Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
ПРЕДИСЛОВИЕ
##
#
#
Электроника сделала большой сказок 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 каскадов, содержащих десятки, сотни или даже тысячи отдельных дискретных компонентов.
Мы только начали искать возможные применения многим тысячам существующих ИС. Месяцы и годы потребуются на создание новых ИС, которые будут обладать характеристиками, далеко превосходящими современные. 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 использованы в этой книге:
Burr-Brown Corporation, Intersil Inc., Plessey Solid State, Supertex Inc. и Thomson Components - Mostek Corporation.
Эти фирмы обозначены в соответствии со следующими сокращениями: ВВ - Burr-Brown IN - Intersil Inc.
PL - Plessey Solid State SU - Supertex Inc.
TH - Thomson Components - Mostek Corporation
ВВЕДЕНИЕВВЕДЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
А\
Назначение этой книги состоит в том, чтобы предоставить информацию о практических схемах электронных устройств и их применениях. Она пытается заполнить брешь между книгами по электронным схемам и книгами по электронным устройствам. Первые обычно содержат только электронные схемы, а последние почти всегда дают информацию лишь о весьма 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 дополнительную информацию о специфических компонентах. Это та практическая информация, которую любители электронной техники, экспериментаторы, техники и инженеры найдут весьма полезной в качестве справочной при разработке электронных схем.
В этой книге собрано более 500 практических электронных схем. Многие схемы снабжены пояснительным текстом и другими техническими данными. Кроме схем приводятся подробные технические данные таких популярных видов устройств как, операционные усилители (ОУ), измерительные усилители и популярные таймеры 555 и 556. Эти сведения необходимы при создании принципиальных электронных схем и превращении их в работающее электронное устройство или проект.
Главы книги составлены в соответствии с различными областями применения. Вверху страницы указан тип основного компонента схемы. Многие компоненты могут встречаться в нескольких приложениях. Например, ОУ (которые представлены в гл. 2), также используются в других схемах, описанных в других главах. Например, ОУ может использоваться в качестве 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 поставщиков электронных узлов и компонентов. Сокращенные обозначения фирм-поставщиков приведены в выражении признательности.
ОТ РЕДАКЦИИ
Книги по схемотехнике всегда пользуются неизменным успехом как у специалистов, так и у любителей радиоэлектроники. Издательство “Мир“ выпустило большими тиражами книги Р. Флепса “750 практических схем“ (1986 г.) и Р. Графа “Электронные схемы. 1300 примеров" (1989 г.), которые были быстро распроданы. Книгу Дж. Уитсона, как и две предыдущие, можно считать энциклопедией электронных схем. В ней читатель 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 выпускаемых ими ИС и БИС и примеры конкретных схемотехнических решений разнообразных электронных устройств с их применением. Хотя ряд материалов, приведенных в книге, не может быть в настоящее время непосредственно использован отечественными разработчиками электронной аппаратуры, знакомство с книгой может стимулировать более активную работу в данном направлении.
Как и при издании книги Р. Графа, редакция максимально скопировала иллюстративный материал, не приводя его в соответствие с ГОСТом, чтобы ускорить выход книги в свет и избежать лишних ошибок.
Книга представит интерес для специалистов, занимающихся разработкой электронных устройств, студентов, аспирантов и подготовленных радиолюбителей. Она будет очень полезна предпринимателям, имеющим мастерские по ремонту радиоэлектронной аппаратуры, а также владельцам магазинов, торгующих радиодеталями.
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 б. 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 10. Разнообразные схемы 341
Приложение. Поставщики электронных схем 375
Указатель 376
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИИ
V-V-
V-
V-
АМ- амплитудная модуляцияDCАРУ- автоматическая регулировкаDPусиленияEIN* emАЦП- аналого-цифровойпреобразовательГУН- генератор, управляемыйEstнапряжениемЕМР- единица младшего разрядаfЖК- жидкий кристаллFBКОСС- коэффициент ослабленияGNDсинфазного сигналаHIМЗР- младший значащий разрядОУ- операционный усилитель^OFF)ПФ- полосовой фильтрРПП- регистр последовательного^GSSприближенияСЗР- старший значащий разрядсид- светодиодTQФАП- фазовая автоподстройкаФАПЧ- фазовая автоподстройка частотыiR, inФВЧ- фильтр верхних частотINTФНЧ- фильтр нижних частотINV, invЦАП- цифро-аналоговыйIORпреобразовательIOWЧМ- частотная модуляцияKyШИМ- широтно-импульсная модуляцияAv- коэффициент усиления поKTнапряжениюLEDADJ- регулировка, подстройкаLOALE- стробирование адресаLOADBIAS- смещениеMEMRBV- полоса пропусканияM/ScINT- конденсатор интегрирующейNABцепочкиCL- емкость нагрузкиСр CTD- конденсатор времязадающейNC, N.C.цепочкиCEP, CET- входы управления режимомработы счетчикаNHOLDCK- синхронизацияN.I.CO- выход сигналаNO, N.O.COMP- компаратор, компенсацияDBIN- ввод с шины данныхNRDSАМ- амплитудная модуляцияDCАРУ- автоматическая регулировкаDPусиленияEIN* emАЦП- аналого-цифровойпреобразовательГУН- генератор, управляемыйEstнапряжениемЕМР- единица младшего разрядаfЖК- жидкий кристаллFBКОСС- коэффициент ослабленияGNDсинфазного сигналаHIМЗР- младший значащий разрядОУ- операционный усилитель^OFF)ПФ- полосовой фильтрРПП- регистр последовательного^GSSприближенияСЗР- старший значащий разрядсид- светодиодTQФАП- фазовая автоподстройкаФАПЧ- фазовая автоподстройка частотыiR, inФВЧ- фильтр верхних частотINTФНЧ- фильтр нижних частотINV, invЦАП- цифро-аналоговыйIORпреобразовательIOWЧМ- частотная модуляцияKyШИМ- широтно-импульсная модуляцияAv- коэффициент усиления поKTнапряжениюLEDADJ- регулировка, подстройкаLOALE- стробирование адресаLOADBIAS- смещениеMEMRBV- полоса пропусканияM/ScINT- конденсатор интегрирующейNABцепочкиCL- емкость нагрузкиСр CTD- конденсатор времязадающейNC, N.C.цепочкиCEP, CET- входы управления режимомработы счетчикаNHOLDCK- синхронизацияN.I.CO- выход сигналаNO, N.O.COMP- компаратор, компенсацияDBIN- ввод с шины данныхNRDS
АМ
- амплитудная модуляция
DC
АРУ
- автоматическая регулировка
DP
усиления
EIN* em
АЦП
- аналого-цифровой
преобразователь
ГУН
- генератор, управляемый
Est
напряжением
ЕМР
- единица младшего разряда
f
ЖК
- жидкий кристалл
FB
КОСС
- коэффициент ослабления
GND
синфазного сигнала
HI
МЗР
- младший значащий разряд
ОУ
- операционный усилитель
^OFF)
ПФ
- полосовой фильтр
РПП
- регистр последовательного
^GSS
приближения
СЗР
- старший значащий разряд
сид
- светодиод
TQ
ФАП
- фазовая автоподстройка
ФАПЧ
- фазовая автоподстройка частоты
iR, in
ФВЧ
- фильтр верхних частот
INT
ФНЧ
- фильтр нижних частот
INV, inv
ЦАП
- цифро-аналоговый
IOR
преобразователь
IOW
ЧМ
- частотная модуляция
Ky
ШИМ
- широтно-импульсная модуляция
Av
- коэффициент усиления по
KT
напряжению
LED
ADJ
- регулировка, подстройка
LO
ALE
- стробирование адреса
LOAD
BIAS
- смещение
MEMR
BV
- полоса пропускания
M/S
c
INT
- конденсатор интегрирующей
NAB
цепочки
CL
- емкость нагрузки
Ср CTD
- конденсатор времязадающей
NC, N.C.
цепочки
CEP, CET
- входы управления режимом
работы счетчика
NHOLD
CK
- синхронизация
N.I.
CO
- выход сигнала
NO, N.O.
COMP
- компаратор, компенсация
DBIN
- ввод с шины данных
NRDS
АМ
- амплитудная модуляция
DC
АРУ
- автоматическая регулировка
DP
усиления
EIN* em
АЦП
- аналого-цифровой
преобразователь
ГУН
- генератор, управляемый
Est
напряжением
ЕМР
- единица младшего разряда
f
ЖК
- жидкий кристалл
FB
КОСС
- коэффициент ослабления
GND
синфазного сигнала
HI
МЗР
- младший значащий разряд
ОУ
- операционный усилитель
^OFF)
ПФ
- полосовой фильтр
РПП
- регистр последовательного
^GSS
приближения
СЗР
- старший значащий разряд
сид
- светодиод
TQ
ФАП
- фазовая автоподстройка
ФАПЧ
- фазовая автоподстройка частоты
iR, in
ФВЧ
- фильтр верхних частот
INT
ФНЧ
- фильтр нижних частот
INV, inv
ЦАП
- цифро-аналоговый
IOR
преобразователь
IOW
ЧМ
- частотная модуляция
Ky
ШИМ
- широтно-импульсная модуляция
Av
- коэффициент усиления по
KT
напряжению
LED
ADJ
- регулировка, подстройка
LO
ALE
- стробирование адреса
LOAD
BIAS
- смещение
MEMR
BV
- полоса пропускания
M/S
c
INT
- конденсатор интегрирующей
NAB
цепочки
CL
- емкость нагрузки
Ср CTD
- конденсатор времязадающей
NC, N.C.
цепочки
CEP, CET
- входы управления режимом
работы счетчика
NHOLD
CK
- синхронизация
N.I.
CO
- выход сигнала
NO, N.O.
COMP
- компаратор, компенсация
DBIN
- ввод с шины данных
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 контакт - запрос на захват шины - неинвертирующий вход - нормально разомкнутый контакт
чтение из устройства ввода
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ
NWDS
- запись в устройство ввода
Rx
- неизвестное (измеряемое)
ОС, OI,
OR- выводы для подключения
сопротивление
времязадающей цепочки
SAR
- регистр последовательного
OSC
- генератор
приближения
OUT
- выход, выходной
SCR
- тиристор
ро
- потребляемая мощность
SDI
- последовательный ввод
PROG
- программирование
данных
PSEN
- выбор ПЗУ
SDO
- последовательный вывод
Q
- добротность колебательного
данных
контура или фильтра
S/N
- отношение сигнал - шум
RD
- чтение
sw
- выключатель
p
^DS(ON)
- сопротивление сток-исток
T/R
- передача/прием
полевого транзистора в
t
- время установления сигнала
открытом состоянии
V*. V-, vcc.
R^
- резистор обратной связи
VDD, VSS
- напряжение питания
- высокочастотный дроссель
^GS
- напряжение затвор-исток
READY
- готовность
полевого транзистора
RESET
- сброс
VM
- входное напряжение
RESIN
- входной сигнал сброса
VH
- напряжение гистерезиса
RIAA
- частотная характеристика
V
TOS
- напряжение сдвига ОУ
усилителя, соответствующая
V V ro* VOUT
- выходное напряжение
стандарту Ассоциации
vp
- пиковое напряжение
промышленных устройств
Vr
- обратное напряжение
регистрации
Vree.
- опорное напряжение
R1NT
- резистор интегрирующей
WAIT
- ожидание
цепочки
WR
- запись
RL
- сопротивление нагрузки
XTAL
- кварцевый генератор
RREF
- эталонное сопротивление
z,
- входной импеданс
®Т’ ®TD
- резистор времязадающей
Zo
- выходной импеданс
цепочки
1ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕСХЕМЫ
Импульсный источник питанияРегулируемый высоковольтный источник питанияПерестраиваемый высоковольтный источник питанияИмпульсный источник питания на 5 В, 250 кГцАвтономный 200-Вт источник питания с обратным включением диодовРегулируемый стабилизатор
Программируемые микромощные КМОП-стабилизаторы напряженияСтабилизатор с автономным питанием для аналоговых ИССтабилизатор напряжения ±5 В с ограничением токаПрецизионный стабилизатор с защитой от перегрузкиПараллельный стабилизатор напряжения
Зарядное устройство на ток 20 Адля никель-кадмиевых аккумуляторов, питающееся от сетиИмпульсное зарядное устройство для свинцовых аккумуляторовПиковый детектор
Недорогой преобразовательистинного средне-квадратичного значения в постоянный ток
Мощный усилитель с токовым выходомСхемы фильтров
ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ
ИС ТЕА2018А представляет собой недорогую интегральную схему, размещенную в 8-выводном корпусе СВ-98 и предназначенную для управления импульсными источниками питания, работающими в режиме прерывистых токов с передачей энергии во время паузы.Использование внешнего переключающего транзистора дает возможность управлять уровнем мощности свыше 90 Вт.Возможные области применения: дисплеи, видеоигры, телевизионные приемники, высококачественные усилители, генераторы функций.Когда необходима внешняя синхронизация, следует использовать ИС ТЕА2019.Основные особенности и характеристикиИС ТЕА2018А представляет собой недорогую интегральную схему, размещенную в 8-выводном корпусе СВ-98 и предназначенную для управления импульсными источниками питания, работающими в режиме прерывистых токов с передачей энергии во время паузы.Использование внешнего переключающего транзистора дает возможность управлять уровнем мощности свыше 90 Вт.Возможные области применения: дисплеи, видеоигры, телевизионные приемники, высококачественные усилители, генераторы функций.Когда необходима внешняя синхронизация, следует использовать ИС ТЕА2019.Основные особенности и характеристикиИС.Непосредственное управление внешним переключающим транзистором.Положительное или отрицательное выходное напряжение при токах до 0,5 А.Ограничение тока.Контроль перемагничивания сердечника.Полная защита от перегрузок и короткого замыкания.Выходной ток определяется током коллектора переключающего транзистора, программируемым извне, 1С = Нв .Малый ток покоя до запуска схемы.Минимальное время включения 2 мкс.Тепловая защита.Более подробная информация приведена в руководстве по применению NA041.ИС.Непосредственное управление внешним переключающим транзистором.Положительное или отрицательное выходное напряжение при токах до 0,5 А.Ограничение тока.Контроль перемагничивания сердечника.Полная защита от перегрузок и короткого замыкания.Выходной ток определяется током коллектора переключающего транзистора, программируемым извне, 1С = Нв .Малый ток покоя до запуска схемы.Минимальное время включения 2 мкс.Тепловая защита.Более подробная информация приведена в руководстве по применению NA041.
ИС ТЕА2018А представляет собой недорогую интегральную схему, размещенную в 8-выводном корпусе СВ-98 и предназначенную для управления импульсными источниками питания, работающими в режиме прерывистых токов с передачей энергии во время паузы.
Использование внешнего переключающего транзистора дает возможность управлять уровнем мощности свыше 90 Вт.
Возможные области применения: дисплеи, видеоигры, телевизионные приемники, высококачественные усилители, генераторы функций.
Когда необходима внешняя синхронизация, следует использовать ИС ТЕА2019.
Основные особенности и характеристики
ИС ТЕА2018А представляет собой недорогую интегральную схему, размещенную в 8-выводном корпусе СВ-98 и предназначенную для управления импульсными источниками питания, работающими в режиме прерывистых токов с передачей энергии во время паузы.
Использование внешнего переключающего транзистора дает возможность управлять уровнем мощности свыше 90 Вт.
Возможные области применения: дисплеи, видеоигры, телевизионные приемники, высококачественные усилители, генераторы функций.
Когда необходима внешняя синхронизация, следует использовать ИС ТЕА2019.
Основные особенности и характеристики
ИС.
Непосредственное управление внешним переключающим транзистором.
Положительное или отрицательное выходное напряжение при токах до 0,5 А.
Ограничение тока.
Контроль перемагничивания сердечника.
Полная защита от перегрузок и короткого замыкания.
Выходной ток определяется током коллектора переключающего транзистора, программируемым извне, 1С = Нв .
Малый ток покоя до запуска схемы.
Минимальное время включения 2 мкс.
Тепловая защита.
Более подробная информация приведена в руководстве по применению NA041.
ИС.
Непосредственное управление внешним переключающим транзистором.
Положительное или отрицательное выходное напряжение при токах до 0,5 А.
Ограничение тока.
Контроль перемагничивания сердечника.
Полная защита от перегрузок и короткого замыкания.
Выходной ток определяется током коллектора переключающего транзистора, программируемым извне, 1С = Нв .
Малый ток покоя до запуска схемы.
Минимальное время включения 2 мкс.
Тепловая защита.
Более подробная информация приведена в руководстве по применению NA041.
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
Описанный здесь импульсный стабилизатор в нормальных условиях работает в режиме прерывистых токов с постоянной частотой. Однако генерации не будет, если размещенная на кристалле ИС схема контроля перемагничивания сердечника обнаружит перегрузку или короткое замыкание. В этом случае очередной цикл работы невозможен до тех пор, пока выходной ток не спадет до нуля.
На каждый период пилообразного напряжения генератора триггер вырабатывает импульс длительностью 2 мкс, создающий на выходе схемы мощный импульс тока, обеспечивающий, таким образом, быстрое включение переключающего транзистора. Этим импульсом тока также определяется минимальное время включения.
В нормальных условиях функционирования триггер сбрасывается сигналом, получающимся при сравнении следующих сигналов: пилообразного сигнала, создаваемого током коллектора переключающего транзистора, протекающим через эмиттерный резистор, выходного сигнала усилителя ошибки.
Если падение напряжения на этом резисторе достигает -1 В, триггер сбрасывается и выходной ток ограничивается. За пределами области стабилизаций и в отсутствие ограничения тока триггер может сбрасываться сигналом длительностью около 0,7 периода генератора.
Чтобы сохранить мощность, положительный ток базы, вызванный приходом запускающего импульса, приводит к возрастанию тока коллектора (этот ток контролируется по падению напряжения на эмиттерном резисто
ре). Отношение 1с /1в можно задать следующим образом:
•с^в = ®в ^е •
Величина Rc рассчитывается таким образом, чтобы получить падение напряжения 1 В при токе, равном току ограничения. Тогда сопротивление резистора R выбирается таким, чтобы получить необходимое усилие.
Когда положительный ток базы прекратится, через 1 мкс подается отрицательный ток базы, обеспечивающий быстрый спад тока коллектора.
На вывод 4 ИС (Vcc) необходимо подать отрицательное напряжение от -2 До -3 В.
ЗАПУСК СХЕМЫ. Перед запуском небольшой ток от источника питания +300 В протекает через высокоомный резистор.
Этот ток заряжает накопительный конденсатор источника питания ИС. Никаких импульсов на । выходе не будет, пока падение напряжения на конденсаторе не достигнет 6 В. В течение этого времени устройство будет потреблять ток лишь около 1 мА. Когда падение напряжения на конденсаторе достигнет 6 В, на выходе появятся импульсы тока базы. Заряд, уносимый этими импульсами будет способствовать разряду накопительного конденсатора источника питания. Тем не менее, наличие гистерезиса порядка 1 В позволяет обеспечить надежную работу даже при 5 В. В этом случае дополнительная обмотка трансформатора обеспечит мощность, необходимую для питания ИС.
Предельно-допустимые значения
Положительное напряжение питания v+cc15 в
Отрицательное напряжение V"cc • 5 В
Выходной ток I0,5 А
Пиковый выходной ток (коэффициент заполнения < 5%)
Io(peak)±1 А
Входной ток по выводу 3, 13 Температура кристалла Т Рабочая температура окружающей среды Торсг
Температура хранения ИС stg
±5 мА +150°С
от -20
до +70°С
от-40 до
+150°С
Температурные характеристики
Кристалл-окружающая среда Rth^ ^
80°С/Вт
Например, при рассеиваемой ИС мощности 0,7 Вт температура кристалла превысит температуру окружающей среды на 5б°С. Для сохранения высокой надежности максимальная рабочая температура кристалла не должна превышать 100°С.
БЛОК-СХЕМА ИС
Назначение выводов:
С, - конденсатор и резистор генератора
GND - общий
I - контроль 1с (отрицательный)
^сс- - отрицательный источник питания (выходной каскад)
V - выход
Vcc - положительное напряжение питания
L - контроль перемагничивания
Ё+ - неинвертирующий вход усилителя ошибки
Рис. 1.1
К базе переключающего транзистора
(TH
ТЕА2018А
Электрические характеристики
^ С 1^ С 1JJЕ+VCC voЕ+VCC voТемпература окружающей среды +25°С, напряжения измерены относительно общего провода (если нс указано иное)
^ С 1
^ С 1
J
J
Е+
VCC vo
Е+
VCC vo
Мин.
Тип.
Макс.
Положительное напряжение питания Vcc+, В
6
8
15
Отрицательное напряжение питания Vcc-, В
-1
-3
-5
Напряжение выключения источника питания (Vcc возрастает), В
5,8
6,6
Напряжение фиксации источника питания (Vcc убывает), В
4,2
4,9
-
Гистерезис порога Vcc, Av(2 - 6), В
0,6
0,9
1,5
Потребляемый ток перед запуском (VCC/GND < 5,8 В) 1(2 - 6), мА
1
1,6
Порог ограничения тока!с, мВ
-108(
-980
-880
Входное сопротивление вывода контроля тока R7, Ом
1000
Порог датчика размагничивания I, мВ
75
100
125
Входной ток датчика размагничивания (V „ 7^ =0) 1?, мкА
1
-
Максимальный коэффициент заполнения, % Т°
60
70
-
Коэффициент усиления усилителя ошибки
50
-
Входной ток усилителя ошибки Ig, мкА
2
-
Внутреннее опорное напряжение Vrct, В
2,3
2,4
2,5
Температурный дрейф опорного напряжения, В/°C
10^
Температурный дрейф частоты генератора (Vcc = +8 В), %/°С
0,005
-
Дрейф частоты генератора от Vcc (6 В < Ycc< 16 В), %/В
0,2
Земля£ 2
'с С 3
VCcC 4
Расположение выводов ИС (вид сверху)
Блок питания
для монохромного дисплея
Максимальная мощность 30 Вт
Рабочая частота 30 кГц
Knominal) = 0,75 А
I (limit) = 1 А
Re = 1 В/1 А = 1 Ом
Rb = 8,2 Ом = 1СДЬ = 8,2
Рис. 1.3
Блок питания
для других устройств
1С = 1,5 А (нормальный режим)
Ic (limit) = 2 А
Re = 1 В/2 А = 0,5 Ом
Чтобы получить 1_ДЬ = 6,
Rb = 0,5 х 6 = 3 Ом
Трансформатор: TRACO, L = 3 мГн ±10%.
(ГН)
Рис. 1.4 Блок питания с отрицательным напряжением -2 В
(ТН)
РЕГУЛИРУЕМЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ
Эта схема была разработана для обеспечения высокого напряжения на малогабаритной ЭЛТ векторного графического дисплея. Предыдущая сходная разработка на биполярных транзисторах требовала большего тока базы, чем можно было обеспечить недорогим ОУ. В высоковольтном источнике питания используется полевой транзистор VN1116N2, образующий вместе с обмотками строчного трансформатора Murata блокинг-генератор. Можно использовать и другие типы строч- нь!х трансформаторов, если они имеют подходящую отдельную обмотку, обеспечивающую получение импульсов амплитудой около 10 В для управления затвором полевого транзистора. Конденсаторы емкостью 0,01 и 0,0018 мкФ необходимы для подавления высокочастотных колебаний и улучшают форму
импульса, что повышает эффективность работы выпрямителя.
Уникальная полезная особенность генератора появляется вследствие того, что коэффициент насыщения сердечника и результирующее высокое напряжение легко регулируется в широком диапазоне изменением напряжения смещения, .приложенного к затвору полевого транзистора. Напряжение смещения нетрудно получить с помощью недорогого ОУ, обеспечив в результате весьма просто регулировку и стабилизацию высокого напряжения. Добиться этого можно, подключив один вход усилителя к выходу фокусирующего напряжения строчного трансформатора и подав на другой вход напряжение, регулируемое с помощью потенциометра.
Схема позволяет получать напряжение от 3 до 12 кВ.
ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙИСТОЧНИК ПИТАНИЯ.
Использование биполярных транзисторов в высоковольтном сильноточном оборудовании требует изолированных теплоотводов большого размера, что снижает безопасность и надежность работы. Эта практическая схема с минимальными требованиями к теплоотводу реализована на полевых транзисторах серии VP03 с Широкой областью надежной работы и заземленным выводом стока (никакие дру
гие компоненты теплоотвода не требуют). Для улучшения выходных характеристик в схему включают параллельно несколько транзисторов серии VP03. Выходное напряжение от 0 до 490 В при токе 0,2 А стабилизированное, с ограничением тока. Корпус транзистора с заземленным выводом стока дает возможность осуществить безопасный отвод тепла.
VP0104N3, VN0545N3, VP0345N1
(SU)(SU)РиС. 1.6
(SU)
(SU)
ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ НА 5 В, 250 кГц
Полевой транзистор VP1204N5, соединенный непосредственно с управляющей ИС, образует компактную систему. В импульсном стабилизаторе используется диод, имеющий в корпусе транзистор серии VP12, работающий в качестве защитного диода для ограничения
индукционных выбросов напряжения. Он исключает необходимость применения отдельных дорогостоящих диодов Шотки. Трансформатор Arnold А149098-2#18 GA 42 витка.
Рис. 1.7
(SU)
АВТОНОМНЫЙ 200-ВТ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ОБРАТНЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ ДИОДОВ
Выходной транзистор Q1 воспринимает колебания с генератора до тех пор, пока перенапряжение на выходе не включит оптрон, что приведет к срабатыванию блокирующего транзистора Q2, выключающего генератор. При токе первичной обмотки трансформатора около 5 А на резисторе 0,22 Ом в цепи стока возникает сигнал автоматического отключения генератора. Затвор транзистора Q1 подключен непосредственно к выходу ИС 311.
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. Замена генератора на таймер 555 со схемой управления сбросом стабилизирует частоту переключения.
VN0345N1MDA3504
о 117В переменного тока
о
FWB
гт
500 мкФ| 5 мкФ
'300 ВIJ 250 В
IN4937 VNO345N1^
Tib
Рис. 1.8
"°Vout
3,6 к 5 Вт
100 мкФ IN474
+ 15В
10 к
IC1
tnniUL
Юк
15В
10 к
470 2
D2 <
—й-IN4148
Q2
0,22 X D3 ¥lN4148
Q1 1 VN0345NI
Q1
[Усилитель |ОШИбКИ
О 5-35 В
+15ВГ
100 к
6
ОР2150
IC2
311
Опорное
J
(SU)
LM111
(TH)(TH)Рис. 1.9LM105, LM205, LM305Рис. 1.9LM105, LM205, LM305СХЕМЫ СТАБЛИЗАТОРОВСХЕМЫ СТАБЛИЗАТОРОВИмпульсный стабилизаторИмпульсный стабилизатор
(TH)
(TH)
Рис. 1.9
LM105, LM205, LM305
Рис. 1.9
LM105, LM205, LM305
СХЕМЫ СТАБЛИЗАТОРОВ
СХЕМЫ СТАБЛИЗАТОРОВ
Импульсный стабилизатор
Импульсный стабилизатор
Низковольтный регулируемый источник опорного напряжения
Линейный стабилизатор с ограничением тока с падающей характеристикой
LM105, LM205, LM305
Диод D2 защищает от короткого замыкания по входу или влияния индуктивных нагрузок нестабилизированного источника питания, диод D3 защищает от изменения на
правления входного напряжения, диод D1 защищает от появления на выходе напряжения обратной полярности.
Стабилизатор на ток 1 Ас защитными диодами
Стабилизатор тока
200 мА200 мА
200 мА
200 мА
Параллельный стабилизатор
<VO < 0)
РЕГУЛИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР
Во время работы в ИС LM338 возникает опорное напряжение Vrct = 1,25 В, приложенное между выводами выхода и регулировки. Это опорное напряжение падает на резисторе R1 и так как оно постоянно, ток И, протекающий через резистор установки выходного напряжения R2, дает на выходе напряжение
Vo = \ег (1+R2/R1) + Iadj R2.
Так как ток 50 мкА, протекающий через вывод регулировки, вносит погрешность, при разработке ИС LM338 этот ток 1^. был минимизирован и сделан весьма стабильным относительно изменения входного напряжения и тока нагрузки. Для этого весь потребляемый 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 конденсатор емкостью 0,1 мкФ или полупроводниковый танталовый емкостью 1 мкФ на входе подходят для шунтирования входа почти для всех приложений. Устройство более чувствительно к отсутствию шунтирования входа, когда используется регулирование напряжения или выходные конденсаторы, однако применение конденсаторов большей емкости исключает эту проблему.
Вывод регулировки ИС LM338 (Adj) можно шунтировать на землю конденсатором, что улучшит подавление пульсаций. Этот конденсатор препятствует усилению существующих пульсаций при возрастании выходного 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 диоды, чтобы предотвратить разряд конденсатора через внутренние слаботочные цепи ИС и ее разрушение.
Лучше всего использовать полупроводни
ковые танталовые конденсаторы. Танталовые конденсаторы имеют низкий импеданс даже на высоких частотах. В зависимости от конструкции алюминиевый электролитический конденсатор емкостью примерно 25 мкФ на высоких частотах эквивалентен танталовому конденсатору емкостью 1 мкФ. Керамические конденсаторы также хороши на высоких частотах, однако емкость конденсаторов некоторых типов значительно снижается на частотах около 0,5 МГц. По этой причине дисковый конденсатор емкостью 0,01 мкФ на практике может лучше подойти в качестве шунтирующего, чем дисковый конденсатор емкостью 0,1 мкФ.
Несмотря на то что ИС LM338 обеспечивает стабильность и без выходных конденсаторов, как любая схема обратной связи, некоторые номиналы внешних конденсаторов могут привести к чрезмерному переходному процессу. Это бывает при номиналах конденсаторов от 500 до 5000 пФ. Танталовый конденсатор емкостью 1 мкФ (или алюминиевый электролитический конденсатор емкостью 25 мкФ) на выходе подавляет этот эффект и обеспечивает стабильность.
СТАБИЛИЗАЦИЯ НАГРУЗКИ
ИС LM338 в состоянии обеспечить чрезвычайно хорошую стабилизацию нагрузки, однако для достижения максимальной точности необходимы некоторые предосторожности. Резистор установки тока, подключенный между выводом регулировки и выходным выводом ИС (обычно 240 Ом), лучше подключать непосредственно к выходу стабилизатора, чем к нагрузке. Это исключает падение напряжения в линии, действующее последовательно 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 подключен вблизи нагрузки, эффективное сопротивление линии будет 0,05 Ом х (1 + R2/R1) или в данном случае в 11,5 раза хуже.
На рис. 1.13 показано влияние сопротивления между стабилизатором и задающим резистором 120 Ом.
При использовании стабилизаторов в
LM138, LM238LM138, LM238
LM138, LM238
LM138, LM238
LM138, LM238
Регулируемый стабилизатор на напряжения от +1,2 до +25 В
Рис. 1.11
(TH)
Рис. 1.12
(TH)
LM138, LM238, LM338
LM138, LM238, LM338
Стабилизатор с конечнымсопротивлением линиинагрузкиСтабилизатор с конечнымсопротивлением линиинагрузки
Стабилизатор с конечнымсопротивлением линиинагрузки
Стабилизатор с конечнымсопротивлением линиинагрузки
Диод D1 защищает от влияния С1, диод D2 - от влияния С2.
Rl= 240 Ом для ИС LM138 и LM238.
Рис. 1.13
(ТН) Рис. 1.14
Стабилизатор с защитными диодами
(TH)
корпусе ТО-3 легко минимизировать сопротивление линии от корпуса ИС до задающего резистора использованием двух отдельных проводов к корпусу. Холодный конец рези
стора R2 можно подключить к общему проводу нагрузки для обеспечения контроля удаленного общего провода и улучшения стабильности нагрузки.
МОЩНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫМОЩНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ
МОЩНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ
МОЩНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ
LM138, LM238, LM338
V, > 10 В, Vo > 3 В, V, - Vo> 3,5 В
Стабилизатор тока на 10 А
Рис. 1.15
Стабилизатор на 15 А
MW***"*
LM138, LM238, LM338
СПЕЦИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ СТАБИЛИЗАТОРОВ
R1 = 240 Ом, R2 = 720 Ом для ИС LM138 или LM238
Минимальное выходное напряжение 1,2В
Стабилизатор на 5 Вс электронным отключениемдля питания логическихсхем
R1 = 240 Ом, R2 = 2,7 кОм для ИС LM138 и LM238
Стабилизатор на 15 В с плавным включением
(ТН) imwewewi»(ТН) imwewewi»Рис. 1.16 । ■■■■
(ТН) imwewewi»
(ТН) imwewewi»
ЗАЩИТНЫЕ ДИОДЫ
Когда внешние конденсаторы используются с любыми интегральными стабилизаторами, иногда необходимо вводить защитные диоды, чтобы предотвратить разряд конденсаторов через слаботочные цепи внутри стабилизатора. Большинство конденсаторов емкостью 20 мкФ имеют достаточно малое внутреннее последовательное сопротивление, что при коротком замыкании приведет к появлению выбросов тока до 20 А. Несмотря на то, что выброс кратковременный, энергия, заключенная в нем, достаточна для разрушения элементов ИС.
Когда выходной конденсатор подключен к стабилизатору и закорачивается его вход, выходной конденсатор будет разряжаться через выходные цепи стабилизатора. Ток разряда зависит от номинала конденсатора, выходного напряжения стабилизатора и скорости уменьшения входного напряжения Vp В ИС LM338 этот разряд происходит через пе
реход большой площади, который в состоянии выдержать без последствий выбросы тока 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 регулировки может разряжаться через слаботочные переходы. Разряд происходит, когда закорачивается либо вход, либо выход. Внутри ИС LM338 имеется 50-Ом резистор, который ограничивает пиковый ток разряда. Защиты не требуется при выходных напряжениях менее 25 В и емкости конденсатора менее 10 мкФ. На рис. 1.14 показана ИС LM338 с включенными защитными диодами для использования при выходных напряжениях свыше 25 В и больших номиналах конденсаторов на выходе.
ПРОГРАММИРУЕМЫЕ МИКРОМОЩНЫЕКМОП-СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ
Последовательные стабилизаторы типов ICL7663 для положительного напряжения и ICL7664 для отрицательного напряжения представляют собой маломощные высокоэффективные устройства, допускающие работу с входными напряжениями от 1,6 до 10 В и обеспечивающие регулировку выходного напряжения в вышеупомянутом диапазоне при токах до 40 мА. Потребляемый ток обычно не превышает 4 мкА независимо от нагрузки.
В обоих устройствах предусмотрен контроль выходного тока и дистанционное отключение, посредством чего обеспечивается защита стабилизатора и схем, которые он
питает. Уникальной особенностью, присущей только ИС ICL7663, является отрицательный температурный коэффициент выходного напряжения. Ее можно использовать, например, для эффективного отслеживания напряжения, приложенного к мультиплексированному ЖК-индикатору через согласующий каскад, например, ICM7231/2/3/4, что расширит рабочий диапазон температур индикатора в несколько раз.
ИС ICL7663 и ICL7664 поставляются в 8-выводных пластмассовых корпусах, корпусах ТО-99, керамических, малогабаритных корпусах и т.д.
СВОЙСТВА
Прекрасно подходит для автономных устройств: потребляемый ток <4 мкА.
Работает с входными напряжениями от 1,6 до 16 В.
Очень низкое дифференциальное напряжение вход-выход.
Опорное напряжение 1,3 В.
Выходной ток до 40 мА.
Отключение выхода по контролю предельного тока или внешним логическим сигналом.
Установка выходного напряжения в пределах от 1,3 до 16 В.
Управляемый отрицательный температурный коэффициент (только для ИС ICL7663).
ICL7663/7664
Емкость конденсаторов С* зависит от па-Емкость конденсаторов С* зависит от па-Частота генерации ИС ICL7660 понижена внешним конденсатором генератора так.Частота генерации ИС ICL7660 понижена внешним конденсатором генератора так.что он более эффективно инвертирует напряжение источника питания.что он более эффективно инвертирует напряжение источника питания.
Емкость конденсаторов С* зависит от па-
Емкость конденсаторов С* зависит от па-
Частота генерации ИС ICL7660 понижена внешним конденсатором генератора так.
Частота генерации ИС ICL7660 понижена внешним конденсатором генератора так.
что он более эффективно инвертирует напряжение источника питания.
что он более эффективно инвертирует напряжение источника питания.
Типовая схема включенияИС ICL7663 в качествестабилизатораположительного напряженияс ограничением тока
Типовая схемавключения ИС ICL7664 вкачестве стабилизатораотрицательногонапряжения сограничением тока
Реализация биполярногостабилизатора из однополярного источника питания
Рис. 1.17(IN)
agae&M
ICL7663/7664
Эта схема включает стабилизированный источник питания устройства на одну минуту каждый день сигналом “Отключение" ИС ICL7664, управляемой схемой будильника ICM7223A. Если устройство принимает решение, что необходим повторный минутный цикл, во время первого цикла линия “ПоЭта схема включает стабилизированный источник питания устройства на одну минуту каждый день сигналом “Отключение" ИС ICL7664, управляемой схемой будильника ICM7223A. Если устройство принимает решение, что необходим повторный минутный цикл, во время первого цикла линия “Повтор" 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 обращайтесь к справочному листку ИС 1СМ7223А.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 обращайтесь к справочному листку ИС 1СМ7223А.
Эта схема включает стабилизированный источник питания устройства на одну минуту каждый день сигналом “Отключение" ИС ICL7664, управляемой схемой будильника ICM7223A. Если устройство принимает решение, что необходим повторный минутный цикл, во время первого цикла линия “По
Эта схема включает стабилизированный источник питания устройства на одну минуту каждый день сигналом “Отключение" ИС ICL7664, управляемой схемой будильника ICM7223A. Если устройство принимает решение, что необходим повторный минутный цикл, во время первого цикла линия “По
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 обращайтесь к справочному листку ИС 1СМ7223А.
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 обращайтесь к справочному листку ИС 1СМ7223А.
Рис. 1.18Рис. 1.18Периодическое включение устройства
Рис. 1.18
Рис. 1.18
(IN)
«аманнкямявек
LM137, LM237, LM337
ТИПИЧНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ
R2 120 Ом
'ad, R2>
Конденсатор Cl - танталовый оксидный емкостью 1 мкФ или алюминиевый электролитический емкостью 10 мкФ обеспечивает устойчивость работы схемы
Полупроводниковый танталовый конден
сатор С2 емкостью 1 мкФ необходим только в том случае, если стабилизаюр размещен на расстоянии более 10 см от конденсатора фильтра источника питания.
Регулируемый стабилизаторРегулируемый стабилизатор
Регулируемый стабилизатор
Регулируемый стабилизатор
отрицательного напряжения
* Конденсатор 10 мкФ улучшает подавление выбросов
Регулируемый лабораторныйстабилизатор напряжения
РегулировкаРегулировкаR1R1С1С1LM137LM137VlVlvovo,0 = 1^,0 = 1^
Регулировка
Регулировка
R1
R1
С1
С1
LM137
LM137
Vl
Vl
vo
vo
,0 = 1^
,0 = 1^
О ly *0,8<RK 1200м
LM137, LM237, LM337
-viO
Когда емкость конденсатора С, превышает 20 мкФ, диод D1 защищает ИС LM137 при коротком замыкании по входу.
Когда емкость конденсатора С2 превыша
ет 10 мкФ и выходное напряжение V превышает -25 В, диод D2 защищает ИС LM137 при коротком замыкании по выходу.
Стабилизатор отрицательного напряжения с защитными диодами
При низком уровне на входе управления минимальное выходное напряжение составляет примерно -1,3 В.
Стабилизатор напряжения -5,2 В с электронным отключением
Диоды DI, D2 и транзистор Q2 дают возможность регулирования выходного напря
жения от О В. Диод D6 защищает обе ИС LM317 от короткого замыкания по входу.
25 В25 В1,25 ’о О1,25 ’о ОРегулировкаРегулировкаBF247BF247vcc"vcc"D1 IN 4001D2 IN 4001D1 IN 4001D2 IN 4001R2 100R2 100Стабилизаторс электроннымотключениемСтабилизаторс электроннымотключением
25 В
25 В
1,25 ’о О
1,25 ’о О
Регулировка
Регулировка
BF247
BF247
vcc"
vcc"
D1 IN 4001
D2 IN 4001
D1 IN 4001
D2 IN 4001
R2 100
R2 100
Стабилизаторс электроннымотключением
Стабилизаторс электроннымотключением
Лабораторный источник питания с регулировкой предельного тока и выходного напряжения
Чтобы обеспечить ограничение выходного тока при коротком замыкании в устройстве, исток полевого транзистора нужно подключить к источнику отрицательного напряжения менее -1,25 В.
Регулируемый ограничитель токаРегулируемый ограничитель тока
Регулируемый ограничитель тока
Регулируемый ограничитель тока
Минимальное выходное напряжение 1,25 В.
Диод D1 защищает устройство от короткого замыкания по входу.
Стабилизатор с плавным запуском
LM317V|voРегулировкаLM317V|voРегулировкаО'о *О'о *0,8 Om<R1 <120Ом0,8 Om<R1 <120Ом1,2 R11,2 R1Конденсатор С1 необходим, если устройство удалено от конденсатора фильтра.
LM317
V|vo
Регулировка
LM317
V|vo
Регулировка
О'о *
О'о *
0,8 Om<R1 <120Ом
0,8 Om<R1 <120Ом
1,2 R1
1,2 R1
Конденсатор С2 необязателен: улучшает переходный процесс.
Прецизионныйограничитель токаПрецизионныйограничитель токаРегулируемый стабилизаторна напряжения 1,2-25 В
Прецизионныйограничитель тока
Прецизионныйограничитель тока
Рис. 1.22
(ТН)(ТН)LM109, LM209, LM309
(ТН)
(ТН)
МожнЬ добиться суммарной нестабильности, вызванной изменением нагрузки, входного напряжения и температуры, менее 0,01%.
Номинал резистора R4 определяется током через стабилитрон. Требуется его под
стройка для достижения минимального температурного дрейфа.
Конденсатор СЗ - полупроводниковый танталовый. Резисторы R2 и R3 - высокоточные.
LM109, LM209, LM309
Стабилизаторс регулируемымвыходным напряжением
vl О 1 LM109 р—е—о vo = ^ в
Конденсатор С1 необходим, если стабилизатор расположен на значительном расстоянии от конденсатора фильтра источника питания.
Несмотря на то что устойчивость схемы обеспечивается и без выходного конденсатора С2, он улучшает переходной процесс.
Стабилизатор на 5 В
Cl 0,22 мкФCl 0,22 мкФViO—»ViO—»•оО•оО
Cl 0,22 мкФ
Cl 0,22 мкФ
ViO—»
ViO—»
•о
О
•о
О
ся выходным током.ся выходным током.
ся выходным током.
ся выходным током.
Сопротивление резистора R1 определяет-
Отслеживающийстабилизатор напряжения
Схема проверки дляимпульсных измерений
51L200 23451L200 234V0 = Vret И + ^-)V0 = Vret И + ^-)Управляемый стабилизатор токаУправляемый стабилизатор тока
5
1L200 2
34
5
1L200 2
34
V0 = Vret И + ^-)
V0 = Vret И + ^-)
Управляемый стабилизатор тока
Управляемый стабилизатор тока
Управляемый стабилизаторнапряжения
Io(max) = (V2 - V5)/R3,
Импульсный стабилизатор
Уо = V rctU + R2/R1).
Управляемый стабилизатор напряжения с ограничением тока
Мощный стабилизаторнапряжения со схемойзащиты от короткогозамыканияМощный стабилизаторнапряжения со схемойзащиты от короткогозамыканияСтабилизатор с цифровым управлением и включениемСтабилизатор с цифровым управлением и включением
Мощный стабилизаторнапряжения со схемойзащиты от короткогозамыкания
Мощный стабилизаторнапряжения со схемойзащиты от короткогозамыкания
Стабилизатор с цифровым управлением и включением
Стабилизатор с цифровым управлением и включением
LM123, LM223, LM323LM123, LM223, LM323Конденсатор С1 необходим, если стабилизатор удален от конденсаторов фильтра.Стабилизатор устойчив и без конденсатора CL при резистивных нагрузках.Конденсатор С1 необходим, если стабилизатор удален от конденсаторов фильтра.Стабилизатор устойчив и без конденсатора CL при резистивных нагрузках.Типовая схемастабилизатора на 3 АТиповая схемастабилизатора на 3 АСтабилизаторс подстройкой выходногоСтабилизаторс подстройкой выходногонапряжения 5 Внапряжения 5 В
LM123, LM223, LM323
LM123, LM223, LM323
Конденсатор С1 необходим, если стабилизатор удален от конденсаторов фильтра.
Стабилизатор устойчив и без конденсатора CL при резистивных нагрузках.
Конденсатор С1 необходим, если стабилизатор удален от конденсаторов фильтра.
Стабилизатор устойчив и без конденсатора CL при резистивных нагрузках.
Типовая схемастабилизатора на 3 А
Типовая схемастабилизатора на 3 А
Стабилизаторс подстройкой выходного
Стабилизаторс подстройкой выходного
напряжения 5 В
напряжения 5 В
Номиналы резисторов R4 и R5 подбираются так, чтобы обеспечить через них ток 20 мА от нестабилизированного источника отрицательного напряжения.
Конденсатор CL - полупроводниковый танталовый.
Стабилизатор на ток 10 А с полной защитой от перегрузок
LM123, LM223, LM323LM123, LM223, LM323
LM123, LM223, LM323
LM123, LM223, LM323
Полупроводниковый танталовый конденсатор С1 = 2 мкФ необязателен- способствует подавлению выбросов, шумов и переходному процессу.
R6 = V-/12 мА.
Регулируемый стабилизатор с выходным напряжением от 0 до 10 В/3 А
(ТН)(ТН)Рис. 1.27
(ТН)
(ТН)
UA723
+50 В15 мВ20 мВ+50 В15 мВ20 мВ
+50 В
15 мВ
20 мВ
+50 В
15 мВ
20 мВ
Стабилизированное выходное напряжение+5 В
Стабильность по
питанию (V, = 3 В)0,5 мВ
Стабильность по
нагрузке UL = 10 мА)1 мВ
Ток короткого замыкания20 мА
Схема с ограничением тока с падающей характеристикой
Стабилизированное выходное напряжение Стабильность по питанию ( V,=20 В) Стабильность по нагрузке ( IL=S0 мА)
“Плавающий" стабилизатор положительного напряжения
Стабилизированное выходное напряжениеСтабильность по питанию (△V, = 3 В)Стабильность по нагрузке (AlL = 50 мА)Стабилизированное выходное напряжениеСтабильность по питанию (△V, = 3 В)Стабильность по нагрузке (AlL = 50 мА)
Стабилизированное выходное напряжение
Стабильность по питанию (△V, = 3 В)
Стабильность по нагрузке (AlL = 50 мА)
Стабилизированное выходное напряжение
Стабильность по питанию (△V, = 3 В)
Стабильность по нагрузке (AlL = 50 мА)
Стабилизированное выходное напряжение15 В
+5 ВСтабильность по
питанию
0,5 мВ (Av( = 3 В)1,5 мВ
Стабильность по нагрузке
1,5 мВ (AlL = 50 мА)4,5 мВ
Для получения минимального температурного дрейфа
Для получения минимального темпера
турного дрейфа
R3 = RI R2/(R1+R2).
R3 = RI R2/(R1+R2).
Типовая схема
низковольтного стабилизатора напряжения Vo
от 2 до 7 В
Для минимизации числа компонентов R3 можно исключить.
Типовая схема стабилизатора с повышенным выходным напряжением (от 7 до 37 В) (ГН
Стабилизированное выхЬдное напряжение-15 в
Стабильность по питанию
(Av, = 3 В)1 мВ
Стабильность по нагрузке
(AlL = 100 мА)2 мВ
При использовании устройства в металлическом корпусе ТО-100 напряжение Vz можно задать извне, подключив стабилитрон на 6,2 В к выводу Vo.
Стабилизрованное выходное напряжение+15 В
Стабильность по
питанию (AV, = ЗВ)1,5 мВ
Стабильность по
нагрузке (AlL = 1 А)15 мВ
Стабилизатор положительного напряжения (с внешним регулирующим транзистором прп-типа)
Стабилизатор отрицательного напряжения
Стабилизированный выход
Стабилизированное выходное напряжение+5 В
Стабильность по
питанию (Av, = 3 В)0.5 мВ
Стабильность по
нагрузке (AlL = 1 А)5 мВ
Стабилизатор положительного напряжения (с внешним регулирующим транзистором рпр-типа)
Рис. 1.29
Стабилизированное выходное напряжение Стабильность по питанию (Ду, = 10 В) Стабильность по нагрузке (AfL = 100 мА)
+5 В
0,5 мй
1,5 мВ
Параллельный стабилизатор
СТАБИЛИЗАТОР С АВТОНОМНЫМ ПИТАНИЕМДЛЯ АНАЛОГОВЫХ ИС
Этот простой высококачественный источник питания для устройств, работающих от батарей, имеет такой же КПД, как и хороший импульсный стабилизатор, однако не создает полей излучения и помех, обычно присущих импульсным устройствам. Выходное напряжение 6 В достаточно для питания многих ИС.
Опорное напряжение 2,5 В предназначается для использования внешними устройст
вами. Так как большинство ОУ ограничивает отрицательный сигнал раньше, чем положительный, смещение 2,5 В предпочтительнее, чем 3 В, так как позволяет получить симметричный сигнал. Выход опорного напряжения может служить источником тока 50 мкА и токовой нагрузкой 10 мА. Если необходим источник более сильного тока, то следует уменьшить сопротивление смещающего резистора R1.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯМОП-ТРАНЗИСТОРОВ
Описанный здесь стабилизатор был первоначально разработан с использованием регулирующего рир-транзистора. В таком виде разработка имела достаточно преимуществ перед интегральными стабилизаторами и она была передана в производство. Позже была рассмотрена возможность усовершенствования разработки посредством использования в качестве регулирующего элемента МОП-транзистора с каналом p-типа в режиме обогащения, Как только был найден поставщик р- канальных транзисторов с достаточно низким пороговым напряжением (Supertex, Inc.), схема была модифицирована, чтобы приспособить ее к МОП-транзистору, и проверена. Были достигнуты следующие результаты:
несколько снизился потребляемый ток, падение напряжения между входом и выходом существенно снизилось.
выходной импеданс значительно уменьшился,
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 был использована для улучшения схемы фазово! компенсации, что практически исключил ограничения на реактивное сопротивлени нагрузки и улучшило стабилизацию,
не потребовалось прибегать к компромис сным решениям.
Схема на МОП-транзисторе была эквива лентна или превосходила схему на биполя{ ном трензисторе во всех отношениях.
РАБОТА СХЕМЫ
Смещенный резистором R1 активный стабилитрон Q1 обеспечивает опорное напряжение 2,5 В на эмиттере транзистора-датчика Q2. Делитель напряжения DI, D2, R2/R3 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. Приращение тока коллектора усиливается транзистором Q3, в результате чего увеличивается напряжение смещения затвор-исток транзистора Q4. Ток стока транзистора Q4 возрастает, восстанавливая 6-вольтовый перепад до требуемого значения.
Диоды D1 и D2 обеспечивают температурную компенсацию перехода база-эмиттер транзистора Q2. Конденсатор 01 устраняет
эффект Миллера транзистора Q2 и ускоря, действие обратной связи через Делитель н. пряжения. Емкость затвора транзистора ( минимизирует эффект Миллера в транзист ре Q3 и определяет совместно с резисторе R5 частоту среза частотной характеристи! вблизи 10 кГц. Такой спад позволяет осущ ствить фазовую компенсацию преобладающ го полюса с помощью недорогого конденсат pa 02 на выходе схемы. Конденсатор СЗ г давляет паразитную генерацию и улучши переходный процесс, а конденсатор 04 < храняет импеданс источника опорного нащ жения низким даже на высоких частотах.
Характеристика +6-В блока питания:
Выходной импеданс «1 Ом от постоя!
>В
VPO104N3
I
R1
27 к
Q2 2N5087 R2 27 к 1N4148
04 = VP0104N3
О *9 в
С2 (местабилизированное)
10 мкФ
20 В (танталовый)
■»О +« в 03 (стабилизированное)
5 s 0,47 мкФ
10В ^(танталовый)
-•' - -О общий провод
С4
0,47 мкФ
."Г 10 В
(танталовый)
-■ О *2.5 В
опорное напряжение
10 мА нагрузка
Рис. 1.30Рис. 1.3050 мкАисточник тока
Рис. 1.30
Рис. 1.30
(SU)
■вяименбмиеееиева№меаееввавееепмввееее1
ного тока до 1 МГц
Ток покоя 350 мкА, независимо от нагрузки
V = 0,5 В при 50 мА, 0,1 В при 10 мА
КОНП = 80 дБ на постоянном токе, 60 дБ на частотах 100 Гц и 1 кГц
КПД = 78% при напряжении аккумулятора 7,5 В и токе нагрузки 10 мА
СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ±5 В С ОГРАНИЧЕНИЕМ ТОКА
Область безопасной работы и передаточные характеристики МОП-транзистора с двойной диффузией позволяют этой схеме выдерживать ток короткого замыкания до тех пор, пока контакты теплового реле не отключат входное ' напряжение. Максимальный ток ограничивается очень просто, так как в МОП-транзисторе с двойной диффузией ток стока пропорционален напряжению затвор-исток Vos. Транзистор VP1204N1 (Q1) при размахе напряжения на его затво
ре, ограниченном 8 В и определяемом делителем напряжения, пропускает ток лишь около 10 А. Падение напряжения на транзисторе составляет 2-3 В при токе 10 А. Транзистор Q2 также управляется сигналом на затворе, ограниченным 4,5 В. Эта схема обеспечивает малое время установления режима стабильности, уменьшая потребность в больших конденсаторах сглаживающего фильтра на выходе.
VN1204N1, VP1204N2
Q1
VN12O4N1
(SUJ(SUJ
(SUJ
(SUJ
Рис. 1.31
ПРЕЦИЗИОНННЫЙ СТАБИЛИЗАТОРС ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ
Обычно биполярные транзисторы используются для управления мощными МОП-при- борами (полезными для работы с ключевыми каскадами). Схема, примененная в этом линейном стабилизаторе, позволяет осуществлять управление максимальным выходным током с помощью двух дополнительных пассивных компонентов: резистора контроля тока R„nM. и стабилитрона LM 103-5.1. Регулирующий рпр-транзистор должен иметь
указанный диапазон изменения коэффициента передачи тока, обеспечивающий нормальный диапазон базовых токов, необходимых для работы с заданной нагрузкой. Когда возрастает ток нагрузки, увеличивается ток базы рпр-транзистора и напряжение на резисторе контроля тока, которое запирает полевой транзистор и прекращает дальнейший рост тока базы, ограничивая тем самым выходной ток.
VN0104N5
Рис. 1.32
(SU)
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Эта простая схема работает в широком диапазоне напряжений, допуская создание компактной конструкции благодаря малому числу компонентов. Необходимые ' значения напряжения и тока будут определяться выбо
ром типа транзистора Q1 и номиналом R4. Резистор RD и стабилитрон D1 необходимы для надежной работы ИС ICL821JM, когда входное напряжение превышает 30 В.
Пульсации = 8 мВ (размах)Пульсации = 8 мВ (размах)Рис. 1.33Рис. 1.33(SU)(SU)
Пульсации = 8 мВ (размах)
Пульсации = 8 мВ (размах)
Рис. 1.33
Рис. 1.33
(SU)
(SU)
MOSFET
Нестабилизированное напряжение от 5 до 600 В
Нестабилизированное напряжение >30В
ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО НА ТОК 20 АДЛЯ НИКЕЛЬ-КАДМИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ,ПИТАЮЩЕЕСЯ от сети
Малые габариты и минимальное тепловыделение делают это автономное двухтактное зарядное устройство привлекательным для компактных систем.
ИС управления импульсным стабилизато
ром типа 1525 выполняет функции генератора, датчика напряжения и предварительного выходного каскада. Трансформатор Т2 обеспечивает изоляцию от первичной сети и легкость управления МОП-транзисторами.
VN0345N1
О +13.25 ВО +13.25 В— ~3 мкФ |Полипропиленовый —.-о -— ~3 мкФ |Полипропиленовый —.-о -115В Q.115В Q.400 Гц0.400 Гц0.Т1Т1(2)(2)VNO345N1VNO345N110. „ А —-VvV10. „ А —-VvVА 1525 вА 1525 в(2) MBR3535 |(2) MBR3535 |14 11 гу14 11 гуПленочныйПленочныйS 200ВS 200В7,5 к7,5 к3,6 к3,6 к4NF4NF6|56|5RT СТRT СТINVNI REFINVNI REFРегулировканапряжения(Ю-оборотныйподстроечныйпотенциометр)Регулировканапряжения(Ю-оборотныйподстроечныйпотенциометр)0,1 мк*_0,1 мк*_88Disch V+SS VcDisch V+SS Vc216 | 5В1513 5216 | 5В1513 5Земля КомпенсацияЗемля Компенсация12] Г0,0112] Г0,01=0,1 :=0,1 :: 0,1: 0,1115115400 Гц400 Гцтзтз18В18В50 мкФ 0,35 В50 мкФ 0,35 В
О +13.25 В
О +13.25 В
— ~3 мкФ |
Полипропиленовый —.-о -
— ~3 мкФ |
Полипропиленовый —.-о -
115В Q.
115В Q.
400 Гц0.
400 Гц0.
Т1
Т1
(2)
(2)
VNO345N1
VNO345N1
10. „ А —-VvV
10. „ А —-VvV
А 1525 в
А 1525 в
(2) MBR
3535 |
(2) MBR
3535 |
14 11 гу
14 11 гу
Пленочный
Пленочный
S 200В
S 200В
7,5 к
7,5 к
3,6 к
3,6 к
4NF
4NF
6|5
6|5
RT СТ
RT СТ
INV
NI REF
INV
NI REF
Регулировканапряжения(Ю-оборотныйподстроечныйпотенциометр)
Регулировканапряжения(Ю-оборотныйподстроечныйпотенциометр)
0,1 мк*_
0,1 мк*_
8
8
Disch V+
SS Vc
Disch V+
SS Vc
2
16 | 5В
15
13 5
2
16 | 5В
15
13 5
Земля Компенсация
Земля Компенсация
12] Г
0,01
12] Г
0,01
=0,1 :
=0,1 :
: 0,1
: 0,1
115
115
400 Гц
400 Гц
тз
тз
18В
18В
50 мкФ 0,35 В
50 мкФ 0,35 В
(su>
ИМПУЛЬСНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ 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 сопутствующими компонентами работает в качестве источника стабильного тока, обеспечивающего постоянство напряжения на затворе транзистора Q1 во всем рабочем диапазоне.
Сборка из четырех МОП-транзисторов Q3 Q6 типа VN0106N6 выполняет следующие функции: системного синхрогенератора, управления ‘ включением и выключением и ре гистра логических уровней. С помощьк транзистора Q3 можно осуществить внеш нюю синхронизацию, чтобы уменьшить ком мутационные помехи.
VN0106N6, VP1206N5 TL494
0.5
330
VP1206N5
760 мкГм
(Для 1 А) Выход
Вход от +20 В до+30 В о
10В*
25 кГц
От управляющего устройства °—г~
10
0,5 Вт *
14.4 В
200 мкФ
К аккумулятору
PN2222A
40 мкА
12
36 к
=1=0,02 мкФ
*15 В
~0,02 мкФ
25 кГц 5
VN0106N4
1 к 0,5 Вт
VN0106N6
Регулировка напряжения окончания заряда
1/4
VN0W6N8
/5В (для управляющего
0 устройства)
4,7 мкФ
-м——г МЯ501
0,1 мкФ - -
VNQ106N6
С, С
U1
TL49*
+5 В
(опорное)
Компен-сация
36 к
ОРА404
Источник микроамперных токов, управляемый напряжением
Рис. 1.36
(ВВ)
ОРА404
пикового детектирования.
Спад вершины импульса 0,1 мВ/с.
Пиковый детектор положительного сигналас малым падением напряжения
LM118, LM218, LM318
Транзистор 2N4391 и диод 1N4148 мож-но заменить аналоговым вентилем SFT7OO4.
Рис. 1.38
Быстродействующая схема выборки-хранения
(ТН)
LM101A, LM201A, LM301A
LM101A, LM201A, LM301A
Вход
100 кГц не превышает 1%.100 кГц не превышает 1%.
100 кГц не превышает 1%.
100 кГц не превышает 1%.
Быстродействующий однополупериодный детектор
Погрешность преобразования на часто-!1
(ТН)
Рис. 1.40
Быстродействующийпреобразовательпеременного токав постоянный
(ТН)
ОРА156А
Преобразователь абсолютного значения тока в напряжение
(ВВ)(ВВ)Рис. 1.41
(ВВ)
(ВВ)
VFC32
Выводы +V_r и -Vct шунтировать конденсаторами 0,01 мкФ Номера выводов в кружочках соответствуют изделию в корпусе ТО-100, номера выводов в квадратиках соот-
ветствуют изделию в мает мает ином корпусе С двухрядным расположением выводов Другие схемы на ИС VI С32 можно найти в м 4 (интерфейсные схемы)
тельных входных напряжениис максимальной частотой 500 кГцтельных входных напряжениис максимальной частотой 500 кГцСхема включения преобразователя
тельных входных напряжениис максимальной частотой 500 кГц
тельных входных напряжениис максимальной частотой 500 кГц
напряжение-частота для положи-
LM124
рис- j 4зПиковый детектор с малым дрейфом
1/3 74LS27
Выводы длч подключения источника питания не показаны. Выводы питания всех
ИС необходимо шунтировать конденсаторами 1-10 мкФ.
ПИКОВЫЙ ДЕТЕКТОР
Пиковый детектор 4084/25 представляет собой вид усилителя с выборкой-хранением. Входной сигнал воспринимается и отслеживается в режиме пикового детектора до тех пор, пока он не достигнет максимального значения. Тогда устройство автоматически выбирает это значение, сигнализируя о том, что пик обнаружен (выход STATUS). Устройство, 4084/25 может также работать в режиме хранения, не реагируя на последующие пики сигнала или сигнал сброса к опорному уровню, подготавливающий схему к обнаружению следующего пика. Чрезвычайно малый спад выходного сигнала (уменьшение напряжения со временем) в этом устройстве позволяет использовать его с различными приборами для записи или отоПиковый детектор 4084/25 представляет собой вид усилителя с выборкой-хранением. Входной сигнал воспринимается и отслеживается в режиме пикового детектора до тех пор, пока он не достигнет максимального значения. Тогда устройство автоматически выбирает это значение, сигнализируя о том, что пик обнаружен (выход STATUS). Устройство, 4084/25 может также работать в режиме хранения, не реагируя на последующие пики сигнала или сигнал сброса к опорному уровню, подготавливающий схему к обнаружению следующего пика. Чрезвычайно малый спад выходного сигнала (уменьшение напряжения со временем) в этом устройстве позволяет использовать его с различными приборами для записи или отображения его выходного сигнала (АЦП цифровые вольтметры, щитовые измерительные приборы, аналоговые измерители и т.д.).Устройство 4084/25 обнаруживает пиковые значения в диапазоне от -10 В до +10 В. В режиме сброса внутренний накопительный конденсатор разряжается до любого опорного уровня между +10 и -10 В. Пиковый детектор также обнаруживает любое пиковое значение, большее опорного уровня. Например, при опорном напряжении на входе 0 В устройство будет обнаруживать пиковые напряжения в диапазоне от 0 до +10 В, а при опорном напряжении на входе -10 В оно будет обнаруживать пиковые значения в диапазоне от -10 до +10 В.бражения его выходного сигнала (АЦП цифровые вольтметры, щитовые измерительные приборы, аналоговые измерители и т.д.).Устройство 4084/25 обнаруживает пиковые значения в диапазоне от -10 В до +10 В. В режиме сброса внутренний накопительный конденсатор разряжается до любого опорного уровня между +10 и -10 В. Пиковый детектор также обнаруживает любое пиковое значение, большее опорного уровня. Например, при опорном напряжении на входе 0 В устройство будет обнаруживать пиковые напряжения в диапазоне от 0 до +10 В, а при опорном напряжении на входе -10 В оно будет обнаруживать пиковые значения в диапазоне от -10 до +10 В.
Пиковый детектор 4084/25 представляет собой вид усилителя с выборкой-хранением. Входной сигнал воспринимается и отслеживается в режиме пикового детектора до тех пор, пока он не достигнет максимального значения. Тогда устройство автоматически выбирает это значение, сигнализируя о том, что пик обнаружен (выход STATUS). Устройство, 4084/25 может также работать в режиме хранения, не реагируя на последующие пики сигнала или сигнал сброса к опорному уровню, подготавливающий схему к обнаружению следующего пика. Чрезвычайно малый спад выходного сигнала (уменьшение напряжения со временем) в этом устройстве позволяет использовать его с различными приборами для записи или ото
Пиковый детектор 4084/25 представляет собой вид усилителя с выборкой-хранением. Входной сигнал воспринимается и отслеживается в режиме пикового детектора до тех пор, пока он не достигнет максимального значения. Тогда устройство автоматически выбирает это значение, сигнализируя о том, что пик обнаружен (выход STATUS). Устройство, 4084/25 может также работать в режиме хранения, не реагируя на последующие пики сигнала или сигнал сброса к опорному уровню, подготавливающий схему к обнаружению следующего пика. Чрезвычайно 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, щитовые измерительные приборы, аналоговые измерители и т.д.).
Устройство 4084/25 обнаруживает пиковые значения в диапазоне от -10 В до +10 В. В режиме сброса внутренний накопительный конденсатор разряжается до любого опорного уровня между +10 и -10 В. Пиковый детектор также обнаруживает любое пиковое значение, большее опорного уровня. Например, при опорном напряжении на входе 0 В устройство будет обнаруживать пиковые напряжения в диапазоне от 0 до +10 В, а при опорном напряжении на входе -10 В оно будет обнаруживать пиковые значения в диапазоне от -10 до +10 В.
бражения его выходного сигнала (АЦП цифровые вольтметры, щитовые измерительные приборы, аналоговые измерители и т.д.).
Устройство 4084/25 обнаруживает пиковые значения в диапазоне от -10 В до +10 В. В режиме сброса внутренний накопительный конденсатор разряжается до любого опорного уровня между +10 и -10 В. Пиковый детектор также обнаруживает любое пиковое значение, большее опорного уровня. Например, при опорном напряжении на входе 0 В устройство будет обнаруживать пиковые напряжения в диапазоне от 0 до +10 В, а при опорном напряжении на входе -10 В оно будет обнаруживать пиковые значения в диапазоне от -10 до +10 В.
ПОДАВЛЕНИЕ ДРЕБЕЗГА КОНТАКТОВ
Когда на входы логических схем подаются сигналы от реле или механических переключателей, необходимо принимать меры по устранению дребезга контактов. Дребезг контактов будет приводить к срабатыванию устКогда на входы логических схем подаются сигналы от реле или механических переключателей, необходимо принимать меры по устранению дребезга контактов. Дребезг контактов будет приводить к срабатыванию устройства в режиме пикового детектора, каждый раз добавляя несколько милливольт к напряжению на выходе. Схема, устраняющая дребезг контактов, показана на рис. 1.45.ройства в режиме пикового детектора, каждый раз добавляя несколько милливольт к напряжению на выходе. Схема, устраняющая дребезг контактов, показана на рис. 1.45.
Когда на входы логических схем подаются сигналы от реле или механических переключателей, необходимо принимать меры по устранению дребезга контактов. Дребезг контактов будет приводить к срабатыванию уст
Когда на входы логических схем подаются сигналы от реле или механических переключателей, необходимо принимать меры по устранению дребезга контактов. Дребезг контактов будет приводить к срабатыванию уст
ройства в режиме пикового детектора, каждый раз добавляя несколько милливольт к напряжению на выходе. Схема, устраняющая дребезг контактов, показана на рис. 1.45.
ройства в режиме пикового детектора, каждый раз добавляя несколько милливольт к напряжению на выходе. Схема, устраняющая дребезг контактов, показана на рис. 1.45.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УСТРОЙСТВА 4084/25 С АЦП
Устройство 4084/25 очень удобно использовать с АЦП или цифровым вольтметром. Выход STATUS будет запускать процессУстройство 4084/25 очень удобно использовать с АЦП или цифровым вольтметром. Выход STATUS будет запускать процесспреобразования сразу после обнаружения пикового сигнала. АЦП запустшся, как только напряжение достигнет пикового значения.преобразования сразу после обнаружения пикового сигнала. АЦП запустшся, как только напряжение достигнет пикового значения.
Устройство 4084/25 очень удобно использовать с АЦП или цифровым вольтметром. Выход STATUS будет запускать процесс
Устройство 4084/25 очень удобно использовать с АЦП или цифровым вольтметром. Выход STATUS будет запускать процесс
преобразования сразу после обнаружения пикового сигнала. АЦП запустшся, как только напряжение достигнет пикового значения.
преобразования сразу после обнаружения пикового сигнала. АЦП запустшся, как только напряжение достигнет пикового значения.
ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ НАРАСТАНИЯ СИГНАЛА
Так как выходной сигнал STATUS принимает значение логического нуля, когда обнаруживается пиковое значение, его можно использовать для управления счетчиком, измеряющим время от начала режима обнаружения пика до достижения пикового значения.Счетчик сбрасывается в нуль логическимТак как выходной сигнал STATUS принимает значение логического нуля, когда обнаруживается пиковое значение, его можно использовать для управления счетчиком, измеряющим время от начала режима обнаружения пика до достижения пикового значения.Счетчик сбрасывается в нуль логическимСигналом на входе, когда устройство 4084/25 находится в режиме сброса. Он начинает считать, когда устройство переходит в режим обнаружения пика. Когда сигнал достигнет пикового значения, выходной сигнал STATUS принимает низкий уровень и счетчик останавливается.Сигналом на входе, когда устройство 4084/25 находится в режиме сброса. Он начинает считать, когда устройство переходит в режим обнаружения пика. Когда сигнал достигнет пикового значения, выходной сигнал STATUS принимает низкий уровень и счетчик останавливается.
Так как выходной сигнал STATUS принимает значение логического нуля, когда обнаруживается пиковое значение, его можно использовать для управления счетчиком, измеряющим время от начала режима обнаружения пика до достижения пикового значения.
Счетчик сбрасывается в нуль логическим
Так как выходной сигнал STATUS принимает значение логического нуля, когда обнаруживается пиковое значение, его можно использовать для управления счетчиком, измеряющим время от начала режима обнаружения пика до достижения пикового значения.
Счетчик сбрасывается в нуль логическим
Сигналом на входе, когда устройство 4084/25 находится в режиме сброса. Он начинает считать, когда устройство переходит в режим обнаружения пика. Когда сигнал достигнет пикового значения, выходной сигнал STATUS принимает низкий уровень и счетчик останавливается.
Сигналом на входе, когда устройство 4084/25 находится в режиме сброса. Он начинает считать, когда устройство переходит в режим обнаружения пика. Когда сигнал достигнет пикового значения, выходной сигнал STATUS принимает низкий уровень и счетчик останавливается.
ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОЛНОЙ АМПЛИТУДЫ(РАЗМАХА) СИГНАЛА
На рис. 1.48 показана схема для измерения полной амплитуды сигнала, меняющего полярность. Инвертирующий усилитель А1 необходим, потому что устройство 4084/25 обнаруживает только сигналы положительнойНа рис. 1.48 показана схема для измерения полной амплитуды сигнала, меняющего полярность. Инвертирующий усилитель А1 необходим, потому что устройство 4084/25 обнаруживает только сигналы положительнойполярности. Усилитель А2 выполняет инверсное суммирование выходных сигналов обоих пиковых детекторов, полученная сумма является значением полной амплитуды входного сигнала.полярности. Усилитель А2 выполняет инверсное суммирование выходных сигналов обоих пиковых детекторов, полученная сумма является значением полной амплитуды входного сигнала.
На рис. 1.48 показана схема для измерения полной амплитуды сигнала, меняющего полярность. Инвертирующий усилитель А1 необходим, потому что устройство 4084/25 обнаруживает только сигналы положительной
На рис. 1.48 показана схема для измерения полной амплитуды сигнала, меняющего полярность. Инвертирующий усилитель А1 необходим, потому что устройство 4084/25 обнаруживает только сигналы положительной
полярности. Усилитель А2 выполняет инверсное суммирование выходных сигналов обоих пиковых детекторов, полученная сумма является значением полной амплитуды входного сигнала.
полярности. Усилитель А2 выполняет инверсное суммирование выходных сигналов обоих пиковых детекторов, полученная сумма является значением полной амплитуды входного сигнала.
4084/254084/25АналоговыйАналоговыйЛогические входыЛогические входы4084/254084/25Ф Напряжение ” сбросаФ Напряжение ” сбросапикапикаСхема защиты от дребезга контактовСхема защиты от дребезга контактовРис. 1.454084/25Рис. 1.454084/25(ВВ)(ВВ)АналоговыйАналоговыйАналоговый выходАналоговый выходАЦПАЦП4084/254084/254) Логические4) ЛогическиеСостояниеСостояниеЛогический инверторЛогический инверторАОС^М™ ЦифровойВЫХОДАОС^М™ ЦифровойВЫХОДнапряжениясбросанапряжениясброса^Командапреобразования^КомандапреобразованияРис. 1.46 Использование устройства 4084/25 с АЦПРис. 1.46 Использование устройства 4084/25 с АЦП4084/254084/25АналоговыйАналоговыйАналоговыйАналоговый4084/254084/25ф Напря-/^ Состояние "=" жение ф Напря-/^ Состояние "=" жение Логические 1 входыЛогические 1 входы^Сброс^Сброс■ Выходсчетчика■ ВыходсчетчикаРис. 1.47Рис. 1.474084/254084/25сбросасбросаСинхронизацияСинхронизацияИзмерение времени нарастания сигналаИзмерение времени нарастания сигнала(ВВ)(ВВ)
4084/25
4084/25
Аналоговый
Аналоговый
Логические входы
Логические входы
4084/25
4084/25
Ф Напряжение ” сброса
Ф Напряжение ” сброса
пика
пика
Схема защиты от дребезга контактов
Схема защиты от дребезга контактов
Рис. 1.45
4084/25
Рис. 1.45
4084/25
(ВВ)
(ВВ)
Аналоговый
Аналоговый
Аналоговый выход
Аналоговый выход
АЦП
АЦП
4084/25
4084/25
4) Логические
4) Логические
Состояние
Состояние
Логический инвертор
Логический инвертор
АОС^М™ Цифровой
ВЫХОД
АОС^М™ Цифровой
ВЫХОД
напряжениясброса
напряжениясброса
^Командапреобразования
^Командапреобразования
Рис. 1.46 Использование устройства 4084/25 с АЦП
Рис. 1.46 Использование устройства 4084/25 с АЦП
4084/25
4084/25
Аналоговый
Аналоговый
Аналоговый
Аналоговый
4084/25
4084/25
ф Напря-/^ Состояние "=" жение
ф Напря-/^ Состояние "=" жение
Логические 1 входы
Логические 1 входы
^Сброс
^Сброс
■ Выходсчетчика
■ Выходсчетчика
Рис. 1.47
Рис. 1.47
4084/25
4084/25
сброса
сброса
Синхронизация
Синхронизация
Измерение времени нарастания сигнала
Измерение времени нарастания сигнала
(ВВ)
(ВВ)
Е = Е , - Е ,.о р2 pl
Детектор полной амплитуды размаха сигнала
4340
Рис. 1.49Рис. 1.494340434043404340
Рис. 1.49
Рис. 1.49
4340
4340
4340
4340
Преобразователь средне-квадратичного значения 4340, включенный по схеме, обеспечивает заданную точность без подстройки
Преобразователь истинного средне-квадратичного значенияв постоянный ток
(ВВ)
Подстройка единичного усиления
Регулировканапряжения смещения
Конденсаторы Сн = 22-100 пФ и CL>3 мкФ служат для коррекции частотной характеристики.
Рис. 1.52
Коррекция частотной характеристики
(ВВ)
4340
Установка требуемого коэффициента уси- Подать на вход постоянное напряжение, ления осуществляется подбором резистора R3 соответствующее середине шкалы, и нодстро- так, чтобы выполнялось условиеить R4 до получения на выходе напряжения
R3 = (А2 - 1) 10 кОм.А Х V,n’
Установка коэффициента усиления
Рис. 1.53(ВВ)
43404340+15 В+15 ВХЛ Г'5 8ХЛ Г'5 8
4340
4340
+15 В
+15 В
ХЛ Г'5 8
ХЛ Г'5 8
+ 5 В+ 5 ВВходВход-5 В-5 В249 к249 к(ВВ)(ВВ)
+ 5 В
+ 5 В
Вход
Вход
-5 В
-5 В
249 к
249 к
(ВВ)
(ВВ)
Выход
—о
Поочередно переключая вход устройства между напряжениями +5,000 В и -5,000 В, подстроить R5 таким образом, чтобы погрешность выходного напряжения относительно +5,000 В была одинаковой при обеих полярностях входного напряжения.
Коррекция погрешности, вызванной сменой полярности сигнала
Рис. 1.54
НЕДОРОГОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬИСТИННОГО СРЕДНЕ-КВАДРАТИЧНОГО ЗНАЧЕНИЯВ ПОСТОЯННЫЙ ТОК
Если ИС 4341 используется в схемах для измерения колебаний сложной формы, рекомендуется следующая расширенная процедура настройки Сначала все потенциометры устанавливаются в среднее положениеПогрешность от изменения полярности сигнала постоянного тока. Подавая попеременно на вход Е напряжения +10,000 В + 1 мВ и -10,000 В i 1 мВ, подстроить потенциометр R5 таким образом, чтобы показания Еоц( были одинаковыми с точностью + 2 мВПодстройка усиления Подать на вход Ет напряжение +10,000 В + 1 мВ, подстроить R1 таким образом, чтобы на выходе быЕсли ИС 4341 используется в схемах для измерения колебаний сложной формы, рекомендуется следующая расширенная процедура настройки Сначала все потенциометры устанавливаются в среднее положениеПогрешность от изменения полярности сигнала постоянного тока. Подавая попеременно на вход Е напряжения +10,000 В + 1 мВ и -10,000 В i 1 мВ, подстроить потенциометр R5 таким образом, чтобы показания Еоц( были одинаковыми с точностью + 2 мВПодстройка усиления Подать на вход Ет напряжение +10,000 В + 1 мВ, подстроить R1 таким образом, чтобы на выходе было напряжение Е = +10,000 В + 1 мВВходное смещение Подавая на вход Е попеременно напряжения +10,0 мВ + 0,*Г мВ и -10,0 мВ ± 0,1 мВ, подстроить R4 таким образом, чтобы отсчеты Еоц[ отличались не более чем на +0,1 мВВыходное смещение Заземлить вход Е и подстроить R3 таким образом, чтобы выходное напряжение Еоц1 ста ю равным 0 + 0,1 мВ Повторить предыдущий шагТочность передачи сигна юв низкого уровня Подать на вход Е напряжение +10,0 мВ ±0,1 мВ и подстроить R2 таким образом, чтобы выходное напряжение Е равнялось +10,0 мВ + 0,1 мВ°ило напряжение Е = +10,000 В + 1 мВВходное смещение Подавая на вход Е попеременно напряжения +10,0 мВ + 0,*Г мВ и -10,0 мВ ± 0,1 мВ, подстроить R4 таким образом, чтобы отсчеты Еоц[ отличались не более чем на +0,1 мВВыходное смещение Заземлить вход Е и подстроить R3 таким образом, чтобы выходное напряжение Еоц1 ста ю равным 0 + 0,1 мВ Повторить предыдущий шагТочность передачи сигна юв низкого уровня Подать на вход Е напряжение +10,0 мВ ±0,1 мВ и подстроить R2 таким образом, чтобы выходное напряжение Е равнялось +10,0 мВ + 0,1 мВ°и
Если ИС 4341 используется в схемах для измерения колебаний сложной формы, рекомендуется следующая расширенная процедура настройки Сначала все потенциометры устанавливаются в среднее положение
Погрешность от изменения полярности сигнала постоянного тока. Подавая попеременно на вход Е напряжения +10,000 В + 1 мВ и -10,000 В i 1 мВ, подстроить потенциометр R5 таким образом, чтобы показания Еоц( были одинаковыми с точностью + 2 мВ
Подстройка усиления Подать на вход Ет напряжение +10,000 В + 1 мВ, подстроить R1 таким образом, чтобы на выходе бы
Если ИС 4341 используется в схемах для измерения колебаний сложной формы, рекомендуется следующая расширенная процедура настройки Сначала все потенциометры устанавливаются в среднее положение
Погрешность от изменения полярности сигнала постоянного тока. Подавая попеременно на вход Е напряжения +10,000 В + 1 мВ и -10,000 В i 1 мВ, подстроить потенциометр R5 таким образом, чтобы показания Еоц( были одинаковыми с точностью + 2 мВ
Подстройка усиления Подать на вход Ет напряжение +10,000 В + 1 мВ, подстроить R1 таким образом, чтобы на выходе бы
ло напряжение Е = +10,000 В + 1 мВ
Входное смещение Подавая на вход Е попеременно напряжения +10,0 мВ + 0,*Г мВ и -10,0 мВ ± 0,1 мВ, подстроить R4 таким образом, чтобы отсчеты Еоц[ отличались не более чем на +0,1 мВ
Выходное смещение Заземлить вход Е и подстроить R3 таким образом, чтобы выходное напряжение Еоц1 ста ю равным 0 + 0,1 мВ Повторить предыдущий шаг
Точность передачи сигна юв низкого уровня Подать на вход Е напряжение +10,0 мВ ±0,1 мВ и подстроить R2 таким образом, чтобы выходное напряжение Е равнялось +10,0 мВ + 0,1 мВ°и
ло напряжение Е = +10,000 В + 1 мВ
Входное смещение Подавая на вход Е попеременно напряжения +10,0 мВ + 0,*Г мВ и -10,0 мВ ± 0,1 мВ, подстроить R4 таким образом, чтобы отсчеты Еоц[ отличались не более чем на +0,1 мВ
Выходное смещение Заземлить вход Е и подстроить R3 таким образом, чтобы выходное напряжение Еоц1 ста ю равным 0 + 0,1 мВ Повторить предыдущий шаг
Точность передачи сигна юв низкого уровня Подать на вход Е напряжение +10,0 мВ ±0,1 мВ и подстроить R2 таким образом, чтобы выходное напряжение Е равнялось +10,0 мВ + 0,1 мВ°и
КОЭФФИЦИЕНТЫ УСИЛЕНИЯ БОЛЬШЕ ЕДИНИЦЫ
Коэффициенты усиления больше единицы можно получить, подключив резистор Rx между выводами 5 и 6 ИС При этомRx # (А^ - 1) х 10 кОм + 2 кОм,Коэффициенты усиления больше единицы можно получить, подключив резистор Rx между выводами 5 и 6 ИС При этомRx # (А^ - 1) х 10 кОм + 2 кОм,где А - требуемый коэффициент усиления (1 < А < 10), R - в омахгде А - требуемый коэффициент усиления (1 < А < 10), R - в омах
Коэффициенты усиления больше единицы можно получить, подключив резистор Rx между выводами 5 и 6 ИС При этом
Rx # (А^ - 1) х 10 кОм + 2 кОм,
Коэффициенты усиления больше единицы можно получить, подключив резистор Rx между выводами 5 и 6 ИС При этом
Rx # (А^ - 1) х 10 кОм + 2 кОм,
где А - требуемый коэффициент усиле
ния (1 < А < 10), R - в омах
где А - требуемый коэффициент усиле
ния (1 < А < 10), R - в омах
4341
Расширенная процедура настройки (в прецизионных устройствах)
4341
Входная частота (синусоидальный сигнал со средне квадратичным значением 1,00 В) Гц
Зависимостьамплитуды пульсаций навыходе от частотывходного сигнала
Рис. 1.56
4341
(ВВ)
Емкость усредняющего конденсатора мкФ
Зависимость времениотклика от емкостиусредняющегоконденсатора
МОЩНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ с токовым выходом
Быстродействие, простота и эффективность, достигаемые в импульсных преобразователях тока в напряжение, делают их подходящими для генерации сигналов переменного тока низкой частоты. Входное напряжение, дискретизируемое с частотой 13 кГц, поступает в преобразователь напряжения в частоту типа AD460. Выходная частота преобразуется одновибратором в последовательность стандартных импульсов и поступает на быстродействующий каскад управления выходным транзистором VN1210.Точность этой схемы определяется стабильностью каскадов преобразователя и споБыстродействие, простота и эффективность, достигаемые в импульсных преобразователях тока в напряжение, делают их подходящими для генерации сигналов переменного тока низкой частоты. Входное напряжение, дискретизируемое с частотой 13 кГц, поступает в преобразователь напряжения в частоту типа AD460. Выходная частота преобразуется одновибратором в последовательность стандартных импульсов и поступает на быстродействующий каскад управления выходным транзистором VN1210.Точность этой схемы определяется стабильностью каскадов преобразователя и способностью выходного транзистора обеспечить неискаженную передачу фронта и спада импульсов. Это достигается управлением транзистором VN1210 от трехтранзисторного предварительного каскада, способного обеспечить 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 эффективность делают эту схему привлекательной для портативных приборов с автономным питанием.собностью выходного транзистора обеспечить неискаженную передачу фронта и спада импульсов. Это достигается управлением транзистором VN1210 от трехтранзисторного предварительного каскада, способного обеспечить 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 эффективность делают эту схему привлекательной для портативных приборов с автономным питанием.
Быстродействие, простота и эффективность, достигаемые в импульсных преобразователях тока в напряжение, делают их подходящими для генерации сигналов переменного тока низкой частоты. Входное напряжение, дискретизируемое с частотой 13 кГц, поступает в преобразователь напряжения в частоту типа AD460. Выходная частота преобразуется одновибратором в последовательность стандартных импульсов и поступает на быстродействующий каскад управления выходным транзистором VN1210.
Точность этой схемы определяется стабильностью каскадов преобразователя и спо
Быстродействие, простота и эффективность, достигаемые в импульсных преобразователях тока в напряжение, делают их подходящими для генерации сигналов переменного тока низкой частоты. Входное напряжение, дискретизируемое с частотой 13 кГц, поступает в преобразователь напряжения в частоту типа AD460. Выходная частота преобразуется одновибратором в последовательность стандартных импульсов и поступает на быстродействующий каскад управления выходным транзистором VN1210.
Точность этой схемы определяется стабильностью каскадов преобразователя и спо
собностью выходного транзистора обеспечить неискаженную передачу фронта и спада импульсов. Это достигается управлением транзистором VN1210 от трехтранзисторного предварительного каскада, способного обеспечить 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 эффективность делают эту схему привлекательной для портативных приборов с автономным питанием.
собностью выходного транзистора обеспечить неискаженную передачу фронта и спада импульсов. Это достигается управлением транзистором VN1210 от трехтранзисторного предварительного каскада, способного обеспечить 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 эффективность делают эту схему привлекательной для портативных приборов с автономным питанием.
VN1210N5VN1210N52 мкГн2 мкГн0,1 мкФ0,1 мкФОдновибраторОдновибратор4-1564-156-5 В-5 ВVN 121 0N5VN 121 0N5470470АО 460АО 4605 35 30,01 мкФ0,01 мкФ+ 15В I ЮВ+ 15В I ЮВ44игналО-f +5 В-5 кГцигналО-f +5 В-5 кГцПреобразователь напряжения — временной интервалПреобразователь напряжения — временной интервал। Регули-з ровна шкалы 1। Регули-з ровна шкалы 1’ Необязательная схемаI выборки/хранения -ходкой I (для частоты выше 100 Гц)’ Необязательная схемаI выборки/хранения -ходкой I (для частоты выше 100 Гц)(полисте- 15В роловый) 5000 пФ(полисте- 15В роловый) 5000 пФ। Преобразователь*। ML ток — напряжениеПреобразователь!* временной । V 8 |+30 —60В интервал — ток । ~। Преобразователь*। ML ток — напряжениеПреобразователь!* временной । V 8 |+30 —60В интервал — ток । ~-6В-6ВSHC 298SHC 298,01 мкФ, g ^^J^L,01 мкФ, g ^^J^L2 N 44002 N 4400
VN1210N5
VN1210N5
2 мкГн
2 мкГн
0,1 мкФ
0,1 мкФ
Одновибратор
Одновибратор
4-156
4-156
-5 В
-5 В
VN 121 0N5
VN 121 0N5
470
470
АО 460
АО 460
5 3
5 3
0,01 мкФ
0,01 мкФ
+ 15В I ЮВ
+ 15В I ЮВ
4
4
игналО-f +5 В
-5 кГц
игналО-f +5 В
-5 кГц
Преобразователь напряжения — временной интервал
Преобразователь напряжения — временной интервал
। Регули-з ровна шкалы 1
। Регули-з ровна шкалы 1
’ Необязательная схема
I выборки/хранения -ходкой I (для частоты выше 100 Гц)
’ Необязательная схема
I выборки/хранения -ходкой I (для частоты выше 100 Гц)
(полисте- 15В роловый) 5000 пФ
(полисте- 15В роловый) 5000 пФ
। Преобразователь
*। ML ток — напряжение
Преобразователь!
* временной । V 8 |+30 —60В интервал — ток । ~
। Преобразователь
*। ML ток — напряжение
Преобразователь!
* временной । V 8 |+30 —60В интервал — ток । ~
-6В
-6В
SHC 298
SHC 298
,01 мкФ, g ^^J^L
,01 мкФ, g ^^J^L
2 N 4400
2 N 4400
Максимальная входная частота Fm= Динамический диапазон <Fmax/Fmin)vtc' = FSH/2,5.
(SU)(SU)Рис. 1.58
(SU)
(SU)
Простой источник тока, уменьшающий влияние напряжения питания на опорное напряжение стабилитрона(Е
Рис. 1.60
INA104
СХЕМЫ ФИЛЬТРОВ
Г = (1/6.28 Cf 104) Ui,
Eou. = 'Е, - EJ х [1 + 40 кОм^Ц/О +1- 6,28 х 10чСр.
Активная фильтрация нижнихчастот
60
INA105
От 0 до 180°От -180 до О
Другие схемы на ИС INA105 приведены в гл. 2 и 5.
Рис. 1.62Рис. 1.62Фазовый фильтробеспечивающим единичноеусиление и фазовый сдвигвыходного сигнала от -180до 180° во всем диапазоне частот
Рис. 1.62
Рис. 1.62
ОРА2111
Резисторы меньших номиналов дадут меньшие тепловые шумы, однако емкость конденсаторов придется увеличить.
Av = 2,6, fc = 10 Гц, спад -24 дБ/октава.
Фильтр нижних частот Баттерворта 4-го порядка на частоту 10 Гц
ОРА2111
Для частоты 50 Гц следует использовать резисторы сопротивлением 3,16 и 6,7 МОм. Коэффициент усиления равен 101.
Режекторный фильтр-усилитель на частоту 60 Гц с высоким входным сопротивлением
(ВВ)(ВВ)Рис. 1.64
(ВВ)
(ВВ)
Полосовой подавляющий фильтр
Рис. 1.65
Неинвертирующее включение
(ВВ)
UAF11, UAF21
97789778
Окончательная схема
Рис. 1.67
(ВВ)
LM124
Конденсаторы С1 и С2 - полиэтиленовые или поликарбонатные
fo = 1 кГц, Q = 50, Ау = 100 (40 дБ).
Активный полосовой фильтр
(TH)
Перестраиваемыйзаградительный фильтр
Фильтр нижних частот
TL074
Выход АВыход В
2 к Гц/дел2 к Гц/дел
Полосовой фильтр второго порядкаКаскадный полосовый фильтр
f0 =100 кГц, Q = 69, усиление = 16 f0 = 100 кГц, Q = зо, усиление = 4
Полосовой фильтрс положительном обратнойсвязью
2
СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ
Измерительные усилители
Микромощный высокоточный измерительный усилитель
Усилитель для громкоговорящих связных устройств
Усилитель для отклоняющей системы ЭЛТ
Усилитель мощности низкой частотыс эффективной мощностью 125 Вт
3554
ИнвертирующийусилительИнвертирующийусилительРис. 2.1Рис. 2.1(ВВ)(ВВ)35543554Простойдифференциальный усилительна ОУПростойдифференциальный усилительна ОУУсилитель мостовой схемы с одним активным плечомУсилитель мостовой схемы с одним активным плечом
Инвертирующийусилитель
Инвертирующийусилитель
Рис. 2.1
Рис. 2.1
(ВВ)
(ВВ)
3554
3554
Простойдифференциальный усилительна ОУ
Простойдифференциальный усилительна ОУ
Усилитель мостовой схемы с одним активным плечом
Усилитель мостовой схемы с одним активным плечом
Конденсатор 1000 пФ необходим только в случае емкостных нагрузок.
Неинвертирующийбуферный усилитель
ОРА201ОРА201сдвига в двух каналахсдвига в двух каналахВходной усилитель длясистем автоматическойкоррекции нуляВходной усилитель длясистем автоматическойкоррекции нуляАу, = А^ = 1 + R2/R1, R3 = R4 = R1IIR2 во избежание влияния тока смещения.
ОРА201
ОРА201
сдвига в двух каналах
сдвига в двух каналах
Входной усилитель длясистем автоматическойкоррекции нуля
Входной усилитель длясистем автоматическойкоррекции нуля
Rl = (R2 + RI) > 10 кОм во избежание перегрузки по току.
Неинвертирующийусилитель спереключаемыми входами (ВВ)
ОРА201ОРА201R3 = RI - R2,AV2 = -R6/R5,R3 = RI - R2,AV2 = -R6/R5,
ОРА201
ОРА201
R3 = RI - R2,
AV2 = -R6/R5,
R3 = RI - R2,
AV2 = -R6/R5,
Усилитель с переключаемымусилением
R4 = R5 = R6
Rl II (R2 + RDll (R6 + R5) > 10 кОмRl II (R2 + RDll (R6 + R5) > 10 кОмИнвертирующий усилитель с перекючаемыми входамиИнвертирующий усилитель с перекючаемыми входамиR4 = R2, Rl = R3,20 кR4 = R2, Rl = R3,20 квыбран канал 2 : Vout = VD1 R2/R1.выбран канал 2 : Vout = VD1 R2/R1.
Rl II (R2 + RDll (R6 + R5) > 10 кОм
Rl II (R2 + RDll (R6 + R5) > 10 кОм
Инвертирующий усилитель с перекючаемыми входами
Инвертирующий усилитель с перекючаемыми входами
R4 = R2, Rl = R3,20 к
R4 = R2, Rl = R3,20 к
выбран канал 2 : Vout = VD1 R2/R1.
выбран канал 2 : Vout = VD1 R2/R1.
Маломощный двухканальныйдифференциальный
усилитель
Маломощный двухканальный измерительный усилитель
LM118, LM218, LM318
Быстродействующий суммирующий усилительс малым входным током
(TH)(TH)Рис. 2.4
(TH)
(TH)
LM158, LM258, LM358, LM2904
R2ЖR2Ж
R2Ж
R2Ж
При условии, что R1/R2 = R3/R4 (ослабление синфазного сигнала зависит от точности согласования отношений этих резисторов), выходное напряжение будет определяться по формуле:
Vou, = (1 + R4/R3) (V2 - vp.
номиналах резисторовноминалах резисторовVoutVoutПри указанных. = 2(V2 - V]).
номиналах резисторов
номиналах резисторов
Vout
Vout
Дифференциальныйусилитель постоянноготока с высоким входнымсопротивлением
Использование симметричного усилителя для снижения входного тока (общий принцип)
LM158, LM258, LM358. LM2904LM158, LM258, LM358. LM2904100КЕсли RI = R5 и R3 = R4 = R6 = R7,100КЕсли RI = R5 и R3 = R4 = R6 = R7,Измерительный усилитель постоянного тока с высоким входным сопротивлением и регулируемым усилениемРис. 2.6(ТН)Измерительный усилитель постоянного тока с высоким входным сопротивлением и регулируемым усилениемРис. 2.6(ТН)
LM158, LM258, LM358. LM2904
LM158, LM258, LM358. LM2904
100КЕсли RI = R5 и R3 = R4 = R6 = R7,
100КЕсли RI = R5 и R3 = R4 = R6 = R7,
Измерительный усилитель постоянного тока с высоким входным сопротивлением и регулируемым усилением
Рис. 2.6(ТН)
Измерительный усилитель постоянного тока с высоким входным сопротивлением и регулируемым усилением
Рис. 2.6(ТН)
Использованиесимметричного усилителядля снижения входноготока (общий принцип)
R1/R2 = R4/R3 (ослабление син- сигнала зависит от точности согла- отношения этих резисторов).
out = <! + R4/R3) (V2 - Vj).
сопротивлениемсопротивлениемДифференциальныйусилитель постоянноготока с высоким входным
сопротивлением
сопротивлением
LM124, LM224, LM324, LM2902
RIRI
RI
RI
Если RI = R5 и R3 - R4 = R7 = R6, то ецц1 = (1 + 2R1/R2) (е2 - ер.
При указанных номиналах резне горой сои, = 101 (ез - ер.
(TH)(TH)Измерительный усилительпостоянного тока с высокимвходным сопротивлениеми регулируемымусилением
(TH)
(TH)
Рис. 2.8
LM158, LM258, LM358, LM2904
-R1/R (при указанных номиалах
-10).
Инвертирующийусилитель со связьюпо постоянному току
ленив равно
100 к
R2 1 М
С1 0,1 мкФ
R5 100 к
Cout
С2 10 мкФ
Коэффициент усиления равен 1 + R2/R1
(при указанных номинилах резисторов
11).
уси-
1/2LM351
О
2 V РР
Неинвертирующий усилитель со связью переменному току
ПО
тока
V1 100 к
Суммирующий усилительпостоянного тока
LM193
Типовая схема компаратора
Низкочастотный ОУ
Согласование с КМОП-логикой
Vo = О В при Vj = о В.
Низкочастотный ОУ
Согласование с ТТЛ-логикой
Детектор пересечения нуля
LM193
Низкочастотный ОУс регулировкой сдвига
Детектор пересечения нуля(однополярное питание)
LM124
А у = -R/R1
(при указанных номиналах резисторе^ Ау = -10)
Ay = 1 + R2/R1 (при указанных номиналах резисторов А у = id
Инвертирующий усилительсо связью по переменномутоку
Неинвертирующийусилитель постоянного тока
Неинвертирующий усилитель со связьюпо переменному токуНеинвертирующий усилитель со связьюпо переменному току
Неинвертирующий усилитель со связьюпо переменному току
Неинвертирующий усилитель со связьюпо переменному току
ео = е1 + е2 ' с3 ' е4-
где (ej + С2> ^ (63 + е4), е0 > О В.
Суммирующий усилительпостоянного тока
Рис. 2.14Рис. 2.14(ВВ)(ВВ)Усилитель с выборкой/хранением и нулевым спадом сигнала,использующий ОУ с переключаемым входом,12-разрядный АЦП и два одновибратора
Рис. 2.14
Рис. 2.14
(ВВ)
(ВВ)
выходного сигнала быстродействующих ОУ
(ВВ)
LM111, LM139
ДРУГИЕ
Стробирование сигнала
Компаратор уровня сигнала
Детектор пересечения нуляДетектор пересечения нуля
Детектор пересечения нуля
Детектор пересечения нуля
Увеличение тока входногокаскада
Компаратор с отрицательнымКомпаратор с отрицательнымопорным напряжениемопорным напряжением
Компаратор с отрицательным
Компаратор с отрицательным
опорным напряжением
опорным напряжением
Балансировка напряжениясмещения
Симметричный пироэлектрический детекор инфракрасного излучения
►ь
4,8 В
fou, « RPM х N, где N - число зубьев ло оборотов в минуту
шестерни, RPM - чис-
Диапазон частот 1-50 Гц.
Предусилитель гидрофона
Высококачественныйсинхронный детектор
Чувствительность ~ 2,5 ■ 10“* В /Вт.
Выходные шумы ~ 30 мкВ средне-квадратичное значение в полосе частот от 0,1 до 10 Гц.
Следует использовать металлопленочные
резисторы и пленочные полимерные конденсаторы. Чтобы обеспечить низкий уровень шума, схему необходимо хорошо экранировать.
Усилитель детекторадлинноволновогоинДоакоасного излучения
ОРА27, ОРА37
Усиление = -1010Vos » 2 мкВ,е™~ 1 нВ/Гц1/2 при 10 Гц, 0,9 нВ/Гц1^2 при 100 _Гц, 0,87 нВ/Гц 11,2 при 1 кГц.Дрейф ~ 0,07 мкВ/°С.Полоса пропускания при максимальной амплитуде сигнала ~ 180 кГц.Усиление = -1010Vos » 2 мкВ,е™~ 1 нВ/Гц1/2 при 10 Гц, 0,9 нВ/Гц1^2 при 100 _Гц, 0,87 нВ/Гц 11,2 при 1 кГц.Дрейф ~ 0,07 мкВ/°С.Полоса пропускания при максимальной амплитуде сигнала ~ 180 кГц.Произведение усиления на полосу пропускания ~ 500 МГц.Эквивалентное шумовое сопротивление 50 Ом.Отношение хитал/шум пропорционально N^, так как шумы усилителей некоррели- рованы.Произведение усиления на полосу пропускания ~ 500 МГц.Эквивалентное шумовое сопротивление 50 Ом.Отношение хитал/шум пропорционально N^, так как шумы усилителей некоррели- рованы.
Усиление = -1010
Vos » 2 мкВ,
е™~ 1 нВ/Гц1/2 при 10 Гц, 0,9 нВ/Гц1^2 при 100 _Гц, 0,87 нВ/Гц 11,2 при 1 кГц.
Дрейф ~ 0,07 мкВ/°С.
Полоса пропускания при максимальной амплитуде сигнала ~ 180 кГц.
Усиление = -1010
Vos » 2 мкВ,
е™~ 1 нВ/Гц1/2 при 10 Гц, 0,9 нВ/Гц1^2 при 100 _Гц, 0,87 нВ/Гц 11,2 при 1 кГц.
Дрейф ~ 0,07 мкВ/°С.
Полоса пропускания при максимальной амплитуде сигнала ~ 180 кГц.
Произведение усиления на полосу пропускания ~ 500 МГц.
Эквивалентное шумовое сопротивление 50 Ом.
Отношение хитал/шум пропорционально N^, так как шумы усилителей некоррели- рованы.
Произведение усиления на полосу пропускания ~ 500 МГц.
Эквивалентное шумовое сопротивление 50 Ом.
Отношение хитал/шум пропорционально N^, так как шумы усилителей некоррели- рованы.
Сверхмалошумящий N-каскадныйпараллельный усилитель
ОРА27, ОРА37
Используются металлопленочные резисторы и пленочные конденсаторы.Усиление 50 дБ на частоте 1 кГц.Номиналы R^ и С^ выбираются в соответствии с рекомендациями изготовителей магнитных головок.Используются металлопленочные резисторы и пленочные конденсаторы.Усиление 50 дБ на частоте 1 кГц.Номиналы R^ и С^ выбираются в соответствии с рекомендациями изготовителей магнитных головок.
Используются металлопленочные резисторы и пленочные конденсаторы.
Усиление 50 дБ на частоте 1 кГц.
Номиналы R^ и С^ выбираются в соответствии с рекомендациями изготовителей магнитных головок.
Используются металлопленочные резисторы и пленочные конденсаторы.
Усиление 50 дБ на частоте 1 кГц.
Номиналы R^ и С^ выбираются в соответствии с рекомендациями изготовителей магнитных головок.
Буферный каскад с единичным усилением
Инвертирующий усилитель с единичным усилением
Инвертирующий усилительс единичным усилениеми высокой скоростьюнарастания входногонапряжения
Буферный каскад с единичным усилением и высокой скоростью нарастания входного напряжения
Предусилитель магнитной головки с характеристикой
ОРА27, ОРА37
V ~ 10 мкВ.Усиление = 100.~Ослабление синфазного сигнала ~100 дБ.V ~ 10 мкВ.Усиление = 100.~Ослабление синфазного сигнала ~100 дБ.Полоса пропускания ~ 500 кГцУсиление по дифференциальному сигналу равно 1+2Rf/Rq.Полоса пропускания ~ 500 кГцУсиление по дифференциальному сигналу равно 1+2Rf/Rq.
V ~ 10 мкВ.
Усиление = 100.~
Ослабление синфазного сигнала ~100 дБ.
V ~ 10 мкВ.
Усиление = 100.~
Ослабление синфазного сигнала ~100 дБ.
Полоса пропускания ~ 500 кГц
Усиление по дифференциальному сигналу равно 1+2Rf/Rq.
Полоса пропускания ~ 500 кГц
Усиление по дифференциальному сигналу равно 1+2Rf/Rq.
Малошумящий измерительный усилитель
Работа в импульсном режимеРабота в импульсном режимеИспользуются металлопленочные резисторы и пленочные конденсаторы.
Работа в импульсном режиме
Работа в импульсном режиме
Усиление 40 дБ на частоте 1 кГц.
Номиналы Rj и CF выбираются в соответствии с рекомендациями изготовителей магнитных головок.
Малошумящий предусилитель с характеристикой RIAA
ОРА27, ОРА37
Полное _ усиление 10°Полное _ усиление 10°10 мВ/мм5 мм/с10 мВ/мм5 мм/сДифференциальный усилительДифференциальный усилитель
Полное _ усиление 10°
Полное _ усиление 10°
10 мВ/мм
5 мм/с
10 мВ/мм
5 мм/с
Дифференциальный усилитель
Дифференциальный усилитель
а) Шумы ОУ 741 в схеме, хорошо экранированной от наводок и радиопомех. Обратите внимание на изменение шкалы.а) Шумы ОУ 741 в схеме, хорошо экранированной от наводок и радиопомех. Обратите внимание на изменение шкалы.
а) Шумы ОУ 741 в схеме, хорошо экранированной от наводок и радиопомех. Обратите внимание на изменение шкалы.
а) Шумы ОУ 741 в схеме, хорошо экранированной от наводок и радиопомех. Обратите внимание на изменение шкалы.
б) ОУ ОР-07АН в схеме, хорошо экранированной от наводок и радиопомех.б) ОУ ОР-07АН в схеме, хорошо экранированной от наводок и радиопомех.
б) ОУ ОР-07АН в схеме, хорошо экранированной от наводок и радиопомех.
б) ОУ ОР-07АН в схеме, хорошо экранированной от наводок и радиопомех.
Сравнение низкочастотных шумов2.20Сравнение низкочастотных шумов2.20
Сравнение низкочастотных шумов
2.20
Сравнение низкочастотных шумов
2.20
ОУ OPA27AJ в схеме, хорошо экранированной от наводок и радиопомех. (Изображены предельные уровни для ОРА27.)
ОУ ОРА27 в неэкранированной схеме при больших уровнях наводок в условиях лабораторного стенда. (Внешние термоэлектрические потенциалы значительно превышают шумы ОУ ОРА27.)
ОУ ОРА27 с теплоотводом и экраном, который защищает входные выводы от наводок. Условия измерения те же, что и в п. г. (Заметно улучшение.)
Экран модели U807HS поставляется фирмой Burr-Brown.
Рис.
ОРА111
Уровень входного сигнала о г -46 до -20 дБм.
е0 ~ 1200 мВ/мкВт.
Полоса пропускания видеосигнала до 50 кГц.
Квадратичный детекторрадиочастот с диодомШотки без смещения
юоо пф(лолистероловый)
II
-АМ—
1000 м
Пироэлектрические детекторы реагируют только на скорость изменения параметра (сигнал переменного тока).
Пироэлектрическийдетектор инфракрасногоизлучения
QPA111
10ОМ
Канальный усилительсканера длякомпьютеризованнойаксиальной томографии
Спад ~ 100 мкВ/сдов и тип канала полевого транзистора на
Для работы с отрицательными сигналами противоположные.
следует изменить полярность включения дио-
Пиковый детекторположительного сигнала с малым спадом входного напряжения
Рис, 2.21(вв)
0РА1110РА111Усилитель с высоким входнымсопротивлением (10м Ом)Усилитель с высоким входнымсопротивлением (10м Ом)Частота среза 1/6,28 RpCp = 0,16 Гц.Зарядочувствительный усилительпьезоэлектрическогопреобразователяЧастота среза 1/6,28 RpCp = 0,16 Гц.Зарядочувствительный усилительпьезоэлектрическогопреобразователяЧувствительность - 5 • 10® В/Вт.Схему необходимо тщательно экранировать.Чувствительность - 5 • 10® В/Вт.Схему необходимо тщательно экранировать.Чувствительный усилительдля фотодиодаЧувствительный усилительдля фотодиодаНапряжение сдвига не более 255 мкВ без дополнительной регулировки. Для частоты 50 Гц сопротивление резисторов, отмеченных звездочками, должно быть 3,16 и 6,37 МОм соответственно.Напряжение сдвига не более 255 мкВ без дополнительной регулировки. Для частоты 50 Гц сопротивление резисторов, отмеченных звездочками, должно быть 3,16 и 6,37 МОм соответственно.
0РА111
0РА111
Усилитель с высоким входнымсопротивлением (10м Ом)
Усилитель с высоким входнымсопротивлением (10м Ом)
Частота среза 1/6,28 RpCp = 0,16 Гц.
Зарядочувствительный усилительпьезоэлектрическогопреобразователя
Частота среза 1/6,28 RpCp = 0,16 Гц.
Зарядочувствительный усилительпьезоэлектрическогопреобразователя
Чувствительность - 5 • 10® В/Вт.
Схему необходимо тщательно экранировать.
Чувствительность - 5 • 10® В/Вт.
Схему необходимо тщательно экранировать.
Чувствительный усилительдля фотодиода
Чувствительный усилительдля фотодиода
Напряжение сдвига не более 255 мкВ без дополнительной регулировки. Для частоты 50 Гц сопротивление резисторов, отмеченных звездочками, должно быть 3,16 и 6,37 МОм соответственно.
Напряжение сдвига не более 255 мкВ без дополнительной регулировки. Для частоты 50 Гц сопротивление резисторов, отмеченных звездочками, должно быть 3,16 и 6,37 МОм соответственно.
Заградительный фильтрна частоту 60 Гц
ОРА111
Усиление в середине полосы пропускания 26 дБ.
Предусилитель для звукоснимателяс характеристикой RTAA
Перегрузка при ~ 0,1 мкВт на входе.Перегрузка при ~ 0,1 мкВт на входе.
Перегрузка при ~ 0,1 мкВт на входе.
Перегрузка при ~ 0,1 мкВт на входе.
Высокочувствительный (<1нВт)приемник волоконно-оптическойлинии для передачи данныхв манчестерском кодесо скоростью 9600 бод
ФНЧ второго порядкана частоту 0,6 Гц
ОРА111
Выход
Ау = -1010.
еп ~ 1,9 нВ/Гц1/2 ПрИ ю кГц.
Ширина полосы пропускания 30 кГц.
Произведение полосы пропускания на усиление 30,3 МГц.
Напряжение смещения Д V Я ±16 мкВ/°С.“
1ц = 10 пА макс.
Z.B ~ ю12 Ом, 30 пФ.
Приведены теоретические характеристики, достижимые с ОУ ОРАН IBM при некоррелированном случайном распределении их параметров.
N - каскадный усилительс параллельными входамидля снижения относительныхшумов усилителя на выходе
ОРА111
1^=1 nA.Усиление = 100.Ослабление синфазного сигнала ~ Юб дБ.1^=1 nA.Усиление = 100.Ослабление синфазного сигнала ~ Юб дБ.Rn « 1Q13 ом.Rn « 1Q13 ом.Коэффициент усиления дифференциального сигнала 1 + 2Rp/RG.Коэффициент усиления дифференциального сигнала 1 + 2Rp/RG.
1^=1 nA.
Усиление = 100.
Ослабление синфазного сигнала ~ Юб дБ.
1^=1 nA.
Усиление = 100.
Ослабление синфазного сигнала ~ Юб дБ.
Rn « 1Q13 ом.
Rn « 1Q13 ом.
Коэффициент усиления дифференциального сигнала 1 + 2Rp/RG.
Коэффициент усиления дифференциального сигнала 1 + 2Rp/RG.
Измерительный усилительсо входом на полевыхтранзисторах
(ВВ)(ВВ)Рис. 2.23
(ВВ)
(ВВ)
ТАА761С, TL071, TL074ТАА761С, TL071, TL074Избирательный усилительИзбирательный усилительИнвертирующий усилительс усилением 10
ТАА761С, TL071, TL074
ТАА761С, TL071, TL074
Избирательный усилитель
Избирательный усилитель
Усилитель разветвитель НЧ (f0 = 100 кГц)
Рис. 2.24
(TH)
LM193
Усилитель преобразователя
INA104
Используется усилитель тока ВВ3553 или 3329.
Выходной усилитель мощности
+ Vcc Звездочкой отмечен внутренний ОУ А4 или внешний усилитель (типа OPA27GZ или
Можно получить подавление синфазного сигнала более 130 дБ.
Многопетлевая обратная связь дает возможность регулирования подавления синфазного сигнала с помощью потенциометра.
Регулировка подавления синфазного сигнала
INAI 05
Ео = Ej + Е2 i 0,01 % макс.Ео = Ej + Е2 i 0,01 % макс.Прецизионный суммирующийусилительПрецизионный суммирующийусилитель
Ео = Ej + Е2 i 0,01 % макс.
Ео = Ej + Е2 i 0,01 % макс.
Прецизионный суммирующийусилитель
Прецизионный суммирующийусилитель
Ео = 2Ep
Погрешность коэффициента усиления не более 0,01%. Температурный дрейф коэффициента усиления 2 «10*® 1/°С.
Прецизионный усилитель с коэффициентом усиления 2
При напряжениях питания ±15 В допустимо входное напряжение ±20 В
Eoi= Ej/2 ± 0,01%.
Прецизионный усилительс коэффициентом усиления 1/2
Ео = Е2 ■ Е1
Погрешность коэффициента усиления 0,005%.
Коэффициент подавления синфазного сигнала 100 дБ.
Нелинейность передаточной характеристики 0,0002%.
Прецизионныйдифференциальный усилитель
INAI 05
Прецизионныйизмерительный усилитель
Для схем с малым внутренним сопротивлением источника сигнала наилучшие результаты в отношении шумов, напряжения сдвига и температурного дрейфа дает использование во входном каскаде ОУ ОРА37. При сопротивлении источника сигнала более 10 кОм шумы, вызванные входным током смещения ОУ ОРА37, начинают преобладать над собственным шумом ОУ. В таком случае
использование ОУ ОРА111 или сдвоенного ОРА2111 со входом на полевых транзисторах обеспечит низкие собственные шумы. В недорогих конструкциях следует использовать ОУ ОРА121 в пластмассовом корпусе. При конструировании электрометров используйте ОУ ОРА128.
Другие схемы на ОУ INA105 приведены в гл. 1 и 5.
Ар А2
Ri > Ом
R кОм
G
КОСС, дБ
!о max
Шумы на 1 кГц, нВ/Гц1^
ОРА37А
50,5
2,5
100
128
40пА
4
ОРА111В
202
10
100
ПО
1 пА
10
OPA128LM
202
10
100
118
38фА
38
СХЕМЫ НА СИЛЬНОТОЧНЫХ МОЩНЫХ ОУСХЕМЫ НА СИЛЬНОТОЧНЫХ МОЩНЫХ ОУ35723572
СХЕМЫ НА СИЛЬНОТОЧНЫХ МОЩНЫХ ОУ
СХЕМЫ НА СИЛЬНОТОЧНЫХ МОЩНЫХ ОУ
3572
3572
Обратная связь с таходатчиком
ii/v1N = (1 + R2/Rs)/R] = 1^
R2/R1 rs
Обратная связь по току
Обратная связь по напряжению
Программируемый источник питания
(ВВ)
Рис. 2.28
ОРА156А
Инвертирующий усилитель
Неинвертирующий буферныйкаскад
R3=R4=R1 II R2во избежание влияния тока смещения.RL II (R2 + RI) > 10 кОмво избежание перегрузки по току.
Неинвертирующий усилитель с переключаемыми входами
Усилительс переключаемым усилением
Av2 = -R6/R5,
R4 = R5 = R6
Rl II (R2 + RD II (R6 + R5) > 10 кОм
R5 = R7, R6 = R8, выбран капал 1: Vou|= = V-. R6/R5.
К4 = R2, Rl = R3, выбран канал 2: VQu = = VD] R2/RI.
Инвертирующий усилительс переключаемымивходами
Маломощный двухканальныидифференциальныйусилитель
ОРА201
Маломощный двухканальный измерительный усилитель
Vos < 1 МкВ/С- Дрейф 0,05 мкВ/°С.
Рис. 2.3J
Уход нулевого уровня ~1 мкВ/с относительно входного сигнала.
Усилительс автоматической коррекцией нуля
(ВВ)
ОРА2111
1МAV*1МAV*относи-относи-
1М
AV*
1М
AV*
относи-
относи-
Усиление на средней частоте 26 дБ.
Стереофонический предусилительс характеристикой RIAA
Усиление =-100.
VQS 5 5 мкВ.
Дрейф % 0,028 мкВ/°С.
Уход нулевого уровня <2мкВ/с тельно входного сигнала.
Усилитель с автоматической коррекцией нуля
СХЕМЫ НА ОУ
Инвертор с единичнымусилениемИнвертор с единичнымусилениемБуферный каскад с единичным усилениемБуферный каскад с единичным усилением
Инвертор с единичнымусилением
Инвертор с единичнымусилением
Буферный каскад с единичным усилением
Буферный каскад с единичным усилением
Инвертор с усилением 10Инвертор с усилением 10R, юсR, юсR» 3 кR» 3 к0101Сигнал ошибкиСигнал ошибкиИнвертор с усилением 100Инвертор с усилением 1001 пФ — 10 пФ1 пФ — 10 пФусилителяусилителя!|п = ±10В= t =45 нс!|п = ±10В= t =45 нсR» ЗкR» ЗкR, ’00R, ’00♦vcc-vM♦vcc-vM' HP SO82 2811Диоды на горячих носителях1 пФ — 15 пФВыход' HP SO82 2811Диоды на горячих носителях1 пФ — 15 пФВыходСхема измерения времениустановления выходного сигналаСхема измерения времениустановления выходного сигнала
Инвертор с усилением 10
Инвертор с усилением 10
R, юс
R, юс
R» 3 к
R» 3 к
01
01
Сигнал ошибки
Сигнал ошибки
Инвертор с усилением 100
Инвертор с усилением 100
1 пФ — 10 пФ
1 пФ — 10 пФ
усилителя
усилителя
!|п = ±10В
= t =45 нс
!|п = ±10В
= t =45 нс
R» Зк
R» Зк
R, ’00
R, ’00
♦vcc-vM
♦vcc-vM
' HP SO82 2811
Диоды на горячих носителях
1 пФ — 15 пФ
Выход
' HP SO82 2811
Диоды на горячих носителях
1 пФ — 15 пФ
Выход
Схема измерения времениустановления выходного сигнала
Схема измерения времениустановления выходного сигнала
3554
Пид со стороны размещения элементов. Заштрихованная область отображает сторону проводников.Все схемы оптимизированы для больших емкостных нагрузок (до 470 пФ).ОУ 3554 устойчив без частотной компенсации при коэффициенте усиления более 55 (CL < 100 пФ).Оптимальная длительность фронта иПид со стороны размещения элементов. Заштрихованная область отображает сторону проводников.Все схемы оптимизированы для больших емкостных нагрузок (до 470 пФ).ОУ 3554 устойчив без частотной компенсации при коэффициенте усиления более 55 (CL < 100 пФ).Оптимальная длительность фронта испада импульса равна 45 нс. При очень малых временах нарастания (10 - 20 нс) входной каскад может насыщаться, что приведет к уменьшению времени установления относительно оптимального.Звездочкой отмечены элементы, которые можно исключить, если схемы не предназначаются для работы с большими емкостными нагрузками.спада импульса равна 45 нс. При очень малых временах нарастания (10 - 20 нс) входной каскад может насыщаться, что приведет к уменьшению времени установления относительно оптимального.Звездочкой отмечены элементы, которые можно исключить, если схемы не предназначаются для работы с большими емкостными нагрузками.
Пид со стороны размещения элементов. Заштрихованная область отображает сторону проводников.
Все схемы оптимизированы для больших емкостных нагрузок (до 470 пФ).
ОУ 3554 устойчив без частотной компенсации при коэффициенте усиления более 55 (CL < 100 пФ).
Оптимальная длительность фронта и
Пид со стороны размещения элементов. Заштрихованная область отображает сторону проводников.
Все схемы оптимизированы для больших емкостных нагрузок (до 470 пФ).
ОУ 3554 устойчив без частотной компенсации при коэффициенте усиления более 55 (CL < 100 пФ).
Оптимальная длительность фронта и
спада импульса равна 45 нс. При очень малых временах нарастания (10 - 20 нс) входной каскад может насыщаться, что приведет к уменьшению времени установления относительно оптимального.
Звездочкой отмечены элементы, которые можно исключить, если схемы не предназначаются для работы с большими емкостными нагрузками.
спада импульса равна 45 нс. При очень малых временах нарастания (10 - 20 нс) входной каскад может насыщаться, что приведет к уменьшению времени установления относительно оптимального.
Звездочкой отмечены элементы, которые можно исключить, если схемы не предназначаются для работы с большими емкостными нагрузками.
Рис. 2.33Рис. 2.33Конструкция схемы измерениявремени установления выходногосигнала
Рис. 2.33
Рис. 2.33
(ВВ)
■■■
ОРА128
100к
5 В
9,5 к
—МЭ
Выход
••*'Смещение
di pH-датчик "
к/ 500 МОм -15 В
/\ (выходной
;- сигнал 50 мВ)
10 пФ
Выход
100 пФ
Усилитель
с высоким импедансом
(1015
Ом)
Частота среза = 1/6,28 Р„СГ = 0,16 Гн.
ео = -AQ/Cp.F
-Вход
О
10 к -vYW к
е
опт
Зарядочувствительный усилительдля пьезоэлектрическогопреобразователя
20? 1.
10' к
31
+ Вход
о
1„ ~ 100 фА
OMia
э
Усиление = 100 КОСС ~ н s дБ
Измерительный усилитель
25 к
25 к -АМ-
Дифферент циальный [ усилитель^
Выход
pin-фотодиод
» |0,01 мкФ
0,01 мкФ-
со входом на полевых
для биомедицинских исследований
R„ % 1015 Ом Дифференциальный коэффициент усиления 1+2Rf/Rg
транзисторах
Экран ю10
J
г
0М1Я
3
О/ мкФ
1+15 в
HI—। 0,1 мкФ
Чувствительность 5 х 108 В/Вг.
Схему необходимо хорошо экранировав
Конденсатор <1 пФ устраняет выбросы коэффициента усиления.
.10
- *5 В
Выход О
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
Измерительный усилитель представляет собой усилительный модуль с дифференциальным входом и замкнутой петлей обратной связи. Это схема, основная функция которой - точное усиление напряжения, приложенного к ее входам.
Идеальный измерительный усилитель реагирует только на разность двух входных сигналов и обладает чрезвычайно высоким импедансом между двумя входными выводами и между каждым выводом и землей. Выходное напряжение снимается относительно земли и равно произведению коэффициента усиления на разность напряжений между обоими входами (см. рис. 2.35а).
Коэффициент усиления G обычно устанавливается пользователем с помощью одного внешнего резистора. Такая модель имеет бесконечный входной импеданс, равное нулю выходное сопротивление, выходное напряжение, пропорциональное только разности входных напряжений (е2 - е^, точно известный коэффициент усиления и неограниченную полосу пропускания. Такой усилитель будет полностью подавлять компоненты сигнала, одинаковые для обоих входов (подавление синфазного сигнала) и не будет иметь дрейфа и сдвига уровня выходного сигнала.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
Желательно приблизиться, насколько это возможно, к характеристикам идеального измерительного усилителя. В следующих параграфах обсуждаются реальные характеристики измерительного усилителя.
Входной импеданс. Простая модель реального измерительного усилителя приведена на рис. 2.356. Импеданс Z[d представляет собой полное сопротивление дифференциального входа. Импеданс для синфазного сигнала Zicm представлен двумя равными компонентами, 2 Zicm - сопротивлениями между каждым входом и землей. Эти конечные сопротивления вносят в действующий коэффици
ент усиления погрешность, обусловленную нагрузкой внутреннего сопротивления источника сигнала. Измерительный усилитель нагружает источник сигнала импедансом 7- = = zd II Zicm. Если внутреннее сопротивление источника сигнала Ro = Rsl + Rs2, п°* грешность коэффициента усиления, вызванная влиянием этой нагрузки, будет определяться выражением
Погрешность коэффициента усиления =
= 1 - z/(Z + Rs) = R/(Zi + R? ~ to R /Z,
если Zf > Rf.
Идеальная модельизмерительного усилителя
Простая модель измерительногоусилителяв типчной конфигурацииПростая модель измерительногоусилителяв типчной конфигурации(ВВ)(ВВ)
Простая модель измерительногоусилителяв типчной конфигурации
Простая модель измерительногоусилителяв типчной конфигурации
(ВВ)
(ВВ)
Рис. 2.356
Если R$ = 10 кОм и Z, = 10 МОм, го погрешность коэффициента усиления равна 10 х 103/10 х 10° « 0,1 %.
Импеданс для синфазного сигнала по постоянному току Zlcm не зависит от коэффициента усиления. Дифференциальный входной импеданс по постоянному току Zid может меняться в зависимости от усиления. В спецификациях приводится наихудшее значение. Отличное от нуля выходное сопротивление усилителя также приводит к появлению погрешности коэффициента усиления, величина которой зависит от сопротивления нагрузки.
Нелинейность. Обеспечить линейность усиления более важно, чем точность коэффициента усиления, так как коэффициент усиления легко регулировать, устраняя погрешность коэффициента усиления. Нелинейность определяется как максимальное отклонение от наилучшим образом подогнанной прямой, выраженное в процентах от максимального размаха выходного сигнала.
Подавление синфазного сигнала. Как показано на рис. 2.356, выходное напряжение имеет два компонента. Один из них пропорционален дифференциальному входному напряжению ed = е2 - вр Второй компонент пропорционален синфазному входному напряжению. Синфазное напряжение, приложен
ное к входным выводам усилителя, определяется как Ест = е2 + е,/2. Оно может со- стоя>ь из некоторого синфазного напряжения в самом источнике, ест (как например, напряжение возбуждения мостовой схемы) и любого шумового напряжения еп между общими проводами источника сигнала и усилителя. Как видно на рис. 2.356, постоянная G представляет собой коэффициент дифференциального усиления (установленный внешним резистором). Постоянная G/KOCC представляет собой коэффициент усиления усилителя синфазного сигнала. КОСС (коэффициент ослабления синфазного сигнала) есть отношение дифференциального коэффициента усиления к коэффициенту усиления синфазного сигнала. Таким образом, КОСС пропорционален дифференциальному коэффициенту усиления и возрастает с ростом дифференциального коэффициента усиления G. Поэтому КОСС обычно определяется для максимального и минимального значений коэффициента усиления. Ослабление синфазного сигнала может быть выражено в децибелах: КОСС -(дБ) = 20 1g КОСС.
В идеальном измерительном усилителе составляющая выходного напряжения, вызванная синфазным сигналом, равна нулю. В реальных измерительных усилителях, несмотря на то что КОСС весьма высок, он, тем
не менее, не бесконечен и будет приводить к погрешности выходного - напряжения Есп1/КОСС х G.
Рассогласование импеданса источника сигнала. Если сопротивления источника сигнала рассогласованы, напряжение источника сигнала (ест + еп) и дифференциальный сигнал на входе усилителя делятся на входных сопротивлениях в синфазном режиме непропорционально. Такой сигнал рассогласования невозможно выделить из полезного сигнала. В схеме на рис. 2.356 при условии, что Rs2 = 0, R. = 1 кОм, ест + еп = 10 В и Zcm = 100 МОм, рассогласование, приведет к появлению напряжения е2 - в] = 10 В - - 10 В - 108/(108 + Ю3) = 10 В 103/(108+ + 103) ~ 10 В/10" ~ 0,1 мВ. Если диапазон входного сигнала ed равен 10 мВ, то погрешность составит 0,1 мВ/10 мВ = 1 % от полной шкалы. '
Напряжение сдвига и дрейф. Большинство измерительных усилителей является двухкаскадными устройствами - они состоят из входного каскада с регулируемым усилением и выходного каскада с постоянным усилением. Если V и VQ - напряжения сдвига во входном и выходном каскадах соответственно, то суммарное напряжение сдвига усилителя, приведенное ко входу, равно VJ + +V^G, где G - коэффициент усиления усилителя.
Начальное напряжение сдвига обычно устанавливается равным нулю и поэтому дрейф напряжения более существен, так как он не может быть равным нулю. Дрейф напряжения сдвига также имеет два компонента - один обусловлен входным каскадом усилителя, другой - выходным.
Когда усилитель работает при большом коэффициенте усиления, преобладает дрейф
входного каскада. При небольших коэффициентах усиления преобладает дрейф выходного каскада. Когда суммарный выходной дрейф приводится ко входу, эффективный дрейф входного напряжения меньше для малых коэффициентов усиления. Дрейф выходного напряжения также будет меньше при малых коэффициентах усиления. Если V1/T= = 2 мкВ/°С и NJT = 500 мкВ/°С, тогда при 65 °C напряжение сдвига будет равно
Е (RTI) =
= 40°С [2 мкВ/°С + 500 мкВ/°С/1(Ю0] == 40°С (2,5 мкВ/°С) = 0,1 мВ.
Если диапазон входного напряжения равен 10 мВ, то погрешность, вызванная дрейфом напряжения, составит 0,1 мВ/10 мВ = = 1 % полной шкалы.
Входные токи смещения и сдвига. Входные токи смещения - это токи, которые текут в (или из) каждом из двух входов усилителя. Это токи базы во входных каскадах па биполярных транзисторах и токи утечки в каскадах на полевых транзисторах. Токи сдвига представляют собой разность двух токов смещения.
Токи смещения, протекающие через сопротивление источника сигнала, будут создавать напряжения смещения на входе Е 2 = = R„ и Е . = R ,. Если R , = к . = В2osl Bl sisi $2
= к /2, то напряжение смещения на входе Eqs2 - Eqs[ = I х Rx/2. Это значение сдвига,- приведенное ко входу, можно сравнить непосредственно с входным напряжением, чтобы вычислить относительную погрешность. (Отметим, что источник сигнала должен иметь возвратный провод от общего провода блока питания, иначе Rs будет бесконечным и усилитель достигнет насыщения.)
Широкополосный измерительный усилитель со входом на полевых рис. 2.36транзисторах
INA110
Сверхвысокоточный измерительныйусилитель с малым временемустановления и входом на полевыхтранзисторах
Vour = AV„ G
Типовая схема включенияТиповая схема включения
Типовая схема включения
Типовая схема включения
Рекомендуемая конфигурацияпечатной платы для ОУ INA110
1 мкФ
О—II—
ЮМ5Х1ОО 12
100 мВ р-р
оЧН
1 мкФ
+ 15B
INA110
3
2
-15 В
-о
Vout
СО
Н,
Н,
ЮМ
01
Ц10М;
Dt
3М:
Рис. 2.38
Дифференциальный усилительсо входом по переменному токудля частот выше 0,016 Гц
+ 15 В
К Gin (Hj/H,)
INA110
-15 В
13 хю—
Х100--
16
Х200
11
Х500
3
2
Vout
—О 9
Наилучшие харак1сристики достигаются при взаимном согласовании фотодиодов Ш и D2.
Усилитель относительного сигнала фотоприемников (измеритель поглощения)
2
а ?’5
IS16
+ 15 В
INA110
2
-15 В
13
Х10р
13
Канал быстродействующейсканирующей системысбора данных с временемустановления сигнала 5 мксс погрешностью 0,01%
(ВВ,
Следует использовать механический пере-Следует использовать механический пере-4-15 В4-15 В
Следует использовать механический пере-
Следует использовать механический пере-
4-15 В
4-15 В
INA110
Измерительный усилитель с программируемым усилением(прецизионный неинвертируюший или инертирующий буферныйкаскад с усилением)
Напряжение шума 7 нВ/Гц*/2 Время установления 16 мкс.
Малошумящий измерительный усилитель с малым временем установленияи усилением 1000
Рис 2.38
INA110
Усилитель с трансформаторной
VoUT
-о
связью
Измерительный с незаземленным
усилитель источником
ние КОСС, вызванное распределенной емко- стью входных линий
сигнала
Измерительный усилитель скомпенсирующим буфернымкаскадом
INA110
Вход на полевых транзисторах позволяет обеспечить фильтрацию нижних частот с минимальным влиянием на точность по постоянному току.
Можно использовать сопротивления большей величины и конденсаторы меньшей емкости.
(ВВ)(ВВ)Рис. 2.38Рис. 2.38Рис. 2.39Рис. 2.39
(ВВ)
(ВВ)
Рис. 2.38
Рис. 2.38
Рис. 2.39
Рис. 2.39
Усилитель мостовой схемыс входным ФИЧ на частоту j Гц
(ВВ)■м(ВВ)■мМощный усилительс дифференциальным входом
(ВВ)
■м
(ВВ)
■м
INA110
I = AVm GG/10 кОм + 1/R).
11ри выходном токе от 0 до 20 мА R
50,25 Ом при AVin/G = 1 В.
КОСС зависит от взаимного согласования отношения сопротивлений внешних входных резисторов.
Буферизованный источник тока сдифференциальным входомна полевых транзисторах
Дифференциальный усилитель сдиапазоном синфазного напряжениядо 1000 В и единичным усилением
Усилитель с дифференциальнымвходом и диференциальнымвыходом
ГВ В)
■амеям*
INA110
Для частоты 50 Гц следует использовать резисторы сопротивлением 3,16 и 6,37 МОм. Добротность регулируется потенциометром 2 кОм.
Прецизионный усилительс усилением 10 и входнымфильтром-пробкой на частоту 60 Гц
Для малых напряжений и низких шумов резисторов RI = R2 = 20 кОм, DI - D4 - FDH300 (ток утечки 1 нА). Для повышенных напряжений и шумов резисторов RI = R2 = 100 кОм, D1-D4- 1N4117A (ток утечки 1 nA). Взаимное согласование постоянных времени на входах будет влиять на КОСС, но может быть оптимизировано подстройкой R1 или R2.
Измерительный усилительс защитой по входу,минимально ухудшающей точностьпо постоянному току
Калибровка ; 1, нуляКалибровка ; 1, нуляVhrq = 100МКВVhrq = 100МКВИзмерительный усилительдля электронных весовИзмерительный усилительдля электронных весовБыстродействующий входной каскад на полевых транзисторах позволяет получить большую пропускную способность при нескольких каналах практически без погрешности по постоянному току из-за токов смещения, взаимодействующих с сопротивлениями ключей и источника сигнала.
Калибровка ; 1, нуля
Калибровка ; 1, нуля
Vhrq = 100МКВ
Vhrq = 100МКВ
Измерительный усилительдля электронных весов
Измерительный усилительдля электронных весов
INA110
КодКодУсилениеУсилениеВремя установления до уровня 0,001 %
Код
Код
Усиление
Усиление
00
10
6 мкс
01
100
6 мкс
10
1000
12 мкс
Программируемый измерительный усилитель с цифровым управлениеми малым временем установления
1NA1101NA110
1NA110
1NA110
Усилитель термопары с компенсацией холодного спаяи входным ФНЧ (< 1 Гц)
Измерительный усилительИзмерительный усилитель
Измерительный усилитель
Измерительный усилитель
Быстро действуюй инвертирующий усилитель с высоким входным сопротивлением
Рис. 2.41 яимннямн
INA101
+ 15В
Активная регулировка выходного сдвига модульных измерительных усилителей
Рис. 2.42
Регулировка выходного сдвига,независимая от усиления
(ВВ)
INA101INA101
INA101
INA101
Типичныйизмерительный усилитель(INA101)
Номиналы всех резисторов 25 кОм.Номиналы всех резисторов 25 кОм.Недорогойизмерительныйусилитель с единичнымусилением (3627)
Номиналы всех резисторов 25 кОм.
Номиналы всех резисторов 25 кОм.
INA101
ИС измерительного усилителя в качестве ФВЧ с диференциальным входом
Рис. 2.44
(ВВ)
3656
ИС Burr-Brown 3556 в качестве высокоточного измерительного усилителяс КОСС = 160 дБ и диапазоном синфазного сигнала 3,5 кВ
МАЛОМОЩНЫЙ ВЫСОКОТОЧНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
Маломощный высокоточный измерительный усилитель INA102 предназначен для обработки сигналов в системах с малой потребляемой мощностью. Тонкопленочные резисторы обеспечивают высокую температурную и временную стабильность. Технология лазерной подгонки обеспечивает высокую точность коэффициента- усиления и большой КОСС, несмотря на то, что не используются дорогостоящие внешние компоненты. Благодаря этим особенностям ИС INA102 идеально подходит для автономных устройств с высоким уровнем сигнала.
ИС INA102 удобна в эксплуатации. Коэффициенты усиления 1, 10, 100 и 1000 можно получить простым соединением соответствующих выводов ИС. Без дополни гель- ной внешней регулировки при небольших коэффициентах усиления достигается дрейф усиления 5 х 10"6 1/°С. Когда требуется КОСС, больший паспортного значения, его легко подстроить, используя соответствующие выводы ИС. Кроме того, симметричная фильтрация может осуществляться в выходном каскаде.
ОБСУЖДЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК
Измерительные усилители являются усилительными модулями с замкнутой петлей обратной связи, которые представляют собой схему, правильно усиливающую напряжение, приложенное к ее выходам. Они реагируют главным образом на разность между входными сигналами и имеют очень высокий входной импеданс как для дифференциального, так и для синфазного сигналов. Цепи обратной связи в этом измерительном усилителе включены в кристалл ИС. При коэффициентах усиления 1, 10, 100 и 1000 никаких внешних резисторов для ИС INA102 не требуется.
ОУ, с другой стороны, представляет со
бой устройство с разомкнутой петлей обратной 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 получить такие же характеристики. При использовании ОУ часто приходится принимать компромиссные решения, когда нужно усиливать сигналы низкого уровня в присутствии синфазных напряжений, несмотря на то, что сохраняется высокий входной импеданс. На рис. 2.50а показана упрощенная модель измерительного усилителя, которая исключает многие проблемы.
ИС INA102
На рис. 2.46 показана упрощенная схема ИС INA102. Схема из трех ОУ используется, чтобы обеспечить требуемые характеристики измерительного усилителя. Кроме того, имеется ряд особенностей, обычно не реализуемых в ИС измерительных усилителей.
Входные буферные каскады А1 и А2 содержат схемы высококачественных усилителей с малым дрейфом. Усилители включены в неинвертирующей конфигурации, чтобы обеспечить высокое входное сопротивление <1010 Ом), требуемое во многих случаях применения измерительных усилителей. Напряжение сдвига и его температурная зависимость малы при интегральном исполнении и уменьшаются еще больше при лазерной подгонке.
Выходной каскад АЗ включен по схеме дифференциального усилителя с единичным усилением. Критической точкой этого каскада является взаимное согласование четырех
резисторов сопротивлением 20 кОм, которые используются для реализации различных функций. Эти резисторы изначально должны быть хорошо согласованы, и согласование должно сохраняться во времени и во всем диапазоне температур, чтобы поддерживался высокий коэффициент ослабления синфазного сигнала.
Все встроенные резисторы выполнены из тонких пленок нихрома непосредственно в ИС. Резисторы, критичные v номиналу, проходят лазерную подгонку, «гобы обеспечить высокую точность коэффициента усиления и подавление синфазного сигнала. Нихром обеспечивает временную и температурную стабильность и имеет превосходный температурный коэффициент сопротивления (ТКС) и его отслеживание. Этим обеспечивается точность коэффициента усиления и подавление синфазного сигнала, когда ИС INA102 работает в широком диапазоне температур.
INA102
Фильто
Регулировка сдвига
+ V„ -V Регулировка ее со КОСС
э
Выход
" ©
Общий
Рис. 2.46
(ВВ)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИС INA102
На рис. 2.46 показана простейшая схема ИС INA102. Выходное напряжение равно дифференциальному входному напряжению, умноженному на усиление.
Коэффициент усиления 1, 10, 100 или 1000 устанавливается надлежащим соединением выводов 2-7 ИС (см. табл. 2.1). Отметим, что при коэффициенте усиления 1000 специальный контроль усиления обеспечивает сохранение точности. Таким образом устраняется погрешность коэффициента усиления, обусловленная наличием внешних резистоов, включенных последовательно с внутренним низкоомным (40,04 Ом) резистором установки коэффициента усиления, хотя это требуется не всегда.
Промежуточные значения коэффициента усиления (между 1 и 10, 10 и 100 и 100 и 1000) можно получить подключением внешнего резистора между выводом 6 и выводами 2, 3 или 4 ИС соответственно (см. пример на рис. 2.54).
Коэффициент усиления определяется из выражения G = 1+40 kOm/Rg, где RG - суммарное сопротивление между двумя ин-
Таблица 2.1. Подключение выводов установки коэффициента усиления
Коэффиент усиления
Соединяемые выводы
1
6 и 7
10
2. 6 и 7
100
3, 6 и 7
1000
4 и 7
отдельно 5 и 6
вертирующими входами входных ОУ. При больших коэффициентах усиления, когда величина Rg становится малой, дополнительное сопротивление (например, контактов реле или соединителей) в цепи RG будет способствовать возникновению погрешности коэффициента усиления. Следует принять меры для минимизации этого эгЬАектл
INA102
Электрические питания 15 В,
характеристики при температуре окружающей среды +25° С, напряжении , и в схеме по рис. 2, если не указано иное
Параметр
УсловияINAI 02AGINA 102CG
мин. тип.макс. мин. тип.макс.
Усиление: Диапазон изменения, В/В
1
1000
*
*
Выражение для
G=l+40
определения G
к
Om/Rq1)
*
(точность
внешних элементов
20%)
Погрешность G
по постоянному току, %
G = 1
0,1
0,05
G = 10
0,1
0,05
G = 100
Тд = +25 С
0,25
0,15
G = 1000
0,75
0,5
G = 1
0,16
0,08
G = 10
ТА от Tmm
0,19
0,11
G = 100
ДО ^тах
0,37
0,21
G = 1000
0,93
0,62
Температурный
дрейф усиления.
10'6/° с
G = 1
10
5
G = 10
15
10
G = 100
20
15
G = 1000
30
20
Нелинейность
усиления по
постоянному
току, % от шкалы
G = 1
0,03
0,01
G = 10
0,03
0,01
G = 100
ТА = +25 °C
0,05
0,02
G = 1000
0,1
0,05
G = 1
0,045
0,015
G = 10
ТА 0Т Tmm
0,045
0,015
G = 100
до Ттм
0,075
0,03
G = 1000
0,15
0 1
Выходные параметры
Напряжение, В
R = 10±(IVcel
кОм-2,5)
*
*
Ток, мА
±1
*
(BE)мме
INA102
Параметр
УсловияINA102AGINA102CG
мин. тин.максмин. тип.макс.
Ток короткого замыкания, мА
2**
Выходной импеданс
при G=1000, Ом
0,1*
Входные параметры Напряжение сдиша, мкВ Начальный
гл т25°С±300 ±300/G±100±200/G
сдвиг 2, мкВ
Дрейф температуры, мкВ/° С’ Дрейф от напряжения питания, мкВ/В Временной дрейф напряжения сдвига, мкВ/месяц
±5±T0/G’±2±5/G
±40±30/G±10±20/G
±20±30/G*
Ток смещения Начальный ток смещения по каждому входу, нА
T от T
до Tmax m'±25 506
Температурный дрейф, нА/"° С
Дрейф от источника питания, нА/В
Дрейф начального тока сдвига от температуры, нА/с Начальный ток сдвита, нА
±0,1*
±0,1*
±2,5±15±2,5±10
±0,1
Сопротивчение.Ом пФ
Дифференциальное Синфазное
10ю 112*
1010 112*
Напряжение, В Диапазон, линейность КОСС, при разбалансе
TA OT T±(IVccl
№ Tmax-2'5)*
сопротивления источников сигнала, кОм G = 1 дБ
80949094
INA102
Параметр
Условия
INA102AG
1NA102CG
МИН.
ТИП.
макс. мин. тип.
макс.
G = 10 дБДо 60 Гц
G = 10 - 1000 дБ
Шумы:
Входное напряжение шума, мкВ
L от 0,01 до 10 Гц
Спектральная
плотность при G = 1000, нВ/Гц1/®
f0 = 10 Гц
fo = 100 Гц
Г = 1 кГц
Шумы входного
тока, пА
f от 0,01 до 10 Гц
Спектральная плотность, пА/Гц1^ f„ = ю Гц f = 100 Гц fo = 1 кГц
Динамические характеристики
Малосигнальная полоса пропускания по уровню ±3 дБ, кГц V = 0,1V ~outrms
G = 1
G = 10
G = 100
G = 1000
Малосигнальная
полоса пропускания при неравномерности
1 «Б- “ГцVou( = 0,lVrms
G = 1
G = 10
G = 100
G = 1000
Полоса пропускная на полной мощности, кГц
G от 1 до 100Voul = 10В,
Rl“= 10 кОм
Скорость нарастания выходного сигнала,^ощ™ *® ®’
В/мксRl= 10 кОм
Время установления,мкс для 0,1%, шаг 10 ВR,=10 кОш,
CL=100 пФ
80
80
2,4
0,15
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
0,2
90
90
♦
♦
♦
100 100
♦
♦
* ♦
♦
♦
* ♦ ♦
♦
*
*
Звездочкой отмечены значения параметров, совпадающие с INA102AG.Внутренние резисторы установки коэффициента усиления имеют абсолютное отклонение ±20%, однако их взаимное рассогласование составляет 50 х 1О'“/°С. Rq вносит дополнительную погрешность, если извнеЗвездочкой отмечены значения параметров, совпадающие с INA102AG.Внутренние резисторы установки коэффициента усиления имеют абсолютное отклонение ±20%, однако их взаимное рассогласование составляет 50 х 1О'“/°С. Rq вносит дополнительную погрешность, если извнеустанавливаются коэффициенты усиления, не равные 1, 10, 100 или 1000.Начальное напряжение сдвига всегда можно установить нулевым.При повышении температуры выходной ток ограничивается. В случае необходимости можно использовать буферный выходной каскад.устанавливаются коэффициенты усиления, не равные 1, 10, 100 или 1000.Начальное напряжение сдвига всегда можно установить нулевым.При повышении температуры выходной ток ограничивается. В случае необходимости можно использовать буферный выходной каскад.
Звездочкой отмечены значения параметров, совпадающие с INA102AG.
Внутренние резисторы установки коэффициента усиления имеют абсолютное отклонение ±20%, однако их взаимное рассогласование составляет 50 х 1О'“/°С. Rq вносит дополнительную погрешность, если извне
Звездочкой отмечены значения параметров, совпадающие с INA102AG.
Внутренние резисторы установки коэффициента усиления имеют абсолютное отклонение ±20%, однако их взаимное рассогласование составляет 50 х 1О'“/°С. Rq вносит дополнительную погрешность, если извне
устанавливаются коэффициенты усиления, не равные 1, 10, 100 или 1000.
Начальное напряжение сдвига всегда можно установить нулевым.
При повышении температуры выходной ток ограничивается. В случае необходимости можно использовать буферный выходной каскад.
устанавливаются коэффициенты усиления, не равные 1, 10, 100 или 1000.
Начальное напряжение сдвига всегда можно установить нулевым.
При повышении температуры выходной ток ограничивается. В случае необходимости можно использовать буферный выходной каскад.
INA102
ПараметрУсловия
INA102AG
макс.
МИН.
INA102CG тип.
макс.
МИН.
ТИП.
G =- 1
50
G = 100
360
*
G = 1000
для 0,01%, шаг 10 В
3300
*
G = 1
60
*
G = 100
500
*
G = 1000
4500
*
Энергетические .характеристики
Напряжение
питания, В
Диапазон напряжений
питания, В
±3,5
±15
18
Потребляемый^о~^
ток,3\ мкАТА or Т
до Ттах " “
±500
±750
*
Температурный диапазон, ° С
По спецификации
-25
+85
♦
РабочийRl>50 кОм
-25
+85
*
При хранении
-65
+150
*
(ВВ)
НЕОБЯЗАТЕЛЬНАЯ ПРОЦЕДУРА РЕГУЛИРОВКИНАПРЯЖЕНИЯ СДВИГА
Иногда желательно, чтобы входное и/или выходное напряжение сдвига было равно нулю, чтобы получить более высокую точность. Качество потенциометра будет влиять на результат, поэтому предпочтительны потенциометры с хорошей температурной стабильностью и механическими характеристиками.Способ балансировки напряжения сдвига показан на рис. 2.51. Регулировка R4 влияет только на напряжение сдвига входного каскада. Отметим, что условие балансировки будет нарушено, когда изменится коэффициент усиления. Кроме того, дрейф входногоИногда желательно, чтобы входное и/или выходное напряжение сдвига было равно нулю, чтобы получить более высокую точность. Качество потенциометра будет влиять на результат, поэтому предпочтительны потенциометры с хорошей температурной стабильностью и механическими характеристиками.Способ балансировки напряжения сдвига показан на рис. 2.51. Регулировка R4 влияет только на напряжение сдвига входного каскада. Отметим, что условие балансировки будет нарушено, когда изменится коэффициент усиления. Кроме того, дрейф входногокаскада составит приблизительно 0,31 мкВ/°С на 100 мкВ подстраиваемого напряжения входного сдвига. Поэтому, когда предполагается использование устройства в схемах управления, следует принять меры к устранению других источников напряжения сдвига. Скомпенсировать выходной сдвиг можно, подав через буферный усилитель напряжение относительно земли на вывод 10 ИС посредством элементов Ар Rp R2 и R3. Этот буфер ограничивает последовательное сопротивление в цепи вывода 10, что минимизирует ухудшение КОСС. Сопротивлениекаскада составит приблизительно 0,31 мкВ/°С на 100 мкВ подстраиваемого напряжения входного сдвига. Поэтому, когда предполагается использование устройства в схемах управления, следует принять меры к устранению других источников напряжения сдвига. Скомпенсировать выходной сдвиг можно, подав через буферный усилитель напряжение относительно земли на вывод 10 ИС посредством элементов Ар Rp R2 и R3. Этот буфер ограничивает последовательное сопротивление в цепи вывода 10, что минимизирует ухудшение КОСС. Сопротивление
Иногда желательно, чтобы входное и/или выходное напряжение сдвига было равно нулю, чтобы получить более высокую точность. Качество потенциометра будет влиять на результат, поэтому предпочтительны потенциометры с хорошей температурной стабильностью и механическими характеристиками.
Способ балансировки напряжения сдвига показан на рис. 2.51. Регулировка R4 влияет только на напряжение сдвига входного каскада. Отметим, что условие балансировки будет нарушено, когда изменится коэффициент усиления. Кроме того, дрейф входного
Иногда желательно, чтобы входное и/или выходное напряжение сдвига было равно нулю, чтобы получить более высокую точность. Качество потенциометра будет влиять на результат, поэтому предпочтительны потенциометры с хорошей температурной стабильностью и механическими характеристиками.
Способ балансировки напряжения сдвига показан на рис. 2.51. Регулировка R4 влияет только на напряжение сдвига входного каскада. Отметим, что условие балансировки будет нарушено, когда изменится коэффициент усиления. Кроме того, дрейф входного
каскада составит приблизительно 0,31 мкВ/°С на 100 мкВ подстраиваемого напряжения входного сдвига. Поэтому, когда предполагается использование устройства в схемах управления, следует принять меры к устранению других источников напряжения сдвига. Скомпенсировать выходной сдвиг можно, подав через буферный усилитель напряжение относительно земли на вывод 10 ИС посредством элементов Ар Rp R2 и R3. Этот буфер ограничивает последовательное сопротивление в цепи вывода 10, что минимизирует ухудшение КОСС. Сопротивление
каскада составит приблизительно 0,31 мкВ/°С на 100 мкВ подстраиваемого напряжения входного сдвига. Поэтому, когда предполагается использование устройства в схемах управления, следует принять меры к устранению других источников напряжения сдвига. Скомпенсировать выходной сдвиг можно, подав через буферный усилитель напряжение относительно земли на вывод 10 ИС посредством элементов Ар Rp R2 и R3. Этот буфер ограничивает последовательное сопротивление в цепи вывода 10, что минимизирует ухудшение КОСС. Сопротивление
более 0,1 Ом приведет к ухудшению ослабления синфазного сигнала до уровня ниже 100 дБ. Необходимо сохранять это сопротивление низким.Важно не превышать динамический диапазон входного усилителя. Усиленный дифференциальный входной сигнал и его соответствующее синфазное напряжение не должны вызывать на выходе усилителей Aj иболее 0,1 Ом приведет к ухудшению ослабления синфазного сигнала до уровня ниже 100 дБ. Необходимо сохранять это сопротивление низким.Важно не превышать динамический диапазон входного усилителя. Усиленный дифференциальный входной сигнал и его соответствующее синфазное напряжение не должны вызывать на выходе усилителей Aj иА2 напряжение более +12 В при напряжении источников питания + 15 В, иначе режим работы будет нелинейным. Для защиты от повышенной влажности, особенно при большом коэффициенте усиления можно использовать изолирующий состав. Токи, протекающие через выводы коррекции сдвига, необходимо минимизировать.А2 напряжение более +12 В при напряжении источников питания + 15 В, иначе режим работы будет нелинейным. Для защиты от повышенной влажности, особенно при большом коэффициенте усиления можно использовать изолирующий состав. Токи, протекающие через выводы коррекции сдвига, необходимо минимизировать.
более 0,1 Ом приведет к ухудшению ослабления синфазного сигнала до уровня ниже 100 дБ. Необходимо сохранять это сопротивление низким.
Важно не превышать динамический диапазон входного усилителя. Усиленный дифференциальный входной сигнал и его соответствующее синфазное напряжение не должны вызывать на выходе усилителей Aj и
более 0,1 Ом приведет к ухудшению ослабления синфазного сигнала до уровня ниже 100 дБ. Необходимо сохранять это сопротивление низким.
Важно не превышать динамический диапазон входного усилителя. Усиленный дифференциальный входной сигнал и его соответствующее синфазное напряжение не должны вызывать на выходе усилителей Aj и
А2 напряжение более +12 В при напряжении источников питания + 15 В, иначе режим работы будет нелинейным. Для защиты от повышенной влажности, особенно при большом коэффициенте усиления можно использовать изолирующий состав. Токи, протекающие через выводы коррекции сдвига, необходимо минимизировать.
А2 напряжение более +12 В при напряжении источников питания + 15 В, иначе режим работы будет нелинейным. Для защиты от повышенной влажности, особенно при большом коэффициенте усиления можно использовать изолирующий состав. Токи, протекающие через выводы коррекции сдвига, необходимо минимизировать.
INA102
Предполагается, что информация, приведенная здесь, достоверна, однако фирма Burr-Brown не берет на себя ответственность за неточности или неполноту информации. Burr-Brown не несет ответственности за использование этой информации, потребитель пользуется ею исключительно на свой страхПредполагается, что информация, приведенная здесь, достоверна, однако фирма Burr-Brown не берет на себя ответственность за неточности или неполноту информации. Burr-Brown не несет ответственности за использование этой информации, потребитель пользуется ею исключительно на свой страхи риск. Цены и технические характеристики изменяются без уведомления. Никаких патентных прав или лицензий на любую описанную здесь схему третьей стороне не предоставляется. Burr-Brown не гарантирует долговечность изделий фирмы в составе устройств и/или систем.и риск. Цены и технические характеристики изменяются без уведомления. Никаких патентных прав или лицензий на любую описанную здесь схему третьей стороне не предоставляется. Burr-Brown не гарантирует долговечность изделий фирмы в составе устройств и/или систем.
Предполагается, что информация, приведенная здесь, достоверна, однако фирма Burr-Brown не берет на себя ответственность за неточности или неполноту информации. Burr-Brown не несет ответственности за использование этой информации, потребитель пользуется ею исключительно на свой страх
Предполагается, что информация, приведенная здесь, достоверна, однако фирма Burr-Brown не берет на себя ответственность за неточности или неполноту информации. Burr-Brown не несет ответственности за использование этой информации, потребитель пользуется ею исключительно на свой страх
и риск. Цены и технические характеристики изменяются без уведомления. Никаких патентных прав или лицензий на любую описанную здесь схему третьей стороне не предоставляется. Burr-Brown не гарантирует долговечность изделий фирмы в составе устройств и/или систем.
и риск. Цены и технические характеристики изменяются без уведомления. Никаких патентных прав или лицензий на любую описанную здесь схему третьей стороне не предоставляется. Burr-Brown не гарантирует долговечность изделий фирмы в составе устройств и/или систем.
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ
Напряжение питания
±18 В
Температура припоя
Диапазон входного
+v
~ сс
(пайка в течение 10 с)
+300 ° С
напряжения
Продолжительность
Рабочий температурный
короткого замыкания
диапазон
Температурный диапазон
от -25 до
+85 ° С
по выходу
Непрерывная на землю
при хранении
от -65 до
+150 ° С
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗА
Номер основной модели изделияINA102
Код качественных параметровх А,
С от -25 до +85°C
Код типа корпусаg
G - 16-выводной, герметичный с двухрядным расположением выводов INA102AG, INA102CG
- О^лций- Выход- +vcc- Фильтр- Отрицательный вход- Положительный вход- Регулировка сдвига- О^лций- Выход- +vcc- Фильтр- Отрицательный вход- Положительный вход- Регулировка сдвига
- О^лций
- Выход
- +vcc
- Фильтр
- Отрицательный вход
- Положительный вход
- Регулировка сдвига
- О^лций
- Выход
- +vcc
- Фильтр
- Отрицательный вход
- Положительный вход
- Регулировка сдвига
НАЗНАЧЕНИЕ ВЫВОДОВ
- Регулировка сдвига
- Усиление х 10
- Усиление х 100
- Усиление х 1000
- Контроль усиления х 1000
- Контроль усиления
- Установка усиления
- Подстройка КОСС
INA102
КОНСТРУКЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Номера выводов приведены только для справки. Номера могут не маркироваться на корпусе ИС. Пайка на плату с допуском 0,25 мм по высоте.
Поверхность печатной платы
Размер, мм
Размер, мм
Мин.
Макс.
Мин.
Макс.
А
20,07
20,57
I
0,20
0,30
С
2,67
4,32
К
3,05
6,10
D
0,38
0,53
L
7,62
базовый
F
1,22
1,52
М
10
G
2,54
базовый
N
0,64
1,52
Н
0,76
1,78
(ВВ)
INA102
Приведенные ниже характеристики соответствуют рабочей температуре +25 ° С оговорено иное.
Зависимость КОССот рассогласованиясопротивленийисточника сигнала
Зависимостькоэффициентаусиления от частоты
ЗависимостьКОСС от частоты
INA102INA102Напряжение питания, ВНапряжение питания, ВИмпульсная характеристикаИмпульсная характеристикаИзменение входного напряжения сдвига от времени прогреваИзменение входного напряжения сдвига от времени прогрева
INA102
INA102
Напряжение питания, В
Напряжение питания, В
Импульсная характеристика
Импульсная характеристика
Изменение входного напряжения сдвига от времени прогрева
Изменение входного напряжения сдвига от времени прогрева
Зависимостьпотребляемого токаот напряжения источникапитания
Усиление, В/В
усиленияусиления
усиления
усиления
Зависимость времени установлениясигнала от коэффициента
Зависимость амплитуды шумовогонапряжения от коэффициентаусиления
Зависимость шумового напряженияот частоты
маминне**™^^ IHl,-.-UI шишиimini——п
INA102
В ИС INAI 02 усиление 1, 10, 100 и 1000 программируется соответствующим подключением выводов. В схеме 2.50,а усиление
равно 1, шунтирующие конденсаторы - танталовые.
Эквивалентная схема измерительного усилителя
(ВВ)(ВВ)Рис. 2.50
(ВВ)
(ВВ)
aenwwHBt
INA102
Подстраивается до получения на выходенапряжения не более ±15 мВ.
Дополнительная балансировканапряжения сдвига
INA 102
Подать на оба входа синфазное напряжение.
Отрегулировать потенциометр до полу-
чения
нулю.
на выходе напряжения, близкого к
Рис. 2.52
Дополнительная схема для внешней подстройки КОСС
(ВВ)
INA102
ИС INA102 заменяет классический измерительный усилитель на трех ОУ.
Усиление дифференциальных сигналов с резистивной мостовой схемы
IBBI
INA102
Датчик или аналоговый сигнал
Y - один из выводов 2, 3 или 4.
Ry ~ 4,4 кОм, 404 или 40 Ом для коэффициентов усиления 10, 100 или 1000 соответственно.
Дрейф усиления будет выше, чем приведенный в спецификации, только для внутренних резисторов.
Рис. 2.54Рис. 2.54INA102INA102
Рис. 2.54
Рис. 2.54
INA102
INA102
Усиление гальванически развязанного аналогового сигналас использованием внешней установки коэффициента усиления
(ВВ)
Изолированный усилитель термопары с компенсациией холодного спая
Рис. 2.55
INAI 02
Eout ~ 1 В (размах) к изолированному усилителю.
Усилитель ЭКГ или предусилитель для записи биологических сигналов
Рис. 2.56
INA102
Eout равно половине напряжения источника питания +4,5 В.
Маломощный измерительный усилительс однополярным источником питания
INA102INA102
INA102
INA102
Вывод контроля усиления xlOOO не ис- литсля 3656 изолированный источник пита- пользуется для упрощения коммутации схе- ния не требуется
мы. При использовании изолированного уси-
(ВВ)(ВВ)Прецизионный изолированный измерительный усилитель
(ВВ)
(ВВ)
Рис. 2.58
INA102
Каналы 0 и '1 можно использовать для сдвига и калибровки коэффициента усиления автоматической балансировки напряжения соответственно
Многоканальный прецизионный измерительный усилительс программируемым усилением
Защитные диоды - FDH300 (с малыми токами утечки).
Измерительный усилитель на ИС INA102 и PGA102с программируемым усилением
Рис. 2.60Рис. 2.60(ВВ)(ВВ)
Рис. 2.60
Рис. 2.60
(ВВ)
(ВВ)
Передатчик сигнала измерительного моста от 4 до 20 мА на основе измерительного усилителя с однополярным источником питания
INA 102
Компенсатор сопротивления заземляющего провода
Рис. 2.62INA102Рис. 2.62INA102(ВВ)(ВВ)
Рис. 2.62
INA102
Рис. 2.62
INA102
(ВВ)
(ВВ)
Усиление вдвое больше, чем у одной ИС INA. Общее усиление 200
Усилитель с дифференциальными входом и выходом
INA102
л+15В
S4ЗамкнутЗамкнутS4ЗамкнутЗамкнут
S4
Замкнут
Замкнут
S4
Замкнут
Замкнут
Управление
О
I
S1
Замкнут
Разомкнут
S2
Замкнут
Разомкнут
S3
Разомкнут
Замкнут
S5
Замкнут
Разомкнут
Режим
Авто- балансировка
Усиление cm нала
(ВВ)(ВВ)
(ВВ)
(ВВ)
2б4Схема измерительного усилителя с автоматической балансировкой
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ
ИС JNA1O2 обеспечивает качественную фильтрацию с помощью одного внешнего конденсатора, включенного между выводами 11 и 13 ИС Этот однополосный фильтр можно использовать для устранения шумов вне полосы частот сигнала, но при этом ухудшается ослабление синфазного сигнала по переменному току.
Когда важно сохранить ослабление синфазного сигнала по переменному току (осо
бенно на частоте 50 Гц), следует использовать два конденсатора. Дополнительный конденсатор подключается между выводами 8 и 10 ИС. При этом баланс импедансов в выходном каскаде сохраняется. Один из этих конденсаторов при необходимости можно сделать подстроечным для получения максимального КОСС. Отметим, что согласование их отношения оказывает влияние на температурную зависимость КОСС.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ РЕГУЛИРОВКА КОСС
ИС INA102 гарантирует высокий КОСС благодаря лазерной подгонке ее элементов при изготовлении. Однако в случае необходимости можно включить последовательно с выводом 10 небольшое сопротивление для повышения КОСС. В зависимости от харак
тера внутреннего рассогласования может потребоваться либо положительное, либо отрицательное сопротивление. Схема, показанная на рис. 2.52, работает в качестве биполярного потенциометра и позволяет легко регулировать КОСС.
ТИПИЧНЫЕ ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ
Измерительные усилители чаще всего используются для усиления слабых дифференциальных сигналов от мостовых схем и таких преобразователей, как тензодатчики, термопары и термометры сопротивления. К важным параметрам относятся ослабление синфазного сигнала (дифференциальное подавление синфазного напряжения смещения и шумов, см. рис. 2.50,а), входной импеданс напряжение сдвига и дрейф, стабиль- ность.коэффициента усиления, линейность и уровень шумов. Все это ИС INA102 обеспечивает с высокой точностью при на удивление малом токе потребления. Однако при
больших коэффициентах усиления (> 10) и при больших сопротивлениях источника сигнала (> 100 кОм) ток смещения может вызвать значительное напряжение сдвига на выходе. Это может привести к насыщению выходного каскада, если сопротивление источника сигнала не разделить, например, используя на входе две цепи по 500 кОм вместо одной несбалансированной 1 МОм. Входной 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.
УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ГРОМКОГОВОРЯЩИХ СВЯЗНЫХ УСТРОЙСТВ
ИС ТЕА7031 в 28-выводном корпусе с двухрядным расположением выводов специально разработана для использования в качестве усилителя громкоговорителя.
В ИС включены следующие узлы:
Усилитель громкоговорителя.
Система устранения акустической обратной связи.
Источник питания микрокомпьютера.
Импульсный стабилизатор.
Эти узлы электрически разделены и могут использоваться независимо. Одним из примеров применения ИС является телефонный 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 1,5 мА без выходного сигнала.
Большой размах выходного напряжения: 3 В на 50-омном громкоговорителе.
Коэффициент усиления программируется
линейно или ступенями по 6 дБ.
Когда требуется выходная мощность больше, чем мощность источника питания, система АРУ во избежание искажений снизит усиление.
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНАЯ СИСТЕМАУСТРАНЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
Настраивается в соответствии с механи- другие сигналы, предотвращая таким образом ческой обратной связьювыключение усилителя в присутствии фоно-
Оригинальная система различает речь и вых шумовых сигналов помещения.
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА
Напряжение постоянною тока от 2 до Сигнал обнаружения вызова позволяет 5 В.использовать схему в качестве звонка теле-
Имеются сигналы сброса и останова.фонного аппарата.
ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР
Работает при малых напряжениях питания.
Если схема питается от высоковольтного источника, например, 24 В (такое напряжение обычно используется в случае приема сигнала вызова), обусловленный высоким входным сопротивлением схемы ток будет
недостаточен для удовлетворительной работы схемы. В этом случае встроенный импульсный стабилизатор будет преобразовывать имеющееся высокое напряжение в низкое напряжение, например, 3 В и обеспечит ток, требующийся для высокоэффективной работы схемы.
ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ
Позволяет использовать схему в качестве вызывного звонка.
Преобразует высокое напряжение в сильный ток, необходимый для громкоговорителя и питания ИС. Таким образом, одна и та же схема может использоваться и как усилитель речевого сигнала, и как усилитель вызывного сигнала.
Когда импульсный стабилизатор работает правильно и источник питания микроконтрл- лера удовлетворяет требованиям, схема передаст активный сигнал обнаружения вызова микроконтроллеру, заставляя его генерировать мелодичный сигнал, который в этом случае вырабатывается внутри ИС ТЕА7О31 и поступает на громкоговоритель.
ТЕА7031
- База внешнего рпр-транзистора
- Вход стабилизатора напряжения
- VZ1
- Регулировка V^j
- Регулировка V^
- Общий 1
- Фильтр АРУ
- Микрофонный вход 1
- Микрофонный вход 2
- Фильтр подавления акустической обратной связи 1
- Фильтр подавления акустической обратной связи 2
С' [2 Сз [4
С з
С 3
С 7 С в
С з С 10 С ч С 17 t 13 С 14
28 3
27 3
25 ]
25 3
2« 3
23 3
22 3
21 3
20 ]
18 3
'« 3
'7 3
,= 3
15 3
- Вход головного телефона
- Питание микроконтроллера
- Регулировка питания микроконтроллера
- Общий 2
- Сброс
- Останов
- Вход вызывного сигнала
20 - Выход громкоговорителя 1
21 "
22 - Выход громкоговорителя 2
23 - Общий 3
24 - Регулировка усиления 1
25 - Регулировка усиления 2
26 - Включение/выключение
27 - Обнаружение вызова
28 - Вход источника питания вызова
Назначение выводов
Схема телефонного аппарата
УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ОТКЛОНЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ЭЛТ
Для того, чтобы получить как можно более близкие к идеальным характеристики, при комплексной нагрузке, к сильноточному широкополосному ОУ L165 подключают комплементарный выходной каскад на ДМОП- транзисторах. ДМОП-транзисторы превосходно изолируют нагрузку от источника токаДля того, чтобы получить как можно более близкие к идеальным характеристики, при комплексной нагрузке, к сильноточному широкополосному ОУ L165 подключают комплементарный выходной каскад на ДМОП- транзисторах. ДМОП-транзисторы превосходно изолируют нагрузку от источника токаИС L165. Размах входного сигнала 0,5 В создает на выходе колебания амплитудой + 10 В при токе 8 А. Сигнал обратной связи снимается с заземленного резистора 0,06 Ом, включенного последовательно с отклоняющей катушкой.ИС L165. Размах входного сигнала 0,5 В создает на выходе колебания амплитудой + 10 В при токе 8 А. Сигнал обратной связи снимается с заземленного резистора 0,06 Ом, включенного последовательно с отклоняющей катушкой.
Для того, чтобы получить как можно более близкие к идеальным характеристики, при комплексной нагрузке, к сильноточному широкополосному ОУ L165 подключают комплементарный выходной каскад на ДМОП- транзисторах. ДМОП-транзисторы превосходно изолируют нагрузку от источника тока
Для того, чтобы получить как можно более близкие к идеальным характеристики, при комплексной нагрузке, к сильноточному широкополосному ОУ L165 подключают комплементарный выходной каскад на ДМОП- транзисторах. ДМОП-транзисторы превосходно изолируют нагрузку от источника тока
ИС L165. Размах входного сигнала 0,5 В создает на выходе колебания амплитудой + 10 В при токе 8 А. Сигнал обратной связи снимается с заземленного резистора 0,06 Ом, включенного последовательно с отклоняющей катушкой.
ИС L165. Размах входного сигнала 0,5 В создает на выходе колебания амплитудой + 10 В при токе 8 А. Сигнал обратной связи снимается с заземленного резистора 0,06 Ом, включенного последовательно с отклоняющей катушкой.
VN1210N1, VP1210N1
(SU)(SU)
(SU)
(SU)
Рис. 2.67
УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫС ЭФФЕКТИВНОЙ МОЩНОСТЬЮ 125 ВТ
Основные достоинства этой схемы - простота и малые габариты. Сдвоенный ОУ в режиме инвертирующего усилителя обеспечивает усиление 26 дБ и размах выходного сигнала ±19 В между выводами 1 и 7 при полосе частот 100 кГц для большого сигнала. Мостовой выходной каскад на ДМОП- транзисторах с каналами п- и р- типов обеспечивает ток более 7 А на нагрузке 4 Ом. Максимальная мощность, рассеиваемаяОсновные достоинства этой схемы - простота и малые габариты. Сдвоенный ОУ в режиме инвертирующего усилителя обеспечивает усиление 26 дБ и размах выходного сигнала ±19 В между выводами 1 и 7 при полосе частот 100 кГц для большого сигнала. Мостовой выходной каскад на ДМОП- транзисторах с каналами п- и р- типов обеспечивает ток более 7 А на нагрузке 4 Ом. Максимальная мощность, рассеиваемаятранзистором, равна 40 Вт на устройство, что позволяет использовать корпуса типа ТО-3. Этот усилитель обеспечивает перегрузочные характеристики как у лампового усилителя при малом коэффициенте нелинейных искажений. Кроме того, это устройство хорошо работает на постоянном и переменном токе и в схемах с трансформаторной связью.транзистором, равна 40 Вт на устройство, что позволяет использовать корпуса типа ТО-3. Этот усилитель обеспечивает перегрузочные характеристики как у лампового усилителя при малом коэффициенте нелинейных искажений. Кроме того, это устройство хорошо работает на постоянном и переменном токе и в схемах с трансформаторной связью.
Основные достоинства этой схемы - простота и малые габариты. Сдвоенный ОУ в режиме инвертирующего усилителя обеспечивает усиление 26 дБ и размах выходного сигнала ±19 В между выводами 1 и 7 при полосе частот 100 кГц для большого сигнала. Мостовой выходной каскад на ДМОП- транзисторах с каналами п- и р- типов обеспечивает ток более 7 А на нагрузке 4 Ом. Максимальная мощность, рассеиваемая
Основные достоинства этой схемы - простота и малые габариты. Сдвоенный ОУ в режиме инвертирующего усилителя обеспечивает усиление 26 дБ и размах выходного сигнала ±19 В между выводами 1 и 7 при полосе частот 100 кГц для большого сигнала. Мостовой выходной каскад на ДМОП- транзисторах с каналами п- и р- типов обеспечивает ток более 7 А на нагрузке 4 Ом. Максимальная мощность, рассеиваемая
транзистором, равна 40 Вт на устройство, что позволяет использовать корпуса типа ТО-3. Этот усилитель обеспечивает перегрузочные характеристики как у лампового усилителя при малом коэффициенте нелинейных искажений. Кроме того, это устройство хорошо работает на постоянном и переменном токе и в схемах с трансформаторной связью.
транзистором, равна 40 Вт на устройство, что позволяет использовать корпуса типа ТО-3. Этот усилитель обеспечивает перегрузочные характеристики как у лампового усилителя при малом коэффициенте нелинейных искажений. Кроме того, это устройство хорошо работает на постоянном и переменном токе и в схемах с трансформаторной связью.
VN1106N1, VP1206N1
О-24 ВО-24 В
О
-24 В
О
-24 В
(SU)(SU)
(SU)
(SU)
Рис. 2.6 8
ГЕНЕРАТОРЫ, ТАЙМЕРЫ,СЧЕТЧИКИ,СХЕМЫ СИНХРОНИЗАЦИИ,У МНОЖИТЕЛИ/ДЕЛИТЕЛИ
-V/z<~>XV—
Прецизионный генератор колебаний/ГУНПростейший генератор с насыщающимся сердечникомПрецизионный квадратурный генератор
Таймер 555
Таймер 556
Мощный таймер со сбросом
Прецизионный программируемый лабораторный КМОП-таймер[аломощный интервальный таймер, программируемый микропроцессоромСчетчики
Четырехквадрантный аналоговый перемножитель
Недорогой многофункциональный преобразователь
ПРЕЦИЗИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР КОЛЕБАНИЙ/ГУН
Генератор колебаний ICL8038 представляет собой монолитную ИС, способную производить с высокой точностью синусоидальные, прямоугольные, треугольные, пилообразные 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 частотыГенератор колебаний ICL8038 представляет собой монолитную ИС, способную производить с высокой точностью синусоидальные, прямоугольные, треугольные, пилообразные 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 частотыможно реализовать внешним источником напряжения. ИС ICL8038 производится по улучшеной мололитной технологии с использованием диодов Шотки и тонкопленочных резисторов, выходные характеристики ее стабильны в широком диапазоне температур и напряжений питания. Такие устройства можно включать в схемы ФАПЧ для снижения температурного дрейфа до менее 2,5 х 10"^ 1/°С.можно реализовать внешним источником напряжения. ИС ICL8038 производится по улучшеной мололитной технологии с использованием диодов Шотки и тонкопленочных резисторов, выходные характеристики ее стабильны в широком диапазоне температур и напряжений питания. Такие устройства можно включать в схемы ФАПЧ для снижения температурного дрейфа до менее 2,5 х 10"^ 1/°С.
Генератор колебаний ICL8038 представляет собой монолитную ИС, способную производить с высокой точностью синусоидальные, прямоугольные, треугольные, пилообразные 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
Генератор колебаний ICL8038 представляет собой монолитную ИС, способную производить с высокой точностью синусоидальные, прямоугольные, треугольные, пилообразные 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 напряжения. ИС ICL8038 производится по улучшеной мололитной технологии с использованием диодов Шотки и тонкопленочных резисторов, выходные характеристики ее стабильны в широком диапазоне температур и напряжений питания. Такие устройства можно включать в схемы ФАПЧ для снижения температурного дрейфа до менее 2,5 х 10"^ 1/°С.
можно реализовать внешним источником напряжения. ИС ICL8038 производится по улучшеной мололитной технологии с использованием диодов Шотки и тонкопленочных резисторов, выходные характеристики ее стабильны в широком диапазоне температур и напряжений питания. Такие устройства можно включать в схемы ФАПЧ для снижения температурного дрейфа до менее 2,5 х 10"^ 1/°С.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Малый дрейф частоты в зависимости от температуры 2,5 х 10'4 1/°С.
Независимые выходы синусоидальных, прямоугольных и треугольных колебаний.
Малые искажения 1% (синусоидальный сигнал)._
Высокая линейность 0,1% (треугольный сигнал).
Широкий диапазон частот от 0,001 Гц до 300 кГц.
Регулируемый коэффициент заполнения от 2 до 98%.
Высокий уровень выходных сигналов - от 'ГГЛ до 28 В.
Простота в применении. Требуется лишь несколько внешних компонентов.
ICL8038
Функциональная схема
14
131
- Регулировка синусоиды
- Выход синусоиды
- Выход треугольного сигнала
- Регулировка коэффициента заполнения.
- Регулировка частоты
- V+
- Смещение ЧМ
- Вход качания частоты ЧМ
- Выход прямоугольного сигнала
- Времязадающий конденсатор
- V- или общий
- Регулировка синусоиды.
- Не подключен
- Не подключен
Назначение выводов
Определение терминов
Напряжение питания (Vsupply^' Полное напряжение питания между выводами V+ и V-.
Ток потребления. Ток, требуемый устройству при работе от источника питания, за исключением токов нагрузки и токов, протекающих через резисторы R^ и Ry.
Диапазон частот. Диапазон частот для прямоугольного выходного сигнала, при котором гарантируется работа схемы.
Диапазон изменения частоты при ЧМ. Отношение максимальной частоты к минимальной, которое можно получить, прикладывая напряжение модуляции к выводу 8. Для правильной работы напряжение модуляции должно быть в диапазоне
(2/3)Vsupply + 2 В < V^ggp < Vsupply.
ICL8038
Электрические характеристики
(при Vs ] - ±10 В или ±20 не указано иное)
в. Та
= +25
°C, RL = 10 кОм и тестовой схеме,если
Обозна- Общие
8038СС
8038ВС(ВМ)8038АС(АМ)
чениехаракте-мин.
ТИП.
макс.
мин. тип. макс. мин. тип. макс.
ристики
vsupply Рабочий диапазон питания, В
V+Однополярный+10
+30
+1030+10зо
V+, V-Биполярный±5
±15
±5±15±5±15
^supplyПотребляемый
ток ^supply " * ±10 В)2 8О38АМ, ВМ, мА 8038АС.
ВС, СС, мА
12
20
12151215
12201220
Частотные характеристики (для всех форм
fmaxМаксимальная
частота колебаний, кГц100
fsweeDЧастота качания
по ЧМ-входу, кГц10
Диапазон измерения ристики
ЧМ335:1
Линейность ЧМ (10:1), %0,5
Д(/ДтДрейф частоты
от температуры, 10'°/° С5 8038АС, ВС, СС от 0 до +70 °C250
8038АМ, ВМ, от -55 до +125 °C
Рис. 3.2
колебаний)
100100
1010
35:135:1
0,20,2
180НО
350250
(IN)
ICL8038
Обозна
Общие
8038СС
8038ВС(ВМ)
8038АС(АМ)
чение
характе-мин.
тип. макс.
мин. тип. макс.
мин. тип. макс.
ристики
Af/Av
Дрейф частоты
напряжения источника
питания, %/В
0,0.5
0,05
0,05
Выходные
характеристики:
Прямоугольные колебания
TOLK
Ток утечки (Vg = 30 В),
мкА
1
1
1
vsat
Напряжение насыщения
«sink = 2 мА), В
0,2
0,50,20,4
0,20,4
tr
Время нарастания
(Rl = 4,7 кОм), нс
180
180
180
tf
Время спада,
(Rl = 4,7 кОм), нс
40
40
40
Ad
Регулировка
коэффициента
заполнения, %2
98
298
298
Треугольные,
пилообразные.
ступенчатые колебания
vtn
Амплитуда х V , (Rtri = 100 кОм) 0,300,33
0,30 0,33
0,300,33
Линейность
0,1
0,05
0,05
2*out
Выходной импеданс,
^out = ^^ Ом
200
200
200
V • vsme
Амплитуда х Vsuppl
(R * 100 кОм)
0,20,22
0,20,220,2
0,22
THD
Искажения, %
(Rs = 1 МОм)
2,0
5,01,53,0
1,01,5
THD
Искажения,
% регулировки
1.5
1,0
0,8
Между выводами 11 и 12 подключен резистор 82 кОм. Коэффициент заполнения для треугольного напряжения установить 50%. (Используйте Кд и Ry.)
Выводы 7 и 8 соединены, V. р1у =
= +10 В.Р
Рис. 3.2
ЧМ-линейностъ. Относительное отклонение от прямой, лучше всего аппроксимирующей зависимость выходной частоты от управляющего напряжения.
Амплитуда выходного сигнала. Полный размах сигнала, получаемого на выходе.
Напряжение насыщения. Выходное напряжение на коллекторе транзистора Q23 ИС, когда он открыт. Измеряется при втекающем токе 2 мА.
Время нарастания и спада сигнала.
Время, необходимое для изменения выходного сигнала от 10 до 90% или от 90 до 10% его установившегося значения.
Линейность треугольного напряжения. Относительное отклонение от прямой, наиболее близкой к возрастающему и спадающему колебанию треугольной формы.
Суммарные нелинейные искажения. Суммарные нелинейные искажения на выходе синусоидального сигнала.
ICL8038
Условия тестирования
Параметр
Ra. кОм
Rn, кОм
rl. кОм
Ключ SW1
Измерение
Ток потребления
10
10
10
3,3
Замкнут
Ток в выводе 6
Диапазон изменения ЧМ^
10
10
10
3,3
Разомкнут
Частота, вывод 9
Температурный дрейф
частоты
10
10
10
3,3
Замкнут
Частота, вывод 3
Дрейф частоты от напряжения
питания2
10
10
10
3,3
Замкнут
Частота, вывод 9
Выходная амплитуда4
синусоида
10
10
10
3,3
Замкнут
Размах сигнала на выходе 2
треугольный сигнал
10
10
10
3,3
Замкнут
Размах сигнала 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
Напряжение на выводе 9
Времена нарастания
и спада5
10
10
4,7
3,3
Замкнут
Форма колебаний на выводе
Регулировка коэффициента заполнения5
У
Максимальная
50
1,6
10
3,3
Замкнут
Форма колебаний на выводе
Минимальная
25
50
10
3,3
Замкнут
9
Форма колебаний на выводе
Линейность треугольного
напряжения
10
10
10
3,3
Замкнут
Форма колебаний на выводе 3
ICL8038
Параметр
RA, кОм
RB, кОм
RL,С1,
кОм нФ
Ключ SW1
Измерение
Суммарные нелинейные искажения
10
10
103,3
Замкнут
Форма колебаний на выводе 2
Верхнюю и нижнюю частоты можно получить, соединив выводы 8 и 7 (fhi) и вывод 8 с выводом 6. Можно подать напряжение качания частоты на вывод 8 ((2/3)V$upply + 2 В < Vsweep < V SUpp|y), где ysunn|y ' полное напряжение питания.
2 10 ZB < V+ <30 В тит ±5 В < <VSUpply < ±15 В.
3 Генератор можно отключить, подав на вывод 10 напряжение +5 В или -5 В.
Выходная амплитуда проверяется в статике подачей на вывод 10 напряжения +5 В, затем -5 В.
5 Це контролируется; только для разработок.
Схема тестирования
(IN)(IN)Рис. 3.3
(IN)
(IN)
ICL8038
Возможные схемы подключения внешних времязадающих резисторов
Рис. 3.4
(IN)
ICL8038
Схема, обеспечивающая минимальные искажения синусоидального сигнала
(IN)(IN)Рис. 3.5
(IN)
(IN)
ICL8038
Схемы для частотной модуляции (а) и качания частоты (б)
Рис. 3.6
ICL8O38
Стробируемый генератортональных посылокСтробируемый генератортональных посылок
Стробируемый генератортональных посылок
Стробируемый генератортональных посылок
Перестраиваемый генератор НЧот 20 Гц до 20 кГц
ICL8038
Линейный ГУН
Рис. 3.7
ICL8038
Коэфф
чмо-
Выход треугольного сигнала
Выход |
Прямоугольного колебания
ДемодулированныиП 9
Id8038
2
oV+
Выходсинусоидальногосигнала
сигнал
—очм
Вход I качания! частоты ЧМ
ФНЧ
10
11
12
Регулировка синусоиды
Времнза- вдающии конденсато|
-OV Общий
Регулировка СИНУСОИДЕ!
Функциональный генератор, используемый в качествестабильного ГУН в петле ФАПЧ
TL071, TL072, ТАА761С
Генератор прямоугольногосигнала 0,5 Гц
Генератор импульсов
Резисторы, отмеченные звездочками, под- бираклся для получения симметричного сигнала.
Квадратурный генератор
LM111, LM139
Кварцевый генераторКварцевый генератор
Кварцевый генератор
Кварцевый генератор
Генераторс кварцевой стабилизацией
Высокочастотный ГУН с диапазоном две декады
ПРОСТЕЙШИЙ ГЕНЕРАТОР С НАСЫЩАЕМЫМ СЕРДЕЧНИКОМ
Несложные генераторы с минимумом компонентов и преобразователи встречаются в портативных многоканальных источниках питания и электролюминесцентных или светоотражающих ЖКИ. Использование транзисторов серии VP01 и VN01 устраняет необходимость в обычных базовых обмотках на трансформаторе Т1 и сопутствующих компонентов, необходимых в схемах на биполярных транзисторах.
При включении схема благодаря положительной обратной связи принимает устойчивое состояние и остается в нем до тех пор.
пока трансформатор не достигнет состояния насыщения. Как только трансформатор насыщается, ток, протекающий через резистор 10 Ом, резко возрастает до тех пор, пока напряжение питания усилителя не упадет ниже порогового напряжения полевого транзистора. Как только МОП-транзистор начнет закрываться, исчезновен'ие магнитного поля в трансформаторе быстро перебросит эту схему в другое стабильное состояние.
Двухтранзисторная схема из четырех компонентов для устройств большей мощности еще проще.
VN0104N3, VC0106N6
Рис. 3.11
ПРЕЦИЗИОННЫЙ КВАДРАТУРНЫЙ ГЕНЕРАТОР
ИС 4423 в качестве квадратурного генератора на частоту 20 кГц не требует никаких 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 Г/(42,05 - 2 О, где R - в килоомах, Г - в килогерцах.
Для генератора с частотами ниже 2 кГц следует использовать два одинаковых конденсатора и два одинаковых резистора, как рекомендовано на рис. 3.14. Схему, представленную на рис. 3.14, можно использовать в генераторах на частоты от 0,002 Гц до 20 кГц.
Частоту можно вычислить из выражения
f = 42,05 R/(C + 0,001) (3,785 + 2R), где f - в герцах, С - в микрофарадах, R - в килоомах.
Лучше всего выбрать емкость конденсатора из табл. 3.1 в соответствии с нужным диапазоном частот.
После выбора конденсатора необходимое для получения нужной частоты сопротивление резистора можно найти из графика на рис. 3.15 или по формуле
R = 3,785f(C + 0,001)/[42,05 --2f(C + 0,001)],
где R - в килоомах, f - в герцах и С - в микрофарадах.
Я®
Рис. 3.124423Рис. 3.124423(ВВ)(ВВ)
Рис. 3.12
4423
Рис. 3.12
4423
(ВВ)
(ВВ)
Квадратурный генератор на частоту 20 кГц
4423
Квадратурный генератор, программируемый резистором
Программируемый квадратурныйгенератор на частоту 0,002 Гц
4423
График для выбора резисторов
(ВВ)(ВВ)Рис. 3.15
(ВВ)
(ВВ)
Таблица 3.1. Номиналы конденсаторов, соответствующие диапазону частот
Г
20
- 2 кГц
2 - 0,2 кГц
200 - 20 Гц
20 - 2 Гц
с
0
10 нФ
0,1 мкФ
1 мкФ
f
2
- 0,2 Гц
0,2 - 0,02 Гц
0,02 - 0,002 Гц
с
10
мкФ
100 мкФ
1000 мкФ
Схему можно нагружать на два ТТЛ- или ДТЛ-входа.
LM111
Несинхронизированный мультивибратор на частоту 100 кГц
Рис. 3.16
(ТН)
LM101A, LM201A, LM301A
Выход С НИЗКИМ‘сопротивлением
■ ■*■ Выход ограничителя
6,2 В
Генератор синусоидального сигнала10 кГц
Низкочастотный генератор прямоугольных колебаний
СХЕМА ТАЙМЕРА 555
Монолитная ИС таймера 555 представляет собой высокостабильное устройство, позволяющее получать точные временные задержки или стабильные колебания. Дополнительные выводы ИС обеспечивают запуск или сброс схемы, если это необходимо. В режиме временной задержки временной интервал точно определяется номиналами внешних резистора и конденсатора.Монолитная ИС таймера 555 представляет собой высокостабильное устройство, позволяющее получать точные временные задержки или стабильные колебания. Дополнительные выводы ИС обеспечивают запуск или сброс схемы, если это необходимо. В режиме временной задержки временной интервал точно определяется номиналами внешних резистора и конденсатора.При работе в режиме несинхронизиро- ванного генератора частота собственной генерации и коэффициент заполнения точно устанавливаются двумя внешними резисторами и конденсатором.Схема может запускаться и сбрасываться спадающим сигналом, выходной каскад может работать с токами до 200 мА или управлять ТТЛ-схемами.При работе в режиме несинхронизиро- ванного генератора частота собственной генерации и коэффициент заполнения точно устанавливаются двумя внешними резисторами и конденсатором.Схема может запускаться и сбрасываться спадающим сигналом, выходной каскад может работать с токами до 200 мА или управлять ТТЛ-схемами.
Монолитная ИС таймера 555 представляет собой высокостабильное устройство, позволяющее получать точные временные задержки или стабильные колебания. Дополнительные выводы ИС обеспечивают запуск или сброс схемы, если это необходимо. В режиме временной задержки временной интервал точно определяется номиналами внешних резистора и конденсатора.
Монолитная ИС таймера 555 представляет собой высокостабильное устройство, позволяющее получать точные временные задержки или стабильные колебания. Дополнительные выводы ИС обеспечивают запуск или сброс схемы, если это необходимо. В режиме временной задержки временной интервал точно определяется номиналами внешних резистора и конденсатора.
При работе в режиме несинхронизиро- ванного генератора частота собственной генерации и коэффициент заполнения точно устанавливаются двумя внешними резисторами и конденсатором.
Схема может запускаться и сбрасываться спадающим сигналом, выходной каскад может работать с токами до 200 мА или управлять ТТЛ-схемами.
При работе в режиме несинхронизиро- ванного генератора частота собственной генерации и коэффициент заполнения точно устанавливаются двумя внешними резисторами и конденсатором.
Схема может запускаться и сбрасываться спадающим сигналом, выходной каскад может работать с токами до 200 мА или управлять ТТЛ-схемами.
ОСОБЕННОСТИ
Выдержка времени в диапазоне от нескольких микросекунд до нескольких часов.
Работа в режимах одновибратора и не- синхронизированного генератора.
Регулируемый коэффициент заполнения.
Втекающий и вытекающий выходной ток 200 мА.
Температурная стабильность 0,005%/° С.
NE555, SE555
Информация для заказчика
Тип
Температурный
диапазон
Тип корпуса
DP
DG
FP
Н
NE555
От 0 до +70°С
X
X
X
X
SE555
От -55 до +125 ° С
X
X
X
NE5551
От -40 до +85 ° С
X
X
Пример
заказа: NE555DP, NE5551BG
Имеются изделия с большими отклонениями.
СВ-11
СВ-98
СВ-342
Напряжение источника питания V(2£, В
18
Выходной ток IQut, мА Рассеиваемая мощность
200
Ptot, мВт
Рабочий температурный диапазон T0De °C
SE555Р
600
От -55
ДО
+125
NE555
От 0 до +70
NE5551
Температурный диапазон
От -40
до
+85
при хранении T$tg, °C
01 -65
до
+150
Предельно допустимые значения
- Общий
- Запуск
- Выход
- Сброс
- Управляющее напряжение
- Порог
- Разряд
" VCC
Расположение выводов(вид сверху)
NE555, SE555
Принципиальная схема
Земля
Блок-схема
Электрические характеристики при Татр = +25°C, Vcc от +5 до +15 В (если не указано иное)
SE555
NE555,
Е5551
МИН.
ТИП.
макс.
МИН.
ТИП.
макс.
Напряжение питания V^, В Потребляемый ток (Rj =оо)* 1гг,мА
4,5
18
4,5
16
Выход 0, V^c = +5 В
Vcc - +15 В
3
5
3
6
10
12
10
15
Выход 1, Vq^ = +5 В Временная погрешность
2
2
(одновибратор) (Ra = 1 - 100 кОм, С = 0,1 мкФ) Начальная точность2, %
0,5
2
1
Дрейф от температуры, 1045 1/°С
30
100
50
Дрейф от напряжения питания, % /В Временная погрешность (мультивибратор) (Нд, Rd = 1 - 100 кОм, С = 0,1 мкФ, V^p = +15 В) Начальная точность2, %
0,05
0,2
0,1
1,5
2,25
Дрейф от температуры.
10"6 1/°С
Дрейф от напряжения
90
150
питания, % /В
Уровень управляющего напряжения Vrr, В
0,15
0,3
VCC = +15 в
9,6
10
10,4
9
10
11
vcc = +5 В
Напряжение порога V^, В
2,9
3,33
4
2,6
3,33
4
Vcc = +15 в
9,4
10
10,6
8,8
10
11,2
Vcc = +5 в
2,7
3,33
4
2,4
3,33
4,2
Ток порога3 ItH* МКА
Напряжение запуска Vtrj„, мкА
0,1
0,25
0,1
0,25
VCC = +15 В8
4,8
5
5,2
4,5
5
5,5
Vcc = +5 В
1,45
1,67
1,9
1,1
1,67
2,2
Ток запуска (V^g = 0 В) Ifrig, мкА
0,5
0,9
0,5
2,0
Напряжение сброса4 Vrese(, В Ток сброса Ipp^p мА
0,4
0,7
1
0,4
0,7
1
vreset = 0,4 в
0,1
0,4
0,1
0,4
vreset = ° в
Выходное напряжение
0,4
1
0,4
1,5
НИЗКОГО УРОВНЯ Vq£, В VCC = +15 В- ^ink = Ю мА
0,1
0,15
0,1
0,25
^ink = 50 мА
0,4
0,5
0,4
0,75
^sink ~ * 00 мА
2,0
2,2
2,0
2,5
^sink = 200 мА
2,5
2,5
VCC = +5 В> 4ink = 8 мА
0,1
0,25
0,3
0,4
^sink = 5 мА
0,05
0,2
0,25
0,35
Выходное напряжение
ВЫСОКОГО УРОВНЯ Vqjj, В VCC = +15 В,
МИН.
SE555 тип.
макс.
МИН.
NE555, Е5551
ТИП.
макс.
1$оигсе ’ 200 мА
12,5
12,5
^source
= *5 Б,
13,0
13,3
12,75
13,3
книге = 100 мА
3
3,3
2,75
3,3
Ток утечки вывода разряда,
высокий выходной
уровень(ofn, нА
1
100
1
100
Напряжение насыщения
вывода разряда3 Vdis
(sao- чВ
VCC = +15 в, idis =
15 мА
150
180
VCC ~ +4*5 В’ Idis =
4,5 мА
70
100
80
200
Время нарастания
выходного сигнала 1г,
НС
100
200
100
300
Время спада
выходного сигнала tf.
НС
100
200
100
300
Ток, потребляемый от источника питания, при высоком уровне на выходе обычно меныпе 1 мА.
Измеряется при V^ = +5 и +15 В.
Этот ток будет определять максимальное значение R^ * Rg; при работе от +15 В суммарная величина R не должна превышать 20 МОм.
Указывается при высоком уровне на входе запуска.
° Никакой защиты от чрезмерного тока через вывод 7 не требуется, значение рассеиваемой корпусом мощности не будет превышено.
Минимальная длительностьимпульса, необходимая для запускаМинимальная длительностьимпульса, необходимая для запуска
Минимальная длительностьимпульса, необходимая для запуска
Минимальная длительностьимпульса, необходимая для запуска
Зависимость потребляемого тока от напряжения питания
(ТН)
NE555, SE555
Зависимость высокого уровнявыходного напряженияот втекающего выходного тока
Зависимость низкого уровня выходного напряжения от втекающего выходного тока
Зависимость низкого уровня выходного напряжения от вытекающего выходного тока
Зависимость низкого уровнявыходного напряженияот втекающего выходного тока
(ТН)
Относительное время задержки
NE555, SE555
Зависимость времени задержкиот температуры
Зависимость времени задержки от напряжения питания
Зависимость временираспространения от амплитудызапускающего импульса
NE555, SE555
СТАНДАРТНЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ
Режим одновибратора
Режим мультивибратора
NE555, SE555
(ТО- 99)
СВ-11 (ТО 99)
Н - металлический корпус СВ-11
DG - керамический корпус СВ-98
DP - пластмассовый корпус СВ-98
NE555, SE555
СВ 342
FP - миниатюрный пластмассовый корпус СВ-342
(TH)
СДВОЕННЫЙ ТАЙМЕР 556
ИС сдвоенного таймера NE556/SE556 представляет собой высокостабильное устройство, позволяющее получать стабильные временные задержки или непрерывную генерацию.ИС NE556/SE556 представляет собой два таймера 555. Оба таймера работают независимо друг от друга, имея лишь общие выводы питания У^ и земли.ИС сдвоенного таймера NE556/SE556 представляет собой высокостабильное устройство, позволяющее получать стабильные временные задержки или непрерывную генерацию.ИС NE556/SE556 представляет собой два таймера 555. Оба таймера работают независимо друг от друга, имея лишь общие выводы питания У^ и земли.При работе в качестве несинхронизиро- ванного генератора частота собственных колебаний и коэффициент заполнения точно устанавливаются двумя внешними резисторами и конденсатором.Схема может запускаться и сбрасываться спадающим сигналом; выходной каскад может работать с токами до 200 мА или управлять ТТЛ-схемами.При работе в качестве несинхронизиро- ванного генератора частота собственных колебаний и коэффициент заполнения точно устанавливаются двумя внешними резисторами и конденсатором.Схема может запускаться и сбрасываться спадающим сигналом; выходной каскад может работать с токами до 200 мА или управлять ТТЛ-схемами.
ИС сдвоенного таймера NE556/SE556 представляет собой высокостабильное устройство, позволяющее получать стабильные временные задержки или непрерывную генерацию.
ИС NE556/SE556 представляет собой два таймера 555. Оба таймера работают независимо друг от друга, имея лишь общие выводы питания У^ и земли.
ИС сдвоенного таймера NE556/SE556 представляет собой высокостабильное устройство, позволяющее получать стабильные временные задержки или непрерывную генерацию.
ИС NE556/SE556 представляет собой два таймера 555. Оба таймера работают независимо друг от друга, имея лишь общие выводы питания У^ и земли.
При работе в качестве несинхронизиро- ванного генератора частота собственных колебаний и коэффициент заполнения точно устанавливаются двумя внешними резисторами и конденсатором.
Схема может запускаться и сбрасываться спадающим сигналом; выходной каскад может работать с токами до 200 мА или управлять ТТЛ-схемами.
При работе в качестве несинхронизиро- ванного генератора частота собственных колебаний и коэффициент заполнения точно устанавливаются двумя внешними резисторами и конденсатором.
Схема может запускаться и сбрасываться спадающим сигналом; выходной каскад может работать с токами до 200 мА или управлять ТТЛ-схемами.
Особенности
Заменяет два таймера NE555/SE555.
Выдержка времени от нескольких микросекунд до нескольких часов.
Работа в режиме одновибратора и несин- хронизированного генератора.
Регулируемый коэффициент заполнения.
Втекающий и вытекающий выходной ток 200 мА.
Температурная стабильность 0,005%/° С.
Примеры заказа: NE556CDP, SE556MDGИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗЧИКАИмеются изделия с большими отклонени-Примеры заказа: NE556CDP, SE556MDGИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗЧИКАИмеются изделия с большими отклонени-1 - Разряд2 - Порог9 -10 -3 - Управляющее напряжение11 -4 - Сброс12 -6 - Триггер13 -7 - Общий8 - Триггер14 -1 - Разряд2 - Порог9 -10 -3 - Управляющее напряжение11 -4 - Сброс12 -6 - Триггер13 -7 - Общий8 - Триггер14 -ВыходСбросУправляющее напряжениеПорогРазрядVCCВыходСбросУправляющее напряжениеПорогРазрядVCCNE556, SE556
Примеры заказа: NE556CDP, SE556MDG
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗЧИКА
Имеются изделия с большими отклонени-
Примеры заказа: NE556CDP, SE556MDG
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗЧИКА
Имеются изделия с большими отклонени-
1 - Разряд
2 - Порог
9 -
10 -
3 - Управляющее напряжение
11 -
4 - Сброс
12 -
6 - Триггер
13 -
7 - Общий
8 - Триггер
14 -
1 - Разряд
2 - Порог
9 -
10 -
3 - Управляющее напряжение
11 -
4 - Сброс
12 -
6 - Триггер
13 -
7 - Общий
8 - Триггер
14 -
Выход
Сброс
Управляющее напряжение
Порог
Разряд
VCC
Выход
Сброс
Управляющее напряжение
Порог
Разряд
VCC
Тип изделия
Температурный диапазонТип корпуса
DPDGFP
NE556C
SE556M
От 0 до +70 °Cххх
От -55 до +125 °Cх
Расположение выводов(вид сверху)
NE556, SE556NE556, SE556Напряжение источника питания V^, в+18Выходной ток Iou1, мА Рассеиваемая мощность200Рщр мВтРабочая температура окружающей среды Топрг, °C SE556600От -55 до +125NE556От 0 до +70Температурный диапазон при хранении Tstg, °CОт -65 до +150Напряжение источника питания V^, в+18Выходной ток Iou1, мА Рассеиваемая мощность200Рщр мВтРабочая температура окружающей среды Топрг, °C SE556600От -55 до +125NE556От 0 до +70Температурный диапазон при хранении Tstg, °CОт -65 до +150Предельно допустимые значенияПредельно допустимые значения9 - Выход8 - Запуск- Общий14 - VCC9 - Выход8 - Запуск- Общий14 - VCC
NE556, SE556
NE556, SE556
Напряжение источника питания V^, в
+18
Выходной ток Iou1, мА Рассеиваемая мощность
200
Рщр мВт
Рабочая температура окружающей среды Топрг, °C SE556
600
От -55 до +125
NE556
От 0 до +70
Температурный диапазон при хранении Tstg, °C
От -65 до +150
Напряжение источника питания V^, в
+18
Выходной ток Iou1, мА Рассеиваемая мощность
200
Рщр мВт
Рабочая температура окружающей среды Топрг, °C SE556
600
От -55 до +125
NE556
От 0 до +70
Температурный диапазон при хранении Tstg, °C
От -65 до +150
Предельно допустимые значения
Предельно допустимые значения
9 - Выход
8 - Запуск
- Общий
14 - VCC
9 - Выход
8 - Запуск
- Общий
14 - VCC
Принципиальная схема(1/2 NE556)
13 - Разряд
12 - Порог
11 - Управляющее напряжение
10 - Сброс
Цоколевка ИС, корпус СВ-2
NE556, SE556
Электрические характеристики при Тддд = +25 °C, V от *5 до +15 В (если не указано иное)
SE556
NE556
Мин.
Тип.
Макс.
Мин.
Тип.
Макс.
Напряжение питания Усс* В Потребляемый ток
4,5
18
4,5
16
й^оо)1 I^p мА Низкий уровень VCC = +5 В
6
10
6
12
vcc = +^ ® Высокий уровень
20
24
20
30
VCC ж +s В Временная погрешность
4
4
(одновибратор) й^ от 1 до 100 кОм, С = 0,1 мкФ Начальная точность2, %
0,5
1,5
0,75
Дрейф от температуры, 10*/° С Дрейф от напряжения
30
100
50
питания, %/°С Временная погрешность (мультивибратор)
йд, ^В от 1 до 100 кОм,
0,05
0.2
0,1
С = 0,1 мкФ, Vcc. = +15 В Начальная точность2, %
1,5
2,25
Дрейф от температуры, 10*/° С Дрейф от напряжения
90
150
питания, %/В
Уровень управляющего
0,15
0,3
напряжения Vcl* В VCC = +15 ,в
9,6
10
10,4
9
10
11
VCC = +5 в
2,9
3,33
3,8
2,6
3,33
4
Напряжение порога Уд, В
VCC = +15 в
9,4
10
10,6
8,8
10
11,2
VCC = *5 В
2,7
3,33
4
2,4
3,33
4,2
Ток порога3 1д , мкА Напряжение запуска Уд», В
0,1
0,25
0,1
0,25
Усс = +15 В
4,8
5
5,2
4,5
5
5,5
^СС = +^ ®
Ток запуска (V^ = 0)
1,45
1,67
1,9
1,1
1,67
2,2
Напряжение сброса^ Уге$ер ®
Ток сброса 1™^., мА
Vroset - 0,4 ^
0,4
0,5 0,7
0,9 1
0,4
0,5 0,7
2
1
0,1
0,4
0,1
0,4
Vreset - 0 В
0,4
1
0,4
1,5
NE556, SE556
Мин.
SE556 Тип.
Макс.
Мин.
NE556 Тип.
Макс.
Выходное напряжение низкого уровня Vql, В
0,15 0,5
ОД 0,4
0,25
"0,75
Vcc = +15 В- ^ink = 10 мА
!$тк = 50
’sink =
Ь^к = 200 мА
VCC = +5 В' ’sink = 8 мА
^ink = 5 мА
ОД 0,4
2,0
2,25
2
2,75
2,5
2,5
0,1
0,05
0,25 0,2
0,3
0,25
0,4
0,35
Перепад выходного
напряжения (высокий
уровень) VQH, В
Vcc = +15 В, ISOUrce = 200 “А
12,5
12,5
’source = ЮО мА
13
13,3
12,75
13,3
VCC = +5 В, Isource = 100 мА
3
3,3
2,75
3,3
Ток утечки разряда
(выводы 1 и 13) Idis (Off), нА Напряжение насыщения разряда (выводы 1 и 13)
1
100
1
100
У dis (sat)’ “В6
Vcc ~ +^ В, L = 15 мА
150
180
Vcc = +4’$ В, 1, = 4,5 мА Время нарастания
70
100
80
200
выходного сигнала t,., нс Время спада выходного
100
200
100
300
сигнала tf, нс
Взаимное согласование5
100
200
100
300
начальная точность, %
0,5
1
1
2
Дрейф от температуры, 10-6/о с
Дрейф от напряжения
±10
±10
питания, %/В
ОД
0,2
0,2
0,5
Характеристики взаимного согласования относятся к разности точностных характеристик каждой секции таймера.
Никакой защиты от чрезмерного тока через выводы 1 и 13 не требуется. Значение мощности, рассеиваемой корпусом, не будет превышено.
Минимальная амплитуда импульса запуска { х Vcc)Минимальная амплитуда импульса запуска { х Vcc)Минимальная длительность импульса, необходимая для запускаМинимальная длительность импульса, необходимая для запуска
Минимальная амплитуда импульса запуска { х Vcc)
Минимальная амплитуда импульса запуска { х Vcc)
Минимальная длительность импульса, необходимая для запуска
Минимальная длительность импульса, необходимая для запуска
Зависимость потребляемого тока от напряжения питания (каждая секция)
Вытекающий ток, мА
Зависимость высокого уровня выходного напряжения от выходного вытекающего тока
Зависимость низкого уровня выходного напряжения от выходного втекающего тока
Зависимость низкого уровня выходного напряжения от выходного втекающего тока
Зависимость низкого уровня выходного напряжения от выходного втекающего токг (ТН)
NE556, SE556
Минимальная амплитуда импульса запуска (х Vq^.)Минимальная амплитуда импульса запуска (х Vq^.)Минимальная амплитуда импульсаМинимальная амплитуда импульсазапуска, 6запуска, 6
Минимальная амплитуда импульса запуска (х Vq^.)
Минимальная амплитуда импульса запуска (х Vq^.)
Минимальная амплитуда импульса
Минимальная амплитуда импульса
запуска, 6
запуска, 6
Зависимость выходнойзадержки распространения сигналаот амплитуды запускающегоимпульсаЗависимость выходнойзадержки распространения сигналаот амплитуды запускающегоимпульсаЗависимость выходнойзадержки распространения сигналаот амплитуды запускающегоимпульсаЗависимость выходнойзадержки распространения сигналаот амплитуды запускающегоимпульса
Зависимость выходнойзадержки распространения сигналаот амплитуды запускающегоимпульса
Зависимость выходнойзадержки распространения сигналаот амплитуды запускающегоимпульса
Зависимость выходнойзадержки распространения сигналаот амплитуды запускающегоимпульса
Зависимость выходнойзадержки распространения сигналаот амплитуды запускающегоимпульса
Зависимость напряженияна разрядном транзисторе(выводы 1, 13)от втекающего токаЗависимость напряженияна разрядном транзисторе(выводы 1, 13)от втекающего тока
Зависимость напряженияна разрядном транзисторе(выводы 1, 13)от втекающего тока
Зависимость напряженияна разрядном транзисторе(выводы 1, 13)от втекающего тока
Зависимость напряженияна разрядном транзисторе(выводы 1, 13) от втекающеготока
NE556, SE556
ВыходВыходИ = 0 693 Ад СИ = 0 693 Ад Сt2= [(RARB)/(RA+ RBI]C I,t2= [(RARB)/(RA+ RBI]C I,2Rb-ra2Rb-raШиротно-импульсный модулятор(ШИМ)Широтно-импульсный модулятор(ШИМ)
Выход
Выход
И = 0 693 Ад С
И = 0 693 Ад С
t2= [(RARB)/(RA+ RBI]C I,
t2= [(RARB)/(RA+ RBI]C I,
2Rb-ra
2Rb-ra
Широтно-импульсный модулятор(ШИМ)
Широтно-импульсный модулятор(ШИМ)
Генератор с 50%-нымкоэффициентом заполнения
Первый таймер используется в качестве одновибратора и определяет продолжительность посылки после срабатывания его от положительного импульса на выводе 6. Вто
рой таймер запускается высоким уровнем от одновибратора. Он включен по схеме мультивибратора и определяет частоту тональной посылки.
(ТН)(ТН)
(ТН)
(ТН)
Генератор тональных посылок
Режим одновибратораРежим одновибратора
Режим одновибратора
Режим одновибратора
tl = 0.693 (Нд +RB)C Высокий уровень на выходе
t2 = 0.693 RgC Низкий уровень на выходе
Рабочая частота f ~ 1,44/(Кд + 2Rg)C.
Режим мультивибратора
СВ 2
ITO 1161
DP - пластмассовый корпус СВ-2 ТО-116
DG - керамический корпус СВ-2 ТО-116
NE556, SE556
СВ 511
FP- миниатюрный пластмассовыйкорпус СВ-551
(ТН) паи
ICM7242
Запуск I
Следует подобрать RC для получения желаемого времени включения в каждом таймере ICM7242.
ИС 'используется в управлении процесса
ми, в автоматике, электропневматических приводах, и др.
Запускающий импульс должен быть короче, чем время включения.
Рис. 3.20
Последовательный таймер
(IN)
ICM7242
о fRC/216о fRC/216
о fRC/216
о fRC/216
Использование ИС ICM7242в качестве счетчика пульсаций(делителя)
Низкочастотный генераторопорной частоты
ICM7242
Вход запуска(вывод 6)
г Выход временнойбазы (вывод 8)
Выход 2 (вывод 2)
Выход
1 I— [
И—42&RC —h“128RC—Н
—Выход 128/256 (вывод 3) (режим мультивибратора)
—Выход 128/256 (вывод 3)
(режим одновибратора)
Запуск
Формы колебаний на выходахICM7242
Выход временной базы
Вывод 6
Вывод 8
Выход
Режим одновибратора
Рис. 3.22
(IN)
ICM7242
Прецизионный таймер с
двухчасовой выдержкой
МОЩНЫЙ ТАЙМЕР СО СБРОСОМ
Отключение нагрузки в цепи постоянного тока по истечении заданного времени реализуется просто, если использовать МОП-транзисторы VP1220 с максимальным током затвора 100 нА и широкой областью безопасной работы. Таймер включается при замыкании ключа SW1 и напряжении на затворе -15 В. С1 совместно с КЗ определяет скорость спада напряжения на затворе и времен
ной интервал, в течение которого нагрузка включена. Конденсатор разрядится, когда D1 (с малыми токами утечки) проводит, если ключ SW1 разомкнуть во время отработки временного интервала.
Включение терморезистора с линейной характеристикой последовательно с R1 повысит точность в широком диапазоне условий эксплуатации.
R1ЮкR1ЮкR2ЮОКR2ЮОКНагрузка |60 Вт | О-—IНагрузка |60 Вт | О-—I(SU)(SU)
R1
Юк
R1
Юк
R2
ЮОК
R2
ЮОК
Нагрузка |60 Вт | О-—I
Нагрузка |60 Вт | О-—I
(SU)
(SU)
VP1220N1
+150 В
15 В Интервал Пуск - о о Быстрое 3 часа SW1 / отключение
Общий О- ■■* —
Рис. 3.24
ПРЕЦИЗИОННЫЙ ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ КМОП-ТАЙМЕР(О - 99 С/МИН)
ИС ICM7250 удобно применять в качестве лабораторного таймера для индивидуальной сигнализации об окончании установленного интервала времени.
Собранный по схеме, приведенной на рис. 3.25, таймер может точно отрабатывать предварительно установленный временной интервал от 0 до 99 с или от 0 до 99 мин. 5-В зуммер сигнализирует оператору об окончании временного интервала.
Схема работает следующим образом. Сначала с помощью переключателя S1 выбирается временная база (секунды или минуты), затем двумя кнопочными поворотными
переключателями S4 и S5 устанавливается необходимое значение в диапазоне от 0 до 99. Наконец, нажатием кнопки S2 запускается таймер. Одновременно сбрасывается схема делителя частоты, управляемая кварцевым резонатором, запускается ИС ICM7250 и начинается счет. ICM7250 считает до тех пор, пока не будет достигнуто предварительно установленное значение, после чего она сбрасывается, на выводе 10 ИС CD4082B появляется разрешающий сигнал и включается зуммер. Отключается зуммер нажатием кнопки S3.
ICM7240, ICM7250, ICM7260
МИКРОМОЩНЫЙ ИНТЕРВАЛЬНЫЙ ТАЙМЕР,УПРАВЛЯЕМЫЙ МИКРОПРОЦЕССОРОМ
Программируемый двоичный КМОП-тай- мер ICM7240, дополненный несколькими недорогими ИС серии CD4000, может функционировать в качестве недорогого реле времени, управляемого микропроцессором.
Устройство, показанное на рис. 3.26, работает следующим образом. Микропроцессор выдает на* свою шину ввода-вывода 8-битовый двоичный код (двоичный код требуется для программирования -ИС ICM7240), сопровождаемый четырьмя импульсами записи WRITE, поступающими на десятичный счетчик CD4017B. Первый импульс сбрасывает 8-битовый регистр-защелку, второй стробирует двоичный код в этот регистр, третий запускает ИС ICM7240, активизируя ее цикл выдержки времени, и четвертый сбрасывает десятичный счетчик.
Затем ICM7240 отрабатывает временной интервал, определяемый параметрами RC-це- почки, подключенной к выводу 13, и предварительно установленным двоичным кодом на выводах 1 - 8. По окончании запрограммированного временного интервала срабатывает одновибратор сигнала прерывания, информируя микропроцессор о том, что запрограммированный временной интервал окончен.
С резистором 10 МОм и конденсатором 0,1 мкФ время цикла ICM 7240 равно 1 с. Таким образом, микропроцессор может запрограммировать временной интервал от I до 225 с и, изменяя величины R и С, можно установить большее или меньшее время цикла.
8 битовая шина микропроцессора
ICM7226 А/В
Юк
Гашение Проверкаиндикатора индикатора
Вход А
—1|оХ/цо
39 пФ
Вход В
МКФТ
” о5.
Сброс е'
V»
ЮОк Захват
W
Я, С В
ЕЕ $ № it i₽ № ■н
гй №
.лг! ICM7226
lil
|Р« Рв Р
1 Отпирающий
сигналвнешнего
|Dt генератора
(хранение) Диоды 1N 914
—НЕЛ- 1 Кварц 10 МГц
^^2М5^39пФ
Я Вход внешнего
■О генератора
6
'8
ь®
8.
о о р р р р О р 1* р Ц Q Q р р р р ,д
8
Переполнение
Типичные параметры кварцевого резонатора: С^ ~ 22 пФ, R§ ~ 35 Ом.
Универсальный счетчик на частоту до 10 МГц
(IN)(IN)Рис. 3.27
(IN)
(IN)
ICM7226 А/В
Ключ Режим
S1Открыт - Однократное измерение
Замкнут - Активизация нового
цикла измерения
Замкнут - Вход хранения
ICM7226 A/В
Рис. 3.28
Измеритель частоты и периода до 100 МГц
(IN)
кварцевый резонатор на частоту 2,5 МГц, то диод D1 и ИС 1 и 2
Если использовать можно исключить.
ICM7226A/B
Многофункциональный счетчик на частоту до 100 МГц
(IN)(IN)Рис. 3.29
(IN)
(IN)
СЧЕТЧИКИ
На рис. 3.30 приведена схема чрезвычайно простого счетчика, который можно использовать, к примеру, для дистанционного подсчета числа включений нагрузки. Блок питания содержит три или четыре никелькадмиевых перезаряжаемых аккумулятора (номинальное напряжение 3,6 или 4,8 В). Если в схеме используются четыре 1,5-воль- товых элемента, рекомендуется включить последовательно. с блоком питания диод, гарантирующий, что напряжение источника питания не превысит 6 В.
Во входной цепи использован однополосный переключатель на два направления. Можно также использовать однополюсный выключатель (при наличии нагрузочного резистора),'но тогда последовательно со входом
счетчика необходимо включить схему подавления дребезга контактов. Чтобы избежать дребезгд контактов, следует использовать на входе стробирования ICM7208, переключатель на два направления.
Счетчик обновляет показания на индикаторе на каждый отрицательный перепад входного сигнала. Информация будет считана, затем сброшена при показаниях от 00 до 9999999 и затем следует сброс в 0000000 и начало нового цикла счетчика. Гашение незначащих нулей влияет на две цифры результата.
В системах с автономным питанием для снижения потребляемой мощности индикатор можно отключить.
ICM7208
Модуль счетчика
СЧЕТЧИК-ЧАСТОТОМЕР
ИС ICM7208 можно использовать в качестве счетчика-частотометра, применив внешний источник опорной частоты и стробирующую 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 счета. На рис. 3.32 показаны рекомендуемые временные диаграммы сигналов на входах ICM7208. По окончании периода счета (коэффициент заполнения 50%) вход счетчика блокируется. Затем содержимое счетчика пересылается и запоминается в регистре-защелке и может быть отображено на индикаторе.
Сразу же после запоминания этой информации счетчики сбрасываются и готовы к запуску нового цикла счета, когда будет разблокирован вход счетчика.
При использовании кварцевого резонатора на частоту 6,5536 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 незначащих нулей результата и пр. справедливы также и для этого устройства.
ИС ICM7207 вырабатывает опорную частоту 1,6 кГц.
Параметры кварцевого резонатора:CL = 12 пФ, См = 15 фФ,Rg = 55 Ом, СО = 3 пФ.
Счетчик-частотомер
ICM7208
Вход разрешения счета
Вход записи
1:1
।—Вход счетчикаоткрыт (окно счета)
ОВ
Стробирование данных сегментов
Вход сброса
Длительность импульса не критична >50 мкс
Сброс счетчика
Вход счетчикаИзмеряемая внешняя частота
Рис. 3.32 Формы входных сигналов счетчика-частотомера(IN)
ICM7249
Измеритель времени работы электродвигателя
(IN)(IN)Рис. 3.33
(IN)
(IN)
ICM7224/ICM7225
Параметры кварцевого резонатора: ^IN = ?2 пФ, Cqtjp = 22 пФ, М = 5,24288 МГЦ, Rs < 75 Ом, Cs = 0,015 пФ, Ср = 3,5 пф.
Прецизионный восьмиразрядный частотомер
ICM7216 A/B/C/D
Вход А
—Г-3 11С90
Йзмеритель периода до 2 МГц и частоты до 100 МГц
202015-15-1010Частота в режимесчетчика и в режиме измерения отношения частотЧастота в режимесчетчика и в режиме измерения отношения частот55Частота в режимах измерения периодаЧастота в режимах измерения периодаООV^CV^CЧг^8Чг^8ьь
20
20
15-
15-
10
10
Частота в режимесчетчика и в режиме измерения отношения частот
Частота в режимесчетчика и в режиме измерения отношения частот
5
5
Частота в режимах измерения периода
Частота в режимах измерения периода
О
О
V^C
V^C
Чг^8
Чг^8
ь
ь
Типичные рабочие параметры
ICM7216 МВ1СЮ
Вход В
Вход А
Vpo V DD
6 ОСК1СК2Qa
о а ., СК1СК2
Qa
74LS90 ИПИ11С90 11090
Зк
0,1 мкФ^
Частота
~О 0-4-
Сброс '
Юк:
—га
ЗЕ ер- 9"- Э' ■—
b -
С' и- f-
Отношениечастот
D,
Светодиодный
4=100 пФ
i Зе
— г
—• 2
^4 — 5
— 6
27
26
25
24
КМ 23
7 7216A2Z
8
9
10
11
12
13
Д
21 —
20 —
19 —
18 —
17 —
16 —
j> | ~10 к
Хранение W4
*|. SIOOk
•D, 'Di 0,
р7
Юк
-8 ,
д| Светодиодный индикатор с общим анодом
—С^
—^dp
индикатор J k Dпереполнения *
'8
Vdo
О
VdoО
Проверкаиндикатора
::30пФ 5-39пФ
22М
10МГц
1N914ID,
8
-X
| Диапазон |
2N2222
| Десятичная
вввввввв.
Dl 8
Рис 3 36 Многофункциональный счетчик на частоту 100 МГц
(IN)
ICM7216 A/B/C/D
Вход А
1храно1
100 пФ
2 3
4 5
6
27
26
25
24 км^
<Oi
11С90
dp е
9 а
d b с f
77216022
- - Сброс
0,1 т мкФ^
.'8
Vo о
-ЗОпФ ^30 пФ
10 МГц
1N914
Разрешение внешнего управленияГашение
десятичной Внешним инди Проверка точкой генератор катора индикатора
Светодиодныйиндикаторпереполнен
8 9
10 11
12 13 14
21 20
19 18
16
15
0з ^о\Ао
о;
Юк
| Светодиодный индикатор с общим анодом
| Диапазон |
=1р
ВВ.ВВВВВВ.
м
| Вход A J
ICM7216 A/B/C/D
£ ^изпг
L 15
>V
р
а э
Voo
Vpp
Разрешение внешнего Выключение Проверка генератора индикатора индикатора
100 пФ-£
dci— gu g —■ а 1—
d —
0 I мкФ-L b"—
T o>
I fo
[Г 2 3 4 5 6
100
ICM 'ГМ6С
О 0-4Сброс
8
Светодиодныйиндикаторс общим ,анодом
Рис. 3.38
Хранение a
S, <100k
8
9 10
11
12
15 14
■я
27
26
25 ?Л
23
'22
21
20
19
18
35
02.D,
- Зи
ICM7216 A/B/C/D
Вход А
Вход В
Частота Период, Отношение частота Временной интервал^
Счетчит Генератор частоты
16
15
—, De, 3&
Юк
2,5 МГц
^39пФ^^39пФ
1N914
De
7
о В ход 'внешнего генератора
f Диапазон {
4,
рСветодиОдныи индикатор с общим анодом
SHSHHHHH
в
Частотометр на 40 МГц
(IN)
^Ок
D,1
С4
2
3
4
5
6
28
27
26
25
24
ICM 25
7 721682 2
"21
20
19
16
Юк
100 пФ
-^9 м Кварц ^н 10 М Гц
39 пФ-?
1N914
Разрешение
Ч)О Гашение Проверка внешнего
1 > индикатора индикатора генератора
DP
G Е А
D
Di
Сек Циклы
3 Вход —о внешнего । генератора
(СхемеТ управлени | индика сором J
о-
■oVdd
^ {Схемы управления сегментами
!Свегодиоднь и индикатор с общим ка'тодом
8,-
ВВВВВВВВ.
8
D,
ьа= de=
dp
Светодиодныйиндикаторпереполнения
ICM7215
ю-е-f 9-е-Ь s-*Q 7-*d. 6-е-е 5-е-а 4 -е-с ^-►DP
а
Индикатор с общим катодом
ЮО-е
НЮ
М1
ЗЮ
S1
10-е
Нормально разомкнутый ""К индикатору
Выбор кристалла
Параметры кварцевого резонатооа- f = 32768 Гц,F
CL = 15 пФ, См = 23 фф,
Со = 14 пФ, Rs = 50 Ом.
Таблица истинности переключателей
Режим
Положение Режим (21) Индикатор (19)
Старт/стоп/сброс Разделение
переключателя
ПлавающийПлавающий
^DDРазомкнут
VggРазомкнут
Тайм-аут
4Плавающий vs$
Рис. 3.40Рис. 3.40Секундомер
Рис. 3.40
Рис. 3.40
ICM7245
Параметры кварцевого резонатора:
f = 32768 Гц,
CL = 10 пФ, См = 2,5 фф, Rs = 20 кОм.
ЧЕТЫРЕХКВАДРАНТНЫЙ АНАЛОГОВЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ
ИС ICL8013 представляет собой четырехквадрантный аналоговый умножитель, выходной сигнал которого пропорционален алгебраическому произведению двух входных сигналов. Обратная связь, охватывающая внутренний ОУ, обеспечивает сдвиг уровня и может использоваться для реализации операций деления и извлечения квадратного корня. Несложное подключение потенциометров можно использовать для подстройки коэффициента усиления, напряжения смещения и взаимного влияния каналов. Высокая точность, широкая полоса пропускания, универсальность ICL8013 делают ее идеальной для всех приложений умножителя в измерительных и управляющих системах. В число при
ложений входят устройства измерения среднеквадратичного значения сигнала, удвоители частоты, балансные модуляторы и демодуляторы, функциональные генераторы и усилители, 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 уровня, выполнение операций деления и извлечения квадратного корня.
УМНОЖЕНИЕ
В стандартном включении перемножителя вывод Z соединен с выходом ОУ. Весь выходной ток модулятора протекает через рези
стор обратной связи R27 и создает пропорциональное выходное напряжение.
ПРОЦЕДУРА НАСТРОЙКИ УМНОЖИТЕЛЯ
Установить Х^ * YjN = 0 В и отрегулировать Zqs до получения нулевого напряжения на выходе.
Подать синусоидальный или треугольный сигнал ±10 В низкой частоты (<100 Гц) на У]^ при Xj^ = 0 и отрегулировать Xqj для получения минимального выходного сигнала.
Подать аналогичный сигнал на Xj^j при Yjjj = 0 и отрегулировать Yq§ для получения минимального выходного сигнала.
В случае необходимости повторить регу
лировку ZQg.
При Xj^ = 10,0 В постоянного тока и низкочастотном сигнале, поданном на Yjjq, установить регулировкой усиления выходной сигнал равным Yj^. Этого легко добиться, используя режим суммирования (А+В) в осциллографе с дифференциальным входом, проинвертировав один из сигналов и отрегулировав усиление таким образом, чтобы напряжение на выходе минус Ущ равнялось нулю.
ДЕЛЕНИЕ
Если вывод Z используется в качестве входного, а выход ОУ соединен со входом У, то устройство реализует операцию деления. Хотя вход ОУ является виртуальной землей и требуется незначительный ток смещения, общая обратная связь делает выходной ток модулятора равным току через вывод Z.
Поэтому I = Х™ Yj^ = Zj^/R = lOZj^.
Так как YtN = EqltT, ^оит - ™ zin/^in- Отметим, что в режиме делителя, чтобы добиться общей отрицательной обратной связи, на вход X должно подаваться напряжение отрицательной полярности.
ПРОЦЕДУРА НАСТРОЙКИ ДЕЛИТЕЛЯ
Установить подстроечные потенциометры неизменным при изменении XjN в пределах в среднее положение, добиваясь нулевого на-от -10 до -1 В.
пряжения на выводах 7, 9 и 10 (Xq^, Yq^, При Zj^ = 0 В и Хц^ = -10 В подстро-
ZOS)-\ить ^OS для получения нулевого выходного
При Zj^ = 0 В установить Zq§ таким, напряжения.
чтобы напряжение на выходе сохранялось
При Zw = Xjjg (и/или Zjjg = -Худ) регулировкой Xq§ добиться минимального изменения выходного напряжения при изменении XjN в пределах от -10 до -1 В.
Если последняя процедура потребует длительной начальной регулировки, повторить первые два пункта процесса настройки.
При ZjN = Хщ (и/или Zin = -XlN) отрегулировать коэффициент усиления таким образом, чтобы выходное напряжение было как можно ближе к +10 В (-10В для Zjpg = = -Худ) при изменении Худ в пределах от - 10 до -3 В.
ВОЗВЕДЕНИЕ В КВАДРАТ
Возведение в квадрат осуществляется простым перемножением при соединенных вместе обоих входах. Схему возведения в
квадрат также можно взять за основу для удвоителей частоты, так как
cos 2GTt = (cos 2O7t + l)/2.
ИЗВЛЕЧЕНИЕ КВАДРАТНОГО КОРНЯ
Объединение входов X и Y и использование общей обратной связи от ОУ дает в результате функцию квадратного корня. Выходной сигнал модулятора стремится сравняться с током, поступающим на Z:
Iqut = XIN yIN = ('EOUT)2 = 10 ZI№ EOUT = "<10 ^N^^2
Отрицательное выходное напряжение поддерживает общую отрицательную обратную связь. Диод, включенный последовательно 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 делителя.
Отрегулировать ZqS’ yOS> XOS и Уси" ление в соответствие с первыми шестью пунктами процедуры настройки делителя.
Образовать схему для вычисления квад
ратного корня, соединив вывод Xj^ с выводом ОУ и включив диод между выходом ОУ и выводом 4.
При Zjpg = 0 В установить нулевое вы - ходное напряжение, регулируя Zq§.
ICL8013
Блок-схема операции умножения
Схема включения в режимеумножения
ICL8013
Блок-схема операции деления
Схема включения в режиме
Блок-схема возведения в квадрат
деления
Схема включения в режимевозведения в квадрат
квадратного корня
Схема реализации извлечения
квадратного корня
УСИЛИТЕЛЬ С ИЗМЕНЯЕМЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ
Большинство применений ICL8013 являются непосредственными вариациями простых арифметических функций, описанных выше. Хотя описание схемы часто скрывает этот факт, уже было показано, что удвоитель 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 X, и управляющим напряжением, приложенным ко входу Y.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМИНОВ
Погрешность умножения/деления - основная характеристика точности. Она включает соответствующие погрешности линейности, усиления, напряжения смещения и вычисляется в процентах от полной шкалы.
Проникновение сигналов из одного канала в другой. При нулевом сигнале на одном из входов выходной сигнал идеального умножителя должен быть нулевым, независимо от сигнала, приложенного к другому входу. Выходной сигнал, наблюдаемый в неидеальном умножителе, есть признак проникновения
сигналов из канала в канал.
Нелинейность - это максимальное отклонение от наилучшим образом проведенной прямой, представляющей выходную характеристику, выраженное в процентах от полной шкалы. Напряжение на одном из входов выбирается постоянным, на другом изменяется в пределах номинального диапазона. Нелинейность представляет собой часть суммарной погрешности умножения/деления, которую нельзя устранить регулировкой.
НЕДОРОГОЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Многофункциональный преобразователь модели 4302 фирмы Burr-Brown представляет собой недорогое решение для реализации многих аналоговых преобразований. Гораздо лучше, чем большинство других умножите- лей/делителей, ИС 4302 реализует множество схем аналоговых функций при весьма высокой степени точности и чрезвычайно низких затратах потребителя.
В данном материале представлены основные характеристики многофункционального преобразователя модели 4302. Приведенные характеристики позволяют считать устройство 4302 гибким трехвходовым многофункциональным преобразователем.
Ниже приводятся примеры применения, облегчающие использование ИС 4302 в конкретных схемах, реализующих те или иные функции. Приведенный материал посвящен схемным реализациям математических действий по порядку их сложности: умножение, деление, возведение в степень, извлечение квадратного корня, вычисление синуса, коси
нуса и арктангенса, операции векторной алгебры.
Цель этого информационно-справочного материала состоит в том, чтобы дать возможность потребителю быстро и эффективно осуществлять необходимые аналоговые преобразования с помощью ИС 4302.
Большинству приведенных ниже схем на ИС 4302 необходим источник опорного напряжения для масштабирования. Напряжение этого источника указано равным +15 В, так как в большинстве случаев при питании ИС 4302 от источника напряжением +15 В обеспечивается достаточная температурная и временная стабильность, чтобы получить указанные в спецификации характеристики.
Если отдельные источники питания, которые предназначаются для питания ИС 4302, не обладают нужной стабильностью, для получения требуемой точности преобразования может потребоваться дополнительный прецизионный источник питания +15 В.
±0,25±0,25±0,03±0,07±0,15 (ш = 5)±0,2 (ш = 0,2)±0,5±0,8±0,6±0,07±0,25±0,25±0,03±0,07±0,15 (ш = 5)±0,2 (ш = 0,2)±0,5±0,8±0,6±0,07
±0,25
±0,25
±0,03
±0,07
±0,15 (ш = 5)
±0,2 (ш = 0,2)
±0,5
±0,8
±0,6
±0,07
±0,25
±0,25
±0,03
±0,07
±0,15 (ш = 5)
±0,2 (ш = 0,2)
±0,5
±0,8
±0,6
±0,07
УМНОЖИТЕЛЬ
Схема умножителя на ИС 4302 обеспе-Установить R1 таким, чтобы
чивает высокую точность и недорога. НаEi = Е2 = +10,00 В, Eq^ = +10,00 В.
входах 4302 допустимо напряжение до
+10 В, и во всем диапазоне обеспечивается
точность ±0,25%.
4302
Операция
Умножение Деление Возведение в квадрат Извлечение квадратного корня Возведение в степень Извлечение корней Синус Косинус Арктангенс, Y/X (X2 + у2)172
ДЕЛИТЕЛЬ
При использовании в качестве делителя ИС 4302 превосходит по выходным характеристикам большинство имеющихся в продаже умножителей/делителей при значительно меньшей стоимости. В схеме делителя достигается точность преобразования ±0,25% от полной шкалы.
Установить R1 таким, чтобы при Ej = Ед — +10,00 В, Egy-р ~ "**^^»00 В.
УстановитьR2таким,чтобыпри
Е1 = Ед = +0,10 В, Еоит = +10,00 В.
УстановитьR3таким,чтобыпри
Ej = +0,01 В и Ед= +0,1 В
Едур = +1,00 В.
Повторить шаги 1-3, если необходимо, для получения нужных выходных напряжений.
СТЕПЕННЫЕ ФУНКЦИИ
ИС 4302 можно использовать для возведения 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, соответственно, являются наиболее часто употребляемыми действиями и рассматриваются ниже. Другие значения показателя степени (т) можно ис-
Для получения промежуточных значений корней (0,2 < ш < 1) и степеней (1 < m < 5) подключить 100-омные потенциометры, как показано на рис. 3.50.
Установить R1 таким, чтобы при Ej = +10,00 В Еду-р = +10,00 В.
Выбрать положительный уровень напряжения Е| таким, чтобы выходное напряжение Еду-р при работе с требуемым показателем степени не превышало +10,00 В. Подходящим является уровень, лежащий в середине полезного диапазона входных напряжений. Установить R2 таким, чтобы выходное напряжение Egy-р по своему значению соответствовало предлагаемому для выбранных значений входного напряжения Ej и показателя степени т.
пользовать в случае линеаризации нелинейных функций или просто для выполнения математических преобразований. Характеристики схем для ш = 0,2 и 5 представлены в табл. 3.2. Для других значений m кривые, представленные на рис. 3.49, можно использовать для ингерполяции погрешности при неуказанных значениях ш.
Повторить пункты 2-4, если необходимо.
Когда вычисляются корни при малых уровнях входного сигнала, модифицированная передаточная функция Egy-р = (10 Ерш будет обеспечивать повышение точности преобразования. Для реализации такой передаточной функции следует:
Использовать источник опорного напряжения +1,5 В вместо +15 В, как показано на рис. 3.50.
Сделать сопротивление R3 = 1,40 МОм и заново подключить резисторы R1 и R3 к опорному напряжению +1,5 В.
Повторяя и. 1, 3, 4, подать напряжение +0,1 В на вывод 7 и установить резистором R1 Едур = +1,00 В.
Ж/Го)»±2 мВ±25 мВ±15 мВ0,2 < m < 5От 0 до +10 ВЖ/Го)»±2 мВ±25 мВ±15 мВ0,2 < m < 5От 0 до +10 В
Ж/Го)»
±2 мВ
±25 мВ
±15 мВ
0,2 < m < 5
От 0 до +10 В
Ж/Го)»
±2 мВ
±25 мВ
±15 мВ
0,2 < m < 5
От 0 до +10 В
Таблица 3.2
Передаточная функция
Суммарная погрешность преобразования (типичные значения) m 0,5 В < El < 10 В 0,1 В < Е1 < 0,5 В ш = 5 1,0 В < Е1 < 10 В Диапазон показателей степени (непрерывный) Диапазон выходного напряжения
4302
Модель
4302
Передаточная функция
Еоит = m
Выходные параметры: Напряжение
= VY (V^Vx)m
+10,0 в
Ток
5 мА
Входные параметры:
Диапазон сигнала
0 < (Vx, vY, Vz)<
Предельное значение
< +10 В
(Vx, vY, vz)<
Входное сопротив - ление
+1^B
100 к0м/90 кОм/
100 кОм
Диапазон показателя степени (см. рис.3.46):
Корни 0,22 m < 1
ш = R^/ ^^1 + ^2^
Показатели степени (1 < ш < 5)
m — (Ri + R2)/R2
(ш = 1)
Rl = 9 Ом,
Требования к источникам питания: Напряжение питания
R2 не используется
±15 В
Диапазон
От ±12 до ±18 В
Потребляемый ток
±10 мА
Температурный диазон:
Рабочий
От -25 до +85 °C
При хранении
От -25 до +85 °C
Электрические характеристики
Рис. 3.45
Расстояние между рядами выводов 7,6 мм
Масса 3,4 г
Соединитель 14-выводной 0145МС
Механические характеристики
-9-14 1-9
0-13 2-9
1 - Вход X 2 - Выход
912 39 9-11 49 9Ю 59
3 - -15 В
- Не подключен
- Регулировка смещения X
99 69
98 79
- тА
- Вход Z
- Регулировка смещения Z
- Не подключен
- Общий
- шв
- т,-
- Вход Y
- +15 В.
Расположение выводов (вид снизу)
(ВВ)
КорниСтепени
<0,2 2 m < 1)(1<m<5)(т=1)
R, +R, —200 ом
Функциональная схема ИС 4302
Установить Ry таким, чтобы при Е1 = ^2 = +10 В Equt ~ +Ю Е.
Передаточная функция
„^10
Точность
Суммарная погрешность типичное значение при +25 ° С максимальное значение
±25 мВ
±50 мВ
при +25 ° С
для входного диапазона
0,03 В <
Еу < 10В
0,01 В < е2 < 10 В
Температурный дрейф Погрешность смещения
±1 мВ/°С
Еу = Ед — 0
выходной сдвиг (при +25 °C) его температурный
±10 мВ
дрейф
±0,2мВ/°С
Шумы от 10 Гц до 1 кГц (среднеквадратичное) Полоса пропускания Ер Ед
100 мкВ
для малого сигнала (-3 дБ)
500 кГц
на полной амплитуде
60 кГц
(ВВ)
Рис. 3.47
Установить Ry таким, чтобы при Еу = Ед = +10,00 В, Eq^^p = +10,00 В.
Установить Rg таким, чтобы при Еу — Ед = +0,10 В, EQpj'p ■ +10,00 В.
Установить Rg таким, чтобы при Еу = +0,01 В и при Ед = +0,10 В Едц-р = = +1,0 В.
Повторить шаги 1-3, если необходимо, для получения указанных выходных напряжений.
Входное напряжение можно снизить до менее 0,03 В, подключив конденсатор 0,047 мкФ между выводами 11 и 5, вызывающий
Рис. 3.48
небольшое уменьшение ширины полосы пропускания. (Режим умножения и деления.)
Передаточная функция
^еГ/Ез
Точность
Суммарные погрешности: типичное значение при +25°C
±25 мВ
максимальное значение при +25 ° С
±50 мВ
при El < ЕЗ и входном диапазоне
0,03В<
Температурный дрейф
Е1 £ 10 В 0,1В < Е3< 10В ±1 мВ/°С
Погрешность смещения (Е1 = 0, ЕЗ = +10 В) выходной сдвиг при 25°C
±10 мВ
его температурный дрейф
±1 мВ/° С
Шумы от 10 Гц до I кГц (среднеквадратичное)
Eg = +10 В
100 мкВ
Ед = +0,1 В
300 мкВ
Полоса пропускания Еу, Ед для малого сигнала (-3 дБ)
500 кГц
на полной амплитуде (Е = +10 В)
60 кГц
4302
Экспоненциальные передаточныехарактеристики
Рис. 3.49
(ВВ) Рис. 3.50
(ВВ)
Рис. 3.51Рис. 3.51Л^/ю)1/2±7мВ±55 мВОт 0 до 10 ВОт 0 до +10 ВЛ^/ю)1/2±7мВ±55 мВОт 0 до 10 ВОт 0 до +10 В(ВВ)(ВВ)
Рис. 3.51
Рис. 3.51
Л^/ю)1/2
±7мВ
±55 мВ
От 0 до 10 В
От 0 до +10 В
Л^/ю)1/2
±7мВ
±55 мВ
От 0 до 10 В
От 0 до +10 В
(ВВ)
(ВВ)
Передаточная функция
Суммарная погрешность преобразования (типичное значение): 0,5 В < Е1 < 10 В 0,02 В < Е1 < 0,15 В Диапазон входного напряжения
Диапазон выходного напряжения
4302
Передаточная функцияПередаточная функция= °1^Е1/10)1/2±3 мВОт 0 до +10 ВОт 0 до +10 В= °1^Е1/10)1/2±3 мВОт 0 до +10 ВОт 0 до +10 В
Передаточная функция
Передаточная функция
= °1^Е1/10)1/2
±3 мВ
От 0 до +10 В
От 0 до +10 В
= °1^Е1/10)1/2
±3 мВ
От 0 до +10 В
От 0 до +10 В
Суммарная погрешность преобразования (типичное значение):
0,1 В < Ej <• 10 В
Диапазон входного напряжения
Диапазон выходного напряжения
ИЗВЛЕЧЕНИЕ КВАДРАТНОГО КОРНЯ
При вычислении квадратного корня (т = = 0,5) ИС 4302 обеспечивает типичное значение суммарной точности преобразования + 0,07%. Указания по подключению и настройке приведены на рис. 3.51 и ниже. .
Соединить вместе выводы 6, 11 и 12. Установить Rj таким, чтобы при Ej = — +10,00 В ^ои'Г ” +10,00 в.
Подключить 100-омные резисторы, как показано на рис. 3.51.
Для повышения точности преобразования Rg и R2 можно заменить потенциометром.
4302
преобразования ±50 мВОт 0 доОт 0 допреобразования ±50 мВОт 0 доОт 0 до+10 В+10 В(ВВ)+10 В+10 В(ВВ)Рис. 3.53Рис. 3.53
преобразования ±50 мВ
От 0 до
От 0 до
преобразования ±50 мВ
От 0 до
От 0 до
+10 В
+10 В
(ВВ)
+10 В
+10 В
(ВВ)
Рис. 3.53
Рис. 3.53
Передаточная функция Еоит = 10 sin 9Е Аппроксимация степенным выражением’ EOUT = 1.5708Е - 1,5924(Е/Ь,36б)2’827
Полная погрешность (типичное значение) Диапазон входного напряжения Диапазон выходного напряжения
Передаточная функция ЕуцТ = 10 cos 9Е Аппроксимация степенным выражением; EOUT = 10 + 0.3652 Е - 0,4276 Е1^04
Полная погрешность преобразования (типичное значение)±80 мВ
Диапазон входного напряженияОт 0 до +10В
Диапазон выходного напряженияОт +10 до 0В
ВОЗВЕДЕНИЕ В КВАДРАТ
При возведении в квадрат (ш = 2) ИС 4302 обеспечивает высокую точность преобразования при типичном значении 0,03%. Обращайтесь к рис. 3.526 и сопроводительным примечаниям.
Установить Rj таким, чтобы при
Е| — +10,00 В ЕОЦТ ~ +10,00 В.
Подключить 100-омные резисторы, как показано на рис. 3.52.
Для повышения точности преобразования резисторы R2 и Rg можно заменить потенциометром, как показано на рис. 3.52.
ВЫЧИСЛЕНИЕ АРКТАНГЕНСА
ИС 4302 и соответствующая схема (рис. 3.55) обеспечат вычисление обратного значения тангенса отношения. Такие вычисления используются, когда требуется преобразование из прямоугольной системы координат в полярную, где
Точность преобразования зависит от уровней входных сигналов. Обращайтесь к табл. 3.2.
Установить Rj таким, чтобы при Et = Е2 = +10,008 Еоит =+4,500В ±1 мВ.
Е = arctg Еу /Ех.
ВЫЧИСЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВЕКТОРА
ИС 4302 реализует вычисление квадратного корня из суммы квадратов двух входных сигналов. Эта функция совместно с арктангенсом отношения используется при преобразовании прямоугольных координат в полярные.
На рис. 3.56 показан практический пример реализации передаточной функции Еоит = ®1 + е2^^ с помощью ИС 4302. В схеме использованы ОУ 3501А. Выходное напряжение ИС 3501 составляет ±10 В. Это предел диапазона входных напряже-
4302
Передаточная функция ^OUT ” arctg (1Е|1/1Е20
Аппроксимация степенным выражением Еоы =
= 90°(1Е11/1Е21) 1’212‘/(1+ (1Е11/1Е21) 1.2125
Полная погрешность преобразования:
2 < Ej, Е2 < 10 В±55 мВ
0,1 <Е1, Е2 < 2 В±65 мВ
0,03 < El, Е2 < 0,1 В ±340 мВ
Диапазон входного напряжения El, Е2От +0,01
до +10 В
Диапазон выходного напряжения (0 < Е < 90°) От 0 до +9 В
4302
= °(^2=+ е22)1/2От 0 до +10 ВОт -10 до 10 ВОт 0 до +10 В±7 мВ= °(^2=+ е22)1/2От 0 до +10 ВОт -10 до 10 ВОт 0 до +10 В±7 мВРис. 3.56Рис. 3.56(ВВ)(ВВ)
= °(^2=+ е22)1/2
От 0 до +10 В
От -10 до 10 В
От 0 до +10 В
±7 мВ
= °(^2=+ е22)1/2
От 0 до +10 В
От -10 до 10 В
От 0 до +10 В
±7 мВ
Рис. 3.56
Рис. 3.56
(ВВ)
(ВВ)
Передаточная функция
Диапазон входного напряжения
Е]
Е2
Диапазон выходного напряжения
Погрешность преобразования
(ВВ)(ВВ)
(ВВ)
(ВВ)
Рис. 3.57
ний Е| и Е2, так что всегда должны выполняться условия
Ej < (100 - Ej2)1^
IE2I < -(5 Ei2 /20) и (Е12 + Е22) < 10.
Выше подразумевается, что
0 < Ei < 10 В, -5 В < Е2 < +5 В.
Подразумевается также, что при Е^ =
=Е2 диапазон будет ограничен максимально 4,142 В.
Использование модели 3627, как показано на рис. 3.57, непосредственно заменит восемь резисторов 10 кОм и два ОУ модели 3501А. Это позволит снизить число компонентов, необходимых для реализации функции длины вектора и снизить суммарные затраты.
4302
Реализация тригонометрических функций многофункциональным преобразователем
ИНТЕРФЕЙСНЫЕ СХЕМЫ
##
#
#
Типовые схемы ЦАП и АЦП
Схемы подключения преобразователей напряжение - частотаКомпьютерные игры с АЦП фирмы Intersil
ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ЦАП И АЦП
В общем схема представляет собой ПАП, в значительной степени компенсирующий ошибку отслеживания в резистивных цепочках и транзисторных токовых ключах. Пре
обладает такой источник погрешности, как дрейф стабилитрона, вырабатывающего опорное напряжение.
Рис. 4.1
Типовая схема ЦАП
(ВВ)
тельного приближения, так как эти компо-
Рис. 4.2
из рисунка.
схема АЦП
Типовая
Рис. 4.3
12-битовый гибридный АЦП ADC10HT
(ВВ)
LM118, LM218, LM318
Конденсатор 0,1 мкФ не обязателен.
уменьшает время установления.
Выход
Рис. 4.4 ЦАП с многозвенной лестничной резистивной цепочкой (TH)
РИС. 4.6РИС. 4.6Прибор для измерения времени установления быстродействующего ЦАППрибор для измерения времени установления быстродействующего ЦАП(ВВ)(ВВ)
РИС. 4.6
РИС. 4.6
Прибор для измерения времени установления быстродействующего ЦАП
Прибор для измерения времени установления быстродействующего ЦАП
(ВВ)
(ВВ)
Вход выборки/Вход выборки/Рис. 4.5Рис. 4.5
Вход выборки/
Вход выборки/
Рис. 4.5
Рис. 4.5
DAC63
Схема, использующая ЦАП DAC63 для получения ступенчатогонапряжения, которое можно использовать для оценки выбросовхарактеристики
DAC63
Принимающие схемы
Быстродействующий ЦАП, принимающий данныеот удаленного источника
результата
Точный преобразователь
Блок-схема ЦАП с временем преобразования 250 нс
Рис. 4.9
Схема статического тестирования ЦАП
(ВВ)
Простой недорогой тестер для ЦАП использует триггер для получения парафазных логических сигналов. Однополюсные переключатели на два направления с нейтральной средней позицией и нагрузочные резисторы используются для задания кода несущей или изменения рабочего диапазона.
Недорогой тестер для ЦАП
Резистивный делитель, снижающий напряжение, используется для получения нулевого уровня. Коэффициент усиления 1/2.
Способ проверки времени установления коэффициента усиления на усилителе с коэффициентом усиления 10.
Цепь для измерения времениустановления
Автоматическая схема проверки ЦАП на вычислительном контроллере и цифровом вольтметре
Рис. 4.12
Схема использует возможности быстрой обработки прерывания вычислительным контроллером, заменяет цифровой вольтметр в предыдущей схеме и снижает время измерения до менее 100 мкс.
(ВВ)(ВВ)Быстродействующая схемацифрового кодирования
(ВВ)
(ВВ)
Выбор РПП
РПП 12504О СРту
СС 5
12
12
Мультиплексор 3x74157
7400
7400
ED—■-
РПП2 „ ]
СР§Н
Преобразование завершено
555
Системны таймер
Одно- Q - вибратор
, l аг
1/2 - 74123
Одно- Q вибратор
2 6
1/2 -74123
I/H1 Автокоррекция нуля
1/2 - 74123
74123
1/2 - 74123
Синхрогенератор
Подстройка
Выход ошибки
вибратору
3 О
Одно- Q вибратор
4 Q
Компаратор 311
7486
ОпорныйЦАПD АС45
Г”
г
Разряд 12
14скпю-1 чающее
1ЛИ
Выбор
РПП 2
<
I/H2автокоррекцияусиления
Нагрузка
Синхрогенератор.
»D «С •Of
Of
SOo ‘Ос 4 «в
Од
Of
Ос
«Of
Од
От
—«40 дно I- вибратор()1_
74121
—7408
74191 Q=7„„ " Запрет третьей ИС
Ос Of Од
+5 В
Подстройка НУПЯ
Подстрой ка
-| усиления
Разряд 1
■*сс
(СЗР>
*out
t- (МЗР)
12
*ouf
-о Выход ошибки
Синхронизация осциллографа
—о
Проверяемый ЦАП
а
Нелинейность определяется как отклонение от центральной линии на экране осциллографа.
Чувствительность по входу вертикальной развертки составляет 1/4 МЗР на деление.
Вход старшего двоичного разряда указывает на середину диапазона и заполнение
двоичного счетчика.
Динамический тестердля контроля всех 2п двоичныхкодов
ЦАП с нелинейным резистором обратной связи, который вызывает положительную погрешность в каждом разряде.
ЦАП с неоднородностью ширины канала (асимметрия).
(ВВ)(ВВ)Погрешности наложенияи асимметрии каналов
(ВВ)
(ВВ)
рис. 4.14
VFC32VFC32Интерфейсная схемаИнтерфейсная схема1 к (+V =15 В) »г 330 (+V =5 В)1 к (+V =15 В) »г 330 (+V =5 В)Максимальная нагрузка 100 пФМаксимальная нагрузка 100 пФ4~о<64~о<6
VFC32
VFC32
Интерфейсная схема
Интерфейсная схема
1 к (+V =15 В) »г 330 (+V =5 В)
1 к (+V =15 В) »г 330 (+V =5 В)
Максимальная нагрузка 100 пФ
Максимальная нагрузка 100 пФ
4~о<6
4~о<6
Схема подключения преобразователя напряжение - частота
Рис. 4.15
VFC32
Другие схемы на ИС VFC32 приведены в гл. 1.
Схема подключения преобразователя напряжение - частота
LM111
(TH)(TH)Рис. 4.17Рис. 4.17DAC812DAC812Аналоговый < входАналоговый < вход
(TH)
(TH)
Рис. 4.17
Рис. 4.17
DAC812
DAC812
Аналоговый < вход
Аналоговый < вход
Размах сигналов от 0 до 30 В, порог +15 В.
Сопряжение ТТЛ со схемой с высокими логическими уровнями
IРазряды со 2-го по 11-й DAC812 также
Разряд 1подключены к входам разрядов со 2-го по
[11-й РПП соответственно.
I РПП 2504
I I Разряд12
т Синхронизация
(Бв)(Бв)Использование DAC812 в быстродействующем АЦП
(Бв)
(Бв)
3584
Можно подключить к источнику постоянного тока +15 В.
Используется для подгонки коэффициента передачи ЦАП.
Vout = Ragout ®г
Необязательная регулировка смещения.
Быстродействующий
Рис. 4.19высоковольтный ЦАП(ВВ)
DAC63
(СЭР) Разряд 1
Разряд 2 —
Разряд 3 —
Разряд 4
Разряд 5
Разряд 6
Синхро низаци»
Разряд 7
Разряд 8
Разряд 9
Разряд 10—
Разряд 11 — (МЗР) Разряд 12--
мск» те
Стробирование данных ~
«тЦСЗР)
одев
ЦТ 7 цте
ЦТ 6
ЦТ 16 цтп ЦТ 12
Нагрузочные резисторы 510 Ом.
Конденсаторы Cj - С3 подбираются в диапазоне от 0 до 50 пФ для подавления выброса. Цепи питания и земли не показаны.
Танталовый
Подключение ЦАП DAC63 к входным регистрам-защелкамсо схемой подавления выбросов
Рис. 4.20
(ВВ)
DAC63
Д Аналоговый вход
Разряды со 2-го по 11-й DAC63 также подключены к входам разрядов со 2-го по 11-й РПП соответственно
Использование ЦАП DAC63 в быстродействующем АЦП
Рис. 4.21
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИГРЫ С АЦП ФИРМЫ INTERSIL
Настоящие указания по применению относятся к подборке схем по большей части ограниченного или специального применения, публикация которых по отдельности не рациональна, однако вместе они составляют полезное краткое руководство. Схемы произвольно разделены на четыре группы для удобства ссылок следующим образом:
Нестандартный вход. Схемы, которые изменяют входной сигнал (сигналы) несколько необычным или неочевидным способом для получения неожиданной или нестандартной функции.
Нестандартное преобразование. Схемы, вызывающие некоторые изменения в работе преобразователя, чтобы получить результат, отличный от нормального прямого линейного преобразования напряжения.
Нестандартный выход. Схемы, влияющие на выходной сигнал преобразователя, например, для изменения или дополнения индикации, или подключения связи с ЭВМ, или сигнализации.
Нестандартные решения. Схемы, которые трудно отнести к той или иной категории, или реализующие более одной из перечисленных выше возможностей.
Так как в большинстве схем использованы лишь некоторые из большого числа до
ступных АЦП фирмы Intersil, указывается, какие АЦП непосредственно или с модификацией применены в данных схемах. Предполагается, что нормальный режим работы устройств 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 необходимые пассивные компоненты, в некоторых случаях индикаторы, в других - различные вспомогательные ИС вместе с необходимыми инструкциями, доступны АЦП ICL7106, 7107, 7126, 7135 и 7136. Большинство простых схем, приведенных здесь, легко собрать из соответствующего набора, добавив несколько компонентов, а иногда перерезав несколько проводников на печатной плате. Некоторые наборы имеют платы для макетирования, что облегчает введение внешних компонентов.
Приведенные здесь схемы заимствованы из различных источников. Многие получены непосредственно от пользователей устройств, другие по запросам или предложениям к ним, остальные взяты из наших разработок по всему миру.
А047
Эту схему можно использовать для получения любого сообщения на том же индикаторе, где отображается цифровая информация.Эту схему можно использовать для получения любого сообщения на том же индикаторе, где отображается цифровая информация.
Эту схему можно использовать для получения любого сообщения на том же индикаторе, где отображается цифровая информация.
Эту схему можно использовать для получения любого сообщения на том же индикаторе, где отображается цифровая информация.
ЖКИ-сигнализатор, управляемый логическими сигналами
А047
Схема на рис. 4.22 может обеспечить постоянное управление сигнализатором, но она сравнительно дорога. Простой способ состоит в соединении сегмента ЖКИ с общим выводом, хотя при этом на индикатор подается существенный потенциал, который может вызвать' ряд проблем. В любом случае его нельзя использовать, если общий провод
заземляется внешним образом, и т. п. Эта схема, предложенная французским специалистом, устраняет эти проблемы и работает также в качестве грубого детектора разряда батареи. Время пропадания изображения сегмента существенно зависит от опорного напряжения и уровень обнаружения индивидуален для каждого индикатора.
Управление десятичной точкой
без связи по постоянному току
(IN)(IN)
(IN)
(IN)
Рис. 4.23
А047
10 мкФ
Порог устанавливается отношением сопротивлений резисторов внутренней логической схемы стабилизатора для каждого
конкретного случая. Остальные вентили ИС можно использовать для управления Сигнализаторами и т. п., как показано на рисунке.
Детектор разряда батареи
А047
Иногда отсутствие показаний лучше, чем неверные показания. Подобную схему можно использовать и в других условиях. Схема ЖКИ сигнализирует о выходе за пределы
диапазона при замыкании входа опорного напряжения и инвертирует логическую единицу, разрешая лишь возможную индикацию полярности.
Гашение индикатора
при разряде батареи
Схема а образует регулируемое напряжение на анодах светодиодов и могут возникнуть трудности с согласованием. Схема б использует ИС таймера для управления ко
эффициентом заполнения. Вместо таймера можно использовать счетчик, управляемый генератором.
Управление яркостью светодиодного индикатора
дикатор.
Гашение ведущих незначащих нулей результата
Рис. 4.27в АЦП ICL71x6 и ICL71x7(IN)
А047
’Только для ICL7106. Для правильного выбора этих компонентов обратитесь к информационным листкам или руководству А052.
Выходной сигнал при необходимости можно использовать для управления звуковой сигнализацией и т. п. Непрерывная индикация или звуковой сигнал будет означать, не оказывая влияния на нормальный цикл измерения, что входной сигнал меньше, чем установленная часть максимального входного сигнала. При использовании ИС ICL7107 или 7109, например, потребуются различные
сигнализаторы. При использовании ИС ICL7116, 7117 или 7135 следует поменять местами известное Кет и неизвестное Rx сопротивления, поменять местами входы IN HI и REF HI, IN LO и REF LO соответственно и инвертировать знак выходного сигнала. Для ИС ICL7135 также потребуется источник питания для резисторов.
Мгновенная непрерывная индикация при измерении сопротивления
УПРАВЛЕНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ ИНДИКАТОРОМ
Вакуумную флуоресцентную индикаторную панель можно подключить к трем высоковольтным согласующим каскадам D1805A, которые непосредственно управляются от 3 1/2-разрядного АЦП ICL71X7. Обычно АЦП ICL71X7 управляет светодиодным индикатором с общим анодом и его выходы при включении сегмента принимают низкий уровень. Подключение цепей сетки и накала индикаторной 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
работы с ЖК-индикаторами. В данной схеме сигнал управления подложкой, буферизованный эмиттерным повторителем на рпр-тран- зисторе при низком его уровне, разрешает работу высоковольтных согласующих каскадов, подключая их к общему проводу.
Высокий уровень на входе D1220, когда сигнал управления подложкой имеет низкий уровень, включит сегмент индикатора. Таким образом, сегмент будет включен, только когда сигнал на шине сегментов не совпадает с сигналом управления подложкой. В этом режиме индикатор будет работать с коэффициентом заполнения 50%.
Рис. 4.29 Подключение вакуумного флуоресцентного индикатора (IN)
А047
Газоразрядный индикатор АнодBeckman
Подключение газоразрядного плазменного индикатора
БАТАРЕЙНЫЙ ТАХОМЕТР
Задача получения показаний, выраженных через число оборотов в минуту, для некоторой входной частоты решается путем использования преобразователя частота - напряжение совместно с АЦП. Преобразование частота - напряжение осуществляется с помощью КМОП-таймера, генерирующего на выходе колебания с постоянной длительностью импульса, которые интегрируются мощным КМОП ОУ. Питание таймера от внутреннего источника опорного напряжения АЦП исключает необходимость в дополнительном опорном напряжении из-за ограниченного размаха входного сигнала таймера.
Выходной сигнал АЦП определяется как
Vm = *pw VR Е R4/R3 Xх (число оборотов/мин),где 1- длительность импульса таймера,
равная 1,1 R2 С2,
V - опорное напряжение ICL7106, равное 2,8 В,
Е - число тактов за оборот, равное 2 в данном примере.
Показания АЦП определяются по формуле
n = (Vn/VR) (R8 + R7)/R8A,
п = 1,1 R2 С2 Е (R4/R3) [(R8 + R7)/R8A]х (число оборотов/мин).
Коэффициент Е определяется числом импульсов на оборот от магнитного или оптического датчика, числом лопастей крыльчатки или числом точек замыкания на оборот в автомобильных системах, Резистор R6 необходим, только если АЦП настроен на шкалу 200 мВ.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Некоторые схемы имеют отношение к ния слишком мало, так что повышение этого использованию устройств семейства уровня схемами на рис. 4.33 будет обосно- ICL7106/7 для контроля их собственного ис- ванно. Схемы для ICL7107 можно также источника питания. Очевидно, такие схемы не пользовать и для ICL7109 и ICL7135.
работают, если напряжение источника пита-
А047
СХЕМЫ ЦИФРОВЫХ ВОЛЬТМЕТРОВ. ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА
200 мВ о е
9 М
2 В
< 900 к j
рок о
v,n ;90к।
1 200 В I
9 к
2000 В
[Оценочный набор] (VREF = 100 мВ}] или ИС I
IN HI
/IN LO
Высокое напряжение опасно для
о-
2 В
6-
ТЫХ
жизни.
При работе необходимо принять меры предосторожности. Фирма Intersil не берет на себя ответственность за работу без соблюдения техники безопасности.
Многодиапазонный вольтметр
юм
Оценочный наЛ ^Р <VREF= I 100 мВ)или ИО
Полная шкала 200 мВ при всех замкну- ключах.
Многодиапазонный вольтметр, альтернативная реализация
А047
Г
Оценочный набор
Измерение сопротивления
Схема 3 1/2-разрядного вольтметра с автоматическим переключением диапазонов
Многодиапазонный измеритель тока
приведена в документе А046, 4 1/2-раз- рядного вольтметра - в документе АО28.
(IN)(IN)Рис. 4.31
(IN)
(IN)
А047
ВходотВходот°—I L датчика I I°—I L датчика I I220 пФ220 пФICM7SS5ВыходICM7SS5ВыходСа 100 пФСа 100 пФЗапускЗапуск*4 130к -Wr*4 130к -Wr*4 360 к*4 360 кСэ 0,1 -ИСэ 0,1 -ИV*ВысокийуровеньV*Высокийуровеньюилоызе/эеюилоызе/эеНизкий уровеньОбщийНизкий уровеньОбщийОпорный высокий уровень Опорный низкий уровень у-Опорный высокий уровень Опорный низкий уровень у-9 В9 В
Входот
Входот
°—I L датчика I I
°—I L датчика I I
220 пФ
220 пФ
ICM7SS5
Выход
ICM7SS5
Выход
Са 100 пФ
Са 100 пФ
Запуск
Запуск
*4 130к -Wr
*4 130к -Wr
*4 360 к
*4 360 к
Сэ 0,1 -И
Сэ 0,1 -И
V*Высокийуровень
V*Высокийуровень
юилоызе/эе
юилоызе/эе
Низкий уровень
Общий
Низкий уровень
Общий
Опорный высокий уровень Опорный низкий уровень у-
Опорный высокий уровень Опорный низкий уровень у-
9 В
9 В
Тахометр на АЦП семейства ICL7106
РАБОТА ОТ 1,5-ВОЛЬТОВОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ(С ПОМОЩЬЮ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ)
Две ИС преобразователя напряжения ICL766O учетверяют напряжение от одного элемента, выдавая напряжение 6 В, достаточное для питания АЦП ICL7126/7136 и источника опорного напряжения ICL8069. Последний необходим, потому что для нормальной работы требуется опорное напряжение, превышающее 6,5 В. Ток, потребляе
мый от элемента, обычно меньше 0,75 мА и возможно использование батарей с напряжением до 3,5 В. При напряжении батареи около 3 В может потребоваться диод CR1. ИС ICL7109 и 7135, а также ICL7107/7176 могут использовать ту же схему, хотя токи, потребляемые СИД, обычно слишком велики.
К выводу 1К выводу 1
К выводу 1
К выводу 1
А047
К ВЫВОДУ 1
TEST
0SC1
100 к
0SC2
100 пФ
0SC3
REF HI
ICL8069
391
38]
0SC2
0SC3
TEST
REF HI
100 к
100 пФ
22 к
■Оу+
0,1 мкФ
1 М
0.01
BUFF
INT
220 к
2(
V"
0,22 мкФ
К индикатору
REF LO
CREF CREF Общий
28]
51
IN HI ICL7107, ICL7137 IN LO
A/Z
Калибровка.
VREF ~ 100,0 мВ
g2 сз Аз
G3
■OV-
Земля
Ы1
2з|
0,1 мкФ
Общий
A/Z
BUFF
INF
500 к
V”
0,22 мкФ
■OV
ВР
м
REF LO CREF CREF
М10Фк
=3
=2
IN HI ICL7106 IN LO
37] II
—! Калибровка ^Rref-100 Om*B
К индикатору
Показанное штриховой линией соединение использовать при напряжении источников питания 4 - 6 В. При более высоких напряжениях обеспечить стабильное напряжение 5 В между выводами V+ и земля.
* Только для ICL7106/07.
Индикатор напряжения с ICL7107, светодиодная индикация
В схеме используется внутреннее опорное напряжение. При напряжении питания ниже 6 В следует использовать источник опорного напряжения ICL8069.
Эти резисторы подобрать таким образом, чтобы при минимально допустимом напряжении источника питания напряжение IN LO было на 2,8 В ниже V+ и получался нужный коэффициент деления для IN HI - IN LO.
Индикатор напряжения,ЖК-индикация
ИЗМЕРЕНИЕ hk
Схема, приведенная на рис. 4.34, устанавливает ток эмиттера биполярного транзистора посредством резистора R3 и измеряет отношение результирующих токов базы и коллектора, контролируемых резисторами R1 и R2 на выводах REF и IN соответственно. При фиксированном напряжении и установленном с помощью R3 токе эмиттера ток коллектора и входное напряжение несколько меньше, тогда как опорное напряжение изменяется как l/h(e.
Несмотря на то, что высокие значения hfc вызовут переполнение, схема обычно не перегружается, а при малых h(e большие
опорные напряжения дадут короткий цикл разряда, однако показания останутся верными. Для номиналов резисторов, указанных на схеме, полная шкала составляет 199,9, увеличение сопротивления R1 в 10 раз даст шкалу 1999 единиц. Резисторы R1 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.
А047А047100к100к0SC30SC3TEST 37]TEST 37]REF HIREF HI100 пФ100 пФ+5 Вк нагрузке+5 Вк нагрузке22 к22 кREF LOREF LOОбщийОбщийA/ZA/ZBUFFBUFFINTINTV-V-°'°ф°'°ф^1^162С3А362С3А3CREFCREFCREFCREFG?ЗемляG?ЗемляICL7107, IN HI ICL7137 IN LOICL7107, IN HI ICL7137 IN LOУстановкаVREF = 100,0 мВУстановкаVREF = 100,0 мВ0,47 мкФ0,47 мкФ47 к47 к0,22 мкФ0,22 мкФ0,01 мкФ0,01 мкФ—►—5 В к нагрузке—►—5 В к нагрузкеиндикаторуиндикаторуВеличина RSH зависит от измеряемого тока, обеспечивает в середине шкалы падение напряжения 100 мВ.Величина RSH зависит от измеряемого тока, обеспечивает в середине шкалы падение напряжения 100 мВ.
А047
А047
100к
100к
0SC3
0SC3
TEST 37]
TEST 37]
REF HI
REF HI
100 пФ
100 пФ
+5 Вк нагрузке
+5 Вк нагрузке
22 к
22 к
REF LO
REF LO
Общий
Общий
A/Z
A/Z
BUFF
BUFF
INT
INT
V-
V-
°'°ф
°'°ф
^1
^1
62
С3
А3
62
С3
А3
CREF
CREF
CREF
CREF
G?
Земля
G?
Земля
ICL7107, IN HI ICL7137 IN LO
ICL7107, IN HI ICL7137 IN LO
Установка
VREF = 100,0 мВ
Установка
VREF = 100,0 мВ
0,47 мкФ
0,47 мкФ
47 к
47 к
0,22 мкФ
0,22 мкФ
0,01 мкФ
0,01 мкФ
—►—5 В к нагрузке
—►—5 В к нагрузке
индикатору
индикатору
Величина RSH зависит от измеряемого тока, обеспечивает в середине шкалы падение напряжения 100 мВ.
Величина RSH зависит от измеряемого тока, обеспечивает в середине шкалы падение напряжения 100 мВ.
К выводу 1
Индикатор тока биполярногоисточника питания на АЦП 7107,использующий внутреннее опорное
Рис 4 33напряжение(in)
СИГНАЛ СОСТОЯНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
Большинство схем на АЦП семейства ICL7106/7 легче реализовать с сигналом BUSY или STATUS в таких АЦП, как ICL7109 и 7135. Простая схема, приведенная здесь, вырабатывает сигнал окончания преобразования для использования в мультиплексировании данных, автоматическом выборе диапазона и т. д. Отметим, что она будет работать при напряжении на опорном входе около V+ и при опорном напряжении менее
нескольких сотен милливольт. Так как опорное напряжение изменяется при протекании тока, то использование схемы в лого- метрах не рекомендуется. Сигнал преобразования будет заметно задержан. Погрешность, обсуждаемая в документе А032, проявляющаяся, когда источник опорного напряжения не соединен с общей точкой, в данной схеме не проявляется. Варианты схем приведены в документе А046.
А047
К выводу 1К выводу 10SC10SC14040100 к100 к0SC30SC3TESTTESTREF HIREF HIREF LO CREFREF LO CREFОбщийОбщийA/ZBUFF 2§)-INT 27,-A/ZBUFF 2§)-INT 27,-CREFCREFICL1706/7, IN HI 'CL?136/7 lNL0ICL1706/7, IN HI 'CL?136/7 lNL0Установка ^„^ = 100,0 мВ1 35l—Установка ^„^ = 100,0 мВ1 35l—V~V~2626=2 С3АзG3=2 С3АзG32323231231BP/GNDBP/GND2121К нагрузкеК нагрузке15 к15 к100 пФ100 пФ0,1 мкФ0,1 мкФ9 В9 В0,22 мкФ0,22 мкФК нагрузкеК нагрузке0,47 мкФ0,47 мкФ0,01 мкФ0,01 мкФRSHRSHД1.2В (ICL8069)Д1.2В (ICL8069)270 к270 к47 к47 кК индикаторуК индикаторуК V или подложкеК V или подложкеВ схеме можно использовать АЦП ICL7106 или 7107. Для достижения требуемой точности резисторы делителя необходимо весьма тщательно согласовать. Номинал R зависит от контролируемого тока и параметров делителяВ схеме можно использовать АЦП ICL7106 или 7107. Для достижения требуемой точности резисторы делителя необходимо весьма тщательно согласовать. Номинал R зависит от контролируемого тока и параметров делителя
К выводу 1
К выводу 1
0SC1
0SC1
40
40
100 к
100 к
0SC3
0SC3
TEST
TEST
REF HI
REF HI
REF LO CREF
REF LO CREF
Общий
Общий
A/Z
BUFF 2§)-
INT 27,-
A/Z
BUFF 2§)-
INT 27,-
CREF
CREF
ICL1706/7, IN HI 'CL?136/7 lNL0
ICL1706/7, IN HI 'CL?136/7 lNL0
Установка ^„^ = 100,0 мВ1 35l—
Установка ^„^ = 100,0 мВ1 35l—
V~
V~
26
26
=2 С3
Аз
G3
=2 С3
Аз
G3
23
23
231
231
BP/GND
BP/GND
21
21
К нагрузке
К нагрузке
15 к
15 к
100 пФ
100 пФ
0,1 мкФ
0,1 мкФ
9 В
9 В
0,22 мкФ
0,22 мкФ
К нагрузке
К нагрузке
0,47 мкФ
0,47 мкФ
0,01 мкФ
0,01 мкФ
RSH
RSH
Д1.2В (ICL8069)
Д1.2В (ICL8069)
270 к
270 к
47 к
47 к
К индикатору
К индикатору
К V или подложке
К V или подложке
В схеме можно использовать АЦП ICL7106 или 7107. Для достижения требуемой точности резисторы делителя необходимо весьма тщательно согласовать. Номинал R зависит от контролируемого тока и параметров делителя
В схеме можно использовать АЦП ICL7106 или 7107. Для достижения требуемой точности резисторы делителя необходимо весьма тщательно согласовать. Номинал R зависит от контролируемого тока и параметров делителя
Только для ICL7106/7107.
Индикатор источника питания,использующий внешнее опорноенапряжение
А047
IE (IC)RIR2R3IE (IC)RIR2R3
IE (IC)
RI
R2
R3
IE (IC)
RI
R2
R3
мкА 20 МОм 200 кОм
МОм
10 мкА
МОм
20 кОм
200 кОм
100 мкА 200 кОм 2 кОм 20 кОм
1 мА 20 кОм 200 Ом 2кОм
Переключатель позволяет проводить
измерения при VCD
~ 0,5
Цифровой измеритель hfe
ИЛИ 3,5 В,
(IN)
Рис. 4.34
A04ZЖк индикатор
Использование ИС ICL7660 для работы АЦП ICL7126/36
Рис. 435от элемента 1,5 В
А047А047Рис. 4.36Рис. 4.36Простой детектор окончания преобразованияПростой детектор окончания преобразования(IN)(IN)
А047
А047
Рис. 4.36
Рис. 4.36
Простой детектор окончания преобразования
Простой детектор окончания преобразования
(IN)
(IN)
ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ С ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ
Разрешение слабых сигналов даже у лучших АЦП ограничено эффективным шумовым напряжением на входах, обычно определяемым для семейства ICL7106/07 шумовым напряжением, выделяемым на конденсаторе автокоррекции нуля.Недорогие предусилители обычно вносят свой вклад в чрезмерную погрешность напряжения смещения, однако схема, приведенная здесь использует выход платы объединения модулей ICL7106 (или 7116, 7126, 7136) для синхронизации переключения дифференциального усилителя посредством пары аналоговых ключей, изменяющих полярность входного сигнала. На входе всегда имеется сигнал одной полярности и уровня, однако напряжения смещения предусилителяРазрешение слабых сигналов даже у лучших АЦП ограничено эффективным шумовым напряжением на входах, обычно определяемым для семейства ICL7106/07 шумовым напряжением, выделяемым на конденсаторе автокоррекции нуля.Недорогие предусилители обычно вносят свой вклад в чрезмерную погрешность напряжения смещения, однако схема, приведенная здесь использует выход платы объединения модулей ICL7106 (или 7116, 7126, 7136) для синхронизации переключения дифференциального усилителя посредством пары аналоговых ключей, изменяющих полярность входного сигнала. На входе всегда имеется сигнал одной полярности и уровня, однако напряжения смещения предусилителяинвертируется на входе АЦП с 50%-коэф- фициентом заполнения, так что оно в среднем равно нулю за полный цикл. Переключение осуществляется с частотой 60 Гц, обеспечивая чрезвычайно малый уровень шумов 20 мВ на всю шкалу (10 мкВ на единицу счета).В схеме можно использовать большинство сдвоенных ОУ, однако важно, чтобы они имели разумно близкие друг к другу скорости нарастания положительного и отрицательного сигналов.ОУ с перекрестными искажениями (например Ш124/324) использовать нельзя. См. рис. 4.37 и материалы по применению альтернативных схем предусилителей.инвертируется на входе АЦП с 50%-коэф- фициентом заполнения, так что оно в среднем равно нулю за полный цикл. Переключение осуществляется с частотой 60 Гц, обеспечивая чрезвычайно малый уровень шумов 20 мВ на всю шкалу (10 мкВ на единицу счета).В схеме можно использовать большинство сдвоенных ОУ, однако важно, чтобы они имели разумно близкие друг к другу скорости нарастания положительного и отрицательного сигналов.ОУ с перекрестными искажениями (например Ш124/324) использовать нельзя. См. рис. 4.37 и материалы по применению альтернативных схем предусилителей.
Разрешение слабых сигналов даже у лучших АЦП ограничено эффективным шумовым напряжением на входах, обычно определяемым для семейства ICL7106/07 шумовым напряжением, выделяемым на конденсаторе автокоррекции нуля.
Недорогие предусилители обычно вносят свой вклад в чрезмерную погрешность напряжения смещения, однако схема, приведенная здесь использует выход платы объединения модулей ICL7106 (или 7116, 7126, 7136) для синхронизации переключения дифференциального усилителя посредством пары аналоговых ключей, изменяющих полярность входного сигнала. На входе всегда имеется сигнал одной полярности и уровня, однако напряжения смещения предусилителя
Разрешение слабых сигналов даже у лучших АЦП ограничено эффективным шумовым напряжением на входах, обычно определяемым для семейства ICL7106/07 шумовым напряжением, выделяемым на конденсаторе автокоррекции нуля.
Недорогие предусилители обычно вносят свой вклад в чрезмерную погрешность напряжения смещения, однако схема, приведенная здесь использует выход платы объединения модулей ICL7106 (или 7116, 7126, 7136) для синхронизации переключения дифференциального усилителя посредством пары аналоговых ключей, изменяющих полярность входного сигнала. На входе всегда имеется сигнал одной полярности и уровня, однако напряжения смещения предусилителя
инвертируется на входе АЦП с 50%-коэф- фициентом заполнения, так что оно в среднем равно нулю за полный цикл. Переключение осуществляется с частотой 60 Гц, обеспечивая чрезвычайно малый уровень шумов 20 мВ на всю шкалу (10 мкВ на единицу счета).
В схеме можно использовать большинство сдвоенных ОУ, однако важно, чтобы они имели разумно близкие друг к другу скорости нарастания положительного и отрицательного сигналов.
ОУ с перекрестными искажениями (например Ш124/324) использовать нельзя. См. рис. 4.37 и материалы по применению альтернативных схем предусилителей.
инвертируется на входе АЦП с 50%-коэф- фициентом заполнения, так что оно в среднем равно нулю за полный цикл. Переключение осуществляется с частотой 60 Гц, обеспечивая чрезвычайно малый уровень шумов 20 мВ на всю шкалу (10 мкВ на единицу счета).
В схеме можно использовать большинство сдвоенных ОУ, однако важно, чтобы они имели разумно близкие друг к другу скорости нарастания положительного и отрицательного сигналов.
ОУ с перекрестными искажениями (например Ш124/324) использовать нельзя. См. рис. 4.37 и материалы по применению альтернативных схем предусилителей.
А047А047в документе А052.в документе А052.Рис. 4.37Рис. 4.37Предусилитель с переключением с усилением 10Предусилитель с переключением с усилением 10(IN)(IN)
А047
А047
в документе А052.
в документе А052.
Рис. 4.37
Рис. 4.37
Предусилитель с переключением с усилением 10
Предусилитель с переключением с усилением 10
(IN)
(IN)
ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ НА ВАЗЕ 3 1/2-РАЗРЯДНОГО АЦП
Схема заряжает и разряжает конденсатор со скоростью, определяемой частотой кварцевого резонатора, и сохраняет в усилителе разности полученное изменение напряжения. Ток, который протекает в цикле разряда, усредняется и отношение измеряется в АЦП, использующем изменение напряжения в качестве опорного.Переключение диапазонов осуществляется изменением частоты цикла и сопротивленияСхема заряжает и разряжает конденсатор со скоростью, определяемой частотой кварцевого резонатора, и сохраняет в усилителе разности полученное изменение напряжения. Ток, который протекает в цикле разряда, усредняется и отношение измеряется в АЦП, использующем изменение напряжения в качестве опорного.Переключение диапазонов осуществляется изменением частоты цикла и сопротивлениятокоизмеряющего резистора. Частота цикла синхронизована с частотой преобразования АЦП посредством сигналов осциллятора OSC (внешнее деление) и платы объединения ВР (внутреннее деление). Для удобства синхронизации цикл переключения занимает 5 периодов счета, хотя используется только 4 состояния ключей. Можно измерять емкости более 200 мкФ с разрешением на нижнем пределе менее 0,1 пФ.токоизмеряющего резистора. Частота цикла синхронизована с частотой преобразования АЦП посредством сигналов осциллятора OSC (внешнее деление) и платы объединения ВР (внутреннее деление). Для удобства синхронизации цикл переключения занимает 5 периодов счета, хотя используется только 4 состояния ключей. Можно измерять емкости более 200 мкФ с разрешением на нижнем пределе менее 0,1 пФ.
Схема заряжает и разряжает конденсатор со скоростью, определяемой частотой кварцевого резонатора, и сохраняет в усилителе разности полученное изменение напряжения. Ток, который протекает в цикле разряда, усредняется и отношение измеряется в АЦП, использующем изменение напряжения в качестве опорного.
Переключение диапазонов осуществляется изменением частоты цикла и сопротивления
Схема заряжает и разряжает конденсатор со скоростью, определяемой частотой кварцевого резонатора, и сохраняет в усилителе разности полученное изменение напряжения. Ток, который протекает в цикле разряда, усредняется и отношение измеряется в АЦП, использующем изменение напряжения в качестве опорного.
Переключение диапазонов осуществляется изменением частоты цикла и сопротивления
токоизмеряющего резистора. Частота цикла синхронизована с частотой преобразования АЦП посредством сигналов осциллятора OSC (внешнее деление) и платы объединения ВР (внутреннее деление). Для удобства синхронизации цикл переключения занимает 5 периодов счета, хотя используется только 4 состояния ключей. Можно измерять емкости более 200 мкФ с разрешением на нижнем пределе менее 0,1 пФ.
токоизмеряющего резистора. Частота цикла синхронизована с частотой преобразования АЦП посредством сигналов осциллятора OSC (внешнее деление) и платы объединения ВР (внутреннее деление). Для удобства синхронизации цикл переключения занимает 5 периодов счета, хотя используется только 4 состояния ключей. Можно измерять емкости более 200 мкФ с разрешением на нижнем пределе менее 0,1 пФ.
Диапазон
Переключатель 1А
Переключатель 1В
сюах
1
10 МОм
6 кГц
200 пФ
2
1 МОм
6 кГц
2 нФ
3
100 кОм
6 кГц
20 нФ
4
10 кОм
6 кГц
0,2 мкФ
5
100 кОм
60 Гц
2 мкФ
6
10 кОм
60 Гц
20 мкФ
7
1 кОм
60 Гц
200 мкФ
Состояния счетчика и ключей
Ключи Счетчик Режим
0Y
00
Заряд Сх
IX
01
Формирование Av на С ,
2Y
10
_ схref
Разряд Сх через дели тель
ЗХ
и
Сброс Ct в нуль
А047А047ПроверкаПроверка
А047
А047
Проверка
Проверка
разрядного устройстваразрядного устройства(IN)(IN)Измеритель емкости на базе З1^
разрядного устройства
разрядного устройства
(IN)
(IN)
Рис. 4.38
УСТРАНЕНИЕ “ЗАТЯГИВАНИЯ" ПРИ ПЕРЕПОЛНЕНИИ ДИАПАЗОНА В АЦП СДВОЙНЫМ ИНТЕГРИРОВАНИЕМ
4 1/2-разрядные и 14- 16-битовые АЦП фирмы Intersil исключают большинство контраргументов при реализации точных систем обработки данных, цифровых вольтметров, цифровых щитовых приборов и т.д. Однако опубликованные стандартные схемы могут при некоторых обстоятельствах давать неверные показания. Наиболее досадные ошибки связаны с перегрузками, когда остаточное напряжение интегратора, как и поступающее, передается в систему автоматической4 1/2-разрядные и 14- 16-битовые АЦП фирмы Intersil исключают большинство контраргументов при реализации точных систем обработки данных, цифровых вольтметров, цифровых щитовых приборов и т.д. Однако опубликованные стандартные схемы могут при некоторых обстоятельствах давать неверные показания. Наиболее досадные ошибки связаны с перегрузками, когда остаточное напряжение интегратора, как и поступающее, передается в систему автоматическойкоррекции нуля, которая затем стремится вернуться в исходное состояние.В системах с мультиплексируемым входом, имеющих последовательные каналы, нарушения в работе при перегрузке в одном канале могут представлять серьезную проблему.Такое “затягивание" можно исключить, добавив схему на двух ИС для установки выхода интегратора в нулевое положение в начале цикла автоматической коррекции ну-коррекции нуля, которая затем стремится вернуться в исходное состояние.В системах с мультиплексируемым входом, имеющих последовательные каналы, нарушения в работе при перегрузке в одном канале могут представлять серьезную проблему.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-разрядные и 14- 16-битовые АЦП фирмы Intersil исключают большинство контраргументов при реализации точных систем обработки данных, цифровых вольтметров, цифровых щитовых приборов и т.д. Однако опубликованные стандартные схемы могут при некоторых обстоятельствах давать неверные показания. Наиболее досадные ошибки связаны с перегрузками, когда остаточное напряжение интегратора, как и поступающее, передается в систему автоматической
4 1/2-разрядные и 14- 16-битовые АЦП фирмы Intersil исключают большинство контраргументов при реализации точных систем обработки данных, цифровых вольтметров, цифровых щитовых приборов и т.д. Однако опубликованные стандартные схемы могут при некоторых обстоятельствах давать неверные показания. Наиболее досадные ошибки связаны с перегрузками, когда остаточное напряжение интегратора, как и поступающее, передается в систему автоматической
коррекции нуля, которая затем стремится вернуться в исходное состояние.
В системах с мультиплексируемым входом, имеющих последовательные каналы, нарушения в работе при перегрузке в одном канале могут представлять серьезную проблему.
Такое “затягивание" можно исключить, добавив схему на двух ИС для установки выхода интегратора в нулевое положение в начале цикла автоматической коррекции ну-
коррекции нуля, которая затем стремится вернуться в исходное состояние.
В системах с мультиплексируемым входом, имеющих последовательные каналы, нарушения в работе при перегрузке в одном канале могут представлять серьезную проблему.
Такое “затягивание" можно исключить, добавив схему на двух ИС для установки выхода интегратора в нулевое положение в начале цикла автоматической коррекции ну-
А047А047^1В В 8 8^1В В 8 8ПодложкаПодложка
А047
А047
^1В В 8 8
^1В В 8 8
Подложка
Подложка
4 1 /2-разрядный ЖК-индикатор
CD4064A
В Ч'| POLВ Ч'| POLo2g. °зЁ оo2g. °зЁ о531531—в-15 В—(в—в-15 В—(вR/Hкомпа ра- тораR/Hкомпа ра- тора1Н5 Е1Н5 Е100 к100 к1рмкФ1рмкФкк300 к300 к—15В—15Вj3(A)8053 “ <А)■В]j3(A)8053 “ <А)■В],: UR АЯ OUT£ OR Ци»№,: UR АЯ OUT£ OR Ци»№нс, нс2нс, нс2Аналоговая земля Строб. —ЕЗЙ15£В?я A,ZIN ~ низацинАналоговая земля Строб. —ЕЗЙ15£В?я A,ZIN ~ низацин300"»300"»10 мкФ10 мкФ3434303029292828ICL71 СОЗICL71 СОЗв Ов ОВ в вВ в в2735 0В—2735 0В—3333ВР °1 °2 °3 °4 в3 в2 В1ВР °1 °2 °3 °4 в3 в2 В1ICM7211AICM7211Aв0 Vв0 VЭ"Э"Аналоговая земляАналоговая земля2,3,4 6-26 37-402,3,4 6-26 37-40Необязательный конденсатор 22-100 пФНеобязательный конденсатор 22-100 пФV'V'+5 8+5 8300 к300 к+6 В—[5+6 В—[5,300 пФ,300 пФ0В0В0В0В10—15 кОм, регулировать до получения частоты синхро-10—15 кОм, регулировать до получения частоты синхро-ICM 7576ICM 7576ГТ? .-- - > ■зоо к т9) Ф-*Лл^ . ^"1 | 100 к " --^ i—vw—+15 8ГТ? .-- - > ■зоо к т9) Ф-*Лл^ . ^"1 | 100 к " --^ i—vw—+15 8£-в£-вICL8053(А)ICL8053(А)33
В Ч'
| POL
В Ч'
| POL
o2g. °зЁ о
o2g. °зЁ о
5
31
5
31
—в
-15 В—(в
—в
-15 В—(в
R/H
компа ра- тора
R/H
компа ра- тора
1Н5 Е
1Н5 Е
100 к
100 к
1рмкФ
1рмкФ
к
к
300 к
300 к
—15В
—15В
j3(A)8053 “ <А)
■В]
j3(A)8053 “ <А)
■В]
,: UR АЯ OUT
£ OR Ци»№
,: UR АЯ OUT
£ OR Ци»№
нс, нс2
нс, нс2
Аналоговая земля Строб. —ЕЗЙ15£В?я A,ZIN ~ низацин
Аналоговая земля Строб. —ЕЗЙ15£В?я A,ZIN ~ низацин
300"»
300"»
10 мкФ
10 мкФ
34
34
30
30
29
29
28
28
ICL71 СОЗ
ICL71 СОЗ
в О
в О
В в в
В в в
27
35 0В—
27
35 0В—
33
33
ВР °1 °2 °3 °4 в3 в2 В1
ВР °1 °2 °3 °4 в3 в2 В1
ICM7211A
ICM7211A
в0 V
в0 V
Э"
Э"
Аналоговая земля
Аналоговая земля
2,3,4 6-26 37-40
2,3,4 6-26 37-40
Необязательный конденсатор 22-100 пФ
Необязательный конденсатор 22-100 пФ
V'
V'
+5 8
+5 8
300 к
300 к
+6 В—[5
+6 В—[5
,300 пФ
,300 пФ
0В
0В
0В
0В
10—15 кОм, регулировать до получения частоты синхро-
10—15 кОм, регулировать до получения частоты синхро-
ICM 7576
ICM 7576
ГТ? .-- - > ■
зоо к т
9) Ф-*Лл^ . ^"1 | 100 к " --^ i—vw—
+15 8
ГТ? .-- - > ■
зоо к т
9) Ф-*Лл^ . ^"1 | 100 к " --^ i—vw—
+15 8
£
-в
£
-в
ICL8053(А)
ICL8053(А)
3
3
4 1/2-разрядный щитовой прибор с ЖКИ и фазой интегратора нуля
А047
Г"
21ВЫХ0Д ком -
Компа-О—
^торр15в
*100 к*
+5 В
[8
2]сброс У* 12- Выход
6
2 0,22 1
ICM7555 V'
Т Необязатель ™ный конден
1ЛОГО8ЫИ ВХОД
32
ti3—j
Вход бу-
39.
ферного
каскада
SW3
—СТО
SW5^z SW6-
SW4
SW7
3d[REF Аналоговая qCAP
58 34
земля
6,
OSW2' 4
SW1/
REF
+15В
^6 5
1CL8053
5В
ГгМВход£13 буферного»
каскаде |
каскада
300 пФ
двоичный к выход
[Внутренний иЯ ночник опорно! |го напряжения!
.Буферный I Чкаскад •
ЮдМВходП (буферного
Й Усиление
1 < буферного
(Дрыход J Г (*)Вход£12 (интегратор* инТСТраторат*”
Э^Выход
Тбуферного ,।каскада
300К/
Выход иитег!- ^_^ 2 ц ратора " т ' АИнтагра-
(Выходные каскады с тремя состояниямиI t
И П Г1 I I I И ГТ г
Счетчик
Регистры-фиксаторы шшпшшп
424hben
423mber
^CE/LD
Детекторпересечения
+15 8+5 В
Управляющая логика
Синэро- Синхро - — 15 В мизацияН) ничция(2) Состояние
40
25
26
4М SEN
-627 MODE
•^ R/H J
Приведен 16-разрядный вариант, 14- и 12-разрядные версии отличаются используемыми выводами ICL7104.
Блок-схема АЦП на 1СМ8052А(8068А}/7104 16/14/12 бит с защитой от перегрузки и схемой интегратора нуля
Рис. 4.396(IN)
ля, как показано на рис. 4.39а для устройства ICL8052/71(0 03 и на рис. 4.396 для устройства ICL8052/7104-16. Схема функционирует при подключении входа компаратора к инвертирующему входу буферного каскада в первой части цикла автоматической коррекции нуля и затем (как обычно) к конденсатору автоматической коррекции нуля в оставшееся время (рис. 4.39в).
Половина ИС ICM7556 управляет синхронизацией, другая образует синхрогенератор, ИС ICL8053 обеспечивает переключения. Эта схема предпочтительнее многих других обычных ключевых устройств, так как она инжектирует малый заряд в конденсатор автоматической коррекции нуля.
Период интегратора нуля можно установить сначала равным 1/3 - 1/2 минимально-
го времени автоматической коррекции пуля, однако если необходима “оптимальная" регулировка, нужно пронаблюдать выходной сигнал компаратора на осциллографе в условиях максимальных перегрузок. Выходной сигнал таймера задержки останется низким, пока компаратор не выйдет из режима ограничения и не окажется в линейной области (там обычно проявляются шумы).
В отсутствие перегрузки желательна короткая фаза интегратора нуля, однако занимать все время нет необходимости. Включен
ный параллельно времязадающему резистору рМОП-транзистор можно использовать для уменьшения постоянной времени в отсутствие перегрузки. Кроме того, можно использовать цепочку из трех диодов или двухвходовый 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.
А047
импульсов
импульсов
синхронизации синхронизации
импульсов синхронизации
Рис. 4.39а
Если достигается
Внутренняя синхронизация
Временные диаграммы 4 1/2-разрядного АЦП
(IN)
А047
300к
ICM7555/6
ЗанятоSTTS
ЗООк
ICM7555/6
1/4СО4О71
Рис. 4.39г
Защита от перенапряжений
(IN)
i
АЦП И СЧЕТЧИК, ОБРАЗУЮЩИЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ВЕСЫС АВТОМАТИЧЕСКИМ УЧЕТОМ МАССЫ ТАРЫ
Эта схема, использующая 12-разрядный АЦП фирмы Intersil ICL7217, управляющий индикатором, позволяет простым нажатием кнопки учитывать массу тары в электронных весах и требует лишь одного 5-В источника питания. При любой массе тары на шкале нажатием кнопки, устанавливается нуль индикатора, который затем показывает суммарную или текущую массу.
Преобразователь с двойным интегрированием ICL7109, работающий в режиме асинхронного обмена, вырабатывает на выводе 19 после пересечения нуля импульс HBEN длительностью в один период синхрогенератора. По природе преобразования с двойным интегрированием пересечение нуля, а следовательно, и импульс HBEN, будет появляться N периодами позже, так как входное значение возрастает на N бит, и обратно (рис. 4.406). Каждый цикл преобразования занимает 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 пульсации источника питания.
Четырехразрядный реверсивный счетчик имеет регистр-защелку индикатора, включаемый сигналом STORE (вывод 9), который управляет мультиплексированным индикатором на светодиодах. Выход ZERO (вывод 2) индицирует нулевое состояние счетчика, которое также вызывается сигналом на входе RESET (вывод 14). Отдельный регистр сравнения предварительно загружается через диоды из выбранной цифры индикатора в порт BCD, когда сигнал LOAD Register (вывод 11) имеет высокий уровень. Сигнал EQUAL (вывод 3) принимает низкий уровень, когда содержимое регистра и счетчика одинаково.
При включении питания конденсатор 10 мкФ на выводе LOAD Register (вывод 11) загружает регистр сравнения числом 4096. Сигнал счетчика UP/DOWN, вырабатывае
мый триггером (1/2 74LS74), соответственно устанавливается и сбрасывается сигналами ZERO и EGUAL, так что циклы прямого и обратного счета от 0 до 4096 насчитывают 8192 периода синхрогенератора за цикл.
Когда весы уравновешены в пределах шкалы, сигнал HBEN от ИС 7109, активизируя вход STORE ИС 7217 каждые 8192 периода синхрогенератора, дает баланс, однако в исходном состоянии индуцируется случайное число. Когда ключ TARE замкнут, счетчик сбрасывается сигналом HBEN, устанавливая нуль индикатора. Даже когда ключ TARE разомкнут, индикация остается нулевой, потому что при неизменной массе сигнал HBEN разрешает запись в регистр-защелку индикатора всякий раз, когда счетчик имеет нулевое состояние (сплошная линия на рис. 4.406).
Если масса соответствует N-разрядному значению, добавляемому на чашку весов, сигнал HBEN появляется N импульсами позже, следовательно, число N запишется в регистр и отобразится на индикаторе (пунктирная линия на рис. 4.406). И обратно, если N-разрядный код массы уменьшится, на дисплее отображается -N. Знак минус обусловлен запоминанием состояния сигнала UP/DOWN при сигнале HBEN на втором триггере.
Единственное ограничение состоит в том, что входной сигнал преобразователя не должен изменять полярность. В случае необходимости выходным сигналом POL (вывод 3) ИС 7109 можно воспользоваться для предупреждения о такой ошибочной ситуации.
Чтобы получить разрешающую способность более 4096 единиц, можно заменить ИС 7109 на двухкристальный АЦП 1СЕ8052АДСЕ7104 с 16-разрядным разрешением. Счетчик ICM7217 является каскадируемым. Система, очевидно, может работать с взвешивающими устройствами с принудительной балансировкой или другими видами входного сигнала.
3 3/4-РАЗРЯДНЫЙ (±4095 ЕДИНИЦ) ИЗМЕРИТЕЛЬ С ИНДИКАЦИЕЙНА СВЕТОДИОДАХ, ЖК- ИЛИ КАТОДОЛЮМИНИСЦЕНТНЫХ ИНДИКАТОРАХ
Используя 12-разрядный АЦП ICL7109, счетчйки/дешифраторы ICM7224, 7225 или 7236 и две КМОП ИС серии 4000, можно создать 3 3/4-разрядный (4095 единиц) цифровой измеритель с автоматическим определением полярности. Выбор счетчика опе-
деляется выбором индикатора. ICM 7224 управляет ЖК-индикатором, ICM7225 - светодиодным индикатором с общим анодом и ICM7236 - ярким зеленым катодолюминесцентным индикатором.
На рис. 4.41а показана блок-схема уст-
А047
400 мВ Полная шкала Вход р 9
D s Q
•5гS
+5 В
4-разрядный светодиодный индикатор с общим анодом
ОТТмкФ
5В
Рис. 4.40а
>С
rq —в—
1GND
V 40
2 STATUS
REF IN 39
3 POL
REF CAP 38
4 OR
REF CAP 37
5B12
REF IN 36
6811
IN Hi 35
7B10
IN LO34
8B9
COMMON 33
9 88
INT 32
10 87
ICL7109AZ 31
11 B6
BUF 30
12 85
REF OUT 29
13 84
V28
14 B3
SEND 27
16 82
RUN/HOLb26
16 B1
BUFOSC OUT 25
17 TEST
OSC SEL24
18 LBEN
OSC OUT 23
19 H^EN
OSC IN 22
20 5E/L0AD
MODE 21
10 к
5В 47 К 5В
«,100 пФ
П—
100*
-58
Q
б
Rтт
'сид Г
< минус !
5x1N4148
7
5 8—((-
10 мкФ
О О
Учет тары
1 CARRY/BORROW
DO 28
2 ZERO
01 27
3 EQUAL
D2 26
4 BCD 8
D3 25
5 BCD 4
V24
6 BCD 2
DISP CONT 23
7 BCD
ICM 7217
В 22
8 COUNT
82$
9 STORE
V~20
10 UP/DOWN
E 19
11 LOAD REG.
F19
12 LOAD CTR
В 17
13 SCAN
A 16
14 RESET
C 15
С 47
7
-58
Преобразователь с двойным интегрированием в весахс автоматическим учетом массы тары
(1N)
А047
Рис. 4.406
Временные диаграммы схемы весов с автоматическим учетом массы тары
(IN)
ройства. ИС ICL7109 работает в режиме асинхронного обмена (сигнал MODE имеет высокий уровень). Аналоговый вход стандартный и аналоговые цепи подробно не показаны. Временные диаграммы приведены на рис. 4.416.
ИС ICL7109 совершает полное преобразование за 8192 периода синхрогенератора, 2048 периодов занимает автоматическая коррекция нуля, 2048 периодов - интегрирование сигнала и 4096 периодов - восстановление к опорному уровню. Сигнал STATUS имеет высокий уровень в начале интегрирования и принимает низкий уровень спустя 1,5 периода после пересечения нуля, давая в сумме 2050 + N импульсов генератора, пока сигнал STATUS имеет высокий уровень, где N - цифровые показания АЦП. Следовательно, подсчитывая синхронизирующие импульсы во время действия высокого уровня сигнала STATUS и вычитая 2050, можно получить искомые показания.
ИС счетчиков, управляющих индикатором ICM7224/7225/7236, имеют идентичные входные цепи. Они содержат 4 1/2-декадный счетчик с управляющими входами CLOCK, RESET и COUNT INHIBIT и отдельный регистр-защелку индикатора, управляемый сигналом STORE. Во время работы этот регистр управляет через дешифратор немультиплексированным 7-сегментным индикатором.
Когда сигнал STATUS имеет низкий уровень, сигнал RESET ИС CD4040 принимает
высокий уровень и триггер, образованный вентилями 3 и 4, взводится, формируя низкий уровень сигнала COUNT INHIBIT. В начале цикла интегрирования сигнал STATUS принимает высокий уровень, снимая сигнал RESET со счетчика CD4040, и разрешает ему начать счет. Вентиль 3 обнаруживает 2050-й импульс и сбрасывает триггер, снимая сигнал COUNT INHIBIT и разрешая счетчику счет синхроимпульсов. Когда сигнал STATUS принимает низкий уровень после перехода через нуль, триггер опять взводится и запрещает счет. Счетчик теперь считает все импульсы, следующие за 2050-м, следовательно, содержимое счетчика дает нужное показание. Оно передается в регистр-защелку индикатора сигналом HBEN 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, однако они очень удобны благодаря их способности непосредственно управлять индикатором. ICM7217 можно использовать со светодиодными индикаторами, а ее регистр сравнения может служить для индикации верхнего или нижнего предела.
Если необходимо большее разрешение, (до 65536 единиц счета), ICL7109 можно заменить на ICL8052/8068 и 14- или 16- разрядной АЦП ICL7104, который имеет выходной интерфейс, аналогичный ICL7109.
SBSB
SB
SB
А047
Аналоге вый вход
34
Рис. 4.41a
MODE R/H SEND HBEN LBEN
OSC IN
19
22
IN HI
IN LO
OSC OUT ICL7109
OSC OUT BUFF
STATUS
100n<t
10Ок
CD4011
Сброс
10
02 012
Синхро- CD4040 низация
Запись
Сброс
Блок-схема
Вход
счета Подложка
(только для 7224)
ICM7224/7225или7236
28 сегментов
1
(IN)
A047
Выход интегратора Фаза I
Детектирование полярности
Пересечение нуля
Фаза I
Фаза II
Фаза ill ■разряд’
Обнаружение пересечения нуля
Внутренняя фиксация
Выход состояния
.автокоррекция нуля
Максимум — 4096 импульсов
Ровно —2048— импульсов
Минимум — 2048— импульсов
Минимум —2048— импульсов
_*i—автокоррек»-».
Внутренняя _ ция_нуля. синхронизация j [ I П П
интегриро^. вание
Число импульсов до пересечения нуля пропорционально напряжению на входе
Фазы повторного интегрирования и автокоррекции нуля занимают 6144 импульса
Вход сброса CD4040
А'
"В"
Запрет счета
HBEN-ЗаписьHBEN-ЗаписьN импульсов синхронизацииN импульсов синхронизации20491 /2 импульса- синхронизации—<
HBEN-Запись
HBEN-Запись
N импульсов синхронизации
N импульсов синхронизации
LBEN Сброс
Счетчики ICM7224/25/36 допускают каскадирование. В этом случае цепочку счетчиков CD4040 следует увеличить до соответствующей длины для работы с 14 или 16 разрядами, так как в этом случае нужно вычитать 8194 и 32770 единиц счета соответственно.
Так как управление индикатором не- мультиплексированное, схемы управления
удобно располагать на одной плате с индикатором. Для соединения платы индикатора с основной платой необходимо всего четыре сигнала: COUNT, COUNT INHIBIT, STORE, RESERT. Кроме того, с взаимозаменяемыми платами ЖК-, светодиодных и катодолюминесцентных индикаторов можно использовать одну и ту же основную плату.
ВЕСЫ С ДИАПАЗОНОМ 5000 ЕДИНИЦ СЧЕТАИ РАЗРЕШЕНИЕМ */* ЕДИНИЦЫ СЧЕТА
Легко построить недорогие цифровые весы, используя измерительный датчик деформации и КМОП-усилитель типа ICL7650, АЦП двойного интегрирования, например, однокристальные КМОП-устройства ICL7106/7 (3 1/2-разрядные), ICV7109 (12- разрядный двоичный) или ICL7135 (4 1/2- разрядный) фирмы Intersil, и если необходимо, каскад управления индикатором. В торговле требуются электронные весы с разрешением 1/4 единицы показания индикатора. Это легко реализовать, заменив каскад управления индикатором со счетчиками и несколькими стандартными КМОП ИС средней степени интеграции.
Цикл работы 4 1/2-разрядного АЦП с двойным интегрированием ICL7135 имеет три фазы: автокоррекция нуля, интегрирование и разряд. В фазе автокоррекции нуля напряжения смещения измеряются и устраняются, выход BUSY принимает низкий уровень и ICL7135 интегрирует входной сигнал за 10 000 периодов синхрогенератора. Во время разряда опорное напряжение интегрируется до тех пор, пока интегратор не возвратит его в исходную точку (или произойдет пересечение нуля) и в конце его сигнал 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 сигнал BUSY имеет высокий уровень для всех 10001 + N синхроимпульсов и, очевидно, показания можно определить, подсчитав количество импульсов, пока BUSY имеет высокий уровень, и вычтя 10001.
В данном случае нам нужно отобразить на индикаторе N/4, так что цикл преобразования 20 000 периодов будет давать показания для всей шкалы 5000 единиц. Это осуществляется задержкой 10001 периода синхронизатора после принятия сигналом
BUSY высокого уровня, разрешающего счет, на 1/4 периода синхрогенератора ИС 7135. Когда сигнал BUSY примет низкий уровень, этот счетчик остановится, его содержимое передается на индикатор и после сброса он готов к следующему циклу. Небольшое усовершенствование состоит в том, что счетчик должен увеличивать значение на 2, 6, 10 и т. д., что предпочтительней, чем на 4, 8, 12 и т. д., так что кватование симметрично относительно отсчета. Целесообразно использовать один и тот же счетчик для начальных 10 000 синхроимпульсов и для окончательного счета. Пригодны счетчики ICM7224, управляющий ЖК-индикатором, ICM7225, управляющий светодиодным индикатором, или ICM7236, управляющий катодолюминесцентным индикатором фирмы Intersil. Это одинаковые 4 1/2-разрядные счетчики, за исключением каскадов управления индикаторами.
Схема работает следующим образом: во время фазы автокоррекции нуля, когда сигнал BUSY имеет низкий уровень, счетчик заперт его входным сигналом COUNT INHIBIT. Триггер 3 установлен так, что выход Q сбрасывает триггеры 1 и 2 и открывает вентиль 3, пропускающий синхроимпульсы на счетчик.
В начале фазы 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 10 000 импульсов спад сигнала CARRY переводит триггер 3 в его нулевое состояние. Триггеры 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»
Исходное состояние триггеров 1 и 2 таково, что первый нарастающий фронт на выходе Q2 появляется тремя периодами
Синхронизация ICL7135
Состояние
Внутреннийсчет 7135
Занято Внутренний счет 7224 Выход переноса 7224
Q3 D
Вход счета 7224
Весы с диапазоном 5000 единиц счета и разрешением1/4 единицы счета
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 сигнал BUSY принимает низкий уровень, останавливая счетчик. Выходной сигнал STROBE ICL7135 состоит из пяти импульсов, совпадающих с сигналом выбора каждой цифры во время первого цикла сканирования мультиплексированного выхода
по завершении фазы разряда. Сигнал STROBE используется для установки триггера 3, восстановления исходного состояния готовности к следующему циклу преобразования. Сигнал STROBE, совпадающий с D5, записывает содержимое счетчика в режим индикатора, затем сигнал STROBE, совпадающий с D4, сбрасывает счетчик. Отметим, что стандартные двоичнодесятичные выходы в 7135 не используются.
ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ АЦП
(1(1
(1
(1
Простой однокристальный цифровой вольтметр легко преобразовать для отображения логарифма отношения двух входных напряжений V] и Vr Рабочее ограничение - V, > V2.
На рис. 4.43а показана соответствующая схема. Отличия от типового включения состоят в том, чтовведен делитель
напряжения (отношение К) ■ на входе опорного напряжения,входной сигнал
представляется как разность между V2 и V2 и добавлен резисторR параллельно
интегрирующей емкости. Постоянная времени интегрирования определяется как C|nt Rp.
Обратившись к кривым на рис. 4.436, вычислим сначала конечное напряжение интегратора, подразумевая, что потенциал изменяется по экспоненте:
VM =®n^m?(V!-V2),
и поэтому конечное напряжение интегратора равно
Vmt = ®р^.й(> <Y.l- V2) Xх(1 - exp (-T/D),
где T - заданный период интегрирования.
Во время разряда полный размах экспоненты определяется как
V,„t = \п, + vcf R^,, и учитывая, чю Vrc( = К V2, полный размах экспоненты будет
V,ot = «jAJ <V1 -.V2> « - “Р WW
* W к v2.
Интегратор пересекает нуль, когда экспонента равна
vfin = vref V^t = «W K Vr
Поэтому время до пересечения нуля определяется как .
Т = t In Vlot/Vf -
= t 1" 1®^? <V1 - Vo)
- exp (-T/t)) +4Rp7R ) К V2j/(R ZR ) x К V2 = t In [(V, - V2) x “
x (I - exp (-T/t)) + К V2f/K V2.
Теперь, приняв К = 1 - exp (-T/t), получим
T = t In [K(Vi - V2) + К V2]/K Vo == t In (V,/ v2).
Теперь примем t = Tint/2,3, ще T - период интегрирования. Тогда10
T = (Т/2,3) In (Vj/V^ = Т lg (Vj/Vj), так что цифровой вольтметр будет показывать 1000, когда V1/V2 = 10, что правильно. Коэффициент деления К будет равен
К = (1 - exp (-ТА)) = 1 - е"2’3 == 1 - 0,1 = 0,9,
что имеет смысл, если представить себе, что окончательное напряжение интегратора в фазе интегрирования почти достигает 0,9 от асимптотического уровня.
Теоретически полная шкала устройства Vj/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 Vj = = 10 V2 подстраивать R_ до тех пор, пока отсчет не станет равным 1000. Логарифмирующие устройства используются в фоторграфии, химической денситометрии и колориметрии и в звуковых шкалах децибел.
И
С
ICL7135 выводом
рис. 4.43а Модификации цепи для логарифмической операции
Формы выходных сигналов интегратора в сравнении с интеграторомс неинвертирующим входом
А047
правильные показания при завышенные (или перегрузку) для положи- напряжениях, но сильно тельных напряжений.
Схема дает отрицательных
Рис. 4.44
(1N)
СХЕМЫ БЕЗ ОПОРНОГО КОНДЕНСАТОРА
Во многих случаях полярность входного напряжения всегда известна, либо при различной полярности требуются различные опорные напряжения. В других приложениях может быть желательно изменение опорного напряжения во время преобразования, например, для получения какой-либо нелинейной функции преобразования. Во всех таких случаях опорный конденсатор нежелателен или не нужен. На рис. 4.44 показан способ, позволяющий устранить его
и подать необходимое опорное напряжение непосредственно на вывод CREp. Отметим, что источник опорного напряжения в некоторых фазах преобразования может замыкаться накоротко, так что необходимо применять токоограничивающий резистор.
Схема дает правильные показания при отрицательных напряжениях, но сильно завышенные (или перегрузку) для положительных напряжений.
А047
СХЕМА МАЛОШУМЯЩЕГО ПРЕДУСИЛИТЕЛЯ
Шумовые характеристики ИС семейства ICL7106/7/9 определяются шумами, улавливаемыми конденсатором автокоррекции нуля в начале фазы интегрирования. Эти шумы зависят в сложных системах от входных шумов буферного усилителя. Если встроенный буферный усилитель заменить малошумящим ОУ, шумовые характеристики можно улучшить, особенно если сосредоточить все усиление в этом каскаде, что можно реализовать на двухкристальных уст
ройствах. На рис. 4.45 показан такой способ при повышенном входном токе и при отсутствии дифференциального входа. Первоначальная цепочка ключей заменена на ICL8053, работающую синхронно с внутренним счетчиком благодаря использованию оригинальной комбинации ключи - буферный усилитель, образованной резистивными делителями и четырьмя компараторами, обнаруживающими различные фазы преобразования, как показано на рисунке.
А047
Рис. 4.46
(IN)
СХЕМА ТОКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
Обычные схемы преобразования напряжения преобразуют дифференциальное входное и опорное напряжения в соответствующие токи в интегрирующем конденсаторе. Когда входной сигнал представляет собой ток в соответствующем диапазоне, можно повысить чувствительность, интегрируя его непосредственно, не преобразуя в напряжение, особенно если опорный сигнал T9WP аппартга rnvntiLTu
В схеме на рис. 4.46 токи непосредственно подаются на вход интегратора. Источники переключаются синхронно с внутренней фазой преобразования с помощью буферного усилителя и цепочки ключей напряжения комбинации с четырьмя компараторами, так же как на рис. 4.45. Обычный цикл автокоррекции нуля повторяется по-прежнему, что обеспечивается заземлением входа во время соответствующей фазы.
А047
Для ICL7107/7117 подать на вход ли и исключить вентили “Исключающее INVERT высокий уровень, использовать ши- ИЛИ".
ну питания О В в качестве логической зем-
(IN)(IN)Рис. 4.47
(IN)
(IN)
ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫЙ ВЫХОД ИЗ 7-СЕГМЕНТНОГО ВЫХОДАЩИТОВОГО ПРИБОРА
Часто кроме управления индикатором требуется обеспечить и двоично-десятичный выход для щитового прибора или для специального декодирования верх- него/нижнего предельных значений иЧасто кроме управления индикатором требуется обеспечить и двоично-десятичный выход для щитового прибора или для специального декодирования верх- него/нижнего предельных значений ит. п. Приведенная здесь схема использует стандартные КМОП ИС для преобразования 7-сегментного выхода от ЖК- или светодиодных индикаторов в двоично-десятичный код.т. п. Приведенная здесь схема использует стандартные КМОП ИС для преобразования 7-сегментного выхода от ЖК- или светодиодных индикаторов в двоично-десятичный код.
Часто кроме управления индикатором требуется обеспечить и двоично-десятичный выход для щитового прибора или для специального декодирования верх- него/нижнего предельных значений и
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 светодиодных индикаторов в двоично-десятичный код.
т. п. Приведенная здесь схема использует стандартные КМОП ИС для преобразования 7-сегментного выхода от ЖК- или светодиодных индикаторов в двоично-десятичный код.
ЦИФРОВЫЕ ИМИКРОПРОЦЕССОРНЫЕСХЕМЫ
Аналоговый вход в микропроцессорном оборудованииМикропроцессор, включающийся по сигналу прерывания
Схема управления шаговым двигателем8-разрядная микропроцессорная система с аналоговым интерфейсомЦифровой преобразователь, управляемый ЭВМ
Кодер - декодерКаскадирование кодирующих и декодирующих устройствПрограммируемый кодер данныхЦифровой сигнальный процессорМонитор ИКМ-сигнала
Микропроцессор
Микропроцессор МС6802
с 16-разрядным 16-сегментным ЖК-индикаторомс Американским стандартным кодом для обмена информацией (ASCII)
Рис. 5.1
(Nl)
МикроЭВМ 8048/IM80C48с 8-разрядным 16-сегментным ЖК-индикаторомс Американским стандартным кодом для обмена информацией (ASCII)
Рис. 5.2
(IN)
ICM7231 - ICM7234
Рис.5.3
Система, выдающая сообщения, закодированные в СПЗУ
(IN)
10-МГц указатель частоты/периода с ЖК-индикатором
Индикатор показывает режим работы и десятичные точки, указывающие диапазон
текущего измерения. Система может эффективно работать от аккумуляторов.
Рис. 5.4
ICM7231 - ICM7234
Рекомендуемая ориентация выводов БИС и подключение к индикатору
АНАЛОГОВЫЙ ВХОД В МИКРОПРОЦЕССОРНОМ ОБОРУДОВАНИИ
Следующие схемы показывают подключение БИС МР20 и БИС аналогового вывода для микропроцессорного оборудования фирмыСледующие схемы показывают подключение БИС МР20 и БИС аналогового вывода для микропроцессорного оборудования фирмыBurr-Brown МР10 (PDS-363) к Intel 8080, Zilog Z-80 и National SC/MP.Burr-Brown МР10 (PDS-363) к Intel 8080, Zilog Z-80 и National SC/MP.
Следующие схемы показывают подключение БИС МР20 и БИС аналогового вывода для микропроцессорного оборудования фирмы
Следующие схемы показывают подключение БИС МР20 и БИС аналогового вывода для микропроцессорного оборудования фирмы
Burr-Brown МР10 (PDS-363) к Intel 8080, Zilog Z-80 и National SC/MP.
Burr-Brown МР10 (PDS-363) к Intel 8080, Zilog Z-80 и National SC/MP.
MP20MP20Рис. 5.6Рис. 5.6Использование БИС МР10 и МР20с МР8080Использование БИС МР10 и МР20с МР8080(ВВ)(ВВ)
MP20
MP20
Рис. 5.6
Рис. 5.6
Использование БИС МР10 и МР20с МР8080
Использование БИС МР10 и МР20с МР8080
(ВВ)
(ВВ)
МР20МР20
МР20
МР20
Использование БИС МР10 и МР20 Использование БИС МР10 и с SC/MPМР20 с Z-80
Рис. 5.7Рис. 5.7(ВВ)(ВВ)В - [Rd/(RC + Rd)J (1 + Ra/Rb> х (kT/q) In 10, T в кельвинах, k/q = 8,67 х 10"s.В - [Rd/(RC + Rd)J (1 + Ra/Rb> х (kT/q) In 10, T в кельвинах, k/q = 8,67 х 10"s.
Рис. 5.7
Рис. 5.7
(ВВ)
(ВВ)
В - [Rd/(RC + Rd)J (1 + Ra/Rb> х (kT/q) In 10, T в кельвинах, k/q = 8,67 х 10"s.
В - [Rd/(RC + Rd)J (1 + Ra/Rb> х (kT/q) In 10, T в кельвинах, k/q = 8,67 х 10"s.
(ВВ)(ВВ)Съем сигнала с термопары с помощью БИС МР20
(ВВ)
(ВВ)
Рис. 5.8
МР20
Программированиеи подключение БИС МР20
Функция
Соединения
Однопроводной мультиплексор
4 - 2, 4 - 77, 79 - 64, 15 - 14, 13 Свободен
Дифференциальный мультиплексор4 - 2, 77 - 79, 13 - 14,
15 свободен
Усилитель1 и 3 свободны для
усиления, равного 2 для усиления, не равного 2, Rcxt подключить между выводами 1 и 3
Выходной диапазон
±5 В
±2,5
±1,25
От 0 до +5 В
От 0 до 2,5 В
65 - 63, 66 свободен,
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
Кодирование входа
52-51 - двоичный код 52 - 50 - код с дополнением до 2
Функция
Соединения
Адресная шина
(АО - А15)
Соединить с выводами
Выбор адреса
АО - А15 адресной шины МР8080
(А4 - А14)
Соединить с шиной +5В* или заземлить
Шина
управления
Соединить 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
Шина (D0 -
данных
D7)
Соединить с шиной данных МР8080
IM80C48, ICM7211M
При использовании устройства 80(035 следует подать на вывод ЕА напряжениеПри использовании устройства 80(035 следует подать на вывод ЕА напряжение+5 В.+5 В.Для подключения к ICM7211 ИС 8355 и 8755 не требуются.Для подключения к ICM7211 ИС 8355 и 8755 не требуются.
При использовании устройства 80(035 следует подать на вывод ЕА напряжение
При использовании устройства 80(035 следует подать на вывод ЕА напряжение
+5 В.
+5 В.
Для подключения к ICM7211 ИС 8355 и 8755 не требуются.
Для подключения к ICM7211 ИС 8355 и 8755 не требуются.
Интерфейс микроЭВМ IM80C48
(IN)
ICM7218
Цифровой индикатор для микро-процессора
(IN)
МИКРОПРОЦЕССОР, ВКЛЮЧАЮЩИЙСЯ ПО СИГНАЛУ ПРЕРЫВАНИЯ
Включение питания посредством логических сигналов популярно в цифровой технике. Преимущество управления логическими сигналами на первый взгляд состоит в ограничении потребляемой мощности. Дальнейшее рассмотрение показывает, что схемы с отключением питания быстро реагируют на входные сигналы и не генерируют неверных или ложных выходных сигналов, мешающихВключение питания посредством логических сигналов популярно в цифровой технике. Преимущество управления логическими сигналами на первый взгляд состоит в ограничении потребляемой мощности. Дальнейшее рассмотрение показывает, что схемы с отключением питания быстро реагируют на входные сигналы и не генерируют неверных или ложных выходных сигналов, мешающихосуществлению критичных процессов, уменьшая вероятность ошибки.Схема иллюстрирует использование сигнала прерывания для включения микропроцессора вместе с его схемами обрамления. Для включения полевого транзистора TP0102N3 с пороговым напряжением 2,4 В вполне достаточно сигнала с ИС 4001.осуществлению критичных процессов, уменьшая вероятность ошибки.Схема иллюстрирует использование сигнала прерывания для включения микропроцессора вместе с его схемами обрамления. Для включения полевого транзистора TP0102N3 с пороговым напряжением 2,4 В вполне достаточно сигнала с ИС 4001.
Включение питания посредством логических сигналов популярно в цифровой технике. Преимущество управления логическими сигналами на первый взгляд состоит в ограничении потребляемой мощности. Дальнейшее рассмотрение показывает, что схемы с отключением питания быстро реагируют на входные сигналы и не генерируют неверных или ложных выходных сигналов, мешающих
Включение питания посредством логических сигналов популярно в цифровой технике. Преимущество управления логическими сигналами на первый взгляд состоит в ограничении потребляемой мощности. Дальнейшее рассмотрение показывает, что схемы с отключением питания быстро реагируют на входные сигналы и не генерируют неверных или ложных выходных сигналов, мешающих
осуществлению критичных процессов, уменьшая вероятность ошибки.
Схема иллюстрирует использование сигнала прерывания для включения микропроцессора вместе с его схемами обрамления. Для включения полевого транзистора TP0102N3 с пороговым напряжением 2,4 В вполне достаточно сигнала с ИС 4001.
осуществлению критичных процессов, уменьшая вероятность ошибки.
Схема иллюстрирует использование сигнала прерывания для включения микропроцессора вместе с его схемами обрамления. Для включения полевого транзистора TP0102N3 с пороговым напряжением 2,4 В вполне достаточно сигнала с ИС 4001.
TP0102N3
TP0102N3
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
Эта схема привода шагового двигателя, управляемая микропроцессором, работает с быстродействующим эффективным двигателем с постоянным магншом как с нормальным шагом 1,8°, так и с микрошагом 0,028°. Коды синусов и косинусов из таблицы, реализованной в ПЗУ, попеременно загружаются в регистр (показана только секция для синусов) и затем поступают в ЦАП DAC-08, вырабатывающий опорное напряжение для управления током двигателя посредством импульсного стабилизатора. Этот стабилизатор состоит из ИС 3526 и мощного полевого
транзистора VN1210. Длительность строб-им- пульса и напряжение питания определяют скорость двигателя. Знаковый разряд 7 управляет возбуждением обмоток питания 1 и 3 посредством транзисторов Q2 и Q3. Секция косинусного сигнала, являющаяся точным зеркальным отражением этой, питает обмотки 2 и 4 двигателя.
К преимуществам мощных МОП-транзисторов относятся превосходное использование возможностей выходного каскада ИС 3526 и простое непосредственное управление обмотками от ТТЛ-схем.
VN1210N5
+15 В
Q, - Q6 - VN1201N5
Тр Т2 - 38 витков провода калибра 30 AWG в каждой обмотке, на броневом сердечнике из феррита 1408-L00-3B7. Двигатель Slo-Syn M061-FD-02 с индуктивностью обмоток 10 уГн.
(SU)(SU)Рис. 5.13
(SU)
(SU)
вшншшМРЮ, МР118-РАЗРЯДНАЯвшншшМРЮ, МР118-РАЗРЯДНАЯМИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА С АНАЛОГОВЫМ ИНТЕРФЕЙСОМ
вшншш
МРЮ, МР11
8-РАЗРЯДНАЯ
вшншш
МРЮ, МР11
8-РАЗРЯДНАЯ
Аналоговый ввод-вывод с ИСМРЮ
Аналоговый ввод-вывод с ИСМР11
Рис. 5.14
(ВВ)
ОРА101, ОРА600
Рис. 5.15
Цифровой преобразователь, управляемый ЭВМ
(В8)
ED-11, DC-7
КОДЕР-ДЕКОДЕР
Рис. 5.16
Система со стробируемым
ED-11, DC-7
К регистрам- фиксаторам
Для управления или индикации
параллельным выводом данных
(SU)
юнее
Адрес
VDD
Строб-импульс
Синхронизация
Данные
16
3
2
07
5
6
13
12
11
D6 D5 D4 03 02 D1
DO
Адрес
10 е.ш
I Разрешение
I о вывода
вывода
Строб-1
Фиксированный бит v„
। . Код ключа . Данные , и*__-и
АОАбD7
| импульс Синхронизация
[Земля или V] j ДаГ^ ■I 2
VDD
DD
2
16
5
6
Аб
А5
3 § 7
АЗ
14 А 2
13
12
АО
I Разрешение | 6 вывода Земля или ^DD
Система со стробируемым параллельным выводом данных на DC7
ED-11, DC-7
Приемник/передатчик дистанционного управления на ИК-лучах
Рис. 5.18
V00ОV00О
V00
О
V00
О
ED11, DC-7
Блок-схема основной конфигурации системы дистанционного управленияна ИС ED-11 в качестве кодера/декодера для передачи данныхот микропроцессора
ED-11, DC-7
Система кодирования/декодирования, иллюстрирующая возможностиквитирования установления связи Supertex ED-11
Рис. 5.20
(SU)
ED-11, DC-7
-18 В
ED-11, DC-7
Трансформатор на броневом сердечнике без зазора из магнитного материала марки F размером 18x11 мм содержит 80,5 виткаТрансформатор на броневом сердечнике без зазора из магнитного материала марки F размером 18x11 мм содержит 80,5 виткапровода No 35 во вторичной обмотке и 5,5 витка в первичной обмотке. Это обеспечивает коэффициент трансформации 15'.1-провода No 35 во вторичной обмотке и 5,5 витка в первичной обмотке. Это обеспечивает коэффициент трансформации 15'.1-
Трансформатор на броневом сердечнике без зазора из магнитного материала марки F размером 18x11 мм содержит 80,5 витка
Трансформатор на броневом сердечнике без зазора из магнитного материала марки F размером 18x11 мм содержит 80,5 витка
провода No 35 во вторичной обмотке и 5,5 витка в первичной обмотке. Это обеспечивает коэффициент трансформации 15'.1-
провода No 35 во вторичной обмотке и 5,5 витка в первичной обмотке. Это обеспечивает коэффициент трансформации 15'.1-
Приемник сигнала из электросети
(SU)(SU)Рис. 5.22
(SU)
(SU)
Voo
Разрешение (три состояния)
ПРОГРАММИРУЕМЫЙ КОДЕР ДАННЫХ
Простая монолитная ИС DC-7А, выполненная по КМОП-технологии с металлическим затвором, недорога, потребляет небольшую мощность, имеет высокий выход данных и высокую надежность. Эта схема двойного назначения может работать в качестве кодера или декодера с собственной линией связи в приложениях, где требуется кроме передачи 8-разрядных данных отличное распознавание адресных кодов. Она декодирует
1 из 128 адресных кодов. В режиме передачи эта схема может генерировать все допустимые коды при подключении входов адресов к VDD или к земле для получения логической единицы или логического нуля соответственно. В режиме приема эта схема может декодировать переданные сигналы и одновременно осуществлять сравнение с местным адресным кодом для идентификации.
DC-7A
ПЕРЕДАТЧИКПЕРЕДАТЧИКАбАбАОАОD7D7АОАОАб 00Аб 00Адресные разрядыАдресные разрядыАдресные разрядыАдресные разрядыРазряды данныхРазряды данныхГенератор Гене- Синхро- синхронизацииГенератор Гене- Синхро- синхронизацииВход генератора Резистор генератора Конденсатор генератораСброс Запуск/вход данныхВход генератора Резистор генератора Конденсатор генератораСброс Запуск/вход данныхГенератор Гене- синхронизацииГенератор Гене- синхронизацииПРИЕМНИКПРИЕМНИК
ПЕРЕДАТЧИК
ПЕРЕДАТЧИК
Аб
Аб
АО
АО
D7
D7
АО
АО
Аб 00
Аб 00
Адресные разряды
Адресные разряды
Адресные разряды
Адресные разряды
Разряды данных
Разряды данных
Генератор Гене- Синхро- синхронизации
Генератор Гене- Синхро- синхронизации
Вход генератора Резистор генератора Конденсатор генератора
Сброс Запуск/вход данных
Вход генератора Резистор генератора Конденсатор генератора
Сброс Запуск/вход данных
Генератор Гене- синхронизации
Генератор Гене- синхронизации
ПРИЕМНИК
ПРИЕМНИК
Данные Действительны Синхронизация данных
Выход последовательного кода данных
Сброс данных Выход декодированных данных
Рис. 5.25
(SU)
DC-7A
Земля ст
Рис. 5.26
V,
Строб- импульс Синхро- низация
Данные
16
з
£
5
6
07
06
05
04
13
12
I 03
02 D)
оо
Разрешение вывода Земля или vD0
Приведенная схема демонстрирует использование ИС DC-7 там, где адреса и данные можно передавать от одной станции к другой и обратно. В устройствах, где воз- вращаются только данные и приемнику присвоен 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.
VDD
Ct
16
Строб-'*' 2
импул ьс"Синхро-низация
3
8
Аб
5
А 5
6,
АЗ
А2
13
А1
12
15
АО
(SU)
ЦИФРОВОЙ СИГНАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР
БИС MS2014 представляет собой цифровой сигнальный процессор реального времени общего назначения, который легко запрограммировать для цифровой фильтрации и детектирования уровня сигнала. Архитектура цифрового фильтра включает в себя каскадируемый рекурсивный фильтр второго порядка и детектор уровня сигнала, использующий перемножители, сумматоры и элементы 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 разработки при создании устройства (в отличие от других цифровых сигнальных процессоров, которые используют структуры на основе микропроцессоров и требуют значительных усилий при разработке программного обеспечения, реализующего . их функции). Внешняя память данных позволяет при небольшой адаптации схем управления реализовать даже сложные алгоритмы.Фильтр и детектор рассчитаны так, чтобы обеспечить максимальную гибкость в применении и возможность легко выполнять большинство функций, требуемых в тональБИС MS2014 представляет собой цифровой сигнальный процессор реального времени общего назначения, который легко запрограммировать для цифровой фильтрации и детектирования уровня сигнала. Архитектура цифрового фильтра включает в себя каскадируемый рекурсивный фильтр второго порядка и детектор уровня сигнала, использующий перемножители, сумматоры и элементы 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 разработки при создании устройства (в отличие от других цифровых сигнальных процессоров, которые используют структуры на основе микропроцессоров и требуют значительных усилий при разработке программного обеспечения, реализующего . их функции). Внешняя память данных позволяет при небольшой адаптации схем управления реализовать даже сложные алгоритмы.Фильтр и детектор рассчитаны так, чтобы обеспечить максимальную гибкость в применении и возможность легко выполнять большинство функций, требуемых в тональных детекторах, спектральном анализе, адаптивных фильтрах и системах синтеза речи.ных детекторах, спектральном анализе, адаптивных фильтрах и системах синтеза речи.ОсобенностиЛинейные 16-битовые данные13-битовый коэффициентРабочая частота синхронизации 2 МГцПоследовательное выполнение операций 448-битовый встроенный сдвиговый регистр хранения данных для 8-уровневого мультиплексированияМультиплексирование N-ro уровня (N<8)Совместимость с ТТЛ-логикойОдин источник питания +5 ВОсобенностиЛинейные 16-битовые данные13-битовый коэффициентРабочая частота синхронизации 2 МГцПоследовательное выполнение операций 448-битовый встроенный сдвиговый регистр хранения данных для 8-уровневого мультиплексированияМультиплексирование N-ro уровня (N<8)Совместимость с ТТЛ-логикойОдин источник питания +5 ВОбласти примененияНедорогая цифровая фильтрация Обнаружение уровня сигнала Спектральный анализТональные детекторы (многочастотные приемники)Синтез и анализ речиМодемыЭквалайзеры с групповой задержкойОбласти примененияНедорогая цифровая фильтрация Обнаружение уровня сигнала Спектральный анализТональные детекторы (многочастотные приемники)Синтез и анализ речиМодемыЭквалайзеры с групповой задержкой
БИС MS2014 представляет собой цифровой сигнальный процессор реального времени общего назначения, который легко запрограммировать для цифровой фильтрации и детектирования уровня сигнала. Архитектура цифрового фильтра включает в себя каскадируемый рекурсивный фильтр второго порядка и детектор уровня сигнала, использующий перемножители, сумматоры и элементы 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 разработки при создании устройства (в отличие от других цифровых сигнальных процессоров, которые используют структуры на основе микропроцессоров и требуют значительных усилий при разработке программного обеспечения, реализующего . их функции). Внешняя память данных позволяет при небольшой адаптации схем управления реализовать даже сложные алгоритмы.
Фильтр и детектор рассчитаны так, чтобы обеспечить максимальную гибкость в применении и возможность легко выполнять большинство функций, требуемых в тональ
БИС MS2014 представляет собой цифровой сигнальный процессор реального времени общего назначения, который легко запрограммировать для цифровой фильтрации и детектирования уровня сигнала. Архитектура цифрового фильтра включает в себя каскадируемый рекурсивный фильтр второго порядка и детектор уровня сигнала, использующий перемножители, сумматоры и элементы 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 разработки при создании устройства (в отличие от других цифровых сигнальных процессоров, которые используют структуры на основе микропроцессоров и требуют значительных усилий при разработке программного обеспечения, реализующего . их функции). Внешняя память данных позволяет при небольшой адаптации схем управления реализовать даже сложные алгоритмы.
Фильтр и детектор рассчитаны так, чтобы обеспечить максимальную гибкость в применении и возможность легко выполнять большинство функций, требуемых в тональ
ных детекторах, спектральном анализе, адаптивных фильтрах и системах синтеза речи.
ных детекторах, спектральном анализе, адаптивных фильтрах и системах синтеза речи.
Особенности
Линейные 16-битовые данные
13-битовый коэффициент
Рабочая частота синхронизации 2 МГц
Последовательное выполнение операций 448-битовый встроенный сдвиговый регистр хранения данных для 8-уровневого мультиплексирования
Мультиплексирование N-ro уровня (N<8)
Совместимость с ТТЛ-логикой
Один источник питания +5 В
Особенности
Линейные 16-битовые данные
13-битовый коэффициент
Рабочая частота синхронизации 2 МГц
Последовательное выполнение операций 448-битовый встроенный сдвиговый регистр хранения данных для 8-уровневого мультиплексирования
Мультиплексирование N-ro уровня (N<8)
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
Области применения
Недорогая цифровая фильтрация Обнаружение уровня сигнала Спектральный анализ
Тональные детекторы (многочастотные приемники)
Синтез и анализ речи
Модемы
Эквалайзеры с групповой задержкой
MS2014
сП u 24b [ 2 23 1 t 3 22 ] С 4 21 3 Г 5 203 [ 6 Mg 19 3 [ 7201416 1 С в U47 3 С 9 16 3 С 10 15 3 [11 14 3 П12 13UсП u 24b [ 2 23 1 t 3 22 ] С 4 21 3 Г 5 203 [ 6 Mg 19 3 [ 7201416 1 С в U47 3 С 9 16 3 С 10 15 3 [11 14 3 П12 13U
сП u 24b [ 2 23 1 t 3 22 ] С 4 21 3 Г 5 203 [ 6 Mg 19 3 [ 7201416 1 С в U47 3 С 9 16 3 С 10 15 3 [11 14 3 П12 13U
сП u 24b [ 2 23 1 t 3 22 ] С 4 21 3 Г 5 203 [ 6 Mg 19 3 [ 7201416 1 С в U47 3 С 9 16 3 С 10 15 3 [11 14 3 П12 13U
- Вход 1 задержки
- Выход 1 задержки
- Выход фильтра
- Вход компаратора 1
- Синхронизация
- Вход компаратора 2
- Вход детектора 2
- Выход двухполупериодного детектора
- Выход 2 задержки
- Вход 2 задержки
- Выбор задержки
' VDD
Назначение выводов ИС(вид сверху)
Синхронизация2,048 МГц
9а- qb- 9С- QD —
Счетчик с
Синхронизация
Ао
А1 пз> „2 32x2
А3 _4D0D1
СЕР СЕТ
74LS163
СК со
V
А0 А,
А2
А3
Синхро-низация
Синхро низация
5В
V
ПЗУ256x2
Вход фильтра MS2014
NR4»
Выходфильтра
СЕР СЕТ
74LS163
Выбор задержки —
*4
*5
А6 А-7
Вход мультиплексора
Задержка Выход выход вход R
Вход Ов
ов
Выход мультиплексооа
Полосовой фильтр 2-го порядка на частоту 32 кГц
Срабатывание выхода по фронту А
Установка входа и времена захвата
Выходная задержка
Синхронизация ввода и вывода
Рис. 5.27
СК со
LS74 3 СК
Синхронизация2,048 МГц
Синхро НИЗШИЙ Синхронизация вход MS 2014 фильтра
Выход
Вход
мультиплексора
V
VDD
Выбор задержки
Выход фильтра
Т ^5
ОВ Выход мультиплексора
Полосовой фильтр 16-го порядкана частоту 4 кГц
SP1450, SP1455
МОНИТОР ИКМ-СИГНАЛА
Параметр
Вывод
ЗначениеУсловия
измерения
Максимальная входная частота, МГц
SP1450
мин.
13
тип.макс.
25,5См.
SP1455
13
примечание*
105
Длительность расширенного выходного импульса, мкс
150,5
0,72,0С1 =
Длительность импульса ошибки SP1455, нс
134,25
=390 пФ, R1 = 27 кОм (см.примечание 2)
5,25
Амплитуда импульса ошибки, мВ Амплитуда импульсов помехи, мВ
13300
13
Входная частота 105МГц
50 На мак
* Эти значения
2 рассчитаны на макси-
симальной входной частоте
Приведены абсолютные значения номи-
мальную скорость передачи входных симво- налов
резистора и конденсатора; но этой
лов. Для кода 4ВЗТ
эффективная скорость причине температурные коэффициенты и
передачи равна 4/3 входной частоты.точность не приведены.
(PL)
274
SP1450, SP1455
Вход
vccIOBI
0 Вь'ход расширенногоимпульса ошибки
Быстродействующий выход
-О импульса ошибки
тг
VEE
(от —4,4 до —5,25 В)
Схема проверки функционирования
1?и —1,05 В относительно
вывода 16
Схема ИС SP1450/SP1455
б
ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ
УСТРОЙСТВА
Оптронные устройства (типовые схемы)Вакуумный катодолюминесцентный индикатор, работающийна постоянном токе
Изолированный источник питания от 0 до 300 ВУправляемый прецизионный источник оптического сигнала
ОПТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА (ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ)
В компенсированных оптронах для устранения нелинейности и повышения стабильности используется отрицательная обратная связь на двух подобранных оптрона^. Как видно на рис. 6 1, схемы компенсации представляют собой структуры ток - ток и напряжение - напряжение.
Дифференциальные оптронные устройства обеспечивают превосходные характеристики и значительно улучшают линейность и стабильность тракта. На рис. 6.2 показана про
стая схема на основе дифференциального оптрона, использующая один светодиод, два фотодиода и два ОУ для однонаправленного и двунаправленного режимов работы. Однонаправленный режим обеспечивает усиление только положительных сигналов, тогда как двунаправленный работает как с положительными, так и с отрицательными сигналами благодаря использованию генераторов тока смещения для фотодиодов.
токовом режиме, однако добавление двух ре- зистров (б) позволит ей работать в режиме “напряжение - напряжение"токовом режиме, однако добавление двух ре- зистров (б) позволит ей работать в режиме “напряжение - напряжение"
токовом режиме, однако добавление двух ре- зистров (б) позволит ей работать в режиме “напряжение - напряжение"
токовом режиме, однако добавление двух ре- зистров (б) позволит ей работать в режиме “напряжение - напряжение"
Отрицательная обратная связь устраняет нелинейность и стабилизирует усиление двух согласованных оптронов Схема а работает в
Компенсированные схемы
Нелинейность оптронов уменьшается,
когда светодиод питается от источника тока В этой схеме оба светодиода смещены от
дельными источниками тока и ОУ используется в качестве преобразователя “напряжение - ток".
Дополнительный фотодиод, согласован- жет фактически устранить нелинейность и ный с основным диодом (фотодатчиком), мо- температурный дрейф оптрона.
схема
ОРА2111
Полоса пропускания 1 МГц Выходной сигнал 2,2 В/(мВт-см2)Полоса пропускания 1 МГц Выходной сигнал 2,2 В/(мВт-см2)
Полоса пропускания 1 МГц Выходной сигнал 2,2 В/(мВт-см2)
Полоса пропускания 1 МГц Выходной сигнал 2,2 В/(мВт-см2)
Схему необходимо хорошо экранировать
Схема критична к паразитным емкостям
Быстродействующий фотодетектор
Схему необходимо хорошо экранировать,
Чувствительный усилительсигнала фотодиода
ICM7217/ICM7227
Управление индикатором
Шина *37217/8 цифры “ Общий анод
VDD 50к и Управление
Qp —VWT 50 к индикаторомШинаГ1^аа^1СМ72 17 А/С
цифры*1
Общий катод
ICM7217/B
ICM7227/B , (ЮМ 7217 А/С) (ICM 7227 А/С)
Цифра (сегмент) О
VDD
-О
Схемы подключения индикаторов
2N6034 или аналогичный
2N2219 или аналогичный
Сегмент (цифре)
Управлениесильноточным индикатором
Схема подключенияЖК-индикатора с барабаннымипереключателями
ICM7217/ICM7227
Счетчйк
И—НЕ CD4011B
300 мкс
Управление
— 50 мкс
Запись
Сброс
Недорогой частотомер
VD0
Пуск мин/с
100 к
)К логической схеме, генерирующей сигналы для управления внешним устройством
30 пФ]
2
’ ГСМ
5 7215
6
14 —
13 -
12 -
11 -
Стоп — О Пуск час/мим
Барабанные переключатели
- 7
30 пФ 4,1943МГц Rs< 750m
Рис. 6.6
ю 9 в
—OVDD
7 (максимум 4В)
5959b
VDD установка S\A/2позиции
VDD« Отключение сшж индикатора svv,3
■—f-Ою к
Вход счета
Сканирование Сброс
IMC 7217В Двоично десятичный
D2 03 04 VDD
5
хДифры
Предустановка SW4
VDD~~'
Сброс
-О
SW5- о
vb Запись , , /S3 Прямой/обратныи е Загрузка регистра f Загрузка счетчика д
♦ Гашение °VDD О—vD0
°~~^^
— Т I Запрет ’i' * старших
-^■"1 I разрядов
8888
^ Светодиодный индикатор
■* с общим анодом
Сегменты
Прецизионный таймер
ICM7217/ICM7227
Светодиодные
Рис. 6.7
(IN)
ICM7217/ICM7227
Прецизионный частотоме] (максимальная частота 1 Ml
ЮМ7217/1СМ7227
1GND
STATUS
POL
OR 5B12 6B11 7810 6B9 988 1087
1186 ICL7109 1285
1384 1483
1582 16 81
17 TEST IBL^N
19 HBEN
20 бЕ/LOAD
Q
100 к
47 к
Вход 400 мВ лоднан шкапа
в—
0,1 мкФ||
II О 22мкф II J
40 —-+5 В
39 38 37 36 35 34 33 32 31
30 29 28 27 26 25
24 23 22 21
100 пФ
100 к
•+5 В
5X1N4148
Q
В—< Индикация |
знака.-* |
«в—|f—
10 мкФ
Тара
7
4-разрядный светодиодный индикатор с общим анодом
1 2
3
5 6 7 в
9
10
11
12
13
14
D0 28
D1 27 , D2 26 03 25
VD0 24
DISP CONT 23 G 22
В 21
ICM7217 VSS2O E 19 f ia 5 17 A 16
CIS
51
Назначение выводов
ICL7109
- 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/хранениё
- Передача
- Vss
- Выход опорного напряжения
- Буфер
- Автоматическая коррекция нуля
- Интегрирующая цепь
- Общий
- Вход низкого уровня
- Вход высокого уровня
- Вход положительного опорного напряжения
- Положительный опорный конденсатор
- Отрицательный опорный конденсатор
- Вход отрицательного опорного напряжения
* VDD
ICM7217
-Перенос/заем
-Нуль
-Равно
-7 - 8,4,2, 1 соответственно
'Счет
- Запись
- Прямой/обратный
- Загрузка режима
- Загрузка счетчика
- Сканирование
- Сброс
- Управление индикатором
Схема автоматического учета веса тары на электронных весах,использующих АЦП
ICM7243
Универсальный асинхронный приемопередатчик преобразует поток данных в параллельные байты. 7-й разряд каждого слова определяет, какая строка будет вводиться. Низкий уровень 8-го разряда гасит и сбра
сывает весь индикатор. На каждый вывод MODE необходимо подать высокий уровень. Можно использовать ИС ICM7243A, инвертировав сигнал RBR7 для одной из строк.
(IN)(IN)Схема управления двумя многосимвольными строчными индикаторамис последовательным вводом данных
(IN)
(IN)
Рис. 6.Ю
ICM7243
8 разрядный светодиодный индикатор
8-разрядный светодиодный индикатор
8 разрядный светодиодный индикатор
17 линий для ICM7243A, 15 линий для ICM7243B.
Многосимвольный индикатор,использующий режимпоследовательного доступак данным
Рис. 6.11Рис. 6.11(IN)(IN)ICM7236ICM7236индикатора -индикатора -ю-зовси мости от типаю-зовси мости от типа1,35VDD1,35VDDICM7236ICM7236vss 36vss 36Выходные высоковольтные р канальныеВыходные высоковольтные р канальные\ транзисторы с открытым стоком\ транзисторы с открытым стокомАноды, покрытые люминофоромАноды, покрытые люминофоромКатод с наклоном/ прямого подогрева Стеклянный баллонКатод с наклоном/ прямого подогрева Стеклянный баллон1,5—2,5 В в зависимости от типа индикатора'1,5—2,5 В в зависимости от типа индикатора'
Рис. 6.11
Рис. 6.11
(IN)
(IN)
ICM7236
ICM7236
индикатора -
индикатора -
ю-зов
си мости от типа
ю-зов
си мости от типа
1,35
VDD
1,35
VDD
ICM7236
ICM7236
vss 36
vss 36
Выходные высоковольтные р канальные
Выходные высоковольтные р канальные
\ транзисторы с открытым стоком
\ транзисторы с открытым стоком
Аноды, покрытые люминофором
Аноды, покрытые люминофором
Катод с наклоном
/ прямого подогрева Стеклянный баллон
Катод с наклоном
/ прямого подогрева Стеклянный баллон
1,5—2,5 В в зависимости от типа индикатора'
1,5—2,5 В в зависимости от типа индикатора'
Типовая схема включения вакуумного катодолюминесцентногоиндикатора на постоянном токеТиповая схема включения вакуумного катодолюминесцентногоиндикатора на постоянном токе
Типовая схема включения вакуумного катодолюминесцентногоиндикатора на постоянном токе
Типовая схема включения вакуумного катодолюминесцентногоиндикатора на постоянном токе
ICM7211ICM7211Da D7 D6 DSl D4 D3 D2 DIDa D7 D6 DSl D4 D3 D2 DI
ICM7211
ICM7211
Da D7 D6 DSl D4 D3 D2 DI
Da D7 D6 DSl D4 D3 D2 DI
Объединение ИС ICM7211для управления 8-разряднымЖК-индикатором
X Y zX Y zПодключение линий сегментовПодключение линий сегментовОбщ 3 Подключение общих линийОбщ 3 Подключение общих линий
X Y z
X Y z
Подключение линий сегментов
Подключение линий сегментов
Общ 3 Подключение общих линий
Общ 3 Подключение общих линий
Другие схемы на ИС ICM7211 приведены в гл. 3.
Схема подключения типового /-сегментного индикатора
ICM7243
Одна из линий порта управляет входом две другие управляют линиями выборки 8-битовая шина управляет 6 линиями
данных и двумя адресными линиями. В каждой ИС вывод MODE необходимо зазем
лить.
32-символьный индикатор с произвольным доступомв системе на микроконтроллере IM80C48
Управление индикатором низкогобыстродействия
ВАКУУМНЫЙ КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ИНДИКАТОР, РАБОТАЮЩИЙНА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ
Любое устройство из семейства ICM7235 генерирует сигналы для непосредственного управления четырехразрядным 7-сегментным немультиплексированным катодолюминесцентным индикатором. Выходные сигналы снимаются с истоков высоковольтных полевых транзисторов с малыми утечками и каналом p-типа. Каждый из них выдерживает напряжение -35 В по отношению к VDI). Кроме того, наличие входа ON/OFF позволяет использовать режим гашения всех сегментов, соединив вывод 5 с VDD; этот вывод можно также использовать для управления яркостью свечения индикатора, подавая на него импульсный сигнал с амплитудой VDD - Vss и изменяя его коэффициент заполнения.
ИС ICM7235 можно также использовать для управления немультиплексированными
светодиодными индикаторами с общим катодом, подключив каждый выход сегмента к соответствующему входу индикатора и соединив общий выход катода с VjS. При использовании источника питания 5 В и светодиодов с прямым падением напряжения 1,7 В во включенном состоянии через сегмент будет протекать ток около 3 мА, обеспечивающий достаточную яркость для индикаторов высотой 7,5 мм.
Отметим, что эти устройства имеют два вывода VUD и каждый должен быть подключен к источнику положительного напряжения. Такое двойное подключение необходимо для уменьшения влияния сопротивления соединительных проводов, которое сказывается при использовании сильноточных индикаторов.
От 10 до 30 В в зависимости от типа индикатора I . .+
ICM7235
Выходы высоковольных р-канальных
РИС. 6.15РИС. 6.15
РИС. 6.15
РИС. 6.15
Типовая схема подключения катодолюминесцентного индикатора,работающего на постоянном токе, к ИС ICM7235
Шестнадцатиричный код/отключение
Рис. 6.16
(IN)
ИЗОЛИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ОТ О ДО 300 в
Малая мощность, потребляемая затвором полевого транзистора VN03, позволяет использовать напряжение, генерируемое оптроном, показанным на этой схеме, для обеспечения управления затвором, высоковольтной изоляции и управления схемой ограниченияМалая мощность, потребляемая затвором полевого транзистора VN03, позволяет использовать напряжение, генерируемое оптроном, показанным на этой схеме, для обеспечения управления затвором, высоковольтной изоляции и управления схемой ограничениятока с 33-омным резистором Такой тип изолятора обеспечивает дополнительные удобства там, где изоляцию и МОП-транзисторы используют для работы на постоянном токе и переменном токе низких часто!.тока с 33-омным резистором Такой тип изолятора обеспечивает дополнительные удобства там, где изоляцию и МОП-транзисторы используют для работы на постоянном токе и переменном токе низких часто!.
Малая мощность, потребляемая затвором полевого транзистора VN03, позволяет использовать напряжение, генерируемое оптроном, показанным на этой схеме, для обеспечения управления затвором, высоковольтной изоляции и управления схемой ограничения
Малая мощность, потребляемая затвором полевого транзистора VN03, позволяет использовать напряжение, генерируемое оптроном, показанным на этой схеме, для обеспечения управления затвором, высоковольтной изоляции и управления схемой ограничения
тока с 33-омным резистором Такой тип изолятора обеспечивает дополнительные удобства там, где изоляцию и МОП-транзисторы используют для работы на постоянном токе и переменном токе низких часто!.
тока с 33-омным резистором Такой тип изолятора обеспечивает дополнительные удобства там, где изоляцию и МОП-транзисторы используют для работы на постоянном токе и переменном токе низких часто!.
VN0340N1, VN0345N1
+325 В О+325 В ОVN0340N1VN0340N1ЗЗОмЛВт—WvЗЗОмЛВт—WvоВыход 0—300 В 150мАоВыход 0—300 В 150мАЮМЮМОптрон с фотовольтаическим элементомОптрон с фотовольтаическим элементом
+325 В О
+325 В О
VN0340N1
VN0340N1
ЗЗОмЛВт
—Wv
ЗЗОмЛВт
—Wv
о
Выход 0—300 В 150мА
о
Выход 0—300 В 150мА
ЮМ
ЮМ
Оптрон с фотовольтаическим элементом
Оптрон с фотовольтаическим элементом
Рис. 6.17
УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕЦИЗИОННЫЙ ИСТОЧНИК ОПТИЧЕСКОГО СИГНАЛА
Эта схема подавляет влияние изменения напряжения питания и проводимости светодиода, что обеспечивает стабильный оптический выходной сигнал. Два полевых транзистора VN02 служат модулятором и стабилизатором в этом прецизионном источнике оптического сигнала. Фототранзистор Q4 воспринимает оптический сигнал СИД (Q3) и генерирует напряжение рассогласования дляЭта схема подавляет влияние изменения напряжения питания и проводимости светодиода, что обеспечивает стабильный оптический выходной сигнал. Два полевых транзистора VN02 служат модулятором и стабилизатором в этом прецизионном источнике оптического сигнала. Фототранзистор Q4 воспринимает оптический сигнал СИД (Q3) и генерирует напряжение рассогласования дляуправления источником тока. (Эмиттер фототранзистора при подключении к усилителю образует дуплексную систему, пригодную для волоконно-оптической связи.) В лазерных печатающих головках, где необходима стабилизация оптического сигнала, можно сэкономить, использовав компактный вариант Quad VN02.управления источником тока. (Эмиттер фототранзистора при подключении к усилителю образует дуплексную систему, пригодную для волоконно-оптической связи.) В лазерных печатающих головках, где необходима стабилизация оптического сигнала, можно сэкономить, использовав компактный вариант Quad VN02.
Эта схема подавляет влияние изменения напряжения питания и проводимости светодиода, что обеспечивает стабильный оптический выходной сигнал. Два полевых транзистора VN02 служат модулятором и стабилизатором в этом прецизионном источнике оптического сигнала. Фототранзистор Q4 воспринимает оптический сигнал СИД (Q3) и генерирует напряжение рассогласования для
Эта схема подавляет влияние изменения напряжения питания и проводимости светодиода, что обеспечивает стабильный оптический выходной сигнал. Два полевых транзистора VN02 служат модулятором и стабилизатором в этом прецизионном источнике оптического сигнала. Фототранзистор Q4 воспринимает оптический сигнал СИД (Q3) и генерирует напряжение рассогласования для
управления источником тока. (Эмиттер фототранзистора при подключении к усилителю образует дуплексную систему, пригодную для волоконно-оптической связи.) В лазерных печатающих головках, где необходима стабилизация оптического сигнала, можно сэкономить, использовав компактный вариант Quad VN02.
управления источником тока. (Эмиттер фототранзистора при подключении к усилителю образует дуплексную систему, пригодную для волоконно-оптической связи.) В лазерных печатающих головках, где необходима стабилизация оптического сигнала, можно сэкономить, использовав компактный вариант Quad VN02.
(SU) VN0206N3, VN0206N5
Рис. 6.18Рис. 6.18
Рис. 6.18
Рис. 6.18
(SU)
■■■
7
АУДИО- ИРАДИОТЕХНИЧЕСКИЕСИСТЕМЫ
УПЧ и детектор
Однокристальный смеситель/ гетеродин УПЧ/ детекторМикромощная схема УПЧ/УНЧ для карманного ЧМ-радиоприемника,питающегося от солнечной батареи
Модулятор/генератор изменяемой частоты с ФАП
УПЧ И ДЕТЕКТОР
ИС SL6700C представляет собой УПЧ с однократным или двойным преобразованием частоты и детектор для использования в АМ- радиоприемниках Благодаря низкой потребляемой мощности она идеальна для карманных устройств Обычно SL6700C работает наИС SL6700C представляет собой УПЧ с однократным или двойным преобразованием частоты и детектор для использования в АМ- радиоприемниках Благодаря низкой потребляемой мощности она идеальна для карманных устройств Обычно SL6700C работает напервой ПЧ, равной 10,7 или 21,4 МГц, в ней есть смеситель для преобразования в первую или вторую ПЧ, детектор, схема АРУ с дополнительным задержанным входом и одновибратор, подавляющий шумыпервой ПЧ, равной 10,7 или 21,4 МГц, в ней есть смеситель для преобразования в первую или вторую ПЧ, детектор, схема АРУ с дополнительным задержанным входом и одновибратор, подавляющий шумы
ИС SL6700C представляет собой УПЧ с однократным или двойным преобразованием частоты и детектор для использования в АМ- радиоприемниках Благодаря низкой потребляемой мощности она идеальна для карманных устройств Обычно SL6700C работает на
ИС SL6700C представляет собой УПЧ с однократным или двойным преобразованием частоты и детектор для использования в АМ- радиоприемниках Благодаря низкой потребляемой мощности она идеальна для карманных устройств Обычно SL6700C работает на
первой ПЧ, равной 10,7 или 21,4 МГц, в ней есть смеситель для преобразования в первую или вторую ПЧ, детектор, схема АРУ с дополнительным задержанным входом и одновибратор, подавляющий шумы
первой ПЧ, равной 10,7 или 21,4 МГц, в ней есть смеситель для преобразования в первую или вторую ПЧ, детектор, схема АРУ с дополнительным задержанным входом и одновибратор, подавляющий шумы
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Малая потребляемая мощность, 8 мА при Высокая чувствительности не хуже 10
6 В (типичное значение)мкВ
Линейный детектор
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Маломощные AM/SSB приемники
РСМ53
правого каналаправого каналаBu г BrownОРАЮ2АМBu г BrownОРАЮ2АМ
правого канала
правого канала
Bu г Brown
ОРАЮ2АМ
Bu г Brown
ОРАЮ2АМ
Одна ИС РСМ52/53 используется для вого каналов в типовой цифровой аудиоси- получения выходных сигналов левого и пра- стеме
SL6700C
di ° 18 h[217][ 316 ][415][514][6131[712 ][811][910 ]di ° 18 h[217][ 316 ][415][514][6131[712 ][811][910 ]
di ° 18 h
[217]
[ 316 ]
[415]
[514]
[6131
[712 ]
[811]
[910 ]
di ° 18 h
[217]
[ 316 ]
[415]
[514]
[6131
[712 ]
[811]
[910 ]
- Развязка АРУ
- Смещение АРУ
, 4 - Выводы промежуточных каскадов
- Выход задержанной АРУ
- Выход ПЧ
- Вход смесителя
- Выход смесителя
- Вход местного генератора
' Vcc
i - Выход шумоподавителя
- Времязадающий конденсагор шумоподавителя
- Вход детектора
- Подключение развязки
- Выход НЧ
- Развязка АРУ
- Земля
- Вход ПЧ
Назначение выводов (вид сверху)
OVCCOVCC5^ 22 миф5^ 22 мифВход ПЧ10,7 МГцВход ПЧ10,7 МГцВыход НЧВыход НЧ101018 17 16 15 14 13 12 11 10) SL670001 2345678918 17 16 15 14 13 12 11 10) SL670001 23456789100 нФ.100 30:100 нФ.100 30:гаотр_У1нФ ЮнФ:гаотр_У1нФ ЮнФ:^мкФ^мкФНкНк1нФ|l q Г енератор -У—L 10 245 МГц1нФ|l q Г енератор -У—L 10 245 МГцДГОпФДГОпФ
OVCC
OVCC
5^ 22 миф
5^ 22 миф
Вход ПЧ
10,7 МГц
Вход ПЧ
10,7 МГц
Выход НЧ
Выход НЧ
10
10
18 17 16 15 14 13 12 11 10
) SL67000
1 23456789
18 17 16 15 14 13 12 11 10
) SL67000
1 23456789
100 нФ.
100 30:
100 нФ.
100 30:
гаотр
_У1нФ ЮнФ:
гаотр
_У1нФ ЮнФ:
^мкФ
^мкФ
Нк
Нк
1нФ
|l q Г енератор -У—L 10 245 МГц
1нФ
|l q Г енератор -У—L 10 245 МГц
ДГОпФ
ДГОпФ
ЗадержаннаяАРУЗадержаннаяАРУ260 м к Гн ^л^^Х—отвод от 25% ^0,1 мФ
ЗадержаннаяАРУ
ЗадержаннаяАРУ
Q.«75
АМ-радиоприемникс двойным преобразованиемчастоты и подавлением шумов
SL6700C
Установка порогазадержанной АРУI для вывода I
Фильтр
10н<Р
Зк
25 дБ
F,
1 йУПЧ
50 МГц
Вход ПЧ ЮмкВ
ОIH
10 нФ
2-й УПЧ 50 МГц
(3,7В)
90
26 к
[ГО 7В)
Зк
vcc
Развязка
л: (4,5 мА) Щ
14
13
4к
115
усиление 46 дБ
Выход смесителя
R
Одновибратор шумоподавителя
Смеситель 50 МГц
15 к R
100
26к
О Выход шумо подавителя
Усиление - 1,2 R
Выход НЧ to
Ж т1мФ мкФ
3-й УПЧ max =2 МГц
vcc
?(^В)
27 к
Полный диапазон АРУ ,80 дБ
3^
Полный диапазон АРУ 80 дБ
(R в кОм)
ТнФТ
Сигнал, дБ
2
2В
Выход задержанном ! АРУ
vcc
ф71"1
'мкФ1ф _ I
А 1 Установке I t -г ИАс *юоога 1 ■ —1—. рЬадержаннои,
УпК| АРУ для 1
О Сигнал
А Местный генератор (20-70 мВ)
| кзв^к
I К6В—_2Х Сигнал (дБ)
±3,3 нФ
4
|4В
Lq,3b
Эта RC-цепочка требуется, если необходима задержанная АРУ. В противном случае между выводами 1 и 2 следует подключить резистор 220 Ом. Конденсатор не требуется, Rmm = 180 Ом.
Вывод 5 разрешено не подключать, если задержанная АРУ не требуется.
Узкополосные фильтры могут “звенеть", так как мощность шумов велика. По
является эффект гетеродинного свиста при слабых сигналах. Для его устранения необходимо использовать настраиваемую схему или уравновешенный фильтр с групповой задержкой.
Уару изменяется с температурой.
Приведены типичные значения амплитуд сигнала.
Типовая схема подключенияИС SL7600C
(PL)(PL)Рис. 7.3
(PL)
(PL)
ОДНОКРИСТАЛЬНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ/ ГЕТЕРОДИН УПЧ/ ДЕТЕКТОР
ИС SL6653 представляет собой полный однокристальный смеситель/гетеродин УПЧ и детектор для карманных радиоприемников, беспроволочных телефонов и маломощных радиоустройств. Потребляемый ток не превышает 2 мА при напряжении источника питаИС SL6653 представляет собой полный однокристальный смеситель/гетеродин УПЧ и детектор для карманных радиоприемников, беспроволочных телефонов и маломощных радиоустройств. Потребляемый ток не превышает 2 мА при напряжении источника питания в диапазоне от 2,5 до 7,5 В.SL6653 обладает максимальной гибкостью при разработке и эксплуатации. Она размещена в герметичном корпусе с двухрядным расположением выводов.ния в диапазоне от 2,5 до 7,5 В.SL6653 обладает максимальной гибкостью при разработке и эксплуатации. Она размещена в герметичном корпусе с двухрядным расположением выводов.
ИС SL6653 представляет собой полный однокристальный смеситель/гетеродин УПЧ и детектор для карманных радиоприемников, беспроволочных телефонов и маломощных радиоустройств. Потребляемый ток не превышает 2 мА при напряжении источника пита
ИС SL6653 представляет собой полный однокристальный смеситель/гетеродин УПЧ и детектор для карманных радиоприемников, беспроволочных телефонов и маломощных радиоустройств. Потребляемый ток не превышает 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 размещена в герметичном корпусе с двухрядным расположением выводов.
ния в диапазоне от 2,5 до 7,5 В.
SL6653 обладает максимальной гибкостью при разработке и эксплуатации. Она размещена в герметичном корпусе с двухрядным расположением выводов.
ОСОБЕННОСТИ
Малая потребляемая мощность (1,5 мА) Однокристальная реализацияМалая потребляемая мощность (1,5 мА) Однокристальная реализацияГарантирована работа на частотеГарантирована работа на частоте100 МГц100 МГц
Малая потребляемая мощность (1,5 мА) Однокристальная реализация
Малая потребляемая мощность (1,5 мА) Однокристальная реализация
Гарантирована работа на частоте
Гарантирована работа на частоте
100 МГц
100 МГц
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Напряжение питания от 2,5 до 7,5 В
Чувствительность 3 мкВ
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
Автомобильные радиотелефоны Беспроволочные телефоны
ПРЕДЕЛЬНО- ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Напряжение пи гания Темпера гура хранения
10 В
от -55 до +150 °C
Рабочая температура Входной сигнал смесителя
от -55 до 1125 °C
~ 1 В (среднеквадратичное значение)
SL6653
Vcc
От 2,5 до 7,5 В
Х1=^
"2^10 нФ
330 пФ
15 дБ (регулируется)
Транзистор генераторе
Вход генератора' 200 мВ эфф.
Vcc
53 к
, НЧ
'.(100 мВ эфф., Детектор^ 1 мкА ' девиация 3 кГц)
10 пф I
j ^200 пФ
Дроссель
15. Sm^?,^^
Смеситель
Вход ЮнФ
ВЧ ~Н|-
3 мкВ
[6 Смешение
1,2 В"
Юк
=г10нФ
(МКА" 1К
8
И5к к±з
ЮнФ
200к!
1,5 к
=г470нФ
4=470 нФ
S16653
90 дБ (ограничение)
Функциональная схема
(РЦ(РЦ- Выход ограничителя- Индуктивность квадратурного генератора- Выход НЧ- Общий- Вход ВЧ- Вход опорного интервала- Опорный вход смесителя- Выход ограничителя- Индуктивность квадратурного генератора- Выход НЧ- Общий- Вход ВЧ- Вход опорного интервала- Опорный вход смесителя[1^161[215][314][ 4SL665313][5123[611][7Ю][8 9][1^161[215][314][ 4SL665313][5123[611][7Ю][8 9]16 - Входное смещение генератора смесителя15 - Вход генератора смесителя14 - Коллектор генератора13 - База генератора12 - Вход ограничителя11 - Развязка входа ограничителя10 - Развязка обратной связи ограничителя9 - Выход смесителя16 - Входное смещение генератора смесителя15 - Вход генератора смесителя14 - Коллектор генератора13 - База генератора12 - Вход ограничителя11 - Развязка входа ограничителя10 - Развязка обратной связи ограничителя9 - Выход смесителя
(РЦ
(РЦ
- Выход ограничителя
- Индуктивность квадратурного генератора
- Выход НЧ
- Общий
- Вход ВЧ
- Вход опорного интервала
- Опорный вход смесителя
- Выход ограничителя
- Индуктивность квадратурного генератора
- Выход НЧ
- Общий
- Вход ВЧ
- Вход опорного интервала
- Опорный вход смесителя
[1^161
[215]
[314]
[ 4SL665313]
[5123
[611]
[7Ю]
[8 9]
[1^161
[215]
[314]
[ 4SL665313]
[5123
[611]
[7Ю]
[8 9]
16 - Входное смещение генератора смесителя
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
16 - Входное смещение генератора смесителя
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
Рис. 7.4
SL6653
Назначение выводов (вид сверху)
SL6653
L1 - 150 витков провода 44SWG на кар- L2 - 11 витков провода 28SWG на каркасе типа Fкасе диаметром 4 мм
Рис. 7.6Рис. 7.6(PL)(PL)
Рис. 7.6
Рис. 7.6
(PL)
(PL)
Схема демонстрационной платыSL6653
SL6653
Шаблондемонстрационной платы (1:1)
Расположение компонентовна демонстрационной плате (1:1)
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 маломощного радиооборудования. Ее особенностью
является высокостабильный вход индикатора уровня принимаемого сигнала, использующий уникальную систему детектирования Потребляемый ток менее 2 мА в диапазоне питающих напряжений от 2,5 до 7,5 В
ОСОБЕННОСТИ
Малая потребляемая мощность (1,5 мА) Гарантирована работа на частоте
100 МГц
Однокристальная реализация
Стабильный индикатор уровня принимаемого 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 высококачественная ИС, предназначенная для усиления сигналов промежуточной частоты и детектирования в ЧМ-радиоприемниках. Она содержит:
Смесительный каскад для работы на частотах до 100 МГц
Отдельный транзистор для использования в качестве гетеродина
Токовую нагрузку для смещения этого транзистора
Усилитель-ограничитель, работающий на частотах до 1,5 МГц
Квадратурный детектор с дифференциальным выходом НЧ
Выход сигнала индикатора уровня принимаемого сигнала
Смеситель сбалансирован при активной нагрузке (т.е. при ее подключении). Усиление устанавливается внешним нагрузочным резистором, хотя обычно усиление определяется необходимостью согласования с керамическим фильтром. Его можно использовать в настраиваемых схемах, однако повышение усиления в смесителе приведет к соответствующему снижению входного порога смесителя.
Входной каскад ВЧ представляет собой транзистор, смещенный диодом, с током смещения около 300 мкА. Вход генератора дифференциальный, хотя обычно он управляется по одному проводу. Для устранения случайных перегрузок приняты специальные меры.
Гетеродин содержит отдельный транзистор и отдельную токовую нагрузку. Пользователь должен обеспечить соответствие расчета гетеродина типу кварцевого резонатора и требуемой частоте, он не всегда соответствует расчетным.
Усилитель-ограничитель УПЧ допускает работу на частотах по крайней мере до 1 МГц и его входной импеданс устанавливается внешним резистором для согласования с керамическим фильтром. Так как усиление велико, выводы 12 и 13 необходимо соответствующим образом шунтировать конденсаторами.
Детектор. Обычный квадратурный детектор соединен внутри ИС с УПЧ; на квадратурный вход подается внешний сигнал через соответствующий конденсатор и фазосдвигающую цепочку. Дифференциальный входной сигнал обеспечивает согласование с компараторами для цифровых систем, хотя его можно использовать и при реализации АПЧ.
Выход сигнала индикатора уровня принимаемого сигнала представляет собой источник тока, пропорционального логарифму амплитуды ПЧ-сигнала. Имеется небольшой остаточный ток, обусловленный шумами в
усилителе (и смесителе), однако за пределами этого сигнала измеряется и гарантируется динамический диапазон 70 дБ. Типичный диапазон достигает 92 дБ независимо от частоты и при исключительно высокой температурной стабильности и высокой стабильности источника питания.
Источник питания. ИС SL6652 надежно работает в диапазоне от 2,5 до 7,5 В. К
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; выходной импеданс обычно равен 14 Ом.
SL6652
ЕТ20]
С 219 ]
ЕЗ18]
С 417 ]
[ 5 SL6652 16 ][615 ]
С 714]
[813 ]
£ э12 ]
[1011]
- Выход ограничителя- Кон гур квадратурного генератора- Выход НЧ- Выход НЧ- vcc- Земля- Вход ВЧ- Выход опорного интервала- Опорный выход смесителя- Выход смесителя- Выход индикатора величины принимаемого сигнала- Выход ограничителя- Кон гур квадратурного генератора- Выход НЧ- Выход НЧ- vcc- Земля- Вход ВЧ- Выход опорного интервала- Опорный выход смесителя- Выход смесителя- Выход индикатора величины принимаемого сигнала- Развязка обратной связи ограничителя- Развязка входа ограничителя- Вход ограничителя- Источник тока генератора- Эмиттер генератора- База генератора- Коллектор генератора- Входное смещение генератора смесителя- Вход генератора смесителя- Развязка обратной связи ограничителя- Развязка входа ограничителя- Вход ограничителя- Источник тока генератора- Эмиттер генератора- База генератора- Коллектор генератора- Входное смещение генератора смесителя- Вход генератора смесителя
- Выход ограничителя
- Кон гур квадратурного генератора
- Выход НЧ
- Выход НЧ
- vcc
- Земля
- Вход ВЧ
- Выход опорного интервала
- Опорный выход смесителя
- Выход смесителя
- Выход индикатора величины принимаемого сигнала
- Выход ограничителя
- Кон гур квадратурного генератора
- Выход НЧ
- Выход НЧ
- vcc
- Земля
- Вход ВЧ
- Выход опорного интервала
- Опорный выход смесителя
- Выход смесителя
- Выход индикатора величины принимаемого сигнала
- Развязка обратной связи ограничителя
- Развязка входа ограничителя
- Вход ограничителя
- Источник тока генератора
- Эмиттер генератора
- База генератора
- Коллектор генератора
- Входное смещение генератора смесителя
- Вход генератора смесителя
- Развязка обратной связи ограничителя
- Развязка входа ограничителя
- Вход ограничителя
- Источник тока генератора
- Эмиттер генератора
- База генератора
- Коллектор генератора
- Входное смещение генератора смесителя
- Вход генератора смесителя
Назначение выводов
SL6652
-90
Вход генератора 200 мВ эфф
4)5 дБ (регулируется) SL66S2 I 100 МГц макс
1198 мкА
270 пФ
- 4Ь
i 2 I 100 мВ эфф Детектору
Ндевиация 3 кГц)
Вход
Смешение
Смеситель
1 МГц
ASSI~*~ Т—7 , * GUI
| ^юнф^юонф 200 |
2.5к Керамический
Нагпур (ФИЛЬТР оо нФ нагру зонный резистор
"Т
Рис. 7.9
SL6652
^ J^2’ф Выходы
40 к j^270 пФ
Уровень принимаемого Уровень сигнала принимаемого
220 ивф 1 5 к
■^(для согласования фильтра)
(PL)
«33 к
Л-
О 22с 1 ?
270 пФ
22 нФ
Vcc
НЧ
НЧ
ВЧ вход
100 нФ С2.
О 47 мкФ
Уровень сигнала
Керамическимфильтр
L1 - от 330 до 480 мкГн,
Q = 75 на частоте 455 кГц, содержит 150 витков провода 44SWG на каркасе
Neosid F или аналогичном фирмы Toko Keosid F эквивалентен loko 7МС-81282
L2 - or 250 до 410 нГн,
Q = 100 па частоте 50 МГц
Схема демонстрационной платыдля SL6652
SL6652
Шаблондемонстрационной платы (1:1)
Уровень сигнала
Размещение компонентовна демонстрационной печатнойплате (1:1)
(PL)(PL)SL652CSL652Cправление ГУН [правление ГУН [сигналасигналаремязадающии^ конденсаторремязадающии^ конденсатор223314 ]14 ]Управление петлевымусилениемУправление петлевымусилениемэковые входыуправления < *•частотой IСэковые входыуправления < *•частотой IС55661 з ] Выход фазового компаратора]V*]V-1 з ] Выход фазового компаратора]V*]V-1212[ 7[ 7ЮЮ) Земля) ЗемляСС88ДвоичныевходыДвоичныевходы99управления частотойуправления частотой
(PL)
(PL)
SL652C
SL652C
правление ГУН [
правление ГУН [
сигнала
сигнала
ремязадающии^ конденсатор
ремязадающии^ конденсатор
2
2
3
3
14 ]
14 ]
Управление петлевымусилением
Управление петлевымусилением
эковые входыуправления < *•
частотой IС
эковые входыуправления < *•
частотой IС
5
5
6
6
1 з ] Выход фазового компаратора
]V*
]V-
1 з ] Выход фазового компаратора
]V*
]V-
12
12
[ 7
[ 7
Ю
Ю
) Земля
) Земля
С
С
8
8
Двоичныевходы
Двоичныевходы
9
9
управления частотой
управления частотой
Рис. 7.11
Блок-схема ИС SL652CБлок-схема ИС SL652C[азначение выводов (вид сверху)
Блок-схема ИС SL652C
Блок-схема ИС SL652C
Модулятор/генераторизменяемой частоты с ФАП
SL652C
ГУН и двоичный интерфейс
Рис. 7.13
(PL)
SL652C
Усиление ГУН (вход VR) К = = 6,28/CRV рад/В с,
V1 = V- или управляющему напряжению Vc.
Типовая схема ГУН
Рис. 7.14
(PL)
SL652C
Перестраиваемыйпо частоте генератор
Вход о— сигналао—
/'L=10lpk (типичное значение)
Выходной усилитель тока (усиление 2,5)
±41
(размах) Выход сигнала
Входуправления опетлевым _усилением
Фазовый компаратор
Входной усилитель
Усиление по току « 4
Выходное напряжение может изменяться в пределах 0,5 В от напряжения питания.
Фазовый компаратор
9
СХЕМЫ СПЕЦИАЛЬНОГОНАЗНАЧЕНИЯ
Тональные генераторы
Импульсный кнопочный автоматический номеронабиратель MV4325
Температурный датчик с двухпроводным токовым выходом
ДМОП-транзисторы в телефонном аппаратеИскусственная нервная клетка
Схема электронного пропорционального контроллера
Адаптивный заграждающий фильтр для дуплексных модемов
Приемопередающий модем V21
Импульсный кнопочный автоматический номеронабиратель MV4320
КМОП ИС ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДЕТЕКТОРА ДЫМА
Эта микромощная КМОП-схема предназначена для использования в системах обнаружения задымленности с импульсным светодиодом и кремниевым фотоприемником. Она рассчитана на использование в маломощных бытовых устройствах, питающихся от авто
номных источников с минимальным количеством внешних компонентов. Это устройство удовлетворяет требованиям UL217 и поставляется в 16-выводном пластмассовом корпусе с двухрядным расположением выводов.
я—ак^я—>я—^M—nwegMbvjiffBffw^^'MiiiWii ■'яааииЕи^ин»шдкг»яг..|№11ти тл j'jwi
SD2
Spectronics SEA5455-4, Clairex Type CLED-L Пьезозумер CATT-101FB.Spectronics SEA5455-4, Clairex Type CLED-L Пьезозумер CATT-101FB.
Spectronics SEA5455-4, Clairex Type CLED-L Пьезозумер CATT-101FB.
Spectronics SEA5455-4, Clairex Type CLED-L Пьезозумер CATT-101FB.
СХЕМА ДЕТЕКТОРА ДЫМА С ИОНИЗАЦИОННОЙ КАМЕРОЙ
ИС SD3A представляет собой КМОП ИС, разработанную для детектора дыма с ионизационной камерой, которая непосредственно управляет пьезоэлектрическим зуммером.
Она удовлетворяет требованиям UL217 и поставляется в 14-выводном пластмассовом корпусе с двухрядным расположением выводов.
Сконструированная и предназначенная для эффективных систем детекторов дыма с небольшим количеством компонентов, ИС SD3A имеет много особенностей, которые позволяют повысить эффективность сигнализации и исключить ложные срабатывания.
При наличии усовершенствованного источника напряжения смещения и встроенной схемы гистерезиса это устройство требует менее интенсивного источника ионов и имеет повышенную чувствительность.
Выход зуммера в этой схеме может давать непрерывный или прерывистый сигнал предупреждения. Дополнительный индикатор на светодиоде можно использовать для контроля напряжения батареи. ИС SD3A работает от одной 9-В щелочной или угольно-цин- ковой батареи. Ее можно также использовать в системах с большим числом соединенных вместе устройств.
SD3A
LVrLVrVdd ОРТVdd ОРТАктивная I камера |Активная I камера |10 мкФ .10 мкФ .
LVr
LVr
Vdd ОРТ
Vdd ОРТ
Активная I камера |
Активная I камера |
10 мкФ .
10 мкФ .
сидсид'CR'CR
сид
сид
'CR
'CR
ПьезозуммерПьезозуммерН1Н1н2н2нзнзSD3A ICinSD3A ICinСинхро-*Синхро-*Ввод — низа'-Ввод — низа'-Земля вывод цияГГП—Земля вывод цияГГП—Компенса-ционнаякамераКомпенса-ционнаякамера1 мкФ ^15В —1 мкФ ^15В —9ВЩелочнаяили угольно-цинковаябатарея9ВЩелочнаяили угольно-цинковаябатареяСдвоенная ионизационная камераСдвоенная ионизационная камера
Пьезозуммер
Пьезозуммер
Н1
Н1
н2
н2
нз
нз
SD3A ICin
SD3A ICin
Синхро-*
Синхро-*
Ввод — низа'-
Ввод — низа'-
Земля вывод цияГ
ГП—
Земля вывод цияГ
ГП—
Компенса-ционнаякамера
Компенса-ционнаякамера
1 мкФ ^15В —
1 мкФ ^15В —
9ВЩелочнаяили угольно-цинковаябатарея
9ВЩелочнаяили угольно-цинковаябатарея
Сдвоенная ионизационная камера
Сдвоенная ионизационная камера
ИС SD3A с двойной ионизационной камерой и пьезозуммером со светодиодом в качестве индикатора включения батареи
SD3A
CF 300 мкФ
Электромеханический! зуммер 1
СИД
R1
'6
lvr
Vdd
9В
Батарея'
t
сид
■Ся
Внешний
I электрод
100 к
Н.
hz
Нз
SD3A
icin
Земля.8ЫВ0Д цИН
r2
Amersham.DSC АЗ илианалогичная
Коллектор
Тестирующий электрод
1 мкФ 15 В
Электрод- источник
Кнопка О тести-j q
рования Т
К особенностям схемы относятся дополнительная резистивная цепь R1/R2 для регулировки напряжения срабатывания компара
тора и встроенный тестовый электрод для внутрисхемной проверки сигнализации.
(SU)(SU)ИС SD3A с концентрической ионизационной камерой Amersham DSCA3 и электромеханическим зуммером
(SU)
(SU)
Рис. 8.3
SD3A
30 к
2N390eX2N390eX0,2 мкФ—ч»—0,2 мкФ—ч»—LVr Vdd ОРТСИДICRБатареяLVr Vdd ОРТСИДICRБатареяАктивная [ камера ।Активная [ камера ।1 О мкФ1 О мкФ150 к150 кн.н.SD3A ,CINSD3A ,CIN1,5 м:1,5 м:Н2Н2Н3Н3.0,001 мкФ.0,001 мкФСинхро- -ЗемлагВв°А —низа вывод цияСинхро- -ЗемлагВв°А —низа вывод цияКомпенсационная камера Ч-Компенсационная камера Ч-мкФ^__15 В ~Т~мкФ^__15 В ~Т~9 В Щелочная или угольно- цинковая батарея9 В Щелочная или угольно- цинковая батарея
2N390eX
2N390eX
0,2 мкФ
—ч»—
0,2 мкФ
—ч»—
LVr Vdd ОРТСИДICR
Батарея
LVr Vdd ОРТСИДICR
Батарея
Активная [ камера ।
Активная [ камера ।
1 О мкФ
1 О мкФ
150 к
150 к
н.
н.
SD3A ,CIN
SD3A ,CIN
1,5 м:
1,5 м:
Н2
Н2
Н3
Н3
.0,001 мкФ
.0,001 мкФ
Синхро- -ЗемлагВв°А —низа вывод ция
Синхро- -ЗемлагВв°А —низа вывод ция
Компенсационная камера Ч-
Компенсационная камера Ч-
мкФ^__
15 В ~Т~
мкФ^__
15 В ~Т~
9 В Щелочная или угольно- цинковая батарея
9 В Щелочная или угольно- цинковая батарея
ПьезозуммерПьезозуммерСдвоенная ионизационная камера
Пьезозуммер
Пьезозуммер
ИС SD3A с двойной ионизационнойкамерой, контролем внутреннегосопротивления батареии прерывистым зуммером
SD3A
.Устройство 1
Устройство 2
Устройство 20
Рис. 8.5
(SU)
дьшч<чмя—^т — ши 11»лк jmmm——я—he^mmi ■■eessew^e®
TDE1767, TDE1787 ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИС
TDE1767, TDE1787
RSC
Управление лампами, реле и т.п.
TDE1767, TDE1787
Параллельное управление нагрузкойдо 1 А
Выход сигнализации
vCc
TDE1767, TDE1787
аыме
Связь между высоковольтными низковольтным устройствами
Увеличение выходного токадо 10 А
СХЕМЫ СПЕЦИАЛЬНОГОНАЗНАЧЕНИЯ
Тональные генераторы
Импульсный кнопочный автоматический номеронабиратель MV4325Температурный датчик с двухпроводным токовым выходом
ДМОП-транзисторы в телефонном аппарате' Искусственная нервная клетка
Схема электронного пропорционального контроллераАдаптивный заграждающий фильтр для дуплексных модемов
Приемопередающий модем V21
Импульсный кнопочный автоматический номеронабиратель MV4320
MV5089MV5089Рис. 9.1Рис. 9.1Схема подключенияСхема подключения
MV5089
MV5089
Рис. 9.1
Рис. 9.1
Схема подключения
Схема подключения
Двухтональный многочастотный генератор
MV8860MV8860
MV8860
MV8860
Двухтональный многочастотныйдекодер
R. = 2,0 МОм
к «20 МОмРабочее напряжение 5 В.
R2 = 300 кОмДинамический диапазон30дБ
R3 = 5 кОмИскажения ±10 дБ
С4 = 10 нФОтношение сигнал/шум14дБ
С1 = 0 1 мкФВремя записи 30 мс
С, = 680 пФ
С4 = 680 пФ
Xt = 3,579 МГц
Приемник с однопроводным входомна ИС MV8865
MV8860MV8860
MV8860
MV8860
Тстр = С (Ra + Rb) lg [R,/(R, + Rb)] (<VDD - VEE)/(VDD - V^)] TGTE = C (Ra + Rb) lg [Ra/(Ra + Rb)] [<VDD - VEE)/VTST
Для VOH (Est) и VOL (E«)' расположенных симметрично относительно V™ = Vn_/2 при Rb<o,l R и R >(V - VEE) kOm^Rb<0,l [Ra Ra /(Ra + Ra )]Для VOH (Est) и VOL (E«)' расположенных симметрично относительно V™ = Vn_/2 при Rb<o,l R и R >(V - VEE) kOm^Rb<0,l [Ra Ra /(Ra + Ra )]a)T,„6)T(Ra >1a)T,„6)T(Ra >1:Gtp = ЬтЕ ~^9£№1 .- RV2Ra) GTP и ^GTE ~ ®’^^ ^lRaRa /®a:Gtp = ЬтЕ ~^9£№1 .- RV2Ra) GTP и ^GTE ~ ®’^^ ^lRaRa /®aTGTE и TgtpTGTE и Tgtp» 0,69 R. C» 0,69 R. C
Для VOH (Est) и VOL (E«)' расположенных симметрично относительно V™ = Vn_/2 при Rb<o,l R и R >(V - VEE) kOm^
Rb<0,l [Ra Ra /(Ra + Ra )]
Для VOH (Est) и VOL (E«)' расположенных симметрично относительно V™ = Vn_/2 при Rb<o,l R и R >(V - VEE) kOm^
Rb<0,l [Ra Ra /(Ra + Ra )]
a)T,
„6)T(
Ra >1
a)T,
„6)T(
Ra >1
:Gtp = ЬтЕ ~^9£№1 .- RV2Ra) GTP и ^GTE ~ ®’^^ ^lRaRa /®a
:Gtp = ЬтЕ ~^9£№1 .- RV2Ra) GTP и ^GTE ~ ®’^^ ^lRaRa /®a
TGTE и Tgtp
TGTE и Tgtp
» 0,69 R. C
» 0,69 R. C
Зачерненные кнопки работают с сигналом запрета.Зачерненные кнопки работают с сигналом запрета.
Зачерненные кнопки работают с сигналом запрета.
Зачерненные кнопки работают с сигналом запрета.
Регулировка защитного временногоинтервала
Варианты подключенияисточника питания
Клавиатурная матрица двухтонального многочастотного фильтра, индуцирующая соответствующие символу пары частот
MV8865
Динамический диапазон 30 дБИскажения + 10 дБОтношение сигнал/шум 14 дБВремя записи от 25 до 35 мсМаксимальная длительность ошибочного тона 20 мсВремя защиты 20 мсМинимальная пауза между цифрами 20 мсМаксимально допустимое выпадение сигнала 20 мсДинамический диапазон 30 дБИскажения + 10 дБОтношение сигнал/шум 14 дБВремя записи от 25 до 35 мсМаксимальная длительность ошибочного тона 20 мсВремя защиты 20 мсМинимальная пауза между цифрами 20 мсМаксимально допустимое выпадение сигнала 20 мсПри напряжении питания от 5 до 25 В способ подключения приведен в справочном листке на ИС MV8860.При напряжении питания от 5 до 25 В способ подключения приведен в справочном листке на ИС MV8860.Rj= 2,0 МОмR2 = 300 кОмR3 = 5 кОмR4 = 2,0 МОмRj= 2,0 МОмR2 = 300 кОмR3 = 5 кОмR4 = 2,0 МОмС! = 10 нФ С, = 0,1 мкФ С3 = 680 пФ С, = 680 пФ X, = 3,579 МГцС! = 10 нФ С, = 0,1 мкФ С3 = 680 пФ С, = 680 пФ X, = 3,579 МГц
Динамический 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 сигнала 20 мс
Динамический 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 сигнала 20 мс
При напряжении питания от 5 до 25 В способ подключения приведен в справочном листке на ИС MV8860.
При напряжении питания от 5 до 25 В способ подключения приведен в справочном листке на ИС MV8860.
Rj= 2,0 МОм
R2 = 300 кОм
R3 = 5 кОм
R4 = 2,0 МОм
Rj= 2,0 МОм
R2 = 300 кОм
R3 = 5 кОм
R4 = 2,0 МОм
С! = 10 нФ С, = 0,1 мкФ С3 = 680 пФ С, = 680 пФ X, = 3,579 МГц
С! = 10 нФ С, = 0,1 мкФ С3 = 680 пФ С, = 680 пФ X, = 3,579 МГц
Приемник с однопроводным входом,использующий ИС MV8860
Рис. 9.5Рис. 9.5(PL)(PL)
Рис. 9.5
Рис. 9.5
(PL)
(PL)
MV8865
Дифференциальный входной усилитель
С, = С2 = 10 нФ
Rj = R4 = 200 кОм
R2 = 50 кОм
Из = R2 R5/(R2 + R5) = 37,5 кОм
R5 = 100 кОм
Усиление по напряжению R5/R1 =
Входной импеданс 2[(R1)^ (1/wO^]*^ = 400 кОм
MV8865
Размах выходного сигнала OSC2 в зависимости от емкости нагрузкиРазмах выходного сигнала OSC2 в зависимости от емкости нагрузки
Размах выходного сигнала OSC2 в зависимости от емкости нагрузки
Размах выходного сигнала OSC2 в зависимости от емкости нагрузки
Зависимость тока потреблярмого ИС MV8865 от емкости нагрузки генератора OSC2
Нагрузочные характеристикикварцевого генератора
Рис. 9.7
SL8204
(PL)
_ о Вывод 1_ о Вывод 12?29В-I—— Земля2?29В-I—— Земля
_ о Вывод 1
_ о Вывод 1
2?29В
-I—— Земля
2?29В
-I—— Земля
Следует подключить стабилитрон по указанной схеме для защиты от высокого напряжения
Схема телефонного звонка
SL8204SL8204Зависимость потребляемого тока от напряжения питания — без нагрузкиЗависимость потребляемого тока от напряжения питания — без нагрузкиНапряжение питания, ВНапряжение питания, ВХарактеристики звонкаХарактеристики звонкаНапряжение питания, ВНапряжение питания, В
SL8204
SL8204
Зависимость потребляемого тока от напряжения питания — без нагрузки
Зависимость потребляемого тока от напряжения питания — без нагрузки
Напряжение питания, В
Напряжение питания, В
Характеристики звонка
Характеристики звонка
Напряжение питания, В
Напряжение питания, В
Типичная выходная мощность
Типичный ток нагрузки
Рис. 9.9
(РЦ
ИМПУЛЬСНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ КНОПОЧНЫЙНОМЕРОНАБИРАТЕЛЬ НА ИС MV4325
ИС импульсного автоматического кнопочного номеронабирателя MV4325 содержит всю логику, необходимую для подключения двух из семи линий от кнопочного номеронабирателя и преобразования этой информации 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 междугородным сетям, линии Телефонной службы континентальной части США или государственной сети. Устройство реализовано на основе изо-КМОП технологии фирмы PlesseyИС импульсного автоматического кнопочного номеронабирателя MV4325 содержит всю логику, необходимую для подключения двух из семи линий от кнопочного номеронабирателя и преобразования этой информации 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 междугородным сетям, линии Телефонной службы континентальной части США или государственной сети. Устройство реализовано на основе изо-КМОП технологии фирмы PlesseySemiconductors, которая позволяет устройству функционировать при напряжении питания менее 2,0 В, что делает его идеальным для работы в длинных линиях связи.ИС MV4325 вводит до 20 цифр номера и время паузы доступа и обеспечивает повторный набор сохраненного номера нажатием кнопки #. Ток, потребляемый устройством в дежурном режиме, менее 1,0 мкА при напряжении 1 В.ИС MV4325 поставляется в керамическом корпусе с двухрядным расположением выводов (температурный диапазон от -40 до +85 °C).Semiconductors, которая позволяет устройству функционировать при напряжении питания менее 2,0 В, что делает его идеальным для работы в длинных линиях связи.ИС MV4325 вводит до 20 цифр номера и время паузы доступа и обеспечивает повторный набор сохраненного номера нажатием кнопки #. Ток, потребляемый устройством в дежурном режиме, менее 1,0 мкА при напряжении 1 В.ИС MV4325 поставляется в керамическом корпусе с двухрядным расположением выводов (температурный диапазон от -40 до +85 °C).
ИС импульсного автоматического кнопочного номеронабирателя MV4325 содержит всю логику, необходимую для подключения двух из семи линий от кнопочного номеронабирателя и преобразования этой информации 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 междугородным сетям, линии Телефонной службы континентальной части США или государственной сети. Устройство реализовано на основе изо-КМОП технологии фирмы Plessey
ИС импульсного автоматического кнопочного номеронабирателя MV4325 содержит всю логику, необходимую для подключения двух из семи линий от кнопочного номеронабирателя и преобразования этой информации 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 междугородным сетям, линии Телефонной службы континентальной части США или государственной сети. Устройство реализовано на основе изо-КМОП технологии фирмы Plessey
Semiconductors, которая позволяет устройству функционировать при напряжении питания менее 2,0 В, что делает его идеальным для работы в длинных линиях связи.
ИС MV4325 вводит до 20 цифр номера и время паузы доступа и обеспечивает повторный набор сохраненного номера нажатием кнопки #. Ток, потребляемый устройством в дежурном режиме, менее 1,0 мкА при напряжении 1 В.
ИС MV4325 поставляется в керамическом корпусе с двухрядным расположением выводов (температурный диапазон от -40 до +85 °C).
Semiconductors, которая позволяет устройству функционировать при напряжении питания менее 2,0 В, что делает его идеальным для работы в длинных линиях связи.
ИС MV4325 вводит до 20 цифр номера и время паузы доступа и обеспечивает повторный набор сохраненного номера нажатием кнопки #. Ток, потребляемый устройством в дежурном режиме, менее 1,0 мкА при напряжении 1 В.
ИС MV4325 поставляется в керамическом корпусе с двухрядным расположением выводов (температурный диапазон от -40 до +85 °C).
Области примененияКнопочные телефоны с повторным вызовом последнего номераНомеронабиратели с памятьюПреобразователи тональных сигналов в импульсныеОсобенностиПовторный вызов последнего номераПрограммирование различных пауз доступаПрекращение паузы доступа любым активным сигналом с клавиатуры или со входа HOLD INОбласти примененияКнопочные телефоны с повторным вызовом последнего номераНомеронабиратели с памятьюПреобразователи тональных сигналов в импульсныеОсобенностиПовторный вызов последнего номераПрограммирование различных пауз доступаПрекращение паузы доступа любым активным сигналом с клавиатуры или со входа HOLD INЗапуск генератора управляется номеронабирателемСнижение мощности, потребляемой генератором, в отсутствие вызоваТон частотой 300 Гц означает, что кнопка нажатаДиапазон напряжений питания от 2,0 до 7,0 ВЗапоминание до 20 цифр номера и длительности паузы доступаСохранение цифр в памяти при снижении напряжения до 1 В при токе 1,0 мкАВыбираемое отношение длительности посылки к длительности паузы 66 2/3 : 33 1/3, или 60 : 40Скорость вызова 10 Гц (быстрая проверка с частотой 932 Гц)Запуск генератора управляется номеронабирателемСнижение мощности, потребляемой генератором, в отсутствие вызоваТон частотой 300 Гц означает, что кнопка нажатаДиапазон напряжений питания от 2,0 до 7,0 ВЗапоминание до 20 цифр номера и длительности паузы доступаСохранение цифр в памяти при снижении напряжения до 1 В при токе 1,0 мкАВыбираемое отношение длительности посылки к длительности паузы 66 2/3 : 33 1/3, или 60 : 40Скорость вызова 10 Гц (быстрая проверка с частотой 932 Гц)
Области применения
Кнопочные телефоны с повторным вызовом последнего номера
Номеронабиратели с памятью
Преобразователи тональных сигналов в импульсные
Особенности
Повторный вызов последнего номера
Программирование различных пауз доступа
Прекращение паузы доступа любым активным сигналом с клавиатуры или со входа HOLD IN
Области применения
Кнопочные телефоны с повторным вызовом последнего номера
Номеронабиратели с памятью
Преобразователи тональных сигналов в импульсные
Особенности
Повторный вызов последнего номера
Программирование различных пауз доступа
Прекращение паузы доступа любым активным сигналом с клавиатуры или со входа HOLD IN
Запуск генератора управляется номеронабирателем
Снижение мощности, потребляемой генератором, в отсутствие вызова
Тон частотой 300 Гц означает, что кнопка нажата
Диапазон напряжений питания от 2,0 до 7,0 В
Запоминание до 20 цифр номера и длительности паузы доступа
Сохранение цифр в памяти при снижении напряжения до 1 В при токе 1,0 мкА
Выбираемое отношение длительности посылки к длительности паузы 66 2/3 : 33 1/3, или 60 : 40
Скорость вызова 10 Гц (быстрая проверка с частотой 932 Гц)
Запуск генератора управляется номеронабирателем
Снижение мощности, потребляемой генератором, в отсутствие вызова
Тон частотой 300 Гц означает, что кнопка нажата
Диапазон напряжений питания от 2,0 до 7,0 В
Запоминание до 20 цифр номера и длительности паузы доступа
Сохранение цифр в памяти при снижении напряжения до 1 В при токе 1,0 мкА
Выбираемое отношение длительности посылки к длительности паузы 66 2/3 : 33 1/3, или 60 : 40
Скорость вызова 10 Гц (быстрая проверка с частотой 932 Гц)
MV4325MV4325
MV4325
MV4325
VDO [
DP [
18
]
)"
Ml [
3
>6
]V3
M/s[
MV4325
15
]Y2
F01 [
14
]"
кт[
6
13
]X3
CE[
12
]X2
xtaiin[
«
11
]xi
XTAl OUT [
9
Ю
]Vss
Расположение выводов (вид сверху)
Рис. 9.10
MV4325MV4325FO1FO1Q QQ QВход кварцевого генератора О"Выход О-" кварцевого генератора ОВход кварцевого генератора О"Выход О-" кварцевого генератора ОVDDVDDVSSVSSРис. 9.11Рис. 9.11MV4325MV4325ПрограммируемыйпредварительныйделительПрограммируемыйпредварительныйделительСчетчик адреса чтенияСчетчик адреса чтения4 разряда4 разрядараторраторЛогика управления и контроля состоянияЛогика управления и контроля состоянияЗУПВ 20 словЗУПВ 20 словДешифрирование клавиш и защита от дребезгаДешифрирование клавиш и защита от дребезгаСчетчик адреса записиСчетчик адреса записиВыбор адресаВыбор адресаВремязадающий счетчик и дешифраторВремязадающий счетчик и дешифратор-ОМ1-ОМ1Выходной счетчикВыходной счетчикО Обработка данныхО Обработка данныхоо6666666XI Х2 X3Y1Y2Y3Y46666666XI Х2 X3Y1Y2Y3Y4Функциональная схема ИС MV4325Функциональная схема ИС MV4325(PL)■и(PL)■и
MV4325
MV4325
FO1
FO1
Q Q
Q Q
Вход кварцевого генератора О"
Выход О-" кварцевого генератора О
Вход кварцевого генератора О"
Выход О-" кварцевого генератора О
VDD
VDD
VSS
VSS
Рис. 9.11
Рис. 9.11
MV4325
MV4325
Программируемыйпредварительныйделитель
Программируемыйпредварительныйделитель
Счетчик адреса чтения
Счетчик адреса чтения
4 разряда
4 разряда
ратор
ратор
Логика управления и контроля состояния
Логика управления и контроля состояния
ЗУПВ 20 слов
ЗУПВ 20 слов
Дешифрирование клавиш и защита от дребезга
Дешифрирование клавиш и защита от дребезга
Счетчик адреса записи
Счетчик адреса записи
Выбор адреса
Выбор адреса
Времязадающий счетчик и дешифратор
Времязадающий счетчик и дешифратор
-ОМ1
-ОМ1
Выходной счетчик
Выходной счетчик
О Обработка данных
О Обработка данных
о
о
6666666
XI Х2 X3Y1Y2Y3Y4
6666666
XI Х2 X3Y1Y2Y3Y4
Функциональная схема ИС MV4325
Функциональная схема ИС MV4325
(PL)
■и
(PL)
■и
Схема подключения
XTR100
ПРЕЦИЗИОННЫЙ ДВУХПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАТЧИК СИГНАЛА ОТ 4 ДО 20 мАС МАЛЫМ ДРЕЙФОМ
МС XTR100 с изоляциейсиловых цепейМС XTR100 с изоляциейсиловых цепейМостовой вход,возбуждаемый напряжениемМостовой вход,возбуждаемый напряжением
МС XTR100 с изоляциейсиловых цепей
МС XTR100 с изоляциейсиловых цепей
Мостовой вход,возбуждаемый напряжением
Мостовой вход,возбуждаемый напряжением
Схема имеет индикацию нижнего предельного значенияСхема имеет индикацию нижнего предельного значения
Схема имеет индикацию нижнего предельного значения
Схема имеет индикацию нижнего предельного значения
Мостовой вход,возбуждаемый током
Подключение термопарыс компенсациейхолодного спая термометромсопротивления
XTR100
Схема имеет индикацию нижнего предельного значения
Схема имеет индикацию верхнего предельного значения
Подключение термопарыс компенсациейхолодного спая диодом
Подключение термопарыс компенсацией холодного спаятермометром сопротивления
(ВВ)
Рис. 9.15
XTR1OO
Преобразовательвыходного сигнала от 0 до 20 мА
(ВВ)(ВВ)Рис. 9.16
(ВВ)
(ВВ)
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ДАТЧИК С ДВУХПРОВОДНЫМ•ТОКОВЫМ выходом
AD590 представляет собой ИС температурного датчика, который создает выходной ток, пропорциональный абсолютной температуре. Устройство работает как стабилизатор постоянного тока с высоким сопротивлением, генерирующий ток 1 мкА/K при напряжении питания от +4 до +30 В. Лазерная подгонка тонкопленочных резисторов на кристалле ИС используется для установки выходного сигнала устройства 298,2 мкА при температуре 298,2 К (+25 °C).
AD590 используется в любых температурно-чувствительных устройствах в диапазоне от -55 до +150 °C (от 0 до +70 ° С для корпуса ТО-92), в котором сейчас работают обычные электрические температурные датчики. Низкая стоимость монолитных ИС и отсутствие схем обрамления делает ИС AD590 привлекательной альтернативой в большинстве температурных измерений. Линеаризующие схемы, прецизионные усилители напряжения, схемы измерения сопротивления и компенсации холодного спая не нужны при использовании AD590. В про
стейшем случае для измерения температуры можно использовать резистор, источник питания и любой вольтметр.
Кроме измерения температуры область применения AD590 включает температурную компенсацию или коррекцию характеристик дискретных компонентов и получение напряжения смещения, пропорционального абсолютной температуре. AD590 доступна в виде кристалла ИС, что делает ее пригодной для гибридных схем и быстрых измерений температуры в защищенной среде.
AD590 особенно удобна для дистанционных датчиков. Устройство нечувствительно к падению напряжения на длинных проводах из-за высокого напряжения его токового выхода. Любая хорошо изолированная скрученная пара пригодна для работы в десятках метров от принимающих сигнал схем. Выходные характеристики делают ИС AD590 легко мультиплексируемой: можно переключать ток КМОП-мультиплексором или коммутировать источник питания выходным сигналом логического вентиля.
AD590
Простое подключение.
Выходной сигнал пропорционаленабсолютной температуре
(IN)
AD590
Ток определяется самым “холодным" датчиком.
Простейшаятемпературно-чувствительнаясхема
Сумма токов AD590 протекает через резистор R, сопротивление которого можно рассчитать по формуле
R = 10 кОм/п,
где п - число датчиков.
Схема, чувствительнаяк средней температуре
AD590 вырабатывает зависящее от температуры напряжение на резисторе R (конденсатор С служит для фильтрации шумов). Потенциометр R2 устанавливает напряжение
нуля шкалы. Для шкалы Цельсия устанавливают R = 1 кОм и напряжение нуля шкалы 0,273 В, для шкалы Фаренгейта - 1,8 кОм и 0,46 В соответственно.
Температурный контроллер сединственной регулировкой
(IN)(IN)Рис. 9.18
(IN)
(IN)
AD590
64 датчиков.
Мультиплексированные датчики
Сверхмалый ток смещения ICL7611 позволяет использовать для установки усиления резисторы с большим сопротивлением, сохраняющие ошибку измерения тока менее 0,5 %, и вследствие этого сэкономить на внешнем усилителе измерителя.
AD590AD590
AD590
AD590
= (Т2- T,)(10mB/°C)
Потенциометр 50 кОм регулирует смещение как во внутренних, так и во внешних устройствах, так что его можно использовать для установки интервала разности температур. Это также делает его пригодным для
контроля уровня жидкости (где должна измеряться разность температур).
Дифференциальный термометр
V
1 мк A/К {
1 -Ч—о
КоэффициентЗеебека = 40 мкВ/К
в2
40,2
Тс-
40 мкВ/К 10,98 мВ
I
I
Опорный спай должен быть в тесном тепловом контакте с корпусом AD590. Напряжение V+ должно быть по крайней мере 4 В, а ток ICL8069 устанавливается равным 1 - 2 мА. Для калибровки не требуется закорачивать или удалять термопару - потенциометром R1 устанавливается V2 = 10,98 мВ. Если необходимы особо точные измерения, установить резистором R2 точное значение коэффициента Зеебека для используемой термопары (измеренное или из таблицы), записать Vj и установить резистором Rj такое же противодействующее напряжение, т.е. V2 = Vr Для других типов термопар установить напряжения, соответствующие их коэффициенту Зеебека.
Компенсация холодного
<>
I
Термопара типа К
1,235 В
4521
VquT о -
ICL5069 -
4,7 МК*
V2-10,9540,2
спая термопары типа
К
термометртермометр(IN)(IN)
термометр
термометр
(IN)
(IN)
Выходной ток измерителя показывает непосредственно температуру в кельвинах. При использовании AD590M погрешность выходного сигнала датчика менее +1,7° во всем диапазоне и не более il ° в большей его части.
9
ri:
R2
I Опорное высокое — Опорное низкое
R3
R-
ICL7106
Вход (высокий
Сопротивление
Шкала Фаренгейта
Шкала
Цельсия
R
9,00
5,00
R1
4,02
4,02
R2
2,0
2,0
R3
12,4
5,11
R4
10,0
5,0
R5
0
11,8
r;
ИС
ICL7106
имеет диапазон
±2,0 В,
AD590
Общий Вход низкий
диапазон VCM от V+ = +0,5 В до V- = + В; Резистором Rt укладывают обе шкалы
а 1
в
V"
пределах V[N. Опорное напряжение для обеих шкал составляет 500 мВ. Максимальное показание по шкале Цельсия 199,9 0 С ограничено максимальной температурой датчика. Максимальное показание по шкале Фаренгейта 199,9 °F (93,3 °C) ограничено числом отображаемых цифр.
Основная схема цифрового термометра, шкалы Цельсия и Фаренгейта
V
V”
Теоретически возможны отсчеты по шкале Кельвина от 0 до 1999 К, реально - от 223 до 473 К. Резистором 2,26 кОм входной сигнал устанавливается в пределах диапазона
VQ| для ICL7106; можно поставить также два кремниевых диода общего назначения, либо светодиод.
Основная схема цифрового термометра, шкала Кельвина
AD590
Эта схема предусматривает регулировку нуля и диапазона. ICL8069 обеспечивает входной сигнал в пределах синфазного диа
пазона, тогда как регулировкой потенциометром 5 кОм устанавливается любое смещение до 218 К (-55 ° С) и коэффициент шкалы. .
Шкала
Диапазон
Vm- В
Rln, кОм
CAZ
К
От 0,223 до 0,473
220
0,47
С
От -0,25 до +1,0
220
0,1
F
От -0,29 до +0,996
220
0,1
Во всех случаях
CREF = 0,1 мкФ, г = 100 пФ,CINT = 0,22 мкФ, Rosc = ЮОкОм.
Так как все три шкалы имеют ограниченный интервал, такая оптимизация компонентов, обрамляющих ICL7106, может сни
зить шумы и сохранить ослабление синфазного сигнала. Подобное масштабирование можно использовать и с ICL7126/36.
Основная схема цифровоготермометра, шкала Кельвина срегулировкой нуля
(IN)(IN)рис. 9.22
(IN)
(IN)
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 В, когда трубка снята с аппарата, а высоковольтные сигналы звонка переменного тока, возникающие кратковременно, переносятся без вреда. Кроме того, атмосферные возмущения (например, электрические атмосферные разряды) и ВЧ-излучение индуцируют в линиях связи высокие напряжения, ко
торые подавляются варисторами, газоразрядными лампами и т.п. (на схеме не показаны).
Источник постоянного тока LD0104CNC ограничивает (стабилизирует) ток в ИС номеронабирателя. Устройства серии TN05 с низким порогом, используемые для ключей вызова и паузы, удовлетворительно работают даже при напряжении 3 В, что более чем достаточно для этой цели.
LD0104CNC, TN0524N3
Рис. 9.23
ИСКУССТВЕННАЯ НЕРВНАЯ КЛЕТКА
Большинство наших технологий (техника логических датчиков) очень похожа на естественные процессы. Эта схема искусственной нервной клетки находит применение в робототехнике, протезировании и быстродействующих логических процессорах, необходимых для оптических и сенсорных датчиков .андроидов. Возбуждение и другие нервные импульсы или постоянный ток суммируются нелинейным образом при совпадении входного сигнала с пороговым импульсом, определяющим порог стимуляции, при котором на выходе достигается определенная ам
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 вместе с изменением его напряжения. Эта схема полезна для изучения очень похожей реакции нерва. Счетверенные ДМОП-транзи- сторы фирмы Supertex позволяют легко изготавливать эту схему при многих устройствах в одном корпусе.
VP0104N6
- Чувствительность ниже
- Чувствительность выше
Рис. 9.24
ОРА2111
СХЕМА ЭЛЕКТРОННОГО ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЛЕРА
Интегрирующий усилитель ошибки фиксирует длительность импульса тока подогревателя, удерживая значение равновесия.
Линия
20 к
510
20 к
5,1 к
180 К
Трансформатор (суммарное сопротивление первичной и вторичной обмоток 100 Ом
0,22
—*МКФ-
Т 0,22 мкФ
47к
0,1 XМКФТ
470пФ
Переданный сигнал
АДАПТИВНЫЙ ЗАГРАЖДАЮЩИЙ ФИЛЬТРДЛЯ ДУПЛЕКСНЫХ МОДЕМОВ
индуктивность 0,9 Гн)
Рис. 9.26
10 К
"ЭТк
20 к
Принятыйсигнал
0,22 МКФ 0,22: мкФ
€
£
1
2
3
{
4
5
9
1
0,22 мкФ
33 нФ
10
11
SL9009
6
12 1
13 1
14 1
0,1 мкФ
[ -5В
7
а
10 нФ
Типичная линия для модема с частотой передачи 900 - 3000 Гц.
15
16
5В
1,5к Зк
зк
зк
ЗК
ЮнФ
по о
(PL)
ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩИЙ МОДЕМ V21
ИМПУЛЬСНЫЙ КНОПОЧНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙНОМЕРОНАБИРАТЕЛЬ MV4320
Серия MV4320 выпускается по изоКМОП-технологии с высокой плотностью упаковки. Устройство полностью заменяет номеронабиратель с разрывом цепи DF320 и имеет расширенный рабочий диапазон напряжений питания и меньшую потребляемую мощность. MV4320 вводит до 20 цифр по двум из семи линий стандартной клавиатуры
и реализует режим повторного набора номера нажатием кнопки #. Устройство обеспечивает 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 изменения скорости набора.
Области применения
Кнопочные телефоны
Преобразователи тональных сигналов в импульсные
Автомобильные телефоны
Номеронабиратели с памятью
Особенности
Совместима с DF320
Диапазон рабочих напряжений питания от 2,5 до 5,5 В
Потребляемая мощность в динамическом режиме 375 мкВт при 3 В
Использование дешевого керамического или кварцевого резонатора на частоту 3,58 МГц
Запоминание до 20 цифр
Выбираемое отношение “посылка - пауза" выходных импульсов
Выбираемая скорость набора 10, 16, 20 и 932 Гц
Низкая стоимость
Первый символ, вводимый в любой набираемой последовательности, активизирует генератор, устанавливая внутренне высокий уровень па СЕ. Цифры могут вводиться в
клавиатуру асинхронно. Выходные сигналы при автоматическом наборе номера и приглушении показаны на рис. 9.32 и 9.33.
На рис. 9.32 показано включение схемы с внешним управлением по выводу СЕ. Этот режим полезен, если бистабильное защелкивающееся реле используется для приглушения и включения схемы автоматического набора номера. В этом режиме импульсы, попадающие, на Ml, когда на входе СЕ установлен высокий уровень при отсутствии ввода с клавиатуры, можно использовать для активизации бистабильного защелкивающегося реле. На рис. 9.33 показаны временные диаграммы для режима внутреннего управления по выводу СЕ. Первоначально СВ имеет низкий уровень, высокий уровень появляется при опознании первого правильного ввода с клавиатуры. Данные с клавиатуры вводятся асинхронно.
Предельнодопустимые значения
При превышении предельно допустимых значений срок службы устройства может сократиться или могут ухудшиться параметры, приведенные в спецификации.
MV4320
m/s<I
1
2 3
17
16
F02C
5 6
7
Вход кварцит- жгенератора °
Выход кварц<_. 9 генераторе ^^
13 12
11 10
хз
SS
Расположение выводов (вид сверху)
Рис. 9.28
MV4320
F01 О
F02
О
M/S
О О Захват
Вход кварцевого генератора о Выход кварцевого q. генератора Выбор кристалла (СЕ)О-
Рис. 9.29
V0DO—
vss
НТфОграмми руе - мый предварительный делитель
Счетчик адреса чтения
ПУ 20 х 4 бит
Гене-! ратор]
Выбор адреса
Счетчикадреса записи
Логика управления и контроля состояния
-1*1
счетчик
Дешифрирование клавиши и защита ОТ ДРебёзга
о О о о о о <Х1 X2X3Y1Y2Y3Y4
Функциональная блок-схема ИСMV4320
-ОПР
(PL)
MV4320
Параметр
.Мин,
Тип.
Макс.
Условия измерения
Диапазон рабочего напряжения питания, В
2,5
5,5
СЕ = v»
Ток покоя, мкА Рабочий потребля-
1,0
10,0
емый ток, мкА транзистора
125
200
Кварцевый генератор
при включении, мкА
-0,5
-3,0
-12,0
V™ =
= Vss.xpx2.x3
Входной ток утечки, нА
0,1
Входной ток утечки, нА
-0,1
M.?S, IDpTfOI
Ток транзистора.
мкА
0,5
3,0
12,0
f6^, fd?%old
Логический нуль, В Логическая
0,9
Для всех входов
единица, В
Низкий уровень
2,1
Для всех входов
напряжения, В
Высокий уровень
0
0,01
Без нагрузки
напряжения, В Токи управления
2,99
3
Без нагрузки
м-канал, мА
0,8
2,0
Vo = 2.3
В, DP, М1/М2
p-канал, мА
-0,8
-2,0
V=u. = 0-7В
(PL)
Рис. 9.30
MV4320
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
Условия проверки (если не указано иное)
VDD = 3,0 В, температура окружающей среды + 25 °C, частота синхронизации 3.579545 МГц.
Все напряжения измеряются относительно V^.
ПараметрМин.
Время нарастания выходного импульса, мкс Время спада выходного импульса, мкс Максимальная тактовая частота, МГц3,58
Отношение посылка/пауза
Частота следования импульсов, Гц
Время синхронизации включения, мс1,5
Входная емкость, пФ5,0
Типичные значения параметров приводятся как справочные для разработки, не гарантируются и не подлежат проверке при выпу-
Рис. 9.31
Тип.Макс.Условия
измерения
1,0DP,Mt
1,0С, = 50пФ
2:1См.рис.9.35
3:2
10См.рис.9.35
16 20, 932
4Синхронизация
по 1 на СЕ
Для любого входа
ске. Временные характеристики проверяются при выполнении функционального теста.
(PL)
MV4320
послепослевызовавызова
после
после
вызова
вызова
Управление СЕ внешнее.td = 10 Р.Р - период системной синхронизации,Т - выбранный период генерации импульсов.Пауза перед последовательностью импульсов (PIP), 8Т + td.Управление СЕ внешнее.td = 10 Р.Р - период системной синхронизации,Т - выбранный период генерации импульсов.Пауза перед последовательностью импульсов (PIP), 8Т + td.Пауза после последовательности импульсов (POIP), td, мс.t^t - отношение “разрыв линии/ра- бота“.Т = (1 + t У, мс,= 10 Р для M/S = 2:1,t” = 12 Р для M/S = 3:2.Пауза после последовательности импульсов (POIP), td, мс.t^t - отношение “разрыв линии/ра- бота“.Т = (1 + t У, мс,= 10 Р для M/S = 2:1,t” = 12 Р для M/S = 3:2.
Управление СЕ внешнее.
td = 10 Р.
Р - период системной синхронизации,
Т - выбранный период генерации импульсов.
Пауза перед последовательностью импульсов (PIP), 8Т + td.
Управление СЕ внешнее.
td = 10 Р.
Р - период системной синхронизации,
Т - выбранный период генерации импульсов.
Пауза перед последовательностью импульсов (PIP), 8Т + td.
Пауза после последовательности импульсов (POIP), td, мс.
t^t - отношение “разрыв линии/ра- бота“.
Т = (1 + t У, мс,
= 10 Р для M/S = 2:1,
t” = 12 Р для M/S = 3:2.
Пауза после последовательности импульсов (POIP), td, мс.
t^t - отношение “разрыв линии/ра- бота“.
Т = (1 + t У, мс,
= 10 Р для M/S = 2:1,
t” = 12 Р для M/S = 3:2.
Временная диаграмма импульсногономеронабирателя
(PL)(PL)Рис. 9.32
(PL)
(PL)
MV4320
Управление СЕ внутреннее.
t, = ton = td-
где t - время включения синхронизации.
Временная диаграмма импульсногономеронабирателя
MV4320
Минимум Максимум
V DD-V ss Напряжение на любом выводе, В Ток через любой вывод, мА Рабочая температура, ° С
Температура хранения, ° С Рассеиваемая мощность, мВт
-0,3
Vss - 0,3
-40
-65
10
V
VDD
10
+85
+150
1000
Снижать мощность на 16 мВт/°C притемпературе выше +75 °C! Все соединениявыполнены на печатной плате.
Схема подключения
MV4320
VDD Положительное напряжение пита - нияDPВыходной буфер импульсов набораномераMlВыход сигаала приглушенияM/SВыбор отношения посылка/пауза:разомкнутая цепь 2:1,VDD Положительное напряжение пита - нияDPВыходной буфер импульсов набораномераMlВыход сигаала приглушенияM/SВыбор отношения посылка/пауза:разомкнутая цепь 2:1,VDD 3:2. Внутренний отключающий транзистор подсоединен к V^.F01,,„,F02 Выбор скорости набора. Внутренний отключающий транзистор подсоединен к V^. Рабочая скорость набора измерена на частоте 3,579545 МГц.VDD 3:2. Внутренний отключающий транзистор подсоединен к V^.F01,,„,F02 Выбор скорости набора. Внутренний отключающий транзистор подсоединен к V^. Рабочая скорость набора измерена на частоте 3,579545 МГц.
VDD Положительное напряжение пита - ния
DPВыходной буфер импульсов набора
номера
MlВыход сигаала приглушения
M/SВыбор отношения посылка/пауза:
разомкнутая цепь 2:1,
VDD Положительное напряжение пита - ния
DPВыходной буфер импульсов набора
номера
MlВыход сигаала приглушения
M/SВыбор отношения посылка/пауза:
разомкнутая цепь 2:1,
VDD 3:2. Внутренний отключающий транзистор подсоединен к V^.
F01,,„,
F02 Выбор скорости набора. Внутренний отключающий транзистор подсоединен к V^. Рабочая скорость набора измерена на частоте 3,579545 МГц.
VDD 3:2. Внутренний отключающий транзистор подсоединен к V^.
F01,,„,
F02 Выбор скорости набора. Внутренний отключающий транзистор подсоединен к V^. Рабочая скорость набора измерена на частоте 3,579545 МГц.
Частота следования импульсов, Гц
Частота системной синхронизации,Гц
F01
F02
НоминальнаяРабочая
Разомкнут
Разомкнут
10
10,13
303,9
Разомкнут
V
DD
20
19,42
582,6
V
v DD
Разомкнут
932
932,17
27965,1
V
VDD
V
VDD
16
15,54
466,1
СЕXTAL INXTAL OUTХ^ Х2, ХЗ.Y1,Y2,Y3,Y4HOLDСЕXTAL INXTAL OUTХ^ Х2, ХЗ.Y1,Y2,Y3,Y4HOLDСигнал, разрешающий доступ к информационной шине микропроцессора. Активный вход. Внутреннее управление через декодирование состояния клавиатуры или внешний сигнал
СЕ
XTAL IN
XTAL OUT
Х^ Х2, ХЗ.
Y1,Y2,Y3,Y4
HOLD
СЕ
XTAL IN
XTAL OUT
Х^ Х2, ХЗ.
Y1,Y2,Y3,Y4
HOLD
Вход кварцевого резонатора. Активен, фиксирован низкий уровень, если СЕ= = 0, высокое сопротивление, если СЕ = 1.
Выходной буферный каскад для возбуждения кварцевого резонатора Системный общий провод
Входы столбцов клавиатуры. Включающие транзисторы на кристалле подсоединены к VnD. Активный низкий уровень
Входы строк клавиатуры. Включающие транзисторы на кристалле подсоединены к VDD- Активный низкий уровень
Разомкнут - нормальный режим VDD- набор отсутствует, если активирован во время набора, захват происходит, кыда набор текущей цифры завершен. Прекращает дальнейшую генерацию импульсов. Отключающий транзистор на кристалле подсоединен к V^.
Назначение выводов
(PL)(PL)Рис. 9.35
(PL)
(PL)
10
РАЗНООБРАЗНЫЕ СХЕМЫ
##XV—
#
#
Автоматическое включение резервного аккумулятора1билизатор скорости вращения 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 индикаторШИМ в усилителе мощности
Быстродействующий импульсный генератор с током 10 АПробник-индикатор с шестью состояниямиДвухполупериодный усилитель переменного токаМиниатюрный стабилизатор с малым падением напряженияВозбудитель передатчика ретранслятораВысоковольтный генератор для воздухоочистителяСхема управления соленоидом пера печатающего устройстваСхема управления напряжением на мишени передающейтелевизионной трубки
Схема предварительного возбудителя передатчикаЗащита аккумулятора от переполюсовкиУлучшение характеристик преобразования с помощью
недорогих компонентов
АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВНОГО АККУМУЛЯТОРА
Устройство ICL7673 фирмы Intersil представляет собою монолитную КМОП-схему резервирования 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 потреблением тока, широким диапазоном рабочих напряжений и весьма малыми утечками
между входами. Благодаря логическим выходным сигналам ее можно использовать для индикации подключенного источника питания, а также увеличить мощность, переключаемую посредством внешнего рнр-транзисто- ра.
ICL7673 поставляется в пластмассовом 8- выводном корпусе с двухрядным расположением выводов, в металлическом корпусе типа ТО-99 или в виде кристалла.
ОСОБЕННОСТИ
Автоматическое подключение выхода к входному источнику питания с наибольшим напряжением.
Если снизилась мощность основного источника питания внешнего устройства, то схема автоматически подключает резервный аккумулятор.
Переключение на основной источник питания, когда восстановится его напряжение.
Логический индикатор, сигнализирующий
о состоянии основного источника питания.
Низкое сопротивление коммутирующих ключей.
Низкая потребляемая мощность.
Диапазон напряжений источника питания от 2,5 до 15 В.
Малые учечки между входами.
Подключение внешних транзисторов при необходимости переключать очень большие токи.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Резервные встроенные аккумуляторы для часов реального времени, таймеров или энергонезависимых ЗУПВ
Де/екгоры перенапряжения/снятия на
пряжения.
Портативные приборы, установки, работающие в линию.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Как видно из функциональной схемы (рис. 10.1), ИС ICL7673 содержит компаратор, сравнивающий входные напряжения Vp и V$ Выходной сигнал компаратора управляет первым инвертором и первый инвертор управляет мощным р-канальным ключом Р1, вторым инвертором и другим //МОП-транзистором с открытым стоком Sbar.
Второй инвертор управляет другим мощным р-канальным ключом Р2 ИС ICL7673, подключенная к основному и резервному источникам питания, соединит источник питания с наибольшим напряжением
с ее выходом. Перед переключением с основного на резервный источник питания в случае выхода из строя основного источника питания схема обеспечивает режим отключения.
Для правильной эксплуатации не разрешается оставлять входы Vp и Vs плавающими, и разность между напряжениями двух источников питания должна быть не менее 50 мВ. Токи утечки через обратно смещенные паразитные диоды ключа Р2 очень малы.
ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
Диапазон выходных рабочих напряжений составляет от 2,5 до 15 В. Падение напряжения между каждым входом и выходом зависит от тока нагрузки, входного напряжения и температуры. Это связано с тем, что р-канальные ключи некоторое время работают в своей триодной области и сопротивле
ние ключей во включенном состоянии зависит от выходного напряжения V . Сопротивление р-канальных ключей во включенном состоянии имеет положительный температурный коэффициент и поэтому при повышении температуры падение напряжения также возрастает. При малых токах нагрузки
выходное напряжение почти равно наибольшему из двух входных напряжений.
Максимальное падение напряжения на ключах Р1 и Р2 составляет 0,5 В, так как
при увеличении этого напряжения откроются паразитные диоды затвор - корпус. Полное время переключения входов и выходов с открытым стоком обычно составляет 50 мкс.
ВХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
Рабочий диапазон входных напряжений Vp и V$ составляет от 2,5 до 15 В. Скорость нарастания входного напряжения (Vp или ys) должна быть ограничена 2 В/мкс во избежание повреждения схемы. В системах с питанием от сети скорость изменения напряжения источника питания зависит от конструкции источника питания.
В устройствах, питающихся от аккумуля
тора, может оказаться необходимым использование конденсатора, включенного между входным и общим выводами ИС, для ограничения скорости нарастания напряжения источника питания. Для снижения скорости нарастания напряжения можно использовать конденсаторы с низким внутренним сопротивлением, например дисковые керамические емкостью 0,047 мкФ.
ВЫХОДЫ ИНДИКАТОРА состояния
Выходы пМОП-транзисторов с открытым истоком можно использовать для индикации подключенного источника питания или для управления внешним рпр-транзистором для увеличения мощности, коммутируемой схемой. При использовании внешних мощных
рир-транзисторов выходной ток ограничивается усилением по току и тепловыми характеристиками мощных транзисторов. В следующем разделе рассматривается использование внешних рпр-транзисторов.
ICL7673
Когда включены Р1 и Pbar> Vp > V$.
Когда включены Р2 и Sbar, Vs > Vp.
Функциональная диаграмма
ПРИМЕНЕНИЕ
Типовая схема резервирования аккумулятора на дискретных элементах приведена на рис. 10.6. Такой вариант требует нескольких компонентов, значительного места на печатной плате и дорог в изготовлении. Он также потребляет довольно значительный ток. Схема резервирования аккумулятора на ИС ICL7673 (рис. 10.5) часто может заменить такие дискретные схемы и позволит значительно улучшить характеристики, повысить надежность и снизить стоимость разработки системы.
Устройство подзаряда аккумулятора можно реализовать с помощью дополнительного резистора и диода (рис. 10.7). Маломощный сетевой стабилизированный блок питания можно создать на основе ИС ICL7673 и ИС микромощного стабилизатора напряжения ИС 1CL7673 (рис 10.8).
К схемам на основе ИС ICL7673 относятся системы полупроводниковых энергозависимых ЗУ, часы реального времени, таймеры, системы сигнализации и детекторы снижения/превышения напряжения. В других системах, требующих питания постоянным током при аварии основой сети переменного тока, также может использоваться ИС ICL7673.
Типовая схема (рис. 10.9) обеспечил микропроцессорную систему необходимым напряжением питания 5 В. В случае выхода из строя основного источника питания питаемая им система отключается и для поддержания системных часов или энергозависимой памяти данных используется 3-В аккумулятор.
Основной и резервный источники питания подключены к входам Vp и Vs, напряжение с выхода схемы VQut питает системные часы или энергозависимую память. ИС ICL7673 определяет, когда включен основной источник питания с потенциалом, большим Vs, и через внутренние МОП-ключи соединяет Vp с выходом V .
Вход резервного питания Vs будет внутри ИС отключен. В случае аварии основного источника питания схема определяет, что напряжение резервного источника питания в данный момент имеет более высокий потенциал, отключает Vp от VQut и подключает Vs’
Схема на рис. 10.10 иллюстрирует применение внешних мощных рнр-транзисторов для повышения мощности, коммутируемой схемой. В таких схемах входной ток ограничен коэффициентом усиления по току и тепловыми характеристиками мощных транзисторов.
Если в специальных маломощных схемах необходим гистерезис, можно ввести положительную обратную связь между входом Vp и выводом с открытым истоком Sbar через резистор (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 напряжение схемы будет примерно равно большему из двух входных напряжений.
Предельно допустимые значения
Входные напряженияРассеиваемая
300 мВт
источников питаниякорпусом мощность
(Vp или Vs)От -0,3 до +18 В Линейные коэффициенты
Выходные напряженияснижения мощности
на выводах РЬаг и Sbar От -0,3 до +18 В ТО-99 пластмассовый Пиковый токпри температуре
вход Vp (при Vp = 5 В) 38 мАвыше 50 °C
вход Vs (при V$ = 3 В) 30 мАпри температуре
РЬаг или Sbar150 мАвыше 36 °C
Непрерывный токРабочий температурный
вход Vp (при Vp = 5 В)38 мАдиапазон
вход VsICL7673CPA/CBA
(при Vs = 3 В)30 мАTCL7673ITV
5,7 мВт/° С
6,1 мВт/° С
От 0 до +70 °C
От -25 до +85 °C
Р или Sbar50 мАТемпература хранения
От -65 до +150 ° С
Температура припоя ♦ „(пайка в течение 10 с)
При температуре выше 25 С снижается
+300 °C
на 0,38 мА/ ° С.
Превышение приведенных здесь максимально допустимых значений можег вызвать необратимое разрушение устройства. Превышение этих предельных значений и функционирование устройства в этих или других
условиях, приведенных в спецификации, не допускается. Эксплуатация в предельных режимах в течение длительного времени может повлиять на надежность устройства.
ICL7673ICL7673Малогабаритный 8-выводнойМалогабаритный 8-выводнойкорпускорпус8-выводной корпус ТО-998-выводной корпус ТО-99voEvsiZ^bar ЕЗемля[ТvoEvsiZ^bar ЕЗемля[Т_J подключенЗрЬаг"ЛНе^J подключен_J подключенЗрЬаг"ЛНе^J подключенРис. 10.2Рис. 10.2Расположение выводовРасположение выводов(IN)(IN)ICL7673ЭлектрическиеICL7673Электрическиепараметры (при Тд =25параметры (при Тд =25°C, если не указано иное)°C, если не указано иное)
ICL7673
ICL7673
Малогабаритный 8-выводной
Малогабаритный 8-выводной
корпус
корпус
8-выводной корпус ТО-99
8-выводной корпус ТО-99
voE
vsiZ
^bar Е
Земля[Т
voE
vsiZ
^bar Е
Земля[Т
_J подключен
ЗрЬаг
"ЛНе
^J подключен
_J подключен
ЗрЬаг
"ЛНе
^J подключен
Рис. 10.2
Рис. 10.2
Расположение выводов
Расположение выводов
(IN)
(IN)
ICL7673
Электрические
ICL7673
Электрические
параметры (при Тд =25
параметры (при Тд =25
°C, если не указано иное)
°C, если не указано иное)
8-выводной миниатюрныйкорпус с двухрядным
расположением выводов
Vp vs
Входное напряжение,‘ В
Vs = 0 В, I = о мА vp = 0 В, I = о мА
2,5
2,5
15
15
Потребляемый
Vp 0 В, V = ЗВ,
ток, мкА
1, = 0 мА
1,55
Pds(on)Fl
Сопротивление
Vp = 5 В, Vs = 3 В
ключа Р1 , Ом
I] - 15 мА
815
ТА = 85 °C
16
Vp = 9 В.
vs = ЗВ,
I, = 15 мА
6
Vp = 12 в, vs = ЗВ,
I, = 15 мА
5
ТС(Р1)
Температурный
VF = 5 В, Vs = ЗВ,
коэффициент
I) = 15 мА
2,03
сопротивления
ключа Р1, %/°С
®ds(on)P2
Сопротивление ключа Р2 ,Ом
V = 0 В, V = ЗВ, I, = 1 мА
40100
При Т = 85 °C
60
Vp = 0 В, V = 5В,
I, = 1 мА
26
Vp = 0 В, V = 9 В,
I, = 1 мА
16
Рис. 10.3
(IN)
Параметр
Условия контроля
Мин
Тип
Макс.
ОбозначениеОбозначение
Обозначение
Обозначение
ICL7673
Обозначение
Параметр
Условия контроля
Мин Тип
Макс.
1 С(Р2)
IL(PS)
^(SP)
v
o(Pbar)
v v o(Sbar)
^(Pbar)
Температурный коэффициент сопротивления ключа Р2, %/°С Ток утечки от от Vp к V$, нА
Ток утечки от от V$ к Vp, нА
Напряжение насыщения выходных каскадов с открытым стоком, мВ
Выходные токи утечки РЬаг
Vp = 0 В, V. = ЗВ,
I, = 1 мА
V = 5 В, V = ЗВ, I. = 10м А При Т = 85 °C Vp = OB, V„ = ЗВ, I. = 1 мА S При Т = 85 °C Vp = У В, V = ЗВ, ^nk = 3-2 “А.
I, = 0
При Т. = 85 °C
Vp = 9В, V = ЗВ, ^mk = 3’2 МА, I, = 0
Vp = 12, Vs = 3 В, 1япк = 3,2 мА, 11 = °
Vp = 0 В, V = ЗВ, ^.пк = 3’2 “А.
I, = 0
При Т, = 85 °C
Vp = 0, Vs = 5 В, ^.„к = 3'2 «А, I, = 0
Vp = 0 В, V = 9 В,
I к = 3,2 мА,
1.' = о
Vp = 0, V = 15 В, I, = 0
0,7
0,01 35
3,01 120
85
120
50
40
150 210
85
50
50
20
50
400
400
500
^l(Sbar)
и Sbar, нА
При Т = 85 °C Vp = 15 В, Vs = 0, I, = 0
900
50
500
vp - Vs
Неопределенность переключения при коммутации входов и выходов с открытым стоком, мВ
ПРИ Т. =
Vs = ^ = 3-2
I, = 0
85 °C
мА,
900
5
50
*Минимальное напряжение между входом грузки на сопротивление ключа.
и выходом можно определить, умножив
ток на-
ICL7673ICL7673Типичные кривые зависимостей сопротивлений от входных напряжений
ICL7673
ICL7673
Рис. 10.4
(IN)(IN)ICL7673ICL7673батарея убатарея уЗемля Q-Земля Q-СМОВНОЙ Q- сточник итания *5 ВСМОВНОЙ Q- сточник итания *5 ВЛитиеваяЛитиеваяОсновной О— источник питания *5 ВОсновной О— источник питания *5 ВБатарея■ никель-кадмиевыхаккумупя-Батарея■ никель-кадмиевыхаккумупя--о V0+5 В или*3 В-о V0+5 В или*3 В——О Индикато|——О Индикато|состояниясостоянияСхема резервированияаккумулятора на ИС ICL7673Схема резервированияаккумулятора на ИС ICL7673Схема резервированияаккумулятора на дискретныхэлементахСхема резервированияаккумулятора на дискретныхэлементахРис. 10.5Рис. 10.5(IN) Рис.10.6(IN) Рис.10.6(IN)(IN)*ICL7673
(IN)
(IN)
ICL7673
ICL7673
батарея у
батарея у
Земля Q-
Земля Q-
СМОВНОЙ Q- сточник итания *5 В
СМОВНОЙ Q- сточник итания *5 В
Литиевая
Литиевая
Основной О— источник питания *5 В
Основной О— источник питания *5 В
Батарея■ никель-кадмиевыхаккумупя-
Батарея■ никель-кадмиевыхаккумупя-
-о V0
+5 В или
*3 В
-о V0
+5 В или
*3 В
——О Индикато|
——О Индикато|
состояния
состояния
Схема резервированияаккумулятора на ИС ICL7673
Схема резервированияаккумулятора на ИС ICL7673
Схема резервированияаккумулятора на дискретныхэлементах
Схема резервированияаккумулятора на дискретныхэлементах
Рис. 10.5
Рис. 10.5
(IN) Рис.10.6
(IN) Рис.10.6
(IN)
(IN)
ICL7673
(IN)(IN)
(IN)
(IN)
рис. Ю.7 Схема резервирования с подзарядом аккумулятора
ICL7673
Vo
Блок питания для маломощных портативных приборов
Рис. 10.8
(IN)
ICL7673
Резервная батарея
резервированиярезервирования
резервирования
резервирования
Система резервированияс гистерезисом на малые токи
ICL7673
Система резервированияс гистерезисом на большие токи
Рис. 10.12
(IN)
ICL7673
Схема ограничите!я
СТАБИЛИЗАТОР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯПОСТОЯННОГО ТОКА
Монолитная ИС TDA1154 предназначена для стабилизации скорости вращения двигателей постоянного тока с постоянным магнитом и используется в проигрывателях, катушечных и кассетных магнитофонах и игрушках.Монолитная ИС TDA1154 предназначена для стабилизации скорости вращения двигателей постоянного тока с постоянным магнитом и используется в проигрывателях, катушечных и кассетных магнитофонах и игрушках.Схема обеспечивает более высокую степень стабилизации скорости вращения при больших изменениях напряжения питания, температуры и нагрузки, чем обычные схемы, выполненные на дискретных компонентах.Схема обеспечивает более высокую степень стабилизации скорости вращения при больших изменениях напряжения питания, температуры и нагрузки, чем обычные схемы, выполненные на дискретных компонентах.
Монолитная ИС TDA1154 предназначена для стабилизации скорости вращения двигателей постоянного тока с постоянным магнитом и используется в проигрывателях, катушечных и кассетных магнитофонах и игрушках.
Монолитная ИС TDA1154 предназначена для стабилизации скорости вращения двигателей постоянного тока с постоянным магнитом и используется в проигрывателях, катушечных и кассетных магнитофонах и игрушках.
Схема обеспечивает более высокую степень стабилизации скорости вращения при больших изменениях напряжения питания, температуры и нагрузки, чем обычные схемы, выполненные на дискретных компонентах.
Схема обеспечивает более высокую степень стабилизации скорости вращения при больших изменениях напряжения питания, температуры и нагрузки, чем обычные схемы, выполненные на дискретных компонентах.
ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
Гибкое согласование с электродвигателями с различными характеристиками.Встроенное ограничение тока.Опорное напряжение 1,2 В непосредственно на кристалле ИС.Гибкое согласование с электродвигателями с различными характеристиками.Встроенное ограничение тока.Опорное напряжение 1,2 В непосредственно на кристалле ИС.Пусковой ток 0,5А при напряжении2,5 В.'Коэффициент отражения К = 20.Напряжение питания <+20 В.Пусковой ток 0,5А при напряжении2,5 В.'Коэффициент отражения К = 20.Напряжение питания <+20 В.
Гибкое согласование с электродвигателями с различными характеристиками.
Встроенное ограничение тока.
Опорное напряжение 1,2 В непосредственно на кристалле ИС.
Гибкое согласование с электродвигателями с различными характеристиками.
Встроенное ограничение тока.
Опорное напряжение 1,2 В непосредственно на кристалле ИС.
Пусковой ток 0,5А при напряжении
2,5 В.'
Коэффициент отражения К = 20.
Напряжение питания <+20 В.
Пусковой ток 0,5А при напряжении
2,5 В.'
Коэффициент отражения К = 20.
Напряжение питания <+20 В.
TDA1154 МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Напряжение питания
Температура
vcc- в
20
перехода Т, С
+150
Выходной ток
Iout, А
1,2
Диапазон температур
От -50 до +150
Рассеиваемая
Р,о.' Вт
мощность
См. рис. 10.21
при хранении, Т , °C
ТЕПЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Тепловое сопротивление, ° С/Вт переход - окружающая среда Rth(j.a) ПО
рис wi4переход - корпус Rthfrc) 19
(TH)
3 - Общий8 - Выход
5 - Опорное напряжениеОстальные выводы не подключены
Схема сохраняет постоянное опорное напряжение 1,2 В между выводами 5 и 8.
Ток 15, попадающий в схему через вывод 5, является суммой двух токов. Один из них постоянен: 1^ = 1,7 мА, а другой пропорционален току, протекающему через вывод 8:
I; = 1^ + Ig К; К = 20(а)
Если Е - противоЭДС электродвигателя, Rm - его внутреннее сопротивление, то Eg + Rm 1» = К.»5 + V(r=r/Rsl + V(r=f)' <б>
Из рис. 10.17 следует, что
I* =+ V(ret/Rs-(В>
Подстановка выражений (а) и (в) в (б) дает
Е = I [R /К - R } ++ V(reOf(RА>» +1/Ю + I] ”+ Rt 1о5.(Г)
Скорость вращения электродвигателя не зависит от нагрузки на двигатель, если Е не зависит от Im. Вследствие этого при определении R( первый член в (г) должен быть равен нулю.
R( = KRm'
Если Rt > KRm, нестабильность может быть следствием перекомпенсации.
Величина Rs определяется суммой второго и третьего членов, так, чтобы добиться противоЭДС, соответствующей нужной скорости вращения электродвигателя:
R = R V х
х (1 + 1/К)/(Е - R у /
R. v(re0 / (й8 - С) ' ё, О-
где V(ref) = 1,2 В и 1^ = 1,7 мА.
TDA1154
1, 2, 4, 6 и 7 не подключены
3 - общий
5 - опорный
8 - выход
(ТН)
Рис. 10.16Расположение выводов (вид сверху)
(ТН)
TDA1154
Электрические характеристики
Температура окружающей среды +25 ° С, если не указано иное.
Мин.
Тип.
Макс.
Опорное напряжение (Vcc = +6 В, 18 = 0,1 А), В
Температурный коэффициент
опорного напряжения (V, = +6 В,
18 = 0,1 А, ТА от -20 до +70 °C),
%/°с
Стабильность опорного
напряжения (Vr, от 4 до 18 В,
I = 0,1 А), %/°С
Стабильность опорного
напряжения от нагрузки
(Vcc = +6 В, 18 от 25
до 400 мА), %/мА
Минимальное напряжение питания
(18 = 0,1 A, Av /V 0 = -5%), В Пусковой ток cAV, ./V, . =
= -50 %, A V = +5 В ’
Vcc = 2,5 В
Ток, потребляемый через вывод 5 (Vсс - + 6 В, I = 100 мкА), мА
Коэффициент отражения К
<vcc = +6 В, Ig = 0,1)
Изменение К относительно
vcc- %/в
(Vcc от +6 до 18 В, 18 = 0,1 А)
Изменение К относительно L, %/мА
(Vcc = +6 В, Ig от 25 до 400 мА) Изменение К от температуры, %/°С
(Vcc = +6 В, т8 = 0,1, Тд от +20 до +70 ° С)
1,15
2,5
1,2 0,5
18
1,25
0,02
0,02
0,009
0,8
1.7
20
0,45
0,005
0,02
1,35
22
*
Внутренняя система защиты снижает эти L = 0,75 А при Т = +140 °C
токи при
возрастании температуры перехода
Рис. 10.18
(TH)
TDA1154
Рис. 10.19
(TH)
TDA1154
Рис. 10.20Рис. 10.20
Рис. 10.20
Рис. 10.20
Схема проверки
(ТН)(ТН)(TH)(TH)Рис. 10.21Рис. 10.21Максимальная рассеиваемая мощность
(ТН)
(ТН)
(TH)
(TH)
Рис. 10.21
Рис. 10.21
Использованы компоненты фирмы Thomson.
Rio = 47 кОм ± 20 %. в'°= 4150 ± 5%.
Т = +25 °C.
R, = Rto exp В (1/Т - 1/То).
Стабилизатор температуры
Т и Т в кельвинах.
Цикл стабилизации ~30 с.
Температурный диапазон от +10 до +40 С.
Пропорциональная ширина шкалы -1 С.
с управляемым симистором
Рис. 10.22
(ТН)
Рис. 10.23 Стабилизация тремпературы с управлением на реле (ТН)
Эквивалент катушки индуктивности Регулируемый умножитель емкости
СТАБИЛИЗАЦИЯ ТОКА БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙ МАТРИЧНОЙПЕЧАТАЮЩЕЙ ГОЛОВКИ
Скоростные печатающие головки, использующие соленоиды, испытывают изменения выходного сигнала от температуры. Стабилизация тока при работе значительно улучшает параметры, хотя для больших матриц необходимое схемное обрамление возрастает. В этой схеме сборки полевых транзисторов VN01 фирмы Supertex используются для управления столбцами и для стабилизации тока, что значительно снижает число элементов и улучшает время отклика этого принтера. Схемы обрамления, управляющие 48 строками, также значительно уменьшены благодаря сборкам AN01, содержащим 8 каскадов управления в одном корпусе. Транзисторы VP220, питающие соединенные обмотки строк, обеспечивают быстрое переключение и высокую надежность благодаря импульсному току 85 А и максимальному напряжению 200 В.
Так как схема управляется ТТЛ-сигналом, а стабилизация тока осуществляется по цепи ID(ON) сборок VN0106, обязательно со
гласование VGS(TH). Диоды, подключенные к затворам, и источник изменяемого напряжения позволяют менять напряжение, приложенное к этим затворам, управляя тем самым и максимальным током стока. Сборки VN0106, выдерживающие напряжение 60 В, требуют ограничительных диодов для ограничения индуктивных выбросов напряжения на стоках (показан только вывод 14).
Другая важная особенность этой схемы - ограничение напряжения на затворе, приложенного к транзисторам VP02, управляющим строками (на схеме показаны два транзистора). На первый взгляд напряжение сток - затвор достигает максимума, когда МОП- транзисторы сборки AN01 открыты; при заземлении затворов управляющих каскадов образуется сигнал перевозбуждения 28 В на затворе. Сопротивление AN01 во включенном состоянии RDS(ON) = 200 - 300 Ом делит сигнал на затворе до безопасного уровня 16 В, исключая внешний транзистор.
ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФА
Усилитель электрокардиографа должен обрабатывать милливольтовые сигналы и в то же время выдерживать импульсы дефибриллятора амплитудой от 1000 до 8000 В и токами в несколько ампер. Схема обеспечивает необходимую защиту от синфазною сигнала транзисюрами А и В и дифференциальное ограничение транзисторами С и D. Защита усилителя при укороченном времени восстановления после перегрузки значительно сложнее, чем обычных искровых разрядников и диодов
Защитное ограничение включается, когда схема управления защитой, обнаружив перегрузку, включает 2-МГц генератор, который управляет затвором через специально разработанный медицинский изолирующий транс
форматор Режим ограничения по перемен ному току создается низким сопротивлением RyS,ON) транзисторов VN1220 в прямом направлении. Проводимость в обратном направлении из-за внутренних диодов возрастает при сигнале на затворе, обеспечивающем V$D около 10 мВ при 1$[) = 100 мА.
Трехкаскадный аттенюатор в этой схеме обеспечивает снижение напряжения и входной погрешности, вызванной высоковольтными помехами, более чем в 10 000 раз, сигнал ошибки на входе усилителя обычно составляет 1 мВ Эта схема пригодна полностью или частично для устройств обработки сигналов, подвергающихся повторяющимся перегрузкам по току и напряжению
Электрод 2
Защитный
Все МОП-транзисторы VM220N2. все
диоды 1N4148
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОНТРОЛЛЕР С ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТЬЮ 50 МКВТ
К достоинствам этой схемы управления нагревательным или холодильным оборудованием относятся потребляемая мощность всего 50 мкВт и линейная шкала. Способности этой схемы управлять токами в несколько ампер, не сокращая срок службы батарей, выдающиеся.К достоинствам этой схемы управления нагревательным или холодильным оборудованием относятся потребляемая мощность всего 50 мкВт и линейная шкала. Способности этой схемы управлять токами в несколько ампер, не сокращая срок службы батарей, выдающиеся.На рис. 10.27 показаны три из многих возможных вариантов выходных каскадов на ДМОП-транзисторах с каналом p-типа Требования к RDS(ON1 и V $ удовлетворяются надлежащим выбором ДМОП-транзистораНа рис. 10.27 показаны три из многих возможных вариантов выходных каскадов на ДМОП-транзисторах с каналом p-типа Требования к RDS(ON1 и V $ удовлетворяются надлежащим выбором ДМОП-транзистора
К достоинствам этой схемы управления нагревательным или холодильным оборудованием относятся потребляемая мощность всего 50 мкВт и линейная шкала. Способности этой схемы управлять токами в несколько ампер, не сокращая срок службы батарей, выдающиеся.
К достоинствам этой схемы управления нагревательным или холодильным оборудованием относятся потребляемая мощность всего 50 мкВт и линейная шкала. Способности этой схемы управлять токами в несколько ампер, не сокращая срок службы батарей, выдающиеся.
На рис. 10.27 показаны три из многих возможных вариантов выходных каскадов на ДМОП-транзисторах с каналом p-типа Требования к RDS(ON1 и V $ удовлетворяются надлежащим выбором ДМОП-транзистора
На рис. 10.27 показаны три из многих возможных вариантов выходных каскадов на ДМОП-транзисторах с каналом p-типа Требования к RDS(ON1 и V $ удовлетворяются надлежащим выбором ДМОП-транзистора
VP0535N3, VP1106N5, VP1204N5
1 МОП-выход
1 М при 25°С
Управление 115 В
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ВЧ-ПУЛЬСАТОР
Эта информация интересна всем, кто работает со схемами генерации коротких мощных импульсов. ТТЛ-импульс, поступающий на IC1, сдвинут по уровню на -15 В относительно импульса на коллекторах транзисторов Q2 и Q3. Транзистор Q4 выключает транзисторы Q5 и Q6. Диоды Шотки обеспечивают малое сопротивление разряда для емкости затвора ДМОП-транзистора через коллектор Q4 и является ограничителем для транзистора Q5.Применение ДМОП-устройств в схемоЭта информация интересна всем, кто работает со схемами генерации коротких мощных импульсов. ТТЛ-импульс, поступающий на IC1, сдвинут по уровню на -15 В относительно импульса на коллекторах транзисторов Q2 и Q3. Транзистор Q4 выключает транзисторы Q5 и Q6. Диоды Шотки обеспечивают малое сопротивление разряда для емкости затвора ДМОП-транзистора через коллектор Q4 и является ограничителем для транзистора Q5.Применение ДМОП-устройств в схемотехнике быстродействующих буферных каскадов позволяет заменить этой схемой обычно используемые в этих целях дорогостоящие 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 нарастания и спада импульсов, например в научно-исследовательском оборудовании, высокочастотных импульсных источниках питания, высокочастотных схемах связи и т.п.технике быстродействующих буферных каскадов позволяет заменить этой схемой обычно используемые в этих целях дорогостоящие 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 нарастания и спада импульсов, например в научно-исследовательском оборудовании, высокочастотных импульсных источниках питания, высокочастотных схемах связи и т.п.
Эта информация интересна всем, кто работает со схемами генерации коротких мощных импульсов. ТТЛ-импульс, поступающий на IC1, сдвинут по уровню на -15 В относительно импульса на коллекторах транзисторов Q2 и Q3. Транзистор Q4 выключает транзисторы Q5 и Q6. Диоды Шотки обеспечивают малое сопротивление разряда для емкости затвора ДМОП-транзистора через коллектор Q4 и является ограничителем для транзистора Q5.
Применение ДМОП-устройств в схемо
Эта информация интересна всем, кто работает со схемами генерации коротких мощных импульсов. ТТЛ-импульс, поступающий на IC1, сдвинут по уровню на -15 В относительно импульса на коллекторах транзисторов Q2 и Q3. Транзистор Q4 выключает транзисторы Q5 и Q6. Диоды Шотки обеспечивают малое сопротивление разряда для емкости затвора ДМОП-транзистора через коллектор Q4 и является ограничителем для транзистора Q5.
Применение ДМОП-устройств в схемо
технике быстродействующих буферных каскадов позволяет заменить этой схемой обычно используемые в этих целях дорогостоящие 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 нарастания и спада импульсов, например в научно-исследовательском оборудовании, высокочастотных импульсных источниках питания, высокочастотных схемах связи и т.п.
технике быстродействующих буферных каскадов позволяет заменить этой схемой обычно используемые в этих целях дорогостоящие 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 нарастания и спада импульсов, например в научно-исследовательском оборудовании, высокочастотных импульсных источниках питания, высокочастотных схемах связи и т.п.
VN10KN3
О +5 ВО +5 В
О +5 В
О +5 В
Время нарастания и спада ВЧ-импульса 30 нс.
МОЩНЫЙ БУФЕРНЫЙ КАСКАД ДЛЯ ДАЛЬНОМЕРА
Хорошо известная ИС дальномера LMI812 дает на порядок больший ток управления и лучшее демпфирование обмотки трансформатора при использовании ДМОП- транзистора семейства VP12 в выходном каскаде. Необходимый при передаче разделительный конденсатор на выводе 13 исключается, поскольку диод в ДМОП-транзистореХорошо известная ИС дальномера LMI812 дает на порядок больший ток управления и лучшее демпфирование обмотки трансформатора при использовании ДМОП- транзистора семейства VP12 в выходном каскаде. Необходимый при передаче разделительный конденсатор на выводе 13 исключается, поскольку диод в ДМОП-транзисторебыстро подавляет паразитные колебания на передающей обмотке, даже когда они превосходят по величине напряжение питания.Области применения: сонары, управление процессами, контроль температуры воздуха и газа в химических реакторах и ультразвуковая связь.быстро подавляет паразитные колебания на передающей обмотке, даже когда они превосходят по величине напряжение питания.Области применения: сонары, управление процессами, контроль температуры воздуха и газа в химических реакторах и ультразвуковая связь.
Хорошо известная ИС дальномера LMI812 дает на порядок больший ток управления и лучшее демпфирование обмотки трансформатора при использовании ДМОП- транзистора семейства VP12 в выходном каскаде. Необходимый при передаче разделительный конденсатор на выводе 13 исключается, поскольку диод в ДМОП-транзисторе
Хорошо известная ИС дальномера LMI812 дает на порядок больший ток управления и лучшее демпфирование обмотки трансформатора при использовании ДМОП- транзистора семейства VP12 в выходном каскаде. Необходимый при передаче разделительный конденсатор на выводе 13 исключается, поскольку диод в ДМОП-транзисторе
быстро подавляет паразитные колебания на передающей обмотке, даже когда они превосходят по величине напряжение питания.
Области применения: сонары, управление процессами, контроль температуры воздуха и газа в химических реакторах и ультразвуковая связь.
быстро подавляет паразитные колебания на передающей обмотке, даже когда они превосходят по величине напряжение питания.
Области применения: сонары, управление процессами, контроль температуры воздуха и газа в химических реакторах и ультразвуковая связь.
VP1204N2
4? к> ;£и
470 пФ
Логический выход , t 47' 500 пФ
10 нФ
ZKZПрием
12
Передача
1 нФ ,
LM1812
5 10 11 15 2 1 нФ
150 нФ
9 С9
6
1 мкс
■О +15 В
12 В ОВ -
Вход синхронизации
ИНВЕРТОР НА ЧАСТОТУ 50 - 240 ГЦ С ПРЕЦИЗИОННЫМ ВОЗБУДИТЕЛЕМ
Большинство импульсных силовых преоб разователей, использующих более одного силового транзистора, требует мертвое время перед включением очередного транзистора Это позволяет гасить переходный процесс трансформаторов в соответствующих пассивных элементах, а не в переключающих транзисторахМертвое время генерируется вместе с сигналами управления ДМОП-транзисторамиБольшинство импульсных силовых преоб разователей, использующих более одного силового транзистора, требует мертвое время перед включением очередного транзистора Это позволяет гасить переходный процесс трансформаторов в соответствующих пассивных элементах, а не в переключающих транзисторахМертвое время генерируется вместе с сигналами управления ДМОП-транзисторамина ИС Ll - U4, позволяющих изменять частоте инвер юра и сохранять мертвое время 11,25° ИС U5 (74С908) представляет осо- быи интерес, так как она выдает ток более 0,25 А и вместе с резисторами R3 и R4 обеспечивает оптимальное переключение ДМОП-транзисторов. При большей выходной мощности рекомендуется соединять транзисторы VN1335N1 параллельнона ИС Ll - U4, позволяющих изменять частоте инвер юра и сохранять мертвое время 11,25° ИС U5 (74С908) представляет осо- быи интерес, так как она выдает ток более 0,25 А и вместе с резисторами R3 и R4 обеспечивает оптимальное переключение ДМОП-транзисторов. При большей выходной мощности рекомендуется соединять транзисторы VN1335N1 параллельно
Большинство импульсных силовых преоб разователей, использующих более одного силового транзистора, требует мертвое время перед включением очередного транзистора Это позволяет гасить переходный процесс трансформаторов в соответствующих пассивных элементах, а не в переключающих транзисторах
Мертвое время генерируется вместе с сигналами управления ДМОП-транзисторами
Большинство импульсных силовых преоб разователей, использующих более одного силового транзистора, требует мертвое время перед включением очередного транзистора Это позволяет гасить переходный процесс трансформаторов в соответствующих пассивных элементах, а не в переключающих транзисторах
Мертвое время генерируется вместе с сигналами управления ДМОП-транзисторами
на ИС Ll - U4, позволяющих изменять частоте инвер юра и сохранять мертвое время 11,25° ИС U5 (74С908) представляет осо- быи интерес, так как она выдает ток более 0,25 А и вместе с резисторами R3 и R4 обеспечивает оптимальное переключение ДМОП-транзисторов. При большей выходной мощности рекомендуется соединять транзисторы VN1335N1 параллельно
на ИС Ll - U4, позволяющих изменять частоте инвер юра и сохранять мертвое время 11,25° ИС U5 (74С908) представляет осо- быи интерес, так как она выдает ток более 0,25 А и вместе с резисторами R3 и R4 обеспечивает оптимальное переключение ДМОП-транзисторов. При большей выходной мощности рекомендуется соединять транзисторы VN1335N1 параллельно
VN0335N1
VN0335N1VN0335N1240/240CT240/240CT
VN0335N1
VN0335N1
240/240CT
240/240CT
Частота импульсов 4060 равна 1/(2,2 Cl R2)
ПРОСТОЙ СЕНСОРНЫЙ ИНДИКАТОР
До сих пор многочисленные виды изделий продолжают миниатюризироваться. Этот пример иллюстрирует одно из таких изделий, где сигналы логического уровня должны управлять 120 отдельными 180-В пьезоэлектрическими исполнительными механизмами. Оно требует размещения на одной плате 120 резисторов и 120 высоковольтных транзисторов Более совершенный вариант содержит всего 15 матриц ДМОП-транзисторов и 14 резисторных цепочек, в результате чего число компонентов на печатной плате сократилось на 331
Дополнительный выигрыш - в значительном повышении надежности Биполярные устройства, управляют,ие высоковольтными ем
костными нагрузками, например пьезоэлектрические устройства, часто выходят из строя ДМОП-транзисторы из-за их особенностей токораспределения и отсутствия необратимого вторичного пробоя подходят для этого гораздо лучше. Высоковольтные устройства AN01 хорошо подходят для этой схемы, так как пьезоэлектрические устройства прекрасно генерируют высокое напряжение при механическом возбуждении. При случайном резком нажатии на активированный штифт Брайля возникает выброс напряжения на индикаторе; возможно, потребуется удвоение VCE Матрицы ДМОП-транзисторов AN0130NA на 300 В должны надежно работать в этой схеме
AN0130NA
Всего 20Эконо-[митсяВсего 15 225 'элементовВсего 20Эконо-[митсяВсего 15 225 'элементовВсего 20Всего 20Эконо- ! митсяВсего 14 106 |элемен-Эконо- ! митсяВсего 14 106 |элемен-Набор резисторов2,2 МОмНабор резисторов2,2 МОм
Всего 20
Эконо-
[мится
Всего 15 225 'элементов
Всего 20
Эконо-
[мится
Всего 15 225 'элементов
Всего 20
Всего 20
Эконо- ! мится
Всего 14 106 |элемен-
Эконо- ! мится
Всего 14 106 |элемен-
Набор резисторов
2,2 МОм
Набор резисторов
2,2 МОм
ШИМ В УСИЛИТЕЛЕ МОЩНОСТИ
Эта схема представляет собой импульсный преобразователь ширины импульса в напряжение, управляемый ТТЛ-сигналами. Предлагается, используя входы цифровых слов, представляющих уровни НЧ-сигнала, очень быстро преобразовать их в импульсы изменяемой длительности, которые затем подавать на входной каскад. Ключевая схема осуществляет преобразование временного интервала в напряжение, затем переключаемые токи интегрируются в LC-контуре. ДМОП-
транзисторы обеспечивают простоту схемы управления и надежность.
Другие применения: управление скоростью и направлением вращения электродвигателя, импульсные биполярные источники питания и мощные генераторы колебаний, все с непосредственным цифровым управлением. Маломощные варианты можно использовать в выходных каскадах синтезаторов речи.
VN1306N3, VP1306N3, VN1110N1, VP1210N1
(SU)
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР С ТОКОМ 10 А
Эта схема использует преимущества ДМОП-транзисторов: малое время нарастания и минимальное необходимое число компонентов. При использовании транзисторов VN1304 время нарастания выходного сигнала менее 5 нс. Важной особенностью этой схе
мы является то, что при входных импульсах короче 100 нс генерируются короткие импульсы с периодом повторения, определяемым цепочкой R С(. Благодаря малой потребляемой мощности в режиме покоя схема может работать от аккумуляторов.
VN1304N3, VP1204N2
ГОЛОВКИ
Рис. 10.33
(SU)
ПРОБНИК-ИНДИКАТОР С ШЕСТЬЮ СОСТОЯНИЯМИ
Пробник с шестью состояниями использует простой двухцветный светодиод для обнаружения и индикации шести из восьми возможных входных состояний. Входы В и С управляют индуцируемым цветом, а вход А - режимом мигания в соответствии с габ- лицей. Частота мигания определяется величинами R1 и С1, когда на входе А низкий уровень Когда на всех входах низкий уровень, индикатор попеременно светится зеленым и красным светом. Двухцветный светодиод управляется непосредственно ДМОП-
транзистором VN0104. Сопротивление R2 выбирается минимальным, обеспечивающим большой ток в зеленый светодиод, чтобы добиться одинаковой яркости свечения обоих светодиодов.
Есть несколько преимуществ использования ДМОП-транзисторов в этом устройстве. Эго совместимость с КМОП-логикой и низкая стоимость. Схема пригодна для работы от батарей. Напряжение питания может быть любым в диапазоне от 3 до 18 В в зависимости от выбора R2 и R3.
VN0104N6VN0104N6ООООООО01О1О011оо011о111О01О1О011оо011о111
VN0104N6
VN0104N6
ООО
ООО
О01
О1О
011
оо
01
1о
111
О01
О1О
011
оо
01
1о
111
Красный и зеленый попеременно Мигающий красный Мигающий зеленый Выключен
Красный Красный Зеленый Выключен
Рис. 10.34
В схеме используется светодиод Dialight
559-3001-001 или аналогичный.
ДВУХПОЛУПЕРИОДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Полный размах выходного колебания + 15 В достигается без усложнения схемы и ухудшения нестабильности, присущей каскаду с обшим истоком, благодаря питанию ОУ 01 выходного сигнала Диоды D1 и D2 ограничивают возможный 30-В сигнал, исключая превышение допустимых параметров ОУ НА2525.
Высокочастотные характеристики, зависящие от тока ОУ и скорости нарастания его
выходного напряжения, улучшены дополнительной цепью смещения. Нижняя частота ограничена зарядом в конденсаторах С1 и С2. ДМОП-транзисторы обеспечивают простоту управления каскада и более высокую надежность при комплексных нагрузках Схема используется в передвижных аудиосистемах и портативных радиоприемниках средней мощности.
VN1106N5, VP1206N5
МИНИАТЮРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР С МАЛЫМ ПАДЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ
Четыре компонента и р-канальный ДМОП-транзистор - все, что требуется для изготовления этого прецизионного регулируемого стабилизатора на выходной ток до 1 А. Линейный стабилизатор на ДМОП-транзисто- ре выгоден из-за несущественных токов управления (обычно 1 нА) и обеспечивает стаЧетыре компонента и р-канальный ДМОП-транзистор - все, что требуется для изготовления этого прецизионного регулируемого стабилизатора на выходной ток до 1 А. Линейный стабилизатор на ДМОП-транзисто- ре выгоден из-за несущественных токов управления (обычно 1 нА) и обеспечивает стабильную малую потребляемую мощность (4,5 мВт при входном напряжении 9 В). Малое падение напряжения и малые размеры позволяют использовать схему в большинстве видов портативной аппаратуры при питании от батарей.бильную малую потребляемую мощность (4,5 мВт при входном напряжении 9 В). Малое падение напряжения и малые размеры позволяют использовать схему в большинстве видов портативной аппаратуры при питании от батарей.
Четыре компонента и р-канальный ДМОП-транзистор - все, что требуется для изготовления этого прецизионного регулируемого стабилизатора на выходной ток до 1 А. Линейный стабилизатор на ДМОП-транзисто- ре выгоден из-за несущественных токов управления (обычно 1 нА) и обеспечивает ста
Четыре компонента и р-канальный ДМОП-транзистор - все, что требуется для изготовления этого прецизионного регулируемого стабилизатора на выходной ток до 1 А. Линейный стабилизатор на ДМОП-транзисто- ре выгоден из-за несущественных токов управления (обычно 1 нА) и обеспечивает ста
бильную малую потребляемую мощность (4,5 мВт при входном напряжении 9 В). Малое падение напряжения и малые размеры позволяют использовать схему в большинстве видов портативной аппаратуры при питании от батарей.
бильную малую потребляемую мощность (4,5 мВт при входном напряжении 9 В). Малое падение напряжения и малые размеры позволяют использовать схему в большинстве видов портативной аппаратуры при питании от батарей.
VP1204N5
Нагрузка 5 В 'Падение
напряжения, В
50 Ом0,1
8 Ом0,4
4 Ом0,8
ВОЗБУДИТЕЛЬ ПЕРЕДАТЧИКА РЕТРАНСЛЯТОРА
Компьютеры в промышленном оборудовании часто требуют оптической связи для устранения влияния электрических шумов. Это обязательно для портативных индивидуальных терминалов, в настоящее время применяемых на большинстве производств для управления оборудованием и модернизации складского хозяйства, где об электрической связи не может быть и речи.
Срок службы батареи диктуется зачастую схемами управления матрицами инфракрасных светодиодов, которые часто требуют ip-A импульсов, генерируемых с высокой
временной точностью. Это приводит к появлению дополнительного тока покоя, текущего через каскады на биполярных транзисторах, и к сокращению срока службы батарей.
Типичное значение потребляемой мощности в состоянии покоя - 1 мкВт (без учета ИС 4098В). Выходной каскад и ДМОП-тран- зистор потребляют мощность только во время выходного импульса. Задержка выходного сигнала в выходном каскаде и ДМОП-тран- зисторе не превышает 200 нс, что вполне достаточно для большинства потоков данных.
VN1206N5
ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЯ
Этот компактный высоковольтный генератор для воздухоочистителя пригоден для работы при различных входных и выходных напряжениях Генератор на ИС LM555 питается от того же резистивного делителя стабилитрона, подающего 10 В непосредственно
на затвор транзистора Q3 Затвор Q3 часто переключается при работе транзисторов Q1 и Q2, тогда как выход ИС LM555 открывает транзистор Q4 с запазданием, обеспечивая безопасность режима переключения
VN0340N5, VP0340N5
Воздухо-
Рис. 10.38
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ СОЛЕНОИДОМ
Хотя в данном устройстве используется два транзистора для сдвига уровней ПЛ- МОП, непосредственное управление схемой от КМОП-логики уменьшит количество ком-
ПЕРА ПЕЧАТАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
понентов Низкопороговые МОП-транзисгоры TN0204 можно использовать при непосредственном управлении от ТТЛ-логики, но при меньших токах соленоида
Рис. 10.39
(SU)
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЕМ
НА МИШЕНИ ПЕРЕДАЮЩЕЙ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ ТРУБКИ
В видеокамерах с видиконами напряжение мишени часто регулируется для получения максимального разрешения и чувствительности при имеющейся на месте работы освещенности. При работе с видиконом 7735 при освещенности 1 лк требуется подать на мишень 50 В при освещенности 10 лк - напряжение 10 В. Это означает, что управляющий элемент схемы подстройки должен быть линейным. Как видно из таблицы, ли
нейность управляющего напряжения лежит в пределах ±0,11 В.
Эта схема обладает повышенной линей- ностью, малым числом компонентов, обеспечивает температурную коррекцию первого порядка и вероятность отказов, меньшую, чем в обычно применяемых схемах управления напряжением мишени на основе биполярных транзисторов.
VN0545N3
3,38
3,12
2,87
2,61
50
60
70
80
(SU)
СХЕМА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО КАСКАДА ПЕРЕДАТЧИКА
Основное назначение этой схемы состоит в преобразовании ТТЛ-импульса на выходе в импульс амплитудой -100 В в коаксиальном кабеле
Транзистор VP1310N3 обеспечивает инверсию сигнала, сдвиг уровня и усиление по напряжению. Цепочка R2 С2 определяет время спада и совместно с R3 определяет все временные параметры.
Мощные высоковольтные импульсы применяются в акустических дальномерах и устройствах ультразвуковой очистки на пьезоэлектрических преобразователях.
Приведенная разработка предназначена для использования в схеме управления магнетроном радиолокатора.
VP1310N3, VN1116N2
ЗАЩИТА ОТ НЕПРАВИЛЬНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ БАТАРЕИ
Транзистор VN13 заменяет диод Шотки, работающий для защиты от неправильного включения батареи. Встроенный диод транзистора VN13 (с параметрами VgD = 1 В при токе 1 A, Vy, = 0) обеспечивает падение напряжения 30 мВ при токе 10 мА, поскольку при VGS = + 6 В VSD существенно снижается, так как диод шунтируется сопротивлением RDS(ONy
Если принять, что конденсатор в системе первоначально разряжен, встроенный диод исток-сток обеспечивает начальный ток в системе, когда батарея вставляется впервые. Так как падение напряжения на нагрузке
возрастает, увеличивается напряжение на затворе и включается ДМОП- транзистор, снижающий падение на транзисторе до минимума.
Если батарея включена в схему в обратной полярности, транзистор остается запертым, потому что напряжение затвор-исток отсутствует. Так система защищена от протекания тока в обратном направлении.
Неправильное включение батареи, когда на системном конденсаторе остается положительный заряд, приведет к тому, что транзистор остается открытым до тех пор, пока конденсатор не разрядится.
VN1304N3
УЛУЧШЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДАННЫХС ПОМОЩЬЮ НЕДОРОГИХ КОМПОНЕНТОВ
Высокая точность при низкой стоимости главная особенность этой схемы источника опорного напряжения (рис. 10 43). Несмотря на то что она имеет некоторые недостатки, характеристики схемы оказались удовлетворительными для большинства приложений.
Можно снизить чувствительность к характеристикам источника питания на порядок величины с помощью простой схемы ОУ (рис. 10.44). Использование более дешевых источников питания может значительно снизить стоимость системы.
Несмотря на простоту, схема компенса
ции на резисторе и диоде (рис 10.45) уменьшает температурный дрейф преобразователя почти в 10 раз Добавление такого же, но противоположно направленною дрейфа диода эффективно устраняет чистый дрейф преобразователя.
Удвоить скорость преобразования без ухудшения точности позволяет простая диодная мостовая схема фиксации уровня на рис. 10.46. Эта схема может также улучшить характеристики ее сложных и дорогостоящих преобразователей.
741
Рис. 10.43
(ВВ)
741
(ВВ)(ВВ)
(ВВ)
(ВВ)
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПОСТАВЩИКИ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ
#
Albia Electronics 24 Albia Street PO Box 1833 New Haven, CT 06508
All Electronics Corp. 905 S. Vermont Ave. PO Box 20406 Los Angeles, CA 90006
Arrow Electronics, Inc. 25 Hub Drive Melville, NY 11747
Digi-Key Corporation PO Box 677
Thief River Falls, MN 56701
Fair Radio Sales Co., Inc. 1016 E. Eureka St.
PO Box 1105 Lima, OH 45802
Heathkit Heath Company Benton Harbor, Ml 49022
H&R Corporation 401 E. Erie Ave.
Philadelphia, PA 19134
Jameco Electronics 1355 Shoreway Road Belmont, CA 94002
Kelvin Electronics Inc. PO Box 8 1900 New Highway Farmingdale, NY 11735
Nuts & Volts PO Box 1111 Placentia, CA 92670
Marlin P. Jones & Assoc. PO Box 12685
Lake Park, FL 33403-0685
Mouser Electronics PO Box 9003 Lakeside, CA 92040
R&D Electronics 1202H Pine Island Road Cape Coral, FL 33909
УКАЗАТЕЛЬ
(приведены номера рисунков)
3553 1.44
3554 21, 22, 233
3572 22S.
3656 2Д5
LM137 119, 1J0SP1455 528
LM138 11 - 116
LM139 2 16, 3 10ТАА761С 1 60, 2 24, 3
LM1458 1 69TDA1154 10 14, 1021
LM158 25, 2.8 - 210TDE1767 8.6 - 88
4084/25 1Л5 - 1.48,
4302 3.45 - 338
4340 1.49
4423 312 - 315
LM193 211, 212TDE1787 8.6-88
LM200 124,125ТЕА1510 1022 - 1023
LM201A 139, 241, 3 17,1024ТЕА2018А 11 - 14
LM205 110ТЕА7031 2 65, 2 66
LM209 123TL071169, 224, 3.9
555 (таймер) 3 18 556(двойной таймер) 319
LM217 121TL072 35
LM218 139, 24, 44TL074 174, 224
LM223 126,127
LM224 2.7, 23TN0204N3 1039
741 10 43 - 10 45
LM237 119, 120TN0524N3 923
LM238 111 - 116TP0102N3 5 12
А047 4.22-4.47 AD590 917 - 922
ADC10HT 43 AN0120NA 10 25 AN0130NA 1031
LM258 25,3 9
LM2902 27, 23UA723 128,129
LM2904 25, 2 9, 210UAF11165-167
LM301A 139, 2 41, 3 17,1024UAF21 1 65 - 1 67
LM305 110
LM309 123VC0106N6 3 11
DAC63 4 6 - 48, 420, 4 21
DAC812 4 18
DC 7 5 16 - 5 22
DC-7A 525 - 526
LM317 121VFC32 142, 4 15, 4 16
LM318 138, 2 4, 4 4VN0104N3 3 11
LM323 1 26, 127VN0104N6 1034
LM324 2 7,2 8VN0206N3 6 18
LM337 119, 1,20VN0206N6 6 18
ED11 5 16
LM338 111 116VN0335N1 1020
LM358 25, 25, 2 10VN0340N1 6 17
1CL7663/7664 117 - 118
ICL7673 10 71 - 10 13
ICL8013 3 42,3 43
ICL8038 31-3 8
ICM7208 330 332
ICM7211 6 В
ICM7211M 5 10
ICM7215 340
ICM7216A/B/C/D 335 • 338
ICM7217 63 - 6.9
ICM72118 616
ICM7224 334
ICM7225 334
ICM7226A/B 327 - 329
ICM7227 65 65
ICM7231 5 1 - 5.5
ICM7234 5 1 - 5.5
ICM7235 6 15
ICM7236 б 12
ICM7240 325 - 326
ICM7242 320 323
ICM7243 6 10, 6 11, 6 14
ICM7245 3 41
ICM7249 333
ICM7250 325 - 3 26
ICM7260 325 - 326
IM80C 5 10
INA101242 2 44
1NA102 2 46 - 2 64
INA104 1 61,2 26
1NA105 1 62, 2 27
INA110 237 - 241,
VN0545N5 1038
МР10 5 14VN0345N1 134, 6 17
МР11 5 14VN0345N3 10 40
МР20 5 6 5 8,VN10KN3 10 28
MS2014 5 27VN1106N1 2 68
MV4320 928 935VN1110N1 1032
MV4325 9 10 9 12VN1116N2 15, 1041
MV5089 9 1VN116N2(SU) 15
MV8860 9 2 - 9 4VN1204N1 131
MV8865 95 9 7VN1204N2 1039
MV9009 9 27VN1206N5 1037
VN1210N1 2 67
NE555 3 18VN1210N5 158, 5 13
NE556 319VN1220N2 1026
VN13O4N3 1033
ОРА101 5 15VN1306N3 1032
ОРА111 221 223VNO104N5 132
OPA11HT 159VNO345N1 18
ОРА 128 234VNO545N3 16
OPA156A 141, 239, 236VPO104N3 130
OPA201 23, 2 14, 231VP01O4N6 924
OPA2I11 1 63, 232, 63, 925VP0220N3 1025
OPA27 2 17 2 20VP0340N5 1048
OPA37 2 17 220VP0535N3 10 27
OPA404 136, 137VP1106N5 1027
OPA600 144, 5 15VP1204N1 131
OPA606 63VP1204N2 131, 1033
VP1204N5 10 27
PCM53 7 1VP1206N1 2 68
VP1210N1 2 67, 1032
SD2 8 1VP1220N1 3 24
SD3A 8 2 85VP1306N3 1032
SE555 3 18VP1310N3 1041
LD014CNC 9 23
LM101A 139, 2 41, 3 17, 10 24
LM105 110
LM109 123
LM111 19,216 310,316,4 17
LM117 1 21
LM118 138,24,4 4
LM123 1 26,127
LM124 143, 168, 2 6, 2 8, 2 9 213
SE556 3 19VPO104N3 16, 130
SL652C 7 12 - 7 14VPO345N1 16
SL6652 73 711
SL6653 74 - 7 7XTR10O 9 13, 9 16
SL6700C 72, 73
SL8204 9 8, 9 9
SL9009 926
SP1450 5 28
2 Токи через кд и Ry не учитываются.
1 Ток, потребляемый, когда на выходе высокий уровень, обычно менее 1 мА при Ver — +5 В.
3 Определяет максимальное значение Кд + ®В ПРИ работе от +15 В. Максимальное значение R = 20 МОм.
4 Указывается при высоком уровне на входе запуска.
1 - Тактовая частота
2 - Выход детектора 2
3 - Коэффициент интегрирования
4 - Выход детектора 1
5 - Вход мультиплексора
6 - Выход R
7 - Коэффициент NR
8 - Коэффициент R
9 - Вход фильтра
10 - Выход мультиплексера
11 - Вход В
12 - vss
Дж. УИТСОН 500
ПРАКТИЧЕСКИХ
СХЕМ НА |4 р
Дж. УИТСОН500ПРАКТИЧЕСКИХСХЕМ НАИС
Перевод с английскогоВ. А. Логинова
500 ELECTRONIC Ю CIRCUITSWITH PRACTICAL APPLICATIONSJamesA- Whitson
TAB BOOKSBlue Recto» Summit, PA
Москва «Мир» 1992
ББК 32.85
У39
УДК 621.38
Уитсон Дж.
У39500 практических схем на ИС: Пер.с англ. - М.: Мир,
1992, 376 с., ил.
ISBN 5-03-002135-3
Книга американского инженера содержит более 500 практических электронных схем, построенных на ИС. В ней собраны разнообразные схемы усилителей, генераторов, счетчиков, интерфейсных и оптоэлектронных схем, узлов, построенных на основе микропроцессоров, устройств охранной сигнализации, звуковых, высокочастотных и связных схем.
Для радиолюбителей, специалистов, занимающихся внедрением электроники в различных областях науки и производства, а также для всех, кто увлекается самодеятельным техническим творчеством.
2302020200-075
у 104-92ББК 32.85
041(00-92
Справочное издание
Джеймс Уитсон
500 практических схем на ИС
Заведующий редакцией А.Н. 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 компьютереи распечатан на лазерном принтере в издательстве “МИР"
Подписано к печати 7.04.1992. Формат 70 х 100/16.
Печать офсетная. Бумага офсетная № 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. 3аказ136 7 .С О'
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 (англ.)ISBN 5-03-002135-3 (русск.)ISBN 0-8306-2920-3 (англ.)© 1987 by TAB BOOKS Inc.© Перевод на русский язык Логинов В. А., 1992© 1987 by TAB BOOKS Inc.© Перевод на русский язык Логинов В. А., 1992
ISBN 5-03-002135-3 (русск.)
ISBN 0-8306-2920-3 (англ.)
ISBN 5-03-002135-3 (русск.)
ISBN 0-8306-2920-3 (англ.)
© 1987 by TAB BOOKS Inc.
© Перевод на русский язык Логинов В. А., 1992
© 1987 by TAB BOOKS Inc.
© Перевод на русский язык Логинов В. А., 1992