.
'
10к
+15 в 0,1 мкФ
1к
2
7~
Вход 0---. t .Jv----i
~6---о Выход
G=-10
,
з
-
-
-15 в
Инвертирующий усилите.]Iь
,
+15 в 0,1 мкФ
7~6
д~---оВыход
G= +1
11·
-15 в
Неинвертируюш,ий буферный
каскад
ГЛАВА2
(88)


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
_, . '...
ОРА201
R2
2
\/.in 2 R4
R1
Управление ТТЛ
R3=R4=Rl 11 R2
8
v
R оuт
L
во избежание влияния тока смещения.
RL11<R2+Rl)>10кОм
во избежание перегрузки по току.
Неинвертируюш,ий усилитель с
переключаемыми входами
R2
2
з
. ---.1w-----i+
RЗ
IZ
--w~----t+
R4
iЗ
8
V~ R6
1
.. .,
Упра_вление ТТЛ
AVl = -R2/Rl,
RЗ=Rl =R2,
Av2
= -RбjR5,
R4=RS=Rб
RL11(R2+Rl) 11(Rб+R5)~10кОм
Инвертирующий усилитель
Рис. 2.31
с переключаемыми
входами
·.;:,.
90к
9,1 ''
12
.......""'------'1+
101)
13
с-11
~
--+-----.1"оо"'к~~
'\J Управление ТТЛ
Av=10и1000
Усилитель
с переключаемым усилением
99
RS =R7, Rб = R8, выбран капал l:V0u,=
= \:' Dl RбjR5.
R4 = R2, Rl = RЗ, выбраи канал 2: Уout=
--
VDJ. R2/Rl.
Маломо1цный двухкан~льный
дифференциальным
усилитель
'
(ВВ)


100
ГЛАВА2
"
r. ).
'
\'l;.-
- 1,.
-··
..
~.
-' ...
ОРА201
V0, < 1мкВ/с.
Дрейф 0,05 мкв;0с.
Рис. 2.31
·- :,
2 20к
Вход 1
Вхо_д 2
в
20к
20к
IR
5
VD1 IG1
в
VD2
20к
1
!
2
- :20к
в 20к
в,юд1
6
20к
Вход2
20к
Маломощный двухканальный
измерительный усилитель
''
1м
'-
-
-(nоЛиnро:.', о
nАоJленовый) ....
100к
I мКФ
Усиление =-100.
-
-
vout
Уход нулевого уровня ~1 мкВ/с относи­
тельно входного сигнала. •
Усили'l'ель
с автоматической коррекцией нуля


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
ОРА2111
-
-
Вход
L
-
-
Вход
R
Работа 10 к
• ,.,.
•'?
-
.'"
.
''"· ·.
10 5 О,ОЗмкФ
--~1---,
О,01м1<Ф
73,2к
365
365 1мкФ Выход правого
канала
з
1
Rт~
О,01мкI 100к
тет
~ ........
-
-
-
10,5
.
О,ОЗмкФ
,~
О,01мк
73,2 к
3€5
€
1 мкФ Выход левого
3€5
5
канала
7
Rт ·1Ст
0,01 мкФI
100 к
~
-
-
-
Усиление на средней частоте 26 дБ.
Стереофонический предvсилитель
с характеристикой RIAA
1М
Усиление =-100.
Vos ::;: 5 мкВ.
Дрейф ~ 0,028 мкв;0с.
0-0
1
Вход1
Выход
Уход нулсuого уровня <2мкВ/с
телыю входного сигнала.
Нуль_'',,-,- - - -1
110Ок
,_
----- --... .
о
:i. nолипроnилено-'
о
вый
100
о
---н--
7
(Рис. 2.32
Усилитель с автоматической коррекцией нуля
101
относи-
(88)


102
ГЛАВА2
·.,_·
.
•
r
•.• ·
-
·'~.
3554
СХЕМЫ fIA ОУ ·
_5,6к
5,6 к
2nФ
560
•
47nФ r
27
Инвертор с единичным
усилением
560
г 1,2nФ•
n
_,__--1 t--,,......,
•
! 1000 nФ
Инвертор с усилением 10
100
10к
eout
Инвертор с усилением 100
Рис. 2.33
1к
100
•
27
Буферный каскад
с единичным усилением
R
1
оо ..--R-;о-о--·--
0-1
l...-
0_2
_l_с_и~нал
г--'i~vv---....-~,.,,..--1 I !ошибки
R З1<
'=-
- ::-
HI' 5082-2611
с: nФ - 10 пФ ДИОДЫ на ГОрЯЧИХ
е. =±10В
in
tr =t
1=45нс
носителях
1nФ- 15пФ
>-<-0 Выход
усилителя
Схема измерения времени
установления выходного сигнала
(88)
'
.
'
·'-
·-· . .,_'
....
-~ ·-
-~ ,,
-R ·'
...
J.,


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
3554
Общий -~--
... -
.--~
.,
Вид со стороны размещения элементов.
Заштрихованная область отображает сторону
проводников.
1. Все схемы оптимизированы дпя боль­
ших емкостных нагрузок (до 470 пФ).
2. ОУ 3554 устойчив без частотной ком­
пенсации при коэффициенте усиления более
55 (CL < 100 пФ).
3. Оптимальная длителыюсть фронта и
103
Выход
спада импульса равна 45 нс. При очень ма­
лых временах нарастания (10 - 20 нс) вход­
ной каскад может насыщюъся, что приведет
к уменьшению времени установления относи­
тельно оптимального.
Звездочкой отмечены элементы, которые
можно исклю•~ить, если схемы не предназна­
чаются для работы с большими емкостными
нагрузками.
Конструкция схемы измерения
времени установления выходного
сигнала
Рис. 2.33
(ВВ)


1U4
ОРА128
;
-
.
9,5 к
100 к
"
ll
ILJi рН-датчик у
L,I 500 МОм -15 в
l:J (выходной
\; сигнал 50 мВ)
Усилитель с высоким импедансом
(1015 Ом)
-Вход
202 Ro
+Вход
IB~100фА
~тси:~енне = 100
косе :::::: 113 дБ
••
••
!ООnФ
lr 1011
-
-
-
"
.,.
е
ГЛАВА2
R,
•
Частота среза = 1/6,28 RFCF = О, 16 Гц.
ео = -ДQ/CF.
Зарядочув.ствительный усилитель
для пьезоэлектрического
преобразователя
rc.... _______ .,..,_ - --------- -- ,... .... ---~\
1
1
i
i'
2.
25к
25к
i&
1
cs*No
25к
15к
le
1
Дифферен-1
циальный 1
усилитель 1
L~- ....--- ----~--_,, __ _J
Выход
R. ::::; 10lS Ом
tn
-
.
Дифференциальный
ко:Jффициент усиле­
ния 1+2RF/RG
Измерительный усилителh со входом на полевых транзисторах
для биомедицинских исследований
Чувствительносп, 5 х 108 В/fЗт.
Схему необходимо хорошо экранировать.
Конденсатор < 1 пФ устраняет выбросы
коэффицие1па усилс1rия.
усилитель для фотодиода
(ВВ)


СХЕМЫ УСИЛIПЕЛЕЙ
105
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
Измерительный усилитель представляет
собой усилительный модуль с дифференци­
альным входом и замкнутой петлей обратной
связи. Это схема, основная функция которой
-
точное усиление напряжения, приложенно­
го к ее входам.
Идеальный· измерительный усилитель ре­
агирует только на разность двух входных
сигналов и обладает чрезвычайно высоким
импедансом меЖдУ двумя входными вывода­
ми и между каждым выводом и землей. Вы­
ходное напряжение снимается относительно
земли и равно произведению коэффициента
усиления на разность напряжений между
обоими входами (см. рис. 2.35а) ··
Коэффициент усиления G обычно уста­
навливается пользователем с помощью одноrо
внешнего резистора. Такая модел1, нмест бес­
конечный входной импеданс, рnвное нулю
выходное сопротивление, выходное напряже­
ние, пропорциональное только разности
входных напряжений (е2 - е1 ), точно извест­
ный коэффициент усиления и неограничен­
ную полосу пропускания. Такой усилитель
будет полностью подавлять компоненты сиг­
нала, одинаковые для обоих входов (подав­
ление синфазного сиrnала) и не будет иметь
дрейфа и сдвига уровня выходного сигнала. ·
ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
)Келательно приблизиться, насколько это
возможно, к характеристикам идеального из­
мерительного усилителя. В следующих пара-­
Iрафах обсуждаются реальные характеристи­
ки измерительного усилителя.
l!ход1юй импеданс. Простая модель ре­
ального измерительного усилителя приведена
на рис. 2.35б. Импеданс Z.d представляет со­
бой полное сопротивление 'дифференциально­
го входа. Импеданс для синфазного сиrnала
Zicm представлен двумя равными компонента­
ми, 2 Zicm - сопротивлениями меЖдУ каж­
дым входом и землей. Эти конечные сопро­
тивления вносят в действующий коэффици-
·-~· ·.
ент усиления погрешность, обусловленную
нагрузкой внутреннего сопротивления источ­
ника сигнала. Измерительный усилитель на­
гружает источник сиrnала импедансом z, =
=
z.
11 z. . Если внутреннее сопротивле-
1d
IClll
ние источника сигнала R0
=
R.1 + Rs2' по-
1'решность коэффициента усиления, вызван­
ная влиянием этой нагрузкi-1, будет опреде-
ляться выражением
Погрешность коэффициента усиления
=
1-Z/<Zi+R~) =R/(Zi+R,)~
:::::! R/Zi,
если z. > R5•
•
j
--~- ·< ,,.. •
'
.,,..,._.:.·
-~:i.,. ,_ _.
",_ "
-
Идеальная модель
измерительного усилителя
Рис. 2.35а
(88)
.·.
..
~


106
.,'
---------г- ...
,
'
1
1
1
1
1
1
1
\
'
\
\
1
R~
\
/
\
/
'--------------",...::- -~-- -
-
_::_"
.,.
-,
f:
t Rl'
ео О:
1~
~1
ГЛАВА2
------o---..J
__ __ en---------.........1
_L
\_
Простая модель измерительного
усилителя
в типчной конфигурации
Рис. 2.356
Если R. =
10кОмиzi=10МОм,ТО
погрешн~сть коЭФгfициента усиления равна
10х10/10х10 :::;;0,1%.
Импеданс для синфазного сигнала по по-
стоянному току z. не зависит от КОЭ''Jфи-
ь
1cm
Ч
цнента усиления. Дифференцнальный вход-
ной импеданс по постоянному току Zid мо-­
жет меняться в зависимости от усиления. в.
спецификациях приводится наихудшее значе­
ние. Отличное от нуля выходное сопротивле­
ние усилителя также приводит к появлению
погрешности коэффициента усиления, вели­
чина которой зависит от сопротивления на­
грузки.
Нели11ей11ость. Обеспечить линейность
усиления более важно, чем точность коэф­
фициента усиления, т.ак как коэффициент
усиления легко регулировать, устраняя по­
грешность коэффициента усщ1ения. Нелиней­
ность определяется как максимальное оп<ло­
нение · от наилучшим образом подогнанной
прямой, выраженное в процентах от макси-­
мального размаха выходного сип1ала.
Подавление синфазного cuгn(LЛa. Как · по·­
казано на рис. 2.35б, выходное напряжение
имеет два компонента. Один из них пропор­
ционален диффереициальному входному на­
пряжению ed = е2 - е 1. Второй компонент
пропорционален синфазному входному 11апря­
жению. Синфазное напряжение, приложен-
(ВВ)
ное к входным выводам усилителя, опреде­
ляется как Ecm = е2 + е\/2. Оно моЖет со­
стоять из некоторого синсразного напряжения
в самом источнике, е (как например, на-
сm
пряжение возбуждения мостовой схемы) и
л~обого шумового напряжения en между об­
щими проводами источника сигнала и уси­
лителя. Как пидrю на рис. 2.35б, постоsшная
G представляет собой коэффициент диффе­
ренци!~льного
усиления
(установленный
внешним резистором). Постоянная G/КОСС
представляет собой коэффициент усиления
усилителя синфазного сигнала. косе {коэф­
фициент ослабления синфазного . сигнала)
есть отношение дифференциального коэффи­
цие1па усиления к коэффициенту усиления
синфазного сигнала. таким образом, косе
пропорционален дифференциальному коэф­
фициенту усиления и возрастает с ростом
дифференциального коэффициента )'силсния
G. Поэтому КОСС обычно определяется для
максимального и минимального значений ко­
эффициента усиления. Ослабление синфазно­
го сигнала может быть nыражено в децибе­
лах: КОСС (дБ) = 20 lg КОСС.
В идеальном измерительном усилителе
составляющая выходного напряжения, вы­
званная синфазным сигналом, равна нулю. П
реальных измерительных усилителях, несмот­
ря на ТО ЧТО КОСС весьма ВЫСОК, ОН, ТСМ


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
не менее, не бесконечен и будет приводить
к
погрешности
выходного
напряжения
Ecm/KOCC х G.
Рассогласование иJ1mеданса исто•ши1са
сигнала. Если сопротивления источника сиг­
нала рассогласованы, напряжение источника
сигнала (ecm + е0) и дифференциальный
сигнал на входе усилителя делятся на вход­
ных сопротивлениях в синфазном режиме
непропорционально. Такой сигнал рассогласо­
вания невозможно выделить из полезного
сигнала. В схеме на рис. 2.356 при условии,
чтоR2=О,R=1кОм,е +е=lОВ
s
_§ь
cm
n
и Z = l 00 м м, рассогласование приведет
cm
к появлению напряжения е2 - е1 = lО В -
-
10 В - 108/008 + 103) = IOB 103/(108+
+ 103) ~ 10 В/105 ~ 0,1 мВ. Если диапа­
зон входного сигнала е равен 10 мВ, то
погрешность составит О,~ мВ/10 мВ = l %
от полной шкалы.
Напряжение сдвига и дрейф. Большинст­
во измерительных усилителей яв.л'яется двух­
каскадными устройствами - они состоят из
входноrо каскада с регулируемым усилением
и выходного каскада с постоянным усилени­
ем. Если V. и V - напряжения сдвига во
'
о
входном ·и выходном каскадах соответствен-
но, то суммарное напряжение сдвига усили­
теля, приведенное ко входу, равно V. +
1
+VJG, где G ·· коэффициент усиления уси-
лителя.
Начальное напряжение сдвига обычно
устанавливается равным нулю и поэтому
дрейф напряжения более существен, так как
он не может быть равным нулю. Дрейф на­
пряжения сдвига также имеет два компонен­
та - один обусловлен входным каскадом уси­
лителя, другой - выходным.
Когда усилитель работает при большом
коэффициенте усиления, преобладает дрейф
107
входного каскада. При небольших коэффи­
циентах усиления преобладает дрейф выход­
ного каскада. Когда суммарный выходной
дрейф приводится ко входу, эффективный
дрейф входного напряжения меньше для ма­
лых коэффициентов усиления. Дрейф выход­
ного напряжения также_ будет меньше при
малых коэффициентах усиления. Если V/Г=
= 2 мкВ/°С и Vfl = 500 мкВ/°С, тогда·
при 65 °с напряжение сдвига будет равно
Е (RTI) =
=
40°с (2 мкв/°Е' + 500 мкВ/°С/IОООJ "'
= 4О0с (2,5 мкБ/°С> = O,l мВ.
Если диапазон входного напряжения ра­
вен l О мВ. то погрешность, вызванная дрей­
фом напряжения, составит 0,1 мВ/10 мВ =
= l % полной шкалы.
Входные 11юки СJ11ещения и сдвига. Вход­
ные токи смещения - это токи, которые те­
кут в (или· из) каждом из двух входов уси­
лителя. Это токи базь1 во входных каскадах
на биполярных транзисторах и токи утечки
в каскадах на полевых транзисторах. Токи
сдвига представляют собой разность двух то­
ков смещения.
Токи смещения, протекающие через со­
противление источника сигнала, будут созда­
вать напряжения смещения на входе Е0•2 =
= IB2Rs2иEosl=IBlRs1·ЕслиRsl=Rs2=
= R/2, то напряжение смещения на входе
Е0,2-Е0,1=1
0
,
х Rx/2. Это значение сдви­
га, приведенное ко входу, можно сравнить
непосредственно с входным напряжением,
чтобы вычислить относительную погреп.iность.
(Отметим, что источник сигнала должен
иметь возвратный провод от общего провода
блока питания, иначе R будет бесконечным
s
и усилитедь достигнет насыщения.)


~vu
"'.
'
-
•
.
r
ОРА156д
. Вход
RF
. ·101 RG
5К
2
Выход
з
+
G =100
6
6
-.
~·... "
косе= 100 дБ
Iв~50пА.
2 r25;-----25;z---1 5
1
1·
з1
1
1 25к
1
l__251-------j
-
-
Rin = 1012 Ом
ГЛАВА
''
Выход
Полоса пропускания 100 кГц (типичное
значение)
Дифференциальный коэффициент усиле­
нияl+2RF/RG.
Широкополосный измерительный усилитель
Рис. 2.36
транзисторах
со входом на полевых
INA110
Х10
Х100
Х200
xsoo
2
'.r
'-..·
Сверхвысокоточный измерительный
усилитель с малым временем
установления и входом на полевых
транзисторах
~... " ,..
";
....
-Vcc
Vouт= 6V1нG
·-
6
·~-
,,..~ -
-1 • "-1~
~~
-
v
n
·
Подсое-sоn
динить к .
-Усе::.-
.'
.1•
INA.110 .
~~~
.-
ФВ),
''
'.
Типовая схема включения
Рекомендуемая конфигурация
печатной платы для ОУ INA110
Рис. 2.37
··~
...
••
"i,
>
.~
n
_.t


_·• ..
INA110
1 мкФ
e>--ft--<1>---~
10М
12
Х100
3
100 мВ Р·Р
о-111-------41
1мкФt1ом
~
н,
о,
1ом
........
н. о.
xsoo
-.. ... .
10М
!
Рис. 2-38
""'
+15 в
-158
+15 в
з
2
-15В
Vou1
Дифференциальный усилитель
со входом; по переменному току
для частот выше 0,016 Гц
в(~15~18
К G ln (Н2/Н1)
Vouт
Наилучшие характеристики достига~оl'Ся
при взаи~шом согласовании фотодиодов D 1 и
D2.
Усилитель относительного сигнала
фотоприемников
(измеритель поглощения)
+15 в
Канал быстродействующей
сканирующей системы
сбора данных с временем
установления сигнала 5 мкс
с погрешностью 0,01 %
'
...~..;•. ~' .~
·'
(ВВ)
~·1 1.
•


110
ГЛАВА2
INA110
+15 в
•
Следует использовать механический пере­
ключатель или реле с низким сопротивлени­
ем контактов. Топология печатной платы
критична в исполнении.
Х10 13
Х100 12
Ь.V,..
Х200 16
Vouv
-15 в
Из.мерительный усилитель с программируемым усилением
{nреци~ионный неинвертируюш:ий или инертирую1.ций буферный
каскад с усилением)
11
Х500
з
2
11
xsoo
з
2
+15 в
•
-15в
+15-В
-15 в
Vou1
Напряжение шума 7 нВ/Гцl/2
Время установления 16 мкс.
Малошумящий измерительный усилитель с малым временем установления
и усилением 1000
Рис. 2.38
(88)
.. ·.•·
-
,~·.


LЛ.ёМЫ YL"ИJ1И"l'HJll!И
INA110
~реобразо­
·ватель
(датчик)
. ~"'·
.
1
1
,
1
1
1
\
\
\f
\1
'
1
11
11
,\
1\
·~
\
\ Х200 16
'1
1,
1
з
1\
1
2
-- -- '·""'
+15В
Vouт
-15В
Усилитель с трансформаторной
связью
Термопара
или другой
источник . - .. -- =.;
плавающего
сигнала 1м
Возвратный
провод
тока
смещения
+15 в
-15
в
Измерительный усилитель
с незаземленным источником
сигнала
Рис. 2.38
+15 в
о
l.-~--""P',
!
1
;
'
\1
\
111
1
Х200 16
1
11
1
АV1н J
!!
1
1
11
1
э
,
1
1
1'
1
"
!
Буферный каскад минимизирует ухудше­
ние КОСС, JJЫ31J8HBOe расnрсдеЛСВНОЙ емко­
СТЪЮ ВХОДНЫХ ЛИНИЙ.
Измерительный усилитель с
компенсирую1цим буферным
каскадом
111
(ВВ)
~·
.
-
"---..-.-: i •.
,.;,,.:• ·. -~--


112
ГЛАВА2
.... ; .'•
INA110
v",
f
,,-...---.,,,., 75 к•
+\5 в
1\1\
',
\
1
'
Х500
1
1'
~мкФ•
1
11
\
,\
1
\
1\
1
1
1
"'
75 к•
-15в
Вход на полеnых транзисторах позволяет
обеспечить фильтрацию нижних частот с
минимальным влиянием на точность по по­
стоянному току.
Можно использоnать сопротивления боль­
шей nеличины и конденсаторы меньшеr~ ем­
кости.
Усилитель мостовой схеl\1ы
Рис. 2.38
(ВВ)
с входн:ым ФНЧ на частоту 1 Гц
~...
~o;~.;::is;;';;;w;!;J~iB&i!!!&lm"DIV~'!!!"l911i11!ii'W'~Willll*!ВW8i811
IN.1\110
Вход
микрофона
25-125 мВ
размах
Р·Р
Усиление
24К
+15 в
11
-15 в
Коэффициент усиления - регулируемый,
от 161 до 801.
Дрейф коэффициента усиления зависит
ОТ RGext"
9
+15 в
а,
._--~~--<! 20 в
а,
-15
в
размах
Громко­
говоритель
Для других значений коэффициента уси­
леш1я R 0 = 40 кОм/(G-1) - 50 Ом.
Мощный усилитель
с дифференциальным входом
l'ис. 2".39
-~.-
(ВВ)
,r<'"
••


СХЕМЫУСИЛИГЕЛЕЙ
INA110
Х10 13
.
12
Х100
дV1н Х200 16
xsoo 11
·Ао Э
+15 в
-15в
А
2N2222A
1К
А
lou,
-
1 = ЛV. G0/10 кОм + l/R).
QЦr
1n
11ри JJыходном токе от О до 20 мЛ R
50,25 Ом nри ЛVin/G = 1 ll. ·
Буферизованный источн\1к тока с
дифференциальным входом
на полевых транзисторах
Х10
Х100
Х200
xsoo
11
Ro3
2
Х10
Х100 12
дv•..,
X2!J()-t6
xsoo
11
Ro
3
2
113
.,
о---~
v.
99()К
+15 в
10К
v.
990К
10К
КОСС завщ:ит от взаимного согласования
отношения сопротивлений внешних JJХОдных
резисторов.
Дифференциальный усилитель с
диапазоном синфазного. наnряже11ия
до· 1ООО В и единичным усилением
\
r
Усилитель с д11фференциалы-1ы111
входом и диференциальным
выходом
Рис. 2.39
JBB)


INA110
13
Х10
5,34 м• 5,34 м• 2
1000.п
._ t1-.. .. ..~-t .eJ
500пФ 5QОПФ
-+15 в
-15 в
2К
Для частоты 50 Гц следует использовать
резисторы сопротивлением З,16 и 6,37 МОм.
Добротность регулируется потенциометром
2 кОм.
Прецизионный усилитель
с усилением 1О и вход11ыr.1
фильтром-пробкой -на •1астоту 60 Гц
+V..-.-=108
50к
Калибровка
v"00 ~ 100.мкВ
нуля
Калибровка
шкалы
50к
50к
10 Vr:8=10мВ
50к
.
+Vм.-=108
52
г
51
ГЛАВАZ
+15 в
+15 в
-15в
-15в
Для малых напряжений и низких шумов
резисторов Rl. = R2 = 20 кОм, Dl - D4
-
FDHЗOO
(ток
утечки
1
нЛ).
Для поnышенпых напряжений и шумоn ре­
зистороn Rl = R2
=
100кОм,Dl-D4
-
1N4117A
(ток
утечки
1
пА).
Взаимное согласование постоянных nремени
на входах будет JJЛИЯТЬ на КОСС, НО МОЖеТ
быть оптимизировано подстройкой Rl или
R2.
И:змерительнuый ·усилитель
с защитои по вх«2ду,
ми11имал1,но ухудшающ,еи точность
ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ
Быстродейстnующий nходной каскад на
полеnых транзисторах позволяет получить
большую 11ропускную способность при не­
скольких кшшлах практически без погрешно­
сти по постоянному току из-за токов смеще­
ния, взаимодействующих с сопротиnлениями
ключей и источника сигнала.
-f15 в
Х200
-15в
ADC71
1&-Bll
Рис.
L---~------~ Измерительный усилитель
для электронных весов
(ВВ)
..
-'--·


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
INA110
•
+15 в
13
Х10
9
дV1н
Ro
-15
8
Код 1 Усиление ,-
~:~ 1
.
..-~.'.
- 158
+158
llремя установления
до уровня 0,001 %
6 мкс
6 мкс
12 мкс
Х10 Х100
115
15
v.,.,,
Программируемый измерительный усилитель с цифровы~I управлением
и малым временем установления
Рис. 2.40
(ВВ)
·,,...
..'


116
'.
INA110
Термопара
·ню
4990
1м.
15к
+15 в
Индикация
нижнего
предела
шкалы
100к
1 м-кФ
100 к
-+15 в
.
-158
Диод IN914 служит ДJI5f 1<омnепсации хо­
;юдного спая.
ГЛАВА2
Усилитель термопары с комnенса'цией холодного спая
и входным ФНЧ (< 1 Гц)
Рис. 2.40
-_
.!.
"..
LM101A, LM201A, LМЗО1А
А1
1м
0,1%
АЗ
10к
0,1%
Входы
-------·
--
>.
-
R1 =А4; А2 =АЗ
С1
А1
30пФAv=1 + !12
Измерительный усилитель
Рис. 2.41
Вход
R1
10к
1%_
(ВВ)
А2 10к
Выход
150 пФ
Быстр<;>действуюif инвертирующий
усилитель с высоким входным
·
с.опротивлением
(ТН)


СХЕМЫУСИЛИГЕЛЕЙ
INA101
+15в
5к
20к
5к
-15В
'.
Активная регулировка выходного
сдвига модульных ИЗ:!l;!ерительных
Рис. 2.42
INA101
Вход
Рис. 2.43
..
усилителеи
·
~·-'
-
Контроль
+Vcc
Выход
-Vcc
Резистивная цеnь уnравления
'---~ сдвигом с лазерной nодrонкой
L-----.J'WV-----i 1 Опорное
Номиналы всех резисторов 25 кОм.
- --'-
Регулировка
Ео сдвига
+15 мВ
-
-
117
+ 15В
100к
-15В
Регулировка выходного сдвига,
независимая от усиления
(ВВ)
- :;:_ ___,,, . -.
Типичный
измерительный усилитель
(INA101)
Недорогой
измерительный
усилитель с единичным
усилением (3627)
(ВВ)
-'~


11
INA101
Рис. 2.44
3656
1 +40 кОм/RG
J
2,,-CGRG f.Гц
ИС измерительного усилителя в качестве ФВЧ
с диференциальным входом
Источник литания
входного каскада
15в
+.,
--
-
1•+
15в
ГЛАВА2
(ВВ)
ИС Bшт-Bro'll'IП 3556 в качестве высокоточного измерительного усилителя
с КОСС = 160 дБ и диапазоном синфазного сигнала 3,5 кВ
Рис. 2.45
(ВВ)
..
....~-
... ..
~!


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
119
МАЛОМОЩНЫЙ ВЫСОКОТОЧНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
Маломощный высокоточный измеритель­
ный усилитель INA102 предназначен для об­
работки сигналов в системах с малой по­
требляемой мощностью. Тонкопленочные ре­
зисторы обеспечивают высокую температур­
ную и временную стабильность. Технология
лазерной подгонки обеспечивает высокуiо
то•шость коэффициента усиления и большой
·косе, несмотря на то, что не используются
дорогостоящйе внешние компоненты. Благо­
даря этим особенностям ИС INA102 идеально
подходит для автономных устройств с высо­
ким уровнем сигнала.
ИС INA102 удобна в эксплуатации. Ко­
эффициенты усиления 1, 1О. 100 и 1ООО
можно получить простым соединением соот­
ветствуiощих выводов ИС. Без дополн1t1теJ1ь­
ной внешней регулировки при небольших
коэффициентах усиления достигается дрейф
усиления 5 х 10-6 1/ 0 С. Когда требуется
косе, больший паспортного значения, его
легко подстроить, используя соответствующие
выводы ИС. Кроме того, симметричная
фильтрация может осуществляться JJ выход­
ном каскаде. .
ОБСУ:Ж:ДЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК
Измерительные усилители являются уси­
лительными модулями с замкнутой петлей
обратной связи, которые представляют собой
схему, правильно усиливающую напряжение,
приложенное к ее выходам. Они реагируют
главным образом на разность между входны­
ми сигналами и имеют очень высокий вход­
ной импеданс как для дифференциального,
так и для синфазного сигналов. Цепи обрат­
ной связи в этом измерительном усилителе
включены в кристалл ИС. При коэффициен­
тах усиления 1, 10, 100 и 1000 никаких
внешних резисторов для ИС INA102 не тре­
буется.
ОУ, с другой стороны. представляет со-
бой устройство с разомкнутой петлей обрат­
ной связи, которое требует внешних цепей
для замыкания обратной связи. Хотя ОУ
можно использовать для получения тех же
основных функций, что и измерительные
усилители, в них чрезвычайно трудно полу­
чить такие же характеристики. При исполь­
зовании ОУ часто приходится принимать
компромиссные решения, когда нужно уси­
ливать сигналы низкого уровня в присутст­
вии синфазных напряжений, несмотря на то,
что сохраняется высокий входной импеданс.
На рис. 2.SOa показана упрощенная модель
измерительного усилителя, которая исключа-
ет многие проблемы.
~
ИС INA102
На рис. 2.46 показана упрощенная схема
ИС INA102. Схема из трех ОУ использу­
ется, чтобы обеспечить требуемые характери­
стики измерительного усилителя. Кроме того,
имеется ряд особенностей, обычно не реали­
зуемых в ИС измерительных усилителей.
Входные буферные каскады Al и А2 со­
держат схемы высококачественных усилите­
лей с малым дрейфом. Усилители включены
в неинвертирующей конфигурацш1, чтобы
обеспечить высокое входное сопротивление
(1010 Ом), требуемое во многих случаях
применения измерительных усилителей. На­
пряжение сдвига и его температурная зави­
симость малы при интегрм1ьном исполнении
и уменьшаются еще больше при лазерной
подгонке.
Выходной каскад АЗ включен по схеме
дифференциалыюго усилителя с единичным
усилением. Критической точкой этого каска­
да является взаимное согласование четырех
резисторов сопротивлением 20 кОм,
используются для реализации различных
функций. Эти резисторы изначально должны
быть хорошо согласованы, и согласование
должно сохраняться во времени и JJO JJCeм
диапазоне температур, чтобы поддерживался
высокий коэффициент ослабления синфазно­
го сигнала.
nce встроенные резисторы JJыполнены из
тонких пленок нихрома непосредственно в
ИС. Резисторы, критичные х номиналу, про­
ходят лазерную подгонку, ·побы обеспечип,
высокую точность коэффициента усиления и
подавление синфазного сигнала. Нихром
обеспечивает временную и температурную
стабильность и имеет превосходный темпера­
турный коэффициент сопротивления <ТКС)
и его отслеживание. Этим обеспечивается
точность коэффициента усиле1шя и подавле­
ние синфазного сигнала, когда ИС INAI02
работает JJ широком диапазоне температур.


lW
ГЩВА2
.>-
~· ....
_ ....
·,
·,
-~-~
..
,.,~.
·.·
INA102
Регулировка
сдвига
._
Фильто
11
Рис. 2.46
г
5пФ
5nФ
8
+ vcc -V Регулиррвка
се кЬсс
,_1
(ВВ)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИС iNA102
На рис. 2.46 показана простейшая схема
ИС INA102. Выходное напряжение раnпо
дифференциальному входному напряжению,
умноженному на усиление.
Коэффициент усиления l, 10, 100 1ши
1ООО уста1щвливается надлежащим соедине­
нием выводоn 2 - 7 ИС (см. табл. 2.1). От­
метим, что при коэффициенте усидення
l ООО специальный контроль усиления обес­
печивает сохранение точности. Таким обра­
зом устраняется погрешность коэффициента
усиления, обусдовленная наличием внешних
резистоов, включенных последовательно с
внутренним низкоомным (40,04. Ом) резисто­
ром установки коэффициента усиления. хотя
это требуется не всегда.
Промежуточные значения коэффициента
усиления(между1и10,10и100и100и
1000) можно подучить подключением внеш­
него резистора между выводом 6 и выводами
2, 3 иди 4 ИС соответственно (см. пример
на рис. 2.54).
Коэффициент усиления определяе:rся из
выражения G = 1+40 к0м/R0 , где R0 -
суммарное сопротивление между двумя ин-
Таблица 2.1. Подключе1iие выJJодоD уста~юD­
ки коэффициента усиления
Коэффиент
Соединяемые
усиления
выводы
1
1
6и7
10
i
2,6и7
100
1
з.6и7
1000
1
4и7
1
отделыю 5 и 6
вертирующими в.ходами входных ОУ. При
больших коэффициентах усиления, когда JJе­
личина RG становится мадой, дополнитель­
ное сопротивление (например, контактов ре­
ле или соединителей) в цепи R0 будет спо­
собствовать во3никнсвению погрешности ко­
эффициента усиления. Следует принять ме­
ры для минимизации этого эффекта.


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕ~
121
INA102
о
Электриче<;кие характерисnши при температуре окружающей среды +25 С, напряжении
питания 15 п, и в схеме по рис. 2, если не указано и1юе
Параметр
Усиление:
Диапазон
изменения, n;в
Выражение для
определения G
(точность
nнешних элементов
20%)
Погрешность G
по постоянному
G=1
G=10
G=100
G 1000
G=1
G=10
G=100
G=1000
Температурный
дрейф усиления.
10·6;
0
с
G=1
G=10
G=100
G=1000
Нелинейность
усиления по
постоянному
току, %
току, % от шкалы
G1
G=10
G 100
G=1000
G=l
G=10,
G=100
G=1000
Выходные пара.метры
I·Iапряя<ение, В
Ток, мЛ
Услщзця
о
ТА=+25 с
ТА от Tmin
до Tm&x
ТлотТ.-m1n
до ТЛ)ВХ
INA102AG
мин.
1
тип.
G=l+40
к0мJR0 1 )
INЛ102CG
макс. мин. тип.
1000
0,1
0,1
0,25
0,75
0,16
0,19
0,37
0,93
10
15
20
30
0,03
0,03
0,05
0,1
0,045
0,045
0,075
0,15
*
*
*
*
*
макс.
*
0,05
0,05
0,15
0,5
0,08
0,11
0,21
0,62
5
10
15
20
0,01
0,01
0,02
0,05
0,015
0,015
0,03
0.1
(ВЕ)


122
.-
INA102
Параметр
Ток короткого
замыкания, мА
Выходной импеданс
при G=lOOO, Ом
Входные 11арил1етры
Напряжение
сдвига, мкВ
Начальный
сдвиг 2, мкВ
Дрейф
температуры,
мкВ/0С
Дрейф от
напряжения
питания, мкВ/В
Временной
дрейф напряжения
сдвиm, мкВ/месяц
Ток сл1еще1111я
Начальный ток
смещения по каждому
входу, нА
Температурный дрейф,
нА/"" С
Дрейф от
исrочника питания,
нл;n
Дрейф начального
тока сдвиm
от температуры, нЛ/с
1-1 а чальный ток
сднига, нА
Сопро111ивле1те,Ол1 пФ
Дифференциальное
Синфазное
Напряжение, В:
Диапазон,
линейность
косе, при
разбалавсе
сопрот~-шления
источников
сигнала, кОм
G=1дБ
Условия
т = +25°с
А
ТлотТ.
·
m1n
до Tn1ax
30
ТА от тmtn
ДО Tmax
'
.
мин.
±OVccl
-2,5) .
80
."
ГЛАDА2
INA102AG
INЛ102CG
тип.
макс. мин. тип.
макс.
2
О,1
±зоо ±3оо;с
±5±10/G
±40±30/G
±20±30/G
±25 50
±0.1
±0,1
±2,5
±0.1
1010 112
1010 112
94
..
"'.
±15
*
90
'
*
*
*
+100±200/G
±2±5/G
±10±20/G
*
6
*
*
±2,5
±10
*
*
94
(ВВ)
,,
'
•


СХЕМЫ УСИЛИГЕЛЕЙ
INA102
Параметр
G=10дБ
G 10-1000дБ
Шумы:
Входное
напряжение шума,
мкВ
~от0,01до10Гц
t:пектральная
плотность при G = 1ООО,
нВ/Гцl/2
f0
=10Гц
f0
= 100Гц
f0
=
1 кГц
Шумы входного.
тока, пА
fот0,01до10Гц
~пектральная
плотность, пА/Гцl/2
f0
=
10 Гц
f=100Гц
о
f0
= 1кГц
Условия
До60Гц
Диншш'tеские характеристики
Малосигнальная
полоса пропускания
по уровню ±3 дБ, кГц Уout = 0,1 Y,·ms
G=1
G=10
G=100
G=1000
Малосигнальная
полоса пропускания
при неравномерности
1 дБ, кГц
G=1
G=10
G=100
G=1000
Полоса пропускная
на полной
мощности, кГц
Gот1·до100
Скорость нарастания
выходного сигнала,
В/мкс
Время установления.мкс
для 0,1%, шаг 10 В
w
V = O,lV,ms
OU/
V1
= lOB,
ou
RL=10кОм
Vour= 10 В,
RL= 10 кОм
RL=lO кОm,
<:;L=lOO пФ
INAI02AG
мин.
80
80
2,4
тип.
100
100
0,1
30
25
25
25
0,3
0,2
0,15
300
30
3
0,3
30
3
0,3
0,03
3
0,15 0,2 .•
INA102CG
макс. мин. тип.
90
90
*
*
100
100
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
\
123
макс.
(ВВ)


124
ГЛАВА2
INA102
Параметр
Условия
INA102AG
INA102CG
Gl
G=100
J
G=1000
для 0,01%. шаг 10 n
G=]
G=100
G=1000
Эuергетические хараюперис11ш1щ
Напряжение
питания, В
Диапазон напряжений
питания, U
Потребляемый
ток,3>, мкА
v=0
о
Т
Т.
-
Аот nнn
до т111ах
Тел~пературный диапазон, 0 С
По спецификации
Рабочий
При хранении
мин.
±3.5
-25
-25
-65
Звездочкой отмечены значения парамет­
ров, совпадающие с INAI02AG.
1. Внутренние резисторы установки ко­
эФФициента усиления имеют абсолютное от­
клонение ±20%, однако их взgимное рассог­
ласование составляет 50 х l о- /°С. RG вно­
сит дополнительную погрешность, если извне
гс
тип.
50
360
3300
60
500
4500
±15
±500
макс. нин. тип.
18
±750
-+85
+85
+150
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
макс.
*
*
*
*
*
устанавливаются коэффициенты усиления, не
равные 1, 10, 100 или 1000.
2. Начальное напряжение сдвига всегда
можно установиrь нулевым.
3. При поuышении температуры выход­
ной ток ограничивается. В случае необходи­
мости можно использовать буферный выход­
ной каскад.
(ВВ)
.-
'"
,
НЕОБЯЗАТЕЛЬНАЯ ПРОЦЕДУРА РЕГУЛИРОВКИ
НАПРЯЛ<ЕНИЯ СДВИГА
Иногда желательно, чтобы входное и/или
выходйое напряжение сдвига было равно ну­
лю, чтобы получить более высокую точность.
Качество потенциометра будет влиять на ре­
зультат, поэтому предпочтительны потенцио­
метры с хорошей температурной стабильно­
стыо и механическими характеристиками.
Способ балансировки напряжения сдвига
показан на рис. 2.51. Регулировка R4 влияет
только на напряжение сдвига входного кас­
када. Отметим, что условие балансировки
будет нарушено, когда изменится коэффици­
ент _усиления. Кроме того, дрейф входного
каскада составит приблизительно 0,31
мкВ/°С на 100 мкВ подстраиваемого напря­
жения входного сдвига. Поэтому, когда пред­
полагается использование устройства в схе­
мах управления, следует принять меры к ус­
транению других источников напряжения
сдвига. Скомпенсировать выходной сдвиг
можно, подав через буферный усилитель на­
пряжение относительно земли на вывод 10
ИС посредством элементов А1 , R1
,
R2иR3
•
Этот буфер ограничивает последовательное
сопротивление в цепи вывода 10, что мини­
мизирует ухудшение КОСС. Сопротивление


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
более 0,1 Ом приведет к у:кудшен.ию ослаб­
ления синфазного сигна.ча ·др · уровня ниже
100 дБ. Необходимо сохранять это сопротив­
ление низким.
Важно не превышать ди~мический диа­
пазон входного усилителя. Усиленный диф­
ференциальный входной сигнал и его соот­
ветствующее синфазнае напряжение не дол­
жны вызывать на в1>1Х1ще усилителей А1 и
INA102
Предполагается, что информация, приве­
денная здесь, достоверна, однако фирма
Burr-Brown не берет на себя ответственность
за неточности или неполноту информации.
Burr-Brown не несет ответственности за ис­
пользование этой информации, потребитель
пользуется ею исключительно на с·вой страх
125
А2 напряжение более ±12 В при иапряже­
нии источников питания ±15 В, иначе ре­
жим работы будет нелинейным. Для защиты
от повышенной влажности, особенно при
большом коэффициенте усиления можно ис­
пользовать· изолирующий состав. Токи, про­
текающие через выводы коррекции сдвига,
необходимо минимизировать.
и риск. Цены и технические характеристики
изменяются без уведомления. Никаких па­
тентных прав или лицензий на J!Юбую опи­
санную здесь схему третьей стороне не пре­
доставляется. Burr-Brown не гарантирует дол­
говечность изделий фирмы в составе уст­
ройств и/или систем.
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЬiЕ ЗНАЧЕНИЯ
Напряжение питания
±18 В
Диапазон входного
напряжения
+v
-
се
Рабочий темпера1}'рнь1й
диапазон
от-25до+85°С
Температурный диапазон
при хранении
от -65 до +150°С
-
1
Температура припоя
(пайка в течение 1О с)
Продолжительность
короткого замыкания
по выходу
+30~, 0 С
Непрерывная
на землю
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗА
INA102
Номер основной модели изделия
Код качественных параметров
Код типа корпуса
сот
хА,
-25 ДО +85°С
g
G - 16-выводной, герметичный с двух­
рядным расположением выводов INA102AG
INAI02CG
'
НАЗНАЧЕНИЕ пьmодов
l - Регулировка сдвига
2 - Усиление х 10
3 - Усиление х 100
4 - Усиление х 1ООО
5 - Контроль усиления х 1ООО
6 - Контроль усиления
7 - Установка усилени.я
8 - Подстройка КОСС
Рис. 2.48
.'
.<-
.'
8
9-
-v
10 - о'&ций
11 - Выход
12 +Vcc
13 Фильтр
14 Отрицательный вход
15 Положительный вход
16 - Регулировка сдвига
(ВВ)
..
,


126
ГЛАВА2
- .'.
INA102
А
с
D
F
G
н
КОНСТРУКЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Поверхность
Размер, мм
Мин.
Макс.
20,07
20,57
2,67
4,32
0,38
0,53
1,22
1,52
2,54
базовый
0,76
1,78
Номера выводов приведены только для справки.
Номера могут не маркироваться на корпусе ИС.
Пайка на плату с допуском 0,25 мм по высоте.
печаrной плаrы
Размер, мм
Мин.
Макс.
J
0,20
0,30
к
3,05
6,10
L
7.62
базовый
м
10
N
0,64
1,52
(ВВ)
...
• .; ,...,
~·1-- .
•.~;,,:;:
'-·
'
~.
"• ·''i" """.. -.
-.
INA102
Приведенные ниже характеристики соот·ветствуют рабочей температуре +25 ° с , если не
оговорено иное.
120
+80
120----------~
"'/
"
cS
u
о
"'
40 t__ __L__
.J._,_
_.L_~
-20[__.J._,_..L__..L__..L_""-..J
100 103 104 1с, 5
106
10 100 103 10" 105 106
Разбаланс сопро1'ивления
источника. Ом
Зависимость КОСС
от рассогласования
сопротивлений
источника сигнала
Частота. Гц
Зависимость
коэффициента
усиления от частоты
40'-----'----'---~
1
10
100
1000
Частота. Гц
Зависимость
косе от частоты
(88)


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
127
_- ..
INA102
50
ш
<
900
:f 600
1000
-
111
RL= 10к
.
-
CL = 1000nФ
:::f40
о.
""'
"L.
,;
700
Vouтl 1ов
~ "'ф
s
-G=1
oi
~530
-
11
""'
Ss
"'"
"" 20
:i: Э<
"' а:
:!! с.
.., <=
s" 10
"
о
2
3
4
5
Время.мс
Изменение входного
напряжения сдвига
от времени прогрева
10
100
Усиление, В/В
g
•S 600
:;;
:f 500
"
"' 400
"
"
(без нагрузки)
J
-vo- о
1
-
8. 300
"о
r:::: 200
100
о
±5
±10
±15 ±20
Напряжение питаниR, В
Зависимость
потребляемого тока
"'~ +10
"~ +5
"
"
"
о
i
~-5
~ -10
от напряжения источника
питания
1000
о
.
'
j
f
к
G,,; 1000 \
\
1\.
!
2345678
ВремR, мс
Импульсная
характеристика
)
Зависимость времени _уС'~;ановления
сигнала от коэффициента
усиления
Зависимость амплитуд'ь1 шумового
напряжения от козффиЦиента
усиления
Рис. 2.49
!:: 1000
-" 800
L...
ro 500
:i:
~ 300
~ 200
3
~ 100
:i:
r-- .. .._
11 во
iS. 50
·~
~
m
"
30
"
~20
о
~10
1
-.;;;:~
10
--
--
G1
G10
G=100G=~1000_
100 1000 10000 '
'
Частота, Гц
Зависимость шумового напря.жения
от частоты
(ВВ)
xgZ;J


128
,,
INA102
!
а
8 0· 8а+8ь
е8 • G(e15 - е1) ""Ged
G(e2 + е1)12 G "см
"ь-
---
косе косе
G есм
а.•Ged..,. __
0
косе
Установка усиления
ГЛАВА2
Выход
11
101<
б
В ИС INA102 усиление 1, 10, 100 и равно 1, шунтирующие конденсаторы - тан-
1000 nрограммируется соответствующим под- талов~,1е.
ключением выводов. В схеме 2.50,а усиление
Рис. 2.50
INA102 ·
Рис. 2.51
Эквивалентная схема измерительного усилителя
Регу.Пироека
входного сдвига
.,,_ :.'
Регулировка
выходного сдвига
+15 в
·
Подстраивается до по:Лучения на выходе
напряжения не более ±15 мВ.
--w:··.
Дополнительна.я балансировка
напряжения сдвига
.., ~-.
'
.,
-~·
(ВВ)
~·
(ВВ)
"·" -
-


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
•
129
INA102
Общий
1к
-
20
Реrvли-
ров ка
1к
1к
косе
1. Подать на оба входа синфазное на­
пряжение.
чения на выходе напряжения, близкого к
нулю.
2. Отрегулировать потенциометр до полу-
Рис. 2.52
INA102
v
Рис. 2.53
Дополнительная схема для
внешней подстройки косе
--7'
''
'1
1
'1
1
.. ,,.-
-
~-
-
..... --
+158 -158
!
Необязательная
регулировка
сдвиrа
ИС INAI02 заменяет классический изме­
рительный усилитель на трех ОУ.
Усиление дифференциальных сигналов
с резистивной мостовой схемы
·:. ,.
~ :-..... __-,-
.:;.\
(ВВ)
-..
.,,....._
(88\
· ".:


139
Г.JIADA 2
.-
INA102
+15 в
Шумьr
15.
1
\1
у
Датчик или:
1
'1
RG·
аналоговый
J
1'
7
11
сигнал
1.
1'
r.:
\
1\
6
"'out
\
1\
\1
14
1 '·---~"'
Шумм (50 Гц) "\1 '-....Экран
у-одинизвыводов2,3или4.
Ry~4,4кОм,404или40Омдляко­
эфф~циентов усиления 10, 100 или 1000 со­
ответственно.
-158
Дрейф усиления будет выше, чем приве-·
денный в спецификации, только для внут­
ренних резисторов.
Усиление гальванически развязанного аналогового сигнала
с использованием внешней установки коэффициента усиления
Рис. 2.54
INA102
КомленсациR
холодного
CПiiilA
Индиw:ация
nревыwения ..... t 5 В
Термоnара диапазона
12
100
7
6
4990
tM
15к
-15в
+15в
-"
.,,..
Регул ировка +- 15Bt
диапазона
1М
+158
--15в
'---+< 100"
Реrуnировка нуля
-15 в
(ВВ)
Цифровой
сигнал
Изолированный усилитель 'I'ермопары с компенсациией холодного спая
Рис. 2.55
(ВВ)


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
INA102
RA
RL
+15 в
15
f
G= IОШ
дElll =1 М8Р11
7
15
- 158
Eout ~ 1 В (размах) к изолироnанному
усилm·елю.
11
131
(
Усилитель ЭКГ или предусилитель для записи биологических сигналов
Рис. 2.56
INA102
вход
Рис. 2.57
"'>
.
-
-
.,.,,
+9в
100 к
100 к
Eout равно половине напряжения источ­
ника питания +4,5 В.
Маломощный измерительный усилитель
с однополярным источником питания
(ВВ)
11
Вход
(ВВ)


132
-' .:
'·
INA102
15
2
3
ЛЕ1N
XI
о
4
7
6
Возвратный
езистор тока
11\Ю
смещения
XIO
XllIO
XlllOO
+15VOC
ГЛАВА2
.r ,-·
Изолирующий экран "1
1Изолиро~аннЬ1й
усилитель
11
- 15VOC
ISOIOO
3650
DR
3856"
1
+15VOC
Вход Изолированный источник 1 Выход
Общий
11итания 722
1 Общий
Еоuт
"DOES NOT REQUIRE EXТEHNAL
ISDLATION POWER SUPPLY
-
.
Вывод контроля усиления xlOOO не ис­
пользуется для упрощения коммутации схе­
мы. При и~;пользовании изолированного уси-
Лителя 3656 изолированный источник пита­
ния не требуется.
Рис. 2.58
JNA102
Прецизионный изолированный измерительный усилитель
\'
Выбор канала
гг==---------1
Установка усиления Управляющая
логика
Еоuт
"
(88)
Каналы О и 1 можно использовать для
автоматической балансировки напряжения
сдвига и калибровки коэффициента усиления
соответственно.
Многоканальный прецизионный измерительный усилитель
с программируемым усилением
Рнс. 2.59
(88)
-;-.
~.о. 1·
-
,..


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
INA102
+15 в
о
15
о
-15 в
дErN
7
+15 в
10к D
14
D
-15в
+15 в
11
1-15 в
+15 в
16
G= 1, 10, 100
6
7
PGAID2
8
-15 в
Х10 Х100
Выбор усиления
Защитные диоды - FDHЗOO (с малыми токами утечки).
15
Измерительный усилитель на ИС INA102 и PGA102
с программируемым усилением
Рнс. 2.60
~
INA102
:.: ..-
+248
.
-..-,,
...
lo
133
Еоuт
(
(88)
·.1
.t&.·
-
•·•
2!13055
~20мА
4мд~ 12мдv,.
-40мВ +40мВ
11 от2до10В
XTR11C
13
вок
Усиление 100
Передатчик сигнала измерительного моста от 4 до 20 мА на основе
измерительного усилителя с однополярны11r1 источником питания
Рис. 2.61
(88)
',""<!.
"" -~- -.
-'


134
INA102
·.<
•
+·15 в
\v,
~./
14
~
10
'
Соnротивпение.заземле~1и~
J..:--15 в
-
.
---О Есuт
1
ИС INAI 02 правильно снимает и усиливает напряже11ие V 1·
Компенсатор сопротивления заземляю1цего провода
Рис. 2.62
-
'
'
.
;f -,
.
J.•
INA102
1'+15 в
IS
iZ
-t Вход
XIOO
дЕ,
11
14
-Вход
v
l9
-15 8
+15 8
дEou"f
15
12
з XIOO
1
11
6
--Вход
14
g
-i-15в
Общее усиление= дЕо",/дЕ,н = 200
Усиление вдвое больше, чем у одной ИС INA. Общее усиление 200.
усилитель с дифференциальными входом и выходом
Рис-. 2.63
ГЛА
(ВВ)
(88)


INA102
Рис. 2.64
16
15
Управляющий
сигнал 200 мкс
11
SI
l/Z 065043
13 '14
Управление Sl
о
Замкнут
Разомкнут
+15 в
-15в
S2
sз
Замкнут
Разомкнут
Разомкнут Замю-;ут
1к
16
S4
ss
Замкнут Замкнут
Замкнут Разомкнут
S5
DG 504D
151314
-15в
Режим
) Аnто­
балаи­
сироnка
Усиле-
ние сигнала
Схема измерительного усилителя с автоматическоi1 балансировкой
о
{88)
---


136
ГЛАВА2
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ
ИС INA102 обеспечивает качественную
фильтрацию с помощью одного внешнего
конденсатора, включенного между выводами
11 и 13 ИС. Этот однополосный фильтр
можно использовать Jl)IЯ устранения шумов
вне полосы частот сигнала, но при этом
ухудшается ослабление синфазного сигнала
по переменному току.
Когда важнq сохранить ослабление син­
фазного сигнала по переменному току (осо-
бенно на частоте 50 Гц), следует использо­
вать два конденсатора. Дополнительный кон­
денсатор подключается между выводами 8 и
10 ИС. При эт.ом баланс импедансов в вы­
ходном каскаде сохраняется. Один из этих
конденсаторов при необходимости можно
сделать подстроечным Jl)IЯ получения макси­
мального КОСС. Отметим, что согласов."1ние
их отношения оказывает влияние на темпе­
ратурную зависимость косе.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ РЕГУЛИРОВКА косе
ИС INA102 шрантирует высокий КОСС
благодаря лазерной подгонке ее элеме1пов
при изготовлении. Однако в случае необхо­
димости можно включить последовательно с
выводом 1О небольшое сопротивление Для
повышения КОСС. В зависимости от харак-
тера внутреннего рассогласования может по­
требоваться либо положительное, либо отри­
цателы~ое сопротивление. Схема, показанная
на рис. 2.52, работает в качестве биполярно­
го потенциометра и позволяет легко' регули­
ровать косе.
ТИПИЧНЫЕ ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ
Измерительные усилители чаще всего ис­
пользуются для усиления слабых дифферен­
циальных сигналов от мостовых схем и та­
ких преобразователей, как тензодатчики,
термопары и термометры сщ1ротивления. К
важным параметрам относятся ослабление
синфазного сигнала (дифференциальное по­
давление синфазного напряжения смещения
и шумов, см. рис. 2.50,а), входной импеданс
напряжение сдвига и дрейф, стабиль- ·
носrь,коэффициента усиления, линейность и
уровень шумов. Все это ИС INA102 обеспе­
чивает с высокой точностью при на удивле­
ние малом · токе потреблен11я. Однако при
больших коэффициентах усиления (> 10) и
при больших сопротивлениях источника сиг­
нала (> 100 кОм) ток смещения может вы­
звать значительное напряжение сдвига па
выходе. Это может прнвестн к насыщению
выходного каскада, если сопротивление ис­
точника сигнала не разделить, например, ис­
пользуя на входе две цепи по 500 кОм вме­
сто одной несбалансированной 1 МОм. Вход­
ной ток сдвига, протекающий через резистор
500 кОм, будет в этом случае вносить лишь
небольшое напряжение рассогласования.
На рис. 2.53 ~ 2.59 показаны некоторые
типовые схемы.


СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕii
137
УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ГРОМКОГОВОРЯЩИХ СВЯЗНЫХ УСТРОЙСТВ
ИС ТЕА70Зl в 28-выводном корпусе с
двухрядным расположением выводов специ­
ально разработана для использования в каче­
сmе усидителя громкоговорителя.
В ИС включены следующие узлы:
Усилитель громкоговорителя.
Система устранения акустической_ обрат­
ной связи.
Источник питания микрокомпьютера.
Импульсный с·rабилизатор.
Эти узлы электрически разделены и мо­
гут использоваться независимо. Одним из
примеров применения ИС является телефон­
ньrй аппарат с громкоговорителем. В этой
конфигурации ИС используется совместно с
ИС ТЕА7030.
УСИЛИТЕЛЬ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЯ
Напряжение питания от 2,5 до 7 В.
Потребляемый ток менее l ,5 мА без вы­
ходного сигнала.
Большой размах выходного напряжения:
3 В на 50-омном громкоговорителе.
.
Коэффициеrп усиления программируется
линейно или ступенями по 6 дБ.
Когда требуется выходная мощиость
больше, чем мощность источника питания,
система АРУ во избежание иск~ий сни­
зит усиление.
ВЫСОКОЭФФЕКТИJЗНАЯ СИСТЕМА
УСТРАНЕНИЯ ·АКУСТИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
Настраиnастся Б соответствии с механи­
ческой обратной связыо
Оригинальная система различает речь и
другие сигналы, предотвращая таким образом
выключение усилителя Б присутстшш фоно­
вых шумовых сигналов помещения.
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА
Напряжение постоянного тока от 2 до
5в.
Имеются сигналы сброса и останова.
Сигнал обнаружения вызова позволяет
использовать схему в качестве ЗБОпка теле­
фонного аппарата.
ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР
Работает при малых напряжениях пита­
ния.
Если -схема питается от высоковольтного
.
'>4в(
источника, например, ~
такое напряже-
ние обычно используется в случае приема
сигнала вызова), обусл9вленнь1й высоким
входным сопротивлением схемы ток будет
недостаточен для удоБлетворительной работы
схемы. В этом случае встроенный импульс­
ный стабилизатор будет преобразовывап,
имеющееся Бысокое напряжение в низкое
напряжение, например, 3 1З и · обеспечит
ток, требующийся для высокоэффектишюй
работы схемы.
импул1,сный исто•1ник nитАния
Позволяет использовать схему в качестве
вызывпого звонка.
Преобразует высокое наn'ряжение в сиЛI,­
пый ток, необходимый для громкоговорителя
и питания ИС. Таким образом, одна и та
же схема может использоваться и как уси­
литель речевого сш·нала,, и как усилитель
вызывного сип1ала.
Когда импульсный стабилизатор работает
праnильно и источник питания микроконтрл­
лера удовлетворяет требованиям, схема пере­
даст активный сигнал обнаружения вызова
микроконтроллеру, заставляя его генериро­
вать мелодичный сигнал, который в этом
случае вырабатывается внутри ИС TEA703l
·и поступает на громкоговоритель.


ТЕА7031
1 - База внешнего
рпр-транзистора
2 - Вход стабилизатора
напряжения
З-Vz1
4 - Регулировка V Zl
5 - Регулировка VLS
6-Общий1
7 - Фильтр АРУ
9 - Микрофонный вход 1
10 - Микрофонный вход 2
11 - Фидътр подавления
акустической
обратной связи 1
12 - ФИJiътр подавления
акустической
обратной связи 2
Рис. 2.65
:r
Рис. 2.66
27
26
25
24
23
l2
21
13 - Вход головного телефона
l 4 - Питание микроконтроллера
15 - Регулировка питания
микроконтроллера
16-Общий2
17 - Сброс
18 - Останов
19 - Вход вызывного сигнала
20 - Выход rромкоговорителя 1
21 -. vref
22 - Выход rромкоговорителя 2
23-Общий3
24 - Регулировка усиления 1
25 - Регулировка усиления 2
26 - Включение/выключение
27 - Обнаружение вызова
28 - Вход источника питания
вызова
Назначение выводов
От2
до30мА
010 Питание
до 30 мА 1\"ИКро­
КОНТрОЛЛера
Схема телефонного аппарата
Сброс
нов
К микро-К микро­
контрол- контрол -
леру
перу
(ТН)


СХЕМЫ УСИJJИТЕЛЕЙ
139
УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ОТКЛОНЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ЭЛТ
Для того, чтобы полу•щть как можно бо­
лее близкие к идеальным характеристики,
при комплексной нагрузке, к сильноточному
широкополосному ОУ Ll65 подключают ком­
плементарный nыходной каскад на ДМОП­
транзисторах. ДМОП-транзисторы превосход­
но изолируют нагрузку от источника тока
VN1210N1, VP1210N1
47
-,
128
50
ИС L165. Размах входноr'О сигнала 0,5 в со­
здает на выходе колебания амплитудой ±10
В при токе 8 А. Сигнал обратной связи
снимается с заземленноr'О резистора 0,06 Ом,
вклю•rенного последовательно с отклоняющей
катушкой.
1
Регулировка
сдвига
Рис. 2.67
~ 10к
1
50
1ЗВ
"•.,
-15в
.
"". -
,-
Катушка
отклоняющей
сие-темы ЭЛТ
(SU)


140
УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
С ЭФФЕКТИВНОЙ МОЩНОСТЬЮ 125 ВТ
ГЛАВА2
Основные достоинства этой схемы - про- транзистором, равна 40 Вт па устройство,
стота и малые габариты. Сдвоенный ОУ в что позволяет использовать корпуса типа
режиме инвертирующего усилителя обеспечи- ТО-3. Этот усилитель обеспечивает перегру-
вает усиление 26 дБ и , размах выходного зочные характеристики как у лампового уси-
сигнала ±19 В между выводами 1 и 7 при лителя при малом коэффициенте нелиней-
полосе частот 100 кГц для большого сигна- ных искажений. Кроме того. это устройстnо
ла. Мостовой выходной каскад на ДМОП- хорошо работает на постоянном и перемен-
транзисторах с каналами li- и р- типов ном токе и в схемах с трансформаторной
обеспечивает ток более 7 А на нагрузке связью.
4 Ом. максимальная мощность, рассеиваемая
. ...
·~~'
.-~.
,.....;. .
-·
••
'·-"!.
.:;; .... ~
VN1106N1, VP1206N1
+24 в
IN4747
150
(2)
м:~i
VN1106N1
47к
*500
2.7 к
10 nФ.500
Выход
7
~
4
т
Вход
3
1
(2)
VP1206N1
(1BRMS)
·soo
47к
·soo
-208
47к
т
IN4747
47к
22
r
2,7 к
lОпФ
мкФ
150
?
~
·-24 в
Рис, 2.68
(SU)
.. - --~"
"
<
.•.
.•;
..
-~


3
ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ,
СЧЕТЧИКИ,
СХЕМЫ СИНХРОНИЗАЦИИ~
УМНОЖИТЕЛИ/ДЕЛИТЕЛИ
•
,,
,,
е
\\,,
•
Прецизионный генератор колебаний/ГУН
Простейший генератор с насыщающимся сердечником
Прецизионный квадратурный генератор
Таймер 555
Таймер 556
Мощный таймер со сбросом
Прецизионный программируемый лабораторный КМОll-таймер
аломощный интервальный таймер, программируемый микропроцессором
Счетчики
Четырехквадрантный аналоговый перемножитель
Недорогой многофункциональный преобразователь


142
ГЛАВАЗ
ПРЕЦИЗИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР КО.JiЕБАНИЙ/ГУН
Генератор колебаний ICL8038 представ­
ляет собой монолитную ИС, способную про­
изnоди1.Ъ с высокой точностью синусоидаль­
ные, прямоугольные, треугольные, пилообраз­
ные и импульсные колебания при минимуме
внешних компонентов. Частоту (или период
следования) можно устанавливать внешним
образом в диапазоне от 0,001 Гц до 300
кГц, используя резисторы или конденсаторы,
а частотную модуляцию и качание частоты
можно реализовать внешним источником на­
пряжения. ИС ICL8038 производится по
улучшеной мололитной технологии с исполь­
зованием диодов Шотки и тонкопленочных
резисторов, выходные характеристики ее ста­
бильны в широком диапазоне температур и
напряжений питания. Такие устройства мож­
но включать в схемы ФАПЧ для снижения
температурного дрейфа до менее 2,S х 10-4
I/°C.
'
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Малый дрейф час1ты в . зависимости от
температуры 2,S х 10- I/°C.
Независимые вьщ_од1.1 синусоидальных,
прямоугольных и треугольных колебаний.
Малые искажения l % (синусоидальный
сиrиал).
Высокая линейность 0,1 % (треугольный
сигналj.
ICL8038
Исто'IНИК
тока1
Источник
тока 2
~--~'
.-- ------ ------ --< > v+
6
Компаратор 1 1----,
Компаратор 2
Триггер
Широкий диапазон частот от 0,001 Гц
до 300 кГц.
Регулируемый коэффициент заполнения
от2до98%.
Высокий уровень выходных сиrnалов -
ОТТТЛДО28В.
Простота в применении. Требуется лишь
несколько внешних компонентов .
.
f
,__--+ --+ - - --+-------~ V ипи земпя
1 - Регулировка синусоиды
2 - Выход синусоиды
3 - Выход треугольного сигнала
4 - Регулировка коэффициента
Буферный
каскад
IlЛ..
9
Синусный
r1реобра­
Jователь
з l\/V
Функциональная схема
Рис. 3.1
---- ---. L
11
заполнения.
S - Регулировка частоты
6-V+
7 - Смещение ЧМ
·8
-
Вход ~<ачания частоты ЧМ
9 - Выход прямоуго.'Iьного сигнала
10 - Времязадающий конденсатор
11 - V- или общий.
12 - Регулировка синусоиды.
13 - Не подключен.
14 - Не подключен
Назначение выводов
(IN)
r- "·~.


tEНEPATOPLI, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
143
Определение терминов
Напряжение питшшя (Vsrщply). Полное
напряжеtrие питания между :выводами V+
и V-.
'
Ток потребления. Ток, требуемЬ1й уст­
ройству при работе от источника питания,
за исключением токов наI·рузки и токов,
протекающих через резисторы Rл и Rв·
·
Диапазон чдстот. Диапазон частот для
прямоугольного выходного сигнала, при кото­
ром гарантируется работа схемы.
.
~ ---
-
·.-
!СLВОЗ8
Электрические характеристики
Диапазон изменения частоты при ЧМ.
Отношение максимальной частоты к мини­
мальной, которое можно получить, прикла­
дывая напряжение модуляции к выводу 8.
Для. правильной работы напряжение модуля­
ции должно быть в диапазоне
<2/З)Vsupply +· 2 В < Vsweep < Vsuppty·
(при Vsupply = +10 В или +20 В, Тл = +25 °с, RL = 10 кОм и тестовой схеме,если·
11е указано иное)
Обозна- Общие
чение
характе-
ристики
Vsupply
Рабочий
щ1апазои
питаиия, В
V+
Однополярный
V+, V-
Биполярный
1supply
Потребля.емый
ток
(VSl!pply =
= +10 В)2
8038АМ, ВМ, мА
8038АС,
вс, се, м.J\.
\
8038СС
мин. тип.
макс.
+10
+30
+5
+is
12
20
8038ВС(ВМ)
мин. mп. макс.
+10
30
+5
+15
12
15
12
20
Частотные характеристики (длJ1 всех форм колебаний)
fmax
Максимальная
частота
колебаний, кГц
100
100
fsweep
Частота качания
по ЧМ-входу, кГц
10
10
Диапазон измерения
ристик~
чм3
35:1
35:1
Линейность ЧМ
(10:1), %
0,5
0,2
Лr;Лт
Дрейф частоты
от температуры, 10-6; 0 с5
8О38АС, вс, ·се
180
отодо+70ос
250
8038АМ. ВМ,
350
ОТ -55 ДО +125 ос
Рис. 3.2
'--.-~·~-
8038АС(АМ)
мин. тип. макс.
+10
+5
12
12
100
10
35:1
o.;i
110
15
30
±15
20
250
(IN


144
·.:..-
.
- ...
.......r~ '.•
-
-
ICLBOЗB
8038СС
8038АС(АМ)
Обозна­
чение
Общие
характе­
ристики
мин.
тип.
макс.
8038ВС(ВМ)
мин. тип. макс.
мин. тип. макс.
Дрейф частоты
напряжения источника
питания, %/В
Выходные характеристики:
Прямоугольные колебания
Ток утечки (V9 = 30 В),
1111<А
Напряжение насыщения
0,05
0,05
0,05
1
l
1
10LK
vsat
Hsink=2мА)•В
Время нарастания
0,2
0,5
0,2
180
0,4
0,2
0,4
(RL = 4,7 кОм), нс
Время спада,
(RL = 4,7 кОм), нс
Регулировка
коэффициента
заполнения, %
2
Треугольные,
пилообразные,
ступенчатые колебания
Амплитуда х V~upply
(Rtri = 100 кUмJ
0,30
Линейность
Выходной импеданс,
180
40
0,33
0,1
180
40
40
98
2
98
2
98
0,30 0,33
0,30
0,33
o,os
O,OS
(lout = S мА), Ом
200
200
200
ПID
THD
Амплитуда х V supply
(R = 100 кОм)
Искажения, %
(R=1М0м)4
s
Искажения,
% регулировки
0,2
2 Токи через Rл и Rв не учитываются.
3
Vsuplliy=20в,Rл=Rв =10кОм,
f ~ 10 кl'ц (номинальная); можно расши­
рить до 1000:1.
Рис. 3.2.
"·i·-~
:;,:-:.·-:·.
'
•
•
~--•1
ЧМ-линейность. Относительное отклоне­
ние от- прямой, лучше всего аппроксимирую­
щей: зависимость выходной частоты от уп­
равляющего на·пряжения.
Амплитуда выходного сигнала. Полный
размах сиmала, получаемого на выходе.
Напряжение н.асыщения. Выходное на­
пряжение на коллекторе транзистора Q23
ИС, когда он открыт. Измеряется при втека­
ющем токе 2 мА.
Время н.арастания и спада сигнала.
0,22
0,2 0,22 0,2 0,22
2,0
5,0 l,S
3,0
1,0
1,5
1,5
1,0
0,8
4 Меж.ду выводами 11 и 12 подключен
резистор 82 кОм. Коэффициент заполнения
для треугольного напряжения установить
50%. (Используйте Rл и Rв->
5
Выводы 7 и 8 соединены, Vsupply =
= ±10в.
.
!N)
--
-
ч-•,· ;_ -
•":, ~::-·"-'
-
:"
Время, необходимое для изменения выходно­
госигналаот10до90%илиот90до10%
его установившегося значения.
Линейность треугольного напряжения.
Относительное отклонение от прямой, наибо­
лее близкой к возрастающему и спадающему
колебанию треугольной формы.
Суммарные нелинейные искажения. Сум­
марные нелинейные искажения на выходе
синусоидального сигнала.


ГЕНЕРАТОРЫ,ТАЙМЕРь~счвтчики
145
""
ICL8038
Условия тестирования
Параметр
RA,
Rв,
Rъ, С1,
Ключ
Измерение
км
кОм
км
пФ
SWl
Ток потребления
10
10
10
3,3
Замкнут
Ток в
выводе 6
Диапазон изменения чм1
10
10
lO
3,3
Разомкнут
Частота,
вывод 9
Температурный дрейф
частоты
10
10
10
3,3
Замкнут
Частота,
вьmод 3
Дрейф частоты от напряжения
питания2
10
10
10
3,3
~нут
Частота,
вывод 9
Выходная амru1итуда4
синусоида
lO
10
10
3,3
Замкнут
Размах
сигнала
на выходе
2
треугольный сигнал
10
10
10
3,3
Замкнут
Размах
сигнала
1
на выводе
3
Ток утечки (выключен) 3
10
10
3,3
Замкнут
Ток
в выводе
9
Напряжение насыщения
(включен) 3
10
10
3,3
Замкнут
Напряже-
ние на
выводе 9
Времена нарастания
и спадаs
10
10
4,7
3,3
Замкнут
Форма
колебаний
на выводе
9
Регулировка коэффициента
заполнени~
Максимальная
so
1,6
10
3,3
Замкнут
Форма
колебаний
на выводе
9
Минимальная
25
50
10
3,3
Замкнут
Форма
колебаний
на выводе
Линейность :rрсуrоль_1юrо
напряжения
10
10
10
3,3
Замкнут
Форма
колебаний
на выводе
3
Рис. 3.3
IN


ICLBOЗB
Параметр
RA,
RB,
кОм
:кОм
Суммарные нелинейные
искажения
10
10
1 Верхнюю и нижнюю частоты можно
получить, соединив выводы' 8 и 7 (fhi) и
вывод 8 с выводом 6. Можно подать напря­
жение качания частоты на вывод 8
((2/З)Vsupply + 2 В ::;; Vsweep < V supp!y),
где I'sun'81y ·· полное напряжение пита~ия:.
tв<v+<зовили:!:5n::;
:$;Vsupply < ±IS В.
Нормально
замкнут
ICL8038
-
r'JiAIIA'З
~L, Cl,
Ключ
Измерение
кОм
иФ
SWI
10
3,3
Замкнут
Форма
колебаний
на выводе
2
3 Генератор можно отключить, подав на
вывод 10 ш1щ1яжение +5 В или -5 В.
4 ,\5ыход1iш1 амплщ:уда проверяется в
статике подачей на вывод 10 напряжения
+5 :\l, за1ем -5 В.
. :i Не контролируется; только для разра-
боток.
82к
с,
T330o_n _<fJ__
---&--------о·-·1ов
Схема тестирования
Рис. 3.3
(IN)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
ICL8038
5
69
ICL8038 3
10
11
122
с
821<
-.
-.-
.л.n.
'V\/
'\/\,
10
с.
147
.- ---- --- -1 -ov+
R
5
69
5
69
ICL8038 3
1CL8038 3
11
122
10
11
122
с
2к
~-----<--<">V-или общий ~------оV.... или общий
....__............__.._
__,..,V-или общи;;
Возможные схемы подк:Лючения внешних времязадающих резисторов
Рис. 3.4
llN)
ICL8038
v+
1к/
74
5
6 9 ...........- oJUL
8
ICL8038
. . . . .1.0~ __11~~12
__~~1_ 2~-~ ·l\J\ ;
10к
с
10к
v-или общий
Схема, обеспечивающая минимальные искажения синусоидального сигнала
Рис. 3.5
(IN)


148
ГЛАВАЗ
..
_,
_.._
..:..
.
.z
··'
-
''"; ,.'
::
IСLВОЗВ
А
v-t
в
v+
Rв
RL
Напряжс:ние
Rд
Rв
RL
Rд
кf11.1ания
чс7Сrоть
5
69
fifL
4
5
69
JUl_
8
ICL8038
3
8
ICL8038
·r
'-JM
2
10
11
122
10
11
12
с
81к
t_j
81к
-
v-или общий
v-или общ1j
Схемы для частотной модуляции (а) и качания частоты (б)
Рис. 3.6.
?-:
.."
~.
'
> - -.:;.,.. -
-
·~.!:'г:
ICLBOЗB
r-------------<r----o+158
15к
74
5
g,___
_..
8
ICL8038
IN914
11
102
.
:.
-·
~--·." ""
IN457
Коэффициент
~vv-.,=за,,.,полнения
1к
4,7к
4,7к
4
ICL8038
(IN)
~ ..... '.-.. ~-
+108
15к
10 к г---~-18
fN9J4
Частота
2N43917 i....- 0-8<f-<> Ст роб-и мл у лье
100к
с
- 158
.., r+158 (+108)
LJ -158(-108)
Стробируемый генератор
тональных посылок
Рис. 3.7
2Ок -15М
10
11
,0047
мк'Р
Перестраиваемый генератор НЧ
от20Гцдо20кГц
..~
(IN)
..........
-
'
· .....",..,. ..


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
149
ICLBOЗB
Симметрия на ВЧ
1к
к
'4,7к
1М
10к
100к
4
1000rfP
+158
б
5
Симметrия на НЧ
Выход
ICL8038
синусоидального
сигнала
10к
Сдвиг
Рис. 3.7
ICLBOЗB
Вход
Рис. 3.8
Функциональный
генератор
31---u
21----JIJ---+ --- -<. . _" "'--I
а.......:1о;.О__,;.;11~--1:.;;2~ 50 мк'i'
158
ЮОк
Искажения
синусоидального
сигнала
~
L---4--~--+-----_.______'"--Q --15B
Вход/ГУН
Фазовый
детектор
< ,·_
Линейный ГУН
R,
Сдвиг
чм
Реrулиров
ка частоть•
Выход
прямоугольного
колебан°ИА
5
.- - -! ..-- ......, Демодулированный 9
ICL8038
Усилитель
сигна Вход
1---t--оЧМ качания
~астаты ЧМ
10
11
'---у---=
ФНЧ
Времяза­
дающий
конденсата
2
Выход
треугольного
сигнала'
Выход
синусоидального
сигнал.:,
'lf\,
Регулиμvвка
си1-1vсоиды
Функциональный генератор, используемый в качестве
·стабильного ГУН в петле ФА11Ч
(IN)


150
ГЛАВА3
TL071, TL072, ТАА761С
\+
.-------......---------о Vcc
RF = 100 к0"1
11к
100 к
>--<111---<> Выход
·..
120
22 nФ
1 35к
100 к
500
·10 к
Генератор прямоугольного
сигнала 0,5 Гц
1к
111<
88,4К
Рис. 3.9
18 nФ
88.4><
б~inwt
18 пФ
88,4К
Генератор импульсов
18 к*
.- r:=:>-o -t 5 в
~........---Об СО•• . . ;i
V1к
!N 4148
18 к*
t15B
Резисторы, отмеченные звездочками, под­
бираются для ттолуч~ния симi1етричн01·0 сиг­
нала.
Квадр~tтурный генератор
(ТН).


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
LM111, LM139
R2
100 к
С1
RI
.100к
vcc= +5 в
RЗ
50к
0.1 мкФ ~---i----~
Кварцевый генератор
Вход напряжения,
управляющего
часто,-ой
100 к
50к
50к
200к
151
2к
100 к
vtc
>--'"- --<> е оЛЛ
out
'l'----i01f -- - --'
f=100 кГц
rенератQР
с кварцевой стабилизацией
Зк
5,1 к
100 к
Зк
>-+-~~-Овыход ;-lГ
'------------+--Овь1хо:У'v
Высокочастотный ГУН с диапазоном две декад"t
Рис. 3.10
(ТН)


2
ГЛАВАЗ
ПРОСТЕЙШИЙ ГЕНЕРАТОР С НАСЫЩАЕМЫМ СЕРДЕЧНИКОМ
Несдожные генераторы с минимумом
компонентов и преобразователи встречаются
в портативных многоканальных источниках
питания и электролюминесцентных или све­
тоотражающих Ж:КИ. Использование транзи­
сторов серии VPOI и VNOI устраняет необ­
ходимость в обычных базовых обмотках на
трансформаторе Tl и сопутствующих компо­
нентов, необходимых в схемах на биполяр­
ных транзисторах.
При включении схема благодаря положи­
тельной обратной связи принимает устойчи­
вое состояние и остается в нем до тех пор,
VN0104NЗ, VC0106N6
+12 в
Коммутирующий
элемент 10 Ом
пока трансформатор не дос·1·иn1ет состояния
насыщения. Как только трансформатор насы­
щается, ток, протекающий через резистор
10 Ом, резко возрастает до тех пор, пока
напряжение пн1·ания усилителя не упадет
ниже порогового напряжения полевого тран­
зистора. Как только МОП-трапзистор· начнет
закрываться, исчезновение _магнитного поля в
трансформаторе быстро перебросит эту схему
в другое стабильное состояние.
Двухтранзисторная схема из четырех.
компонентов для устройств большей мощно­
сти еще проще.
~'·
- .'.·
+12 в
10
Т1д
Т1в
Выходная обмотка
VP0104NЗ
•
YN0104NЗ
LLJ
200Т #Эб
IDG BBR7951-1
l._-_
___j
Рис. 3.11
Т1
VN0104N3
Т1с
rnВыход
+


.ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
153
ПРЕЦИЗИОННЬIЙ КВАДРАТУРНЬIЙ ГЕНЕРАТОР
ИС 4423 в качестве квадратурного гене­
ратора на частоту 20 кГц не требует ника­
ких внешних компонентов. Схема включения
приведена на рис. 3.12 .
Для управления частотой в диапазоне от
2 до 20 кГц схема подключения показана
на рис. 3.13. Сопротивление резистора R
можно вычислить по формуле
R = 3,785 f/(42,05 - 2 f),
где R - в килоомах, f - в килогерцах.
Для генератора с частотами ниже 2 кГц
следует использовать два одинаковых конден­
сатора и два одинаковых резистора, как ре­
комендовано на рис. 3.14 . Схему, представ­
ленную на рис. 3.14, можно использовать в
генераторах на частоты от 0,002 Гц до 20 кГц.
4423
Частоту можно вычислить из выражения
f = 42,05 R/(C + 0,001)(3,785 + 2R),
гдеf-вгерцах,С
-
в микрофарадах, R -
в килоомах.
Лучше всего выбрать емкость конденсато­
ра из табл. 3.1 в соответствии с нужным
диапазоном частот.
После выбора конденсатора необходимое
для получения нужной частоты сопротивле­
ние резистора можно найти из графика на
рис. 3.15 или по формуле
R = 3,78Sf-(C + О,00'1)/[42,05 -
-2 f(C + 0,001)],
rдeR-вкилоомах,f-в~ахиС-в
микрофарадах.
-·
'.•,
.
-~,> -
..
-Е
1
=
10 s1n 2ттf20k)t
r--,D-пE...,= 10 cos 2тт(20к)t
L
Квадратурный генератор на частоту 20 кГц
Рис. 3.12
~-
,.
•(.
- ""<,
4423
Q-158
1
11
Е
1
=
1О sin 2пft
4423
Е
2= 1Q cos 2ттft
з
R
Квадратурный ,rенератор,
программируемыи резистором
(ВВ)
·.··. .:.
.
·4 423
R
4423
R
в
с
~Е
1 = 10 sin 211·ft
с
._..~ Е
2"" 10 cos 2пft
Программируемый квадратурный
генератор на частоту 0,002 Гц
Рис. З.13
(ВВ) Рис. 3.14
(ВВ)
,;1 .•. ·-
.
-'.


154
4423
Рис. 3.15
::;
о
ri
о
1-
"
"м
~
'"
"I
-~I
ro
Таблица 3.1.
-.
10000
1
1
'
,
J
/
'
/
.7
/
/
/
,
1000
,
/
/
,
,
"
Pt/
7
/
/
/
/
~~/
/
,
/
/
7
-(::)-,
._<;::),
",
"
~~."'~
-~
~-,
/
/
7
\:>У
7
100
/
/
"
/
/
/
10/
v
v
,,,
/
/
-
1
0,001 0,01 0,1
1
10
100 1000 10000 100000
Частота, Гц
График для выбора резисторов
' -"~-
Номиналы конденсаторов, сооrветствующие диапазону частот
f
20-2кГц
2-0,2кГц
200-20Гц
20-2Гц
с
о
10 нФ
0,1 мкФ
l мкФ
f
2 -0,2Гц
0,2 - 0,02 Гц
0,02 - 0,002 Гц
с
10 мкФ
100 мкФ
1000 мкФ
Схему можно нагружать на два ТГЛ- или ДТЛ-входа.
'
'
ГЛАВА3
(88)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
LM111
R1
20 1<
><---+-О Выход прямоугольного
f\4
39к
1•
L____
-
____..
сигнала
Несинхронизированный мультивибратор на час'rоту 100 кГц
""'
Рис. 3.16
LM101A, LM201A, LМЗО1А
Вr..1ход
си1-1усои.::~.апы{ого
Генератор синусоидального сигнала
10 кГц
Рис. 3.17
R1
Выход с низким
--+---·..._сопротивлением
Низкочастотный генератор
прямоугольных колебаний
155
(ТН)


156
ГЛАВА3
СХЕМА ТАЙМЕРА 555
Монолитная ИС таймера 555 представля­
ет собой высокостабильное устройство, позво­
ляющее получать точные временные задерж­
ки или стабильные колебания. Дополнитель­
ные выводы ИС обеспечивают запуск или
сброс схемы, если это необходимо. В режи­
ме времt:нной задержки временной интервал
Тf)ЧНО определяется номиналами внешних ре­
зистора и конденсатора.
При работе в режиме несинхронизиро­
ванного генератора частота собственной rеiiе­
рации и коэффициент заполнения точно ус-.
танавливаются двумя внешними резисторами
и конденсатором.·
Схема может запускаться и сбрасываться
спадающим сигналом, выходной каскад мо­
жет работать с токами до 200 мА или уп­
равлять ТТЛ-схемами.
ОСОБЕННОСТИ
Выдержка времени в диапазоне ·от не­
скольких микросекунд до нескольких часов.
Работа в режимах одновибратора и не­
синхронизированного генератора.
NE55'i, SE555
И11форм.i1ция для заказчика
Имеются изделия с большими отклонениями.
Тип
Температурный
Реrулируемый коэффициент заполнения.
Втекающий и вытекающий выходной ток
200 мА.
Температурная стабильность 0,005%/ 0 С.
св-11
2
6
диапазон
Тип корпуса
4
DP
От о до +70°С
х
NE.555
SJE555
NJE5551
От -55 до +125°С
х
От -40 до +85°С
х
Пример заказа: NJE555DP, NE.5551 DG
Предельно допустимые значения
Напряжение истрчника
питания VСС• В
Выходной ток lout• мА
Рассеиваемая мощность
PtoJ• мВт
Рабочий температурный
диапазон Toper•
0
С
SJE555
NJE.555
NE555l
Температурный диапазон
при хранении Тstg•
0
С
Рис. 3.18
18
200
600
От -55 до +125
ОтОдо+70
От -40 до +85
От -65 до +150
DGFJ>н
х
х
х
х
х
х
1 Общий
2 - Запуск
3 - Выход
4 - Сброс
СВ-98
СВ-342
S Управляющее напряжение
6 - Порог
7 - Разряд
в-Vcc
Расположение выводов
(вид сверху)
(ТН)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
.' ... _,-1 ·. ·--~
NE555, SE555
Q5' Q6
Порог
R1
10к
Рис. 3.18
..
,...-
А5
А8
0,8 к
6.4 к
R2
5к
011
s Управляющее
напряжение
09
ав
023
R7
7,5 к
010
020
019
R4
018
5к
А9
7,15 к
Принципиальная схема
-----~--
Vcc
Порог
А.
Триггер
Заnуск
за...nрет/сброс L.:t>--~ 3 Выход
Сброс
--- &---
--
-
Земля
Блок-схема
1
_I
157
в
Vcc
R10
4,9к
Разряд
014
(ТН)


158
Электрические характеристики при Тamb
(если не указано иное)
мин.
Напряжение питаиия V СС• В 4,5
Потребщ1емый ток
(RL =оо)• IсомА
Выход О, V<fiC = +5 В
Усе= +15
Выходl,Vcc=+5в
Временная погрешность
(одновибратор)
<Rл=l -100кОм,
С= 0,1 мкФ)
Начальная точность2, %
Дрейф от температуры,
10-6 l/°C
Дрейф от напряжения
питания, % /В
Временная погрешность
(мультивибратор)
<Rл,Rв=l -100кОм,
С=0,lмкФ,Vc~=+15В)
Начальная точность , %
Дрейф от температуры,
10-6 l/0 c
Дрейф от напряжения
питания, %/В
Уровень управляющего
напряжения УСС• В
9,б
Усе= +15 в
vcc=+5в
2,9
Напряжение порога Уth• в
Vcc=+15В
9,4
vcc=+5в
2,7
Ток порога3 Ith• мкА
Напряжение запуска vtrig• мкА
vcc=+15в
4,8
vcc·= +5в
1,45
Ток запуска .<Ytrig = О т
1trig• мкА
Напряжение сброса4 V reset• в 0,4
Ток сброса Ireset• мА
Vreset = О,4 В
Vreset=ОВ
Выхоnное напряжение
низкого уровня VOL• В
Усе=+15в,Isink=10f1A
1sink = 50 мА
Isink = l00 мА
Усе= +5 в,
If.ink = 200 мА
sink=8мА
1sink=5мА
Выходное напряжение
высокого уровня УОН• в
vcc=+15в,
ГЛАВА3
= +25°с,Vccот+5дd+15в
SE555
тип.
3
10
2
0,5
30
0,05
1,5
90
0,15
10
3,33
10
3,33
0,1
5
1,67
0,5
0,7
0,1
0,4
0,1
0,4
2,0
2,5
0,1
0,05
макс.
18
5
12
2
100
0,2
10,4
4
10,6
4
0,25
5,2
1,9 -
0,9
l
0,4
l
0,15
0,5
2,2
0,25
0,2
NE555, Е5551
f.:!ИН.
тип.
макс.
4,5
16
3
6
10
15
2
l
50
O~l
2,25
150
0,3
9
10
11
2,6
3,33
4
8,8
10
11,2
2,4
3,33
4,2
0,1
0,25
4,5
5
5,5
1,1
1,67
2,2
0,5
2,0
0,4
0,7
1
- 0,l
0,4
0,4
1,5
0,1
0,25
0,4
0,15
2,0
2,5
2,5
0,3
0,4
0,25
0,35


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
'sourcc = 200 "4
·
I~urce = НЮ мА
'се""+sв,
I'sourcc = 100 "4
·
Ток утечки вывода разряда,
высокий выходной
уровсиь Idis (off), нА
:Напряжение насыщения
вывода разряда5 Vdis <s1:1 !) , мВ
"се==+15:в,Idis=1~ мА
vсе = +4,5 в, Idis = 4,5 ,,,'!д.
Время нарастания
выходного сигнала tr, нс
Время спада
выходного сиrnала tr, нс
мин.
13,0
3
SE555
тип.
12,5
iЗ,3
3,3
1
ISO
70
100
100
159
NE555, Е5551
макс.
мин.
тип.
макс.
12,5
12,75
13,3
2,75
3,3
100
1
100
ню
100
80
200
200
100
300
200
100
300
·-----·------------------------
1 Ток, потребляемый от источника пита­
ния, при высоком уровне на выходе обычно
меньше 1 мА.
2 Измеряется при VСС = +5 и +15 В.
3 Этот ток буде·r определять максиммь·­
ное значение Rл + l:(в; при работе от
+15 В суммарнаsх величина R не должна
превьuпать 20 МОм.
NE555, SE555
i 150-----------~~
«i
u
.о
;. 1251---1---+---l---J---+---
~~
~ 100'---< - - -'
:s:t:
..,
~ 75'--'---'
"
"
"'а:
ro
:i:
.о
:;)
:;
"':i:
,
"
::;;
1 ь=+ 70°С
Оа.
о
0,1
0,3
Миниrо..11альнаР. ам11литуда импульса заг.·уска (х · V се)
Минимальная длительнос1ъ
импульса, необходимая для запуска
4 Указывается при ВЫСОКОМ· уровне Hli
в.1юrf запуска.
Никакой защиты от чрезмерного тока
через вывод 7 нс требуется, значение рассе­
иваемой корпусом мощности не будет превы-
шено.
0L--"---'--'----'--''--.l.-...J....~-'---'
5
10
15
HailpP.w.eниe питания. В
Зависимость потребляемого
'Jl'OKa от напряжения питания
(ТН)


•vv
NE555, SE555
ai
"r
С1>
~ 1,8
Q_
~ 1,6
~ 1,4
"о
11''
г-таmЬ S5°C
''1
'
':)'"
1 :~ь=+2 v
t-'8f11
~
'
х
1,2
:;;
aJ
.
Т ь-+1213'С
~am
1,0
~ 0,8
r
"'~
"t:
0,6
~ 0,4
r
~
_..,,,
j.-
...
.......
-
/
-
-
-·
~ 0,2
~о
5В<Vсс<15в
1
1111
~ 100
Ток источника, мА
Зависимость высокого уровня
выходного напряжения
от втекающего выходного тока
II)
~ 1D°
r
"'
*а:Q_
t:
"'r
"''i! 10-
"~
:;;
II)
'fc-'-+10 В
1
1
-
5-0,....._
-
Тать=- с.. ....
J
Таmь=+25оС
/.
~т
~
t~ am~125:~ ~ -
~
_....~
~
2
Втекающий ток. мА
Зависимость низкого уровня
выходного напряжения
от вытекающего выходного 1'ока
\
ГЛАВА3
Vcc=+58
Тать-- 55°С
II)
1
ai 10°
"r
, Таmь=+25' С J.
J t;:::F ....
'!Тать-
"'
"'
а:
Q_
t:
"'r
.
'
1
1
+125°С
,
8 10-
r
1
//
1--"
"о
х
:;;
II)
II)
.J'
·~
2
Втекающий ток, мА
Зависимость низкого уровня
выходного напряжения
от втекающего выходного тока
Vcc=+ 5 В'
-
С1> 100
"
Tam =-55°С
'
А
r
~а:Q_
t:
"':z:
-
~Тать, 25"С
_, ,...
'
1
'
~~
1 Таmь=
.J'
+125°С_, ~'Р'
~
2
Втекающий ток мА
Зависимость низкого уровня
выходного напряжения
от втекающего выходного тока
(ТН)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕГЧИКИ
NE555, SE555
1,015
s
j 1,010
а.
"
""'; 1,005
::;
"а.
m
"о
"'
"
"
"
,_
s
u
о
"'
,_
о
1,000
0,995
0,990
--.L
-L
-
r--
0
•
985
-50-25 о 25 50 75 100125
Температура. 0с
1,015
s
j 1,010
а.
~
; 1,005
::;
"
g- 1,000
"'о
:;:
":i) 0,995
,_
s
u
о
"'
,_
о
0,990
.
1
161
\
\
\
L--1.---·
\
i-
5
10
15
20
НапрАжение питаниА, В
Зависимость времени задержки
от температуры
Зависимость времени задержки
от напряжения питания
u
:i:
а:
s
:i:
"r
"'
а.,_
u
8.
"u
"'а.
а:
::;
"а.
ro
о
0,1 0,2 0,3
·9,4
1\.1инимапьная амnлитуда импульса запуска ( х V се}
Зависимость времени
распространения от амплитуды
запускающ~го импульса
(ТН)
.....


162
NE555, SE555
Vcc
1
1
1
,J.
ALI 1
у
4
1
1
1
Выход
з
1
1
,1.
ALJI
~·1
1
~J.(1•'•'-• ,\
ГЛАВАЗ
СТАНДАРТНЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ
J
Vcc
NEliii&
SElili&
1
,1,
AL 11
Ад
..,
1
4
8
1
2
7
NEliii&
SEliii&
з
6
1
1
5
,.,
ALI 1
у
10 нФ
с
1
1
Режим одновибратора
Рабочая частота 1,44/(Rл + 2Rв>С. Rл
и Rв в килоомах, С в микрофарадах.
Ад
7----
6--....--
2
Режим мультивибратора
(ТН)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
163
NE555, SE555
1'
.,
.,~
t,,.
'
'·"
•20
-
•69-
'
г
12 7 "'"'
t
D•N
с- С-23 ТО-99
•
~56
•06
0.74
".
0 775
121 ...0"
-по- г---
'
~Q_401
'
0>08
ТО-99
F 101
JfOEC
S1JELESC
•
? 1!i•
т
· r·r ·1·
СВ-11
-
SE"ICOl\IDUCTO"S
СВ-98
СВ-11
ПО-99)
Н - металлический корпус СВ-11
(ТО- 99)
DG - керамический корпус СВ-98
DP - пластМассовый корпус СВ-98
&5m '
t---.......,;.--+--4--hг-+
1
.soa...,-
г
L~.
OIN
ASOD
с"
ОА ТА
JEDEC
11 1 Norn1NI dimtnlюn
121 Tru•........,,к.11 ро111юn
'
F 116А С8-98
S1IELESC
(ТН)


164
NE555, SE555
•
СВ-342
•FP - миниатюрный пластмассовый кор­
пус СВ-342
0О]
.----
i . ,..i..c__~~~.,,...,--.
1
~
02
.L
O•N
. СЕ1
11
.11
1.
1
~ _ ___!_LL_
-
_"
'°'
S08
()АТА
о"
JEDEC
m,n
S1TELE~
о1'
о 165
'
СВ-342
... _.
SEMICONOUCTOAS
ГЛАВАЭ
(ТН)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕГЧИКИ
165
СДВОЕННЫЙ ТАЙМЕР 556.
ИС сдвоенного таймера NE556/SE556
представляет собой высокостабильное устрой­
ство, позволяющее получать стабильные вре­
менные задержки или непрерьшную генера­
цию.
ИС NE556/SE556 представляет собой два
таймера 555. Оба таймера работают незави­
симо друг от друга, имея лишь общие выво­
ды питания v се и земли.
При работе в качестве несинхронизиро­
ванноrо генератора частота собственных ко­
лебаний и коэффициент заполнения точно
устанавливаются двумя внешними резистора­
ми и конденсатором.
Схема может запускаться и сбрасываться
спадающим сиrnалом; выходной каскад мо­
жет работать с токами до 200 мА или уп­
равлять ТГЛ-схемами.
Особенности
Заменяет два таймера NE555/SE555.
Выдержка времени от нескольких микро­
секунд до нескольких часов.
Работа в режиме одновибратора и несин­
хронизированного 1-е.нератора.
NE556, SE556
Тип изделия
NE556C
SE556M
Температурный д1<1апазоц
ОтОдо+70°С
От -55 до +125 °с
Примеры заказа: NE556CDP, SE556MDG
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗЧИКА
Имеются изделия с большими отК.лонени-
ями
1 - Разряд
2 - Порог
9 - Выход
10 Сброс
Регулируемый коэффициент заполнения.
Втекающий и вытекающий выходной ток
200 мА.
Температурная стабильность 0,005%/ 0 С.
. ·'-~.
Тип корпуса
DP
DG.
FP
х
х
х
·х
...
3 - Управляющее напряжение
4 - Сброс
11 Управляющее напряжение
6 - Триггер
7 - Общий
8 - Триггер
12 - Порог
13 - Разряд
14-Усе
Расположение выводов
(вид сверху)
(ТН)


166
NE556, SE556
R1
3,25 к
R4
13.4 к
2 Порог
,
R2
1.35 к
RЗ
3,25 к
Напряжение источника
питания VСС• В
Выходной ток I011 t, мА
Рассеиваемая мощность
PtoJ• мВт
Рабочая температура
окружающей среды Toper•
0
С
SE556
NE556
температурный диапазон
при хранении Тstg•
0
С
+18
200
600
От -55 до
+125
ОтОдо
+70
От -65 до
+150
Предельно допустимые значения
011
RB
1.2 к
~-<с019
t--+-Н.01в
RЗО
О.43 к
R7
5,06 к
RЭ
100
'-----1-~ОЗО
з
Управляющее напряжение
к
•
Запуск
Принципиальная схема
•
(1/2 NE556)
1, 13 - Разряд
2, 12 - Порог
З, 11 - Управляющее
напряжение
4, lO - Сброс
5,9 -Выход
6, 8 - Запуск
7·-
Общий
14-Vcc
Цоколевка ИС, корпус СВ-2
R12
Вк
R16
6.4 к
R14
6.4 к
ГЛАВАЭ
14
vcc
Выход
Разряд
(ТН)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
NE556, SE556
Элеrсrрические характеристики при Тать = +25 °с. V от +5 до +15 в
(если не указано иное)
NE556
Мин.
SE556
Тип. Макс. Мин.
Тип. Макс.
Напряжение питания VСС• в
4.5
18
4.5
16
Потребляемый ток
RL=ОС? >1 Icc· мА
Низкий уровень
Усе= +5 в
6
10
6
12
Усе= +15 в
20
24
20
30
Высокий уровень
Усе= +5 в
Временная погрешность
4
4
(одиовибратор)
~от1до100кОм,
= 0,1 мкФ
Начальная точность2, %
0,5
1,5
0,75
Дрейф от температуры, lo-6; 0 c
30
100
50
Дрейф от напряжения
\
питания, %/0 С
0,05
0,2
0,1
Временна11 погрешность
(мультивибратор)
~·Rвот1до100кОм,
= 0,1 мкФ, Ус~= +15 В
1,5
2,25
Начальна11 точность , %
Дрейф от температуры, 10-б; 0 с
90
150
Дрейф от напряжения
питания, %/В
0,15
0,3
Уровень управляющего
напряжения VCL• В
vcc=+15в
9,6
10
10,4
9
10
11
Усе= +5 в
2,9
3,33 3,8
2,6
3,33 4
Напряжение порога vth. в
Усе= +15 в
9,4
10
10,6
8,8
10
11,2
vcc=+5в
2,7
3,33
4
2,4
3,33 4,2
Ток порога3 Ith • мкА
0,1
0,25
0,1
0,25
Напряжение запуска Vtrig• В
4,8
5
5,2
4,5
s
5,S
Усе= +15 в
Усе= +5 в
1,45
1,67
1,9
1,1
1,67 2,2
Ток запуска (Vtrig = О)
0,5
0,9
0,5 2
~g· мкА
апряжение сброса4 Vreset• в 0,4
0,7
l
0,4
0,7
1
Ток сброса Ifjset' мА
·
Yreset = 0,4
0,1
0,4
0,1
0,4
Yreset=ОВ
0,4
l
0,4 l,5
167
(ТН)


168
NE556, SE556
,
Выходное .напряжение
низ~ого уровня УOL• В
VСС=+15В,Isink=10мА
lsink = 50 мА
Isink = 100 мА
Isink = 200 мА
Усе=+5в, Isink=8мА
lsink=5мА
Перепад выходного
напряжения (высокий
уровень) VОН• В
Усе = +15 в, 18011rce = 200 мА
Мин.
_,
.
SE556
Тип.
0,1
0,4
2,0
2,5
0,1
0,05
12,5
ГЛАВАЗ
NE556
Макс. Мин.
Тип. Макс.
0,15
0,1
0,25
0,5
0,4
0,75
2,25
2
2,75
2,5
0,25
0,3
0,4
0,2
0,25 0,35
12,5
Isш1rce = 100 мА 13
13,3
12,75
13,3
VСС = +5 В, 1source = 100 :мА
Ток утечки разряда
3
3,3
(выводы 1 и 13) Idis (off)' нА
Напряжение насыщения ,
разряда (выводы 1 и 13)
Vdis (sat)' мВ
6
Усе=+1sв,\=15мА
Усе= +4,5в, =4,5мА
Время нарастания
выходного сигнала ~· нс
Время спада выходного
сигнала 1t• нс
Взаимное согласование5
начальная точность2, %
Дрейф от температуры, lо-б;ос
Дрейф от напряжения
питания, %/В
1 Ток, потребляемый, когда на выходе
высокий уровень, обычно менее 1 мА при
Ус<;= +5 в.
Проверяется при У СС = +5 и +15 В.
3 Определяет максимальное значение
Rл + 'Rв при работе от +15 В. Максималь­
ное значение R = 20 МОм.
4 Указывается при выfоком уровне на
входе запуска.
2,75
3,3
1
100
1
100
150
180
70
100
80
200
100
200
100
300
100
200
100
300
0,5
l
1
2
+lo
+10
0,1
0,2
0,2
0,5
s Характеристики взаимного согласования
относятся к разности точностных характери­
стик каждой секции таймера.
6 Никакой защиты от чрезмерного тока
через выводы 1 и 13 не требуется. Значение
мощности, рассеиваемой корпусом, не будет
превышено.
(ТН)


NE556, SE556
1,2
11111
Ycc=t-15 В
'
,
'
о11
Таmь=+125 с
'
'
111
Ъn ь=-г25°С- ,__ ~
J
J/
J
j
. J л"mь=-551
~
0,1
0,2 0,3
Минимальная амплИтуда
импульса запуска ( х V се)
0,4
Минимальная длительность
импульса, необходимая для запуска
2,0
1,8
а:1
1 ,,; 1,6
а:"
~~1"4
"'"'
\i: ~ f,2
с:"
.
"'"' 1о
"
:i:
•
:t: "'
*~ 0,8
~~0,6
i:: )(
:I~0,4
1111
_, _,..
Tamb 55°С
'
..
Таmь=+250С
~ !-- ......
'
7
Таmь=+1250С
1-
....
-г5В~Vсс,;; +15 В
0,2
о
10°
101
Вь1текающий ток, мА
Зависимость высокого уровня
выходного напряжения
от выходного вытекающего тока
10'
"'
~ 10°
"'а:
Q.
t::
"':t:
"'
:\:! 10-
"'о
1
х
.D
ID
Tam
'
Tamb +25°С
~
... ~
Усе +10~
+125· с
~,
," /V
~ r;:; "Татр=
-55 с
''
2~V'
10- о
10
101
вrекающий ток, мА
Зависимость низкого уровня
выходного напряжения
от выходного втекающего тока
"'о,_
'"::;;
:;;
"'а:
с:
1D
"'Q.
,_
о
с
81---f--f--f--f--1---1-7"'~!-7"'~
6/-il--l--f-i~7"f'---+-f-"'f---"-j
21--+--+---l--l----+~I---!-+---+--~
O'--.c.._J_J_....__,_--'-_,_-'---'--~
5
10
15
Напряжение питания, В
Зависимость потребляемого
~ока от напряжения питания
(каждая секция)
10'
Усе +~В
'
1
"'
~10
о
1 h~55"C~'
~а:
Q.
с:
"':i:
>-Tamb +f25° с" ,
,
.
"'
._,
'Е 10
~х
::;;
"'
./
-2[/
1~"'.
1>m
~
1~~
10'
Втекающий ток. мА
+25 ос
Зависимость низкого уровня
выходного напряжения
от выходного втекающего тока
10'
"'
~
~ 100
~-t::
"':i:
f:::::= Vcc +15~
1=1
'
L
amb +125°С ~
'1
"
"
1/
"
аmь-
'
Tamь=-i-125° с ь..:::::: ~ -55ЫС
"'
'Е 10-
"'а
х
::;;
ID
2-::/"
10- о
10
·-
"""'~
10'
Втекающий ток, мА
-
Зависимость низкого уровня
выходного напряжения
от выходного втекающего тока
Н)


l7U
NE556, SE556
1200
и
:- 1000
s
r
~ 800
а
t;
11111
Таmь=+25оС
Vсс-+5-в
1/
~
.. ..
1)
!f
/
'
8. 600
"и
а 400
J /vcc=+108
+158
"'
".
iE
~ 200
"'
"'
о
о
~
.. ..
i-"'
с..'
о,1
0,2
0,3
Минимальная амплитум
импупьса запуска (х vсе)
Зависимость выходной
задержки распространения сигнала
от амплитуды запускающего
импульса
10~
~о
r
<:!
13.
м
"'CD
а.::;; 10
а:-
s"'
rа.
~t
=
~
Vcc-+158
11
_!11111
1. 11111н
Tamb +125 С
\111
w
Tamb +25°С
~
",,
"s
им
"'r
/Тат
~*ь=-55 с
;а10
s1-
r
"'iE
а:
Q.
с:
"'
1~ ~~
I
102
10-
о
1
Втекающий ток, мА
Зависимость .напряжения
на разрядном транзисторе
(выводы 1, 13)
от втекающего тока
и
r
Vcc=+158
f'ЛАВА.3
а: 10001-1--+-+-+--+-+-+-+-+-l~l-hl!A--I
s
r
"'
r
~
Минимальная амппитуда импульса
запуска. В
Зависимость выходной
задержки распространения сигнала
от амплитуды запускающего
импульса
CD
а: ::;;
s"
rа.
Усе +58
"'"
Tamb +125°С ~
111
,
111
~
~~ 102
""
им
~ Tamb + 25°С
"'r
r"'
"' Q.
"
1-
~е
~~ 10
1
Q. <:!
"
а:
"'
Q.
I:;;
Q.
о
102
1cr
."_
"'Таmь=-55°С
1111
111111
100
Втекающий ток. мА
Зависимость напряжения
на разрядном транзисторе
(выводы 1, 13) от втекающего
тока
(ТН)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
NE556, SE556
4(10)
6181
Выход
519)
tl = 0.693 Ад.С
f=
t1+t2
vcc
14
1( 13)
1/2
NE556 2112)
SE556
3111)
7
Rв<-1-Rд
2
t2
t1
Ад
51 kП
АВ
.
22kfl
с
Генератор с 50%-ным
коэффициентом заполнения
А1
Сброс 4 vcc 14
Запуск
Выход
Запуск
б
Разряд
5
1/2
NEli66
Упра-
SE!'i66
впение
2
Порог
з
CI
0.01
7 Общий мкФ
•=1.1 А,_с1
Первый таймер используется в качестве
одновибратора и опредеЛяет продолж:итель­
ность посьmки после срабатывания его от
полож:ительного импульса на выводе 6. Вто-
171
Vcc
Ад
4110)
14
Запуск
618)
1(13)
1/2
NE566 2(121
SE556
Выход
5191
31111
7
Вход модуляции
Широтно-импульсный :модулятор
(ШИМ)
1
+158
vcc 14
Ад
Сброс
13 Разряд
10
Порог
АВ
1/2
NЕ5б6
Выход
SЕ5б6
9
С2
Обсt\иЙ 7
мкФ
Общий
рой таймер запускается высоким уровнем от
одиовибратора. Он включен по схеме муль­
тивибратора и определяет частоту тональноu
ПОСЬU!КИ.
Генератор тональных посылок
(ТН)


172
..
·•.
..
NE556, SE556
"се
RLо
41101
14
Запуск
6(81
1(13)
1/2
NElil!il
SE&li8
Выход
5191
2(121
r1:
7
RL lJ 10НФ
с
1
Режим одновибратора
mm
О•
199rflO•
b!L
•
(1)
OIN
'
дSОВ
ТО-116
ТО-116
F 105
СЕ•
()АJА
JEOEC
Slft:tfSC
ГЛАВА3
vcc
,J.,
•1
Ад
AlJi
'r'
4(101
14
1
1(131
1/2
Выход
5191
NE!i66
Ав
1
5Eli66
п
21121
RLI 1
~с
.. ..
1
., .О,01НФ
-&-
t1 = 0.693 (Ад +А 6 )С Высокий уровень
t2 = 0.693 А6С
на выходе
Низкий уровень
на выходе
t1
Рабочая частота f ~ 1,44/(Rл + 2Rв>С.
14 "'"'
СВ-2
'1НО111SО111
Sfllll•CO~OUCIORS
Режим мультивибратора
СВ-2
IT0-1161
DP - пластмассовый :корпус СВ-2
ТО-116 ,
DG - керамический :корпус (,iJ-2
ТО-116
iTH)


NE556, SE556
•-." ·1 •:•!.1.r.i . '.
11111
.
081um .J
°'~
5014
-'
-"
CEI
DA ТА
JEDEC
СВ-511
О•
m•"
о1
02
l 15tnQl/I.
SITELESC
14•.м
'
СВ-511
-
SEMICONDUCTQRS
FP- миниатюрный пластмассовый
:корпус СВ-551
/
(ТН)


174
ГЛАВАЭ
ICM7242
Дnя заnуска цикnа нажать S 1
·1
1
Заnуск_п._______________________
\--128RC --\,_______________
Выход А\
1
\а
128RC
•1
Выход В
1.128~,
Выход С
1
1•
128RC
·1
Выход о
1
Время
Время
,...._вкnючениЯ
включения В
_. . (_ Время ..J
ВремА включени
81<Лl(l'fения С
А
Следует подобрать RC для получения
желаемого времени включения в каждом
таймере ICM7242.
ИС используется в управлении процесса-
о
ми, в автоматике, электропневматических
приводах, и др.
Запускающий импульс должен быть ко­
роче, чем время включенця.
Рис. 3.20
Последовательный таймер
(IN)
ICM7242
Использование ИС ICM7242
в качестве счетчика пульсаций
(делителя)
Рис. 3.21
Низкочастот!JЫЙ генератор
опорнои частоты
(IN)


-ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
ICM7242
П
Вход запуска
. .. . J L-...il--------- - (вывод 61
11111IIIIIIIII _выходвременной
базы (вывод 81
~jlЛ_ILЛГ -выход 2 (вывод 21
-Выход 128/256 (вывод 3)
L_ -~·i 1
~RC "i""
175
v.·
DO
l. 12gRc-1. . .1
-- --
(режим мультивибратора)
-Выход 128/256 (вывод 3)
(режим одновибратора)
Запуск __fl _ Вывод 6
-t
Выход временной базы ---1 -11 -1 -Jl""/ll l/lt Вывод 8
Формы колебаний на выходах
ICM7242
Рис. 3.22
ICM7242
4-J/2-разрядный
ЖК-индиt'l"~·ор
/пппг1 5ВР
ООГtО
~------1·2,3,4
29 сегментов
6-27
'----------137-40
!СМ7224А
Выход ~ ВыводЗ
Ре.хщм одновибратора
1 Необяза- 100 К часы/минуты
-. L- тельный
-то-220 пф !.~-
_
_.
Минуты/секунды
Пауза
(IN)
Прецизионный таймер с двух.часовой выдержкой
Рис. 3.23
(IN)


176
ГЛАВА3
МОЩ~ЫЙ ТАЙМЕР СО СБРОСОМ
Отключение нагрузки в цепи постоянного
тока rю истечении заданного времени реали­
зуется просто, если использовать МОП-тран~
зисторы VPl220 с максимальным током за­
твора 100 нА и широкой областью безопас­
ной работы. Таймер включается при замыка­
нии ключа SWI и напряжении на затворе
-15 В. Cl совместно с R3 определsiет скоро­
сть спада напряжения на затворе и времен-
VP1220N1
+150 в
R1
1(iK
R2
100К
01
С1
'
100мкФ :и
ной интервал, в течение которого нагрузка
включена. Конденсатор разрядится, когда Dl
(с малыми токами утечки) проводит, если
ключ SWl разомкнуть во время отработки
временного интервала.·
Включение терморезистора с линейной
характеристикой последовательно с Rl поnь1.
сит точность в широком диапазоне условий
эксrщуатации.
s
VP1220N1
15 В Интервал
3 часа
пуск -rБыстрое
SW1
отключение
Общий О--~..._---------------40.,.
-
Нагрузка
j60Вт1
1
Рис._ 3.24
(SU)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
177
ПРЕЦИЗИОННЫЙ ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ КМОП-ТАЙМЕР
(О - 99 С/МИН)
ИС ICM7250 удобио применять в качест­
ве лабораторного mймера для индивидуаль­
ной сигнализации об окончании установлен­
ного интервала времени.
Собранный по схеме, приведенной на
рис. 3.25, таймер может точно отрабатывать
предварительно установленный временной
интервалотОдо99силиотОдо99мин.
5-В зуммер сигнализирует оператору об
окончании временного интервала.
Схема работает следующим образом.
Сначала с помощью переключателя Sl выби­
рается временная база (секунды или мину­
ты), затем двумя кнопочными поворотными
JCM7240, JCM7250, JCM7260
переключателями S4 и SS устанавливается
необходимое значение в диапазоне от О дО
99. Наконец, нажатием кнопки S2 запуска­
ется таймер. Одновременно сбрасывается схе­
ма делителя частоты, управляемая кварце­
вым резонатором, запускается ИС ICM7250 и
начинается счет. ICM7250 считает до тех
пор, пока не будет достигнуто предвари_тель­
но установленное значение, после чеrо она
сбрасывается, на выводе 10 ИС CD4082B
появляется разрешающий сигнал и включает­
ся зуммер. Отключается зуммер нажатием
кнопки sз.
Кварц 32,768 кГц
Voo
27п'Р
Vss
13Г--UI--~
~CD4082B
VDD
Рис•.3.25
20М
168'="
11
10
CD4060B
14
~DD
~Нz 1
- --._ CD4024B
Сброс
12
1 импульс/мин
1 импупьс/с
10.~к'Р
~=--1-------'1""11 Запуск
50к
ICM720EiHPE
----'10""' Сброс
913
""б"---оVоо -
87654321
10к -Выключен
О-счет
Sko----<N00
Двухдекадный барабанный
Сброс зуммера
двоично-десятичный
' 50к
переключатель
(IN)


178
ГЛАВАЗ
МИКРОМОЩНЫЙ ИНТЕРВАЛЬНЫЙ ТАЙМЕР,
УПРАВЛЯЕМЫЙ МИКРОПРОЦЕССОРОМ
Программируемый двоичный КМОП-тай­
мер ICM7240, дополненный несколькими не­
дорогими ИС серии CD4000, может функци­
онировать в качестве недорогого реле време­
ни, управляемого микропроцессором.
Устройство, показанное на рис. 3.26, ра­
ботает следующим образом. Микропроцессор
выдает на свою шину ввода-вывода 8-бито­
вый двоичный код (двоичный код требуется
для программирования ИС ICM7240), сопро­
воЖдаемый четырьмя импульсами записи
WRIТE, поступающими на десятичный счет­
чик СD4017В. Первый импульс сбрасывает
8-битовый регистр-защелку, второй стробиру­
ет двоичный код в этот регистр, третий за­
пускает ИС ICM7240, активизируя ее цикл
выдержки времени, и четвертый сбрасывает
десятичный счетчик..
ICM7240, ICM7250 ICM7260
.
Одновиб
пре
ратор сигнала
рывгния )Voo
Voo
'
10мкс ~~15к 10к'>
J1_
'
....
::J,Q91мк't' _
Прерывание к
микропроцессор
по завершении
времени работь
~
у
"
(
}izCD400;B 'l,2Ci5Z'OOI
1
i
Сброс
Строб-и
Зап
-J;;.1 l--
мкс
мпульс
уск
Сброс
""
Сброс 1L
Запуск11
Запуск
Сброс 1:13
Строб-Z'L
импульс
"
1"
Десятичный
8
Затем IСМ7240 отрабатывает временной
интервал, определяемый параметрами RС-це­
почки, подключенной к выводу 13, и пред­
варительно ус-щновленным двоичным кодом
на выводах l - 8 . По окончании запрограм­
мированного временного интервала срабаты­
вает одновибратор сигнала прерывания, ин­
формируя микропроцессор о том, что запрог­
раммированный временной интервал окончен.
С резистором 10 МОм и конденсатором
0,1 мкФ время цикла ICM 7240 равно 1 с.
Таким образом, микропроцессор может за­
программировать временной интервал от 1
до 225 с и, изменяя величины R и С,
можио установить большее или меньшее вре­
мя цикла.
Voo....,
у{м
.
9,1М
13
Программируемый
~v. 0,1 ~--
двоичныИ КМОП-таИмер
ICM72401PE
~'DD мк'РI
765
4321
2!1,\,gl>~. hC1'
211 IПJ>- 11•1
Четыре ключа
Четыре ключа
135612
135612
57911
17192123
3,15 Запрет
8-би то вы И регистр-защелка
J_
468101682022
от Y,:CD40001B
Сигнал записи
микропроцессо
счет'-lи к
Сброс~ -
I
ра
СЗР
МЗР
ь161.13 .
":"
VDD
'": "'
В-битовая шина микропроцессора
Рис. 3.26
(IN)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧВТЧИКИ
ICM7226 А/В
10к
7
6
8
Гашение Проверка
индикатора индикатора
;
Отпирающий
Voo
сигнал
ЮОк Захват
(хранение)
внешнего
о" Dв D1 генератора
Диоды 1N914
IW--+--~
3
Кварц 10 МГц
39п1Р
Вход внешнего
._ _ _ _,___:_ ._ ., генератора
8
4
Переполнение
Типичные параметры кварцевого резонатора: CL :=:: 22 пФ, Rs :=:: 35 Ом.
Рис. 3.27
ICM7226 А/В
Универсальный счетчик на частоту до 10 МГц
Выход
записи
Ключ Режим
Вход
хранения
Sl
Открыт - Однократное измерение
S2 . Замкнут
-
Активизация нового
цикла измерения
SЗ
Замкнут - Вход хранения
179
(IN)


180
ICM7226 А/В
Вход
СР
10к
Ключ режима работь1:
разомкнут - частота,j_
замкнут - период
о,1
мкС/'r
2
30n<:\)
\Ь,сr--1
8
10к
!СМ
72268
ГЛАВА
Выключение Проверка
индикаторu индикатора VDю
100к Диоды 1N914
.. L.
mf. -- ._ -0 O-OVoo
8
~4
3
10к
3
Измеритель частоты и периода до 100 МГц
(IN)
Рис. 3.28
... ·
'• ,-
•~-
:r
ICM7226A/B
Выключение Проверка
индикатора индикатора
Отпирающий
сигнал
внешнего
генератора LD.2'-=~~'-""""'--....1-.
v+
Вход В
сQ
74LS74
Voo
Voo
DРQ
8
'
4
Если использовать кварцевый резонатор на частоту 2,5 МГц, то диод Dl и ИС 1 и 2
можно исключить.
Рнс. 3.29
Измеритель периода и частоты до 40 МГц
(IN)


ICM7226A/B
Вход
М!
СР E:CL 11С 90
СЕ MS
М/
Входо-+--1СР ECL11C90 QпL
СЕ МS
10к
Юк
Переполнение
Вь~клю- npo- Разрешение
чение верка внешнего
инди- индика·генера-
катора тора тора 1МГЦ
181
2N3906
10к
[),D,,D,D2D,
Диоды 1N914
9'io
6 Хранение
100к
Вход внешнего
~--~--u генератора
5
,t..j о (J ,_,
п
11С/
Ds [), D,.
D2 D,
8
8
Многофункциональный счетчик на частоту до 100 МГц
Рис. 3.29
(IN)


182
ГЛАВА3
СЧЕТЧИКИ
На рис. З.30 приведена схема чрезвы­
чайно простого счетчика, который можно ис­
пользовать, к примеру, для дистанционного
подсчета числа включений нагрузки. Блок
питания содержит три или четыре никель­
кадмиевых перезаряжаемых аккумулятора
(номинальное напряжение 3,6 или 4,8 В).
Если в схеме используются четыре 1,5-воль­
товых элемента, рекомендуется включить по­
следовательно с блоком питания диод, гаран­
тирующий, что напряжение источника пита­
ния не превысит б В.
Во входной цепи использован однополос­
ный переключатель на два направления.
Можно также использовать однополюсный
выключатель (при наличии нагрузочного ре­
зистора), но тогда последовательно со входом
ICM7208
счетчика необходимо включить схему подав­
ления дребезга контактов. Чтобы избежап
дребезга контактов, следует использовать Н11
входе стробирования ICM7208 переключатещ
иа два направления.
Счетчик обновляет показания на индика­
торе на каждый отрицательный перепа~
входного сигнала. Информация будет счита­
на, затем сброшена при показаниях от 00 де
9999999 и затем следует сброс в 0000000 1'·
начало нового цикла счетчика. Гашение не­
значащих нулей влияет на две цифры ре­
зультата.
В системах с автономным питанием дЛ~
снижения потребляемой мощности индикатоr
можно отключить.
-,
ьа
/Pqb]L7и,-,//оL
dc
оLt
'
-fe Leaс/ L/ L/
-g
7
6
5
J,
1
'
..r::
- 9-SB
УооО-
Уоо -=-
Индикатор
о-:.'1
-
1001< ......
ВходнаR обработка 1
сигнала
1
-
-
ИЛИо Уоо
-
.._
-
.._
Т'
Сброс N.0 .
Модуль счетчика
Рис. 3.30
L/
3
L
'
1
1•
28]
2
27
3
26
4
25
~ICM7208~~
7
22
8
~ь
9
10
1i
11
12
17 ,__
13
16
14
15 ,_
L/
1
11111 к
vv
..
vv
1001<
-11---
О,01мк'Р
Общий
ат од
к
-
-
(IN)


fЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
183
СЧЕТЧИК-ЧАСТОТОМЕР
ИС ICM7208 можно использовать в каче­
стве счетчика-частотометра, применив внеш­
ний источник опорной частоты и стробирую­
щую логику. Для этого можно использовать
контроллер генератора ICM7207 (рис. 3.31).
ИС ICM7207 использует кварцевый генератор
для получения импульсов запоминания и
сброса, образующих совместно интервал сче­
та. На рис. 3.32 показаны рекомендуемые
временные диаграммы сиmалов на входах
IСМ7208. По окончании периода счета (ко­
эффициент заполнения 50%) вход счетчцка
блокируется. Затем содержимое счетчика пе­
ресылается и запоминается в регистре-защел­
ке и может бьпь отображено на индикаторе.
Сразу же после запоминания этой информа­
ции счетчики сбрасываются и готовы к за­
пуску нового цикла счета, когда будет раз­
блокирован вход счетчика.
ICM7208
а
'<
ь
/rТь/ L7
dc
_ fe [edc/ L/
~g
7
6
При использовании кварцевого резонато­
ра на частоту б,5536 МГц и ИС ICM7207
для управления ICM7208 можно получить
два диапазона счета, использующие в работе
временные интервалы 0,01 или 0,1 с. :
Приведенные выше замечания по поводу
гашения не~шачащих нулей результата и пр.
справедливы также и для этого устройства.
ИС ICM7207 вырабатывает опорную час­
тоту 1,6 кГц.
111111п11
ll lf
ll
о
l1
4/
5
:,
2
1 Общий
1
1
1
катод
-~........,1+--~---t----1--t-----t---~--11 •
~
2
271--+-l-Н~f-++--O:N'oo
26-t-
_;:_5В
3
~-~-----+---+---t----t----~--;4
'-----+--------15
'---------16
\Ьоо С()--~ Voo О- 7
Индикатор _- r
... Аl -~
L..-4--4-----~т__•
__
·1,_,ю"'о-"к---\10
251--+-!--lf..J
1см 241--+-+ --t--'
7208 2 31---1--+-+--Н-О_VDD
221-+-l--lf---'
211---1 --+-+---'
20~
19,. .....,..
1В
Г-п=:т=:~::~=~-~1 :---~=111
l11
--
..----112
-
11-
1---+. . . ..+'-------......,Г---f!Ь
1Ь-
-
ICM -
,1,
- ---. ---- +--. .--- -t14
15>--
50к
1
1
L-------i 72071---+- ·,_ .._.
OL~
=у=о,4"'7~м-к.,,......'+'_ _ .
~©:~ '-:: 7 8;::
:50 к
?Г' Сброс •vDo
"...--f-i
. _f .2 ПЧ'. \f,D ., .,..-
..
=
8-40] =
··-
-
r-
пФ\
у v ~1~м-г Управляемы и
Входнаfl обработка
б
на
сиrнала
""7 вы орок
Рис. 3.31
Вход
Параметры кварцевого резонатора:
CL=12пФ, См=15фФ,
Rs=55Ом,СО=3пФ.
Счетчик-частотомер
(IN)


li!S4
ICM7208
Вход
1:1
L..-------!' "------08
\--Вход счетчик~
разрешения счета
Рис. 3.32
открыт (окно счета)
Вход заnиси -iJ
~ Г Стробирование
~ даннь~х сегментов
Вход сброса
Вход счетчика
Длительность· имnульса
не критична ;;;.50 мкс
:::u:=Сброс счетчика
----------------------------
Измеряемая внешняя частота
-- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---
..Формы
входных сигналов счетчика-частотомера
~- ..,
"
..
-.•
.
-..
/СМ7249
Рис. 3.33
1В=В8=88
20М
------".лл~-~ SJS
WВР
А, - в.1с.
ICM7249
Voo
Vss СоС.,с.с.
+ 1\ L--~...___.,____.._.
+3BLi
osc,---~
D
OSCo _____ .
DT
Измеритель времени работы электродвигателя
ГЛАВАЗ
(IN)
-.
(IN)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
"
ICM7224/ICM7225
CтaptllИe разрядь1
.
Младшие разрядь1
1
В-разрядный ЖК-индикатор
Переnолнение 1
1-111 О Гll С/ Гl 11 11 с контролем переполнения
-
l ll 1l 1Lf!l~tLIL/Lf
4 сегмента
,
.
.
6 сегментов 1
3 сегмента J _l
1_1 Плата
J
.
,15
,J
6
сегменте 4 сегмента сегментов 15 сегментов
lrJ' 3 сегмента
1 11 1 1 1 1,--,,l'i-1. l'Г-
'
r-,1111
~
111
1111·,
11
1
111!11,1-
о
5
Старшие разряды,
ВР
управляемая подложка
21
2728293031323334353Ь
'1
1111
1'1 '
!1
U''
амыкание ключа запрещает
з
индикацию незнача111их нvлей
'
.
14
Voj
1
401
111
'
L-:1~
~10к 3-68
13
-3
12~"ключ открыт - интервал 1 с.
""
i---ll/tl
4
11
ключ замкнут - интервал D,
10
\i
г-iо
9-
о
5
1
ВР
Voo
Младшие разряды.
1
подчиненная плата
401
'21
27 28 29 303132 33 34 353Ь
,1
1'l
·1
1,1l '
'll1l11
.
L_ 1-
"4:°
-- ,;;:
с
'{С 4069С
~8.
Входная
:..___Вход сигнала
'cCout C;,n ICM7207A
Параметры кварцевого резонатора:
CIN=22пФ, Соuт;,, 22пФ,
fD = 5,24288 МГц, Rs < 75 Ом,
Cs =0,015пФ,Ср=3,5пФ.
обработка
сигнала. fпересчет,
сдвиг уро~ня)
1
Ilрецизионный восьмиразрядный частотомер
'
185
Рис. 3.34
(/N)
,_


186 .
ICM7216 AJB/C/D
ра:зомкнут­
частота, замкнут
-
период
Светодиодный
индикатор
переполнения
10к
v~
22М
о,
8
о,
D3
D<
."< Voo
Dб
Диапазон
D7
Dв
D,
10к
СветодиодныИ ш-1дикатор с общим анодом
D!)
•
\
v~
Кварц
10МГц
D
"'
З9п'1'
z,
ГЛАВАЗ
Vss
2N2222
40
ввввввва
D,
D,
D,
8
Измеритель периода до 2 МГц и частоты до 100 МГц
."
Рис. 3.35
2О Частота в режимесчетчика и в режиме
1
'
измерения отношения частот
т
~ 1011-~~~-t-~~~-r~~~----j
'-'
ro
:т
Частота в режимах измерения периода
или временного интервала
5,Г--i:=::=::::=r-1
Оз'--~~-4..___~~---,.5,..--~~~6
V00-'{S ,8
Типичные рабочие параметры
JN


IEHEPAIOPЪI, ТЛИМЕРЫ, СЧЕТЧИК!:f
187
ICM7216 А/В/С/О
Зк
0,1 мкС?
....L-
10к
VDD
22М
ЮМГц
t----------....~o
4
39пср
4
Проверка
индикатора_
1N914 D,
'--'--'--
8
11---0 СН~+-t-----1
Диапазон
D,CF;---.
Десятицнаfl
ТО'IКЗ •
-~...01D1
Сброс
10к
Частота ---0D1
~
1
Период
D,
Отношение -----<J D2
частот
Светодиодный
индикатор
перепел нения
10к
2
1к
8
D3
2N2222
tП"ГiTI"I ll lI 111.1 L
D,
D,
8
Рис. 3.36 Многофункциональный счетчик на частоту 10? МГц
ICM7216 А/В/С/О
(IN)
Вход А o---av,1<1
11С90
Разрешение
внешнего
К2Q CJc
vnраелеt1ия
Гашение
десятичной Внешний инди- Проверка
Светодиодный
индикатор
переполнен
Рис. 3.37
-2к
22к
точкой генератор катара индикатора
о
~
"':z:
DDDD32_
ЮМГц
2'
"'!J!g
.___________.. __.,_-1D
ш"'
1--~-----------~----------1~N~9~14-'----'~~~
Dt
8
xiE
"'~
D2
Dз
о.
Ds Voo
86
о'в
10к
J Светод11одный инд11катор с 06Щ1.1М анодом
Диапазон
D,_"'o~-~
вввввввв
Частотомер на 100 МГц
(IN)


100 п'Р
~
Светодиодный
индикатор
с общим
анодом
Рис. 3.38
.1СМ7216 A/B/C/D
Вход А
Вход В
Частота
Период
Отношение частот
ременной интервал
Счетчит
Генератор частоты
хемы уnравлениR
·
индикатором J
ICM7216 AJB/C/D
22М
2,5МГц
11-~~~~~_._~_.__~CJ
39n'P
Разрешение
внешнего Выключение Проверка
генератора индикатора индикатора
1N914
1-_.!еL___________,2,<--------------;внешнеrо
10к
Диапазон
D,~--,
4
rенера ...
тора
DDз
вв.вв·ввввD,
Частотометр на 40 МГц
(IN)
10к
Разрешение
VDD Гашение Проверка внешнего
индикатора индикатора генератора
!светодиодный индикатор с общим к~тодом
8
вввввввв
8
D Светодиодный~
в индикатор
c__. .._ _ ___ . _ ___ . _ ___ . _ __-- -<1>-- ----<1 >---- -<~--- ._---- .__J пеРеп олнен ия1
D,
D,
Рис. 3.39
Универсальный счет~ик на 10 МГц
(IN)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
ICM7215
10--f
а
Индикатор с общим ката.дом
9-1) -
-
~-:=~r/д_/ьL/l1/1l1
~==~ .el_o__I~ L/. L/_ L/_ Lf_
4-с
2-D.P . М10
М1
t14vDD
}3
Нормально разомкнутый
-к индикатору
S10
1~
S1
10~е
1~ t18
'----~
Выбор кристалла
l1
L/.
1оо~е
t
Voo 17
.I.
i
Таблица истинности переключагелей
189
Параметры кварцевого резонатора:
f = 32768 Гц,
CL=15пФ,См=23фФ,
Со=14пФ,Rs=50Ом.
Режим ,..
Положение Режим (21) Индикатор (19)
Рис. 3.40
ICM7245
Старт/стоп/сброс
Разделение
Тайм-аут
1
2
3
4
Плавающий
VDD
Vss
Плавающий
Секундомер
5-25rfP
переключателя
Плавающий
Разомкнут
Разомкнут
Vss
(IN)
.------е-----11
Электро-
•
---14
Рис. 3.41
ICM
7245В
о Кварц
32768 Гц
7,___
_,
51----------'
~1,55 в
типичная часовая схема
1
Параметры кварцевого
резонатора:
f = 32768 Гц,
CL=10пФ,См=2,5фФ,
Rs =20кОм.
(IN)


190
rJIAНA3
ЧЕТЫРЕХКВАДРАНТНЬIЙ АНАЛОГОВЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ
ИС ICL8013 представляет собой четырех­
квадраmный аналоговый умножитель, выход­
ной сигнал которого пропорционален алгеб­
раическому произведению двух входных сиг­
налов. Обратная связь, оХ'Ватывающая внут­
ренний ОУ, обеспечивает сдвиr уровня и
может использоваться для реализации опера­
ций деления и извлечения квадратного кор­
ня. Несложное подключение потенциометров
можно использовать для подстройки коэффи­
циента усиления, напряжения смещения и
взаимного влияния каналов. Высокая точ­
ность, широкая полоса пропускания, универ­
сальность ICL8013 делают ее идеальной для
всех приложений умножителя в измеритель­
ных и управляющих системах. В число при-
ложений входят устройства измерения сред­
неквадратичного значения сигнала, удвоители
частоты, балансные модуляторы и демодуля­
торы, функциональные генераторы и усили­
тели, управляемые напряжением.
Точность ±0,5% ·<для ИС группы А).
Диапазон входных напряжений ±10 В.
Полоса пропускания 1 МГц.
Стандартные источники питания ±15 В.
Встроенный ОУ обеспечивает сдвиг уров­
ня, выполнение операций деления и извле­
чения квадратного корня.
УМНОЖЕНИЕ~
В стандартном включении перемножителя
вывод Z соединен с выходом ОУ. Весь вы­
ходной ток модулятора протекает через рези-
стор обратной связи R27 и создает пропор­
циональное выходное напряжение.
ПРОЦЕДУРА НАСТРОЙКИ УМНОЖИТЕЛЯ
Установить x1N = Y1N = О В и отрегу­
лировать z08 до получения нулевого напря­
жения на выходе.
Подать синусоидальный или треугольный
сигнал ±1О В низкой частоты (< l 00 Гц) на
Yrn при x 1N = О и отрегулировать Xos дпя
получения минимального выходного сигнала.
Подать аналогичный сигнал на X1N при
Y1N = О и отрегулировать Yos для получе­
ния минимального выходного сигнала.
В случае необходимости повторить регу-
лировку z08•
При x1N == l 0,0 В постоянного тока и
низкочастотном сигнале, поданном на У1No
установить регулировкой усиления выходной
сигнал равным YIN" Этого легко добиться,
используя режим суммирования (А+В) в ос­
циллографе с дифференциальным входом,
проинвертировав один из сигналов и отрегу­
лировав усиление таким образом, чтобы на­
пряжение иа выходе минус Yrn равнялось
нулю.
ДЕЛЕНИЕ
Если вьmод Z используется ·в качестве
входного, а выход ОУ соединен со входом
У, то устройство реализует операцию деле­
ния. Хотя вход ОУ является вирrуальной
землей и требуется незначительный ток сме­
щения, общая об!Jатная связь делает выход­
ной ток модулятора равным току через вы­
вод z.
Поэтому 1 == XIN Ут = Zm/R == 1oz1N-
Taк как YIN == Еоuт•
Еоuт == 10 Z1N/Xm.
Отметим, что в режиме делителя, чтобы
добиться общей отрицательной обратной свя­
зи, на вход Х должно подаваться напряже­
ние отрицательной полярности.
ПРОЦЕДУРА НАСТРОЙКИ ДЕЛИТЕЛЯ
Установить подстроечные потенциометры
в среднее положение, добиваясь НУ.Левого на­
пряжения на выводах 7, 9 и 10 <х08 , Yos•
Zоs>-
При Zm = О В установить z08 таким,
чтобы напряжение на выходе сохранялось
неизменным при изменении Xm в пределах
от-10до-1в.
~
ПриZ1N==ОВиXIN= -10Вподстро­
ить УOS для получения нулевого выходного
напряжения.


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
При ZIN = XIN (и/или ZIN = -XIN) ре­
rулировкой Xos добиться минимального из­
менения выходного напряжения при измене­
нии X1N в пределах от -10 до -1 В.
Если последняя процедура потребует
.w~ительной начальной реrулировки, повто­
рить первые два пункта процесса настройки.
При ZIN = X{N (и/или ZIN = -XIN) от­
реrулировать . коэффициент усиления таким
образом, чтоб.ы выходное напряжение бьuю
как можно ближе к -+10 В (-lOB для z1N =
= -XIN) при изменении x1N в пределах от
-
10до-3в.
ВОЗВЕДЕНИЕ В КВАДРАТ
Возведение в квадрат осущестмяется
простым перемножением при соединенных
вместе обоих входах. Схему возведения в
квадрат также можно взять за основу для
удвоителей частоты, так как
cos
2wt = (cos 2wt -+ 1)/2.
ИЗВЛЕЧЕНИЕ КВАДРАТНОГО КОРНЯ
Объединение входов Х и У и использо­
вание общей обратной связи от ОУ дает в
результате функцию квадратного корня. Вы­
ходной сигнал модулятора стремится срав­
няться с током, посrупающим на 'Z:.
Iouт= X1N Y1N = <-Еоuт>2 = 10 ЧNo
Еоuт = -по Z1N>112.
Отрицательное выходное напряжение
поддерживает общую отрицательную обрат­
ную связь. Диод, включенный последователь­
но с выходом ОУ, предотвращает переход в
ключевой режим, что иногда происходит при
отрицательных входных напряжениях.
ПРОЦЕДУРА НАСТРОЙКИ СХЕМЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КВАДРАТНОГО КОРНЯ
Включить ИС ICL8013 по схеме делите-
ля.
Отреrулировать z0 g. Yos· Xos и уси­
ление в соответствие с первыми шестью
пунктами процедуры настройки делителя.
Образовать схему для вычисления квад-
ICL8013
Z1N<>-----
(o ..:x,N· liN
____ .::,_
-
Е =!1NYIN
оuт 10
Модулятор
Блок-схема операции умножения
Рис. 3.42
ратного корня, соединив вывод x1N с выво­
дом ОУ и включив диод между выходом ОУ
и выводом 4.
При z1N = О В установить нулевое вы -
ходное напряжение, реrулируя Zos·
XIN'o- - - -" - 1 ICL8013
YIN
5к
109
7,5 к
Схема включения в режиме
умножения
(IN)


192
ICL8013
Модулятор
Блок-схема операции деления
z
Блок-схема возведения в квадрат
Рис. 3.42
ICL8013
z
Модулятор
Блок-схема операции извлечения
квадратного корня
'\.J\; Вход o----'i
Наnравление
управляющее
усилением 5 К
ГЛАВА
10Z1N
Выход=-х
IN
4
5к
Усиление
7,5к
Схема включения в режимЕ;
деления
Регулировка
диапазона
шкалы
Схема включения в режиме
возведения в квадрат
Усиление
Схема реализации извлечения
квадратного корня
ХУ
Выход=m
(IN]
X05Yos Zos
Рис. 3.43
Усилитель с регулируемым усилением
(IN)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, сЧвтчики
193
УСИЛИТЕЛЬ С ИЗМЕНЯ:ЕIWЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ:
Большинство применений ICL8013 явля­
ются непосредственными вариациями про­
стых арифметических функций, описанных
выше. Хотя описание схемы часто скрывает
этот факт, уже бьшо показано, что удвои­
тель частоты есть не что иное, как схема
возведения в квадрат. Схема с изменяемым
усилением есть не что иное как перемножи­
тель с входным сигналом, поданным на вход
Х. и управляющим напряжением. приложен­
ным ко входу У.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМИНОВ
Погрешность умножения/деления
ос-
новная характеристика точности. Она вклю­
чает соответствующие погрешности линейно­
сти, усиления, напряжения смещения и вы­
числяется в процентах от полной шкалы.
Проникновение сигналов из одного кана­
ла в другой. При нулевом сигнале на одном
из входов вьцшдной сигнал идеального умно­
жителя долже~ быть нулевым, независима от
сигнала, приложенного к другому входу. Вы­
ходной сигнал, наблюдаемый в неидеальном
умножителе, есть признак проникновения
сигналов из канала в канал.
Нелинейность - это максимальное откло­
нение от наилучшим образом проведенной
прямой, предстам!iющей выходную характе­
ристику, выраженное в процентах от полной
шкалы. Напряжение на одном из входов вы­
бирается постоянным, на другом изменяется
в пределах номинально~;о диапазона. Нели­
нейность представляет собой часть суммар­
ной погрешности умножения/деления, кото­
рую нельзя устранить регулировкой.


194
ГЛАВАЗ
НЕДОРОГОЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Многофункциональный преобразователь
модели 4302 фирмы Burr-Brown представляет
собой недороrое решение для реализации
многих аналоrовых преобразований. Гораздо
лучше, чем большинство других умножите­
лей/делителей, ИС 4302 реализует множест­
во схем аналоrовых функций при весьма
высокой степени точности и чрезвьiчайно
низких затратах потребителя.
В данном материале предстаwrены основ­
ные характеристики многофункционального
преобразователя модели 4302. Приведенные
характеристики позволяют считать устройство
4302 rnбким трехвходовым мноrофункцио­
нальным преобразователем.
Ни~е приводятся примеры применения,
облегчающие исnользование ИС 4302 в кон­
кретных схемах, реализующих те или иные
функции. Приведенный материал посвящен
схемным реализациям математических дейст­
вий по порядку их сложности: умножение,
деление, возведение в степень, извлечение
квадратноrо корня, вычисление синуса, коси-
нуса и арктанrенса, операции векторной м
rебры.
Цель этоrо информационно-справочщю
материала сос.тоит в том, чтобы дать воз
можность потребителю быстро и эффективн1
осуществлять необходимые аналоrовые преоб
разования с помощью ИС 4302.
Большинству приведенных ниже схем н1
ИС 4302 необходим источник опорноrо на
пряжения для масштабирования. Напряжени
этого источника указано равным +15 В, т~
как в большинстве случаев при питании И1
4302 от источника напряжением +15 В обес
печивается достаточная температурная и врf
менная стабильность, чтобы получить указа~
ные в спецификации характеристики.
Если отдельные источники питания, кс
торые предназначаются для питания И
4302, не обладают нужной стабильностьн
для получения требуемой точности преоб\)11
зования может потребоваться дополнительны
прецизионный источник питания +15 В.
. УМНОЖИТЕЛЬ
Схема умножителя на ИС 4302 обеспе­
чивает высокую точ1щсть и недорот. На
входах 4302 допустимо напряжение до
+10 В, и во всем диапазоне обеспечивается
точность +о,25%.
;.·
4302
Операция
Умножение
Деление
Возведение в
квадрат
Извлечение
квадратноrо корня
·Возведение в
степень
Изwrечение
корней
Синус
Косинус
Арктанrенс //Х
(Х2 + у2)1.
Рис. 3.44
Установить Rl таким, чтобы
Е1=Е2=+lo,oo в, I~ouт =+lo,oo к
Точность, %
±О,25
±о,25
±0,03
±О,07
±О,15 (m = 5)
±0,2 (m = 0,2)
±о,5
±0,8
±О,6
+0,01
(BBJ


ГEHEPATOPLI, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
195
ДЕЛИТЕЛЬ
При использовании в качестве делителя
ИС 4302 превосходит по выходным характе­
ристикам большинство имеющихся в прода­
же умножителей/делителей при знаЧительно
меньшей стоимости. В схеме делителя дости­
гается точность преобразования +о,25% от
полной шкалы.
1) Установить Rl таким, чтобы при
в1 =в3 =+10,00 в, Еоuт= +10,00 в.
2) Установить R2 таким, чтобы при
Е1 =Е3 =+О,10в, Еоuт =+10,00 в.
3) Установить R3 таким, чтобы при
Е1=+0,01ВиЕз=+0,1В
Еоuт = +1,00 в.
4) Повторить шаги 1 - 3, если необхо­
димо, для получения нужных выходных: на­
пряжений.
СТЕПЕННЫЕ ФУНКЦИИ
ИС 4302 можно использовать для возве­
дения в степень в диапазоне показателей
степени от 0,2 до 5. Возведение в степень
0,5 и 2, извлечение квадратного корня и
возведение в квадрат, сооmетственно, явля­
ются наиболее часто употребляемыми дейст­
виями и рассматриваются ниже. Другие зна­
чения показателя степени (m) можно ис-
1) Для получения промежутрчных: значе­
ний корней (0,2 < m < 1) и степеней
(1 < m < 5) подключить 100-омные потен­
циометры, как показано на рис. 3.50.
2) Установить Rl таким, чтобы при
в1 = +10,00 в Еоuт = +10,00 в.
3) Выбрать положительный уровень на­
пряжения Е 1 таким, чтобы выходное напря­
жение Еоuт при работе с требуемым пока­
зателем степени не превьШiало +10,00 В.
Подходящим является уровень, лежащий в
середине полезного диапазона входных: 11а­
nряжений. Установюь R2 таким, чтобы вы­
ходное напряжение Еоuт по своему значе­
нию соответствовало предлагаемому для вы­
бранных: значений входного напряжения Е1
и показателя степени m.
Таблица 3.2
Передаточная функция
Суммарная погрешность
преобразования
пользовать в случае линеаризации нелиней­
НЬIХ функций или просто для выполнения
математических преобразований. Характери­
стики схем для m = 0,2 и 5 предсrавлены в
табл. 3.2. Для других значений m кривые,
представленные на рис. 3.49, можно исполь­
зовать для интерполяции погрешности при
неуказанньIХ значениях: m.
4) Повторить пункты 2 - 4, если необ­
ходимо.
Когда вычисляются корни при мальIХ
уровнях входного сигнала, модифицированная
передаточная функция Еоuт = (10 E1)m
будет обеспечивать повышение точности пре­
образования" Для реализации такой переда­
точной функции следует:
1) Использовать источник опорного на­
пряжения +1,5 В вместо +15 В, как показа­
но на рис. 3.50.
2) Сделать сопротивление R3 = 1,40
МОм и заново подключить резисторы Rl и
R3 к опорному напряжению +1,5 в.
3) Повторяя п. 1, 3, 4, подать напряже­
ние +0,1 В на вывод 7 и установить рези­
стором Rl Еоuт = +1,00 в.
(типичные значения) m =
0,5В<EI<10В
0,2
±2 мВ
±25 мВ
0,1'в<El<0,5В
m=5
1,0В.<El<10В
Диапазон показателей
степени (непрерьmный) ·
Диапазон выходного
напряжения
+15 мВ
0,2<m<5
ОтОдо+10В


19l1
:"i.-
. -~.
' :.i:
4302
4302
Модель
Передаточная
функция
Еоuт =
= Vy <Vz/Vx>m
Выходные по..раметры:
Напряжение
Ток
Входные параметры:
+10,0 в
5 мА.
Диапазон сигнала
о :S <Vx, Vy. Vz>:S
:S+10в
Предельное
значение
Входное сопротив -
ление
100 кОм/90 кОм/'
100 кОм
Диапазон 1wказателя
степени (см. рис.З.46):
Корни0,2<m<1
m=Rz/(R1+R2>
Показатели степени
·(1<m<5)
m=<R1+R2>JR2
(m=1)
R1=ООм,
Требования к
R 2 не используется
источникам пuта1tия:
Напряжение питания ±15 В
Диапазон
От ±12 до
Потребляемый ток
± 10 м..~
±18 в
Температурный диозоп:
Рабочий
От-25до+85°с
При хранении
От-25до+85°с
Электри•rеские характеристики
Рис. 3.45
4302
Усиление
Корни
(0,2::sm< 1)
мм
Расстояние между рядами выводов 7,6
Масса 3,4 г
Соединитель 14-выводной 0145МС
:М-еханические характеристики
-Q-14 1-Q-
-Q-13 2-<> -
-Q -12 3-Q-
-9-11 4-9-
- 9-10 59-
-9-9 6-9-
-9 -8 7-9"
1-ВходХ
2 - Выход
3--15в
4 - Не подключен
5 - Регулировка смещения Х
6-mл
7-ВходZ
8 - Регулировка смещения Z
9 - Не подключен
10 - Общий
11-mв
12-mc
13-ВходУ
14-+15в.
Расположение выводов (вид снизу)
(88)
Стелени
(1<m$ 5)
(m=1)
рие. 3.46
Функциональная схема ИС 4302
(ВВ)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
4302
Установить R1 таким, чтобы при
Е1=в2=+10в Еоuт=+10в.
Рис. 3.47
4302
Передаточная
функция
Точ1юсть
Суммарная погрешность
типичное значение
при +25 °С
максимальное значение
при +25 °С
для входного
диапазона
Температурный дрейф
Погрешность смещения
Е1=Е2=О
выходной сдвиг (при +25 ° С)
его температурный
дрейф
Шумыот10Гцдо1кГц
(среднеквадратичное)
Полоса пропускания Е1, Е2
для малого сигнала (-3 дБ)
на полной амплитуде
197
Еоuт =
=+Е 1 E:z/10
±25 мВ
±50 мв
о,о; в ::;;
El :$ lOB
0,01в$
Е2$10В
±1 мВ/0С
±10 мВ
±0,2мВ/ 0 С
100 мкВ
500 кГц
60 кГц
(ВВ)
небольшое уменьшение ширины полосы про­
пускания. (Режим умножения и деления.)
1-~-L Ео Передаточная функция
15в
t47MRз
0---VVV -- -- -0
-15В 10к 15 В
47М
R2
0-VVV --O
-15 В 10к 158
1) Установить R1 таким, чтобы при
в1=в3=+10,00в,Еоuт=+10,00в.
2) Установить R2 таким, чтобы при
в1=в3=+0,10в,Еоuт=+10,00в.
3) Установить R 3 такИl\1, чтобы при
Е1=+0,01ВиприЕ3=+0,10ВЕоuт=
= +1,0 в.
4) Повторить пiam 1 - 3, если необхо­
димо, для полученш;: ука..<шнных выходных
напряжений.
Входное напряжение можно снизить до
менее 0,03 В, подключив конденсатор 0,047
мкФ между выводами 11 и S, вызы~ающий
Рис. 3.48
.
---
'
•
,•._
---•
L.
•
•
-·
•
Точность
Суммарные погрешности:
типичное значение при +25 ° С
максимальное значение
при +25°С
при El ::;; Е3 и входном
диапазоне
Температурный дрейф
Погрешность смещения
(El=О,ЕЗ =+10В)
выходной СДl!ИГ- при 25 о с
е1'0 температурный
дрейф
Шумыот10Гцдо1кГц
(среднеквадратичное)
Ез=+10В
Е3=+0,1В
Полоса пропускания Е1, Е3
для малого сигнала (-3 дБ)
на полной амплюуде
(Е=+10В)
±25 мВ
±50 мВ
о,озв::;;
El$10В
O,lB :$
Е3$ lOB
±1 мВ/0С
±10 мВ
±1 мВ/0С
100 мкВ
300 мкВ
500 кГц
60 кГц
(88)


198
4302
о
2
4
6
8
10
Е,-
Экспоненциальные передаточные
характеристики
Рис. 3.49
(88)
4302
Рис. 3.51
4302
-15 в
Рис. 3.52
4302
R
R3 1,3
1,4М 1 4302
.49,9к ~~
Такое подключение следует
использовать при вычислении
....,__корней при малых входны~
уровнях сигнала •
Степени
11
100
Рис. 3.50
Передаточная функция
Суммарная погрешность
преобразования
(тиm1чное значение):
O,SВ<El<10В
0,02В<El~0,15В
Диапазон входного
напряжения
Диапазон выходного
напряжения
.
'~-
Передаточная функция
100
Суммарная погрешность
преобразования (типичное
значение):
0,1В<Е1<10В
Диапазон входного
напряжения
Диапазон выходного
напряжения
Корни
±7мВ
±55 мВ
(ВВ)
ОтОдо10В
ОтОдо+10В
±3 мВ.
ОтОдо+10J
ОтОдо+10J
(ВВ)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
199
ИЗВЛЕЧЕНИЕ КВАДРАТНОГО КОРНЯ
При вычислении квадраnюrо корня (m =
= 0,5) ИС 4302 обеспечивает типичное зна­
чение суммарной точности преобразования
±0,07%. Указания по подключению и на­
стройке приведены на рис. 3.51 и ниже.
1) Соединить вместе выводы 6, 11 и 12.
Установить Rl таким, чтобы при Е1 =
=
+lo,oo в Еоuт = +lo,oo в.
4302
Передаточная функция Еоuт = 10 sin 9Е
Аппроксимация степенным выражением:
Еоuт = 1,57ОВЕ - I,5924(Е/6,З66>2,в21
Рис. 3.53
4302
+15 в
Передаточная функция Еоuт = 10 cos 9Е
Аппроксимация степенным еыражениfr.g
Еоuт=10+о,3652Е - о,4276Е •04
Рис. 3.54
2) Подключить 100-омные резисторы,
как показано на рис, 3.51.
3) Для повышения точности преобразова­
ния R3 и R2 можно заменить потенциомет­
ром.
10к
Полная погрешность преобразования
(типичное значение)
±50 мВ
Диапазон входноrо
напряжения
Диапазон выходноrо
напряжения
ОтОдо+10В
ОтОдо+10В
(8а}
-15 в
+ 15 В (опорное)
20,5к
14к
-158
37,4К
10К
-
-
Полная погрешность преобразования
(типичное значение)
±80 мВ
Диапазон входноrо
напряжения
Диапазон выходноrо
0
напряжения
ОтОдо+10В
От+10доОВ
(88)


200
ГЛАВАЗ
ВОЗВЕДЕНИЕ В КВАДРАТ
При возведении в квадрат (m = 2) ИС
4302 обеспечивает высокую точность преоб­
разования при типичном значении 0,03 %.
Обращайтесь к рис. 3.526 и сопроводитель­
ным примечаниям.
1) Установить R 1 таким, чтобы при
Е1 = +10,00 в Еоuт = +lo,oo в.
2) Подключить 100-омные резисторы,
как показано на рис. 3.52.
3) Для повь~ения точности преобразова­
ния резисторы R 2 и R 3 можно заменить по­
тенциометром, как показано на рис. 3.52.
ВЫЧИСЛЕНИЕ АРКТАНГЕНСА
ИС 4302 и соответствующая схема (рис.
3.55) обеспечат вычисление обратного значе­
ния тангенса отношения. Такие вычисления
используются, когда требуется преобразова­
ние из прямоугольной системы координат в
полярную, где
Е = arctg Еу ,/Ех.
Точность преобразования · зависит от
уровней входных сигналов. Обращайтесь к
табл. 3.2.
1) Установить R1 таким, чтобы при
Е1 = Е2 = +10,ООВ Еоuт =+4.SOOB ±1 мВ.
ВЫЧИСЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВЕКТОРА
ИС 4302 реализует вычисление квадрат­
ного корня из суммы квадратов двух вход­
ных сигналов. Эта фуНК!J.ИЯ совместно с ар­
ктангенсом отношения используется nри пре­
образованищ прямоугольных координат в по­
лярные.
::>
4302
-15 в
10.0 к
R,
21,3 100 J_
25к
Передаточная функция
Еоuт = arctg ОЕ 1 1/!Е21)
Апr~роксимация степенным выражением
Еоuт =
'
= 900 OE1l/IE2I) l,212~tl+ OE1l/IE21) 1,2125
Рис. 3.SS
1) На рис. 3.56 r~оказан r~рактический
пример реал'21ации ~ер"аточной функции
Еоuт=ш1+Е2> спомощьюис
4302. В схеме исr~ользованы ОУ 3501А. Вы­
ходное напряжение ИС 3501 составляет ±10
В. Это предел диапазона входных наr~ряже-
10,01<
23,3к
15В
10,Ок
Полная r~огрешность r~реобразования:
2<Е1,Ez<10В
±55 мВ
0,1<El,Е2<2В
±65 мВ
0,03<El,Е2~0,1В
±340 мВ
Диапазон входного
напряжения El, Е2
От +О,01
до+10в
Диапазон выходного
напряжения(О~Е~90°)ОтОдо+9В
(ВВ)


ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ, СЧЕТЧИКИ
.:.
-':, ..
4302
158
4302
10,0 к
10,Ок
l1N4154
12
1N4154
- ::-1N4154
10,Ок
10,0 к
Передаточная
функция
Диапазон ~ходноrо
напряжения
Е1
Е2
Диапазон выходного
напряжения
Погрешность преобразо-
рис. 3.56
вания
.-·
;~
4302
!N4154
Рис. 3.57
ний Е1 и Е2, так что всегда должны вы­
полняться условия
Е1 < (100 - Е22) 1/2,
IE2I<-(5-Е12/20)и(Е12+Е22><10.
а) Выше подразумевается, что
О~Е1~10В,-5В <Е2<+5В.
6) Подразумевается также, что при Е1 =
ОтОдо+10В
От -10 до 10,В
ОтОдо+10В
±7 мВ
(88)
IN4154
{88)
=Е
2 диапазон будет ограничен максимально
4,142 в.
2) Использование модели 3627, как по-
казано на рис. 3.57, непосредственно заме­
ниr восемь резисторов 10 кОм и два ОУ
модели 3501А. Это позволит снизить число
компонентов, необходимых для реализации
функции длины вектора и снизить суммар-
ные затраты.


202
4302
Ри~ 3.58
х
Синус
1SB
-----"
1
1
1
1
1
Е ~Sinx- х2$27
о
6,28
1+15 в
1
~__..,,л~..л'"-+.J-1Vу
1
1 Лоса-
1
1 рифм
J
L ___м~о~2_У~~~а~~·~
Косинус
Еу
Лога
~-----''---1РИфМ
Ех
Аркrангенс
ОТtЮ·
ени
Х1 504
Е =Cos х -1+0 2325х -
-" -"=' -
'
•
1,445
-----,
1
1
1
1
1
+158
Реализация тригонометрических функций
многофункциональным преобразователем
ГЛАВАЗ
(ВВ)


4
ИНТЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
Типовые схем:ы ЦАП и АЦП
Схемы подключения преобразователей напряжение - частота
Компьютерные игры с АЦП фирмы lntersil


204
ГЛАВА4
ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ЦАП И АЦП-
+ 15В
1к
VREF 6.3В
50,4 к
6.З к
1Ок
1.5к
-15В
Резистивная цепь 1
В общем схема представляет собой UАП,
в значительной степени компенсирующий
ошибку отслеживания в резистивных цепоч­
ках и траf!зисторных токовых ключах. Пре-
14.ОБ2к
>-4-~---V }Аналоговый
оuт выход
Резистивная цепь 2
14.О62к
обладает такой источник погрешности, как
дрейф стабилитрона, вырабатывающего опор­
ное напряжение.
Рис. 4.1
типовая схема ЦАП
(ВВ)
.
-~·
ЦАП стоковым выходом
Ра•РА:.:д_1____-- -i
Pa•PAд~2-----t--t
РаэРАд=З'-------1--+---i
Разряд n-_1____+--~-1----t
,
Разряд n-----+- -+-11 --- --+ -
Регисrр последовательного
Аналоf"ООЫЙ вход
vin
1 оuт
-
~риближенияисхема !------------------------->
синхронизации
Все обрамление, вызывающее дрейф в
ЦАП, также влияет и на АUП последова­
тельного приближения, так как эти компо-
ненты входяr в ЦАП с токовым выходом в
качестве одного из его блоков, как следует
из рисунка.
Рис. 4.2
Типовая схема АЦП
(ВВ)


ИНfЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
ADC10HT
(СЗР)
с
1-
r-
1.: .
4
:;; 1
ct
"'
1
~
"'
1
"-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
·-
1
•
10
·-
-
-
.
-
11
(MЗP)IZ
-
-
-
Последов
IЗЫХОД
ательнl!.1Й
-
-
ЗанRrо -
-
~
Разряд 1 -
-
-
-
Выход
синхрони зацим
Регулиров_ка nериода
-
синхрони эации
15.)
s
q:
:z:m
1'1 о
coN
"""
os
:z::z:
o:t"'ID
11:
s
o:i:
.... "'
~•) ~8_•)оЭЕ i o:i~ЭEt;t
s
i::ll:
о 11:
r:::r :iis оО.. ха.а. L
а:н- 1::1:6 :о g ~
~ o::z:
mo:z:
3~
12-разрядный ЦАП
1
12-разрядный регистр
последовательного приближения
Синхро -
генератор
·.:.·
+15 в
~Опорное
нвnряжение
+10в
_[ f?r
-
-
'
..L
-
-
"
Аналоговая
--О земля
--о+5В
Цифровая
- -0 земля
-"-------0-15в
205
Рис. 4.3
12-битовый гибридный АЦП ADClOHT
(ВВ}
LM118, LM218, LМЗ18
Конденсатор 0,1 мкФ не обязателен,
уменьшает время установления.
5к
5к
10к
10к
..
:·
',,_... ..
5nФ
"
5к
Выход
Рис. 4.4 ЦАП с многозвенной лестничной резистивной цепочкой
(ТН)
., ...."
".


При проверке ЦАП удалить проверяемый
АЦП и подклюЧить входы ЦАП (DO - D 15)
к выходам ППЗУ ШО - Dl5) .
.-~---~6"><:'1-..ЛЛIУ--()(~1-'~~1~~~--~---~~~~-~~-~~---~
+5в
+5в
•5в
Рис. 4.5
+5в
+БВ
31
-------------,
27
1
1
15 В Диапазон
1юв 25
4 l~~н;:
15вr15в 21
1 15В
~5в
1
Усилитель 1
выборки/хренеНиR I
1
1
1
1
,._ . .. ._... ...._ _ . .,70
Ц~фровая
ЗеМЛfl
,____ __
Аналоговая
Аналоговая земля
земля
Аналоговая
3e/ldЛFI 3,3 К
10к
Аналоrовая
"МЛR
Усилитель с программируемым
усилением
г----·-----, Фиксация
I
J +158
1
усиления
1
'
Выбор
усиления
Выход
Схема установки для проверки линейности ЦАП и АЦП
(1


DAC63
Запуск
1С2
+156
Рис. 4.6
- 5,26
-5,26
Ji Выход
-156
опорного
импульса
Проверяемое
устроиство
IC4
+15 6
1 мкФ
НРА-2135
+15 6
883500
~~~--~~~---;-т-t-J.-..Jlв~~~~
---------------------~
1к
+156
+156
1114148
Зк
i-156
vстановлвния
10к
1к
Прибор для измерения времени устаноВJiения быстродействующего ЦАП


208
DAC63
Выход
напряжения
ВNСЗ
5,6nФ
СЗ З,ЗnФ
+15 в
г1:ф
Десяти-~ L'
оборотный 1О К
Р7
1!i в
ГрубаА
r~одстройка
З,ЗпФ
-
Тонкая
полетрой Ка
Токовыi1
выход
BNC2
+15 в
1 мкФ
-)+
С12 7
-15 в
1 мкФ 6--------'
+1-
С9
-15 в
+15 в
1 мкФ
...c=-t +
-::- св
c1t ~
+158
1 мкФ
1к
R40
cQ
6
4
741
1 мкФ
c1tL
-15 в
242223
12
20
11
10
9
в
А4
7
ПроверRемое
'устройства
6
18
5
4
з
2
13141516
R9 R10 R11
R7
R6
R5
R4
RЗ
R6
R5
R4
RЗ
R2
Схема, использующая ЦАП DAC63 для получения ступенчатого
напряжения, которое можно использовать для оценки выбросов
характеристики
Рис. 4.7
•
1.'
ГЛАВА4


ИНГЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
-5,2 8'*11 мкФ
_.,. С14
- 5,28
С16
1 мкФ
')
>
-
+
> :> >R14
HHI•
.> > > .------..
R1' R13
13 IC1 10
14
ш
11
r-
15~12
о
2
u
5
::;;
3
6
7
419
1±-=t.20L
-:
1 мкФ
С18 с) ljl•
13в10
14 IC2 11
15
4.
3.
2
>>
>
1~
'>'>>
'>>':>
.
.
.
R1! R20
• .;-С17
у_+ 1 мкФ
- 5,28
w
r-
12
~
о
u
7
::;;
6
5
Lo._
209
1к
1к
- 5,2 В "_..__
_, \Jv'v/''v~---J"v'v''·~----".v/\,yt\Av.r-• -5,2 В
RЗ7
1·к
RЗ8
1
50,~ :t
.-3~---6~_.4__, -5 2 В ,~ R39-::
-5,28
8
'
,>
8NC1
L,_ 1 IСЗ МС10101
l
-:;· тLJ-i...,;;16;;.7----~5__.C23 _:ri. 1 мкФ ~
R17
"'
м
)
>
:>
а:
<'>
"'
....
1<) ~-.;
~ '>'> >'>
.~>>>>
R28 R2\ R30 R31
-15 ~ 111
~1~u ~
"'
>•~
")
')о ">(.)
> ,">
'>
')>'>
.>
."
,>
')
.>>
R21 R22 R23 R24 R25
....
-5,28
.1:
2
34
14 10
151Сб
2
w
м
о
3u
::;;
- 0.8.J-u-L
-1,78
-5,28
C20I1 мкФ
+15 8
С:41~~Ф
-158
С:5~~~Ф
-- r- -5,28
с 2вIJ.. " 1оо
мкФ


210
DАСбЗ
--'
N
.....
'"о
"'
"3
"о
"...
"
'"
8....
">
"'о
"'8.
-&
s
:::r
А налоговый
вход
Рис. 4.8
ГЛАВА4
Пр.инимаюi.цие схемы
МС10124
Передающие схемы МС10115
lvвв
-..,,
-,
1
"'
Vт
'..,,
1
...
Б
21
'
()
:>
7?-
~
::;;
1
>
,....
23
-~
1
..:. ...
-
г:
24
-
~
Синхрони
1
25
зация r--i
>
-?
Ана
~
,_
1
DAC63
логовый
выход
1--
27
~ L--J,
2В
и
29
--
-
1
210
"'
~
1
...
211
о
'1
1
-
212
>
'-'
::;;
>
1
~
>
-,
Синхрон··
~
эация
--
-
-
г-
1
>
л
~
[,.:....._
Быстродействующий ЦАП, принимающий данные
от удаленного источника
~
1
'
1
"
21"
Оа
"'.
•о
22 =<.
еа
!1..
·~!
оо
".
23
•"
s.
~·
".
=r
•
24 :!.~
"'
25 ii~
6-раЗрRДНЬIЙ
26
~
параллельный АЦn
Аналоговый
Грубый
выход
nреобрезователь
0~
"
2
,---
3
4
...._
5-разрядный
nараплеnьный
дцn
Переполнение
5-разрl'lдНЬIЙ
параллельный
дцn
6-разрАД.НЫЙ
nарвллельнь1й
дцn
Исчезновение
результата
-
-
-
-
-
-
t---
.__
~
.__
~
.__
~
1•
--
Точный nреобразоватеnЬ
N
g
:!;
"'s
"
"'
"'
"о
"о
"
"о.
о
...
m
:!;
:!;
>
u
~
'- --
---
Блок-схема ЦАП с временем преобразования 250 нс
21
22
23
24
25"'
~ :ii
2U 8.~
27-&:;;
~"
28
29
210
211
212
(88)


ИНТЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
211
Проверnемый ЦАП
+15 в
Реrулировка t":"2___
Контроль
выхода
Цифровой
вольтметр
усилен~я i
~....__ __
S2
-15в
+15 в
провода
Реrулировка t~
сдвиrа !
_
51
-158
l1J-+5 в
- 15 в~J11!-4lo.~--1f1J-+15 в
Сисrе~ная
земля
Рис. 4.9
Схема статического тестирования ЦАП
(ВВ)
+5В
Простой недорогой тестер для ЦАП ис­
пользует триггер для получения парафазных
логических сигналов. Однополюсные пере­
ключатели на два направления с нейтраль­
ной средней позицией и нагрузочные рези­
сторы используются для задания кода несу­
щей или изменения рабочего диапазона.
Недорогой тестер для ЦАП
Рис. 4.10
(88)
250к
.~·";
+10В
--0 51
r:~--",5~00..л,<~
К 0СЦИJ1-
лоrрафу
52
1,78 к
1%
5к
3
~
1%
QOB~~~-~~
т
~
--:-
-1 08
а
б
01
02
20к
1%
а. Резистивный делитель, снижающий
напряжение, используется для получения ну­
левого уровня. Коэффициент усиления 1/2.
б. Способ проверки времени установле­
ния коэффициента усиления на ус"1ителе с
коэффициентом усиления 1О.
Цепь для измерения времени
установления
Рис. 4.11
(ВВ)


212
ГЛАВА4
-1\ в~1числит~льщ,1й
гv
контроллер
НР982ЗА
5- или 6-разряд-
'""'
нмй цифровой
вольтметр
-у НРЗ490А,
НРЗ455Аили
Fluke8500A
Уnравл11ющий 1о1
1
_!\
измерительный
процессор НР2240А 2
-v
с nлзтой цифрового
вывода НР22904А
.
12
'
Проверяемый
1
12·разрАдный
1
1
ЦАП
rвыход
п
ЦА
Автоматическая сх.ема проверки
ЦАП на вычислительном
контроллере
и цифровом вольтметре
~числи-
~тельный
tонтроллщ
НР9825А
Усилитель
ошиб1<и Х 100
ОnорныйЦАП
12-рАзряд- 3 ~
с 15-раэрядной
ТОЧНОС1'ЬЮ
-
anvcк
нь~и АЦП tl1 ....., С~ет завершен
СЭР М3Р
1212
"'
"'
12 -12 Qj
~
"
___-: ~
w
--
w
'
m
'о!!
оо
~z
ro
roо
"
----
"-3
s
"' о.
3
8-шс: ~
Улраеляющий и Одное~и- Cиr~xpo-f..
1_
lJ,
измерительный братор
13-раз~ L-
ПроеерRе-
процессор
rе~ра-тор рядный
МЬIЙ 12-ра~ -
-у
НР2240А с nла-
деоичныиL_f
той uифрового
Сбtюс
счетчик
1- рядный
ЦАП
ввода-вывода
НР22904А
12
Схема использует
обработки прерьmания
возможности быстрой
вычислительным конт­
роллером, заменяет цифровой вольтметр
в предыдущей схеме и снижает время изме­
рения до менее 100 мкс.
Рис. 4.12
Быстродействующая схема
цифрового кодирования {ВВ)
.~
ВыборРПП
i
7400
•
7400
7486
се sL
1-
~
"
2
1μ
-
1~
,_,_ _
Мультиплексор 1
11
Vout
РПП1 1
1
1
т"
m<:
i
1
'
:\_ <(
2504 _l_ Зх74157. 1
j
'
~=>
-
'12
5к
60k
D СР12
12u
~
'
8-
ВЫ)(ОД
.
с:
~
,т ~---112
1 121
-
ошибки
Оnорнь1й 1out
~
1/Н 1 Автокоррекция нуля
~~р ~·
Лреобразоеание завершено
ЦАП
~
3550
DAC45
гq:~
.
РПП2 S~
•
.tПOAcr~Kd .o__S1
Г
Подстройка 1усиления
о~,
HVЛR
1
<
"'
омr1аратор
_
З\\
-
..
Одно- n•
1
Одt10- ~t НСИ•'Хро- ~- ~Одно- ~r
"
стемны
Одно- а;11
J~~_c
таймер
вибрзто~ i-- lвиб~тоб
ге11ератор . еиб~~тоЁ'
еибрато~z, -0
_
."
1-
.
4Q
52
555
1/2 - 74123
1/2 - 74123
74123
1/2 - 74123 1/2 74123
-
1/Н2
эатокоррекцi~А
усиления
С1.1стемi-!ь1й таймер
-
'
Одновибратор 1
'""токо~
рекц~я
Qдновибратор 2 -
нупя
Авто-
Си):.нронизац~1я РПП
·'-С~~~:~· Г1..... ГL
,...
ГL ......
r
--
ВходыЦАП {
азрF:,,,
-
,
.
1
Разряд~'
.........
2
\,..
Разря
-
12
Преобразоваt1wе завершено
Одн6вибратор З
~
ча
пи
Однонибратор 4 -
Выбор Prin 2 ,__
Выход ошибки
"'-·
-
~
r
/
'
'
v-
Рис. 4.13 Схема для автоматического контроля линейности ЦАП
(88)
':·
'' .!.


ИIПЕРФЕЙСНЪШ ОСЕМЫ
213
Нагрузка
-1
-
·-
Подстройка
, . . . ~. ~ - __,,...-,..~с:,-1
-!
-
r'l-i
D Оо.__
•Vcc
нуля
~
"'
-
-
.
с
Ос
л.
•в
Ов~
о- t-J- Подстрой ка
•А-
о.
-,.Одно· -
усиления
~1 EN~
вибратор( -
-
-~
-v
-Vcc
74121
·~
7408
' IJD
..- -
Разряд 1
D
(СЭР)
•с
-;: IJc .._
:
'
'
'
в i1Ов~
'
'
'
'
А
о.
...
'
~'\ IN
-
:;:
i::: ~
+5в
<(о
-
::r~
D;IJa
..о
с -;:IJc._
'
~ш 1oul
'
;
.а:;:
в i1Ов-
'
:
'
:i: -
'
о. ..а
А
о.
'
ош
-
i:: о
.,_~lj EN
~
о~
о
j
....
"'
,_
-
D ,iОо
"
'
а:
с -;:IJc~
'
'
"-
'
'
м
в :iОв~
'
"
'
'
,,_
(МЭР)
А
о.
с
-
--
~11~1
~
-
~----.
12
--
-
74191
-
+5в
Заnрет
Voul
третьей ИС
Синхро­
rенератор
Проверяемый ЦАП
Динамический тестер
для контроля всех 2п двоичных
кодов
Рис. 4.14
а
~
.
..
50« Вь
tt> о
IХОД
шибки
.._
б
Синхра низация
ографэ
осцилл
5k
~
ни
Нелинейность определяется как отклопе­
е от центральной линии на экране осцил­
графа.
ло
Чувствительность по входу вертикальной
развертки составляет 1/4 МЗР на деление.
Вход старшего двоичного разряда указы-
вает на середину диапазона и заполнение
двоичного счетчика.
а. ЦАП с нелинейным резистором обрат­
ной связи, который вызывает положительную
погрешность в кажщJм разряде.
б. ЦАП с неоднородностью шириf!ы ка­
нала (асимметрия).
Погрешности наложения
и асимметрии каналов
(ВВ)


214
VFCЗ2
Интерфейсная схема
,.. --- ------- -- ----...,
~v 1к11581
+15 8 115 мА):
----~R2 330(~8) +У8 +58(5мА) :
1
1-
VFC32
,.--+-г-_...
_-
__
-_-
___,__!-{
1к:
15мА;
:
1
1
-т :+v 2Ок
•
'оuт
_____. : О-МЛ
Ма.ксимальная
1
нагрузка 100_:_nФ1
+15 8
или
+58
:+15 8
•или
или
I"""="
:+58
1Qк
1
•
1
1
1
:
~
-
~
.
~---------------------J
--------
-
+0,481-----'
&.....______________
VFCЗ2
+5 8 -----'/""
или
+15 8
v <+1.2 8 ___.
low
+V
'1111
15 мА
ГЛАВА4
1к(+V =1581
R2 330(+V=58)
МаксимальнаА Vоот
нагрузка 100 пФi
'
О'---------------
Схема подключения преобразователя напряжение - частота
Рис. 4.15
VFCЗ2
+V
+58
R2 330
---~
15 мА
+3,2 --~---
,.. --------- -- ---------,
Интерфейсная схема
Vouт
2к
"u .__ -i --.n
IU\48"1
'----------------- ----- . J
Максимальная
наrрузкв 20 пФ
7,5к(+V=158)
2,5к(+V =58)1t
(ВВ)
Интерфейсная
г-------------- - ------ -1
: схема фикса- +V
•
j ЦИМ уровнR
:
:
1е 11 l•V=158, 14 мА)
i
1111 l+V=58,8 мА)
-~:::::=:+...+--;'~~~
VFC3i
Vouт
L-----------------------•
Максималь"а~о
1-tаrрузка 20 nФ.I..
.,.,.
Другие схемы на ИС VFC32 приведены в гл. 1.
Схема подключения преобразователя напряжение - частота
Рис. 4.16
(ВВ)


ИНfЕРФЕЙсныn СХЕМЫ
LM111
Вход
Рис. 4.17
DAC812
Разряд 1
1
1
1
1
ot
1
о
1
х
:ii
1
"'
'"
1
о
1
"'о
1
с.
-&
1
"
::1
1
1
1
1
1
1
12
А3
ак
... 2
7к 5"4
к
R5
,"
кттл-
. логиче.ской
схеме
ТОдО+ЗОВ
+15в
Размах сигналов от О до 30 В,
порог +15" В.
Сопряжение ТТЛ со схемой
с высокими логическими уровнями
1
19
2
6,2 в
I+
....,..
1мкФ(танталовь1йl
з
а:
4
":i:.o "'
:ri::"
5
"'"'2
:i: :1 с;
ti а: )!::
20
1"
6
"'""'
с;:i:-
а:"'"
7
"s"'
:i:t- о
ot" :<
8
а:sо
с."' ....
.., 2!. s
9
"с.
21
-
-
18
17
-
16
1
10
N
15
11
14
12
215
(ТН)
'-------~Разrяд1
Разряды со 2-го no 11-й DAC812 таще
подключеf1ы к входам разрядов со 2-го по
11-r: РПП соqтветственно.
{! i'""""
' --- ---- -' ---- ! Разряд12
,_______Синхрони·зация
Использование DAC812
Рис. 4.18
в быстродействующем АЦП
(БВ)
;.


216
3584
+5в
+15 в
")
1j
22
~ {.,
••
m o::t
121
8.о
OAC80-CIJl -I
-8-~
21
s
:!
JQ
-15в
-
От +1ЗО до +2858
5
6
l
c<
Rc
-
~
\1 out
ГЛАВА4
(1) Можно подключить к источнику nо­
стоянноrо тока + l5 В.
(2) Используется для подгонки коэффи­
циента передачи ЦАП.
yout = 1олс our R["
(3) Необязательная регулировка смеще-
ния.
Рис. 4.19
Быстродействующий
высоковольтный ЦАП
(ВВ)
DAC63
(СЗР) Разряд
Разряд
Разряд
Разряд
Разряд
Разряд
Разряд
Разряд
Разряд
1_
2-
3-
4-
5-
6-
-
7_
-
В--
9-
-
10-
Разряд
Разряд
IMЗPI Разряд
Стробировани
данных
-
11- -
12- -
е
МС10178
Синхро
низация
MC1tll76
Синхро.
низаци•
езисторы 510
1-5.2 в
.
.
,,
Нs,2 в
Ом.
С1 - С3 подбираются в
50 пФ длsi подавления
Нагрузочные р
Конденсаторы
апазоне от О до
ди-
Bf)I-
броса. Цепи питания и земли не показаны.
••1·~
?'i
~с~.l
'
'
-
~
-5.2 в
!.Г
•c1011t1
'3L
-5.2 в
с.-
1
1111(СЗРI,
2
llT2
з
llT3
• lllT4
___!. BIT5
З3О
''°
JOD
1111
З3О
.! . llТtl
DACl3
7 lillT 1
• llTI
g
llТ&
iC llT IC
11
1! 111" 11
llT 12
Лог..,ческий
nорог 1
2'l
1 мкФ
+-Танталовый
*
Подключение ЦАП DA~63 к входным 12еrистрам-защелкам
со схем~и подавления выбросов
Р1к. 4.20
(ВВ)


ИНТЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
DAC63
Разряд 1
1к
•1
1
1
1
--
...
2
__... ,
::Е 1мкФ T_!'tt-~4,12 к
- = - таловь1и
~
__ ..,.
--<1•
6
•
- - -<tlD
- --<f 11"
.. .... ... .+-~ --- -4
12---~
Разряд 12
+5 В r-.~~~~~~-,.~~
1к
~~1 нк.....,....._,..-1.Разряд 1
·-15 в
1 2504
1к1
1
t.l•к+5в•{:,
: РПГ1
1к
1
•
-т~,.,...-'"-'--t Разряд 12
2141<
-15 в
....._---Синхронизация
Рпзряды со 2-го no 11-й DAC63 также
подключены к входам разрядов со 2-го по
11-й РПП соответственно.
-15 в
>S:
:;;
"'о
... .
о"
"'о
"'х
:i:"'
<(
Использование. ЦАI1 DAC63 в быстродействующем АЦП
Рис. 4.21
..- -
'-
217
\.(ВВ}


218
ГЛАВА4
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИГРЫ С АЦП ФИРМЫ INTERSIL
Настоящие указания по применению от­
носятся к подборке схем по большей части
ограниченного, или специального применения,
публикация которых по отдельности не ра­
циональна, однако вместе они составляют
полезное краткое руководство_ Схемы ПРоИЗ­
вольно разделены на четыре группы для
удобства ссылок следующим образом:
Нестандартный вход. Схемы, которые
изменяют входной сигнал (сигналы) несколь­
ко необычным или неочевидным спосооом
для получения неожиданной или нестандарт­
ной функции.
Нестандартное преобразование. Схемь1,
вызывающие некоторые изменения в работе
преобразователя, чтобы получить результат,
отличный от нормального прямого динейного
преобразования напряжения.
Нестандартпый выход. Схемы, влияю­
щие на выходной сигнал преобразователя,
например, для изменения или дополнени~~
индикации, или подключения связи с ЭВМ,
или сигнализации.
Нестапдартные решения. Схемы, кото­
рые трудно отнести к той или иной катего­
рии, или реализующие более одной из пере­
численных выше возможностей.
Так как в большинстве схем использова­
ны лишь некоторые из большо1"0 числа до-
А047
v+ ВР
:98
ICL7106 Уnравля-
7116
ющая
7126
КМОГ1-
7136
JЮГИКЭ
v-
Контроль
ступных АЦП фирмы Intersil, указывается,
какие АЦП непосредственно или с модифи­
кацией · применены в данных схемах. Пред­
полагается, что ·Нормальный режим работы
УСТРойсm знаком и понятен читателю. Если
это не так, внимательно познакомьтесь со
справочными материалами и рекомендациями
по применению.
Комплекты для расчетов, содержащие
БИС АЦП, печатную плату, основные необ­
ходимые пассивные компоненты, в некото­
рых случаях индикаторы, в других - различ­
ные вспомогательные ИС вместе с необходи­
мыми инструкциями, достуnны АЦП
ICL710б, 7107, 7126, 7135 и 7136. Боль­
шинство nростых схем , приведенных здесь,
легко собрать из соответствующего набора,
добавив несколько компонентов, а иногда пе­
ререзав несколько ПРоВОдников на печатной
плате. Некоторые наборы имеют платы для
макетирования, что облегчает введение внеш­
них компонентов.
Приведенные здесь схемы заимствованы
из различных источников. Многие получены
непосредственно от nользователей устройств,
другие по заnросам или предложениям к
ним, остальные взяты из наших разработок
по всему миру.
100 к
v+
1..,
г-
-..,
)$~.
D+--
о ... i:;
]:"'1-
" ]:s:
Dt-
~~"
п: о::>-
(..) <.>"'
"
"' 1-
D+-
ct ..,~
>-S: о
<t~ Q.
g* t;
Dt-
-
>-
~~>-
1
~ ":;.
оо
L~40~J 1- ]:
Земля
Эту схему можно использовать для полу­
чения любого сообщения на том же индика­
торе, где отображается цифровая информа­
ция.
ЖКИ-сиrnализатор, управляемый логическими сигналами
Рис. 4.22
(IN)


ИНТЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
АО47
v+
lntersil
7106
7116
7126 /'
7136
К выводу
десятичной
точкиЖКИ
1М
219
21
BPl--+ - -o
37
Коопроль
Схема на рис. 4.22 может обеспечить
постоянное упраnление сигнализатором, но
она сравнительно дорога. Простой способ со­
стоит в соединении сегМента ЖКИ с общим
выводом, хотя при этом на индикатор пода­
ется существенный потенциал, который мо- ·
жет вызвать ряд проблем. В любом случае
его нельзя использовать, если общий провод
К rюдложке
жки
заземляется внешним образом, и т. п. Эта
схема, предложенная французским специали­
стом, устраняет эти проблемы и работает
также в качестве грубого детектора разряда
батареи. Бремя пропадания изображения сег­
мента существенно зависит от опорного на­
пряжения ·и уровень обнаружения индивиду­
ален для каждого индикатора.
Управление десятичной точкой без связи по постоянному току
6'
Рис.' 4.23
(IN)
АО47
10 /(
v+
180к
r--
-~
v+
у+ ВР
D+-t к выводу
ICL7107,
10к
ICL7117,
~
Выбор{
о
~
IOM десятичной
Dt- десятичный
ICL7137
"'
о
точки
точкиЖКИ
,,,..
ICL7106
~
1
Общий
7116
~игнализатору
Земля
7126
7136
~
~снижения
о
ЗемляV+
~
1напряжения
-
1ОмкФ
"
1
1батареи
сдр+
t
v-
L~o:o_J
ICL7660
v-
Земля
Vout САР
Порог устанавливается отношением со­
противлений
резисторов
внутренней
логической схемы стабилизатора для каждого
конкретного случая. Остальные вентили ИС
можно использовать для управления сигнали­
заторами и т. п., как показано на рисунке.
Детектор разряда батареи
Рис. 4.24
(IN)
~


220
АО47
ICL7107
ICL7117,
ICL7137
1ео·к
Земля
)'nравлени,~е'-----~
сег "ёНТаМи
v-
Иногда отсутствие показаний лучше, чем
неверные показания. Подобную схему можно
использовать и в других условиях. Схема
ЖКИ сигнализирует о выходе за пре~елы
v+
ICL7106
7116")
7126,
71З6 CR"E_F_.,_-~
Проеерка,t=----f
АВ 4 1------+-~
v-
•
о
"'
ГЛАВА4
_l ll[Jl/
l ..=J._ J,_
диапазона при замыкании входа опорного
напряжения и инвертирует логическую еди­
ницу, разрешая лишь возможную индикацию
полярности.
Гашение индикатора при разряде батареи
Рис. 4.25
АО47
ICL7107,
ICL7117,
ICL7137
-
-
-т
_/1-j[JL
1 ____/
·-'
ICL7107,
\CL7117,
ICL71З7
111[7
_
1
LL_
--' ·-' ·-'
(IN)
4,7 мкФ
'------------------+-ОБ
а
Схема а образует регулируемое напряже­
ние на анодах светодиодов и могут возник­
нуть трудности с согласованием. Схема б
использует ИС таймера для управления ко-
б
эффициентом заполнения. Вместо таймера
можно использовать счетчик, управляемый
генератором.
Управление яркостью светодиодного индикатора
Рис. 4.26
(IN)
-----------------
--
-
--


НТЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
д047
АВ.
Gэ
Fэ
8Р
ICL710&.
7116,
7126,
7136
F2
G2
А,-
G1
у•
ICL7I07.
1Cl7117.
1Cl7137
АВ.
Gэ
F3
G2
F2
АВ.
e>uv·
С040708
"'•
AJ
&.!
у·
ilз
С3
Оз
Е1
Vтеsт
Gз
жк-
ВРинди-
А2
А2
катар
&./
С040708
у·
С2
С2
1>2.
о,
Е2
"'
VTEST
F2
F1
G1
А,-
СохранА.емые сегменты
G1
+1
1.В
4Тк .8
Остальные сегменты
t-----u'
Схема обнаружипает услопие "сегмент f
и НЕ сегмент g" и таким образом гасит ин­
дикатор.
Рис. 4.27
Гашение ведущих незначащих нулей результцта
в АЦП ICL71x6 и ICL71x7
221
(IN)


222,
АО47
ICL7106,
7126,
7136
0,01 мкФ
" 0,47 мкФ
•
47к
*'0,22 мкФ
К индикатору
К подложке
*
Rsт
ГЛАВА4
Звуковое
предупреждение
t
1М
Сиrнаnизатщ
:.-+-•иnи
r-. •" --
индикатор
Проверка
1:::=:9 в
Только для ICL7106. Для правильного
обратитесь к ин­
или руководству
выбора этих компонентов
формационным листкам
АО52.
Выходной сип~ал при необходимости
можно использовать для управления звуковой
сигнализацией и т. п. Непрерывная индика­
ция или звуковой сигнал будет означать, не
оказывая влияния на нормальный цикл из­
мерения, что входной ситная меньше, чем
установленная часть максимального входного
сигнащ~. При использовании ИС ICL7107
или 7109, 11апример, потребуются разлинные
сишализаторы. При использовании ИС
ICL7116, 7117 или 7135 следует поменять
местами известное Rsт и неизвестное Rx со­
противления, поменять местами входы IN HI
и REF HI, IN LO и REF LO соответственно
и инвертировать знак выходного сигнала.
для ИС ICL7135 также потребуется источ­
ник питания для резисторов.
Мгновенная непрерывная индикация при измерении сопротивления
Рис. 4.28
(IN)


ИНГЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
223
УПРАВЛЕНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ ИНДИКАТОРОМ
Вакуумную флуоресцентную индикатор­
ную панель можно подключить к трем высо­
ковольтным согласующим каскадам Dl805A,
которые непосредственно управляются от
3 1/2-разрядного АЦП ICL71X7. Обычно
"_АЦП ICL71X7 управляет светодиодным ин­
-
атором с общим анодом и его выходы
при
ючении сегмента принимают низкий
уровень. одключение цепей сетки и накала
индикатор
панели показано на рис. 4.29.
ГазоразрЯДный индикатор, показанный на
рис 4.30, работает с тремя ИС согласующих
каскадов индикатора типа D1220, которые
управляются непосредственно от АЦП
ICL71X6. АЦП ICL71X6 предназначен для
ОА047
Вакуумный
флуоресцентный инди- _
катор N. Е. С FIP4BBAS Сетка
Сегменты
Сеrменты
работы с ЖК-индикаторами. В данной схеме
сигнал управления подложкой, буферизован­
ный эмиттерным повторителем на рnр-тран­
зисторе при низком его уровне, разрешает
работу высоковольтных согласующих каска­
дов, подключая их к общему проводу.
Высокий уровень на входе Dl220, когда
сигнал управления поцложкой имеет низкий
уровень, включит сегмент индикатора. ·таким
образом, сегмент будет включе~. только ког­
да сигнал на шине сегментов не совпадает с
сигналом управления подложкой. В этом ре­
жиме индикатор будет работать с коэффици­
ен!.ом заполнения 50%.
+SB
ICL7107
ICL7137
Рис. 4.29 Подключение вакуумного флуоресцентного индикатора
(IN)


224
ГЛАВА4
АО47
Газоразрядный индикатор
Анод
Beckm~n
+IL~/ Б
+5в
6,8 к
Сегменты
Сеrменты
Подключение газоразрядного плазменного индикатора
РИСо 4.30
(IN)


ИlfГЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
225
БАТАРЕЙНЫЙ ТАХОМЕТР
Задача получения показаний, выражен­
ных через число оборотов в миl!уту, для не­
которой входной частоты решается путем ис­
пользования преобразователя частота - на­
пряжение совместно с АЦП. Преобразование
частота - напряжение осуществляется с по­
мощью КМОП-таймера, генерирующего на
выходе колебания с постоянной длительно­
стью импульса, которые интегрируются мощ­
ным КМОП ОУ. Питание таймера от внут­
реннего источника опорного напряжения
АЦП исключает необходимость в дополни­
тельном опорном напряжении из-за ограни­
ченного размаха входного СИГf!ала таймера.
Вы~одной сигнал АЦП определяется как
v.
=t VRЕt4/R3х
1П
pw
х (число оборот в/мин),
где tpw_
-
длительность i1мпульса таймера,
равная 1,1 R2 С2,
V8 - опорное напряжение ICL7106, равное
2,li в.
Е - число тактов за оборот. равное 2 в дан­
ном примере.
Показания АЦП определяются по форму-
ле
n = 1,1 R2 С2 Е (R4/R3) [(R8 + R7)/R8A]
х (число оборотов/мин).
Коэффициент Е определяется числом им­
пульсов на оборот от магнитного или опти­
ческого датчика, числом лопас-~:ей крыльчат­
ки или числом точек замыкания на оборот в
автомобильных системах, Резистор Rб необ­
ходим, только ~ели АЦП настроен на шкалу
200 мВ.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Некоторые схемы i меют отношение к
использованию
уст ойств
семейства
ICL7106/7 для контроi их собственного ис­
точника питания. Очев дно, такие схемы не
работают, если напря ение источника пита-
:...·. ..
'
АО47
ния слишком мало, так что повышение этого
уровня схемами на рис. 4.33 будет обосно­
ванно. Схемы для ICl.7107 можно также ис­
пользовать и для ICL7109 и ICL7135.
СХЕМЫ ЦИФРОВЫХ ВОЛЬТМЕТРОВ. ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА
200 мВ
9М
2В
900к
20к
v.
1n
90к
2008
9к
2000 в
11<
г,-------,
Оценочный наборj
l(vREF = 100 мВ}
/или ИС
llN HJ
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11iil LO
10М
1
11
11
11
11
*i
11
11
11
."
jОЦеНОЧНьlйHa-:J
бор (VREF= 1
1100 мВ)или ИСI
1
1
1
1
1
1
1
Ii
1
.
1
L _____ _J
Полная шкала 200 мВ при всех заt.!:кну-
1
тых ключах.
L-------
ВЫСОКОС напряжение опасно для жизни.
При работе необходимо принять меры предо­
сторожности. Фирма ·Intersil не берет на себя
ответственность; за работу без соблюдения
техники безопасности.
Многодиапазонный вольтметр
Рис. 4.31
!
Многодиапазонный вольтметр,
альтернативная реализация
(IN)
~rт---~~~г·-:::__-:- ~


226
АО47
Необяз;:~тельный1...,.--------~------­
резистор{необхо­
дим только при
установке полной
шкалы 200 мВ}
Образцоаый
резистор
Подобрать по требуемому
падению напряжения ..- ... .r .. .,- .
v+
-----~----1AEF HI
Падение напря -
жения на образ­
цовом резисторе
.._____.____
_ _,REFLO
n--4>---~-----!IN HI
1
Неизвестный~
резистор
{
1
Падение напряжения
на неизвес-rном
резисторе
7106/
7107
0--<>----'-----l IN LO
L----------<·общ"й
Дополнительный резистор можно заме­
нить диодной цепочкой.
Измерение сопротивления
Схема 3 1/2-разрядного вольтметра с
автоматическим переключением· диапазонов
Рис. 4.31
АО47
Сз
· ~А1
·
А2
~·:11
:•1оок' 2,7 м
4
8
v·
"'
~
1_30 к
с,
-.!
в 220
ход~
от
'ф
2
1 С2_ '--
1ооп~Т
NPO
датчика
ICM7SS5
Выход
Запуск
v·
,,
..
R>
...
з З60_к
2~
..
ICL7611
/
~./t
V•
200мкА
2мА
20мА
200мА
2А
900
90
9
0,9
0,1
1
7106/
7107
ГЛАВА4
L ___________ _J
Многодиапазонный измеритель
тока
приведена в документе АО46, 4 1/2-раз­
рядного вольтметра - в документе АО28.
(IN)
.
А1
.•12к
1
Rs
v•
8
_1м
""'
31 Высокий
...
·~"' -lea
уровень
- .:.
ICL7108/
-
-
98
;r;.110 к--0.01
261341
~
30 Низкий
уровень
32 Общий
Ао
10к
341 Опорный
·+~
высокий
уровень
341 Опорный
низкий
Уровень
v-
26
-
Тахометр на АЦП семейства ICL7106
Рис. 4.32
(IN)


ИlfГЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
227
РАБОТА ОТ 1,S-ВОЛЬТОВОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ
(С ПОМОЩЬЮ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ)
Две ИС преобразователя напряжения
ICL7б60 учетверяют напряжение от одного
элемента, вьщавая напряжение 6 В, доста­
точное для питания АЦП ICL7126/7136 и
источника опорного напряжения ICL8069.
Последний необходим, потому что для нор­
мальной работы требуется опорное напряже­
ние, превышающее 6,5 В. Ток, потребляе-
АО47.
К выводу 1
10к
1к
10к
1,2 в
ICL8069
1М
0,01
мкФ
О,47
50к
мкФ '----+-V\Лr---'
47к
}
0,22 мкФ
К индикатору
1
1
1
1
=-~~--------.l
220 к
v+
"'о
,...
N
Показанное штриховой линией соедине­
ние использовать при напряжении источни­
ков питания 4 - 6 В. При более высоких
напряжениях обеспечить стабильное напря­
жение 5 В между вЫводами V + и земля.
* Только для ICL7106/0J.
-
Индикатор напряжения с ICL7107,
светодиодная индикация
Рис. 4.33
мый от элемента, обычно меньше 0,75 мА и
возможно использование батарей с напряже­
нием до 3,5 В. При напряжении батареи
около 3 В может потребоваться диод CRI.
ИС ICL7109
и
7135,
а
также
ICL7107/7176 могут использовать ту же
схему, хотя токи, потребляемые СИД, обыч­
но слишком велики.
к выводу 1
22.к
1М
0,01
мкФ
10к
500 к
"'о
м
....
v-
В схеме используется внутреннее опорное
напряжение. При напряжении питания ниже
6 В следует использовать Источник опорно-
го напряжения ICL8069.
* Эти резисторы подобрать таким обра­
зом, чтобы при минимально допустимом
напряжении источника питания напряжение
IN LO было на 2,8 В ниже V+ и получался
нужный коэффициент деления для IN .НI -
IN LO.
Индикатор напряжения,
ЖК-индикация
(IN)


ГЛЛВА 4
ИЗМЕРЕНИЕ hfe
Схема, приведенная на -рис. 4.34, уста­
навливает ток эмиттера биполярного транзи­
сrора посредством резистора R3 и ·измеряет
отношение результирующих токов базы и
коллектора, контролируемых резисторами Rl
и R2 на выводах REF и IN соответственно.
При фиксированном напряжении и установ­
ленном с помощью R3 токе. эмиттера ток
коллектора и входное напряжение несколько
меньше, тогда ка11: опорное напряжение из­
меняется как lfhre·
.Несмотря 1~а то, что высокие значения
hfe вызовут переполне.ш1е, схема обычно не
перегружается, а при малых hfe большие
о:.-'. ~ Е
АО47
к выводу 1
опорные напряжения дадут короткий цикл
разряда, однако показания останутся верны­
ми. Для номиналов резисторов, указанных
на схеме, полная шкала составляет 199,9,
увеличение сопротивления Rl 'в 10 раз даст
шкалу 1999 единиц. Резисторы Rl и R2
должны иметь точность 0,1 % или лучше,
а номинал R3 некритичен. Хотя на рис.
4.34 показаны схемы отдельно для рпр- и
прп-транзисторов, их можно объединить с
переключателем диапазона. При небольших
изменениях номиналов компонентов можно
приспособить АЦП ICL7126/7136.
+5в
к нагрузке
0,01 мкФ
I .-58
к нагрузке
Величина Rsн зависит от измеряемого
тока, обеспечивает в середине шкалы паде­
ние напряжения 100 мВ.
·Рис. 4.33
Индикатор 'l'ока биполярного
источника ПИ'l'ания на АЦП 7107,
используюп~ий внутреннее· опорное
напряжение
(IN)


ИНГЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
229
СИГНАЛ СОСТОЯНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
Большинство схем на АЦП семейсrnа
ICL7106/7 легче реализовать с сиmалом
BUSY или STATUS в таких АЦП, как
ICL7109 и 7135. Простая сх~ма, приведенная
здесь, вырабатывает сигнал окончания преоб­
разования для использования в мультиплек­
сировании данных, автоматическом выборе
диапазона и т. д. Отметим, что она будет
работать при напряжении на опорном входе
около V+ и при опорном напряжении менее
..~
'
д047
к выводу 1
нескольких сотен милливольт. Так как
опорное напряжение изменяется при проте­
кании тока, то использование схемы в лоrо­
метрах не рекомендуется. Сигнал преобразо­
вания будет заметно задержан. Погрешность,
обсуждаемая в документе АО32, проявляюща­
яся, когда источник опорного напряжения не
соединен с общей точкой, в данной схеме
не проявляется. Варианты схем приведены в
документе АО46.
К нагрузке
--------~
ICL1706/7,
ICL7136/7
Рис. 4.33
0,22 мкФ
К индикатору
"
15к
270к
1м
0,01
мкФ
270 к
270 к
-=..gв
-
-
270 к
К нагрузке
В схеме можно использовать АЦП
ICL7106 или 7107. Для достижения "требуе­
мой точности резисторы делителя необходимо
весьма тщательно согласовать. Номинал Rsн
зависит от контролируемого тока и парамет­
ров делителя.
Только для ICL7106/7107.
Индикатор источника питания,
использующий внешнее опорное
напряжение
(IN)


230
д047
IE(IC)
Rl
R2
R3
•
к выводу 1
1 мкА
20 МОм
200 кОм
2 МОм
47к
О,22мкФ
---э
К индикатору
К подложке иnи земле
10 мкА
2 МОм
20 кОм
200 кОм
100 мкА
200 кОм
2 кОм
20 кОм
J.:..
:9В
1мА
20 кОм
200 Ом
2к0м
Переключатель позволяет проводить измерения при Vсо ::::J О,5 или 3,5 n.
Рис. 4.34
Цифровой измеритель hre
д047
(+1,5 В)
f730 400 мкА 1
мкА
t8
~----'2=-4 v +
+
220 мкА i
8
.---2-1 v
ЖК-индикатор
_,_ /ll1lLl
1 /__,_,_,_
1
60мкАJ
50мкА J
v
IC4
ICL7126/36
ГЛАВА4
(IN)
+
1,5 в
10
мкФ4
ICI
ICL7660 5
Выход
IC2
ICL7660 5
Ныход
1NHI """"-JVV'-.-< .J+
~--'6'--ILV G
з
+
ов-
(--1,58)
10мкФ
+
Рис. 4.35
10
мкФ
(-4,5 В)
Использование ИС ICL7660 для работы АЦП ICL7126/36
от элемента 1,5 В
(IN)


ШСХЕМЫ
231
АО47
+58
100 к
0,22 мкФ
К индикатору
1к
22к
22к
1М 10100
Конец nреобразованиR
'
Только для IC1706/07.
Простой детектор окончания преобразования
Рис. 4.36
(IN)
ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ С ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ
Разрешение слабых сиrnалов даже у
лучших АЦП ограничено эффективным шу­
мовым напряжением на входах, обычно оп­
ределяемым для семейства ICL7106/07 шу­
мовым напряжением, выделяемым на кон­
денсаторе автокоррекции нуля.
Недорогие предусилители обычно вносят
свой вклад в чрезмерную погрешность на­
пряжения смещения, однако схема, приве­
денная здесь использует выход rтаты обье­
динения модулей ICL7106 '<или 7116, 7126,
7136) для синхронизации переключения
дифференциального усилителя посредством
пары аналоговых ключей, изменяющих по­
лярность входного сиrnала. На входе всегда
имеется сиrnал одной полярности и уровня,
однако напряжения смещения предусилителя
инвертируется на входе АЦП с 50%-коэф­
фициентом заполнения, так что оно в сред­
нем равно нулю за полный цикл. Переклю­
чение осуществляется с частотой 60 Гц,
обеспечивая чрезвычайно малый уровень шу­
мов 20 мВ на всю шкалу (10 мкВ на еди­
ницу счета).
В схеме можно использовать большинство
сдвоенных ОУ, однако важно, чтобы они
имели разумно близкие друг к другу скоро­
сти нарастания l{Оложительного и отрица­
тельного сиrналоя.
ОУ с перекрестными искажениями (на­
пример J..Мl24/324) использовать нельзя. См.
рис. 4.37 и материалы по применению аль­
тернативных схем предусилителей.


232
~"
А047
Аналого­
вый ключ
Н1514З
6,8
У1н • -"-' - .:+-<:)"'""'
1
1
1
1
1
1
1
1
--c-r-
1
5
18
ОУ ICL 7621
+58
IH514~J
8,8
О--4-9:.+-3:"'-41 IN HI
7
5
100 к
20к
э
1.з
~
--+ --
-.---<)-"'; о- •
18 .30INLO
-5
8
1
+58
ICL7106,
ICL7126,
ICL7135
TEST
37
40
OSC1t-- ·- -- .
зз100к
OSC2 r.:- -:-,.,,., .__
REFHI"
36
--~
+REFC
ГЛАВА4
22к
~58
О.1 мкФ
-REFC 3Э
0.47 мкФ
A/Z 2!J
2147 к
B\JFFt-_,,,..,,..,.._
0,22 мкФ
·
·
1~ 10
1---"> К сегментам
~ INT
15, 10
·•
21
А•-Gз
11
•
12
~4 l~--- _____......,__
,_в_Р__-.;,v,..~
_ __;-~ '
индикатора
1
+58 -58
+5в --5вкинди­
катору
-58
•Только для ICL7l06/07. Правильный
выбор номиналов этих компонентов приведен
в документе АО52.
Предусилитель с переключением с ус~ением 10
Рис. 4.37
(IN)
2f1
ИЗМЕРИТЕ.ЛЬ ЕМКОСТИ НА БАЗЕ 3 1/2-РАЗРЯДНОГО АЦП
Схема заряжает и разряжает конденсатор
t'O скоростью, определяемой частотой кварце-·
вого резонатора, и сохраняет в усилителе
разнос·m полученное изменение напряжения.
Ток, который протекает в цикле разряда,
усредняется и отношение измеряется в АЦП,
использующем изменение напряжения в ка­
честве опорного.
Переключение диапазонов осущесiвляется
изменением .частоты цикла и сопротивления
токоизмеряющего резистора. Часtота цикла
синхронизована с частотой преобразования
АЩI посредством сиrnалов осциллятора OSC
(внешнее деление) и платы обьединения ВР
(внутреннее деление). Для удобства синхро­
низации цикл переключения заю1мает 5 пе­
риодов счета, хотя используется только 4 со­
стояния ключей. Можно измерять емкости
более 200 мкФ с разрешением на нижнем
пределе менее 0,1 пФ.


АО47
1М
1
3,5 1
1
100 к
1
1
4,6 1
1
10к
1
ПозициR 1
7
1к
Зу
Диапазон
l
2.
3
4
5
6
7
13к
13к
2YI
~1м
25Ок
1,-, ,-, ,-,
-
•.о~с1.1-1
2-19"
21-25 ,....__. _,2;.:.1. ._ ,
.----.,,,
'.----IREF ВР
еHI
"'
~
ОSСЗ F3~8 t-t---'
-35
--""'"IREF LO
. ----- 'i- --=3. .: .i4CREF
0,1 мкФ
ICL71D6,
ICL7126,
ЗЗ ICL7236
'------i-"""ICREF
4,5 м
CD4052
ВА
910
89
74С90
А
,3
Поз-ициR 1-4
37
'
v+
166
v+
5·
30 IN
LO osc2i=----.----1
50
ТЕS 39
μ
кГцt::::::I 100 nФ
v+
32СОМOCS140 r 1
+
v-
-;-
1
26
100 пФ
Анаnого~ый 9 в
общии
j
nровод
1
Переключатель lA
Переключатель lB cmax
10 МОм
6 КГц
200 пФ
l МОм
б кГц
2нФ
100 кОм
бкГц
20 нФ
10 кОм
6 кГц
0,2 мкФ
100 кОм
60 Гц
2 мкФ
10 кОм
60 Гц
20 мкФ
l кОм
60 Гц
200 мкФ
Состояния счетчика и ключей
*
Клiочи Счетчик Режим
ОУ
00
Заряд Сх
lX
Ol
Формирование
2У
10
Лvсх на cr•r
Разряд С" через
дедитель
зх
11
Сброс С1 в нуль
Измеритель емкости на базе 31/ 2 - разрядного устройства
Рис. 4.38
•
(IN)


234
ГЛАВА4
УСТРАНЕНИЕ "ЗАТЯГИВАНИЯ" ПРИ ПЕРЕПОЛНЕНИИ ДИАПАЗОНА В АЦП С
ДВОЙНЫМ ИНТЕГРИРОВАНИЕМ
4 1/2-разрядные и 14- 16-битовые АЦП
фирмы Intersil исключают большинство конт­
раргументов при реализации точных систем
обработки данных, цифровых вольтметро1;1,
цифровых щитовых приборов и т.д. Однако
опубликованные стандартные. схемы могут
при некоторых обстоятельствах давать невер­
ные показания. Наиболее досадные ошибки
связаны с перегрузками, когда остаточное
напряжение интегратора, как и поступаю­
щее, передается в систему автоматической
коррекции нуля, которая затем стремится
вернуться в исходное состояние.
АО47
В системах с мультиплексируемым вхо­
дом, имеющих последовател'ьные каналы, на­
рушения в работе при перегрузке в одном
канале могут представлять серьезную пробле­
му.
Такое "затягивание" можно исключить,
добавив схему на двух ИС для установки
выхода интегратора в нулевое положение в
начале цикла автоматической коррекции ну-
4 1/2-раэряднь~й ЖК-индикатор
'
~----+-с:5·~1 1 0 0 в CI
-
53
~l.Ll.Ll._1,U
-
1 1 }i::1
12 :SI4
сегментов о~ · u4
nомо)t(ка
CD4064A
08 ~ар,110 2 11~6'-------~
________ ___.
~ВР
.i.sв-1 v+ -
__
в
:;
t::'77 "
"--\-+J-------------+~З;;f1D
-24ХVЗ~ D1b
321
:
2
О 12~6-+++-----------+-:::::\'02
-~POL
2-
ЗЗоз
-
~R!н
D3 12:E;5t--H+-------------t- -:-=J
2,3,4
6-26
37-40
;;;;;; Вход
о2
34 О4
iнt!обязательный
--------1~ комnара- 4 -
30 Вз ICM7211A 22~д1еООнсаптФор
-15 В- 6 тора
в 3 1д-Н+-------------j-;::-1
---- -'.:: . .J__ _f. v-
29В
osc' - dl---o+5 в
~
Вход
.
36 к.
з
.,
ООк,
-15В
1 мк~- ~ REF ICL71 В4
2В2
36
"11 &RC1 СОЗ821
27 81
1~0_к
~RC2 81 :
36 Во
ов,_
v+1...+5B
·Q,1 L
-
1 Вход
о5~
Lv;.. -
_____.
мк<Р
- 1 Аналоговаfl at__
~·~
Зi;!МЛА
Строб. ~-
-
Синхро- д/Z IN ff71--4 -,
низаuия
;.;. .i
--[ UR
A/Z ouтli=Б-++--.
r-f. OR Цифроs~~ ~
('-
земл ОВ
1,0:-:кФ
11
1.-u
-
"
8
11
зо~~<!>Ц lblJ- 0 ,22 мкФ
,_
11
~
g.
-G CLB05: ~
;::
/!JВО5З
.§\А)~
зоок
~~
..
·'
·~5 к
100 к
.
-
~
;>
L----1-oo·~,10 к: : 10 мкФ
т
+15 в
~Аналоговая землR
1
~
2
::::
з
100к~
~+5В-@
ICL
8053
\А)
~ +5В
@}--30 к:.
1
ов
+5В
1 4._7_к
~-~~~~
~
~~
~о
-
"""
ь_
~ ICM МГ-
"
" ___.~
...
в -15в
-+5в-~ 7576 u-
_/
L-------1---l-lf---iБI
;;:;:i
10-15 кОм,
~
~
~5 В реf"улировать
...--fбlб
fn1 -
до получениА
оt ....
~ частоты СИН>qЮ-
ф;;·~Ф гil
'"в~~~-'~.1.низаци'1120 кГц
t--J'-' -t.- -- FT-'-зоо пФ
ов
ов
4 1/2-разрядный щитовой прибор с ЖКИ и фазой интегратора нуля
Рис. 4.39а
(JN


ИНГЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
АО47
+5в
vз
Вых~о-п.--~
ICM7555
6
5
ЗQОк
v-l
20.22 1
.....
MttФ __]
08
НеgбRзатель­
ныи конден­
сатор
Аналоговый вход
"
о
'?
"
о
100 к
ЗООпФ
f--. l
500К
Двоичный,., выход
"
о
"'
235
32
зз__
Вход бу­
ферного
каскада
39 Вход
5 4166 1 5т14в139121о 111012 91з81/1s61в51141в 19 2 1;1
-
-
-
коМп"а'Рдт';ра-
... ,
,....___.__.__.__.._..__L-.1__,__.___,___..__.___._..__..........__._,,
ICL7104
SWЗ
SW1
Выходные каскады с тремR состояниRми
1
1
-.-+-1--u
24 HBEN
. ... +-+- -02' 3 MBEN
22-
LBEN
3
°CE/W
. .. . .~. . .. . ._._~~~~~~~~~~~~--..................... 1
29 SEN
Детектор
пересечения ·
нулн
+58
УnравляющаR логика
Синзро- Синхро-
-15 В низация(1) низаuия{2) Состояние
..__J
27
MODE
28
R/H
Приведен 16-разрядный вариант, 14- н 12-разрядные версии отличаются используе­
мыми выводами ICL7104.
Блок-схема АЦП на ICM8052A(8068A)/7104 16/14/12 бит с защитой
от перегрузки и схемой интегратора нуля
Рис. 4.396
ля, как показано на рис. 4.39а для устрой­
ства. ICL8052/71 (С)ОЗ и на рис. 4.396 для
устройства ICL8052/7104-Ui . Схема функци­
онирует при подключении входа компаратора
к инвертирующему входу буферного каскада
в первой части цикла автоматической кор­
рекции нуля и затем (как обычно) к кон­
денсатору автоматической коррекции нуля в
оставшееся время (рис. 4.39в).
(IN)
Половина ИС ICM7556 управляет синх­
ронизацией, другая образует синхрогенера­
тор, ИС ICL80S3 обеспечивает переключе­
ния. Эта схема предпочтительнее многих
других обычных ключевых устройств, так
:как она инжектирует малый_ заряд в конден­
сатор автоматической коррекции нуля.
Период интегратора нуля можно устано­
вить сначала равным 1/3 - 1/2 минимально-


236
го нремени автоматической коррекции нуля,
однако если необходима "оптимальная" регу­
лировка,- нужно пронаб.i~юдать выходной сиг­
нал компаратора на осциллографе в услови­
ях максимальных перегрузок. Выходной сиг­
иал таймера задер?Кки останется юrnким, по­
ка компаратор не выйдет из режима ограни­
чения и не окажется в линейной области
(там обычно проявляются шумы).
В отсутствие перегрузки желательна ко­
роткая фаза интегратора нуля, однако зани­
мать все время нет необходимости. Включен-
""' """".....z..Z'."d
А047
•
Фаза 1:
Фаза 11:
Фаза 111:
1 JJADA.4
ный параллельно времязадающему резистору
рМОП-транзистор можно использовать для
уменьшения постоянной времени в отсутст­
вие перегрузки. Кроме того, можно исполь­
зовать цепочку из трех диодов или двухпхо­
довый вентиль ИЛИ (рис. 4.39г).
Схема задержки также вносит задержку
перед началом интервала преобразования,
прежде чем разрешается фаза интегратора
нуля. Если схема подверглась модификации,
это неОбходимо проверить.
Автокоррак- Интегри- Интегрирование
Интегратор ция нуля рование
опорного Интегратор
нуля
сигнала
напряжениR
НУЛR
Гl..Гl..Г\.Г'U" ___..n.nJ"LП.. _ _J'1,J"LП..МJ"' ___ _
'----у----'~'------у------"'
1О ООО
10000
До 20 ООО
синхронизацИR ·
импульсов
имnуnьсов
импульсов
синхронизации синхронизации синхронизации
Рис. 4.39~
Временные диаграммы 4 1/2-разрядного АЦП
(IN)
r:J:: -
~__,.
-
АО47
ЗО<Jк
+5в
5
ММ555
16к
6
8
ICM7555/6
Занято..__.--",/'-../'-..,-.::+-Сf
(STTS)
9
1
2
7
10
ЗООк
Занято
STTS -~--.--А .л ,, ---- ICM7555/6
Занято."·._..,.__-"з_,.._оо_/", __ __.
SТТS
ICM7555/6
1/ 4CD4071
1Ок
Рис. 4.39r
r~~
Защита ·от перенапряжений
(IN)


ИНТЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
237 .
АЦП И СЧЕТЧИК, ОБРАЗУЮЩИЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ БЕСЫ
С АВТОМАТИЧЕСКИМ УЧЕТОМ МАССЫ ТАРЫ
Эта схема, использующая 12-разряДный
АЦП фИрмы Intersil IClд217, управляющий
индикатором, позволяет простым нажатием
кнопки учиrывать массу тары в электронных
весах и требует лишь одного 5-В источника
питания. При любой массе тары на шкале
нажатием кнопки устанавливается нуль ин­
дикатора, который затем показывает суммар­
ную или текущую массу.
Преобразователь с двойным нmегрирова~
нием ICL7109, работающий в режиме асинх­
ронного обмена, вырабатывает на выводе 19
после пересечения нуля импульс HBEN дли­
тельностью в один период синхроrенератора.
По природе преобразования с двойным ин­
тегрированием пересечение нуля, а следова­
тельно, и импульс HBEN, будет появляться
N периодами позже, так как входное значе­
ние возрастает иа N бит, и обратно (рис.
4.406). Каждый цикл преобразования зани­
мает 8192 периода синхронизации.
На вход ИС 7109 можно подать сигнал
от мостового датчика, питающегося от того
Же самого источника 5 В, что и ICL7109, и
ее опорное напряжение, так что· операция
измерения отношения в 7109 подавит пуль··
сации источника питания.
Четырехразрядный реверсивный счетчик
имеет реrnстр-заще.лку индИl<атора, включае··
мый сишалом STORE (вывод 9), который
упраnляет мультиплексированным индикато­
ром на светодиодах. Выход ZERO (вы_вод 2)
индицирует нулевое состояние счетчика, ко­
торое также вызывается сигналом на входе
RESET (вывод 14). Отдельный регистр срав­
нения предварительно заrружается через ди­
оды из выбранной цифры индикатора в порт
BCD, когда сигнал LOAD Register (вывод
11) имеет высокий уровень. Сигнал EQUAL
(вывод 3) принимает низ1;:ий уровень, КШ'Да
содержимое регистра и счетчика одинаково.
При включении питания конденсатор 10
мкФ на выводе LOAD Register (вывод l l)
загружает регистр сравнения числом 4096.
Сигнал счетчика UP/DOWN, вырабатывае-
мый три1тером (l/2 741374), соответственно
устанавливается и сбрасывается сиmалами
ZERO и EGUAL, та,к что циклы прямоl'о и
обратного счета от О до 4096 насчитывают
8192 периода синхроrенератора за цию1.
Когда весы уравновещены в предещ1х
шкалы, сишал HBEN от ИС 7109, активи­
зируя вход STORE ИС 7217 каждые 8192
периода синхрогенератора, _дает баланс, од­
нако в исходном состоянии ш-щуцируется
случайное число. Коrда ключ TARE замкну~",
счетчик сбрасывается сигналом HBEN, уста­
навливая нуль индикатора. Даже когда ключ
TARE разомкнут, и1щикацИя остается нуле­
вой, потому что при неизменной массе сиг··
нал f.IВEN разрешает запись в реrnстр-за­
щелку индикатора всякий раз, когда счетчик
имеет нулевое состояние (сплоmная линия
на рис. 4.40б).
· Если
масса соотвстсrnует N-разрядному
значению, добавляемому · на чашку весов,
сигнал HBEN появляется N импульсами по­
зже, следовате.льно, число N запищется в
регистр и отобразится на индикаторе (пунк­
тирная линия на рис. 4.406). И обратно, ес­
ли N-разрядный код массы умсныumся, на
дисплее отображается -N: Знак минус обус­
ловлен запоминанием состояния сигнала
UP/DOWN при сигнале HBEN на втором
чшгrере. .
.
Единственное ограничение состоит в том,
что входной сишал преобразователя не дол­
жен изменять· полярность. В случае необхо­
димости выходным сигналом POL (вывод· 3)
ИС 7109 можно воспользоваться для предуп­
реждения о такой ошибочной ситуации.
Чтобы получить разрешающую способ­
ность более 4096 единиц, можно заменить
ИС 1 7109 на двухкристальный АШI
ICL8052A/ICL7104 с 16-разрядным· разреше­
нием. Счетчик ICM72l7 является· каскадиру­
емым. Система, очевидно, может работать с
взвешивающими устройствами с принуди­
тельной балансировкой или другими видами
входного сигнала.
3 3/4-РАЗРЯДНЫЙ (±4095 ЕДИНИЦ) ИЗМЕРИТЕЛЬ С ИНДИКАЦИЕЙ
НА СВЕТОДИОДАХ, ЖК- ИЛИ КАТОДОЛЮМИНИСЦЕНТНЫХ ИНДИКАТОРАХ
Используя 12-разрядяый АЦП ICL7109,
счетчики/дешифраторы ICM7224, 7225 или
7236 и две КМОП ИС серии 4000, можно
создать 3 3/4-разрядный (4095 единиц)
цифровой измеритель с автоматическим оп­
ределением полярности. Выбор счетчика опе··
деляется выбором индикатора. ICM 7224 уп­
равляет ЖК-индикатором, ICM7225 - свето­
диодным индикатором с общим анодом и
ICM7236 - ярким зеленым катодолюминес­
центным индикатором.
На рис. 4.4la показана блок-схема уст-


АО47
~
1GND
2STATUS
ЗРОL
40R
5812
6811
7810
889
988
10 87
11 86
12 85
1384
14ВЗ
15 82
1881
17TEST
18 LвEN
19 H8EN
г 20SE/LOAD
Рис. 4.40а
4
Гl
-разрядный светодиодный
,...
+_:; ~ индикатор с общим анодом
400мВ
os
DSа.....R
1l1l!-1
7
Полная шкала-
о--
'-!
Вход
.(\/
/
Ь>С
-~с
>'1111 ~
1
С)
'
-а
о>-
R
Fi -r.ид 1
1
1
,>
v
знак'"'минус
,>
1
1
>
0,1
58
1
-
мкФ ........
0028 J
нг-
"1! ,..
"111"
5x1N4148
"•
~
-
"
-+ 58
~
1~~ ~~ ~~ 1 CARRY/BORROW
V40
REF IN 39
'
2ZERO
DI 27 ..... _
REF САРЗВ
::::Е=м~Ф
З EOUAL
,>
-
D226
---- -
,V
REF САРЗ7
1
REF IN 36
"10 к
48CDB
D325
7
IN НiЗ5
IN LОЗ4
5 8CD4
СОММDNЗЗ
0,1мкФI1
. ___
6 8CD2
1NТЗ2
110,22 мкФ 11 1
78CD
ICL7109
АZЗ1
11
_]
А
>"
8UF30
vvv
.
8
BCOUNT
REF OUT29
47к
'-
9 S'ffiRE
v2в ---58
- L..
SEND27 -+58
10 UP/DOWN
RUN/H(i[D 26
11100 nФ
5В-4~
-
11 LOAD REG.
BUF OSC OUT 25
11
1оок J
0SCSEL24
10мкФ
12 LOADCTR.
0SCOUT23
•
А
vvv
OSC IN 22
13SCAN
1
MODE21 ' -- 58
~::
14REsEr
u
Учет тары
Преобразователь с двойным интегрированием в весах
с автоматическим учетом массы тары
+
v24
-5в
DISP. CONT . 23
, 1=;47
мкФ
ICM 7217
i322
821
,
v-20
._
"Е19
*"
f1в
"
r> i1
~
А16
"
ё15
"
(IN)


ИНТНl'ФЕИСЦЫЕ СХЕМЫ
239
АО47
Обнаружение пвресечениR нуля
Тара-3
Тара
Тара+З
Выход
интerpaтo:p•:_____..,,lllii!~~======J:::::::::~~J:::::::::::~::J:::::::::::::..._J___ ____ _ _
Выход
генератора
Автокор­
раКЦИR нуnя
(продоnжение}
Интегрирование ~ Разряд (максимум 4096 единиц счета} и актокоррекция нулR
2048 единиц счета__,_"__, __ __-г-----,2"'0'"'4:-:-------,,.--~~---~~----
не менее В единиц счета}
r----------------.. ... .-----. . · -········ ....... .
1
Состояние----~
!..--------~--------------
HBEN --------------------- .. . .;_._.- - .- 1-"1· ·- ·
1:
:
._ _____ _,
.
.
............ i
СостоRние
счетчика -----------
1смп11
\_в /-5o~~т}.::J.:~~J:o~ tч:тз 1+41
\
Временные диаграммы схемы весов
с автоматическим учетом массы тары
Рис. 4.406
ройства. ИС ICL7109 работает в режиме
асинхронного обмена (сигнал MODE имеет
высокий уровень). Аналоrовый вход стандар­
тный и аналоговые цепи подробно не пока­
заны. Временные диаграммы ·приведены на
рис. 4.41б.
ИС ICL7109 совершает полное преобразо­
вание за 8192 периода синхроrенера·rора,
2048 периодов занимает автоматическая кор­
рекция нуля, 2048 периодов - интегрирова­
ние сигнала и 4096 периодов - восстановле­
ние к опорному уровню. Сишэ.л STATUS
имеет высокий уровень в начале иитегриро­
вания и принимает низкий уровень спустя
l,5 периода после пересечения нуля, давая в
сумме 2050 + N импульсов генератора, пока
сигнал STATUS имеет высокий уровень, где
N - цифровые показания АЦП. Следователь­
но, по):\считывая синхронизирующие импуль­
сы во время действия высокого уровня сиг­
нала STAТUS и вычитая 2050, можно полу­
чить искомые показания.
ИС счетчиков, управляющих индикато­
ром ICM7224/7225/7236, имеют идеmичные
входные цепи. Они содержат 4 1/2-декад­
ный счетчик с управляющими входами
СLОСК, RESET и COUNT INHIBIT и от­
дельный регистр-защелку индикатора, управ­
ляемый сигналом STORE. Во время работы
этот регистр управляет через дешифратор
немультиплексированным 7-сегментным индИ­
катором.
Когда сигнал STATUS имеет низкий уро­
вень, сигнал RESET ИС CD4040 прииимает
(IN)
высокий уровень и три~тер, образованный
вентилями 3 и 4, взводится, формируя низ­
кий уровень сигнала COUNT INIПВIT. В на­
чале цикла интегрирования сигнал STATUS
прию~мает высокий уровень, снимая сигнал
RESET со счетчика CD4040, и разрешает
ему начать счет.· Веmиль 3 обнаруживает
2050-й импульс и сбрасывает три~тер, сни­
мая сигнал COUNT INHIВIT и разрешая
счетчику счет синхроимпульсов. Когда сиг­
нал STAТUS прииимает низкиЦ уровень по­
сле перехода через нуль, три~тер опять взво­
дится и запрещает счет. Счетчик теперь
считает все импульсы, следующие за 2050-м,
следовательно, содержимое счетчика дает
нужное показание. Оно передается в ре­
гистр-защелку индикатора t-иrналом НВЕN
от ИС 7109. Счетчик сбрасывает сигнал
LBEN, и схема теперь готова к следующему
циклу преобразования. Двоичные входы ИС
7109 не используются.
Конечно, вместо ICM7224/7225/7236
можно использовать и другие счетчики, од­
нако они очень удобны благодаря их способ­
ности непосре;цственно управлять индикато­
ром. IСМ7217 можно использовать со свето-­
диодными индикаторами, а ее регистр срав­
нения может служить для индикации верх­
него или нижнего предела.
Если необходимо большее разрешение.
(до .65536 единиц счета), ICL7109 можно
заменить на ICL8052/8068 и 14- или 16-
разрядной АЦП 1CL7104, который имеет вы­
ходной интерфейс, аналогичный ICL7109.


240
!; .-
АО47
Ан~лог1•
выи
.
вход
-
_,.__,..__..,._ + sв
21
27
Э5INHI
osc оuт "'23"'-",,..,.,r-•
1Ci(IK
34
ICL7109
IN LO
100n
osc оuт"21=-----+--~
BUFF
STATUS~2~---+--..-~
Подложка
(только
для 7224)
Сброс
111
Синхро­
низация
CD4040
.Ч .L7.9 .5
Рис. 4.41а
А047
Внутренняя
синхронизация
Внутренняя
фиксация
Выход
состояния
Блок-схема
Пересечение
нуля
Обнаружение
пересечения нуля
Фаза 1:
ГЛАВА4
1
1
1
1
1
1
1
1
.J
(/N)
·':".
Минимум ~Ровно
Максимум
Минимум
- - 2048-
2048------+--4096,---------·-2048-
импульсов
импульсов
импульсов
импульсов
исло импульсов до пересечения
Фазы повторного интегрирования и
нуля пропорционально напряжению
автокоррекции нуля занимают
на входе
6144 импульса
Вход сброса--------1
CD4040
11 A'I
~апрет счета -------+---------~
, 2049 1/2 импульса 1 1
синхронизации-•"+·""'",___-о•-1-N импульсов синхронизации
LBEN-Cбpoc ----------------------.
.____.
РИС. 4.416
Форма действующих сигналов
____ ,________
-----~----
(IN)


ИНГЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
Счетчики ICM7224/25/36 допускают кас­
кадирование. В этом случае цепочку сче­
тчиков CD4040 следует увеличить до со­
ответствующей длины для работы с 14 или
16 разрядами, так как в этом случае нужно
вычитат~ 8194 и· 32770 единиц счета со­
ответственно.
Так как управление индикатором не­
мультиплексированное,
схемы управления
241
удобно располагать на одной цлате с ·ин­
дикатором. Для соединения nлаты инди­
- катора
с основной ruштой необходимо всего
четыре сиrnала: COUNT, COUNT INHIВIТ,
STORE,
RESERT.
Кроме того, с
взаимозаменяемыми
nлатами
ЖК-,
светодиодных
и
индикаторов можно
же основную плату.
катодолюминесцентных
использовать одну ·и ту
ВЕСЫ С ДИАПАЗОНОМ 5000 ЕДИНИЦ СЧЕТА
и РАЗРЕШЕНИЕМ 1;4 ~диницы СЧЕТА
Легко построить недорогие цифровые ве-
сы,
используя
измерительный
датчик
деформации и КМОП-усилитель типа
ICL7650, АЦП двойного интегрирования, на­
пример, однокристальные КМОП-устройства
ICL7106/7 (3 l/2-разрядные), I~i,7109 {12-
разрядный двоичный) или ICL7135 (4 1/2-
разрядный) фирмы Intersil, и если необ­
ходимо, каскад управления индикатором. В
торговле требуются электронные весы с раз­
решением l/4 единицы показания инди­
катора. Это легко реализовать, заменив
каскад управления индикатором со счет­
чиками и несколькими стандартными КМОП
ИС средней степени интеграции.
Цикл работы 4 1/2-разрядного АЦП с
двойным интегрированием ICL7l35 имеет
три
фазы:
автокоррекция
нуля,
интегрирование и разряд. В фазе
автокоррекции нуля напряжения смещения
измеряются и устраняются, выход BUSY
принимает низкий уровень и 1CL7l35 · инте­
грирует входной сиrnал за 1О ООО периодов
синхрогенератора. Во время разряда опорное
напряжение интегрируется до тех пор, пока
интегратор не возвратит его в исходную
точку (или Jiроизойдет пересечение нуля) и.
в конце его сиrnал BUSY принимает низкий
уровень. Поэтому если N
цифровое
показание, то разряд занимает последующие
N + 1 периодов синхронизации (один
дополнительный период связан с тем, что
разряд фактически завершается следующим
положительным фронтом синхроимпульса
после пересечения нуля) и в конце его
cиrniμI BUSY имеет высокий уровень для
всех 10001 + N синхроимпульсов и,
очевидно, показания можно определить, под­
считав количество импульсов, пока BUSY
имеет высокий уровень, и-вычтя 10001.
В данном случае нам нужно отобразить
на индикаторе N/4, так что ЦИJ<JI ~:~рео­
бразования 20 ООО периодов будет давать
показания для всей шкалы 5000 единиц. Это
осу:Ществляется задержкой 10001 периода
синхронизатора после принятия сипшлом
BUSY высокого уровня, разрешающего счет,
на l/4 периода синхрогенератора ИС 7135.
Когда сигнал BUSY примет низкий уровень,
Э'ЮТ счетчик остановится, его содержимое
передается на индикатор и после сброса он
готов к следующему циv.лу. Небольшое
усовершенствование состоит в том, что сче­
тчик должен увеличивать значение на 2, 6,
1О и т. д·, что предпочтительней, чем на 4;
8, 12 и т. д., так что кватование сим­
метрично относительно отсчета. Целесообраз­
но использовать один и тот же счетчик ДJ1я
начальных lO ООО синхроимпульсов и для
окончательного счета. Пригодны . счетчики
ICM7224, управляющий ЖК-индикатором,
ICM7225, управляющий светодиодным ин­
дикатором, или ICM7236, управляющий
катодолюминесцентным индикатором фирмы
lntersil. Это одинаковые 4 l/2-рi~зрядные
счетчики,
за
исJ<Jiючением
каскадов
управления индикаторами.
Схема работает следуiощим образом: во
время фазы автокоррекции нуля, когда сиг­
нал BUSY имеет низкий уровень, счетчик
заперт его входным сиrnалом COUNT
INHIBIT. Трштер 3 установлен так, что
выход Q сбрасывает трштеры l и 2 и
открывает вентиль 3, пропускающий синхро­
импульсы на счетчик.
В начале фазЬ1 интегрирования сигнал
BUSY принимает высокий уровень и счетчик
начинает считать. Отметим, что счетчик и
триггеры срабатывают на спадающий фронт
сИнхроимпульса, тогда как ICL7135
срабатывает на нарастающий фронт во
избежание гонки фронтов. После 1О ООО
импульсов спад сигнала CARRY переводит
триггер 3 в его нулевое состояние. Трштеры
1 и 2 сразу же делят частоту входного
сигнала на 4, пока вентиль G3 . блокирует
прохождение
исходного
входного
синхросигнала на счетчик, который сразу же
сбрасывает его в нуль.
Исход1юе состояние триггеров 1 и 2
таково, что первый нарастающий фронт на
выходе Q2 поямяется тремя периодами


д047
Мостовой
тензодатчик
Предусилительl----''\I Лерепопнение
и аналоговые
диапазона
схемы
POL
правление
ИНД.\llкацией
пе nолнеt-tия
Уnравпение
индикацией
знака минус
Синхрогенератор
АЦП ICL D5I---------'
7135
D41-----------1--t _:C/
Синхронизация
ICL7135
Состояние
Внутренний
счет 7135
ЗанRто
Внутренний
счет7224
А _ЛJL_fl__[LJl,
_Автокар-• f ...
рекция нулR
1о1
в
1
-0-l1/2"J
03О
Q1Е
б2F
Вход сt1ета 7224 G
ТриrгерЗ
DзSзоз
С3
/ggga J 99ээ/101соl О
ЖК- (c7220I
светодиодный (с 72251
вакуумный флуоресцентный
(с 72361 индикатор
.5.D.D.D
Сброс
2
з
ICM7224
ипи
ICM7225
ипи
IСМ72З6
Перенос
1
Рис. 4.42
Весы с диапазоном 5000 единиц счета и разрешением
1/4 единицы счета
ГЛАВА4
(IN)
синхронизатора позже, так что содержимое
счетчика увеличивается на 1 как раз перед
тем как показания ICL7135 увеличиваются
на 2, и т. д. В конце фазы разряда сиrnал
BUSY
принимает
низкий
уровень,
останавливая счетчик. Выходной сипmл
SТROBE ICL7135 состоит из пяти
по завершении фазы разряда. Сиrnал
. импульсов,
совпадающих с сиrnалом выбора
каждой цифры во время первого цикла
сканирования мультиплексированного вьрюда
SТROBE используется для установки
трштера 3, восстановления исходного
состояния готовности к следующему циклу
преобразования.
Сиrnал
SТROBE,
совпадающий с DS, записывает содержимое
счетчика в режим индикатора, затем сиrnал
SТROBE, совпадающий с D4, сбрасывает
счетчик. Отметим, что стандартные двоично­
десятичные выходы в 7135 не используются.


ИНТЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
243
ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ АЦП
Простой однокристальный цифровой
вольтметр
легко
преобразовать для
отображения логарифма отношения двух
входных на1.-ряжений V1 и V2 • Рабочее
ограничение - V > V2 •
На рис. 4.4:ia показана соответствующая
схема. От~11чия от типового включения
состоят Е том, что введен делитель
напряжения (отношение К) на входе
опорного напряжения, входной сиrnал
представляется как разность между V1 и V2
и добавлен резистор ПоRстРояннпаая~реемльеннио
интегрирующей емкости.
~
интегрирования определяется как Cint Rн.
Обратившись к кривым на рис. ~.43б,
вычислим сначала конечное напряжение
интегратора, подразумевая, что потенциал
изменяется по экспоненте:
Vas
=
(Rp/Rint)
(V1 - V2),
и поэтому конечное напряжение интегратора
равно
где Т - заданный период интегрирования.
Во время разряда полный размах
экспоненты определяется как
Vtot = Vint + Vref RifRint'
и учитывая, что Vref = К V2, полный
размах экспоненты будет
Vtot = <RifRint) <V1 - V2) (1 - ехр (-T/t))
+ (Rp/Rint) К V2·
Интегратор
экспонента равна
пересекает
нуль,
когда
уFIN == уr"f RifRш1 = (Ri/Rint) К у2·
Поэтому время до пересечения нуля
определяется как
Т=tlnVIO!/Vf=
= tln[(R~in~(Vl-V2)
(1 - ехр (-T/t)) + (R;~il!t) К Y2J/(R/Rint)
хКV2=tln[(Vl-V2)х
х(1-ехр(-T/t))+КV2J/KV2•
Теперь, приняв К = 1 - ехр (-T/t),
получим
Т=tJn[K(Vl-V2)+КV2]/KV2=
=tln<Yi/V2).
Теперь примем t "' Tin/2,3, где Tinl -
период интегрирования. Тогда
·так что
показыв11ть
правильно.
равен
цифровой вольтметр
1000, когда V1/V2 =
к'Оэффициент деления
будет
10, что
К будет
К=(1 - ехр (-Т.n/t)) =l
-
е-2,3 =
=1-д,1 =0,9,
что имеет смысл, если представить себе, что
окончательиое напряжение интегратора в
фазе интегрирования почти достигает 0,9 от
асимптотического уровня.
Теоретически полная шкала устройства
V1/V2 = 100 (т. е. когда логарифм равен
2), однако шумы будут значительно снижать
этот предел. Отметим также, что точность
устройства несильно зависит от выбора
Пассивных элементов. Простейшая процедура
настройки состоит в установлении К = 0,9
(предпочтительно использовать заранее
настроенный делитель), затем при V l =
=
lO V2 подстраивать ~ до тех пор, пока
отсчет
не
станет
равным
1000.
Логарифмирующие устройства используются
в фоторграфии, химической денситометрии и
колориметрии и в звуковых шкалах децибел.


244
А047
BUFF
INT
V2~----1 IN LO
ICL 1706/7107/7109
ICL 7126/7135/7136/7137
Отношение
REF Н\
O"--. _- -I REF
LO
сомм
Индикатор или
цифровое устройство
111,-,
1/_ILI'7L
В ИС ICL7ll6, ICL7117 и
вывод REF LO уже связан с
ANALOG COMMON.
РИС. 4.438 Модификации цепи для логарифмической операции
А047
Фаза\:
Фаза 11:
втокоррекция нуля:-++--интегрирование,-.....~._____Фаза 111: резряд _______,~
VINT
Vas
1+----f- --- -i -- --
.............
....... _
1000 импупьсов
1000 импупьсов
2000 импупьсов (7106/7 и т. п.)
(7106/7 и т.п.)>---~--(7106/7 и т. п.\-.------2048 импупьсов (7109)------'
2048 импульсов (7109) 2048 импульсов (7109)
20000 импульсов (7135)
10000 импульсов (7135) 10000 импульсов (7135)
ГЛАВА4
ICL7135
выводом
(IN)
Vtot
--
-
Формы выходных сигналов интегратора в сравнении с интегратором
с неинвертирующим входом
Рис. 4.43б
(IN)


ИНТЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
245
АО47
220 к
.10 к
~----11>< У становить
н..-----. VREF=JOOмB
7111817107
(7128131137)
17111117, 7108,
71351
47к
0,22 мкФ
К индикатору
1м
Схема дает правильные показания при завышенные (или переrрузку) для положи­
urрицательных напряжениях, но сильно тельиых напряжений.
Рис. 4.44
(IN)
-
-~
... ,.
-:-
СХЕМЫ Б"ЕЗ ОПОРНОГО КОIЩЕНСАТОРА
Во многих случаях полярность входного
напряжения всегда известна, либо · при
различной полярности требуются различные
опорные напряжения. В других приложениях
может бt1Ть желател~-но изменение опорного
напряжения во время преобразования,
например, для получения какой-либо
нелинейной функции преобразования. Во
всех таких случаях опорный конденсатор
нежелателен или не нужен. ljla рис. 4.44
показан способ, позволяющий устранить его
и подать необходимое опорное напряжение
непосредственно на вывод CREF" Отметим,
что. источник опорного напряжения в
некоторых фазах преобразования может
замыкаться накоротко, так что необходимо
применять токоограничивающий резистор.
Схема дает правильные показания при
urрицательных напряжениях, но сильно
завышенные (или перегрузку) для положи­
тельных напряжений.


246
ГЛАВА4
АО47
5Ок
v+
INHI
v•
10К
10к
10к 10К
10К
LМЗЗ9 S4
BUFF
(INT)
,
51,2,3
1Ок
\AZ!
CREF
33 20к
10к
Ss
(DE+)
ИнАVIКЭтор
ICL7106/7,
10К
ICL7126
Ss
IN LO
(DE-)
-
10к
Аналоговая
100
25к
земля
v+
REF HI
VREF
REF LO
Установить
10мВ
106
479
0,47 МкФ
Ss Ss
5 1.2.3 S4
А2
0,22 мкФ
47к
INT
v-
ICL 8053
2
50к
5к
Р11с. 4.45
CXEl\1A l\1АЛОШУ1\1ЯЩЕГ0 ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ
Цlумовые характеристики ИС семейства
ICL7106/7/9
определяются
шумами,
улавлив_аемыми конденсатором автокоррекции
нуля в начале фазы интегрирования. Эти
шумы зависят . в сложных системах от
входных шумов буфер1юго усилителя. Если
встроенный буферный усилитель заменить
малошумящим ОУ, шумовые характеристики
можно улучшить, особенно если сосре­
доточить все усиление в этом каскаде, что
можно реализовать на двухкристальных уст-
роЙствах. На рттс. 4.45 показан такой способ
при повышенном входном токе и при отсут­
ствии дифференциального входа. Первона­
чальная цепочка ключей заменена на
ICL8053, работающую синхронно с внут­
ренним счетчиком благодаря использованию
оригинальной комбинации ключи - буфер­
ный УСl-fЛ;ИТель, образованной резистивными
делителями и четырьмя компараторами,
обнаруживающими различные фазы преобра­
зования, как показано на рисунке.


ИlfГЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
247
Ю47
20к
1
)--,- -"INT
2Ок
>---+-т-DЕ+
>--+~•DE-
ICL7J06/7
10К
(ICL7126,
ICL7136/7)
v-
1
1
11
________ _J 1
1
1
1
1
1
________J
1
A/Z
1
1
1
1
1
1
1
1
К индикатору
1
_ _ __ _,______J
1'11с. 4.46
(1 N)
СХЕМА ТОКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛSI
Обычные схемы преобразования напря­
жения преобразуют дифференциальное вход­
ное и опорное напряжения в соответ-
ствующие токи в интегр1;1рующем конден­
саторе. Когда входной сигнал представляет
собой ток в соответствующем диапазоне,
можно повысить чувствительность, интег­
рируя его непосредственно, не преобразуя в
напряжение, особенно если опорный сигнал
также является токовым.
В схеме на рис. 4.41) токи непос­
редственно подаются нэ. вход интегратора.
Источники переключаются синХронно с внут­
ренней фазой преобразования с помощью
буферного усилителя и цепочки ключей
напряжения комбинации с четырьмя компа-
раторами, так же как на рис. 4.45. Обыч­
ный цикл автокоррекции нуля повторяется
по-прежнему, что обеспечивается заземлени­
ем входа во время сооmетствующей фазы.


248
АО47
v+
К цифровому
Vcc
d
А
с
2
в
ь
4
с
а
74С915
8
D
g
ОЕ
е
Е1
Инверсия
D2
d
10
А
82
с
20
в
ь
А2
40
74С915
а
с
80
D
е
-
ОЕ
g
Инверсия
83
С04077
1000
70С95
POL
DIS
Для ICL7l07/7ll7 подать на вход
INVERT высокий уровень, использовать ши­
ну пиmния О В в качестве лоmческой зем-
Рис. 4.47
--
---~'"*-· ~
ГЛАВА4
%§tF!EZ f & E'F So wltlE ir--кir
ICL7106
7116 9'
7126,
7136
с
а
g
А
100
Инверсия
200
в
74С915
с ... 400
D
800
е
--
ь
d
ОЕ
ли и исключить вентили "Исключающее
ИЛИ".
(IN)
ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫЙ ВЫХОД ИЗ 7-СЕГМЕНТНОГО ВЫХОДА
IЦИТОВОГО ПРИБОРА
Часто кроме управления индикатором
требуется обеспечить и двоично-десятичный
выход для щитового прибора или
для
специального
декодирования
верх-
него/нижнего предельных значений и
т. п. Приведенная здесь схема использует
стандартные КМОП ИС для преобразования
7-сегментного выхода от ЖК- или свето­
диодных индикаторов в двоично-десятичный
код.


5
ЦИФРОВЫЕ И
МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ
СХЕМЫ
~ --:-11--~e~.--g-~\--
j
Аналоговый вход в микропроцессорном оборудовании
Микропроцессор, включающийся по сигналу прерывания
Схема управления шаговым двигателем
8-разрядная микропроцессорная система с аналоговым интерфейсом
Цифровой преобразователь, управляемый ЭВМ
Кодер - декодер
Каскадирование кодирующих и декодирующих устройств
Программируемый кодер данных
Цифровой сигнальный процессор
Монитор ИКМ-сиrnала


ICM7231 - ICM7234
v•
Рис. S.J
Микропроцессор
с ОЗУ
МС6802
v•
тt\.ITE-CJ[-Jт1
J.•"
1 F...- J.L-
т[...м -," -3 -,
J.
_
1 1 1 L: : :J ТемпературнаА
·~1,21 8
Vcc
04МГЧ
V55
30
vcc 35 v+
~~36у+
IRQ R{W VMA
434
5
27
ICM7233AIPL
ПЗУ-Ввод/вывод­
--:.-
Таймер МС6846
27
27
ICM7233BIPL
lCM7233BIP
Остальные линии ввода/вывода
Микропроцессор МС6802
27
JCM7233BIPL
с 16-разрядным 16-сегментным ЖК-индикатором
с Американским стандартным кодом для обмена информацией (ASCII)
компенсация
vdisp
Регулировка
200к
(N1)


ICM7231 - ICM7234
МикроЭВМ
8048
v
v•
vool
1vcc
2~6v ~10 21
]
11 20nФ
ss
>-
11
..L
20SCI
::::
Порт
~MruO
-
ввода-
= вывода 1
11
..,..
30SC2 Р17 34
"2опФ
Р20~~ -- Порт
11"
-
11 1мкср
4 Сброс 23 - f- ввода-
24 - вывода2
35-
7ЕА
36
v•- SSs Р2б 37
Р27 38 Г--
~
DBO 12
1
1то
1
Входы{= Шина~
39Т1
1
-
1
бlNT ОВ719
119 25106
ALEl~I
PSEN 1-' R1i
PROG WR
1I1\1те-пс- т 1 1
1'1 1 : 1'-::1 .1.L-
"л"
/~
27
27
3-29
2
3-29
2
VDD- 40V+
VDISP Voo - 40у+
VDJSP
ICM723~A
ICM7233A
Vss- 3б3емля
Vss - 3б3емля
DO-------- DS АО А1 cs2C§i
DO--------Dб АО A1CS2Csi
30 --------'56 37 36 39 1
.30--------353738391
1
1
МикроЭВМ 8048/IM80C48
Температурная
ация
компенс
<JVoo
4>---
r-:
2N2222
2001<
Vo1sP
Реrулировка
i-1"
к
1М
у~·nамяти
перифе
vст
нешней
и других
рийных
ройств
v00
с 8-разрядным 16-сеrментным )КК-индикаторо.м
с Американским стандартным кодом для обмена информацией (ASCII)
Рис. 5.2
(IN)


252
ГЛАВАS
ICM7231 - ICM7234
mmmmmmmm
l
~
ICM7233
ICM7233
CS2 CS1 А1 Ао Da·D5
CS2 CS1 А1 до Da·Ds
квыводvr
QбСПЗУ
.
1
'
~;~750к
>
(>
VDD
к~
RC
1
2
0,1 мк<Р·""
~
4
IСМ7240 8
16
+ 5В- Запуск З2
.f= Сброс 64
Vss 128
-
Вход счета
...L RC
1
ICM7240 2
+
4
5В- Запуск .
~Сброс
-=-
V55
1
.б
.
'6
+5В
?•>>>>•>
>
'> .~> '>
>•
> •> • >8 х 100к МС14049В
>'>>•
>>• >
ипи
-
CD4049B
-
11
~ ~ А:5 А2 А1 AoOo·Os
u
А6А7 IM6654
а6
де
+SB
Е1
": <>•«>;к~>
8<'8<>:!>
~
>:,..
~
1
Система, выдающая сообщения, закодированные в СПЗУ
Рис.5.3
(IN)


ICM7231 - ICM7234
~--//
Вход А
Вход В
Рис. 5.4
Чо
Период Временной счё'ТЧиК ГJро""::) тношение
1 Часто'Га J
в. в:рмв:-~:гв:=в. В. В.
Пer:ГeilOriН'e ни е
дИ~на
Двоично·
десятичное число
Двоично­
~~~~~ичное 1с~п 31с•
AN2AN1
Обработка данных 1--~:__-r---­
Функция 1--------~
Диаilазо"н
cs
+5в
GS
10-МГц указатель частоты/периода с ЖК-иiщикатором
1 мкФ
Индикатор показывает режим работы. и
десятичные точки, указывающие диапазон
текущего измерения. Система может эффек­
тивно работать от аккумуляторов.
"'о


ICM7231 - ICM7234
""
07
О>
02
О•
~B..B
.. BJ.B. УВ..В. УВ..В.
Общий 1
Общий2
Общий
•
~ис. 5.5
'
ICM7231AF/8F,
вид сверху
•
Рекомендуемая ориентация выводов
БИС и подключение к индикатору
з
к входу


ЦИФРОВЫЕ: И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СХЕМЫ
АНАЛОГОВЫЙ ВХОД В МИКРОПРОЦЕССОРНОМ ОБОРУДОВАНИИ
СледУющие схемы показывают nодключе­
ш1е БИС МР20 и БИС аналогового вывода
для микропроцессорного оборудования фирмы
Burr-Brown МРlО (PDS-363) к Intel 8080,
Zilog Z-80 и National SС/МР.
МР20
'
-
о-,
Анал
говы
вход
е,
ы,
-
RESiN
Рис. 5.6
AIS
АО
Вход о
DBIN
МЕМR
м"20
READY
ВходRЕSП
15
Шина адреса
1
AI1
АО
45
Выход 1
44
J
.....
Сброс
4.я. / не обАзателен'
..2 2. DBIN
Выход2
1:
,_!7
R/W MPIO
8080
26
или
MF.MW
4
23
9080А
~
REA[)Y
8224
1
t2
8228
Сброс
~
-о
MEMR
124
Шина да11ных
Использование БИС MPIO и МР20
с МР8080
18
Анал
говы
о-­
й
выход
17
(88)


256
МР20
"
~.·
..
...
··.·.·
Шина адреса
А12 All АО
А13 30
31
NRDS
SC/MP NWDS 12
MPIO
48 NHO
Шина данных
AIS АО
••
sB
Выход
46
Анало
ЦАП 1 говые
44 i-~R"'n'-1
ВХОДЫ MP2<t
Z-80
Выход
16
48 WлТТ
ЦАП2
Шина данных
ГЛАВАS
л13 ло Выход
ЦАП 1
12
MPIO
Выход
ЦАП2
Использование БИС MPIO и МР20
с SC/MP
Использование БИС MPIO и
МР20 с Z-80
Рис. 5.7
МР20
Термоnара
Заземлено
Кабель
+15В
20к
10к
1М
10к
1М
л"ния
связи
10
Изотермический
Линия
связи
(возвратный
провод/
радиатор
-,, -.. ." "" ' '--~----'
·
Необязательный ФНЧ
резистор источника на частоту
тока смещения
1Гц
Rc
Е
(88)
МР20
г----------------
'
а.
"о
...
<>
..о "
г.; "'
~2
+15В -15В
L -------
±15В
+58
1
,Ra
Rd
27 к \-=- RЬ 4,99к
_
-15В Сдвоенный монолитный транзистор INational LM114),
смонтированный на изотермическом радиаторе
+5В
1
Т в кельвинах, k/q = 8,67 х 10·5
•
·Рис. 5.8
Съем сигнала с термопары с помощью БИС МР20
(ВВ)


[ИФРОВЫЕ. И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СХЕМЫ
257
МР20
Программирование
и подключение БИС МР20
Функция
Однопроводной
мультиплексор
ДиффереlЩИ!!ЛЬНЫЙ
Соединения
4-2,4 -77,79-64,
15 - 14, 13 свободен
мультиплексор
4-2,77 -79,13-14,
15 свободен
Усилитель
1 и 3 свободны для
усиления, равного 2.
для 'усиления, не рав­
ного 2,
Выходной диапазон
R подключить между
ext
выводами 1 и 3
+5в
'
65 - 63, 66 свободен,
+2,5
+1,25
От0до+5В
ОтОдо2,5В
Кодирование
входа
Рис. 5.9
67-68
65-63,66 -68,
67 свободен
65-63,66 -68,63-67
65-64,66 -68,
67 свободен
65-64,66 -68,
63-67
52 - 51 - двоичный код
*
52-50 -коде
дополнением до• 2
Функция
АДресная шина
(АО - Al5)
Выбор ~са
(А4 - А14)
IПина управления
Шина данных
(00 - 07)
Соединения
Соединить с выводами
АО - AI5 адресной шины
МР8080
Соедшшть с шцной +5В*
или заземдюъ
Соединцть 44 с
выводом 24 МР8228
45 с выводом 17 МР8080
46 заземлить
47 с входом 23 МР8224
для нормального режима
48 свободен для работы
без останова ЦТ
Coeдl\Hl\Th с шцной
данных МР8080
* Выводы 52 и 50 соединить через резцстор
кОм.
(88)


258
ГЛАВАS
IМВОС48, ICM7211 М
В-разрядный ЖКИ
1/l1t::J11LI1_(l_l1-f/·
+sв
ГtГtLIОLIUUL 1см1211м
h г::!::-
ICM7211M,
•
1 -::-
старшие разряды
i 'J"
J_
"[t
младшие разряды
.-. L ..,, .,L -, -!-- -,: -::. .
234
234.
VDD 1- +5В
40 28 20 Р1ОЦ J.+Ss-;.5 VDD Сегме~ы1б~2\5 BPS
SBP 6~~26Сегменrы V55 зst::t:=:-
~i-- Vcc VDD Vss
29
~ Vss Донн•~ 37-40
д'""'" 37-40
_ Q;>C :31:
-: :-
':.L 2XTAL\
30
-
3бО"' 1 >-D3 DS1DS2Вies2
DO~D3 IJS1D52CS1~
+Sll
=
31 Ввод~
·,
31:323334
zr 2l\2§3iJ 31 32 33 34
h~
~--
-: :-
33
3XTALZ Р17 34
'"2"'1'""'AS:-=--:41>:.o-=-s""'20~..,
ir 4Сбрас Р20 21
22AS VCC VDD VSS
-
7Ед'
~
23A'i0
РАО 24~1
NC-5SS
~
NC- 1PROG
~:: 1/0
-:.:-
1МВОС48 24
~i~c 25>-}
37
2в>-
Р 27 38 1- Ввод-вывод
1
2 ADO
29 1-
30 >-
t
1ТО
РВО 12
13AD 1
РА7 31
._
~
М~2
Вход ::~: j!
~~i РВО f!:}I/O
DB7 19
19AD7
361-
-
~
"'~ P!\JN iW3 .\No~
8 IOR
Р81 ~1-
11·
•
9IORDW
При использовании устройсmа 80(С)35
следует подать на вывод ЕА. напряжение
+5 в.
10
ЛЗУ/РПЭУ
11 ALE с: рва.uирителем
ввода-выв0да
835518755
7
з
б
~.
'
"":"' NC NC
Для подключения к ICM721 l ИС 8355 и
8155 не требуются.
Интерфейс микроЭВl\·1 IM80C48
Рис. 5.10
(IN) .


ЦИФРОВЫЕ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СХЕМЫ
ICM721B
,-, ,-, ,-, 1=1 CJ i:t CJ '='
О.О.О.1_1.Lt.U.l_l.U.
+5В
2 vcc 'Ьо Vss
г-tl--'f~Кварц 1
о
~1,..........,3~ Кварц 2
+5В
10
259
ЗемлЯ
20
8сегментов
!СМ7218А/В 8 сегментов
7
.. __
_.,.Ед
•
NC
Рис. 5.1 J
Цифровой индикатор для микро­
. пр оцессора
в
(!N)


260
ГЛАВАS
МИКРОПРОЦЕССОР, ВКЛЮЧАЮЩИЙСЯ ПО СИГНАЛУ ПРЕРЫВАНИЯ
Включение питания посредством логиче­
ских сигналов попудярно в цифровой техни­
ке. Преимущество управления логическими
сигналами на первый взгляд состоит в огра­
ниче.нии потребляем.ой мощносги. Дальней­
шее рассмотрение показывает, что схемы с
отключением питания быстро реагируют на
входные сиn1алы и не генерируют неверных
или ложных выходных сигналов, мешающих
'.'
ТР0102NЗ
1М
J
14
16 "2
зvRCG61
Вход
а
4
2
прерывания
+ 4098
Положительной
5
а7
7
осуществлению критичных процессов, умень­
шая вероятность ошибки.
Схема иллюстрирует использование сиг­
нала прерывания .для включения микропро­
цессора вместе с его схемами обрамления.
Для
включения
полевого
транзистора
ТР0102NЗ с пороговым напряжением 2,4 В
вподне достаточно сигнала с ИС 4001.
ТРО102NЗ
-
> 135
мд
4(1
~sв ззо
,..
ТРО102NЗ
Источник тока 10 мА
ДЛА ВХОДНОГО
преоб1;>азователя
.____ ____
29~
50
Ми к~;х:1-
полярност1-1
-
8
К устройствам
памяти и ввода-вывода
-
1М
-
1М
Рис. 5.12
33
~---151
процессор
8ОС85
20
(SU)


ЦИФРОВЫЕ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СХЕМЫ
261
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
Эта схема привода шагового двигателя,
управляемая микропроцессором, работает с
быстродействующим эффективным· двигателем
с постоянным магнитом как с нормальным
шагом 1,8°, так и с микрошагом 0,028°. Ко­
ды синусов и косинусов из таблицы, реали­
зованной в ПЗУ, попеременно загружаются в
регистр (показана только секция для сину­
сов) и затем поступают в ЦАП DAC-08, вы­
рабатывающий опор!·Ю~ напряжение для уп­
равления ТС'ком двиrателя посредством им­
пульсного стабилизатора. Этот стабилизатор
состоит и:i ис 3526 н мощного полевоrо
VN1210N5
Регистр синусов
5N74LS374
DAC-Q8
З0о ао\а__f;;°'
г~ D•
: t=:
8
U2
8
13
12
7
.,,.
""
транзистора VN12l0. Длительность строб-им­
пульса и напряжение питания определяют
скорость двигателя. Знаковый разряд 7 уп­
равляет возбуждением обмоток питания 1 и
3 посредством транзисторов Q2 и Q3. Сек­
ция косинусного сигнала, являющаяся точ­
ным зеркальным отражением этой, питает
обмотки 2 и 4 двигателя.
К преимуществам мощных МОП-1'ранзи­
сторов относятся превосходное использование
возможностей выходного каскада ИС 3526 и
простое непосредственное управление обмот­
ками от ТТЛ-схем.
+15в .
0.1 мкФ
1-'ф
11
U4 i;2=-----·----~
3
51к
"
1Ntl78
1вв
..---.--т Нестабили -
'JN5611
N
зированное
напряжение
от20до50В
••
15
•
9
"'
R""t
1-
за
17
Строб-и мnульс
SL
ОТ0,1 ДО10МКС
1 VLC
+15 в
От -5 ДС-15 В
нестаби.лизированное·
Знак
74LS04
3
-:
•
20.к'
0700
nФ
Q1 - Q6 - VNI20IN5
Tl' Т2 - 38 витков провода калибра 30
АWG в каждой обмотке. на броневом сер­
дечнике ~1з -~ита 1408-L00-3B7. Двигатель
Slo-Syп MOбl-F~-02 с индуктивностью обмо­
rок 10 мГн.
Рис. 5.13
(-М•)
CoS<:
о
~
"'
+15в о
470
620
ТО,01.мкФ
..J ...
"""
2Вт
+15 в
470
740S
•
i
0,5
1вт
(SU)


262
ГЛАВАS
,.- ";;.
МР10, МР11
8-РАЗРЯДНАЯ МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА С АНАЛОГОВЫМ ИНТЕРФЕЙСОМ
Рис. 5.14
8080
Аналоговый ввод-вывод с ИС
MPlO
1ЕЗЕЗ1
8255
Са
МР10 Выход ВЫХОД
UАП2
Аналоговый
Выход
ЦАП!
Шина данных
+15 8
-15
8
~
LM111
+10 к
Компаратор
l---rv'\л,--<"> Аналоговый
10к
Аналоговый ввод-вывод с ИС
fi'IPll
Шина адреса
вхоn
-----
~-------.
6800
Рlд
5820
IN0
Шина данных
1Е3Е3 1Аналоговый
t'IP 11 Выход ВЫХОД
ЦдП2
Выход
ЦАП!
+158~-158
10к
Компаратор
l---/'>./V\~-o Аналоговый
10к
вход
(ВВ)


ОРА101, ОРА600
Цифровой преобразователь, управляемый ЭВМ
t5в
-5.2в
Fluke 8502
510
Цифровой
вольтметр
Цифровой
Шина IEEE-488
выход
Аналоговый·
1 вход
01мкФ- 156
.
f.i
г
,о
ш
"'
-
l_N
~КФ
~1 <300 10~1.
З11!1 -1, ._
i .,.
.. ,.
~.28
100
DAl:&J
-:-
ЦАП!
IСЗ
200. 200 .
j-5.2 в
Рис. 5.15
'--~~~~~~~~~~
Цифровой
вход
эвм
НР-45
Gf 1/8
Вход
прямо­
vгольного
сигнала


:,.
ED-11, DC-7
КОДЕР-ДЕКОДЕР
Данные
10
22
voo
1 ·28
227
О.025мкФ{
з·~
0,025-МкФ J...
10К
• 'С>
"'
б
7
•
18
°Адрес
Однополюсный
·Схема
запуска
Фиксированный
бит
Код ключа
Данные
1/4
"'/
4
~1
1 t>ФФФФФФФ<t>ФФФ
015
voo
28
2
27
soQV
з-23
10К
-
ос
4'25
"
ООО
ш
7
6
24 ORS
•
18
Адрес
Q
•01
К выходам 102
4015
аз
С14
ГЛАВАS
"'
7i5
01
9
4
02
"'
К регистрам-
з
-аз фиксаторам
6
10
04
5
2
01
6
"'
10
02
4g
"
Для управления
.7
11
03 или индикации
1З
14
04
Система со стробируемым параллельным выводом данных
Рис. 5.16
,_-,,.
__ ,<'!'·~
••. -··-·-
.• .;"- ·-""' ·
,_._..:"··
•
...,
ED-11, DC-7
Адрес
Фиксированный
бнт
1
.
1
Код ключа
Даннь1iе
•
•j•
~
1~
АО
Аб
D7
Адрес
Строб-импульс
4
5
6
(SU)
D7
Dб
D5
D4
D3
D2
D1
DO
вывода
~---'Земля или v 00
VDD
1
Дан-·-....l--
16
Строб- ные 2 4
Аб
имлульс ~ 5
А5
1(J)6
А4
Синхронизация о
3v7
А3
1
14
А2
13
А1
12
АО
81
1Разрешение
6 вь1вода
Земля или Voo
Система со стробируемым параллельным вЬl:водом данных на DC7
Рис. 5.17
•


ЦИФl'UНЫh И МИКl'ОПl'ОЦЕССОРНЫЕ СХЕМЫ
265
ED-11, DC-7
-t9 в
+158
+15 в
у
1оок
0.0022
4,7 к
В•1клю"ател•
0,022
150 к О,ОЗ мкФ мкФ
10к
мкФ
"
2,,
820
100
10,05
мкФ
з~
• "'~
•
2N4401
3,З.к
-z_
пt-----'ИК-светодиод."~
серо<и MV500
~"""~' ~
'----" -9-' -1"'"--t • ~
'-----н----i•
2 мкФ
2,7 к
, ........,. .,.,. ... .. ... ..u +15 8
Вь1ход
Приемник/передатчик дистанционного управления на ИК-лучах
Рис. 5.18
ED11, DC-7
Q.
~"8.
с
8.
"s
:i;
voo
__.. ..... _ _, 01
02
............................... оэ
.........-·-....104
°'
~---~01
L....- '" - --'07
08
с___.."_ _,
01
с___..-_ _,
010
Ot1
01 1--.ЛЛ"---1 012
02
013
031
014
::
6
"
IO~
011 Вывод
....
~
-
•
С'. -
VoO
.__..."_
_.
01
02
1......_.. -
.. ..~ ОЭ
L-__.-_ _, 04
···.
... .... ...... -- . .__.
08
0\1 1----1
L.....-·-....1 08
0~5 1-----4
07
-
DO 1----1
......___" _
_.
08
/
- ;- 500 +----t
с
1......---~ 01 "'
L...... --- -- ' О 10
.... ... .. _.... ._
_.
0!1
О12
О1Э
NC
014
NC
018
""'"-"1 J.__,'1Ввод данных
данных 7
1
'-------' Лини" св"эм .. ___ __
'_,
01
03
'
(SU)
Блок-схема основной конфигурации системы дистанционного управления
на ИС ED-11 в качестве кодера/декодера для передачи данных
от микропроцессора
Рис. 5.19
(SU)


ED-11, DC-7
L
,_,
ГNCI 1
Оо
TR
о,
SDI ...._
02
ООО
·llllP 03
DC '-
04
D12
05
D13 ;:
05
D1C 6
'-
w
07
D15
1
,_,
01 "2ОэОс
JDRS
брас А
5 • э 10 • 7UJ.ИHHb!e
4015
А
о
С..нхронизаци" А
--
1
L_
\
-
['\
J
Двун прав-
ле
а
ннаR
ЛИНИ" св"зи
11
11
'•
'-
-
l'
~
J
.Оо
~
TR
'- -- SOI
о1
-
/
г
ООО
02
,_
-
ос
О3 МР
012
04
;: О1З.
05
'
.~
С> 014
D5
w
015
\..~
о,
OR:~
~
Сброс А а.аз 02 01
Данныео10345
А
7
4015
о
С..нхронизаци" А
Система кодирования/декодирования, иллюстрирующая возможности
квитирования установления связи Supertex ED-11
Рис. 5.20
ED-11, DC-7
Н<>i>ММ•но
OTKpill'ft.IЙ
8"1кn1О118Т811Ь
мf'новенноrо
Д8ЙСТВИ"
З вент"л111
4049 или 4069
0,005 мкФ
1оок
•
32
ззк •
ЕО-15
5
'27 lfl
"
6
"'N
-
8,9 к
3
1 мкФ
2
lM566C
в
(SU)
+18 в
560,О,5 Вт
Миниатюрный ВЧ-контур
650 мкГн-1,З мГн
560, 0,5 Вт
- 188
0,001 мкФ
6008
зоо,о,5 вт
L...,4~~..._~~~~~~~~~-"N"V--<-188
Q,1 мкФ
6В
450••О.5 Вт
L------.+ -- - -+ .-- ,..,.,,... -- -- < +18 В
0,5 мкФ
0.1
6В.
мкФ
10к
+18 в
STANCOfl
IN4001
Р8180
1000мкФ
25в
15
0,5 Вт
1000
мкФ
Сеть
переменного
тока
Передатчик сигнала по электросети
25В
-18 в
Рис. 5.21
(SU)


ЦИФРОВЫЕ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СХЕМЫ
ED-11, DC-7
Трансформатор на 160 кГu
в броневом
сердечнике 2 к
О.0005 мкФ
З9К
+12В---.
128
200
,-.л,л,л~< +18 в
9
200
117В
60 Гu
11
40
пФ
2к
-\Н\-<-188
11
IN4001
зоо,
0,5Вт
~.....~:;н.--•+18 в
1000 мкФ -18 В
25В
Земля
~прибора
10к
7654:312
565PLL
119 1011121314
330 пФ
2к
З.1 к
0,1 мкФ
68
+18 8 '>---',Л,Л~" Lf---..-г-"Кt-'
450,О.5Вт
.
-6В
-18
8
4050
~---'Т'--• Выход
О,005 мкФ
10к
764321
ED-150ECOD€R
27 28
О.1 мкФ
267
Трансформатор на броневом сердечнике
без зазора из магнитного материала марки F
размером l8xl l мм содержит 80,5 витка
провода No 35 во вторичной обмотке и 5,5
виrка в первичной обмотке. Это обеспечива­
ет коэффициент трансформации 15:1.
Приемник сигнала из электросети
Рис. S.22
(SU)


Вход
сиrнаnа
Ат
Ст
ОА
ov
01 О/О
ОС DAT
+->
00 014
Простой способ каскадирования
кодеров для получения свыше 1,07
млрд адресов
Рис. 5.23
Вход
сигнала
Voo
Rто
сто
00
014
·.
~ .".
vо_
•то
сто
4Qll 111
Данные
Синхронизация
-
01
Ст
\I 0,01 мкФ
Запрос на
прерывание
г-"'--:,,_(;троб-и мnул ьс
"''
Параллепьный
В~IВОД
данных
Разрешение
( Тр\1\ СОСТОRНИR)
Рис. 5.24
Передача данных в каскадной системе
(SU)
(SU)


... ~
DC-7A
ПРОГРАММИРУЕМЫЙ КОДЕР ДАННЫХ
Простая монолитная ИС DC-7A , выпол­
ненная по КМОП-технологии с металличе­
ским затвором, недорога, потребляеr неболь­
шую мощность, имеет высокий выход дан -
ных и высокую надежность. Эта схема двой­
ного назначения может работать в качестве
кодера или декодера с собственной линией
связи в приложениях, где требуется кроме
передачи 8-разрядных данных отличное рас­
познавание адресных кодов. Она декодирует
Генератор
Синхро- синхронизации
l из 128 адресных кодов. В режиме перещ,­
чи эта схема может генерировать все допу­
стимые кодь1 при подключении щшдов адре­
сов к V00 или к земле для получения логи­
ческой единицы или логического нуля соот­
ветственно. В режиме приема эта схема мо­
жет декодировать переданные сигналы и од­
новременно осуществлять сравнение с мест­
ным адресным кодом длs1 идентификации.
Вход генератора ~-_J"--,
данных
Вход генератора
Резистор генератора
Комденс;этор
генератора
Генератор
Гене- синхронизации
ратор и стробирования
Данные
действительны
Синхронизациfl
Резисrор генератора
Конденсатор
генератора
Сброс
Запуск/вход
данных
ПЕРЕДАТЧИК
Рис. S.25 .
R
с
В ремязадающий
генератор
Преобразователь
параллельного кода
в последовательный
Адресные
разряды
Разряды
данных
выход
данных
\--------.. .-- -+- --" даниых
'--;ГТ-;::::~-----+----+---'--• Выход nоследо-
.-------±----.z----~~:~:~~~IX
Сброс данных
8ыход
декодированных
даннь1х
генератор
АО
Адресные разрядь1
ПРИЕN'iliИК
(SU)


DC-7A
Рис. 5.26
28
t
01
27
Земпя
АТ ипи
о
DIDO
Земля
Ст
зn7
. :..
ос4
22
Сигнал SDI б
Данные
15
запуска
8
14
Адрес
Приведенная схема демонстрирует ис­
пользование ИС DC-7 там, где адреса и
данные можно передавать от одной станции
к друrой и обратно. В устройствах, где вvз­
вращаются только данные и приемнику при­
своен фиксированный адрес, на ИС 4094
следует подать сигнал D/DO и использовать
только верхнюю ИС. В системах, где все
полученные данные и адреса декодируются,
нужно подать на обе ИС сигнал DV, как
показано на схеме.
Ст
1о
01
n
2 ...
RT
ос
SDI
VDD
VDD
07
28
16
Об
Земля
27
Строб-
05
D/DОИЛИ DV
импульс 1 ~
о7
04
инхро-
r
03
25 ос
низация
02
SDO
Даннь1е
01
23
00
ф
voo
:;;
з:
з:
"'
16
i::r
4
дб
Ст роб-
А5
импульс
инхрu-
д4
низация. з ~
С1
дЗ
~
А2
А1
12
АО


ЦИФРОВЫЕ И МИКРОПЮЦЕССОРНЫЕ СХЕМЫ
271
'
ЦИФРОВОЙ СИГНАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР
БИС MS2014 представляет собой цифро­
вой сигнальный процессор реального времени
общего назначения, который легко запрог­
раммировать для цифровой фильтрации и
детектирования уровня сигнала. Архитектура
цифрового фильтра включает в себя каска­
дируемый рекурсивный фильтр второго по­
рядка и детектор уровня сигнала, использу­
ющий перемножители, сумматоры и элемен­
ты задержки,
Данные, управляющие параметрами
MS2014, сохраняются во внешнем ППЗУ или
ПЗУ и содержат список коэффициентов
фильтрации и уровней сравнения. Простой
формат данных означает, что пользователю
не требуется дорогостоящая система разра­
ботки при создании устройства (в отличие
от других цифровых сигнальных процессо­
ров, которые используют структуры на осно­
ве микропроцессоров и требуют· значитель­
ных усилий при разработке программного
обеспечения, реализующего их функции).
Внешняя память данных позволяет при не­
большой адаптации схем управления. реали­
зовать даже сложные алгоритмы.
Фильтр и детектор рассчитаны так, что­
бьl обеспечит~> максимальную гибкость в
применении и возможность легко выполнять
большинство функций, требуемых в тональ-
MS2014
1 - Тактовая частота
2 - Выход детектора 2
3 - Коэффициент интегрирования
4 - Выход детектора l
5 - Вход мультиплексера
б-ВыходR
7 - Коэффициент NR
8 - Коэффициент R
9 - Вход фильтра
10 - Выход мультиплексера
11-ВходВ
12-V55
-'
т.•
ных детекторах, спектральном анализе, адап­
тивных фильтрах и системах синтеза речи.
Особенности
Линейные J б-битовые данные
J 3-битовый коэффициент
Рабочая частота синхронизации 2 МГц
Последовilтельное выполнение операций
448-битовый встроенный сдвиговый ре-
гистр хранения данных для 8-уровневого
мультиплексирования
Мультиплексирование N-го уровня (N::58) ..
Совместимость с ТТЛ-логикой
Один источник питания +5 В
Области применения
Недорогая цифровая фильтрация
Обнаружение уровня сигнала
Спектральный анализ
Тональные детекторы (многочастотные
приемники)
Синтез и анализ речи
Модемы
Эквалайзеры с групповой задержкой
,(· "~-
13 - Вход 1 задержки
14 - Выход 1 задержки
15 - Выход фильтра
16 - Вход компаратора 1
17 - Синхронизация
18 - Вход компаратора 2
19 - Вход детектора 2
20 - Выход двухполупериодного
детектора
21 - Выход 2 за}"!ержки
22 Вход 2 задержки
23 Выбор задержки
24-V00
Рис. 5.27
Назначение выводов ИС
(вид сверху)
(PL)
- ----- ---


Qд1---_..--1Ао
Gв
А1 ПЗ}
Ос
АА2 32х2
Go
3
с,ет.икаЕ
A4DO D1
Син~ронмзаци11
Синхронизация
2.048 МГц
5В
Вход
мультиллексора
Выход
мультиnлексооа
Полосовой фильтр 2-го порядка
на частоту 32 кГц
Синхронизация
Установка входа и времена захвата
Синхронизация
Срабвть1вание
выхода
по фронту А
Выходная задерж1<а
СинхJХ>низация ввода и вывода
Рис. 5.27
Синхронизация
2,048 МГц
Ао
А1
А2
А3
ПЗУ
256><2
А4
А5
Аб
Do
А7
D1
Синхронизация NR
~------!синхронизация
R YDD
Вь1бор зв.цержки
Вход MS2014
фильтра
Вь1ход
R
Выход фильтра
В'::'А Yss
св
Выход
Вход
мультиплексора
му льтиллексора
Полосовой фильтр 16-го порядка
на частоту 4 кГц
у


ЦИФУUНЬШ И MИKYUllYUЦhLLUYHЫt! (..ЛНМЫ
2'73
SP1450, SP1455
МОНИТОР ИКМ-СИГНАЛА
Параметр
измерения
.Максимальная
nходная частота, МГц
SPI450
SPI455
Длительность
расширенного
Hl)JXOJ_~llOГO
Иr\.1П.)'JП)са. мкс
Длителыюсп,
1-1мпульса 011н,1бк11
SPI455, пс
Амплитуда
импульса ошибки, мВ
Амплитуда импульсоn
llOMC:XИ, Mll
Dыnод
13
15
13
13
13
1 Эт1-1 з11ачсн1-1я рассч1-1таtIЫ 11а макс1-1-
малы1ую скорость передачи nходных симnо­
лоn. Для кода 4D3T эффектишшя скорость
псрслачи равна 4/3 входной частоты.
Значе1lие
мин.
тип.
0,5
0,7
4,25
300
макс.
25,5
.
105
2,0
5,25
50
Услоnия
См.
пр~1ме­
чаниеl
Cl=
=390
пФ,
Rl=27
кОм
(см.nри­
меча­
ние 2)
Входная
частота
105МГц
На мак­
сималь­
ной
входной
частоте
2
Приведены абсолютные зиачеиия номи-
11ало11 резистора и конденсатора; по этой
при•1н11с температурные коэффициенты и
точность 11е приведены.
(PL)


274
SP1450, SP1455
•
'
'
•
Рис. 5.28
rллвлs
J71 о vссЮВ)
2"
_
__гt_
. sl l----1- -- -' -- -- -- -- -o Выход расширенного
С1
импупьса ошибки
1411----1-----.-_J
Быстродействующий выход
1зП----+-·--1-----<1 имnульса ошибки
"
v
2,2к
R1
470
VEE
'--------------------+-- -+ -- -- --<> {от -4,4 до -5,25 В)
1
1
1
1
1
Схема проверки функционирования
s
"
11
12
••
-
-
-
-
-
--=-~--l
Логическая 1 Логический О 1
••
.,
1
1
1
owl
о ~Т""
-"
.
~ "'!!!I
1 ,_"
~ml
t1
1
L _________ _
_____ _J
12
t' -1,05 В относительно
вывода 16
Схема ИС SP14SO/SP14SS
•S
(PL)


6
ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ
УСТРОЙСТВА
.
~.
Оптронные устройства (типовые схемы)
Вакуум:ный катодолюминесцентный индикатор, работающий
на постоянном токе
Изолированный источник питания от О до 300 В
Управляемый прецизионный источник оптического сиmала


276
ГЛАВАб
ОПТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА (ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ)
В компенсированных оптронах для устра­
нения нелинейности и поцышения стабильно­
сти используется отрицательная обратная
связь на двух подобранных оптронах. Как
видно на рис. б.1, схемы компенсации пред­
ставляют собой структуры ток - ток и на­
пряжение - напряжение.
Дифференциальные оптронные устройства
обеспечивают превосходные характеристики и
значительно улучшают Линейность и ста­
бильность тракта. На рис. б.2 показана про-
01
02
а
·.~··-
Оmрон2
СИД2
louт
-
Отрицательная обратная связь устраняет
нелинейность и стабилизирует усиление двух
согласованных оптронов. Схема а работает в
стая схема на основе дифференциальноrо
оптрона, использующая один светодиод, два
фотодиода и два ОУ для однонаправленного
.и
двунаправленного режимов работы. Одно­
направленный ~жим обеспечивает усиление
только положительных сигналов, тогда как
двунаправленный работает как с положитель­
ными, так и с отрицательными сигналами
благодаря использованию генераторов тока
смещения для фотодиодов.
.., ~.
Rouт
1
сид2
,,-
Vouт
,-
j
6
токовом режиме, однако добавление двух ре­
зистров (б) позволит ей работать в режиме
"напряжение - напряжение".
Компенсированные схе.мы
-v
Нелинейность оптронов уменьшается,
когда светодиод питается от источника тока.
В этой схеме оба светодиода смещены от-
-V
Оnтрон2
СИД2
дельными источниками тока и ОУ использу­
ется в качестве преобразователя "напряжеШ:1е
-
ток'•.
Рис. 6.1
Улучшение линейности
(88)


ОIПОЭЛЕКТРОННЫЕ УСГРОЙСfВА
11
-
01
12
Одilонаправлен~ая схема
+V
+Tot< смещения
11
-
01
+V
+Ток смещения
Rк
277
Vouт
Дополнитель1:1ый фотодиод, согласован­
ный с основным диодом (фотодатчиком), мо-
жет фактически устранить нелинейность и
температурный дрейф оптрона.
Рис. 6.2
Двунаправленная схема
1
(ВВ)


278
ОРА2111
0,2 пФ
г-----11-------,
1
1
Зметалла- 1 150к 150к 150к :
пленочных
резистора
0.1 мкФ
10к
+15 в
+15 в
-15в
Схему необходимо хорошо экранировать
Схема критична к паразитным емкостям
Полоса пропускания 1 МГц
Выходной сигнал 2,2 В/(мВт·см2)
Рис. 6.3
Быстродействующий
фОтодетектор
рiл-фотодиод
UDl' PIN-040A
<1 пФ
~~~,"'\.
::::
-15в
Вь1ход
Схему неОбходимо хорошо экранировать.
Чувствительный усилитель
сигнала фотодиода
ГЛАВАб


- ОПГОЭЛЕКТРОННЫЕ
УСГРОЙСfВА
ICM7217/ICM7227
Управление ----+---=~Vno
индикатором
50к
nравnение ICM7217/B
~Dn
50 к индикатором ICM7227/B
Шина -
'1 .J217/B Шина
ICM7217А/С {ICM 7217 д1q
цифры .,, .
цифры
-.
(ICM 7227 AIC)
Общий анод
Общий катод
Схемы подключения индикаторов
-1
--
Цифра
(сегмент)
Сегмент
(цифра)
2N2219 нnи
2N6DЗ4 или
аналогичный
Управление
сильноточным индикатором
5В
nn=
l
VD
т
•-t
35
D4 34
жк... нднкат<Jр.37-
D3 33
40 JCM
32
, /111,,,,7- ·1211 D231
t_ILIJ_ILI ~
01
:ю
24
2-
DB3
4в·
27
DB2
;:: 4
VDD ....
28 сегментов
р~1
72
D.C .
И ПОДЛQЖ\(а
1-
25-
~в ICM7217 26
D11i
><
>'
>
>>
>
.-.-...-
••j.'.'.
'
9
Рис. 6.4
за_nисьi IJJ
ПJ)flмой/
'
'
'
~>'
<.,
'
обратный/
>
>
сброс
'
'
'
'
,
><
'
.'
'
-.-..-
.
..
~.- --.
..
-.-
j•'
'."
'..
"
.~
'~'"
~..
'-
'-'
'
'-'
/
~ Q е~ ........
•
у
.
.--
10-20 к
Схема подключения
жк-индикатора с барабанными
переключателями
D2 ,_
D3 _.,_
D4
_
.... ...
0 ~5В
279
(IN)


280
ICM7217/ICM7227
5М
Rд
в
4
RS
'
Пера нос
Нупь
Вход счета
За1Jись
-L
Сб1ЮС
-
Зк
з
.
'(."
" ...
8
9
14
10к
21-2:5
25-26
7 сегментов
Светодиодный
индикатор
с общим катодом
11 ·Г/
l1о
1,-, ----. . ---oVDD
Нормальное
га1uение
Запрет старших
1-----1
разрядов
15-18
4цифры
Счетчик
VDD~sв
7 DJiDD оuт
1к
0.47
мкФ
Rв
с
JCM7555
2
TR
6
тнv cv
5
Инsерторы CD40106B
И-НЕ:СD4011В
_ __ _,1'
Управление .
0,047
мкФ
Улравление
Земля
Вход счета о---------'
ЗООмкс
1с
Запись
-----ju-- 50 мкс
Сбро_с
Недорогой частотомер
Рис. 6.5
l_I С/
/_J u
24
9~D
Запись
8
Счет
ГЛАВАб
Светодиодный
индикатор
lё'=/Ч
(IN)


ICM~17/ICM7227
Контактный датчик
на замыкание
?r--J..-.......-__:;~~D~в=n=epe==д=::o_= _, --:>--_ -_}_ _:_=t_::l'i
О,0047мк
Н зад 'ko...J ...
OL... о
Сброс Установка
позиuии
Пуск мин/с.
Стоп
ЗОnФ
Предустановка SW4....L. .
vDD Сброс SW5...1 ....
Рис. 6.6
Светодиодный индикатор
с общим катодом
7 сегментов
4цифры
Счетчик метража ленты для
магнитофона
К погической схеме, генерирующей
Равно 1сигнапы для уп~авпения
Нупь внешним устроиством
,.Цифры
вввв
Прецизионньiй таймер
------------


282
ГЛАБАб
ICM7217/ICM7227
Счетнь1й Вход
~ветодиодные
индикаторы
,-/ ,-, п J/ с общим анодом j-/ Гl ,-, ,-,
о-о-_/ "-----о
_/lJ_/LI
LlL/LJ_1
4
,
7
Выход переноса
Дв'"'о""и-чн-о---д-ес_я_т-ич_н_ь-1е+--1 1 25- 28
Перенос/заем
Двоично-десятичнь1е
выходы младших
цифры сегментов
7 сегментов
цифр
выходы старших цифр
4-7
ICM
8 7217 20
9
- -D - -- -e --110 15-19Н-----<1~-1 _J
Fо
14 21,22
Сброс
Старшие разряды
1В 114
CD4011
vт
D
1/2
-
1
4-7
rсм 24
7217 20
-
8
23
9
15-19
10
14 21,22
Младшие
разряды
50к
CD4013 !---~'
50к
-
РиС. 6.7
-_
'
'..
'
ICM7217/ICM7227
22 nФ
Рис. 6.8
10к
Двоично­
десятичный
выход
Светодиодный индикатор
с общим анодом
14
~! 4цифры
25-281-+- - -+- - -'-.
2 ICM 131-1--+-~
!ОМ
4 7207д
о-__,_.5 10
'-= "" --+-16
5,2468 МГц
R 5 <750м
»+--.::С_:Че:_:т-1 8
!СМ 24
7217
1/4
CD4001
Запись 9
15-19
Сброс
14
21-221-----+7-с_е_г_,ментов
'--t-~~___::::"""'~:__-~2~0
Вход
Прецизионный частотомер
(максимальная частота 1 МГц)
(IN)
(IN)


ОIПОЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСI'БА
283
ICM7217/ICM7227
4-.разрАДНЫЙ
п
.....
+5 8 светодиодный индикатор
Вход400мВ
s
!:
-.-
с общим анодом
полная шкала
D Q,_, ____ D Q~,R.l/оltо
+-
l>CR Q
- l>c_ Q ~ ';1!;:,.. /
-
-,
_l
7,
•)
')
,
R .__
>
'
о ~~t:r:~A r
1
1
-
1
l
> 0,1
+5в
1
мкФ -~
HI-- ".
~!: ~~ 5X1N4148
D028J
-
1GND
40 ~+58
о;>
~" :!!:: ~~
-
о>
1
2STATUS
39
-- --~
3POL
38
~~ф
2
D1 27'-
40R
37
>1ок
3
D2 26
7
5812
,_____
/
.36
,
6811
35
4
D3 25
7810
3·
5
Vюо 24
" .... 47
889
33
u.1 мкw1~
'-
6
DISP. CONT. 23
988
32
<t'~мкЬ
._--f I 0,22Мi<Ф 11 1
1087
31
1186 ICL 7109
30
" .·v Т1100к
1285
29
47к
1384
28
-+58 ~
-=-
1483
27
1582
28
1110ОnФ
1681
25
11
17TEST
24
100 к
18 LBEN
23
.
'
__]
v
-
l
г 19H8EN
22
-+БВ I
20< E7LOA11
21
Назначение выводов
ICL7109
1
2
3
4
5
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
-
Земля
-
Состояние
Полярность
-
Переполнение
-
16 - Разряды выходной шины В12
-
Проверка
Разрешение младшего разряда
-
Разрешение старшего разряда
Выбор кристалла/загрузка
-
Режим
Вход генератора
Выход генератора
Выбор генератора
Выход буфера генератора
Работа/хранение
-
Передача
-
vss
Выход опорного напряжения
-
Буфер
Автоматическая коррекция нуля
-
Интегрирующая цепь
Общий
Вход низкого уровня
7
622
8
ii 21
ICM 7217
9
V5520 Г---:,:-
10
Е" 19
+58~~
11
F' 18
10 мкФ
12
jj 17
13
д16
---о ;:.
14
ё15
-и
Тара
35 - Вход высокого уршшя
36 - Вход положительного опорного на­
пряжения
37 - Положительный опорный кондеп-
сатор
38
сатор
Отрицательный опорный ко11де11-
39 - Вход отрицательного опорного на­
пряжения
40-V00
ICM7217
1 - Перенос/заем
2-нуль
3 - Равно
4-7
-
8, 4, 2, 1 соответственно
8-Счет
9 - Запись
10 - Прямой/обратный
l l - Загрузка режима
12 - Загрузка счетчика
13 - Сканирование
14 - Сброс
23 - Управление индикатором
Схема автоматического учета веса тары на электронных весах,
испо.Jiьзующих АЦП
Рис. 6.9
"
(IN)
т58


284
ГЛЛВАб
IСМ7~4з
+5в
=
RBRB
СLRСимвол Сегмент
Сегмент
·-
CLR
-
RRI
cs ICM724'3B
cs
!СМ724'3В
IM6403 RBR7
'--·+-
Пе~полнение
SEN
Переполнение
SEN
f--+
г Универсальный
4
индикатора
индикатора
асинхронный
r CS,WR
I CS,WR
L
приемоnередатчик ·
Do~s
cs
Do-s
cs
~>
<>
"'т.д.
RBR 1- 6 6-битовая шина
DRR
DR
+58
-
1
'
+58
+58
'>
~7
L"" 7
.
,20 к
Выход v+
~ cs Do-s
cs WR
cs Do-s
cs WR
TR~
.....
SEN
Переполнение
SEN
ICL7555
индикатора
Переполнение
i--
.._._.
cs
ICM724'3B
г---Ф cs
индикатора
Задержка '---
ICM724'3B
CLR
.....
---
.
CLR
Символ Сегмент
Символ Сегмент
и т.д.
=~ООnФ
-·-
"7
-
'-
Универсальный асинхронный приемопере­
датчик преобразует поток данных в парал­
лельные байrы. 7-й разряд каждоrо слова
определяет, какая строка ·будет вводиться.
Низкий уровень 8-ro разряда гасит и сбра-
сывает весь индикатор. На каждый вывод
MODE необходимо подать высокий уровень.
Можно использовать ИС ICM7243A, инверти­
ровав сишал RBR7 для одной из строк.
Схема управления двумя многосимвольными строчными индикаторами
с последовательным вводом данных
Рис. 6.10
(IN)


ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ УСГРОЙСГВА
ICM7243
8-разf)ядный светодиолный
индикатор
8-разрядны~ светодиодный
индикатор
В-разрядный све.тодиодный
индикатор
"'' •с.-с­
Ж'-•-зс: Tt-IE: Т1't.1тЕ-fЗс-т1
тг-м-,-:зL-1-~
J.I 'tl 1 : -З.(.L- ••• .LL-1 1 IC- ::з
---+-+!Сброс
Сброс
Символ
в.
Символ
Сегмент
n
Сегмент
~:~ш~- Пералолнение 1-----. i. .:pena- Пераnолнение
Режим индикатора
Режим индикатора
8
Символ
Сегмент
~реда- Переполнение
Режим индикатора
8
285
VDD +5В
VDD
Запись
VDD
+5в
Шина
ДiЗННЫХ 6
o-s cs
"Ss
CS Vss
6
6
WR,(CS)'_ .__ _ _
-1---___
___.____
-+----
Da-s cs
vss
CS,(WR)-----_...____:________._____________,
Первые 8 символов
СледУющие 8 символов
n-e В символов
Рис. 6.11
_,.
'
ICM7236
17 линий для IС:М:724ЗА, 15 линий для
IСМ724ЗВ.
Многосимвольньiй индикатор,
использующий ре:жим
последовательного доступа
к данным
:_; .
В ыходнь1е высоковольтные р-канальные
_
\ транзисторы с открытым стоком
10-30 в -------<1----11 35
взави- .Т
-Т
'
'11
(IN)
си мости +....L . .
+_L
V,
от типа ~- 4-бВ .= ..
DD
индикатора -
ICM7236
Аноды; покрыть1е
люминофором
Vss
36
..----.-.Gа Ь с dе f g /Сетка
[
"
~2 Катод с наклоном
-~;~-~~~-~'-_:_~-·~_:- ~t ~;;::н:~:огрееа
"
1F+
'111-- F-
"
+l-
1.5 -2 .5 В в зависимости
t____
-----------------------0:..т_·т_·и_п_а индикатора
Типовая схема включения вакуумного катодолюминесцентного
индикатора на .постоянном токе
Рис. 6.12
{IN)


286
ICM7211
Рис. 6.13
-.. .
-
.
.'
D8D7DбD51D4D3D2D1
8-paЗIJA
жк
дный 11 Гl // 1/l1/ L/ 1_1 LI Подлож
//CI//1/i11/_1CILI
и
Главная .f -:
секция 28
•Подчиненная ,t
сек~ия 28
+ 5 в- VDD Сегменть1
+5 В VDJ) МJt~~e:~~408
. .. r:1 V55 старших Р.ВЗРRдоs l....r::-:: V55 ICM7211 (дJ
_
kJScICM7211(AJ
- :: - ~,c;t,!C_~
,
~·0 ""
-
03-ВО D4D3D2D1B
-
~"D ~
1е/ 4,
Двоично­
десАТичнь
двоичные данные 1
Выбор 1
цифры
D1
D6
D7
Dб
Б~
Б~
..f'4 1
'
1
Объединение ИС ICM7211
для управления 8-разрядным
ЖК-индикатором
х
у
z
Левая
d Правая
запятая
заnАтвя
Подключение пиний
сегментов
а
Общ-1~
-
ИАUь
Общ2~
Левая ое vov СО~_~:авая
запятая 9 5? ~ятая
Общ. З Подключение общих
линий
ка
Другие схемы на ИС ICM72l l приведе­
ныnгл.3.
Схема подключения типового
7-сегментного индикатора
ГЛАВА6
(IN)


ОIПОЭЛЕКТРОllНЫЕ УСГРОЙСГВА
287
IСМ724З
ICM7243A/B
ICM7243A/B
ICM7243A/B
IC~7243A/B
CS А2А1 An D5-oWR CSA2 А1~nDs-oWR csА2~ АоDs-oWR CS д2А1ДОD5_0WR
Р22
1
_/
.........
1
/
'>..
i
L ..... __
1
...:::: ';::...
р21
1
1
-т-f>.:.
IM80C35 Р20
IMBOC48DB
7
DB6
_DBs-o
6-6..-.овая шина
WR
1
-
-
Одна из линий порта управляет входом данных и двумя адресными линиями. В
А,, две другие управляют ·линиями выборки каждой ИС вывод MODE необходимо зазем­
~- 8-битовая шина управляет 6 линиями лить.
+5в
100
ICM7243
32-символьный индикатор с произвольным доступом
в системе на микроконтроллере IM80C48
т5В
( 100 мА,
пиковый)
+5в
100
Сегмент
ICM7243
+5в
.+5 в
1.4 А (пиковый)
1к
2Nб0:34 ·
1
1 зоо·
1к
1
1
1
1
(100 мА,пИковыйl
--1
1
1
1
-::- Земля
'-='" Земля
--1
1к
Земля
Земля Земля·
Индикаторы с общим .катодом
Индикаторы с общим анодом
Рис.· 6.14
Управление индикатором низкого
быстродействия
(IN)


288
ГЛАВАб
ВАКУУМНЫЙ КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ИНДИКАТОР, РАБОТАЮЩИЙ
НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ
Любое устройство из семейства ICM7235
генерирует сигналы для непосредственного
управления четырехразрядным 7-сегментным
немультиплексированным катодолюминесцент­
ным индикатором. Выходные сигналы снима­
ются с истоков высоковольтных полевых
транзисторов с малыми утечками и каналом
р-типа. Каждый из них вьщерживает напря­
жение --35 В по отношению к V 00
.
Кроме
тоrо, наличие входа ON/OFF позволяет ис­
пользовать режим гашения всех сегментов,
соединив вывод 5 с V 00; этот вывод можно
также использовать для управления яркостью
свечения индикатора, подавая на неrо им-·
пульсный сигнал с амплитудой V 00 - Vss и
изменяя ero коэффициент заполнения.
ИС '!СМ7235 можно также использовать
для управления немультиплексированными
светодиодными индикаторами с общим като­
дом, подключив каждый выход сегмента к
соответствующему. входу индикатора и соеди­
нив общий выход катода с V s· При исполь­
зованИи источника питания '! В и светодио­
дов с прямым падением напряжения 1,7 В
во 11ключенном состоянии через сегмент бу­
дет ~ротекать ток около 3 мА, обеспечиваю­
щий достаточную яркость для индикаторов
высотой 7 ,5 мм.
Отметим, что эти устройства имеют два
вывода V 00 и каждый должен быть подклю­
чен к источнику положительного напряже~
ния. Такое двойное подключение необходимо
для уменьшения влияния сопротивления сое­
динительных, проводов, которое сказывается
при испdльзовании сильноточных индикато­
ров.


ICM7235
рис. 6.15
Выходы высоковольных р-канальных
\транзисторов с открытым стоком
---~-\г-~~~~~~~----
ICM7235
l
1
Аноды, покрытые
люминофором
.-------_......,JG
•
ьс0"1g/с~тка
[
-
1
/
''
'
Подогреваемый
1
j_~
-' --
--
~---
r
'/vкатод прямого
_/__ /
накала
-~i
1
-
-
-
-
--------
-
-
,); Стеклянный
''
~: баллон
·' IF'
111•·
F-
(L
+l-
От1,5до2,5В
в зависимости от
типа индикатора
Типовая схема подключения катодолюминесцентного индикатора,
работащщего на постоянном токе, к ИС ICM7235
(IN)


ICM7218
1
r
1
1
1
1
1
т
1
т
·1
т
1
т
1
т
1
1
8
1,.
011.1l1l_l11l.l111-111-11-1 ,-1 1-1ГIГlГl
11.1"...1.,/_/_Ll.l_I. 1. l./_/.l1.l1.10.CJ.11_11.LI.Гl.CJ.
ID16 1Di5 1D14 iD13 1D12
D11 1D10 1 D9 IDff !D7 IDб
IDS ID4 ID3 1D2
1D1
1
i
1
l
!
1
1
1
+sв
Земля
Земля
8
'е
ho.26 !20
+sвl
!28
~
1
+ZBl19 Земляl
19
r
26
vcc VDD Vss
27
VDD
Vss ·
1
VDD
Vss
2
Р10 ..... _
~f--r XTAl.1
Р11 ,и.
Р12 29
Цифры '- --
Цифры -
-
о
Р13 QQ
1
н:J"щ Р14 ~
р-15 л
Сегменты
Сегменты ,...._ __
Р16 ~
1
Р17 ..м
н",
21
5
.
5 DAO
Сброс IM80C35
Р20
22
с. ЮАО
1
ICМ7218CiD
Р21
"' DM ICM7218C/D
б DA1
IM80C48
Р22 23
10 DA2
1О DA2
7
8048
Р23 24
Ед
8050
Р24 ~
8748
Р25 '37
7
(Вход десятичной точки) 1
7·
- :.=
Р2б 3В
(Вход десятичной точки)
5
Р27
NC- ss
и т.д.
1
DBO 12
12
IDO
12
lDO
1"
13
г:
DB1 •л
"
ID1
13 11!1
(DB21~
ID2
_
_и ID2
то
DB3
ID3
ID3
:59
DB4 16
Вход =: Т1
DS5
tlt=:-
DВб
Шестнадцатиричный код/
Шестнадцатиричный-код/
INT
DB7 .ш..
+58.!!
+SB_jl
откпючение
отключение
ALE PSEN PROG WR RD
Запись
Запись
111 19 12s
110 18
18
8
16-разрядный индикатор
..
·
Рис. 6.16
Шестнадцатиричный код/отключение
(IN)


ОПТОЭЛЕКТРОflНЬIЕ УСГРОЙСГВА
291
ИЗОЛИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ОТ О ДО 300 В
Малая мощность, потребляемая затвором
полевого транзистора VN03, позволяет ис­
пользовать напряжение, генерируемое оптро­
ном, показанным на этой схеме, для обеспе­
чения управления затвором, высоковольтной
изоляции и управления схемой ограничения
тока с 33-омным резистором. Такой тип изо­
лятора обеспечивает дополнительные удобстн:t
там, где изоляцию и МОП-транзисторы ис­
пользуют для работы на постоянном токе и
переменном токе низких частот.
VNOЗ40N1, VN0345N1
Оптрон с фото­
вольтаическим
элементом
Рис. 6.17
VN0340N1
10М
4
016-11 -08-050
6
330м,1Вт
2,94 м
1%
'---.------...---' 0.01
2
мкФ 330
1к
6
Усилитель 4
+
15 8 ошибки -
4,7 к
49,9 к 1%
Регули­
ровка
Выход 0--300 В
150мА
LM336-
5,0
1~~~~-
5к
-=- Местная
о--0 +ОдобВ
Дистан­
ционная


292
ГЛАВА6
УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕЦИЗИОННЫЙ ИСТОЧНИК ОПТИЧЕСКОГО СИГНАЛА
Эта схема подавляет влияние изменения
напряжения питания и проводимости свето­
диода, что обеспечивает стабильный оптиче­
ский выходной сигнал. Два полевых транзи­
стора VN02 служат модулятором и стабили­
затором в этом прецизионном источнике оп­
тического сигнала. Фототранзистор Q4 восп­
ринимает оптический сигнал СИД (QЗ) и
генерирует напряжение рассогласования для
·_:.
-
. ··.
_,-.
,... ,('"
_.:,. - .:.;-
(SU) VN0206NЗ, VN0206N5
+15 в
VN0206N3
(01)
Данные
+15~
Источник
тока +15 В
F5E1
Сигнал
ошибки (А)._--'~
1 220
100 к
-15 в
Резистор
датчика
10
тока
Рис. 6.18
управления источником тока. (Эмиттер фото­
транзистора при подключении к усилителю
образует дуплексную систему, пригодную для
волоконно-оmической связи.) В лазерных пе­
чатающих головках, где необходима стабили­
зация оптического сигнала, можно сэконо­
мить, использовав компактный вариант Quad
VN02.
Фототранзистор
OP802W
+15 в
§+15!3
/v
15к
LM38S-2 ,S
4,7 мкФ
1М
7
Сигнал
ошибки
к точке (А)
Регу.nи ров ка
2ок тока светодиода
(SU)


7
АУДИО- И
РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ
СИСТЕМЫ
УПЧ и детектор
Одиокристальиый смеситель/ гетеродин УПЧ/ детектор
Микромощная схема УПЧ/УНЧ для карманного ЧМ-радиоприемника,
пит~1ющегося от· солнечной батареи
Модулятор/генератор изменяемой jЧастоты с ФАП


294
ГЛАВА 7
УПЧ И ДЕТЕКТОР
ИС SJ.6700C представляет собой УПЧ с
однократным шш двойным преобразованием
частоты и детектор для использования в АМ­
радиоприемниках. Благодаря низкой потреб­
ляемой мощности она идеальна для карман­
ных устройств. Обычно SL6700C работает на
первой ПЧ, равной 10,7 или 21,4 МГц; в
ней есть смеситель для nреобразования в
первую или вторую ПЧ, детектор, схема
АРУ с дополнительным задержанным входом
и одновибратор, подавляющий шумы.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Малая потребляемая мощность, 8 мА при
6 В (типичное значение)
Высокая чувствительность, не хуже 10
мкВ
Линейный детектор
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Маломощные AM/SSB приемники
РСМ5З
2345
PSM53-V
СХ-7934
(SONY)
СХ-7935
(SONY)
.
Burг-Brown
0PA102AIVI
сi ---' ----!
г~П,~~лю-чатель1
---
(микро-
мощный)
2,2к
2,2к
Схема
управ- У правление nодав­
лениfl лением выбросов
синхро- 1-л:.:.е:.:в:.:ос...го::....:.:к=•нс.:а::;л.:.•__,
Управление
'----...!подавлением выбросов
правого канала
~
-
1в1
L
_J
f!ереклю­
чатель 2
{микро­
мощный)
МР7512
Выход левого
канала к ФНЧ
Выход правого
канала к ФНЧ
ОРА102АМ
Одна ИС РСМ52/53 используется для
получения выходных сигналов левого и пра-
вого каналов в типовой цифровой аудиоси­
стеме.
Рис. 7.l
(ВВ)


АУДИО- И. РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСГЕМЫ
295
·_,_ ,
SL6700C
10-Vсе
11 - Выход шумоподавителя
1 - Развязка АРУ
2 - Смещение АРУ
3, 4 - Выводы промежуточных
каскадов
12 - Времязадающий конденсатор
5 - Выход задержанной АРУ
·6
-
Выход ПЧ
7 - Вход смесителя
8 - Выход смесителя
9 - Вход местного генератора
шумоподавителя
13 - Вход детектора
14 - Подключение развязки
15 - Выход НЧ
16 Раз,шзка АРУ
17 Земля
18-ВходПЧ
Назначение выводов (вид сверху)
Рис. 7.2
выход НЧ
22мк'Р
I
1К
Задержанная
АРУ
~се
х22.м!А1
отвод от 25о/о
00
,,,75
АМ-радиоприемник
с двойным преобразованием
частоты и подавлением шумов
470п'Р
(PL)


296
1
ГЛАВА 7
SL6700C
у;fанов-;аооРо~а
задержанной АРУ
vcc
юнср
4
36
(3,78)
1 для вывода 1
L_ФИЛьТР_.J
rXJ
rv
пи
(3,78)-
100 RtN
26к 4к
Развязка 5'4,5
8)
100нср
юонср
13_ _!4 .I. (4,5мА) 10 I.
(0,88) ------
-- Vccl
Вход ПЧ
10мкВ
o----J 1----'.:О-----'=-
10 н<р
90
Vcc
26к
1
1
1
115
Выход НЧ
, ,,._.__,--Q-16::....:.,Развя>ка
1'{, I fc\'d' .I1нср
1
мкСJ?
ЗВ-
"се
22к
Полныi1 ди<1nазон АРУ 80 дБ
: VAPY~
i 1,6 8 -----
4
Смеситель
5ОМГц
Одно­
вибратор
шумопо­
давителя
1 Сигнал (дБ)
1
1
111
1--t>......- -r Выход
шумоподавителя
Ок1 15к
1
220
3кf 5кt Усиление
-1,2R
112 R П4В
'------<'>-_ __ . ._ _
-1 L0,38
111 т3,3н'Р
y--:::L (С)
г---· --,(1,58) 1,58 (R в кОм)
~---~--_-_----------в-';,х--;;-д-- 5J-- Г 9~----
v ЗАРУ~
задержаннои 1
___ ______ J
Выход смесителя
2в --;--
1 АРУ
1
1
R1
А~2,2к
1
1
о
L_____ J
Сигнал" дБ
2
1
Эта RС-цепочка требуется, если необ­
ходима задержанная АРУ. В противном слу­
чае между выводами 1 и 2 следует подкЛю­
чнть резистор 220 Ом. Конденсатор не тре­
буется. R .
= 180Ом
nнn
·
2
Вывод 5 разрешено не подключать, ес­
ли ~адержанная АРУ не требуется.
Узкополосные фильтры могут "зве­
неть", так как мощность шумов велика. По-
IIМестныйгенератор
(20-70 мВ)
R
является эффект гстеродишюго свиста при
слабых сигналах. Для его устранения необ­
ходимо использовать настраиваемую схему
или урашювешанный фильтр с групповой за-
держкой.
1
4 VАРУ изменяется с температурой.
Приведены типичные значения амплитуд
сигнала.
Типовая схема подключения
ИС SL7600C
Рис. 7.3
·
(PL)


АУДИО- И РАдИUГЕХНИЧЕСКИЕ СИСГЕМЫ
297
ОДНОКРИСТАЛЬНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ/ ГЕТЕРОДИН УПЧ/ ДЕТЕКТОР
ИС SL6653 предстаnляет сооой полный
однокристальный смеситель/гетеродин УПЧ и
детектор для карманных радиоприемников,
беспроволочных телефонов и маломощных
радиоустройств. Потребляемый ток не превы­
шает 2 мА при напряжении источника пита-
ния в диапазоне от 2,5 до 7 ,5 В.
-
SL6653 обладает максимальной гибкостью
при разработке и эксплуатации. Она разме­
щена в герметичном корпусе с двухрядным
расположением выводов.
ОСОБЕННОСТИ
Малая потребляемая мощность ( 1,5 мА)
Одпокристальная реализация ·
Гарантирована
100 МГц
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСЩКИ
Напряжение питания от 2 5 до 7 5 В
•
•
Чувствительность З мкВ
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
Автомобильные радиотелефоны
Беспроволочные телефоны
работа на
частоте
ПРЕДЕЛЬНО- ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Напряжение
питания
Температура
хранения
10в
ОТ -55 ДО +150 °С
Рабочая
температура
Входной сигнал
смеснтедп
ОТ -55 )\0 +125 °С
:::::: 1 В (средне­
квадратичное значение)


298
SL6653
Рис. 7.4
SL6653
Вход
генератора
200мВ зфф.
г---
1
1
1
1
1
Х1=
Vcc
От2,5до7,5В
33к
470н<f'
33к гj1
-~---~-6...-
14
13
С
ВЕ
Транзистор
генератор~
Vcc
~1Qнср
L1
НЧ
2---"(100 мВ эфф.,
1Ml<A 1девиация З
..--~.,,
31 кГц)
-
_.,.... 40к I
. ...._ __
1
1
SL6653
15 дБ (регулируетсА)
90 дБ (ограничение)
1
1
1
1
1
.:i;200n'+'
1518мJ.РО МГц макс.
1 МГц макс.
nб _к.
ZQJs УПЧ
200кl
9
-- ---
11200к
10
1
---- --
_
_J
12
15к
;J;47Qнcp J;47Qнcp
Функциональная схема
( "':',
,''
r
ГЛАВА7
(PL)
1 - Выход ограничителя
16 - Входное смещение генератора
смесителя
2 - Индуктивность квадратурного
генератора
3-ВыходНЧ
4сV~c
5 - Оощи.й
6-Вхо11ВЧ
7 - Вход опорного интервала
8 - Опорный вход смесите.~ш
15 - Вход генератора смесителя
14 - Коллектор генератора
13 - База генератора
12 - Вход ограничителя
11 - Развязка входа ограничителя
10 - Развязка обратной связи
ограничителя
9 - Выход смесителя
Назначение выводов (вид сверху)
Рис. 7.5
(PL)


АУДИО- И РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСГЕl\-{Ы
SL665З vcc
. ..r::-J
С1
шm .!..сз 1О пФ
10нФ
16
15
14
Х1
13
12
299
~с12 c"F_u_4 _ss
....
н
470нФ
FL1
АЗ
1,5 к
~С11
'
470 нФ
11
10
9
R4
10к
SL66SЭ
!
R6
33к
нч­
выход
4
Ll - 150 витков провода 44SWG на кар­
касе типа F
6
7
8
С9
С10
r~~ J;10нФ.
ВЧ-вход
RS
1,5 к
Xl - кварцевый резонатор
третьей гармоники на 50 МГц
L2 - 11 витков провода 28SWG на кар­
касе диаметром 4 мм
РИС. 7.6
Схема демонстрационной платы
SL6653
(PL)
SL6653
г
~
···'
};jffi~
п
"'
..
·.~~~·~~ .
с
.-
-
,_
..
•
.,
--
оо
'
_J
-~~~
Шаблон
демонстрационной платы (1:1)
Рис. 7.7
L
2
OR1 ~XL1
c1 ....[J
С2; R20
LЗ ОRЗ DFL1
сз-1• ,,,,.
R5 о ,jJ.,. С12
R40 р
SL8653 1 '\!-'С11
С7
~· С10 вход
С4~·1•
~
Выход о ::;:: L1 ~1-
С9
Qю
~Rб :[]СВ
*Сб
+5В
+-
,.,),.,.
Расположение компонентов
на демонстрационной плате (1:1)
(PL


300
ГЛАВА7
МИКРОМОЩНАЯ СХЕМА УПЧ/УНЧ ДЛЯ КАРМАННОГО ЧМ-РАДИОПРИЕМНИКА,
ПИТАЮЩЕГОСЯ ОТ СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕИ
ИС SL6652 представляет собой полный
однокристальный смеситель/гетеродин, УПЧ
и детектор для карманных ЧМ-радиоприем­
ников, беспроволочных телефонов и мало­
мощного радиооборудования. Ее особенностью
является высокостабильный вход индикатора
уровня принимаемого сигнала, использующий
уникальную систему детектироuания. Потреб­
ляемый ток менее 2 мА в диапазоне питаю­
щих напряжений от 2,5 до 7,5 n.
ОСОБЕННОС1И
Малая потребляемая мощность О ,5 мА)
Гараmирована работа на частоте
100 МГц
Однокристальная реализация
Стабильный индикатор уровня принимае­
мого сигнала
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
Карманные радиотелефоны
Беспроволочные радиотелефоны
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Напряжение питания от 2,5 до 7 ,5 В
Чувствительность 3 мкВ
Подавление сопутствующего канала 7 дБ
SL6652 - микромощная высококачествен­
ная ИС, предназначенная для усиления сиг­
налов промежуточной частоты и детектиро­
вания в ЧМ-радиоприемниках. Она содер­
жит:
Смесительный каскад ддя работы на час­
тотах до 100 МГц
Отдельный транзистор для использования
в качестве гетеродина
Смеситель сбалансироuан при активной
нагрузке (т.е. при ее подключении). Усиле­
ние устанавливается внешним нагрузочным
резистором, хотя обычно усш1ение определя­
ется необходимостью согласования с керами­
ческим фильтром. Его можно использоuат1. в
настраиваемых схемах, однако повышение
усиления в смесителе приведет к соответст­
вующему снижению входного порога смеси­
теля.
Входной каскад ВЧ представляет собой.
транзистор, смещенный диодом, с током сме­
щения· около 300 мк_А. Вход генератора диф­
ференциальный, хотя обычно он управляется
по одному проводу. Для устранения случай­
ных перегрузок приняты специальные меры.
Гетеродин. содержит отдельный транзи­
стор и отдельную· токовую нагрузку. Пользо­
ва·rель должен обеспечить соответствие рас­
чета гетеродина типу кварцевого резонатора
и требуемой частоте, он не всегда соответст­
вует расчетным.
Токовую нагрузку для смещения этого
транзистора
Усилитель-ограничитеш" работающий на
частотах до 1,5 МГц
Квадратурный детектор с дифференци­
альным выходом НЧ
Выхс•д сигнала индикатора уроuня при­
нимаемого сигнала
Усилитель-ограничитель УПЧ допускает
работу на частотах по крайней мере до 1
МГц и его входной импеданс устанавливает­
ся ·внешним резистором для согласования с
керамическим фильтром. Так как усиление
велико, выводы 12 и 13 необходимо соответ­
ствующим образом шунтировать конденсато­
рами.
Детектор. Обычный квадратурный де­
тектор соединен внутри ИС с УПЧ; на
кв,адратурный вход подается внешний сигнал
через соответствующий конденсатор и фазос­
двиrающую цепочку. Дифференциальный
входной сигнал обеспечивае:r согласование с
компараторами для цифровых систем, хотя
его можно использовать и при реализации
АПЧ.
Выход сигнала инiJикатора уровня при­
нимаемого сигнала представляет собой ис­
точник тока, пропорционального логарифму
амплитуды ПЧ-сигпала. Имеется небольшой
остаточный ток, обусловленный шумами в


АУДИО- И РАдИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСГЕМЫ
усилителе (и смесителе), однако за предела­
ми этого сигнала измеряется и гарантируется
динамический диапазон 70 дБ- Типичный
диапазон достигает 92 дБ независимо от ча­
стоты и при исключительно высокой· темпе­
ратурной стабильности и высокой стабильно­
сти источника питания-
Источник питания. ИС SL6652 надежно
работает в · диапазоне от 2,5 до 7 ,5 В. К
SL6652
1 - Выход ограничитеJii
2 - Контур квадратурнс3rо генератора
3 Выход НЧ
4 Выход НЧ
5 Vcc
6 Земля
7 Вход ВЧ
8 - Выход опорного иmервала
9 - Опорный выход смесиrеля
10 - Выход смесителя
11 - Выход индикатора величины
прuнимаемоrо сигнала
301
шине питания с помощью коротких проводов
подключить конденсатор емкостью 0,47 мкФ.
Внутреннее
напряжение
смещения.
Внутренний источник опорного напряжения
необходимо зашунтировать конденсатором
снаружи. Этот выход можно использовать и
в качестве внешнего опорного напряжения,
однако нагрузка не должна быть велика; вы­
ходной импеданс обычно равен 14 Ом.
12 - Развязка обР,атной связи
ограничителя
13 - Развязка. входа ограничителя
14 - Вход ограничителя
15 - Источник тока генератора
1б - Эмиттер генератора
17 - База генератора
18 - Коллектор генератора
19 - Входное смещение генератора
смесителя
20 - Вход генератора смесителя
Назначение выводов
Рис. 7.8
(PL)


302
SL6652
Вход
генератора
200мВ
эфф.
Вход
••
смеситеnя-1
ЗмкВ
Рис. 7.9
SL6652
С11
1нФ
1-:i,,
•се
А10
10к
••
39к
Рис. 7.10
А2
1к
SL6652
ВЧ-вход
FLI
CFN
455Е
КерамИческий
фильтр
Ll-от330до480мкГн.
ГЛАВА 7
(PL)
Q = 75 на частоте 455 кГц, содержит
150 витков провода 44SWG на каркасе
Neosid F и.Ли аналогичном фирмы Toko.
Neosid F эквивалентен Toko 7МС-81282.
L2-от250до410нГн,
Q = 100 на частоте 50 МГц.
Схема демонстрационной платы
для SL6652
'(PL)


АУДИО- и РАдИGfЕХНИЧЕСКИЕ сисrвмы
SL6652
Уровень сигнала
"Т"
.Qj1:~-­
·1· ..·..
.
·..
.
..
· .·.
.
...
. ..о
.о
,.
..
~
··~\ ·- ·
-..
•_J
•
•
~~
.
1
.
.
ВЧ вход ...L НЧ НЧ...L
Шаблон
демонстрационной платы (1: 1)
303
Уровен" сигнала
Размещение компонентов
на демонстрационной печатной
плате (1:1)
Рис. 7.11
SL652C
Управление ГУН
Времязадающий{ 2
конденсатор
4
Токовые входь{·
УПDавлениR 5
частотой
6
7
8
} ~ход сигнала
Управление ~тлевым
ycилettJteM
Выход фазового
компаратора
v+
Земля
1
1
11
Управлениеt">-----' ГУН .... __
_.
ГУН
1
1
L--~0--
Токовые входы
упраеления
частотой
Назначение выводов (вид сверху)
Блок-схема ИС SL652C
.
l\1одулятор/генератор
изменяемой частоты с ФАП
Рис. 7.12
(PL)
Двоичные
входы
(PL)


304
SL652C
i
Рис. 7.13
SL652C
с
с
ГУН
входы
Fили g
Выход ГУН
к фазовому
t---1~
компаратору
(внутренний)
Логические{ 8
F + д FL--t;.,...i:o;,-i;;;.._r.-;,,_.. -i..--t1-:-- _,
Управление
ГУН (V 1)
V питания (V~)
ГУН и двоичный интерфейс.
12
Выход
ГУН
Усиление ГУН (вход VR)
=б.28/CRV 1 рад/В с,
к=
ГЛАВА 7
(PL)
V1 = V- или управляющему напряжению Vс·
Типовая схема ГУН
Рис. 7.14
.
(PL)
SL652C
±4!
(размах) Выход
Перестраиваемый
по частоте генератор
Фазовый
- . ... i::---t компаратор i-..~
Вход
IL=101pk
(типичl-Юе значение}
Вход
усилитель
управления о---..
петлевым -
усилением
Рис. 7.15
Выходной
усилитель тока
(усиление 2 1 5)
Усиление по
току ""4
Выходное напряжение может изменяться
в пределах 0,5 В от напряжения питания.
Фазовый компаратор
(PL)


8
СХЕМЫ СИГНАЛИЗАЦИИ,
ОХРАНЫ, ОБЕСПЕЧЕНИЯ
БЕЗОПАСНОСТИ
•
~.
КМОП ИС фотоэлектрического детектора дыма
Схема детектора дыма с ионизационной камерой


306
ГЛАВА8
КМОП ИС ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДЕТЕКТОРА ДЫМА
Эта микромощная КМОП-схема предназ­
начена для использования в системах обна­
ружения задымленности с импульсным свето­
диодом и кремниевым фотоприемником. Она
рассчитана на использование в маломощных
бытовых устройствах, питающихся от авто-
..
SD2
ИзмерительнаR камера
номных источников с минимальным количе­
ством внешних компонентов. Это устройство
удовлетворяет требованиям UL217 и постав­
ляется в 16-вы~одном пластмассовом корпусе
с двухрядным расположением выводов.
',
-1-
•
г-*'
...........-. ...,.-f-:>i:-:-,- -- -- -- -- -,
98
1к1ИКJ
100мкф I
--':-си..:.д.:.::-----...---+i 11 f---i
1
'
*~
Выключение
индикации
разряда
батереи
1
.--410---·11"--1 2
0,05 мкФ
3
2М
6
7
22М
в
SD2
• ИК-светодиод типа RCA SGlOlOA или
Spectronics SEA5455-4, Clairex Туре CLED-1 .
Рис. 8.1
16
15
14
13
12
11
10
9
**
2NЗ704
50
НеобRзательный
светодиодный
индикатор
ЗОк
ИК-фотодетектор Vactec VТS4085.
Пьезозумер CATT-lOlFB.


СХВМЫ СllГIПIЛЛИЗАЦИИ, ОХРАНЫ ОБВСПВЧВНИЯ БЕЗОПАСНОСГИ
СХЕМА ДЕТЕКТОРА ДЫМА С НОНИЗАЦИОННОЙ КАМЕРОЙ
ИС SDЗA Представляет собой КМОП ИС,
разрабаrанную для детектора дыма с иониза­
ционной камерой, которая непосредственно
управляет пьезоэлектрическим зуммером.
Она удовлетворяет требованиям UI217 и
поставляется в 14-выводном пластмассовом
корпусе с двухрядным расположением выво­
дов.
Сконструированная и предназначенная
для эффективных систем детекторов дыма с
небольшим количеством компонентов, ИС
SDЗA имеет много особенностей, которые
позволяют повысить эффективность сигнали­
зации и исключить ложные срабатывания.
с.·,· .•
·-·
'·
-·
SDЗA
сид
LVR VDD
сид
н,
SDЗA
150к
н,
При наличии усовершенствованного источни­
ка напряжения смещения и встроенной схе­
мы гистерезиса это устройство требует менее
интенсивного источника ионов и имеет по­
вышенную чувствительность.
Выход зуммера в этой схеме может да­
вать непрерывный или прерывистый сигнал
предупреждения. Доrюлнительный индикатор
на светодиоде можно использовать для конт­
роля напряжения батареи. ИС SDЗA работа­
ет от одной 9-В щелочной или угольно-цин­
ковой батареи. Ее можно также использо­
вать в системах с большим числом соеди­
ненных вместе устройств.
Активная 1
+
ОРТ
камера
10 мкФ
ICA
IC1N
Компенса-
Син·
ционная.
-
xpol
Ввод- низа~
Нз
1.5 м
камера
98
Щелочная
или угольно­
цинковая
батарея
1----' 0 .001
мкФ
r
---
,
1 :::...:=== 1
L---
__
.J
Пьезозуммер
,
Земля еывод ция
1
1мкФ+
1
158
L
Сдвоенная ионизационная камера
ИС SDЗA с двойной ионизационной камерой и пьезозуммерQМ со
светодиодом в -качестве индикатора включения батареи
Рис. 8.2
(SU)


308
-
.
.~~
-·
.
-.
·.:·•·
.".......
SDЗA
±сид
CF
г-~
300 мкФ
1
1
Электроме,
1
ханическийt
1
зуммер 1
'---+-tСИД
-
-
1
Н, SDЗA
~- .···''"
-
.
~R,
1
__
J
1
Коллектор
IC1N 1----t--- ---11- --
Внешний
~электрод
гллвла
100 к
--.. ,
Тестирующий
электрод
+
98
Батарея'
н,
1-------1 Нз
Син
Ввод- ...х~
Земля .вt-1вод ция
..____ ,._...,..---
Ameгsham. Электрод- l
t
DSC АЗ или источник
R2 аналогичная·
К нолка L
1 мкФГ
тести 1 Г
15_ вl
рования
К особенностям схемы относятся допол­
нительная резистивная цепь Rl/R2 для регу­
лировки напряжения срабатывания компара-
гора и встроенный тестовый электрод для
внутрисхемной проверки сигнализации.
ИС SDЗA с концентрической ионизационной камерой Amersham
DSCAЗ и электромеханическим зуммером
(SU)
Рис. 8.3
-. ..-
с-. ..... ·- · ).
--·· •.. ":.·
,..-~
,.
_,.::--;~·.
.·-r,r;
;-'
SDЗA
зок
сид
г-,
Активная 1
1
+
0,2 мкФ
2N3906 ,___...__.fJ.---.1.-~
LVA VDD ОРТ
камера
1
10 мкФ
сид
ICA
1
Батарея
1+
150 к
Н1 SDЗA ICIN
1
1,5 м
..___ ..0.001
-~кФ
г
,
1 ::..:::=:;::::== 1
Н2
КомпенсациJ 1 98
Синхро
Щелочная
Нз3
Ввод-низ рнная камера
1
·
емлRr~Ьtвод·ция
1
1
или угольно·
цинковая
мкФ+
1
1
батарея
15в
L~
i._
____
.J
Пьезозуммер
Сдвоенная ионизационная камера
Рис. 8.4
ИС SDЗA с двойной ионизационной
камерой, контролем внутреннего
сопротивления батареи
и прерывистым зуммером
(SU)


CXEMLI СИГllНАЛИЗАЦИИ, ОХРАНЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСГИ
309
•
-;> ..."
,.
,..,. .,_.
-.
SDЗA
,
.Устройство 1
Устро'йство 2
Устройство 20
Ввод-
Ввод-
Земля вывод
Земля вывод
Земля
~z >24к
:z
.
·
24к ·
24к
{{
./
Рис. 8.5
(SU)


310
_
,..~·· :-~'~.
'
<..
,.k:-
TDE1767, TDE1787
.. ,,
.,... ;_
ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИС
ТDEl 767, ТDEl 787
1L, ! Нагрузка
Контроль обрыва нагрузки
Rsc
Ограничение тока
Выход
Вход О----+------1
Земля
Рис. 8.6
TDE1"7
ТDЕ1"7
Земля
5.6к
100к
(ма;.,симумl
L.._____.__
_..____________
~_
-
-
-
Управление лампами, ре.;1е и т.п.
. . . . . . ~------- --------- ------~ vcc
Сброс
Сигн~изация
.___
с_бро.о~
100к
(максимум)
TDE1"7
TDE1"7
Общий сброс нескольких устройств
Rsc
ГЛАВА8
.,... :- .-
~... -.
(ТН)


СХЕМЫ СИПIНА.'1ИЗАUИИ, ОХРАНЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСГИ
-
" .......
-
..:
.~; ;,."'
:-... ·~·-· ...... _,
-..
:·- ·
,-
.
' - ,. .,.,."
'..
TDE1767, TDE1787
V ref u-----<
TDE1717
TDE1717
0,15
Сброс о----
100 к
(максимум)
•
0,15
TDE1717
ТОЕ1'87
Параллельное управление нагрузкой
до1А
1---о vref
·---e-----------+--------+--------QVCC
10к
7
Выход сигнализации
Параллельное включение выходов сигнализации
------ -<J-----o vcc
--...------ovcc
Рис. 8.7
-·
Подключение
светодиода к Vсе
~..
.'
5,6 к
Подключение
оаназемлю
311
(ТН)


312
· -::
TDE1767, TDE1787
Vcc" +50 8
-
-
Высоко-
вольтное
устройство
Рис. 8.8
.
,·.
.;
'
-.
1
Rsc 1]
+1<V1< +508 '-...~
TDE17S7
O<V1< +508 TDE17S7
~
1]
Связь между высоковольтным
и низковольтным устройствами
Ограничение тока
Низко-
вольтное
устройство
0,01
О--+----.С-----0 _л__
Сброс
Выход
Сброс
сигнализации
100к (максимум)
Земля,
Увеличение выходного тока
до10А
ГЛАВА 8
vcc;;o +5 8
.J
(THJ


9
СХЕМЫ СПЕЦИАЛЬНОГО
НАЗНАЧЕНИЯ
•
•
Тональные генераторы
Импульсный кнопочный автоматический номеронабиратель MV4325
Температурный датчик с двухпроводным токовым выходом
ДМОП-транзисторы в телефонном аппарате
Искусственная нервная клетка
Схема электронного пропорционального контроллера
Адаптивный заграждающий фильтр для дуплексных модемов
Приемопередающий модем V21
Импульсный кнопочный автоматический номеронабиратель MV4320


314
MV5089
Рис. 9.1
г-
1
1
1
Двухтональный многочастотный генератор
Voo
Стопбец1 3
1
Столбец2 ,
СтопбецЗ 5
15
Стоп бёЦ4 9
В
Запрет одно-тонального
сигнала
~Кварцевый генератор 3,58 МГц
-
-
-
-
1
2
Запрет тонального сигнала
fрока1 14МV5081116'--...---
'Г
Тональный выход
1
1 ШШ ШШЕf'каз12
Vss
: G[О][!] ОС~рока411
L--
-t- -_J .__.бс.._-'•О.......
Vss
VssНежатие
nюбой кнопки
Схема подключения
•
MV8860
Двухтональный многочастотный
декодер
Voo
+5В
R,
OSC1
MV8865
MV8860
L1 L3 ТОЕ
SID
L2 L4
ГЛАВА9
(PL)
Номиналы ком1:юнентов
R1=2,0МОм
R2=2,0МОм
Rз=300кОм
R4 =5к0м
Рабочее напряжение 5 в.
Динамический диапазон 30 дБ
Искажения + 10 дБ
С1=10нФ
С2=0,1мкФ
С3=680пФ
С4=680пФ
Х1 = З,579 МГц
Рис. 9.2
Отношение сигнал/шум 14 дБ
Время записи 30 мс
Приемник с однопроводным входом
на ИС MV8865
(PL)


СХЕМЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
MV6860
Es1
GT
St
Rь
Ic
Voo
_
TGTP =TGTE
а
TGTP=С(Ra+Rь)Jg
TGTE=С(Ra+Rь)lg
•
/
GT
GT
St
St
б
в
[R3 /(R3
+ Rь)] [(VDD - VEE)/(VDD. -
Vтsт>J
[R /(R + Rь)] [(VDD - VEE>/Vтsт
а
а
315
Для Vон (Est) и VOL (Est)' рщ::положенных
симметрично относи·rельно Vтsт = V
0
of2
приRь<О,1RиRь~(V00-V
·) кОм
а·"
"
ЕЕ
Rь<О,1 [R3 R
3
/(R3+R
3
)]
a)TGTP = ТGТЕ :::::: 0,69 R.co
.-
~ьf2R)
"б)ТGТР и TGTE ::::;: 0,69 C(R R /(R' +
R)]
аа
а
а
•
TGTE и ТGТР ::::;: 0,69 R3 С
Регу лироr,ка защитного временного
/
интервала
'
Рис. 9.3
MV8660
Верхняя rpynna частот. Гц
1209 '1336 1477 1633
697 ш [!J@]fD
"'
L..
770 ~ ~[!]11
а: ,:
а: :?
х <.>
ЭЕ~
852 [!] [!] [!] в
s"'
::i: "t:
>
а
941'11 @] Е1
L
Зачерненные кнопки
работают с сишалом запрета.
Клавиатурная матрица
-
двухтонального
многочастотного фильтрn,
индуцирующая
соответств.ующие
символу пары частот
Рис. 9.4
+V
D
08
VEE
Vss
Voo=58
(PL)
•
+Voo
::!
о
CssEE =10 мкФ
ш
sc1
~1000
а: 800
. L:_
P')Q
VEE Сsш 400
Vss
08
RssEE
V00 =B-138
200
в 9,10.111213
voo·8
Типичные значения R
SSEE
Варианты подключения
источника питания
\
(PL)


316
--
MV8865
Динами<1еский диапазон 30 дБ
Искажения +10 дБ
Отношение сигнал/шум 14 дБ
Время записи от 25 до 35 мс
Максимальная длительность ошибочного
тона 20 мс
Время защиты 20 мс
Минимальная пауза между цифрами 20
мс
Максимально допустимое выпадение сит­
нала 20 мс
·'
L1 LЗ ТОЕ
L2 1.4
+5в
SID
ГЛАВА9
При напряжении питания от 5 до 25 В
способ подключения приведен в справочном
листке на ИС MV8860.
R1= 2,0 МОм
R2=300кОм
Р'з=5кОм
R4=2,0МОм
С1=10пФ
С=0,1мкФ
2
С3--680пФ
С"=680пФ
4
_Х1 = 3,57-9 МГц
Приемник с однопроводным входом,
'
использующий ИС MV8860
Рис. 9.5
MV8865
с,
R,
"'
Штырь~ 1----J'\~+---J\r--~
"'
·1~ 196
Voo
Rз
с,
R,
•ss
Кольцоо.--1 t-+ - -- 'V - -'
Voo
+5в
MV
8860
8862
8863
(PL)
, , 798 'у~·1~-----------'
Vss
Дифференциальный входной усилитель
С1=С2 =10нФ
R1=R4=200кОм
R2
= 50кОм
Rз=R2P.5/(R2+R5)=37,5кОм
R5=100кОм
Усиление по напряжению R5/Rl =
=-6дБ
Входной импеданс 2[(Rl)2 (l/wC)2] 1/2
= 400 кОм
Рис. 9.6
Подключение к телефонной линии
(PL)


СХЕМЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
MV8865
Размах выходного сигнала OSC2
в зависимости от емкости нагрузки
........_v 00 =12в
10
Нагрузка OSC 1
а
= Нагрузка OSC2
Vpp
100·
2,0
Зависимость тока, потребляемого ИС MVB865.
от емкости нагрузки генератора OSC2
2,4
v
OSC 1 не нагружен DD
1-lагрузка 0SC1 50 пФ
Нагрузка OSC1 =
с
OSC1
MVQ
OSC2 б
v
00=12В мА118
= Нагрузка OSC2
8865
OSC 1 не нагружен
voo.=5B
1,б .
OSC2
= Нагрузка OSC 2
1,4
v
00= 5В
OSC 1 не нагружен
-L- -1.
о20'406000юо
20406080100
V55
Нагрузка OSC2r пФ
Нагрузка OSC2, пФ
Рис. 9.7
SL8204
R
Рис. 9.8
Земля
Нагрузочные характеристики
кварцевого генератора
15 мкФl
35Bt
R1
173к1%
С1
0,47 мкФ
5%
1
2
з
SL8204
7
R2
8
191 к1°/о
5
Громкость
10к
810
llg:
1300 Ом
I
+
Вывод1
в
Земля
Следует подключить стабилитрон по ука­
занной схеме для защи·rы от высокого на­
пряжения
Схема телефонного звонка
317
t-ivss
г---,
1
1
1
Icl
1 .,,.
1
-- ---
(PL)
(PL)


318
ГЛАВА9
SL8204
Зависимость rютребляемого
5
<(4
::!
.;
о
...
з
•S
:;;
::!
"а: 2
~
!...
~1
тока от напряжения питания - без Нагрузки
г---,
Начапьная'
1
область 1
1
1
1
генерации 1
1
1
/1
1
~1
1
~
-1~
/ W"vSus
v
/
5
10
15
20
25
Напряжение питания. В
__.
1
Vs МАХ
зо
45
40
...
~35
,;
t; зо
о
:r:
325
о
::!
:5 20
:r:
"'~ 15
:ii
"' 10
5
/
/
/
/
v
/
/
-
.....
Характеристики звонка
121416182022242626~
Напряжение питания. В
12
<( 10
::!
"'
8
""'
;,;: 6
...
"':r:
"
4
jЭ.
2
Типичная выходная мощность
Ri. = 1зо оОм
L,...--'
~
1
.....
v
v-
~
L..- -"'
,_
пw~~~~~2626зо
НаnрRжен~е питания" В
типичный ток нагрузки
Рис. 9.9
(Pl)


СХЕМЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
319
ИМПУЛЬСНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ КНОПОЧНЫЙ
НОМЕРОНАБИРАТЕЛЬ НА ИС MV432S
ИС импульсного автоматического кнопоч­
ного номеронабирателя MV4325 содержит
всю логику, необходимую для подключения
двух из семи линий от кнопочного номеро­
набирателя и преобразования этой информа­
ции о клавише для упрощения и бесшумной
симуляции импульсов дискового телефонного
номеронабирателя. В ИС MV4325 можно
программировать длительность паузы доступа
для обеспечения автоматического прерывания
вызова, необходимого при доступе к между­
городным сетям, линшf Телефонной службы
континентальной части США или государст­
венной сети. Устройство реализовано на ос­
нове изо-КМОП технологии фирмы Plessey
Области применения
Кнопочные телефоны с повторным вызо­
вом последнего номера
Номеронабиратели с памятью
Преобразователи тональных сигналов в
импульсные
Особенности
Повторный вызов последнего номера
Программирование различных пауз до­
ступа
Прекращение паузы доступа любым ак­
тивным сигналом с клавиатуры или со входа
HOLD IN
MV4325
Semiconductoгs, которая позволяет устройству
функционировать при напряжении питания
менее 2,0 В, что делает его идеальным для
работы в длинных линиях связи.
ИС MV 4325 вводит до 20 цифр номера
и .время паузы доступа и обеспечивает по­
вторный набор сохраненного номера нажати­
ем кнопки #. Ток, потребляемый усТройст­
вом в дежурном режиме, менее 1,0 мкА при
напряжении 1 В.
\
ИС MV 4325 поставляется в керамиче-
ском корпусе с двухрядным расположением
выводов (темперl!турный диапазон от -40 до
+85 ° С).
Запуск генератора управляется номерона­
бирателем
Снижение мощности, потребляемой 1-ене­
ратором, в отсутствие вызова
Тон частотой 300 Гц означает, что кноп­
ка нажата
Диапазон напряжений питания от 2,0 до
7,0 в
З11поминание до 20 цифр номера и дли­
тельности паузы доступа
Сохранение цифр в памяти при сниже­
нии напряжения до 1 В при токе 1,0 мкА
Выбираемое отношение длительности по­
сылки к длительности паузы 66 2/З : 33
1/3,или60:40
Скорость вызова 1О Гц (бысч>ая провер­
ка с частотой 932 Гц)
Расположение выводов (вид сверху)
Рис. 9.10
(PL)


320
--
"--;: -"" -·-~ .: ;>. (
.,-
~
MV4325
F01
Вход кварцевого
генератора О--1-----1 Гене-
ПРоrраммv.руемый
nреАВеретельный
делитель
Вьrход о--г---в-~,рат::.;;:0Р~
кварцееого генератора
~ет~ик адреса ЧТ8НИА
11DD
11ss
·..
Счетчик Вдр8С8 записи
ЗУПВ
20 слов
4 pliЗpRдa
Логика управленмfi
И KOHYPQЛfi СОСТОЯНИЯ
Вы:кодной c~eт-wi~
wифрирQВание клавиши
и защита от дμебезrа
ГЛЛВА9
1-----1--[ JM 1
1---=--+-о Обработка
данных
Х1 Х2 Х3У1У2У3У4
Рис. 9.11
MV4325
Рис. 9.12
Функциональная с~ема ИС MV4325
·- --
,_
В ход за~вата/вь1ход паузы доступа
VDD
Х1
"
Х3
Вход кварцевого
!IJ@)@) -
У1
MV4325 генера
@®@~У2
тора
10М
(!)@@ ~ УЭ
801ход кварцевого
M/S
EJ@J0
генератора
У4
CEl
vss
22н~
f01
~
Схема подключения
кт
DP
M1tM21
Кварцевь1й генератор
3.58МГц
2 20к
(PL)
(PL)


СХЕМЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
321
':' ••, J~
-
••
..
XTR100
ПРЕЦИЗИОННЫЙ ДВУХПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАТЧИК СИГНАЛА ОТ 4 ДО 20 мА
С МАЛЫМ ДРЕЙФОМ
Изолятор
МС XTRlOO с изоляцией
силовых цепей
Рис. 9.13
XTR100
\
Мостовой вход,
возбуждаемый то.1ом
Рис. 9.14
наnря­
жение-
6.9 в
4,7 к
Мостовой вход,
возбуждаемый напряжением
15
.- ,,
-..
......
f1 мА
Термоnара
типа J
+1 мА
+
Тер­
мис- 20
rop
100
XTR100
(ВВ)
Схема имеет индикацию нижнего пре­
дельного значения
Подключение термопары
с компенсацией
холодного спая термометром
сопроrивления .
(ВВ)


311
XTR100
l1 мА
Tepмoriap 20
р·1
"20
51
Схема имеет инднкацию нижнего пре­
дельного значения
Подключение термопары
с компенсацией
холодного слая диодом
Рис. 9.15
XTR100
ГЛАВА9
l1 мА
1 мА~
Тер
МИС-
20
15
тор
Rg ХТR100
100
-
-
Схемй имеет индикацию верхнего пре­
дельного значения
Подклl()чение термопары
с компенсацией холодного спая
термометром сопротивления
.......
(ВВ)
Опорное;
напряжение
- ---·- -' -.
+t
МС1403А
VR =2.s в
, ----. .- -'
'
Легко получить другие параметры преоб- R1 125
soo
Rz
разования, изменив опорное напряжение и
отношение сопротивлений RifR2
•
Ioui=* (1 +Ri.JR2>х I VJR =
=1151 -4~ R 2
Рис. 9.16
'
out
•
Преобразователь
выходного сиmала от О. до 20 мА
,
(88)


, СХЕМЫ СПЕUИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
323
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ДJ\ТЧИК С ДВУХПРОВОДНЫМ
l
токовым выходом
ADS90 представляет собой ИС темпера­
турного датчика, который создает выходной
ток, пропорциональный абсолютной темпера­
туре. Устройство рабоiает как стабилизатор
постоянного тока с высоким сопротимением,
генерирующий ток 1 мкА/К при напряже­
нии питания от +4 до +30 В. Лазерная под­
гонка тонкопленочных резисторов на кpи­
CТaJIJie ИС используется для установки вы­
ходного сигнала устройства 298,2 мкА при
температуре 298,2 К (+25 ° С).
AD590 используется в любых темпера­
турно-чувствительных устройствах в диапазо­
неОТ-55ДО+150°С(ОТ0ДО+70°СДЛЯ
корпуса ТО-92), в котором сейчас работают
обычные электрические температурные дат­
чики. Низкая стоимость монолитных ИС и
отсутствие схем обрамления делает ИС
ADS90 примекательной альтернативой в
бо~ьшивстве температурных измерений. Ли­
неаризующие схемы, прецизионные усилите­
ли напряжения, схемы измерения сопротив-
ления и компенсации холодного
нужны при использовании AD590.
AD590
спая не
Б про-
стейшем случае для измерения температуры
можно использовать резистор, источник пи­
тания и любой вольтметр.
Кроме измерения температуры область
применения ADS90 включает температурную
компенсацию или коррекцию характеристик
дискретных компонентов и получение напря­
жеиия \:Мещения, пропорциоиального · абсо­
лютной температуре. AD590 доступна в виде
кристалла ИС, что делает ее пригодной для
гибридных схем и быстрых измерений тем­
пературы в защищенной среде.
ADS90 особенно удобна для дистанцион­
ных датчиков. Устройство нечувствительно к
падению напряжения на длинных проводах
из-за высокого напряжения его токового вы­
хода. Любая хорошо изолированная скручен­
ная пара пригодна для работы в десятках
метров от принимающих сигнал схем. Вы­
ходные характеристики делают ИС AD590
легко мультиплексируемой:· можно переклю­
чать ток :КМОП-мультиплексором или ком­
мутировать источН11к питания выходным сиг­
налом логического венrnля.
~~~~о+5В
~
Рис. 9.17
дD590 _,,----'-__,::х:
Vout-1 мВ/К
1к
~ 423
:.<
о
...
298,2
•S
~
~ 218
:;;
m
[.,
1/
1/
/
218К 298К 423К
-
55 +25 +150
Температура, 0 С
Простое подключение.
Выходной сиrнал пропорционален
·
абсолютной температуре
(IN)


324
AD590
-"
":;." ..
+15В
+
+
AD590
)С~.----'). (столько.
+
10к
0,1%
сколько требуется)
Youтl min)
Ток определяется самым "холодным"
дат•rиком.
Простейшая
температурно-чувствительная
схема
!
+15В
+
AD590
у+
+
+
+
ГЛАВА9
(д,оnол~иl'еnьные
датчики)
L-----4~----4~-----
R
333,3
0,1%
(для трех датчиков)
Сумма токов AD590 протекает через ре­
зистор R, сопротивление которого можно
рассч~rrать по формуле
R = 10 кОм/n,
где n - число датчиков.
Схема, чувствительная
к среднеи температуре
г-- -,_
1
1~·
1
1с:
1
,~
1
1 ::i
Rв1
/~
1
1'-
fi
1
lo
1
1с
L__
__J
R2 .>"_с--/
с
ICL8089
1,23В
YzERO
R3
AD590 вырабатывает зависящее от темпе­
ратуры напряжение на резисторе R (конден­
сатор С cлyжirr для фильтрации шумов).
Потенциометр R2 устанавливает напряжение
нуля шкалы. Для шкалы Цельсия устанаwш­
вают R = 1 кОм и напряжение нуля шкаль1
0,273 Б, для шкалы Фаренгейта - 1,8 кОм
и 0,46 Б соответственно.
Температурный контроллер с
единственной регулировкой
Рис. 9.18
(IN)


СХЕМЫ СПЕUИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
325
- ""'· ~-
AD590
Выбор стоnбца
'.
+
+ 158
Выбор строкы
Разрешение +158~ Разрешение
R
(необRза­
тельный)
1'3
15
16
IH106
8-кгнальнь1й мультиплексор
4
2
2
4о
5
6
-f---J>i---~---,o__,,+--=?f---:~+--=--:;<>f---71f----,.,,_---f21H6106
2
8-канэльный
-f'------...+---,~f---~-~>+--=....,.._f----,.,+---,.,+---с=--J>--7--f 3 мульти-1
rщексор
R
'---------~----------J (необяза­
AD590(64)
При закорачивапии датчиков резистор,
включенный nоследователъно с линией D,
будет ограпичйвать ток (обозначен буквой R,
нужен только один резистор). Шестиразряд­
ный цифровой код будет выбирать один из
64 датчиков.
тельный)
Юк
0,1 %
Мультиплексировапные датчики
~-----<>-----------0+15 в
1к
Установка нуля
10мв1°с
118к
Vouт
_____ __, __
10к
о,1о/о
Реrуnировка
Сверхмалый ток смещения ICL7611 по­
зволяет испол-ьзовать для установки усиления
резисторы с большим сопротивлением, сохра­
няющие ошибку измерения тока менее 0,5
%, и вследствие этого сэкономить на внеш­
нем усилителе измерителя.
Рис. 9.19
nоnной
---f~-шкаль1
2, 73 158
100 мкА
~-
Термометр стоградусной шкалы от О до 100 °с
(IN)


326
ГЛАВЛ9
AD590
1011
v+
(8Вмин)
>-_.__о Vouт= ( Т2- Т1}(10мВ/ 0С)
v-r
Потенциометр 50 кОм регулирует смеще­
ние как во внутренних, так и во внешних
устройствах, так что его можно использовать
д;1я установки интервала разности темпера­
тур. Это также делает его пригодным для
контроля уровня жидкости (где должна из­
меряться разность температур).
Дифференциальный термометр
г--
1+
------------------,
1мкА/К 1
1
1
1
1
"
1
1
L-
-- --- --- -- --- --,
1 Коэффициент
1 Зеебека = 40 мкВ/К
Те=
40мкВ/К
'
1
1
1
1
1
1
1
L-
+
1
_.J
'----о+
Vouт
Термопара
типа К
-t.-----.-~,/\,l\r--"v'Xl'v--" 1,235 в
~---~--~ ------.4,7мкФ
Опорный спай должен быть в тесном
тепловом контакте с корпусом AD590. На­
пряжение V+ должно быть по крайней мере
4 В, а ток JCL8069 устанаwшвается равным
1 - 2 мА. Для калибровки не требуется за­
корачивать или удалять термопару - потен­
циометром R 1 устанаwшвается V2 = 1О,98
мВ. Если необходимы особо точные измере­
ния, установить резистором R2 точное значе­
ние коэффициента Зеебека для используемой
термопары (измеренное или из таблицы),
записать V1 и _установить резистором R 1 та­
кое же противодействующее напряжение, т.е.
v2= vl. Для других типов термопар устано­
вить напряжения, соответствующие их коэф­
фициенту Зеебека.
V2=10,96 40,2
R1
4521
ICL6069
J
Компенсация холодного спая термопары типа К
AD590 М __~-....__,
·Рис. 9.20
500 мкА
+
+
Выходной ток измерителя показывает не­
посредственно температуру в кельвинах. При
использовании AD590M погрешность выход­
ного сигнала датчика менее +1, 7 ° во всем
диапазоне и не более + 1 ° в большей его
части.
Простейший термометр
(IN)


СХЕМЫ СПЕЦИАЛLНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
v+
R1
Опорное
вь1сокое
R2
Опорное
низкое
RR3
ICL7106
/lll-
Вход
с- -'
R4
1 -'. ·/_/
R5
Общий
Вход
низкий
AD590
327
Сопро-
Шкала
Шкала
тивление
Фаренгейта Uельсия
R
9,00
5,00
Rl
4,02
4,02
R2
2,0
2,0
R3
12,4
5,11
R4
10,0
s.• o
RS
о
11,8
ИС ICL7106 имеет диапазон ±2,0 Б, а
диапазонУемотV+=+0,5БдоV-=+1
Б; Резистором R1 укладывают обе шкалы в
пределах VIN' Опорное напряжение для обе­
их шкал составляет SOO мВ. Максимальное
показание по шкале Uельсия 199,9 ° С ог­
раничено максимальной температурой датчи-
ка. Максимальное показание по шкале Фа­
ренгейта 199,9
° F (93,3
° С> ограничено
числом отоб{lажаемых цифр.
Основная схема цифрового термометра, шкалы Цельсия и Фаренгейта
7,5к
порное
вь1сокое
2,26к
5к
Опорное
низкое
Регули
ровка
ICL7106
15К шкаль
Общий
Вход
высокий
1,оок
Вход
+
низкий
AD590
'
~
Теоретически возможны отсчеты по шка-
ле Кельвина от О до 1999 К, реально - от
223 до 473 К. Резистором 2,26 кОм входной
сигнал устанавливается в пределах диапазона
~Ll7
V для ICL7106; можно поставить также
см
два кремниевых диода общего назначения,
либо светодиод.
,Основная схема цифрового термометра, шкала Кельвина
Р!е{С. 9.21
·~~~~~~~~~~--~~~~~--~~~~~~--~~~~~~~~-"~~~~~


328
AD590
·-.·.
v•
ICL8089
1,2356
121 к
7,5 к
Реrу[lи­
ровка"'о,,.._.....__
1 к,0,1%
+
5к
"
"'
Реrули-
шкалы парное
/
высокое
ровка 5к:
нуля 10оав?+--1Оnорное
/
низкое
15 к ICL7106
~ 2611к
. .. ___-!Вход
высокий
~----------1Вход
НИЗl<ИЙ
AD590
ГЛАВА9
Эта схема предусматривает регулировку
нуля и диапазона. ICL8069 обеспечшзает
входной сигнал в пределах синфазного диа-
пазона, тогда как регулировкой потенциомет­
ром 5 кОм устанавливается любое смещение
до 218 К (-55 ° С) и коэффициент шкалы.
Шкала Диапазон
Rin' кОм
к
с
F
Vin' Б
От 0,223 до 0,473
220
От -0,25 до +1,0
220
От -0,29 до +О, 996 220
Во всех случаях
CREF = 0,1 мкФ,
С1NТ = 0,22 мкФ,
Cosc = 100 пФ,
R05c = lООкОм.
CAZ
0,47
0,1
0,1
Так как все три шкалы имеют ограни­
ченный интервал, такая оптимизация компо­
нентов, обрамляющих ICI.7106, может сии-
зить шумы и сохранить ослабление синфаз­
ного сигнала. Подобное масштабирование
можно использовать и с ICL7126/36.
Рис. 9.22
Основная схема цифрового
термометра, шкала Кельвина с
регулировкой нуля
(IN)


СХЕМЫ СПЕЦИАЛЪНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
329
ДМОП-ТРАНЗИСТОРЫ В ТЕЛЕФОННОМ АППАРАТЕ
В телефонном аппарате во время работы•
встречается широкий диапазон напряжений.
Напряжение постоянного тока, поступающее
на устройство, может меняться от примерно
8 до 25 Б, когда трубка снята с аппарата, а
высоковольтные сигналы звонка переменного
тока, возникающие кратковременно, перено­
сятся без вреда. Кроме того, атмосферные
возмущения (например, электрические атмос­
ферные разряды) и ВЧ-излучение индуциру­
ют в линиях связи высокие напряжения, ко-
LD0104CNC, TN0524NЗ
торые подавляются варисторами, газоразряд­
ными лампами и т.п. (на схеме не показа­
ны).
Источник постоянного тока LD0104CNC
ограничивает (стабилизирует) ток в ИС но­
меронабирателя. Устройства серии 1NOS с
низким порогом, используемые для ключей
вызова и паузы, удовлетворительно работают
даже при напряжении З Б, что более чем
достаточно для этой цели.
,r. .-
__..,о-....,_----~
КонТакт рь1чага трубки
~ем ник
Источник тока 240 В
LD014CNC
ЛиниА
~ ~>---+-----'
Рис.· 9.23
Микрофон
Ключ
имnульсое
t-taбopa
Ключ
пригnушениА
ТNО524NЗ
Выход
ис
ТNО524NЗ имnуnьсног
Выход
приглу­
шения
номеро­
набир;зтеля
Клавиатура
(SU)


330
ГЛАВА9
ИСКУССТВЕННАЯ НЕРВНАЯ КЛЕТКА
Большинство наших -технологий (техни­
ка логических датчиков) очень похожа на
естественные процессы. Эта схема искусст­
венной нервной клетки находит применение
в робототехник~. протезировании и быстро­
действующих логических процессорах, неQб­
ходимых для оптических и сенсорных датчи­
ков андроидов. Возбуждение и другие нерв­
ные импульсы или постоянный ток суммиру­
ются нелинейным образом при совпадении
входного сигнала с пороговым импульсом,
определяющим порог стимуляции, при кото­
ром на выходе достигается определенная ам-
VP0104N6
Входы
ммпул"сов
СТИ МVЛ"U.ИИ
o~J-t_
Импул"с­
nорога
нерва
Рис. 9.24
(6)
,
:f
100 к
:l 0.1 мкФ
10к
G
-
Чувствительность ниже
-
Чувствмтел"ност1t в"1шв
плитуда сигнала. Кроме того, напряжение
питания непосредственно регулирует работу
схемы и она изменяет характеристику "нер­
ва". Особенно интересна способность этой
нервной клетки различать во времени многие
входные импульсы с помощью порогового
импульса в функции временной области вме­
сте с изменением его напряжения. Эта схе­
ма полезна для изучения очень похожей ре­
акции нерва. Счетверенные ДМОП-транзи­
сторы фирмы Supertex позволяют легко изго­
тавливать эту схему при многих устройствах
в одном корпусе.
0,1
.мкФ
..L
220к
,,,---
:u
39к
ofL 5к
22к
43к
100 1(
Выход
ммпул"са
(SU)


СХЕМЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
ОРА2111
СХЕМА ЭЛЕКТРОННОГО ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЛЕРА
Рис. 9.25
47К
г----------------,
Интегратор
1
R3
1
с, 1мкФ
+
4701< 1
1
300к
1
1
Rg
L
______J
+
ER
-..... ....-
+\---А,, л ~-./\/\Л----"'
Опорное
г
1
---------------- -,
Rs
Rб
(
1
1
10М
1
1
1
1
1
1
1 Wиротно-
1 импульсный
1 модулятор
1
1
1
5,6М
1М
1М
1
1
1tJ3
1
1
1
1.
-=-
1
L-----------------~
а
т
И1пег!i!'1рующий усилитель ошибки фик­
сирует д.л'rпельность импульса тока подо.rре~
nателя, удержиnая значение раnновесия.
n
о
д
о
г
р
е
в
а
т
е
л
ь
331
(88)


SL9009
Рис. 9.26
Трансформатор
(суммарное
сопротивление
первичной
и вторичной
АДАПТИВНЫЙ ЗАГРАЖДАЮЩИЙ ФИЛЬТР
ДЛЯ ДУПЛЕКСНЫХ МОДЕМОВ
обмоток1000м,,L..,.~._~~--~~~~..._-<~~~..__.~..__.~~~r.-_..~~~~~~~~._;..__.,~.__.,~.__..~­
индуктивность 0,9 Гн)
Типичная линия для модема с частотой
передачи 900 - 3000 Гц.
(PL)


MV9009
ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩИЙ МОДЕМ V21
+58
+58
Обнаружение
+58
·несущей
~
Режим
s1'
+58
Синхронизация
5.24288
•мrц:
10к
Вход данных
+58
161514131211
9
MV9009
Puc. 9 .27
OR
телефонГ
~
u:::_~
В20к
Врезать
в телефонную
розетку
(PL)


334
I:ЛАВА9
ИМПУЛЬСНЫЙ КНОПОЧНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ
НОМЕРОНАБИРАТЕЛЬ MV4320
Серия MV4320 выпускается по изо­
КМОП-технологии с высокой плотностью
упаковки. Устройство полностью заменяет
номеронабиратель с разрывом цепи DF320 и
имеет расширенный рабочий диапазон на­
пряжений питания и меньшую потребляемую
мощность. MV 4320 вводит до 20 цифр по
двум из семи линнй стандартной клавиатуры
Области применения
v
Кнопочные телефоны
Преобразователи тональных сигналов
импульсные
Автомобильные телефоны
Номеронабиратели с uамятью
Особенности
Совместима с DF320
в
Диапазон рабочих напряжений питания
от2,5до5,5в
Потребляемая мощность в динамическом
режиме 375 мкВт при 3 В
Использование дешевого керамического
или кварцевого резонатора на частоту З.58
МГц
Запоминание до 20 цифр
Выбираемое ·отношение "посылка - пау­
за" выходных импульсов
Выбираемая скорость ~:абора 1О, 16, 20
и932Гц
· Низкая
стоимость
Первый символ, вводимый в любой на­
бираемой последовательности, активизирует
генератор. устанавливая внутренне высокий
уровень на СЕ. Цифры могут вводиться в
и реализует режим повторного набора номе­
ра нажатием кнопки #. Устройство обеспе­
чивает посылку импульсов набора номера и
бесшумный набор и имеет вывод HOLD для
прерывания автоматического набора. Имеются
выводы для выбора временного отношения
"посылка - пауза" выходных импульсов и
изменейия скорости набора.
клавиатуру асинхронно. Выходные сигналы
при автомати•1еском наборе номера и при­
глушении показаны па рис. 9.32 и 9.33 .
На рис. 9.32 показано включение схемы
с внешним управденнем по выводу СЕ. Этот
режим полезен, если бистабильное защелки­
вающееся реле используется для приглуше­
ния и включения схемы автоматического на­
бора номера. В этом режиме импульсы, по­
падающие на Ml, когда на входе СЕ уста­
новлен высокий уровень при отсутствии вво­
да с клавиатуры, можно использовать для
активизации бистабильноrо защелкивающего­
ся реле. На рис. 9.33 показаны временные
диаграммы для режима внутреннего управле­
ния по выводу СЕ. Первоначально СЕ имеет
низкий уровень, высокий уровень появляется
при опознании первого правильного вьода с
клавиаrуры. Данные с клавиатуры вводятся
асинхронно.
Предельно
допустимые значения
При превышении предельно допустимых
значений срок службы устройства может со­
кратиться или могут ухудшиться параметры,
приведенные в спецификации.


СХЕМЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
MV4320
Рис. 9.28
MV4320
:
.-
~.
VDD
DP
М1
M/S
F01
F02
СЕ
Вход кварц
генератора
Выход кварц, - .......;:;... _ _, _;;; .г­
генератора
Захват
У4
У3
У2
У1
Х3
х2
Х1
V55
Расположение выводов (вид сверху)
Вход кварцевого
генератора
Выход кварцевого o---1- - - -<.. .tloa
генератора
.'
.
F01 F02
Выбор кр..сталла (CElo--+ ---.. _------ ---1--. J
,
"'~Б
а.
"'"'
~ПУ
g 20х4бит
а.
-е-
"'3
"
м/s
Х1 Х2Х3У1У2У3У4
Рис. 9.29
~ункциональная блок-схема ИС
MV4320
~'
· < .... .....
-
....
335
Захват
DP
(PL)


336
MV4320
Параметр
Диапазон
рабочеrо
напряжения
питания, В
Ток покоя, мкА
Рабочий потребля­
емый ток, мкА
транзистора
при включении, мкА
Входной ток
утечки, нА
Входной ток
утечки, нА
Ток транзистора,
мкА
Логический нуль, В
Логическая
единица, В
Низкий уровень
напряжения, В
Высокий уровень
напряжения, n
Токи управления
n-канал, мА
р-канал, мА
Рис. 9.30
Мин.
2,5
-0,5
0,5
. 2,1
2,99
0,8
- 0,8
Тип.
1,0
125
-3,О
0,1
- 0,1
3,0
о
3
2,0
-2,О
М~кс.
5,5
10,0
200
- 12,0
12,О
0,9
0,01
ГЛАВА9
Условия
11змерения
СЕ= v"
Кварцевый
генератор
V;n =
= Vss•X1,X2•Xз
vin = VDD'yl'
У2• Уз• У4
vi = voo•
м/s. IDP, FOl
v.
= VDD'
F0'2, FD, HOLD
Для всех входов
Для всех входов
Без нагрузки
Без нагрузки
vouь= 2,3
В, Р, Мl/М2
VOUI = О,7В
(PL)


СХЕМЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
337
MV4320
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
Условия проверки (если не указано иное)
V00
= 3,0 В, температура окружающей среды + 25 °с, частота синхронизации 3,579545
МГц.
Все напряжения измеряются относительно Vss·
Параметр
Время нарастания
выходного импульса,
мкс
Время спада выходного
импульса, мкс
Максимальная тактовая
частота, МГц
Отношение
посылка/пауза
Частота следования
импульсов, Гц
Время синхронизации
включения, мс
Входная емкость, пФ
Мин.
. 3,58
1,5
5.0
Типичные значения параметров приводят­
ся как справочнь1е для разработки, не гаран­
' тируются и не подлежат проверке при выпу-
Рис. 9.31
Тип.
1,0
1,0
2:1
3:2
10
16
20, 932
4
Макс.
Условия
измерения
С1=50пФ
См. рис. 9.35
См. рис. 9.35
Синхронизация
поlнаСЕ
Для любоrо
входа
ске. Временные характеристики проверяются
при выполнении функциональноrо теста.
(PL)


338
ГЛАВА9
MV4320
М1----1Н
·-------11·----------~
'---------Р
'~--------р---------Р'-----------.
п ~---Р--------р'....:..--------....,'----
11·------
Пример ввода __J
1
с клавиатурь1
111
Г1 Г1 г-1
DP--~:-+-i-----++-!\c---t-\-+i----P --\ ~ U /-11
L1---
'.
1
1:
11
1
:1
111
1
11
1
.1
1
\ttcl
1\
Интервал iт 11
\tm
\
lt~
1 ~ ~зова 81'
•1•t•
1
\
1Г
1
вь
111
1Интерв<~л 1
11
r---паvза перед~
.
~
·
•
.., .
1
вызовом Работа Перебои
lвызова вт.
!Вызов
i---Выдается----!
f..-Выдается цифра 4----Jзавершен
цифраЗ
1
1
Пауза
после
вызова
Управление СЕ внешнее.
1.td=10Р,
3. Пауза после последовательности им­
пуЛьсов (POIP), td, мс.
Р - период системной синхронизации,
Т-
.
выбранный период генерации им-.
пульсов.
2. Пауза перед последовательностью им­
пульсов (PIP), 8Т + td.
4. Vt - отношение "разрыв линии/ра­
~n
бота".
т=(t +
t =10р
-
ln
t=12р
ln
fь). мс,
для M/S =
для M/S =
2:1,
3:2.
Временная диаграмма импульсного
,
номеронабирателя
Рис. 9.32
(PL)
~- .:. ................... ""-;.~.......
··-
..
..•
•'
MV4320
,г----11
11--11
11--.._ _
VDD__J
----------
" '--
Синхронизация~------------------------------llflЛ._.//----
1 ----
.
р
11--11'-----------.
/i1
СЕ---~: 1
//
__г//
М1
11I
L//
/"li 13ГI 4 Г
11
11
Примерввода___J tt-f-1
L--J
\
\
с клавиатуры
11
__ _fUUl_L._
1
DP
//
1
1
1
//--f-#
11
11
111
1
11
lf'----
-- i __,,,
_ ___
//~
/!' ---
\i
:1
11--i_
\1
Захват-----1-1-----//
1
I
#'-4--------++--/f'----
I1
11
11
Рис. 9.33
11
111
11
1 !---Интервал--~
1
1. t---Интервал---J
ftl_
lt1
вызова 1 Работа Перебой 1 вызова
1
~
f--Набирается--1
1---Набиреется---J 1
цифра з
цифре 4
Управление СЕ внутреннее.
ti=ton=td'
где t0 n - время включения синхрониза­
ции.
Временная диаграмма импульсного
номеронабирателя
(PL)


СХЕМЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
MV4320
Рис. 9.34
.
-
Захват .
-
-
\.. ,
-
M/S
F01
F02
.
-
.
-
У55 -
.
Захват VDD
Х1
,
-
Х2
-
-
Х5
.J
DP
м1(м2)
Вход
шш:~
У1
MV4320
;> j_
~15Нб!
У2
>10МТ
ПJIВJ(g]
У3
Выход
l!llOJl!J
У4
CI: '8-
3,58МГц
У55
==~ '>
'>
220к
N
•
1
Минимум
Максимум
Voo··Vss
- 0,3
10
Напряжение на
любом выводе, В Yss - 0,3 V00 + 0,3
Ток через любой
вывод, мА
10
Рабочая
температура, ос
-40
+85
Температура
хранения, ос
-65
+150
Рассеиваемая
мощность, мВт
1000
Снижать мощность на 16 мВт/0С при
температуре выше +75 °С! Все соединения
выполнены на печатной плате.
Схема подключения
339
(PL)


340
ГЛАВА9
MV4320
VDD
Положительное напряжение пита -
ния
V00 3:2. Внутренний отключающий
транзистор подсоединен к V ss·
DP
Выходной буфер импульсов набора
номера
FOl,
F02
Выбор скорости набора. Внутренний
отключающий транзистор подсоеди -
иен к V ss· Рабочая скорость набора
измерена на частоте 3,579545 МГц.
Ml
M/S
Выход сиrnала приглушения
Выбор отношения посылка/пауза:
разомкнутая цепь 2: 1,
FOI
Разомкнут
Разомкнут
VDD
VDD
СЕ
XTAL IN
XTAL OUT
v·
xr. Х2, Х3.
Уl,У2,УЗ,У4
HOLD
РИС. 9.~'5
Частота
Частота
следования импульсов,
системной
Гц
синхронизации.Гц
F02
Номинальная
Рабочая
Разомкнут
10
10,13
303,9
VDD
20
19,42
582,6
Разомкнут
932
932,17
27965,1
VDD
16
15,54
466,l
CJ1rnaл, разрешающий доступ к J1нформационной шине микропроцессора. Ак­
тивный вход. Внутреинее управление через декодирование состояния клавиату­
ры или внешний сиrnал
Вход кварцевого резонатора. Активен, фиксирован низкий уровень, если СЕ=
= О, высокое сопротивление. если СЕ = 1.
Выходной буферный каскад для возбуждения кварцевого резонатора
Системный общий провод
Входы столбцов клавиатуры. Включающие транзисторы на кристалле подсое -
динены к V00
.
Активный низкий уровень
Входы строк клавиатуры. Включающие транзисторы на кристалле подсоеди­
нены к V00
.
Активный низкий уровень
Разомкнут - нормальный режим V00- набор отсутствует, если активирован
во время набора, захват происходит, когда набор текущей цифры завершен.
Прекращает дальнейшую генераЦию импульсов. Отключающий транзистор на
кристалле подсоединен к Vss·
Назначение выводов
(PL)


1
РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
..--/)
.
Автоматическое включение резервного аккумулятора
Стабилизатор скорости вра~цения электродвигателя постоянного тока
Стабилизация тока быстродействующей матричной
печатающей головки
Защитное устройство для электрокардиографа
Температурный контроллер с потребляемой мощностью 50 мкВ
Усовершенствованный ВЧ-пульсатор
Мощный буферный каскад для дальномера
Инвертор на частоту 50 - 240 Гц с прецизионным возбудителем
Простой сенсорный индикатор
ШИМ в усилителе мощности
Быстродействующий импульсный генератор с током 10 А
Пробник-индикатор с шестью состояниями«
Двухполупериодный усилитель переменного тока
Миниатюрный стабилизатор с малым падением напряжения
Возбудитель передатчика ретранслятора
Высоковольтный генератор для воздухоочистителя
Схема управления соленоидом пера печатающего устройства
Схема управления напряжением на мишени передающей
телевизионной трубки
Схема предварительного возбудителя передатчика
Защита аккумулятора от переполюсовки
Улучшение характеристик преобразования с помощью
недорогих компонентов


342
ГЛАВА 10
АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВНОГО АККУМУЛЯТОРА
Устройство ICL7673 фирмы Intersil пред­
ставляет собою монолитную КМОП-схему ре­
зервирования аккумулятора, которая имеет
уникальные преимущества перед обычным
способом включения питания ИС ICL7673 -
это недорогое устройство для переключения
системы между двумя источниками питания:
основным и резервным аккумуляторами.
Эта схема характеризуется низким по­
треблением тока, широким диапазоном рабо­
чих напряжений и весьма малыми утечками
между входами. Благодаря логическим вы­
ходным сигналам ее можно использовать для
индикации подключенного источника пита­
ния, а также ув~личить мощность, переклю­
чаемую посредством внешнего рпр-транзисто­
ра.
ICL7673 поставляется в пластмассовом 8-
выводном корпусе с двухрядным расположе­
нием выводов, в металлическом корпусе ти­
па ТО-99 или в виде кристалла.
ОСОБЕННОСТИ
Автомати•1еское подключение выхода к
1Jходному источнику питания с наибольшим
напряжением.
Если снизилась мощность основного ис­
точника питания внешнего устройства, то
схема автоматически подключает резервный
~~ккумулятор.
Переключение ~а основной источник пи­
тания, когJ'..а восстановится его напряжение.
Логический индикатор, сигнализирующий
о состоянии основного источника питания.
Низкое сопротивление коммутирующих
ключей.
Низкая потребляемая мощность.
Диапазон напряжений источника питания
ОТ2,5ДО15В.
·
Малые учечки между входами.
Подключение внешних транзисторов при
необходимости переключать очень большие
токи.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Резервные встроенные аккумуляторы для
часов реального времени, таймеров или
энерго11езависимых ЗУПВ.
·Детекторы 11ере11апряжения/снятия на-
пряжения.
Портативные приборы, установки, рабо­
тающие в линию.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Как видно из функциональной схемы
(рис. 10.1), ИС ICL7673 содержит компа-
ратор, сравнивающий входные наnряжения
V Р и Vs· Выходной сигнал компаратора уп­
равляет первым инвертором и первый ин­
вертор уriравляет мощным р-канальным клю­
чом · Р l, вторым инвертором и другим
пМОП-трnнзистором с открытым стоком Sь .
ar
Второй инвертор управляет другим мощ-
ным р-канальным ключом
Р2. ИС
ICC7673, подключенная к основному и ре­
зср11ному источникам питания, соединит ис­
точиик питания с наибольшим напряжением
с ее выходом. Перед переключением с ос­
новного на резервный источник пи:rания в
случае выхода из строя основного источ_ника
питания· схема обеспечивает режим отключе­
ния.
Для правильной эксплуатации не разре­
шается оставлять входы VР и Vs плавающи­
ми, и разность между напряжениями двух
источников питания должна быть не менее
50 мВ. Токи утечки через обратно смещен­
ные паразитные диоды ключа Р2 очень ма­
лы.
ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ •
Диапазон выходных рабо•1их напряжений
составляет от 2,5 до 15 В. Падение напря­
жения межд::r каждым входом и выходом за­
висит от тока нагрузки, входного напряже­
ния и температуры. Это связано с тем, что
р-канальные ключи некоторое время работа­
ют в своей триодной области и сопротиш1е-
ние ключей во включенном состоянии зави­
сит от выходного напряжения V 1
•
Сопро-
.
ou
тимение р-канальных ключей во включен-
ном состоянии имеет положительный темпе­
ратурный коэффициент и поэтому при по­
вышении температуры . падение напряжения
также возрастает. При малых токах нагрузки


РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
выходное 1'!апряжение почти равно наиболь­
шему из двух входных напряжений.
Максимальное падение напряжения на
ключах Р 1 и Р2 составляет 0,5 В, так как
343
при увеличении этого напряжения откроются
паразитные диоды затвор - корпус. Полное
время переключения входов и выходов с от­
крытым стоком обьiчно составляет 50 мкс.
ВХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
Рабочий диапазон входных напряжений
VP и V5 составляет от 2,5 до 15 В. Скоро­
сть нарастания входного напряжения (VР
или V5 ) должна быть ограничена 2 В/мкс
во избежание повреждения схемы. В систе­
мах с питанием от сети скорость изменения
напрщкения источника питания зависит от
конструкции источника питания.
В устройствах, питающихся от аккумуля-
тора, может оказаться необходимым исполь­
зование конденсатора, включенного между
входным и общим выводами ИС, для· огра­
ничения скорости нарастания напряжения
источника питания. Для снижения скорости
нарастания напряжения можно использовать
конденсаторы с низким внутренним сопро­
тивлением, например дисковые керамические
емкостью 0,047 мкФ.
ВЫХОДЫ ИНДИКАТОРА СОСТОЯНИЯ
Выходы пМОП-транзисторов с открытым
истоком можно использовать для ~ндикации
подключенного источника питания или для
управления внешним рпр-транзистором для
увеличения мощности, коммутируемой схе­
мой. При использовании внешних мощных
рпр-транзисторов выходной ток ограничивает­
ся усилением по току и тепловыми характе­
ристиками мощных транзисторов. В следую­
щем разделе рассматривается использование
внешних рпр-транзисторов.
ICL7673
Рис. 10.l
Vpn--. - --- --- -.
. -, . ---- ---. -- ----- -<>Vout
Р1
~---о 5ьаr
Замляе>---------------~----.-.---'--<>
1;
Когда включены Pl и Рьвr' VP > V5 .
Когда включены Р2 и Sьar' Vs > V р·
Функциональная диаграмма
(IN)


344
ГЛАВА 10
ПРИМЕНЕНИЕ
Типовая схема резервирования аккумуля­
тора на дискретных элементах приведена на
рис. 10.6 . Такой вариант требует нескольких
компонентов, значительного места на печат­
ной плате и дорог в изготовлении. Он также
потребляет доnольно значительный ток. Схе­
ма резервИрования аккумулятора на ИС
ICL7673 (рис. 10.5) часто может заменить
такие дискретные схемь1 и nозволит значи­
телыю улучшить характеристики, повысить
надежность и снизить стоимость разработки
системы.
Устройство подзаряда аккумулятора мож­
но реализовать с помощью дополнительного
резистора и диода (рис. 10.7). Маломощный
сетевой стабилизированный блок питания
можно создать на основе ЙС ICL7673 и
ИС микромощноrо стабилизатора напрюкения
ИС IC\~7673 (рис. 10.8).
К схемам на основе ИС ICL7673 отно­
сятся системы полупршюдниковых энергоза­
висимых ЗУ, часы реального времени, тай­
меры, системы сигнализации и детекторы
снижения/превышения напряжения. В других
системах, требующих ~:~итания постоя1111ым
током при аварии основой сети переменного
тока, также может использоваться ИС
ICL7673.
Типовая схема (рис. 10.9) обеспечит
микропроцессорную систему необходимым
напряжением питания 5 В. В случае выхода
из строя основного источника питания пита­
емая им система отключается и r.,ля поддер­
жания системных часов или энергозависимой
памяти данных используется 3-В аккумуля­
тор.
Основной и резервный источники пита­
ния подключены к входам VР и V5
,
напря­
жение с выхода схемы Vout питает систем­
ные часы или энергозависимую ш~мять. ИС
ICL7673 определяет, когда включен основной
источник питания с поте1щиалом, болыним
V5 , и через внутренние МОП-клю•1и соедн­
няет VP с выходом V .
out
Вход резервного питания Vs будет внут-
ри ИС отключен. В случае аnарии основного
источника питания схема определяет, что
напряжение резервного источника питания в
данный момент имеет более высокий потен­
циал, отключает VР от Vout и подключает
vs.
Схема на рис. 10.10 иллюстрирует при­
менение 1шешних мощных рпр-транзисторов
r.,ля повышения мощности, коммутируемой
схемой. В таких схемах nходной ток ограни­
чен коэффициентом усиления по току и
тепловыми характеристиками мощных тран­
зисторо!!.
Если в специальных маломощных схемах
необходим гистерезис, можно ввести положи­
тельную обратную связь между входом VР и
выводом с открытым истоком sb через pe-
ar
зистор (рис. 10.11). В более мощных схемах
можно ввести гистерезис, как показано на
рис. 10.12 .
ИС ICL7673 можно также использовать
в качестве ограничителя (рис. 10.13). При
высокоомных нагрузках выходное напряже­
ние схемы будет примерно рашю большему
1-1з двух вхо.д111.1х 11а11ряже1-1ий.
Преnелы-ю допустимые значения
Входные напряжения
источников питания
(VP или V5)
Выходнь1е напряжения
От-0,3до+18В
навыводахРь иSЬа От-0,3до+18В
ar
r
Пиковы~ ток
входVP (приVP=5В) 38мА
вход·V5(приV5=3В)30мА
Р илиSь
150 мА
bar
ar
l-Iе.-.рерыш1ый ток
V
5 в)*
нходVr(при Р=
вход vs
(нриVs=3В)
р илиs
har
bar
38 мА
30 мА
50 мА
* При температуре вьп:не 25 ° С снижается
на 0,38 мА/0С.
1")3-ссеинаемаs.1
корпусом мощность
Линейные коэффициенты
снижения мощности
ТО-99 пластмассовый
при температуре
выше 50 °С
при температуре
выше 36 °С
Рабочий температурный
диапазон
ICL7673CPA/CBA
TCL7673ITV
Температура хранения
Темпераrура припоя
(пайка в течение 10 с)
300 мВт
5,7 мВт/0С
6,1 мВт/0С
ОтОдо+70°С
От-25до+85°С
От -65 до +150°С
+300 °с


РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
345
Превышение приведенных здесь макси­
мально допустимых значений может вызвать
нео.братимое разрушение устройства. Превы­
шение этих предельных значений и функци­
онирование устройства в этих или других
условиях, приведенных в спецификации, не
допускается. Эксплуатация в предельных ре­
жимах в течение длительного времени может
повлиять на надежность устройства.
Малогабаритный 8-выводной
корпус
·Рис. 10.2
ICL7673
Расriоложение выводов
!1"
·--
8-выводной миниатюрный
корпус с двух рядным
расположением выводов
Электрические параметры (при Тл =25 ° С, если не указано иное)
(IN)
Обозначение
Параметр
Условия контроля
Мин
Тип Макс.
R ds(on)PI
TC(Pl)
R ds(on)P2
Рис. 10.3
Входное
напряжение, В
Потребляемый·
ток, мкА
Сопротивл*ение
ключа PI , Ом
Температурный
коэффициент
сопротивления
ключа Pl, %/
0
С
Сопротивл*ение
ключа Р2 ,Ом
vs=ов,11=ОмА
vp=ОВ,11=ОмА
vP=ОВ,V5
I1 =0мА
= 3В,
vP=5в,v5=3в
11=15мА
т-85°с
А-
vp=9в,
vs=3В,
11=15мА
vP=12в,V5=3В,
11=15мА
.
_Ур=5В,V5=3В,
11=15мА
Ур=ов,vs=3В,
11 =1мА
ПриТ=85°С
vP =<f'в, v5=5В,
11=1мА
vр=ов,vs=9в,.
11=1мА
2,5
2,5
1,5
8
16
6
5
2,03
40
60
26
16
15
15
5
15
100
(IN)


346
ICL7673
Обозначение
Vo(Pbar)
V o(Sbar)
11(Pbar)
11(SЬвr)
*
Параметр
Температурный
коэффициент
сопротивления
ключа Р2, %/0 С
Ток утечки от
отvPкV5,нА
Ток утечки от
отV5 кVР,нА
Напряжение
насыщения
выходных
каскадов с
открытым
. стоком,
мВ
Выходные токи
утечки Pbar
и SЬвr' нА
Неопределенность
переключения
при коммутации
входов и выходов
с открытым
стоком, мВ
УСЛОJIИЯ контроля
vP=ов,v5=3В,·
11=lмА
vp=5в,v5=3В,
~=lОмА
.
llpиТ =85 °с
vP=d'-в, v5=3В,
1=1мА
nрит=85°с
vр=fв,v1. = 3В,
lsink=3,2м,
11=о
ПриТ=85°с
vP =9'в, vs =3В,
Isink = 3,2 мА,
11=о
vр=12,vs 3в,
Isink = 3,2 мА,
11=о
vр=ов,v.=
3В, .
Isink = 3,2 мl,
11=о
ПриТ =85.0с
VP=~V5=5В,
lsink = 3,2 мА,
11=о
-
vр=ов,vs=;9в,
Isшk = 3,2 мА,
11=0
VP=О,V5=15В,
11=0
ПриТ=85°с
VP= i'Sв,v5=о.
11=о
Приt =85°с
vs=:&,
lsink = З,2 мА,
11=о
Мин
Тип
0.7
0,01
35
1,01
120
85
120
50
40
150
210
85
50
50
900
50
900
5
ГЛАВА 10
Макс.
20
50
400
400
500
500
50
Минимальное напряжение между входом и выходом можно определить, умножив ток на-
грузки на сопротивление ключа.
Рис. 10.3
(IN)


РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
ICL7673
100
::;;
о
s
о:~
"' !t
sо
:ж: ....
"'
t.)
=о
"' <.> 10
s::;;
§_~
r:: :ж:
о"'
u2
r::
~
"'g 1
IJLOA!J 15мД ~
\
о24б61012141б
Входное напряжение V Р' В
::;;
о
s
NS
Q. ii
"'о
st-
:ж: <.>
"'о
100
r:: <.>
10
"' ::;;
~~
8. :J:
r:: "'
о:т
(.) 2
r::
~
"'
g1
о
~
2
1 ItОд =1мА~
~
~
,......~
,_
4
б
610
_Входное напряже1:1ие V5, В
347
Типичные кривые зависимостей сопротивлений от входных
Рис. 10.4
напряжений
{IN)
~---
....
i&ji!Щi
)
ICL7673
Основной o----
8
- tVp
Voi-:---oVo
источник
+5в
•питания +5 В
iCL
или+Зв
7~73
,
Литиевая _
батарея -
2
Vs Зeм"Pbari-6---<J Индикатор
ЛЯ
4
состояния
Земля о------......-----0
Схема резервирования
аккумулятора на ИС ICL7673
.Р11с. 10.5
(IN)
ICL7673
·Основной
источник
питания +5 В
Лодзаряжаемый
аккумулятор
Земля
Рис. 10.7
Схема резервирования
•
ICL7673
Основной <>--+--
источник
питания +5 В
-----------о Vo
+58 или
Батарея
никель­
кадмиевых
аккумуля­
торов
Схема резервирования
аккумулятора на дискретных
элементах
+ЗВ
Индикатор
состояния
(IN)
Рис.10.6
d«!l!;;=>!i!:::ii1•-illll!iil!i!'!!SИM!!il!i!!!1!1!1111iillili!llГ~~-~
ВVp
1
Vo
Vo
+Били
iCL
·+зв
7t173
2
Vsземля
4
-
с подзарядом аккумулятора
(IN)


348
ICL7673
8
11
Мостовой
выпрямитель
120-
i
2408
Понижающий
трансформатор
2
ICL
7663
4
6
Vs
2
ICL
7673
4
ГЛАВАlО
Vo
Земля
Аккумуля
торная
батарея
Блок питания для маломощных портативных приборов
Рис. 10.8
ICL7673
Рабочее
питание +5 В
Детектор аварии
источника
пмт_ания
·-· ·', .,.
'--:.~ -
Микропроцессор
Сигнал прерывания !
r--'----...._...,
'/
Энергозависимое
ПЗУ
/
Схема
резереирования
ICL 7673
Земля
/
(IN)
_ L Резервная
--
батарея
Типовая схема блока памяти микропроцессора
Рис. 10.9
.~'.
,...,,.__
-·
-' ..... _
..~
. ~" ::..
• ••• "'··' 'j'C<""'7-.
-
_. ,.
•
ICL7673
Рабочий
\4>
Не под-
мсточникО-...,..-+--'--18 V0 ключен
питания
ICLбР
pnP..--_._,_..,
v. 7673 r-_----'
,........,,_,5'-i2Земля3r5'-------'
Внешнее
устрой­
ство
РеЗерэНая -=-
батарея
4
+З В О-+----_.___________,
Сильноточная схема
резервирования
Рис. 10.10
(IN)
. ICL7673
Рабочий
Rs
источник
питания
RF
Vp
8
ICL
7673
Vs
3
_
Резервная Земля
-
батарея
1
5
Система резервирования
(IN)
Vo
с гистерезисом на малые токи
Рис. 10.i i
(IN)


РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
ICL7673
Рис. 10.12
ICL7673
Рис. 10.13
Р2бочий
ИСТОЧНИК
Rs Vp ----нормально
питанияО---4-'V\.Л,~-18
1 _замкнут
.
ICL
Vs 7673
- --- -=12
4
.=Резервная
pnp
pnp
Внешнее
устройство
I батарея
о~......--~----_.---~--------'
Система резервирования
с гистерезисом на большие токи
.::... -~
'
·'
-
,_
Vp
Vouт
Vp
!CL
Vs
7673
Vs
Vouт
Землп
Схема ограничителя
349
(IN)
..··. .
-
~":;\~-"' - -
(IN)


350
ГЛЛНА 10
•
СТАБИЛИЗАТОР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
ПОСТОЯННОГО ТОКА
Монолитная ИС TDA1154 предназначена
для стабилизации скорости вращения двига­
телей постоянного тока с .постоянным магни­
том и используется в проигрывателях, кату­
шечных и кассетных магнитофонах и игруш­
ках.
Схема обеспечивает более высокую сте­
пень стабилизации скорости вращения при
больших измене1;1иях напряжения питания,
температуры и нагрузки, чем обычные схе~
мы, выполненные на дискретных компонен­
тах.
ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
Гибкое согласование с" электродвигателя­
ми с различными характеристиками.
Пусковой ток О,5А при· напряжении
2,5 в.
Встроенное ограничение тока.
Опорное напряжение 1,2 В непосредст­
венно на кристалле ИС.
TDA1154
Коэффициент отражения К = 20.
Напряжение питания <+20 В.
МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
· Напряжение
питания
vcc• в
20
1,2
Температура
тос
перехода j'
+150
Выходной ток Iout' А
Рассеиваемая мощность
Диапазон температур
при хранении, Tstg'
0
С
От -50 до +150
Ptot' Вт
См. рис. 10.21
ТЕПЛОВЫЕ ХАР,АКТЕРИСТИКИ
Тепловое сопротивление, 0 С/Вт
переход - окружающая среда R,h(j-a) 110
переход - корпус R 1h(j-c)
19
Рис. 10.14
TDA1154
10нФ
s
ЗTDA1164Bj--~~~~~~......~~~~~~~~~~-.======,.....,
Назначение выводов:
3 - Общий
8 - Выход
Электродвиrатеnь
Усе=12
Rm=14,7Ом
R1
= 290Ом
(ТН)
R5
=1кОм
(полное)
Е9=2,65В
Im=110мА
5 - Опорное напряжение
Остальные выводы не подключены
Рис. 10.15
(ТН)


РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
Схема сохраняет постоянное опорное на­
пряжение 1,2 В между выводами 5 и 8.
Ток 15
,
попадающий в схему через вы­
вод 5, является суммой двух токов. Один из
них постоянен: 105 = 1,7 мА, а другой про­
порционален току, .протекающему через вы­
вод 8:
15
=1
05
+18К;К=20
(а)
Если Е , - противоЭДС электродвигателя,
g
Rm - его внутреннее сопротивление, то
Eg + Rm Im = Rt[1s \ V(ref)/Rs] + V(ref)" (б)
Из рис. 10.17 следует, что
lg = 1m + v(rerP•
Подстановка выражений (а)
дает
(в)
и(в)в(б)
Е=I [RjК-R}+
_ ,.,&.
m
t
m
+ V(ref)[(R1;к8)(l +1/К) + lJ + R, 1
0
s-
TDA1154
1,2,4,6и7 неподключены
3 - общий
(г)
351
Скорость вращения электродвигателя не
зависит от нагрузки на двигатель, если Еg
не зависит от Im. Вследствие этого при оп-
ределении R 1 первый член в (г) должен
быть равен нулю:
Rt = КRm.
Если R 1 > КRm, нестабильность может
быть следствием перекомпенсации.
Величина Rs определяется суммой второ­
го и третьего членов, так, чтобы добиться
противоЭДС, соответствующей нужвой ско­
рости вращения электродвигателя:
Rs=RtV(ref)х
х(1 + 1/К)/(Е -V-{,ret)-R1105) /
1RtV(re[)/ (eg- (ret)-RtIo5)•
гдеV(ref)=1,2Ви105=1,7мА.
5 - опорный
8 - выход
.... -_
.....-=_ \
Рис. 10.16
Расположение выводов (вид сверху)
(ТН)
TDA1154
Y(refl
R5
1151i
Электродеигатель
5
1181
..-----1З TDA116"-
8 ~_:4~=::::~_..___~!:::==---_J
Рис. 10.17
Принцип работы
(ТН)


352
TDA1154
Электрические характеристики
Темnература окружающей среды +25 ° С, если не указано иное.
Оnорное напряжение (Усе = +6 В,
18
=O,lА),В
Темnературный ко;оJффициент
опорного напряжения (Усе = +6 В,
_18=О,! А,ТАот -20до+70°С),
%/ОС
Стабильность опорного
напряжения ~уС((, от 4 до 18 В,
IJS=0,1А), %/ С
l:табильность опорнаго
напряжения от нагрузки
<Усе=+6в,18от25
до 400 мА), %/мА
Минимальное напряжение питания
(18 = 0,1 А, 6_лyl1~et/Y1ref) = -5%), В
Пусковой ток LJ. V (rer/V (ref)
=-50/,,,А vсе=+5в
vcc=2,5в
Ток, потребляемый через
вьшод5<Усе=+6в,
18 = 100 мкА), мА
Коэффициент отражения К
<Усе= +6 В, 18 = O,i)
Изменение К относительно
УСС' %/В
(Усеот+6до18В,18=0,1А)
Изменение К относительно IJS, %/мА
(Усе=+6В,18от25до4UOмА)
Изменение К от температуры, %/ 0 С
<Усе= +б В, Т8 = 0,1, ТА от +20 до +70°С>
--------
*
Мин.
1,i5
2,5
i,2
0,5
18
Тип.
1,25
0,02
0,02
0,009
0,8
1,7
20
0,45
0,005
0,02
ГЛАВАlО
Макс.
i,35
22
Внутренняя система защиты снижает эти токи при возрастании температуры перехода
18=0,75АприTj=+140°с.
Рис. 10.18
(ТН)


РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
TDA1154
4,7
мкФ
4,7 мкФ
68
353
...
- ·.•·
...
-·
22 мкГн
820
1к
TDA111i4
81-----4------+--+-----'
Рис. 10.19
TDA1154
Рис. 10.20
:-
,{
TDA1154
ptot•
Вт
1.5
1
0.5
о
-25 о
Рис. 10.21
1'.
'
25 50
4,7 мкФ
J~-----------------<1---------<1 Земля
(ТН)
. ,..,..
·.- .. _,
.-~
··-
.-
' ~--· .... .;:: -
_,
'.,,,
-
1'
1(5)1"'------~
5
rv(roll
TDA1164 В 1------ '-- -- -- -- -'
з·
1(81
Схема проверки
(ТН)
.,,
'~...
"
Пайка на печатной плате площадью медной
nове.рхности 5 кв. см .
""'"
100
150
о
таmь· с
Максимальная рассеиваемая мощность
(ТН)


354
ТЕА1510
R1
CTN
47к
а:
.
Е'
"'
а:
---
ТЕА 1510
в
SY
Испол1,зов1111ы компоненты фирмы Thomson.
R10
= 47кОм±20%.
в=4150±5%.
т0= +25°с.
R1
=R
10
ехр В 0/Т - L/T0).
А8
27к
1ООмкФ
10в
С2
TXAL
22158
2Вт
01
1N4585
А2
Нагрузка
15 А/220 В.
2.5 кВт
Сеть
перемен"
ноrо
тока
2208
ГЛАВАlО
Т и Т в кельвинах.
Цикл ~табилизации :::::30 с.
0
Температурный диапазон от +10 до +40 С.
Пропорциональная ширина шкалы -1 ° С.
Стабилизатор температуры с управляемым симистором
Рис. 10.22
(ТН)
L ·-вие:;~1!!rе3УМК:оl!!§!ЬJИ~-~±:.ь:ым; ~~ ... ~
.....
~~~@ ~ --~ ~.,.--L
!:!~·mii!l!l!!!!!i•Oi:!fi!!l!J·W~-·----
ТЕА1510
1 мкФ
4008
~--С~4 ._ ,
RB 100
1Ш585
С3
4008
1М
R5
100мкФ
12в
ТЕА 1510
!i
1
1
1
1С2
47мкФ
:40в
1
1
1
Рис. 1о.2з Стабилизация тремпературы с управлением на реле
LMlOlA, LM201A, LМЗО1А
l
fl2
100
L '1>111 112 С1
1 115~112
llp~ 111
АЗ
!ОМ
с
10к
(ТН)
Эквивалент катушки индуктивности
Рис. 10.24
Регулируемый умножитель емкости
(ТН)


РАЗIЮОБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
355
СТАБИЛИЗАЦИЯ ТОКА БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙ МАТРИЧНОЙ
ПЕЧАТАЮЩЕi;: ГОЛОВКИ
Скоростные печатающие головки, исполь­
зующие соленоиды, испытывают изменения
выходного сигнала от температуры. Стабили­
зация тока при работе значительно улучшает
параметры, хотя для больших матриц необ­
ходимое схемное обрамление возрастает. В
этой схеме сборки полевых транзисторов
VNOI фирмы ·supertex используются для уп­
равления столбцами и для стабилизации то­
ка, что значительно снижает число элемен­
тов и улучшает время отклика этого приmе­
ра. Схемьr обрамления, управляющие 48
строками, также значительно уменьшены
благодаря сборкам ANOl, содержащим 8 кас­
кадов управления в одном корпусе. Транзи­
сторы VP220, питающие соединенные обмот­
ки строк, обеспечивают быстрое переключе­
ние и высокую надежность благодаря им­
пульсному току 85 А и максимальному на­
пряжению 200 В.
Так как схема управляется ТТЛ-сигна­
лом, а стабилизация тока осуществляется по
цепи 1 ( сборок VN0106, обязательно co-
D ON)
VN0106N6, VP0220NЗ, AN0120NA
(
2 мкс
_п_
~
"о
~
111
6 "AN0120NA
R11G
R23G
R34
R4
5
R56
R57
R78
9G
R48
7х10к
---f-
15-17VGS
D18
D17
D16 1D"'SO"д
D11
s10
2 х. VN0106N6
гласование VGS(TH)" Диоды, подключенuые к
затворам, и источник изменяемого напряже­
ния позволяют менять напряжение, прило­
женное к этим затворам, управляя тем са­
мым и максимальным током стока. Сборки
VN0106, выдерживающие напряжение 60 В,
требуют ограничительных диодов для ограни­
чения индуктивных выбросов напряжения на
стоках (показан только вывод 14).
Другая важная особенность этой схемы -
ограuичение напряжения на затворе, прило­
женного к транзисторам VP02, управляющим
строками (на схеме показаны два транзисто­
ра). На первый взгляд напряжение сток -
затвор достигает максимума, когда МОП­
транзисторы сборки ANOI открыты; при за­
землении затворов управляющих каскадов
образуется сиГЩUI перевозбуждения 28 В на
затворе. Сопротивление ANOl во включенном
состоянии RDS{ON) = 200 - 300 Ом делит .
сигнал на затворе до безопасного уровня
16 В, исключая внешний транзистор.
+28В
48х
VP0220NЗ
48 строк
7
столбцов
Матрица
печатающей
головки
С1 -.Ai'V '---------= -2 G
D 1-1'--~
14 мкс
С2 -~J>---+------'6'-IG
D 1-'7'-------'
~ С3 -~J>---+-+-....----'9'-IG
D ~8!._______..J
С4 -~J>---+-+--+----"13'-IG
D L.!1~4----------1
s
568
С7
+!j в
7х1N979A
Регулировка
тока импульса
Временн"1е
С00ТНОW8НМА
Рис. 10.25
(SU)


356
ГЛАВА 10
ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФА
Усилитель электрокардиографа должен
обрабатывать милливольтовые сигналы и в
то же время выдерживать импульсы дефиб­
риллятора амплитудой от 1ООО до 8000 В и
токами в несколько ампер. Схема обеспечи­
вает необходимую защиту от синфазного
сигнала транзисторами А и В и дифферен­
циальное ограничение транзисторами С и D.
Защита усилителя при укороченном времени
восстановления после перегрузки значительно
сложнее, чем обычных искровых разрядников
и диодов.
Защитное ограни<Jение включается, когда
схема управленщ1 защитой, обнаружив пере­
грузку, вклюr.~ает 2-МГц генератор, который
управляет затвором через специально разра­
ботанный медицинский изолирующий транс-
форматор. Режим ограничения по перемен-·
ному току создается низким сопротивлением
RDS(ON) транзисторов VN1220 в прямом на­
правлении. Проводимость в обратном направ­
лении из-за внутренних диодов возрастает
при сигнале на затворе, обеспе•швающем
VSD около !О мВ при ISD = 100 мА.
Трехкаска:дный аттенюатор в этой схеме
обеспечивает снижение напряжения и вход­
ной погрешности, вызванной высоковольтны­
ми помехами, более чем в 10 ООО раз; сиг­
нал ошибки на входе усилителя обычно со­
ставляет 1 мВ. Эта схема пригодна полно­
стью или частично для устройств обработки
сигналов, подвергающихся повторяющимся
перегрузкам по току и напряжению.
•-!_
-'
-
•..;;:.
_ ,;•,
..
"-.:..
·.
·"- ......
- :".:
.
·'.
~"
VN1220N2
2к10кВ
Эпектрод 1 o---V\/\r---;
Входно'1
сигнал 1 мВ
при rюмехе
1-З кВ
Д..фференциапьныii
2к
1кВ
100 к
1-й ограttичитеnь
смнфаэноs·о
сигнала Vсм<< 5 В
2к
Защищенный
электрод 1
100 к
тю
2-й ограничитепь
синфазного
~сигнала усм<<10 мкВ
2к
А
в
в
А
ограничитель <<Б В ~------------~---'V'I/\,--------__.----{')
Защитный
100nФ
...---1~
Электрод2
+1в
Эnектрод 1
Усилитеnь датчика перегрузки - 1 В
Рис. 10.26
Все МОП-транзист.оры VNl 220N2,
диоды 1N4148.
Схема управления защитой
2 МГц 0"'11
Т1р
1
все
(SU)


РАНЫ СХЕМЫ
357
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОНТРОЛЛЕР С ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТЬЮ 50 МКБТ
К достоинствам этой схемы управления
нагревательным или холодильным оборудова­
нием относятся потребляемая мощность всего
SO мкВт и линейная шкала. Способности
этой схемы ·управлять токами в несколько
ампер, не сокращая срок службы батарей,
выдающиеся.
·· ·"
<·· -·
~-"-"
VP0535NЗ, VP1106N5, VP1204N5
На рис. 10.27 показаны три из многих
возможных вариантов выходных каскадов на
ДМОП-транзисторах с каналом р-типа. Тре­
бования к RDS N) и V 0 s удовлетворяются
надлежащим вьfgором дм6П-транзистора.
. -,..·
моn-в1о.1ход
750 t<:
-=-эв
1,5 м
1Мпри25°С
'
1,5М
1000 пФ
г--t-~1~ К схеме у~ра&Л8НИА
1.2 м
1
1М
970 к
22М
50к
2
3
7
1
10к 1
4
22М
Уnраеление подогревом
1
•
К схеме
управления
1
Рис. 10.27
1
t< схеме vnрвелениА
1
1
1
VPOSЗSNЭ
1
•
1< низк0tsольтному
устройству
•
VP1204N5
Ynpaвnettмe 115 В
-------------------
(SU)


358
ГЛАВА 10
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ВЧ-ПУЛЬСАТОР
Эта информация интересна всем, кто ра­
ботает со схемами генерации коротких мощ­
ных импульсов. ТТЛ-импульс, поступающий
на ICl, сдвинут по уровню на -15 В отно­
сительно импульса на коллекторах транзи­
сторов Q2 и QЗ. Транзистор Q4 выключает
транзисторы QS и Qб. Диоды Шотки обес­
печивают малое сопротивление разряда для
емкости затвора ДМОТТ-тра11зистора через
коллектор Q4 и является ограничителе!V\ для
транзистора QS.
'
Применение ДМОП-устройсm в схемо-
,
·.
'-
·,;
VN10KNЗ
И~nульс
ICI
2N5171
технике быстродействующих буферных кас­
кадов позволяет заменить этой схемой обыч­
но используемые в этих целях дорогостоя­
щие гибридные схемы. Стоимость можно
уменьшить почти .в четыре раза. В выходном
каскаде этой схемы можно использовать
большинство ДМОП-транзисторов, особенно
когда требуются очень малые ·времена нара­
стания и спада импульсов, например в науч­
но-исследовательском оборудовании, высоко­
частотных импульсных источниках питания,
высокочастотных схемах смзи и т.п.
w;::щцщ
8ход
ВЧ..-енераторо
50
1В•
+
.л..
Моде.п"51
Watkins
В1J1соко-
Johnson
часrотн1о.1й
млм
кnюч
внвnоrмчнм
Время нарастания и спада ВЧ-импульса
30 нс.
Рис. 10.28
(SU)


РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
359
МОЩНЬIЙ БУФЕРНЫЙ КАСКАД ДЛЯ ДАЛЬНОМЕРА
Хорошо известная ИС дальномера
LM1812 дает на порядок больший ток управ­
ления и лучшее демпфирование обмотки
трансфор1иатора при использовании ДМОП­
транзистора семейства VP 12 в выходном
каскаде. Необходимый при передаче разде-.
лительный конденсатор :па выводе 13 исклю­
чается, поскольку диод в ДМОП-транзисторе
VP1204N2
быстро подавляет паразитные колебания на
передающей обмотке, даже когда они пре­
восходят по величине напряжение питания.
Области применения: сонары, управление
процессами, контроль температуры воздуха и
газа в химических реакторах и ультразвуко­
вая связь.
-+15 в
Лоrм"'вскмМ в"1ход
t
47
1 =10А
47к
1L1
470пФ
500nФ
1
1
12
4
10нФ
Прием
Передача 6
LM1812
+-и
1 мкс
1нФ
18
3
+L&
16
21
51011152
389
1
1нф
С9
1
!<:
150 нФ
1
х
1,5 нФ
~
R5
1
Ln
10к
1
12 вn Вход
-
ов
СИНХроНМ38ЦИМ
Рис. 10.29
(SU)


360
ГЛАВА 10
ИНВЕРТОР НА ЧАСТОТУ 50 - 240 ГЦ С ПРЕЦИЗИОННЫМ БОЗБУДМТЕЛЕМ
Большинство импульсных силовых преоб­
разователей, использующих более одного си­
лового транзистора, требует мертвое время
перед включением очередного транзистора.
Это позволяет гасить переходный процесс
трансформаторов в соответствующих пассив­
ных элементах, а не в переключающих
транзисторах.
Мертвое время генерируется вместе с
сигналами управления ДМОП-транзисторами
на ИС Ul - U4, позволяющих изменять час­
тоту инвертора и сохранять мертвое время
J J ,25 °. ИС VS (74С908) представляет осо­
бый интерес, так как она выдает ток более
0,25 А и вместе. с резисторами RЗ и R4
обеспечивает оптималы"ое перекmо<1ение
ДМОП-транзисторов. При большей выходной
мощности рекомендуется соединят~, тршrзи­
сторы VN1335Nl параллельно.
s ··'·
-
-
_i-~.·..i' -~ . .
:;:_
··.д ": .,. .-,
··.
......: ,._
~"-
VNOЗЗ5N1
С1 0,01 мкФ
9
·+12 в
~20к11
16
U1
16
R2 10к
4060
50к
10
в
~
F
F/2
F/4
F/&
10 F/22
F/4 5
U2
4040
F/& 6
F/16
в
в
9
~
VN0335N1
+12 в
'>с>--,r----"'-"вемтмль
0
ММ74С908
RЗ
220
з
01
'>c>----_, ...j -+ Вемтмn~
220
R4
Т2
240/240СТ
02
в"1ход
2408
50-240 г"
F/16 ~-------~,----------, '4-Bt.IXOAttМ "18СТ0'1'8
1u
2
11.2s0-,Ч:r--------*11.25°
э
..---------;L.._________. .J
...J
Выходная частота
F/16 ~ 1/(35,2 Cl R2).
Ток питания > 250 мА.
Рис. 10.30
+
710мt<Ф I
зоов
Частота импульсов 4060 равна
1/(2,2 Cl R2).
(SU)


РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
361
ПРОСТОЙ СЕНСОРНЫЙ ИНДИКАТОР
До сих пор многочисленные виды изде­
лий продолжают миниатюризироваться. Этот
пример иллюстрирует одно из таких изде­
лий, где сигналы логического уровня должны
управлять 120 отдельными 180-В пьезоэлект­
рическими исполнительными механизмами.
Оно требует размещения на одной плате 120
резисторов и 120 высоковольтных транзисто­
ров. Более совершенный вариант содержи1
всего 15 матриц ДМОП-транзисторов и 14
резисторных цепочек, в результате чего
число компонентов на печатной плате сокра­
тилось на 331.
Дополнительный выигрыш - в значитель­
ном повышении надежности. Биполярные ус­
тройства, управляющие высоковольтными ем-
костными нагрузками, например пьезоэлект­
рические устройства, часто выходят из строя.
ДМОП-транзисторы из-за их особенностей
токораспределения и отсутствия необратимого
вторичного пробоя подходят для этого гораз­
до лучше. Высоково-11ьтные устройства ЛNOl
хорошо подходят для этой схемы, так как
пьезоэлектрические устройства прекрасно ге­
нерируют высокое напряжение при f\:!ехани­
ческом возбуждении. При случайном· резком
нажатии на активированный штифт Брайля
возникает выброс напряжения на индикато­
ре; возможно, потребуется удвоение Vсво·
Матрицы ДМОП-транзисторов AN0130NA на
300 В должны надежно работать в этой схе­
ме.
.r-
~...... " %.
~-
,..-
•
"••
'Hit
AN0130NA
Микро­
nроцессо
Шина данных
Дешифратор адреса 1 из 20
1413116431
13116431
Всего 20
ячеек
Ячейка 1
о
о
74С174
а
[]:ячей ка~З-..J~-
Ячейка 2
ДМОП­
матрицы
s_б789
ДМОП-матрица
AN0130NA ц:=-~::::.,..~~-т--т---,-J
!ДОИсnоль~-+180 В - -,
lзовэния
1
ДМОП-2.2
\матриц м
1
1 100к
-
1
1817161514131211
.._ ..._-- +--+ --+ симвоn
._-+--+--•.
Брайля Штифт Брайnя
Всего20
Эконо-
ДМОП-
lмится
Всего 15 225
матрица
элемен-
Сенсорный Всего 20
индикатор
тов
Эконо-
1
A1-Fl12D
"
lt- 180 8
}
6 на"
>-+ --- -+
-
-
-
-
-в ненажатом Набор
резис­
торов
1
мится
Всего 14 106
элемен­
тов
кис
01-0120
~С17~ ~ ___ J .-+-~г-+--+---1-+--+-
Рис. 10.31-
Набор резисторов
2.2 МОм
----~:;)состоянии о в
2.2 мо
(SU)


362
ГЛАВА10
ШИМ В УСИЛИТЕЛЕ МОЩНОСТИ
Эта схема представляет собой импульс­
ный преобразователь ширины импульса в
напряжение, управляемый ТТЛ-сигналами.
Предлагается, используя входы цифровых
слов, представляющих уровни НЧ-сигнала,
очень быстро преобразовать их в импульсы
•1змеш1емой длительности, которые затем по­
даuать на входной каскад. К.11ючевая схема
осущестnJLяет преобразование временного ин­
терваJLа в напряжение, затем переключаемые
токи интегрируются в LС-контуре. ДМОП-
VN1306NЗ, VР1ЗО6NЗ, VN1110N1, VP1210N1
Рис. 10.32
1
1
1ТТЦ+\
Преобра­
зование 1
код-ШИМI
1
1 ТТL(-)
1[_Г+ 1
.1
1
+56
1
транзисторы обеспечивают простоту схемы
управления и надежность.
Другие применения: управление скоро­
стыо и направлением вращения электродви­
гатеJLя, импульсные биполярные источники
литания и мощные .генераторы колебаний,
все с непосредственным uифровым управле­
нием. Маломощные варианты можно исполь­
зовать в выходных каскадах синтезаторов
речи.
02
VP1210N1
+1 J,-5мкФ60В
26мкГн
2,_.;кФ
4мкФ
_г~~
ВыходнаR
.нагрузка
18мкГн
2 мкФ
26мкГн J
04
4
(SU)


РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ .
363
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР С-ТОКОМ 10 А
Эта схема использует преимущества
ДМОП-транзисторов: малое вре1}1я нарастания
и минимальное необходимое число компо­
нентов. При использовании транзисторов
VN1304 время нарастания выходного сигнала
менее 5 нс. Важной особенностью этой схе-
.'
VN1304NЗ, VP1204N2
Фронт <; 1О нс
при любой
ширине
~
J--L
т
Вход
•126
'st.;; 2 мкА
~-----~---+--~
(диско­
l __J вый)
01
VN 1304NЗ
10
RTw
Q2
VP1204N2
мы является то, что при входных импульсах
короче 100 нс генерируются короткие им­
пульсы с периодом повторения, определяе­
мым цепо_:1кой Rrep С!° Благодаря малой по­
требляемои мощности в режиме покоя схема
может работать от аккумуляторов.
1
'
'
'L------
1pulse
= 1О А в заземленной нагрузка 0,5 Ом
Рис. 10.33
г---------,
1 -ктr"10нс 1
1
1
10AI
1
1
1
1
1
L--:f.::J---J
Tw=1DDнc
Лазерный
диод
Высокое j
__l\:пряжение
Вь1сокае
апряжение
6)»
_J
Импульсный СолеНоид
Пьезо-
трансформатор печатающей керамика
-
головки
Импупьсный
ВЧ-маяк
(SU)
--- ----·-----·----·· ------------·-----·------·---
--
----


364
ГЛАВА 10
ПРОБНИК-ИНДИКАТОР С IНЕСТЬЮ СОСТОЯНИЯМИ
Пробник с шестью состояниями исполь­
зует простой двухцветный светодиод для об­
наружения и индикации шести из восьми
возможных входных состояний. Входы В и
С управляют индуцируемым цветом, а вход
А - режимом мигания в соответствии с таб­
лицей. Частота мигания определяется вели­
чинами Rl и Cl, коща на входе А низкий
уровень. Коща на В<;ех входах низкий уро··
вень, индикатор попеременно светится зеле­
аым и крас11ым светом. Двухцветный свето­
диод управляется непосредственно ДМОП-
VN0104N6
1м
в
9
10
··~4001
в
с
,-::,>-
О.68мкФ
500к
R1
1
2
2 ,,____
Логические выходы
А
в
с
о
о
о
о
о
1
о
1
о
о
1
1
l
о
о
l
о
1
1
l
о
l
1
1
•• 4001
транзистором VN0104. Сопротивление R2 вы­
бирается минимальным, обеспечивающим
большой ток в зеленый светодиод, чтобы до­
биться одинаковой яркости свечения обоих
светодиодов.
Есть несколько преимуществ использова­
ния ДМОП-транзисторов в этом устройстве.
Это совместимость с КМОП-логикой и низ­
кая стоимость. Схема пригодна для работы
от батарей. Напряжение питания може;r
бытьлюбымвдиапазонеотЗдо18Ввза
висимости от выбора R2 и RЗ.
3
R2
.--' ""-fV-- Voo
14 1100м при
v00= 5в
9
VN0104 Nб
Зеленый
Красный
RЗ
voo
Результат
Красный _и
зеленый попеременно
Мигающий красный
Мигающий зеленый
Выключен
Красный
Красный
Зеленый
Выключен
в схеме используется светодиод Dialight
559-3001-001 или аналогичный.
Рис. 10.34
(SU)


РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
ДВУХПОЛУПЕРИОДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Полный размах выходного колебания
±15 В достигается без усложнения схемы и
ухудшения нестабильности, присущей каска­
ду с общим истоком, благодаря питанию ОУ
от выходного сиl'Нала. Диоды Dl и D2 огра­
ничивают возможный 30-В сигнал, исключая
превышение допустимых параметров ОУ
НА2525.
Высокочастотные характеристики, завися­
щие от тока ОУ и скорости нарастания его
".Е
VN1106N5, VP1206N5
Форма сигнала
выходного напряжения, улучшены дополни­
тельной целью смещения. Нижняя частота
ограничена зарядом в конденсаторах Cl и
С2. ДМОП-транзисторы обеспечивают про­
стоту управл-ения каскада и более высокую
надежность при комплексных нагрузках.
Схема используется в передвижных аудиоси­
стемах
и
портативных
радиоприемниках
средней мощности.
Необязательное
смещение
при работе на
высоких чвстотах
D1
0,01 мФ
1
1
~
IN4736
l+22в / ',
: _г\_
!Н5В
L _______ _
Нд25_25
3
u-----c~7
+
VIN -6.v
2
1 .---IA4
Форма СИГН8118 ~
'-15 в
1
1~
1-22 в \,/
L _____ _
6
сз
+
1 10мФ
1
С1
10мФ
С2
1
1
У.1
"1
У.1
ж
D2
С4
IN4736
-15в
5,6к
1к
Рис. 10.35
VN1106
R1
VP1204
Vouт
(SU)


366
ГЛАВАlО
МИНИАТЮРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР С МАЛЫМ ПАДЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ
; Четыре компонента и р-канальный
ДМОП-транзистор - все, что требуется для
изготовления этого прецизионного регулируе­
мого стабилизатора на выходной ток до 1 А.
Линейный стабилизатор на ДМОП•транзисто­
ре выгоден из-за несущественных токов уп­
равления (обы•шо 1 нА) и обеспечивает ста-
VP1204N5
\
Рис. 10.36
200мВ
Опорное
нвnрАжение
LM10
1
2.5 в
150 1(
12к
Нагрузка 5 В
50 Ом
8Ом
4Ом
бильную малую потребляемую мощность (4,5
мВт при входном напряжении 9 В). Малое
падение напряжения и малые размеры по­
зволяют использовать схему в большинстве
видов портативной аппаратуры при литании
от батарей..
vinотз/Ю40в
lа~500мкА
6
РегуnиРовка
100 к
Падение
напряжения, В
0,1
. 0,4
0,8
VP1204N5
v
out


l'АЗНООБl'АЗНЫЕ СХЕМЫ
367
ВОЗБУДИТЕЛЬ ПЕРЕДАТЧИКА РЕТРАНСЛЯТОРА
Компыотеры в промышленном оборудова­
нии часто требуют оптической связи для ус­
тране11ия влияния электрических шумов. Это
обязательно для портативных индивидуаль­
ных терминалов, в настоящее время приме­
ш1емых на большинстве производств для уп­
равления оборудованием и модернизации
складского хозяйства, где об электрической
связи не может быть и речи.
Срок службы батареи дикrуется зачастую
схемами управления матрицами инфракрас­
ных светодиодов, которые часто требуют
10-А импульсов, генерируемых с высокой
~
.
VN1206N5
временной точностью. Это приводит к появ­
лению дополнительного тока покоя, текущего
через каскады на биполярных транзисторах,
и к сокращению срока службы батарей.
Типичное значение потребляемой мощно­
сти в состоянии покоя - 1 мкВт (без учета
ИС 4098В). Выходной каскад и ДМОП-тран­
зистор потребляют мощность только во ·время
выходного импульса. Задержка выходного
сиn~ала в выходном каскаде и ДМОП-тран­
зисторе не превышает 200 нс, что вполне
достаточно для большинства потоков данных.
+
35мкФ~
Инфракрасный
Логический ,,__ __, ___
вхадn---t
40988
Vcc
Рис. 10.37
74С908
... .I'L
47
Superte><
VN1206 N5


368
ГЛАВА 10
ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЯ
Этот компактный высоковольтный генера­
тор для воздухоочистителя пригоден для ра­
боты nри различных входных и выходных
напряжениях. Генератор на ИС LM555 пита­
ется от того же резистивного делителя ста­
билитрона, подающего 10 В непосредсmенно
на затвор транзистора QЗ. Затвор QЗ часто
переключается при работе транзисторов Q 1 и
Q2, тогда как выход ИС LM555 открывает
транзистор Q4 с запазданием, обеспечивая
безопасность режИма переключения.
.
-
"> •· .-_-,
""
VNOЗ40N5, VP0340N5
117ВАС
10м10Вт
ЗASL0-860
100 мкФ
250 IJ
ов
10
15к
2.Вт
1к
.
:.·
.
~.
. .:;;,.
1к
8
4
2
Сброс
З
Гене- 75 к
6 аnуск
ратор О5Вт
~_....__.nopoгLM555 25 кГц •
Ваэдухо­
Вентилятор очиститель
02
VP0340N5
~
Высокое
~~~напря­
жение
03
Tt
22к 7
эJlJL
0-J\ЛЛ-' Раз- Выход'l--1.---+----!-1iо-.
~яд Земля
1к
01
5000nФ S
0.01
VN0340N5
1О мкФ-=
мкФ
250 В
"-~~~-'---'~.__~-~~~_.___~~~~~-L~~~.J_~_J
10
мк"
258
Рис. 10.38
(SU)


РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
369
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ СОЛЕНОИДОМ ПЕРА ПЕЧАТАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
Хотя в данном устройстве используется
два транзистора для сдвиrа уровней ТТЛ­
МОП, непосредственное управление схемой
от КМОТТ-логики умен.ьшит коли•~ество ком-
VN1204N2, TN0204NЗ
+15 в
J:_
Опустить
перо
47к
,,__
_,. ..,.V ' ---t
MPS6560
Рис. 10.39
ттл­
вход
ПоднР.ть
перо
47к
MPS6560
15х
+15 в
понентов. Низкопороговые МОП-транзисторы
TN0204 можно использовать при непосредст­
венном управлении от ТТЛ-логики, но при
меньших токах соленоида.
+5В
VN1204N2
(4)
5Ом
(4)1N4001
10в
(SU)


370
ГЛАВАlО
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАПРЯ)КЕНИЕМ
НА МИШЕНИ ПЕРЕДАЮЩЕЙ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ ТРУБКИ
В видеокамерах с видиконами напряже­
ние мишени часто регулируется для получе­
ния максимального разрешения и чувстви­
тельности при имеющейся на месте работы
освещенности. При работе с видиконом 1135
при освещенности 1 .nк требуется подать на
мишень 50 В при освещенности 10 лк -
напряжение 10 В. Это означает, что управ­
ляющий элемент схемы подстройки должен
быть линейным. Как видно из таблицы, ли-
~;
VN0545NЗ
Рис. 10.40
-r-
~------------.
:
Мишень видикона :
L---,
7735 г---J
+1008 1
1
1
1
1
1
L__ --'
3,4 к
VG, В
4,40
4,14
3,89
3,63
3,38
3,12
2,87
2,61
нейность управляющего напряжения лежит в
пределах +о,11 В.
Эта схема орладает повышенной линей­
ностью, малым числом компонентов, обеспе­
чивает температурную коррекцию riервого
порядка и вероятность отказов, меньшую.
чем в обычно применяемы1< схемах управле­
ния напряжением мишени на основе бипо­
лярных транзисторов.
........
'>---+--•Схемы
видеотракта
Соrлвсующий
буферный
каскад
Vт, в
10
20
30
40
50
60
70
80
Пиковь1й
детектор
nоложительного
сиrнала
(SU)


РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
371
СХЕМА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО КАСКАДА ПЕРЕДАТЧИКА
Основное назначение этой схемы состоит
в преобразовании ТТЛ-импульса на выходе в
импульс амплитудой -100 В в коаксиальном
кабеле.
Транзистор VPIЗIONЗ обеспечивает ин­
версию сигнала, сдвиг уровня и усиление по
напряжению. Uепочка R2 С2 определяет
время слада и совместно с RЗ определяет
все временные параметры.
VР1З10NЗ, VN1116N2
+-u
ТТЛ-вход
Р·ис. 10.41
-100в
О.01 мкФ
o--jL,--- "- li -
C1
1к
VP1310NЭ
Мощные высоковольтные импульсы при­
меняются в акустических дальномерах и уст­
ройствах ультразвуковой очистки на пьезо­
электрических преобразователях.
Приведенная разработка предназначена
для использования в . схеме упра,вления маг­
нетроном радиолокатора.
VN1116N2
~-----AJ'\/\.---+-~----:1 Выход на
коаксиальный
кабель
IN4004
v
-100 В. МаксимальнаR
частота повторения
20 кГц. длительность
импупьса ""'0.5 мкс
(SU)


372
ГЛАВА 10
ЗАЩИТА ОТ НЕПРАВИЛЬНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ БАТАРЕИ
Транзистор VNlЗ заменяет диод Шотки,
работающий для ·защиты от неправильного
включения батареи. Встроенный диод тран­
зистора VNlЗ (с параметрами VSD = 1 В
при токе 1 А, Vщ; = 0) обеспечивает паде­
ние напряжения ЗU мВ при токе 10 мА, по­
скольку при V GS = + 6 В V SD существенно
снижается, так как диод шунтируется сопро­
тивлением RDSION)"
Если nринЯть, что конденсатор в системе
первоначально разряжен, встроенный диод
исток-сток обеспечивает начальный ток в си­
стеме, когда батарея вставляется впервые.
Так как падение напряжения на нагрузке
VN1304NЗ
возрастает, увеличивается напряжение на за­
творе и включается ДМОП- транзистор, сни­
жающий падение на транзисторе до мини­
мума.
Если батарея' включена в схему в обрат­
ной полярности, транзистор остается запер­
тым, потому что напряжение затвор-исток
отсутствует. Так система защищена от про­
текания тока в обратном направлении.
Неправильное включение батареи, когда
на системном конденсаторе остается положи­
тельный заряд, приведет к тому, что транзи­
стор остается открытым до тех лор, пока
конденсатор не разрядится.
""'-
" .....
+
Имитатор нагрузки
+~~~_,.~~~~~~--~~a....f--~..,_~~~~,
Вь1воды
батареи
+
Затвор
Сток
1
J
VN1305NЗ
1
I (ТО-92)
1 Диод Шотки 1·
~
IN5817
Рис. I0.42
(SU)


РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
373
УЛУЧШЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДАННЫХ
С ПОМОЩЫО НЕДОРОГИХ КОМПОНЕНТОВ
Высокая точность при низкой стоимости
главная особенность этой схемы источника
опорного нв пряжения (рис. 10.43). Несмотря
на то что она имеет некоторые недостатки,
характеристики схемы оказались удовлетво­
рительными для большинства приложений.
Можно снизить чувствительность к ха-­
рактеристикам .источника питания на поря­
док величины с помощью простой схемы ОУ
(рис. 10.44). Использование более дешевых
источников питания может значительно сни­
зить стоимость системы.
Несмотря на простоту, схема компенса-
741
Vs
lz=
Vs-Vz
Rв
Ав
Vz
lzi
1
Vz
R2 5к
~
1ZERll Т .С. ~
Рис. 10.43
741
+158\VsJ
И~
R3
R1
-=-
llz
Рис. 10.44
Vд
R3
ции на резисторе и диоде (рис. 10.45)
уменьшает температурный дрейф преобразо­
вателя почти в 10 раз. Добавление такого
же, но противоположно направленного дрей­
фа диода эффективно устраняет чистый
дрейф преобразоввтеля.
Удвоить скорость преобразования без
ухудшения точности позволяет простая диод­
ная мостовая схема фиксации уровня на
рис. 10.46. Эта схема может также улуч­
шить характеристики ее сложных и дорого­
стоящих преобразователей.
+25•с
iz
'1
llzERO Т.С.
Vz
R-
З - 211ZERO Т .С. + ILOADI
-
Vz
ltOAD
-:::-
(ВВ)
llд
1+15 в!Vsl
Rz 1к
,,
Pz
-
(ВВ)


741
Рис.
741
+15В
-15В
',
,,, ,,."
...............
,,,
,,,
R1
R2
-2,1 мВ/0С
- ::-
10.45
Q1
2N4209
От синхро­
низации
АЦП (ТТЛ)
l'ис. 10.46
-::-
25к
50к
25к
l+15 8
R! ~3,4к
R5 3,4к
- 158
(ВВ)
R3 -158
22к
D1
к входу
компаратора
АЦП
R4
22к +158
т1
Вход компаратора без схемы фиксации уровня
----------о в
Вход компаратора со схемой фиксации уровня
1
1
1
1
1
1
1 Синхронизация
1
Т21Т3
ов
ов


ЛРИЛОЖ:ЕНИЕ
-
ПОСТАВШИКИ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ
•
Albla Electronics
24 А\Ьiа Street
РО Вох 18ЗЗ
New Haven, СТ 06508
All Eiectronics Corp.
905 S. Vermont Ave.
РО Вох 20406
Los Ange\es, СА 90006
Arrow Electronics, lnc.
25 Hub Drive
Melville, NY 11747
Digi-Key Corporation
РО Вох 677
Thief River Falls, MN 56701
Fair Radio Sales Со., lnc.
1016 Е. Eureka St.
РО Вох 1105
Lima, ОН 45802
Heathkit
Heath Company
Benton HarЬor, MI 49022
H&R Corporation
401 Е. Erie Ave.
Philadelphia_, РА 19134
о
Jameco Electronics
1355 Sboreway Road
Belmont, СА 94002
Kelvin Electronics lnc.
РОВох8
1900 New Highway
Farmingdale, NY 11735
Nuts & Volts
РО Вох 1111
Placentia, СА 92670
Marlin Р. Jones & Assoc.
РО Вох 12685
Lake Park, FL 33403-0685
Mouser Electronics
РО Вох 9003
Lakeside, СА 92040
R&D Electronics
1202Н Pine lsland Road
Сар~ Coral, FL 33909


УКАЗАТЕЛЬ
(приведены номера рисунков)
35531.44
LMl37 1.19, 1 .20
SP14SS S.28
3554 2.1, 2.2, 2ЗЗ
LMl38 1.1 - 1.16
3572 2.28,
LM139 2.16 , 3 .10
ТАА761С 1.60 , 2.24, 3 .9
3656 2AS
LМl458 l.69
TDA1154 10.14, 10 .21
LM158 2.5 , 2.8 - 2.10
TDEl7.67 8.6 - 8.8
4084/25 1AS -1А8,
LM193 2.11 , 2 .12
TDE1787 8.6 - Ь.8
4302 3AS - 3.58
LM200 1.24, 1.25
ТЕА1510 10.22
-
10.23
4340 1А9
LM201A 139, 2Al, 3 .17 , 10 .24
TEA20l8A l.l - lA
4423 3.12 - 3 .15
LM20S 1.10
ТЕА70312.б5, 2.66
LM209 l.23
TL07l 1.69, 2.24, 3 .9
5.55 (таймер) 3.18
LM217 1.21
TL0723.9
556 (двойной
LM218 139, 2А, 4А
TL074 1.74 , 2 .24
таймер) 3.19
LM223 l.26 , 1 .27
LM224 2.7, 2.8
TN0204N3 1039
74110.43 - lOAS
LM237 1.19, 1 .20
ТNOS24N3 9.23
LM238 1.11 - 1.16
TP0102N3 S.12
АО47 4.22 - 4А1
LM258 2.5, 3 .9
AD590 9.17 - 9.22
LМ2902 2.7 , 2 .8
UA723 1.28 , 1.29
АDС10НГ43
LM2904 2.5, 2.9, 2.10
UAF1l 1.65 - 1 .67
. A . .N0120NA 10 .25
LM301A 1.39, 2Al, 3 .17 , 10 .24
UAF21 1.65 - 1 .67
ANOlЗONA 1031
LM305 l.10
LМ309 1.23
VC0106N6 3.11
DАСбЗ 4.6 - 4.8, 4 .20 , 4.21
LM317 l.21
VFCЗ2 lA2, 4 .15, 4 .16
DAC812 4.18
LМ318 138, 2.4 , 4А
VN0104N3 3.ll
DC-7 5.16
-
5.22
LМ323 1.26, 1.27
VN0104N6 1034
DC-7AS.25 -5.26
LМЗ24 2.7 , 2.8
VN0206NЗ 6.18
LМЗ37 1.19, 1,20
VN0206N6 6.18
EDll S.16
LМЗ38 1.11
-
1.16
VN0335Nl 10.20
LМЗ58 2.5, 2 .9, 2 .10
VN0340N1 6.17
ICL7663/7664 1.17 - 1 .18
VN0545N5 1038
ICL7673 10.71
-
10.13
Ml'lO S.14
VN034SN1 134, 6 .17
ICL8013 3А2, ЗАЗ
MPll 5.14
VN0345N3 lOAO
ICL8038 3.1
-
3.8
МР20 S.6 - S.8,
VNlOKN3 10.28
ICM7208 330 - 332
MS2014 S.27
VNll06N1 2.68
IСМ7211 6.13
MV4320 9.28
-
935
VNlll!INl 1032
ICM7211M S.10
MV4325 9.10
-
9.12
VN1116N2 1.5 , lOAl
ICM7215 3.40
MV50899.1
VNll6N2(SU) 1.5
ICМ7216A/B/C/D 335 - 338
МV8860 9.2 - 9А
VN1204Nl 131
ICM7217 6.5
-
6.9
MV8865 9.5
-
9.7
VN1204N2 1039
ICM72118 6.16
МV9009 9" .2 7
VN1206NS 1037
ICM7224 3.34
VN1210Nl 2.67
ICM7225 334
NE555 3.18
VN1210N5 l.58, 5.13
10vf1226A/B З.27 - 3.29
NE556 3.19
VNl220N2 10.26
ICM7227 6.5
-
6.9
VN1304N3 1033
ICM723l 5.1 - 5 .5
ОРА1015.15
VN1306N3 1032
ICM7234 S.1 - 5.S
о!!Alll 2.21
-
2.23
VN0104NS 132
- ICM1235 6.15
ОРАllНГ 1.59
VN0345Nl 1.8
ICM7236 6.12
ОРА128 234
VN0545N3 1.6
ICM7240 3.25 - 3.lб
ОРА156А lAl, 2.3~, 236
VP0104N3 130
ICM7242 3.20
-
3.23
OFA201 23, 2.14, 231
VP0104N6 9.24
!СМ7243 6.10, 6 .11 , 6 .14
ОРА2Ш 1.63 , 232 , 63, 9.25
VP0220N3 lC.25
ICM7245 3Al
ОРА27 2.17 • 2.20
VP0340N5 1GA8
ICM7249 333
ОРА37 2.17 • 2.20
VP0535N3 10.27
ICM7250 3.25 - 3.26
OFA404136, 137
VPll06NS 10.27
ICM7260 3.25 - 3.26
ОРА600 1.44, 5.15
VPl204Nl 131
IMBOC 5.10 .
ОРА60663
VPl204N2 131, 1033
INA101 2.42
-
2.44
VP1204N5 10.27
INA102 2.46
-
2.б4
РСМ.53 7.1
VP1206N1 2.68
INA104 1.61, 2.26
VP1210Nl 2.67 , 1032
INA105 1.62, 2.27
SD2 8.1
VP1220Nl 3.24
INAllO 237 - 2.41 ,
SD3A 8.2 - 8.5
VP1306N3 1032
SE555 3.18
VP1310N3 lOAl
ШО14СNС 9.23
SE556 3.19
VЮl04N3 1.6 , 130
LМlOlA·l.39, 2Al, 3 .17 , 10 .24
SL652C 7.12
-
7с14
VP0345Nl 1.6
LMI051.10
SL6652 7.8 - 7.11
LM109 l.23
SL66531А-7..7
XТRlOO 9.iЗ, 9.16
LMlll 1.9 , 2.16 , 3-10, 3 .16 , 4.17
, SL6700C 7.2, 73
LMll71.21
SL8204 9.8, 9 .9
LM118 138, 2А, 4А
SL9009 9.26
LМ123 1.26 , 1.27
SP14505.28
LM124 1.43, 1.68, 2.6, 2.8, 2.9, 2.13