Устройство на основе ОУ

Генераторы прямоугольных импульсов на микросхемах КМОП.doc

Генераторы прямоугольных импульсов на микросхемах КМОП
В предлагаемой статье кратко описаны несколько схемных решений генератора прямоугольных импульсов. Для каждого генератра указана формула позволяющая вычислять значение генерируемой частоты в зависимости от номиналов элементов частотозадающей цепи.
Частота - в герцах сопротивление - в омах ёмкость - в фарадах индуктивность - в генри. Более удобно кстати для RC-генераторов: частота - в килогерцах сопротивление - в килоомах ёмкость - в микрофарадах. Для LC-генераторов: частота - в мегагерцах ёмкость - в нанофарадах индуктивность - в миллигенри.
Расчётные формулы для ряда генераторов получены опытным путём. Формулы для расчёта частоты соответствуют напряжению питания 5 В и температуре окружающей среды 25 градусов цельсия. Нагрузочная способность генераторов такая же как у элементов микросхем серии К561. Верхняя граница питающего напряжения - 15 вольт а нижняя указана в таблице.
Генератор на элементах 2И-НЕ(Рис.1)стал уже классическим. Он сохраняет работоспособность при понижении напряжения питания до 2-х вольт при этом правда значительно уменьшается частота генерации. Скважность импульсов близка к двум при любом напряжении питания. В результате разогревания корпуса микросхемы частота несколько уменьшается (на 4% при 85 град.).
Подобный генератор может быть собран и на двух логических элементах 2ИЛИ-НЕ(Рис.3) на двух инверторах(Рис.2) а также на трёх инверторах(Рис.4). Отмечу что у генератора на элементах 2ИЛИ-НЕ частота генерации практически не зависит от температуры корпуса микросхемы а у генераторов на инверторах частота очень стабильна на участке Uпит=9 15 вольт.
На рисунке(Рис.5)показана схема простейшего LC-генератора с логическим элементом 2И-НЕ. LC-цепь сдвигает фазу выходного сигнала на 180 град. в результате этого происходит самовозбуждение генератора. Такие генераторы хорошо работают на повышенных значениях частоты мягко возбуждаются и отличаются высокой температурной стабильностью.
При увеличении частоты сверх 13 МГц амплитуда выходных импульсов начинает падать. В генераторе могут также работать элементы 2ИЛИ-НЕ причём в этом случае он вырабатывает не прямоугольне импульсы а колебания по форме близкие к синусоидальным.
Для устойчивой работы генератора волновое сопротивление LC-контура не должно быть менее 2кОм. Частота генерации практически совпадает с резонансной частотой LC-контура. Достоинство генератора - высокая температурная стабильность частоты. Подобне по структуре генераторы можно выполнить на одном элементе-триггере Шмитта(Рис.6). При напряжении питания близком к максимальному они весьма стабильны по частоте. Кроме того они очень экономичны - при напряжении питания 6 вольт потребляют ток всего несколько микроампер.
Генератор по схеме на рис.
Нижний предел сопротивления резистора R1 кОм
Наибольшая частота генерации МГц
Минимальное напряжения питания В
Изменение частоты при нагревании до 85 %
Скважнасть выходных импульсов

Счетчики 2.doc

В состав рассматриваемых серий микросхем входит большое количе-ство счетчиков различных типов большинство из которых работает в весовых кодах.
МикросхемаК176ИЕ1 (рис. 172) - шестиразрядный двоичный счетчик работающий в коде 1-2-4-8-16-32. Микросхема имеет два входа: вход R - установки триггеров счетчика в 0 и вход С - вход для подачи счетных импульсов. Установка в 0 происходит при подаче лог. 1 на вход R переключение триггеров микросхемы - по спаду импульсов положительной полярности подаваемых на вход С. При построении
многоразрядных делителей частоты входы С микросхем следует подключать к выходам 32 предыдущих.
МикросхемаК176ИЕ2 (рис. 173) - пятиразрядный счетчик который может работать как двоичный в коде 1-2-4-8-16 при подаче лог. 1 на управляющий вход А или как декада с подключенным к выходу декады триггером при лог. 0 на входе А. Во втором случае код работы счетчика 1-2-4-8-10 общий коэффициент деления - 20. Вход R служит для установки триггеров счетчика в 0 подачей на этот вход лог. 1. Первые четыре триггера счетчика могут быть установлены в единичное состояние подачей лог. 1 на входы SI - S8. Входы S1 - S8 являются преобладающими над входом R.
Микросхема К176ИЕ2 встречается двух разновидностей. Микросхемы ранних выпусков имеют входы СР и CN для подачи тактовых импульсов положительной и отрицательной полярности соответственно включенные по ИЛИ. При подаче на вход СР импульсов положительной полярности на входе CN должна быть лог. 1 при подаче на вход CN импульсов отрицательной полярности на входе СР должен быть лог. 0. В обоих случаях счетчик переключается по спадам импульсов.
Другая разновидность имеет два равноправных входа для подачи тактовых импульсов (выводы 2 и 3) собранных по И. Счет происходит по спадам импульсов положительной полярности подаваемых на любой из этих входов причем на второй из этих входов должна быть подана лог. 1. Можно подавать импульсы и на объединенные выводы 2 и 3. Исследованные автором микросхемы выпущенные в феврале и ноябре 1981 г. относятся к первой разновидности выпущенные в июне 1982 г. и июне 1983 г. - ко второй.
Если на вывод 3 микросхемы К176ИЕ2 подать лог. 1 обе разновидности микросхем по входу СР (вывод 2) работают одинаково.
При лог. 0 на входе А порядок работы триггеров соответствует временной диаграмме приведенной на рис. 174. В этом режиме на выходе Р представляющем собой выход элемента И-НЕ входы которого подключены к выходам 1 и 8 счетчика выделяются импульсы отрицательной полярности фронты которых совпадают со спадом каждого девятого входного импульса спады - со спадом каждого десятого.
При соединении микросхем К176ИЕ2 в многоразрядный счетчик входы СР последующих микросхем следует подключать к выходам 8 или 1610 непосредственно на входы CN подавать лог. 1. В момент включения напряжения питания триггеры микросхемы К176ИЕ2 могут установиться в произвольное состояние. Если при этом счетчик включен в режим десятичного счета то есть на вход А подан лог. 0 а это состояние более 11 счетчик «зацикливается» между состояния-ми 12-13 или 14-15. При этом на выходах 1 и Р формируются им-пульсы с частотой в 2 раза меньшей частоты входного сигнала. Для того чтобы выйти из такого режима счетчик необходимо установить в нулевое состояние подачей импульса на вход R. Можно обеспечить надежную работу счетчика в десятичном режиме соединив вход А с выходом 4. Тогда оказавшись в состоянии 12 или большем счетчик переходит в режим двоичного счета и выходит из «запретной зоны» устанавливаясь после состояния 15 в нулевое. В моменты перехода из состояния 9 в состояние 10 на вход А с выхода 4 поступает лог. 0 и счетчик обнуляется работая в режиме десятичного счета.
Для индикации состояния декад использующих микросхему К176ИЕ2 можно использовать газоразрядные индикаторы управляемые через дешифратор К155ИД1. Для согласования микросхем К155ИД1 и К176ИЕ2 можно использовать микросхемы К176ПУЗ либо К561ПУ4 (рис. 175 а) или транзисторы р-n-р (рис. 175 б).
МикросхемыК176ИЕЗ (рис. 176)К176ИЕ4 (рис. 177) иК176ИЕ5 разработаны специально для использования в электронных часах с семисегментными индикаторами. Микросхема К176ИЕ4 (рис. 177) -декада с преобразователем кода счетчика в код семисегментного индикатора. Микросхема имеет три входа - вход R установка триггеров счетчика в 0 происходит при подаче лог. 1 на этот вход вход С - переключение триггеров происходит по спаду импульсов положительной
полярности на этом входе. Сигнал на входе S управляет полярностью выходных сигналов.
На выходах а b с d e f g - выходные сигналы обеспечивающие формирование цифр на семисегментном индикаторе соответствующих состоянию счетчика. При подаче лог. 0 на управляющий вход S лог. 1 на выходах а Ь с d e f g соответствуют включению соответствующего сегмента. Если же на вход S подать лог. 1 включению сегментов будет соответствовать лог. 0 на выходах а Ь с d e f g. Возможность переключения полярности выходных сигналов существенно расширяет область применения микросхем.
Выход Р микросхемы - выход переноса. Спад импульса положительной полярности на этом выходе формируется в момент перехода счетчика из состояния 9 в состояние 0.
Следует иметь в виду что разводка выводов а Ь с d e f g в паспорте микросхемы и в некоторых справочниках приведена для нестандартного расположения сегментов индикаторов. На рис. 176 177 дана разводка выводов для стандартного расположения сегментов приведенного на рис. 111.
Два варианта подключения к микросхеме К176ИЕ4 вакуумных семисегментных индикаторов при помощи транзисторов приведено на рис. 178. Напряжение накала Uh выбирается в соответствии с типом используемого индикатора подбором напряжения +25 30 В в схеме рис. 178 (а) и -15 20 В в схеме рис. 178 (б) можно в некоторых пределах регулировать яркость свечения сегментов
индикатора. Транзисторы в схеме рис. 178 (6) могут быть любыми кремниевыми р-n-р с обратным током коллекторного перехода не превышающим 1 мкА при напряжении 25 В Если обратный ток транзис-торов больше указанной величины или используются германиевые транзисторы между анодами и одним из выводов нити накала индикатора необходимо включить резисторы 30 60 кОм.
Для согласования микросхемы К176ИЕ4 с вакуумными индикаторами удобно кроме того использовать микросхемы К168КТ2Б или К168КТ2В (рис. 179) а также КР168КТ2Б.В К190КТ1 К190КТ2 К161КН1 К161КН2. Подключение микросхем К161КН1 и К161КН2 проиллюстрировано на рис. 180. При использовании инвертирующей микросхемы К161КН1 на вход S микросхемы К176ИЕ4 следует подать лог. 1 при использовании неинвертирующей микросхемы К161КН2 - лог. 0.
На рис. 181 показаны варианты подключения к микросхеме К176ИЕ4 полупроводниковых индикаторов на рис. 181 (а) с общим катодом на рис. 181 (б) - с общим анодом. Резисторами R1 - R7 устанавливается необходимый ток через сегменты индикатора.
Самые маленькие индикаторы могут быть подключены к выходам микросхемы непосредственно (рис. 181 в). Однако из-за большого разброса тока короткого замыкания микросхем не нормируемого техническими условиями яркость свечения индикаторов может также иметь большой разброс. Частично его можно компенсировать подбором напряжения питания индикаторов.
Для согласования микросхемы К176ИЕ4 с полупроводниковыми индикаторами с общим анодом можно использовать микросхемы К176ПУ1 К176ПУ2 К176ПУЗ К561ПУ4 КР1561ПУ4 К561ЛН2 (рис. 182). При использовании неинвертирующих микросхем на вход S микросхемы следует подать лог. 1 при использовании инвертирующих - лог. 0.
По схеме рис 181 (б) исключив резисторы R1 - R7 можно подключить и накальные индикаторы при этом напряжение питания индикаторов необходимо установить примерно на 1 В больше номи-нального для компенсации падения напряжения на транзисторах Это напряжение может быть как постоянным так и пульсирующим полученным в результате выпрямления без фильтрации
Жидкокристаллические индикаторы не требуют специального согласования но для их включения необходим источник прямоугольных импульсов с частотой 30 100 Гц и скважностью 2 амплитуда импульсов должна соответствовать напряжению питания микросхем
Импульсы подаются одновременно на вход S микросхемы и на общий электрод индикатора (рис. 183) В результате на сегменты которые необходимо индицировать относительно общего электрода индикатора подается напряжение меняющейся полярности на сегментах которые не надо индицировать напряжение относительно общего электрода равно нулю
МикросхемаК176ИЕЗ (рис 176) отличается от К176ИЕ4 тем что ее счетчик имеет коэффициент пересчета 6 а лог 1 на выходе 2 появляется при установке счетчика в состояние 2
МикросхемаК176ИЕ5 содержит кварцевый генератор с внешним резонатором на 32768 Гц и подключенным к нему девятиразрядным делителем частоты и шестиразрядный делитель частоты структура микросхемы приведена на рис 184 (а) Типовая схема включения микросхемы приведена на рис 184 (б) К выводам Z иZподключаются кварцевый резонатор резисторы R1 и R2 конденсаторы С1 и С2 Выходной сигнал кварцевого генератора может быть проконтролирован на выходах К и R Сигнал с частотой 32768 Гц поступает на вход девятиразрядного двоичного делителя частоты с его выхода 9 сигнал с частотой 64 Гц может быть подан на вход 10 шестиразрядного делителя На выходе 14 пятого разряда этого делителя формируется частота 2 Гц на выходе 15 шестого разряда - 1 Гц. Сигнал с частотой 64 Гц может использоваться для подключения жидкокристаллических индикаторов к выходам микросхем К176ИЕЗ и К176ИЕ4
Вход R служит для сброса триггеров второго делителя и установки исходной фазы колебаний на выходах микросхемы. При подаче
лог. 1 на вход R на выходах 14 и 15 - лог. 0 после снятия лог. 1 на этих выходах появляются импульсы с соответствующей частотой спад пер-вого импульса на выходе 15 происходит через 1 с после снятия лог. 1.
При подаче лог. 1 на вход S происходит установка всех триггеров второго делителя в состояние 1 после снятия лог. 1 с этого входа спад первого импульса на выходах 14 и 15 происходит практически сразу. Обычно вход S постоянно подключают к общему проводу.
Конденсаторы С1 и С2 служат для точной установки частоты кварцевого генератора. Емкость первого из них может находиться в пределах от единиц до ста пикофарад емкость второго - З0 100 пф. При увеличении ёмкости конденсаторов частота генерации уменьшается. Точную установку частоты удобнее производить при помощи подстроечных конденсаторов подключенных параллельно С1 и C2. При этом конденсатором подключенным параллельно С2 осуществляют грубую настройку подключенным параллельно С1 - точную.
Сопротивление резистора R 1 может находиться в пределах 47 68 МОм однако при его значении менее 10 МОм возбуждаются
не все кварцевые резонаторы.
МикросхемыК176ИЕ8 и К561ИЕ8- десятичные счетчики с дешифратором (рис. 185). Микросхемы имеют три входа - вход установки исходного состояния R вход для подачи счетных импульсов отрицательной полярности CN и вход для подачи счетных импульсов положительной полярности СР. Установка счетчика в 0 происходит при подаче на вход R лог. 1 при этом на выходе 0 появляется лог. 1 на выходах 1-9 - лог. 0.
Переключение счетчика происходит по спадам импульсов отрицательной полярности подаваемых на вход CN при этом на входе СР должен быть лог. 0. Можно также подавать импульсы положительной полярности на вход СР переключение будет происходить по их спадам. На входе CN при этом должна быть лог. 1. Временная диаграмма работы микросхемы приведена на рис. 186.
МикросхемаК561ИЕ9 (рис. 187) - счетчик с дешифратором работа микросхемы аналогична работе микросхем К561ИЕ8
и К176ИЕ8 но коэффициент пересчета и число выходов дешифратора 8 а не 10. Временная диаграмма работы микросхемы приведена на рис. 188. Также как и микросхема К561ИЕ8 микросхема:
К561ИЕ9 построена на основе сдвигающего регистра с перекрестными связями. При подаче напряжения питания и отсутствии импульса сброса. триггеры этих микросхем могут стать в произвольное состояние не соответствующее разрешен
ному состоянию счетчика. Однако в указанных микросхемах есть спе-циальная цепь формирования разрешенного состояния счетчика и при подаче тактовых импульсов счетчик через несколько тактов перейдет в нормамльный режим работы. Поэтому в делителях частоты в которых точная фаза выходного сигнала не важна допустимо не подавать на входы R микросхем К176ИЕ8 К561ИЕ8 и К561ИЕ9 импульсы начальной установки.
Микросхемы К176ИЕ8 К561ИЕ8 К561ИЕ9 можно объединять в многоразрядные счетчики с последовательным переносом соединяя выход переноса Р предыдущей микросхемы с входом CN последующей и подавая на вход СР лог. 0. Возможно также соединение старшего
выхода дешифратора (7 или 9) со входом СР следующей микросхемы и подача на вход CN лог. 1. Такие способы соединения приводят к на-коплению задержек в многоразрядном счетчике. Если необходимо чтобы выходные сигналы микросхем многоразрядного счетчика изменялись одновременно следует использовать параллельный перенос с введением дополнительных элементов И-НЕ. На рис. 189 показана схема трехдекадного счетчика с параллельным переносом. Инвертор DD1.1 необходим лишь для того чтобы компенсировать задержки в элементах DD1.2 и DD1.3. Если высокая точность одновременности переключения декад счетчика не требуется входные счетные импульсы можно подать на вход СР микросхемы DD2 без инвертора а на вход CN DD2 - лог.1.Максимальная рабочая частота многоразрядных счетчиков как с последовательным так и с параллельным переносом не снижается относительно частоты работы отдельной микросхемы.
На рис. 190 приведен фрагмент схемы таймера с использованием микросхем К176ИЕ8 или К561ИЕ8. В момент пуска на вход CN микросхемы DD1 начинают поступать счетные импульсы. Когда микросхемы счетчика установятся в положения набранные на переключателях на всех входах элемента И-НЕ DD3 появятся лог. 1 элемент
DD3 включится на выходе инвертора DD4 появится лог. 1 сигнализирующая об окончании временного интервала.
Микросхемы К561ИЕ8 и К561 ИЕ9 удобно использовать в делителях частоты с переключаемый коэффициентом деления. На рис. 191 приведен пример трехдекадного делителя частоты. Переключателем SA1 устанавливают единицы необходимого коэффициента пересчета переключателем SA2 - десятки переключателем SA3 - сотни. При достижении счетчиками DD1 - DD3 состояния соответствующего положениям переключателей на все входы элемента DD4.1 приходит лог. 1. Этот элемент включается и устанавливает триггер на элементах DD4.2 и DD4.3 в состояние при котором на выходе элемента DD4.3 появляется лог. 1 сбрасывающая счетчики DD1 - DD3 в исходное состояние (рис. 192). В результате на выходе элемента DD4.1 также появляется лог. 1 и следующий входной импульс отрицательной полярности устанавливает триггер DD4.2 DD4.3 в исходное состояние сигнал сброса со входов R микросхем DD1 - DD3 снимается и счетчик продолжает счет.
Триггер на элементах DD4.2 и DD4.3 гарантирует сброс всех микросхем DD1 - DD3 при достижении счетчиком нужного состояния. При его отсутствии и большом разбросе порогов переключения микросхем
DD1 - DD3 по входам R возможен случай когда одна из микросхем DD1 - DD3 устанавливается в 0 и снимает сигнал сброса со входов R остальных микросхем ранее чем сигнал сброса достигнет порога их переключения. Однако такой случай маловероятен и обычно можно обойтись без триггера точнее без элемента DD4.2.
Для получения коэффициента пересчета менее 10 для микросхемы К561ИЕ8 и менее 8 для К561ИЕ9 можно соединить выход дешифратора с номером соответствующим необходимому коэффициенту пересчета со входом R микросхемы непосредственно например как это показано на рис. 193 (а) для коэффициента пересчета равного 6. Временная
диаграмма работы этого делителя приведена на рис. 193 (6). Сигнал переноса можно снимать с выхода Р лишь в случае если коэффициент пересчета составляет 6 и более для К561ИЕ8 и 5 и более для К561ИЕ9. При любом коэффициенте сигнал переноса можно снимать с выхода дешифратора с номером на единицу меньшим коэффициента пересчета.
Индикацию состояния счетчиков микросхем К176ИЕ8 и К561ИЕ8 удобно производить на газоразрядных индикаторах согласуя их при помощи ключей на высоковольтных транзисторах n-р-n например серий П307 - П309 КТ604 КТ605 или сборках К166НТ1 (рис. 194).
МикросхемыК561ИЕ10 и КР1561ИЕ10 (рис. 195) содержат по два раздельных четырехразрядных двоичных счетчика каждый из которых имеет входы СР CN R. Установка триггеров счетчиков в исходное состояние происходит при подаче на вход R лог. 1. Логика работы входов СР и CN отлична от работы аналогичных входов микросхем К561ИЕ8 и К561ИЕ9. Триггеры микросхем К561ИЕ10 и КР1561ИЕ10 срабатывают по спаду импульсов положительной полярности на входе СР при лог. 0 на входе CN (для К561ИЕ8 и К561ИЕ9 на входе CN должна быть
лог. 1) Возможна подача импульсов отрицательной полярности на вход CN при этом на входе СР должна быть лог 1 (для К561ИЕ8 и К561ИЕ9 - лог. 0). Таким образом входы СР и CN в микросхемах К561ИЕ10 и КР1561ИЕ10 объединены по схеме элемента И в мик-росхемах К561ИЕ8 и К561ИЕ9 - ИЛИ.
Временная диаграмма работы одного счетчика микросхемы приве-дена на рис. 196. При соединении микросхем в многоразрядный счет-чик с последовательным переносом выходы 8 предыдущих счетчиков соединяют со входами СР последующих а на входы CN подают лог. 0 (рис. 197). Если необходимо обеспечить параллельный перенос сле-дует установить дополнительные элементы И-НЕ и ИЛИ-НЕ. На рис. 198 приведена схема счетчика с параллельным переносом. Про-хождение счетного импульса на вход СР счетчика DD2.2 через эле-мент DD1.2 разрешается при состоянии 1111 счетчика DD2.1 при ко-тором на выходе элемента DD3.1 лог. 0. Аналогично прохождение счетного импульса на вход СР DD4.1 возможно лишь при состоянии 1111 счетчиков DD2.1 и DD2.2 и т. д. Назначение элемента DD1.1 такое же как и DD1.1 в схеме рис. 189 и он при тех же условиях может быть исключен. Максимальная частота входных импульсов для обоих вариантов счетчиков одинакова но в счетчике с параллельным переносом переключение всех выходных сигналов происходит одновременно.
Один счетчик микросхемы может быть использован для построения делителей частоты с коэффициентом деления от 2 до 16. Для примера на рис. 199 приведена схема счетчика с коэффициентом пересчета 10 Для Получения коэффициентов пересчета З56912 можно воспользоваться той же схемой соответствующим образом выбрав выходы счетчика для подключения ко входам DD2.1 Для получения коэффициентов пересчета 7 11 13 l4 элемент DD2.1 должен иметь три входа для коэффициента 15 - четыре входа.
МикросхемаК561ИЕ11 - двоичный четырехразрядный реверсивный счетчик с возможностью параллельной записи информации (рис. 200). Микросхема имеет четыре информационных выхода 1 2 48 выход переноса Р и следующие входы: вход переноса PI вход установки исходного состояния R вход для подачи счетных импульсов С вход направления счета U входы для подачи информации при параллельной записи Dl - D8 вход параллельной записи S.
Вход R имеет приоритет над остальными входами: если на него подать лог. 1 на выходах 1 2 4 8 будет лог.0 независимо от состояния
других входов. Если на входе R лог. 0 приоритет имеет вход S. При подаче на него лог. 1 происходит асинхронная запись информации со входов D1 -D8 в триггеры счетчика.
Если на входах R S PI лог. 0 разрешается рабо-та микросхемы в счетном режиме. Если на входе U лог. 1 по каждому спаду входного импульса отрицательной полярности поступающему на вход С состояние счетчика будет увеличиваться на единицу. При лог. 0 на входе U счетчик переключается
в режим вычитания - по каждому спаду импульса отрицательной полярности на входе С состояние счетчика уменьшается на единицу. Если на вход переноса PI подать лог. 1 счетный режим запрещается.
На выходе переноса Р лог. 0 если на входе PI лог. 0 и все триггеры счетчика находятся в состоянии 1 при счете вверх или в состоянии 0 при счете вниз.
Для соединения микросхем в счетчик с последовательным переносом необходимо объединить между собой все входы С выходы Р микросхем соединить со входами PI следующих а на вход PI младшего разряда подать лог. 0 (рис. 201). Выходные сигналы всех микросхем счетчика изменяются одновременно однако максимальная частота работы счетчика меньше чем отдельной микросхемы из-за накопления задержек в цепи переноса. Для обеспечения максимальной рабочей частоты многоразрядного счетчика необходимо обеспечить параллельный перенос для чего на входы PI всех микросхем подать лог. О а сигналы на входы С микросхем подать через дополнительные элементы ИЛИ как это показано на рис. 202. В этом случае прохождение счетного импульса на входы С микросхем будет разрешено только тогда когда на выходах Р всех предыдущих микросхем лог. 0
причем время задержки этого разрешения после одновременного срабатывания микросхем не зависит от числа разрядов счетчика.
Особенности построения микросхемы К561 ИЕ11 требуют чтобы изменение сигнала направления счета на входе U происходило в паузе между счетными импульсами на входе С то есть при лог. 1 на этом входе или по спаду этого импульса.
МикросхемаК176ИЕ12 предназначена для использования в электронных часах (рис. 203). В ее состав входят кварцевый генератор G с внешним кварцевым резонатором на частоту 32768 Гц и два делителя частоты: СТ2 на 32768 и СТ60 на 60. При подключении к микросхеме кварцевого резонатора по схеме рис. 203 (б) она обеспечивает получение частот 32768 1024 128 2 1 160 Гц. Импульсы с частотой 128 Гц формируются на выходах микросхемы Т1 - Т4 их скважность равна 4 сдвинуты они между собой на четверть периода. Эти импульсы предназначены для коммутации знакомест индикатора часов при динамической индикации. Импульсы с частотой 160 Гц подаются на счетчик минут импульсы с частотой 1 Гц могут использоваться для подачи на счетчик секунд и для обеспечения мигания разделительной точки для установки показаний часов могут использоваться импульсы с частотой 2 Гц. Частота 1024 Гц предназначена для звукового сигнала
будильника и для опроса разрядов счетчиков при динамической индикации выход частоты 32768 Гц - контрольный. Фазовые соотношения колебаний различных частот относительно момента снятия сигнала сброса продемонстрированы на рис. 204 временные масштабы различных диаграмм на этом рисунке различны. При использовании
импульсов с выходов Т1 - Т4 для других целей следует обратить внимание на наличие коротких ложных импульсов на этих выходах.
Особенностью микросхемы является то что первый спад на выходе минутных импульсов М появляется спустя 59 с после снятия сигнала установки 0 со входа R. Это заставляет при пуске часов отпускать кнопку формирующую сигнал установки 0 спустя одну секунду после шестого сигнала поверки времени. Фронты и спады сигналов на выходе М синхронны со спадами импульсов отрицательной полярности на входе С.
Сопротивление резистора R1 может иметь ту же величину что и для микросхемы К176ИЕ5. Конденсатор С2 служит для точной подстройки частоты СЗ - для грубой. В большинстве случаев конденсатор С4 может быть исключен.
МикросхемаК176ИЕ13 предназначена для построения электронных часов с будильником. Она содержит счетчики минут и часов регистр памяти будильника цепи сравнения и выдачи звукового сигнала цепи динамической выдачи кодов цифр для подачи на индикаторы. Обычно микросхема К176ИЕ13 используется совместно с К176ИЕ12. Стандартное соединение этих микросхем показано на рис. 205. Основными выходными сигналами схемы рис. 205 являются импульсы Т1 - Т4 и коды цифр на выходах 1 2 4 8. В моменты времени когда на выходе Т1 лог. 1 на выходах 1248 присутствует код цифры единиц минут когда лог. 1 на выходе Т2 - код цифры десятков минут и т. д. На выходе S - импульсы с частотой 1 Гц для зажигания разделительной точки. Импульсы на выходе С служат для стробирования записи кодов цифр в регистр памяти микросхем К176ИД2 или К176ИДЗ обычно используемых совместно с К176ИЕ12 и К176ИЕ13 импульс на выходе К может использоваться для гашения индикаторов во время коррекции показаний часов. Гашение индикаторов необходимо поскольку в момент коррекции происходит остановка динамической индикации и при отсутствии гашения светится лишь один разряд с увеличенной в четыре раза яркостью.
На выходе HS - выходной сигнал будильника. Использование выходов S К HS не обязательно. Подача лог. 0 на вход V микросхемы переводит ее выходы 1 2 4 8 и С в высокоимпедансное состояние.
При подаче питания на микросхемы в счетчик часов и минут и в регистр памяти будильника автоматически записываются нули. Для введения в счетчик минут начального показания следует нажать
кнопку SB1 показания счетчика начнут меняться с частотой 2 Гц от 00 до 59 и далее снова 00 в момент перехода от 59 к 00 показания счетчика часов увеличатся на единицу. Показания счетчика часов бу-дут также изменяться с частотой 2 Гц от 00 до 23 и снова 00 если нажать кнопку SB2. Если нажать кнопку SB3 на индикаторах появится время включения сигнала будильника. При одновременном нажатии кнопок SB1 и SB3 показание разрядов минут времени включения будильника будет изменяться от 00 до 59 и снова 00 однако переноса в разряды часов не происходит. Если нажать кнопки SB2 и SB3 будет изменяться показание разрядов часов времени включения будильника при переходе из состояния 23 в 00 произойдет сброс показаний разрядов минут. Можно нажать сразу три кнопки в этом случае будут изменяться показания как разрядов минут так и часов.
Кнопка SB4 служит для пуска часов и коррекции хода в процессе эксплуатации. Если нажать кнопку SB4 и отпустить ее спустя одну секунду после шестого сигнала поверки времени установится правильное показание и точная фаза работы счетчика минут. Теперь можно установить показания счетчика часов нажав кнопку SB2 при этом ход счетчика минут не будет нарушен. Если показания счетчика минут находятся в пределах 00 39 показания счетчика часов при нажатии и отпускании кнопки SB4 не изменятся. Если же показания счетчика минут находятся в пределах 40 59 после отпускания кнопки SB4 показания счетчика часов увеличиваются на единицу. Таким образом для коррекции хода часов независимо от того опаздывали часы или спешили достаточно нажать кнопку SB4 и отпустить ее спустя секунду после шестого сигнала поверки времени.
Стандартная схема включения кнопок установки времени обладает тем недостатком что при случайном нажатии на кнопки SB1 или SB2 происходит сбой показаний часов. Если в схему рис. 205 добавить один диод и одну кнопку (рис. 206) показания часов можно будет изменять лишь нажав сразу две кнопки - кнопку SB5 («Установ-
ка») и кнопку SB1 или SB2 что случайно сделать значительно менее вероятно.
Если показания часов и время включения сигнала будильника не со-впадают на выходе HS микросхемы К176ИЕ13 лог. 0. При совпадении по-казаний на выходе HS появляются им-пульсы положительной полярности
с частотой 128 Гц и длительностью 488 мкс (скважность 16). При по-даче их через эмиттерный повторитель на любой излучатель сигнал напоминает звук обычного механического будильника.Сигнал пре-кращается когда показания часов и будильника перестают совпадать.
Схема согласования выходов микросхем К176ИЕ12 и К176ИЕ13 с индикаторами зависит от их типа. Для примера на рис. 207 приве-дена схема для подключения полупроводниковых семисегментных индикаторов с общим анодом. Как катодные (VT12 - VT18) так и анодные (VT6 VT7 VT9 VT10) ключи выполнены по схемам эмит-терных повторителей. Резисторами R4 - R10 определяется импульс-ный ток через сегменты индикаторов.
Указанная на рис. 207 величина сопротивлений резисторов R4 -R10 обеспечивает импульсный ток через сегмент примерно 36 мА что соответствует среднему току 9мА. При таком токе индикаторы АЛ305А АЛС321Б АЛС324Б и другие имеют достаточно яркое све-чение. Максимальный коллекторный ток транзисторов VT12 - VT18 соответствует току одного сегмента 36 мА и поэтому здесь можно ис-пользовать практически любые маломощные транзисторы р-n-р с до-пустимым током коллектора 36 мА и более.
Импульсные токи транзисторов анодных ключей могут достигать 7 х 36 - 252 мА поэтому в качестве анодных ключей можно исполь-зовать транзисторы допускающие указанный ток с коэффициентом передачи тока базы h21э не менее 120 (серий КТ3117 КТ503 КТ815).
Если транзисторы с таким коэффициентом подобрать нельзя можно использовать составные транзисторы (КТ315 + КТ503 или КТ315 + КТ502). Транзистор VT8 - любой маломощный структуры n-р-n.
Транзисторы VT5 и VT11 - эмиттерные повторители для подключения излучателя звука будильника НА1 в качестве которого можно использовать любые телефоны в том числе и малогабаритные от слуховых аппаратов любые динамические головки включенные через выходной трансформатор от любого радиоприемника. Подбором емкости конденсатора С1 можно добиться необходимой громкости звучания сигнала можно также установить переменный резистор 200 680 Ом включив его потенциометром между С1 и НА1. Выключатель SA6 служит для отключения сигнала будильника.
Если используются индикаторы с общим катодом эмиттерные повторители подключаемые к выходам микросхемы DD3 следует выполнить на транзисторах n-р-n (серии КТ315 и др.) а вход S DD3 соединить с общим проводом. Для подачи импульсов на катоды . индикаторов следует собрать ключи на транзисторах n-р-n по схеме с общим эмиттером. Их базы следует соединить с выходами Т1 - Т4 микросхемы DD1 через резисторы 33 кОм. Требования к транзисторам те же что и к транзисторам анодных ключей в случае индикаторов с общим анодом.
Индикация возможна и при помощи люминесцентных индикаторов. В этом случае необходима подача импульсов Т1 - Т4 на сетки индикаторов и подключение объединенных между собой одноименных анодов индикаторов через микросхему К176ИД2 или К176ИДЗ к выходам 1 2 4 8 микросхемы К176ИЕ13.
Схема подачи импульсов на сетки индикаторов приведена на рис. 208. Сетки С1 С2 С4 С5 - соответственно сетки знакомест единиц и десятков минут единиц и десятков часов СЗ - сетка разделительной точки. Аноды индикаторов следует подключить к выходам микросхемы К176ИД2 подключенной к DD2 в соответствии с включением DD3 на рис. 207 при помощи ключей подобных ключам рис. 178 (б) 179180 на вход S микросхемы К176ИД2 должна быть подана лог. 1.
Возможно использование микросхемы К176ИДЗ без ключей ее вход S должен быть подключен к общему проводу. В любом случае аноды и сетки индикаторов должны быть через резисторы 22 100 кОм подключены к источнику отрицательного напряжения которое по абсолютной величине на 5 10 В больше отрицательного напряжения подведенного к катодам индикаторов. На схеме рис. 208 это резисторы R8 - R12 и напряжение -27 В.
Подачу импульсов Т1 - Т4 на сетки индикаторов удобно производить при помощи микросхемы К161КН2 подав на нее напряжения питания в соответствии с рис. 180.
В качестве индикаторов могут использоваться любые одноместные вакуумные люминесцентные индикаторы а также плоские четырехместные индикаторы с разделительными точками ИВЛ1 - 75 и ИВЛ2 - 75 специально предназначенные для часов. В качестве DD4 схемы рис. 208 можно использовать любые инвертирующие логические элементы с объединенными входами.
На рис. 209 приведена схема согласования с газоразрядными индикаторами. Анодные ключи могут быть выполнены на транзисторах серий КТ604 или КТ605 а также на транзисторах сборок К166НТ1.
Неоновая лампа HG5 служит для индикации разделительной точки. Одноименные катоды индикаторов следует объединить и подключить к выходам дешифратора DD7. Для упрощения схемы можно исключить инвертор DD4 обеспечивающий гашение индикаторов на время нажатия кнопки коррекции.
Возможность перевода выходов микросхемы К176ИЕ13 в высокоимпедансное состояние позволяет построить часы с двумя вариантами показаний (например MSK и GMT) и двумя будильниками один из которых можно использовать для включения какого-либо устройства другой - для выключения (рис. 210).
Одноименные входы основной DD2 и дополнительной DD2 микросхем К176ИЕ13 соединяют между собой и с другими элементами по схеме рис. 205 (можно с учетом рис. 206) за исключением входов Р и V. В верхнем по схеме положении переключателя SA1 сигналы
установки от кнопок SB1 - SB3 могут поступать на вход Р микросхемы DD2 в нижнем - на DD2'. Подачей сигналов на микросхему DD3 управляют секцией SA1.2 переключателя. В верхнем положении пе-реключателя SA1 лог. 1 поступает на вход V микросхемы DD2 и на входы DD3 проходят сигналы с выходов DD2. В нижнем положении переключателя лог. 1 на входе V микросхемы DD2' разрешает передачу сигналов с ее выходов.
В результате при верхнем положении переключателя SA1 можно управлять первыми часами и будильником и индицировать их состояние в нижнем - вторыми.
Срабатывание первого будильника включает триггер DD4.1 DD4.2 на выходе DD4.2 появляется лог. 1 которую можно использовать для включения какого-либо устройства срабатывание второго будильника выключает это устройство. Кнопки SB5 и SB6 также можно использовать для его включения и выключения.
При использовании двух микросхем К176ИЕ13 сигнал сброса на вход R микросхемы DD1 следует взять непосредственно с кнопки SB4. В этом случае коррекция показаний происходит как при показанном на рис. 205 соединении но блокировки кнопки SB4 «Корр.»
при нажатии кнопки SB3 «Буд.» (рис. 205) существующей в стандартном варианте не происходит. При одновременном нажатии кнопок SB3 и SB4 в часах с двумя микросхемами К176ИЕ13 происходит сбой показаний но не хода часов. Правильные показания восстанавливаются если повторно нажать кнопку SB4 при отпущенной SB3.
МикросхемаК561ИЕ14 - двоичный и двоичнодесятичный четырехразрядный десятичный счет-чик (рис. 211). Ее отличие от микросхемы К561 ИЕ11 заключается в замене входа R на вход В - вход переключения модуля счета. При лог. 1 на входе В микросхема К561ИЕ14 производит двоичный счет так же как и К561ИЕ11 при лог. 0 на входе В - двоично-десятичный. Назначение остальных входов режимы работы и правила включения для этой микросхемы такие же как и для К561ИЕ11.
МикросхемаКА561ИЕ15 - делитель частоты с переключаемым коэффициентом деления (рис. 212). Микросхема имеет четыре управляющих входа Kl K2 КЗ L вход для подачи тактовых импульсов С шестнадцать входов для установки коэффициента деления 1-8000 и один выход.
Микросхема позволяет иметь несколько вариантов задания коэффициента деления диапазон изменения его составляет от 3 до 21327. Здесь будет рассмотрен наиболее простой и удобный вариант для которого однако максимально возможный коэффициент деления составляет 16659. Для этого варианта на вход КЗ следует постоянно подавать лог. 0.
Вход К2 служит для установки начального состояния счетчика которая происходит за три периода входных импульсов при подаче на вход К2 лог. 0. После подачи лог. 1 на вход К2 начинается работа счетчика в режиме деления частоты. Коэффициент деления частоты при подаче лог. 0 на входы L и К1 равен 10000 и не зависит от сигналов поданных на входы 1-8000. Если на входы L и К1 подать различные входные сигналы (лог.0 и лог. 1 или лог. 1 и лог. 0) коэффициент деления частоты входных импульсов определится двоично-десятичным кодом поданным на входы 1-8000. Для примера на рис. 213 показана временная диаграмма работы микросхемы в режиме деления на 5 для обеспечения которого на входы 1 и 4 следует подать лог. 1 на входы 2 8-8000 - лог. 0 (К1 не равно L).
Длительность выходных импульсов положительной полярности равна периоду входных импульсов фронты и спады выходных импульсов совпадают со спадами входных импульсов отрицательной полярности.
Как видно из временной диаграммы первый импульс на выходе микросхемы появляется по спаду входного импульса с номером на единицу большим коэффициента деления.
При подаче лог. 1 на входы L и К1 осуществляется режим однократного счета. При подаче на вход К2 лог. 0 на выходе микросхемы появляется лог. 0. Длительность импульса начальной установки на входе К2 должна быть как и в режиме деления частоты не менее трех периодов входных импульсов. После окончания на входе К2 импульса начальной установки начнется счет который будет происходить по спадам входных импульсов отрицательной полярности. После окончания импульса с номером на единицу большим кода установленного на
входах 1-8000 лог. 0 на выходе изменится на лог. 1 после чего изменяться не будет (рис. 213 К1 - L - 1). Для очередного запуска необходимо на вход К2 вновь подать импульс начальной установки.
Данный режим работы микросхемы подобен работе ждущего мультивибратора с цифровой установкой длительности импульса следует только помнить что в длительность входного импульса входит длительность импульса начальной установки и сверх того еще один период входных импульсов.
Если после окончания формирования выходного сигнала в режиме однократного счета на вход К1 подать лог. 0 микросхема перейдет в режим деления входной частоты причем фаза выходных импульсов будет определяться импульсом начальной установки поданным ранее в режиме однократного счета. Как уже указывалось выше микросхема может обеспечить фиксированный коэффициент деления частоты равный 10000 если на входы L и К1 подать лог. 0. Однако после импульса начальной установки поданного на вход К2 первый выходной импульс появится после подачи на вход С импульса с номером на единицу большим кода установленного на входах 1-8000. Все последующие выходные импульсы будут появляться через 10000 периодов входных импульсов после начала предыдущего.
На входах 1-8 допустимые сочетания входных сигналов должны соответствовать двоичному эквиваленту десятичных чисел от 0 до 9. На входах 10-8000 допустимы произвольные сочетания то есть возможна подача на каждую декаду кодов чисел от 0 до 15. В результате максимально возможный коэффициент деления К составит:
К - 15000 + 1500 + 150 + 9 = 16659.
Микросхема может найти применение в синтезаторах частоты электромузыкальных инструментах программируемых реле времени для формирования точных временных интервалов в работе различных устройств.
МикросхемаК561ИЕ16 - четырнадцатиразрядный двоичный счетчик с последовательным переносом (рис. 214). У микросхемы два входа -вход установки начального состояния R и вход для подачи тактовых импульсов С.Установка триггеров счетчика в 0 производится при подаче на вход R лог. 1 счет - по спадам импульсов положительной полярности подаваемых на вход С.
Счетчик имеет выходы не всех разрядов - отсутствуют выходы разрядов 21 и 22 поэтому если
необходимо иметь сигналы со всех двоичных разрядов счетчика следует использовать еще один счетчик работающий синхронно и имеющий выходы 1 2 4 8 например половину микросхемы К561ИЕ10 (рис. 215).
Коэффициент деления одной микросхемы К561ИЕ16 составляет 214 = 16384 при необходимости получения большего коэффициента деления можно выход 213 микросхемы соединить со входом еще одной такой же микросхемы или со входом СР любой другой микросхемы - счетчика. Если вход второй микросхемы К561ИЕ16 подключить к выходу 2^10 предыдущей можно за счет уменьшения разрядности счетчика получить недостающие выходы двух разрядов второй микросхемы (рис. 216). Подключая ко входу микросхемы К561ИЕ16 половину микросхемы К561ИЕ10 можно не только получить недостающие выходы но и увеличить разрядность счетчика на единицу (рис. 217) и обеспечить коэффициент деления 215 =32768.
Микросхему К561ИЕ16 удобно применять в делителях частоты с перестраиваемым коэффициентом деления по схеме аналогичной рис. 199. В этой схеме элемент DD2.1 должен иметь столько входов сколько единиц в двоичном представлении числа определяющего необходимый коэффициент деления. Для примера на рис. 218 приведена схема делителя частоты с коэффициентом пересчета 10000. Двоичный эквивалент десятичного числа 10000 составляет 10011100010000 необходим элемент И на пять входов которые должны быть подключены к выходам 2^4=162^8 =2562^9= 5122^10=1024 и 2^13=8192. Если необходимо подключение к выходам 2^2 или 2^3 следует использовать схему рис. 215 или 59 при коэффициенте более 16384 - схему рис. 216.
Для перевода числа в двоичную форму его нацело следует разделить на 2 остаток (0 или 1) записать. Получившийся результат вновь разделить на 2 остаток записать и так далее пока после деления не останется нуль. Первый остаток является младшим разрядом двоичной формы числа последний - старшим.
МикросхемаК176ИЕ17 - календарь. Она содержит счетчики дней недели чисел месяца и месяцев. Счетчик чисел считает от 1 до 29 30 или 31 в зависимости от месяца. Счет дней недели производится от 1 до 7 счет месяцев - от 1 до 12. Схема подключения микросхемы К176ИЕ17 к микросхеме К176ИЕ13 часов приведена на рис. 219. На выходах 1-8 микросхемы DD2 присутствуют поочередно коды цифр числа и месяца аналогично кодам часов и минут на выходах
микросхемы К176ИЕ13. Подключение индикаторов к указанным вы-ходам микросхемы К176ИЕ17 производится аналогично их подключению к выходам микросхемы К176ИЕ13 с использованием импульсов записи с выхода С микросхемы К176ИЕ13.
На выходах А В С постоянно присутствует код 1-2-4 порядкового номера дня недели. Его можно подать на микросхему К176ИД2 или К176ИДЗ и далее на какой-либо семисегментный индикатор в результате чего на нем будет индицироваться номер дня недели. Однако более интересной является возможность вывода двухбуквенного обозначения дня недели на цифробуквенные индикаторы ИВ-4 или ИВ-17 для чего необходимо изготовить специальный преобразователь кода.
Установка числа месяца и дня недели производится аналогично установке показаний в микросхеме К176ИЕ13. При нажатии кнопки SB1 происходит установка числа кнопки SB2 - месяца при совместном нажатии SB3 и SB1 - дня недели. Для уменьшения общего
числа кнопок в часах с календарем можно использовать кнопки SB1 -SB3 SB5 схемы рис. 206 для уста-новки показаний календаря переключая их общую точку тумблером со входа Р микросхемы К176ИЕ13 на вход Р микросхемы К176ИЕ17. Для каждой из указанных микросхем цепь R1C1 должна быть своя подобно схеме рис. 210.
Подача лог. 0 на вход V микросхемы переводит ее выходы 1-8 в высокоимпедансное состояние. Это свойство микросхемы позволяет относительно несложно организовать поочередную выдачу показаний часов и календаря на один четырехразрядный индикатор (кроме дня недели). Схема
подключения микросхемы К176ИД2 (ИДЗ) к микросхемам ИЕ13 и ИЕ17 для обеспечения указанного режима приведена на рис. 220 цепи соединения микросхем К176ИЕ13 ИЕ17 и ИЕ12 между собой не показаны. В верхнем по схеме положении переключателя SA1 («Часы») выходы 1-8 микросхемы DD3 находятся в высокоимпедансном состоянии выходные сигналы микросхемы DD2 через резисторы R4 - R7 поступают на входы микросхемы DD4 индицируется состояние микросхемы DD2 - часы и минуты. При нижнем положении переключателя SA1 («Календарь») выходы микросхемы DD3 активизируются и теперь уже микросхема DD3 определяет входные сигналы микросхемы DD4. Переводить выходы микросхемы DD2 в высокоимпедансное состояние как это сделано в схеме
рис. 210 нельзя так как при этом перейдет в высокоимпедансное состояние и выход С микросхемы DD2 а аналогичного выхода микросхема DD3 не имеет. В схеме рис. 220 реализовано упомянутое выше использование одного комплекта кнопок для установки показаний часов и календаря. Импульсы от кнопок SB1 - SB3 поступают на вход Р микросхемы DD2 или DD3 в зависимости от положения того же переключателя SA1.
МикросхемаК176ИЕ18 (рис. 221) по своему строению во многом напоминает К176ИЕ12. Ее основным отличием является выполнение выходов Т1 - Т4 с открытым стоком что позволяет подключать сетки вакуумных люминесцентных индикаторов к этой микросхеме без согласующих ключей.
Для обеспечения надежного запирания индикаторов по их сеткам скважность импульсов Т1 - Т4 в микросхеме К176ИЕ18 сделана несколько более четырех и составляет 327. При подаче лог. 1 на вход R микросхемы на выходах Т1 - Т4 лог. 0 поэтому подача специального сигнала гашения на вход К микросхем К176ИД2 и К176ИДЗ не требуется.
Вакуумные люминесцентные индикаторы зеленого свечения в темноте кажутся значительно более яркими чем на свету поэтому желательно иметь возможность изменения яркости индикатора. Микро-схема К176ИЕ18 имеет вход Q подачей лог. 1 на этот вход можно в 35 раза увеличить скважность импульсов на выходах Т1 - Т4 и во
столько же раз уменьшить яркость свечения индикаторов. Сигнал на вход Q можно подать или с переключателя яркости или с фоторезистора второй вывод которого подключен к плюсу питания. Вход Q в этом случае следует соединить с общим проводом через резистор 100 к0м 1 МОм который необходимо подобрать для получения требуемого порога внешней освещенности при котором будет происходить автоматическое переключение яркости.
Следует отметить что при лог. 1 на входе Q (малая яркость) установка показаний часов не действует.
Микросхема К176ИЕ18 имеет специальный формирователь звукового сигнала. При подаче импульса положительной полярности на вход HS на выходе HS появляются пачки импульсов отрицательной полярности с частотой 2048 Гц и скважностью 2. Длительность пачек - 05 с период повторения - 1 с. Выход HS выполнен с открытым стоком и позволяет подключать излучатели с сопротивлением 50 Ом и выше между этим выходом и плюсом питания без эмиттерного повторителя. Сигнал присутствует на выходе HS до окончания очередного минутного импульса на выходе М микросхемы.
Следует отметить что допустимый выходной ток микросхемы К176ИЕ18 по выходам Т1 - Т4 составляет 12 мА что значительно превышает ток микросхемы К176ИЕ12 поэтому требования к коэффициентам усиления транзисторов в ключах при применении микросхем К176ИЕ18 и полупроводниковых индикаторов (рис. 207) значительно менее жестки достаточно h21э > 20. Сопротивление базовых
резисторов в катодных ключах может быть уменьшено до 510 Ом при h21э > 20 или до 1к0м при h21э > 40.
Микросхемы К176ИЕ12 К176ИЕ13 К176ИЕ17 К176ИБ18 допускают напряжение питания такое же как и микросхемы серии К561 - от 3 до 15 В.
МикросхемаК561ИЕ19 - пятиразрядный сдвигающий регистр с возможностью параллельной записи информации предназначенный для построения счетчиков с программируемым модулем счета (рис. 222). Микросхема имеет пять информационных входов для параллельной записи D1 -D5 вход информации для последовательной записи DO вход параллельной записи S вход сброса R вход для подачи тактовых импульсов С и пять инверсных выходов 1-5.
Вход R является преобладающим - при подаче на него лог. 1 все Триггеры микросхемы устанавливаются в 0 на всех выходах появляется лог. 1 независимо от сигналов на других входах. При подаче на вход R лог. 0 на вход S лог. 1 происходит запись информации со входов D1 - D5 в триггеры микросхемы на выходах 1-5 она появляется в инверсном виде.
При подаче на входы R и S лог. 0 возможен сдвиг информации в триггерах микросхемы который будет происходить по спадам импульсов отрицательной полярности поступающим на вход С. В первый триггер ин-формация будет записываться со входа D0.
Если соединить вход DO с одним из выходов 1-5 можно получить счетчик с коэффициентом пересчета 2 4 6 8 10. Для примера на рис. 223 показана временная диаграмма работы микросхемы в режиме деления на 6 который организуется в случае соединения входа D0 с выходом 3. Если необходимо получить нечетный коэффициент
пересчета 357 или 9 следует использовать двухвходовый элемент И входы которого подключить соответственно к выходам 1 и 2 2 и 3 3 и 44 и 5 выход - ко входу DO. Для примера на рис. 224 приведена схема делителя частоты на 5 на рис. 225 - временная диаграмма его работы.
Следует иметь в виду что использование микросхемы К561ИЕ19 в качестве сдвигающего регистра невозможно так как она содержит цепи коррекции в результате чего комбинации состояний триггеров не являющиеся рабочими для счетного режима автоматически исправляются. Наличие цепей коррекции позволяет
аналогично использованию микросхем К561ИЕ8 и К561 ИЕ9 не подавать импульс начальной установки на счетчик если фаза выходных импульсов не важна.
МикросхемаКР1561ИЕ20 (рис. 226) - двенадцатиразрядный двоичный счетчик с коэффициентам деления 2^12 = 4096. У нее два входа - R (для установки нулевого состояния) и С (для подачи тактовых импульсов). При лог. 1 на входе R счетчик устанавливается в нулевое состояние а при лог. 0 - считает по спадам поступающих на вход С импульсов положительной полярности. Микросхему можно использовать для деления частоты на коэффициенты являющиеся степенью числа 2. Для построения делителей с другим коэффициентом деления можно воспользоваться схемой для включения микросхемы К561ИЕ16 (рис. 218).
МикросхемаКР1561ИЕ21 (рис. 227) - синхронный двоичный счетчик с возможностью параллельной записи информации по спаду тактового
импульса. Микросхема функционирует аналогично К555ИЕ10 (рис. 38).
Микросхемы стабилизаторов напряжения
Интегральные стабилизаторы напряжения из серии 142 не всегда имеют полную маркировку типа. В этом случае на корпусе стоит условный код обозначения (см. табл. 8.8) который и позволяет определить тип микросхемы.
Примеры расшифровки кодовой маркировки на корпусе микросхем:
Микросхемы стабилизаторов с приставкой КР вместо К имеют те же параметры и отличаются только конструкцией корпуса см. рисунки. При маркировке этих микросхем часто используют укороченное обозначение например вместо КР142ЕН5А наносят КРЕН5А.
2ЕН3К142ЕН3 142ЕН4К142ЕН4 142ЕН6К142ЕН6 142ЕН10.К142ЕН10
2ЕН5К142ЕН5 U2EH8К142ЕН8 142ЕН9К142ЕН9 142ЕН11.К142ЕН11 142ЕН12К142ЕН12.
КР142ЕН5 КР142ЕН8 КР142ЕН11.КР142ЕН12
К142ЕН1А.Б КР142ЕН15А.Б
стабилизаторы положительного напряжения
стабилизатор отрицательного напряжения

Счетчики электрических импульсов.doc

1.7.Счетчики электрических импульсов
Счетчиком называют цифровое устройство обеспечивающее подсчет числа электрических импульсов. Коэффициент пересчета счетчика равен минимальному числу импульсов поступивших на вход счетчика после которых состояния на выходе счетчика начинают повторяться. Счетчик называют суммирующим если после каждого очередного импульса цифровой код на выходе счетчика увеличивается на единицу. В вычитающем счетчике после каждого импульса на входе счетчика цифровой код на выходе уменьшается на единицу. Счетчики в которых возможно переключение с режима суммирования на режим вычитания называются реверсивными.
Счетчики могут быть с предварительной установкой. В таких счетчиках информация с входов предварительной установки передается на выходы счетчикапо сигналу на специальном входе предварительной установки. По своей структуре счетчики делятся на последовательные параллельные и параллельно-последовательные. Последовательный двоичный счетчик образован цепочкой последовательно включенных счетных триггеров. В параллельном счетчике счетные импульсы подаютсяодновременно на входывсех разрядов счетчика. Параллельные счетчики имеют большее быстродействие по сравнению с последовательными. Параллельно-последовательные счетчики имеют высокое быстродействие и большое значение коэффициента пересчета.
Счетчики электрических импульсов имеются как в ТТЛ так и в КМОП сериях. В качестве примера счетчика ТТЛ рассмотрим микросхему К155ИЕ5. Функциональная схема счетчика К155ИЕ5 приведена на рисунке 1.51а а его условное обозначение на принципиальных схемах на рисунке 1.51б. Счетчик К155ИЕ5 имеет фактически два счетчика: с коэффициентом пересчета два (вход С0 и выходQ0) и с коэффициентом пересчета восемь (вход С1 и выходыQ1Q2Q3). Счетчик с коэффициентом пересчета шестнадцать легко получается если соединить выходQ0 с входом С1 а импульсы подавать на вход С0. Временная диаграмма работы такого счетчика приведена на рисунке 1.52.
На рисунке 1.53 приведены схемы подключения изменяющие коэффициент пересчета счетчика К155ИЕ5. Выходы счетчикаQ0Q1Q2Q3 имеютсоответственно весовые коэффициенты 1 2 4 8. Соединив выходыQ1Q2 с входамиустановки счетчика в нуль получим счетчик с коэффициентом пересчета шесть (рис. 1.53а). На рисунке 1.53б показана схема подключения для получения коэффициента пересчета десять а на рисунке 1.53в –двенадцать. Однако в схемах приведенных на рисунках 1.53а – в отсутствует возможность установки счетчиков в нулевое состояние.
На рисунках 1.54а б приведены соответственно счетчики с коэффициентами пересчета шесть и семь в которых предусмотрен вход установки счетчика в нулевое состояние. Анализ работы схем приведенных на рисунках 1.53 – 1.54 показывает что для получения заданного коэффициента пересчета соединяют с входами логического элемента И те выходы счетчика весовые коэффициенты которых в сумме дают необходимый коэффициент пересчета.
В таблице1.3 приведены состояния на выходах счетчика с коэффициентом пересчета десять после поступления каждого очередного импульса причем счетчик предварительно был установлен в нулевое состояние.
Рассмотрим некоторые из счетчиков КМОП серии. На рисунке 1.55 приведено условное обозначение микросхемы К561ИЕ8 – десятичного счетчика сдешифратором. Микросхема имеет вход установки в нулевое состояниеR вход для подачи счетных импульсов положительной полярностиCPи вход дляподачи счетных импульсов отрицательной полярностиCN.
Переключение счетчикапроисходит по спадам импульсов положительной полярности на входеCP при этом на входеCNдолжна быть логическая единица. Переключение счетчикабудет происходить по спадам импульсов отрицательной полярностина входеCN еслина входеCPлогический нуль. На одном из десяти выходов счетчика всегда присутствует логическая единица. Установка счетчика в нуль происходит при подачена входRлогической единицы. При установке счетчика в нулевое состояние на выходе «0» установится логическая единица а на всех остальных выходах – логические нули. Микросхемы К561ИЕ8 можно объединять в многоразрядные счетчики с последовательным переносом соединяя выход переноса предыдущей микросхемы с входомCNпоследующей. На рисунке 1.56 приведена схема многоразрядного счетчика на микросхемах К561ИЕ10.
Промышленностью выпускаются счетчики для электронных часов. Рассмотрим некоторые из них. На рисунке 1.57 приведено условное обозначение микросхемы К176ИЕ3 а на рисунке 1.58 – микросхемы К176ИЕ4. На этих рисунках выходы микросхем показаны для стандартного обозначения сегментов индикатора приведенного на рисунке 1.59. Эти микросхемы отличаются друг от друга коэффициентом пересчета. Коэффициент пересчета микросхемы К176ИЕ3 равен шести а коэффициент пересчета микросхемы К176ИЕ4 равен десяти. Установка в нуль рассматриваемых счетчиков осуществляется подачей сигнала логической единицы на входR. Переключение триггеров счетчика происходит по спаду положительных импульсов на входе С. Микросхемы имеют выход переноса р (вывод 2) к которому подключается обычно вход следующего счетчика. Спад напряжения на этом выходе формируется в момент перехода счетчика из состояния 9 в состояние 0. Микросхемы различаются сигналами на выводе 3. Для микросхемы К176ИЕ3 на выводе 3 появляется логическая единица при установке счетчика в состояние 2 а для микросхемы К176ИЕ4 – в состояние 4. Это необходимо для обнуления показаний часов в 24 часа.
При подаче сигнала логического нуля на входSлогические единицы на выходах счетчика будут на тех сегментах которые отображают число импульсов поступивших на вход счетчика. При подаче на входSлогическойединицы полярность выходных сигналов изменяется. Возможность переключения полярности выходных сигналов позволяет достаточно просто изменить схему подключения цифровых индикаторов.
На рисунке 1.60 приведена схема подключения люминесцентного индикатора к выходам микросхемы К176ИЕ4. Подключение индикатора к выходам микросхемы К176ИЕ3 будет аналогичным.
Схемы подключения светодиодных индикаторов к выходам микросхемы 176ИЕ4 приведены на рисунках 1.61а и 1.61б. На входеSустанавливается логический нуль для индикаторов с общим катодом и логическая единица для индикаторов с общим анодом.
Описание микросхем К176ИЕ5 К176ИЕ12 К176ИЕ13 К176ИЕ17 К176ИЕ18 К176ИД2 К176ИД3 и их применение в электронных часах можно найти в [29]. Микросхемы К176ИЕ12 К176ИЕ13 К176ИЕ17 К176ИЕ18 допускают напряжение питания от 3 до 15 В.
Универсальные счетчики могут работать в режимах сложения вычитания установки начального кода установки счетчика в нуль. К универсальным счетчикам относятся К155ИЕ6 К155ИЕ7 К561ИЕ11 К561ИЕ14. Алгоритм работы счетчика К155ИЕ6 рассматривается во второй главе.
Микросхемы представляет собой двоичный счетчик. Каждая ИС состоит из четырех JK-триггеровобразуя счетчик делитель на 2 и 8. Установочные входы обеспечивают прекращение счета и одновременно возвращают все триггеры в состояние низкого уровня (на входы R0(1) и R0(2) подается высокий уровень). Выход Q1 не соединен с последующими триггерами. Если ИС используется как четырехразрядный двоичный счетчик то счетные импульсы подаются на С1 а если как трехразрядный - то на вход С2. Корпус К155ИЕ5 типа 201.14-1 КМ155ИД5 типа 201.14-8.
Условное графическое обозначение
- вход установки 0 R0(1); 3 - вход установки 0 R0(2);
713 - свободные; 5 - напряжение питания +Uп;
- общий; 11 - выход
- выход 14 - вход счетный
Функциональная схема
Электрические параметры
Номинальное напряжение питания
Выходное напряжение низкого уровня при Uп=475 В
Выходное напряжение высокого уровня при Uп=475 В
Напряжение на антизвонном диоде при Uп=475 В
Входной ток низкого уровня по входам установки в 0 при Uп=525 В
Входной ток низкого уровня по счетным входам С1 и С2 при Uп=525 В
Входной ток высокого уровня по входам установки в 0 при Uп=525 В
Входной ток высокого уровня по счетным входам С1 и С2 при Uп=525 В
Ток входного пробивного напряжения по входам установки в 0 и счетным входам С1 и С2
Время задержки распространения при включении по счетному входу С1 при Uп=5 В
Время задержки распространения при выключении по счетному входу С1 при Uп=5 В
Ток короткого замыкания приUп=525 В
Предельно допустимые режимы эксплуатации
Минимальное напряжение на входе
Максимальное напряжение на входе
Минимальное напряжение на выходе
Максимальное напряжение на выходе закрытой ИС
Температура окружающей среды
Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2.А. В. Нефедов. - М.:ИП РадиоСофт 1998г. - 640с.:ил.
Отечественные микросхемы и зарубежные аналогиСправочник. Перельман Б.Л.Шевелев В.И. "НТЦ Микротех" 1998г.376 с. - ISBN-5-85823-006-7

Формирователи и генераторы импульсов.doc

Формирователи и генераторы импульсов
В цифровых устройствах на микросхемах большую роль играют различные формирователи импульсов - от кнопок и переключателей из сигналов с пологими фронтами дифференцирующие цепи а также мультивибраторы. В данном разделе книги рассмотрены некоторые вопросы построения таких формирователей и генераторов на микросхемах серий КМОП.
Как известно непосредственная подача сигналов от механических контактов на входы интегральных микросхем допустима не всегда изза так называемого дребезга> - многократного неконтролируемого замыкания и размыкания контактов в момент их переключения. Если входы на которые подается сигнал нечувствительны к дребезгу например входы установки триггеров и счетчиков непосредственная подача сигналов допустима (рис. 282). Подача сигналов на счетные входы требует специальных мер по подавлению дребезга без них возможно многократное срабатывание триггеров и счетчиков.
В устройствах на микросхемах КМОП вполне применимы меры по борьбе с дребезгом известные из опыта работы с микросхемами ТТЛ например включение статического триггера на двух элементах И-НЕ (рис. 283 а б) или ИЛИ-НЕ. Однако чрезвычайно высокое входное сопротивление микросхем КМОП (порядка сотен и тысяч мегаом) и относительно высокое выходное сопротивление (сотни ом - один килоом) позволяет упростить цепи подавления дребезга исключив резисторы (рис. 283 в г). Вариантом схемы рис. 283 (г) является устройство по схеме рис. 283 (д) собранное всего лишь на одном неинвертирующем логическом элементе.
Здесь следует сказать несколько слов о неинвертирующих логических элементах серий КМОП. Большинство логических элементов этих серий являются инвертирующими. Неинвертирующими являются микросхемы К176ПУЗ К561ПУ4 КР1561ПУ4 К176ПУ5564ПУ6 К561ПУ8 К561ЛНЗ К176ЛП2 К561ЛП2 К561ЛП13 К561ЛП14 К176ЛС1 К176ЛС2 К176ЛИ1 КР1561ЛИ2 К561ИК1. Как указывалось выше микросхемы содержащие в своем обозначении буквы ПУ> служат для согласования микросхем КМОП с микросхемами ТТЛ. По этой причине их выходные токи при подаче на их выходы напряжения питания или соединении выходов с общим проводом в устройстве по схемам рис. 283 (в г д) могут достигать многих десятков миллиампер
что отрицательно сказывается на надежности устройств и может служить мощным источником помех. В мультивибраторах и триггерах Шмитта описываемых ниже также невыгодно применять такие микросхемы из-за больших токов потребляемых ими в процессе плавного изменения входного сигнала. По тем же причинам не рекомендуется в описываемых здесь устройствах использовать инвертирующие микросхемы К176ПУ1 К176ПУ2 К561ЛН1 К561ЛН2.
Поэтому в дальнейшем под неинвертирующим логическим элементом подразумевается или два последовательно включенных любых инвертирующих элемента (кроме отмеченных выше) или микросхема КР1561ЛИ1 или микросхемы К176ЛП2 К561ЛП2 К561ЛП13 К561ЛП14 К176ЛС1 К561ЛС2 К561ИК1. включенные как неинвертирующие элементы. О возможности их использования в качестве неинвертирующих указано в предыдущей главе книги. Иногда удобно в качестве .неинвертирующего элемента использовать свободный триггер микросхемы К176ТМ2 или К561ТМ2 (рис. 284).
Микросхему К176ЛИ1 также можно использовать как неинвертирующий элемент рассматриваемых далее устройств однако
это не очень удобно так как в одной микросхеме содержится всего один девятивходовый неинвертирующий элемент И и один инвертор.
Большое входное сопротивление микросхем КМОП позволяет в некоторых случаях обойтись вообще без активных элементов для подавления дребезга. На рис. 285 (а) приведена схема подачи импульсов от кнопки на счетный вход триггера или счетчика. Конденсатор С1 в исходном состоянии заряжен до напряжения питания. При нажатии на кнопку размыкание нормально замкнутого контакта не приведет к изменению напряжения на конденсаторе С1. Первое касание подвижного и нормально разомкнутого контакта приведет к быстрому разря-ду конденсатора С1 и напряжение на нем станет равным нулю. Дальнейший дребезг контактов не приведет к изменению напряжения на конденсаторе. Недостатком схемы является опасность наводок помех на проводник соединяющий кнопку и вход микросхемы. Если наводки действительно возникают этот проводник следует заэкранировать.
Все рассмотренные выше схемы подавления дребезга требовали применения переключающих контактов кнопок. Если выполнение этого требования затруднено возможно использование устройств по схемам рис. 285 (б в). Цепь на схеме рис. 285 (б) формирует короткий импульс отрицательной полярности (порядка 07 мкс на уровне 05) в момент первого касания контактов кнопки в результате чего конденсатор С1 быстро заряжается через резистор R2. Дальнейший дребезг контактов кнопки не влияет на выходное напряжение так как разряд конденсатора С1 происходит через резистор R1 значительно большей величины.
Если необходимо получить длительность выходного импульса равную длительности нажатия на кнопку с одной парой контактов можно использовать подавление дребезга с помощью интегрирующей цепи и триггера Шмитта (рис. 285 в). Дребезг импульса на резисторе R1 сглаживается цепью R2C1. Триггер Шмитта DD1 формирует крутые фронты выходного сигнала.
Для подавления дребезга контактов кнопки с одной парой контактов можно использовать цепь три варианта схемы которой приведены на рис. 286. Цепь по схеме рис. 286 (а) По функционированию близка интегрирующей цепи и триггеру Шмитта рис. 285 (в). В исходном состоянии на входе и выходе цепи лог. 1. При замыкании кнопки S1 на левой обкладке конденсатора С1 напряжение начинает снижаться и если постоянная времени R2C1 выбрана достаточно большой достигает порога переключения элемента DD1.1 после прекращения дребезга Элементы DD1.1 и DD1.2 переключаются на выходе появляется лог. 0 Положительная обратная связь обеспечивает крутые фронты сигнала на выходе элемента DD1.2. При размыкании контактов переключение происходит аналогично. В результате на выходе цепи формируется импульс длительность которого соответствует времени замыкания контактов а фронт и спад импульса несколько задержаны относительно моментов замыкания и размыкания контактов (рис. 286 б).
Если необходимо получить фронты выходного сигнала точно в моменты размыкания или замыкания кнопки можно использовать варианты цепи по схемам рис. 286 (в д). Первая из них (рис. 286 в) при замыкании кнопки формирует на выходе лог. О аналогично цепи рис. 286 (а). При размыкании кнопки лог. 1 поступает на нижний по схеме вход элемента DD1.1 оба элемента DD1.1 и DD1.2 переключаются лог. 1 с выхода элемента DD1.2 через конденсатор С1 поступает на вход элемента DD1.1 и удерживает его во включенном состоянии на время дребезга контактов кнопки S1 (рис. 286 г).
Аналогично работает цепь по схеме рис. 286 (д) однако ее включение происходит при первом замыкании контактов кнопки S1 выключение - после окончания дребезга разомкнувшейся кнопки (рис. 286 е).
Переключатели с взаимовыключением можно построить на основе многостабильного триггера. Вариант схемы переключателя на три положения приведен на рис. 287. При включении питания лог. 0 с разряженного конденсатора С1 через диод VD1 поступает на входы элементов DD1.1 и DD1.2 и выключает их. На их выходах появляются лог. 1 которые поступая через резисторы R1 и R2 на входы элемента DD1.3 включают его и лог. 0 с его выхода удерживает элементы DD1.1 и DD1.2 в выключенном состоянии и после заряда конденсатора С1 через резистор R4. Таким образом в исходном состоянии на выходах 1 и 2 лог. 1 на выходе 3 - лог. 0.
При нажатии на кнопку SB1 на выходах 2 и 3 появляется лог. 1 на выходе 1 - лог. 0. Аналогично при нажатии на кнопку SB2 лог. 0 появляется на выходе 2 на кнопку SB3 - на выходе 3. Переключение выходных сигналов происходит без дребезга.
При одновременном нажатии двух или трех кнопок на всех трех входах появляется лог. 1 что соответствует отсутствию активных выходных сигналов. При отпускании кнопок лог. 0 появится на выходе соответствующем последней нажатой кнопке. Однако снятие и появление выходных сигналов при нажатии нескольких кнопок происходит без подавления дребезга.
Недостаток такого переключателя - необходимость применения логических элементов с большим числом входов для построения переключателей на большое число положений. Для переключателя на
четыре положения необходимо четыре трехвходовых элемента И-НЕ (ИЛИ-НЕ) для переключателя на пять положений - пять
четырехвходовых элементов. При большем числе положений переключатели целесообразно строить на других принципах.
На рис. 288 приведена схема переключателя на четыре положения. При включении питания цепь C1R6 устанавливает все триггеры микросхемы DD1 в нулевое состояние. При нажатии любой из кнопок например SB1 в момент размыкания верхнего по схеме контакта кнопки на вход D1 микросхемы приходит лог. 1 в момент замыкания нижнего контакта на вход С - лог. 0. При размыкании кнопки изменение сигнала на входе С с лог. 0 на лог. 1 установит триггер со входом D1 в единичное состояние на выходе 1 появится лог. 1. Так работал бы переключатель если бы не было дребезга контактов. Из-за дребезга единица записывается в триггер при нажатии кнопки.
При нажатии любой другой кнопки после отпускания первой в единичное состояние установится соответствующий ей триггер а первый триггер сбросится. Если нажать вторую кнопку не отпуская первой лог. 1 останется на выходе соответствующем первой кнопке. Однако если вначале будет отпущена первая кнопка затем вторая в момент отпускания второй кнопки лог. 1 появится на выходе соответствующем второй кнопке.
Переключатель по схеме рис. 288 может быть изготовлен и на большее число положений его недостатком является необходимость использования переключающих контактов кнопок. Если необходимо изготовить переключатель на большое количество положений при использовании кнопок с одной парой замыкающих контактов можно воспользоваться схемой рис. 289.
Цепь C1R5 служит для начальной установки в нулевое состояние триггеров микросхем DD3 и DD4. При нажатии любой из кнопок например SB1 лог. 1 поступает на соответствующий вход одной из микросхем DD3 или DD4 в данном случае на вход D1 микросхемы DD3. Кроме того лог. 1 через элемент ИЛИ (DD1 DD2.1) поступает на цепь подавления дребезга R6 С2 DD2.2 DD2.3 и с небольшой задержкой
появляется на входах С микросхем DD3 и DD4. В результате соответствующий триггер устанавливается в единичное состояние и на выходе переключателя появляется лог. 1. В данном случае лог. 1 появится на выходе 1 переключателя.
Если при нажатой кнопке нажать еще одну или несколько кнопок переключателя изменений в состоянии переключателя не произойдет как при нажатии так и при отпускании кнопок. Запись в триггеры переключателя возможна только при нажатии кнопки из состояния в котором все кнопки отпущены.
Принципиально в переключателях по схемам рис. 288 и 289 возможно появление одновременно двух выходных сигналов при одновременном нажатии двух кнопок. Для переключателя по схеме рис. 288 это возможно в том случае когда при нажатии двух кнопок их подвижные контакты будут одновременно находиться в незамкнутом ни с одним неподвижным контактом состоянии. Для переключателя по схеме рис. 289 одновременное появление двух выходных сигналов произойдет в случае когда интервал времени между нажатием кнопок будет меньше задержки цепи подавления дребезга.
Для преобразования напряжения из синусоидального или другой формы с плавными фронтами в прямоугольные импульсы с хорошей формой используются триггеры Шмитта (рис. 290). Для этой схемы эффективное значение входного напряжения синусоидальной формы должно составлять от 025 до 05 напряжения питания.
Описанные в первом разделе триггеры микросхем К561ТЛ1 и КР1561ТЛ1 а также триггер на основе микросхемы К176ЛП1 имеют неизменяемые пороги переключения. При необходимости использования триггеров Шмитта с другими порогами можно строить их охватывая обратной связью неинвертирующий логический элемент и подавая входной сигнал через резистор (рис. 291). Пороги включения Uвкл и выключения Uвыкл такого триггера можно найти по формулам:
Uвкл= (1 + R1R2)Uпор
Uвыкл=Uпор-(Uпит-Uпор)R1R2 где Uпор - пороговое напряжение логическо
го элемента. Обычно пороговое напряжение логических элементов близко к половине напряжения питания поэтому пороги включения и выключения можно вычислить по формулам:
Uвкл = (1 + R1R2)Uпит2;
Uвыкл=(1-R1R2)Uпит2.
Ширина петли гистерезиса Uг (разность порогов включения и выключения) не зависит от Uпор и равна:
Для формирования коротких импульсов из перепадов на выходах микросхем применяют дифференцирующие цепи. На рис. 292 (а) показана дифференцирующая цепь для получения импульса по фронту входного импульса положительной полярности на рис. 292 (б) - по спаду. Диоды VD1 и VD2 являются защитными и входят в состав микросхем серий К561 КР1561564 и серии К176 выпуска последних лет. Как указывалось в первом разделе в микросхемах серии К176 старых выпусков установлен только один диод - стабилитрон VD2 с напряжением включения порядка 30 В.
Резистор R2 служит для ограничения входного тока через конденсатор СГи входные диоды VD1 и VD2. Нагружая микросхему - источник сигнала этот ток увеличивает длительность фронта на выходе микросхемы - источника а ток более 20 мА текущий через защитные
диоды может привести к порче микросхем подключенных ко входу и выходу дифференцирующей цепочки особенно при питании устройства от источника питания с напряжением более 9 В. Сопротивление резистора R2 выбирают порядка 3 10 кОм если напряжение питания менее 9 В и увеличение нагрузки на микросхему - источник сигнала не является принципиальным этот резистор не ставят.
Эффективная длительность импульсов на выходе дифференцирующей цепочки 07R1C1 длительность спада - 2R1C1.
В радиолюбительских конструкциях для формирования коротких импульсов из перепадов можно встретить так называемую RCD-цепь схема одного из вариантов которой приведена на рис. 293 иногда она используется без диода. Такая цепь по результату своей работы эквивалентна простейшей дифференцирующей цепочке но сложнее ее не имеет никаких преимуществ и поэтому не может быть рекомендована к применению.
В этом отношении интересна цепь по схеме рис. 294 формирующая короткие выходные импульсы по фронту и спаду входного. Длительность импульсов на выходе формирователей по схемам рис. 293 и 294 такая же как и для дифференцирующей цепочки - 0.7R1C1.
Импульсы с фронтами или спадами длительностью более 10 мкс поступая на входы микросхем КМОП могут вызывать их генерацию неустойчивую работу триггеров и счетчиков поэтому при необходи-мости получения импульсов с длительностью более 10 мкс после диф(ференицуюшей цепочки целесообразно установить триггер Шмитта.
Другим решением для формирования длительных импульсов является применение ждущих мультивибраторов.
Описанные выше ждущие мультивибраторы КР1561АГ1 не всегда доступны а если в устройстве нужен всего один ждущий мультивибратор его тем более удобно собрать на логических элементах. На рис. 295 при-
ведена основная схема ждущего мультивибратора на элементах И-НЕ запускаемого спадом положительного импульса. В исходном состоянии конденсатор С2 разряжен на обоих входах элемента DD1.1 и на выходе элемента DD1.2 лог. 1. При поступлении с выхода дифференцирующей цепочки короткого импульса отрицательной полярности элемент DD1.1 выключается (рис. 296) DD1.2 включается и на его выходе появляется лог. 0. Спад напряжения с выхода элемента DD1.2 через конденсатор С2 передается на вход элемента DD1.1 и поддерживает его в выключенном состоянии. Конденсатор С2 начинает заряжаться током через резистор R2 от нуля до напряжения питания. Когда напряжение на левой по схеме обкладке конденсатора С2 достигнет порога включения элемента DD1.1 он включится на выходе элемента DD1.2 напряжение начнет повышаться это повышение передаваясь через С2 на вход DD1.1 вызовет лавинообразный
процесс переключения обоих элементов. Диод VD1 необходим если требуется быстрое восстановление исходного состояния ждущего мультивибратора. Он не нужен если используются элементы микросхем серий К561 КР1561 564 или К176 с двумя защитными диодами так как диоды входят в их состав.
В радиолюбительских конструкциях распространен ждущий мультивибратор по схеме рис. 297. При запуске мультивибратора коротким импульсом отрицательной полярности оба инвертора переключаются и напряжение на входе инвертора DD2 начинает снижаться по экспоненте стремясь в пределе к нулю (рис. 298). Когда оно приближается к порогу переключения инвертора DD2 напряжение на его выходе начинает плавно повышаться и когда оно достигнет порога переключения элемента DD1 напряжение на его выходе начинает снижаться замыкается положительная обратная связь возникает лавинообразный процесс переключения элементов мультивибратора.
Нетрудно видеть что спад импульса сформированного таким ждущим мультивибратором на выходе DD2 имеет затянутый участок сигнал с этого выхода использовать нежелательно следует использовать импульсы с выхода элемента DD1.
Иногда в радиолюбительских конструкциях можно встретить случаи запуска ждущего мультивибратора собранного по схеме рис. 297 импульсом длительность которого превышает длительность выходного импульса без дифференцирующей цепи на входе. В этом случае устройство формирует выходной импульс соответствующей длительности с пологим спадом (рис. 299 г). Однако положительная обратная связь не замыкается соединение выхода инвертора DD2 со входом DD1 никакой роли не играет. При таком запуске устройство эквивалентно двум инверторам между которыми включена дифференцирующая цепь. Более целесообразно применить описанный выше ждущий мультивибратор собранный по схеме рис. 295. В нем импульс на выходе DD1.2 не имеет затянутых фронтов (рис. 296) входной импульс для DD1.1 как для ждущего мультивибратора по схеме рис. 297 должен быть короче выходного.
Использование микросхем которые могут работать в качестве логических неинвертирующих элементов И или ИЛИ позволяет упростить схемы ждущих мультивибраторов. На рис. 300 (а) приведена схема ждущего мультивибратора на одном логическом элементе ИЛИ из микросхемы К561ЛС2 на оба управляющих входа которой подано напряжение питания. На рис. 300 (б) проиллюстрирована
возможность стробирования запуска четырех ждущих мультивибраторов на микросхеме К561ЛС2. Мультивибратор может запуститься лишь при подаче на вход Строб лог. 1 и фронта положительного импульса на вход запуска. Генерируемый импульс может быть оборван подачей лог. 0 на вход Срыв.
Большой гибкостью в отношении своего запуска обладают ждущие мультивибраторы нa JK- и D-триггерах. Устройства по схеме рис. 301 могут быть запущены или коротким импульсом подаваемым на вход S триггера или фронтом положительного импульса подаваемого на вход С. Лог. 1 появляющаяся на прямом выходе триггера при запуске через резистор R1 начинает заряжать конденсатор С1. Когда напряжение на конденсаторе достигнет порога переключения триггера по входу R триггер переключится в исходное состояние. Диод VD1 служит для ускорения разряда конденсатора и восстановления исходного состояния во многих случаях он может быть исключен. Длительность импульсов для ждущего мультивибратора определяется по той же формуле> что и для дифференцирующей цепочки.
Длительность импульсов подаваемых на вход S триггеров для запуска мультивибраторов должна быть меньше длительности формируемых импульсов. По входам С мультивибраторы запускаются по фронтам импульсов независимо от их длительности. Недостаток ждущих мультивибраторов собранных по схемам рис. 301 - большая длительность спадов формируемых на обоих выходах импульсов приводящая к неодновременному переключению элементов подключенных к ним. Во всех описанных выше мультивибраторах возможно применение полярных конденсаторов.
Если в ждущих мультивибраторах на JK- и D-триггерах левый по схеме вывод конденсатора отключить от общего провода и подключить к инверсному выходу триггера (рис. 302) можно существенно уменьшить длительность спада формируемого импульса на инверсном выходе триггера. В этих ждущих мультивибраторах нельзя однако. применять полярные кондесаторы.
Малая длительность спада на инверсном выходе триггера объясняется тем что положительная обратная связь замыкается через времязадающий конденсатор при незначительном возрастании напряжения на этом выходе а не когда оно достигнет порога переключения элемента.
Все же если не требуется возможность запуска ждущего мультивибратора по двум входам из которых один чувствителен именно к фронту импульса применять ждущие мультивибраторы на JK-и D-триггерах нецелесообразно. Более того если можно обойтись дифференцирующей цепочкой никакой ждущий мультивибратор лучше не использовать вообще.
Широко используемая схема простого генератора импульсов (мультивибратора) приведена на рис. 303. Работа такого мультивибратора несколько различается для случаев применения в них микросхем серии К176 с одним защитным диодом или серии К176 и остальных серий с двумя диодами.
Форма колебаний в генераторе на микросхемах с одним диодом приведена на рис. 304. Верхняя диаграмма показывает зависимость от времени напряжения на левой обкладке конденсатора нижняя -на выходе генератора. Спад напряжения
с выхода элемента DD2 поступая на вход элемента DD1 через конденсатор С1 и резистор R2 ограничивается входным диодом на уровне близком к лог. О после чего начинается заряд конденсатора через резистор R1 повышающий напряжение на левой обкладке конденсатора. Время его заряда до порогового напряжения примерно равно 0.7R1C1. Лавинообразный процесс переключения элементов приведет к передаче с выхода элемента DD2 на вход элемента DD1 положительного перепада напряжения с амплитудой равной напряжению питания. Перезаряд конденсатора С1 в сторону уменьшения напряжения на левой обкладке начнется от напряжения Uпит + Uпор в результате чего на этот процесс уйдет большее время - около 11R1C1. Полный период колебаний составит 1.8R1C1 частота - 055R1CI.
Если в генератор установлены микросхемы с двумя защитными диодами длительность обоих процессов перезаряда конденсатора будет одинаковой - 0.7R1C1 полный период - 1.4R1C1 частота - 07R1C1.
Резистор R2 нужен как и в дифференцирующих цепочках для ограничения тока через входные диоды и уменьшения нагрузки на элемент DD2. Если его величина значительно меньше чем у резистора R 1 он на частоту генерации не влияет. При соизмеримых величинах R1 и R2 частота генерации несколько снижается по сравнению с рассчитанной по приведенным выше формулам. Часто резистор R2 не ставят или устанавливают последовательно с конденсатором С1.
Хорошо известна также схема мультивибратора на двух инверторах (рис. 305) но частота генерации в нем менее стабильна.
Приведенное выше описание работы мультивибратора опиралось на идеализированную модель инвертора в котором выходной сигнал равен напряжению питания пока входное напряжение меньше порога переключения и равно нулю если входное напряжение выше порога. Однако в реальных микросхемах есть более или менее протяженный участок зависимости выходного напряжения от входного на котором плавное изменение входного сигнала приводит к плавному изменению выходного (рис. 161). Он хорошо заметен в инверторах микросхемы К561ЛН2 элементах ИЛИ-НЕ серии К561 инверторах генераторов микросхем К176ИЕ5 К176ИЕ12 К176ИЕ18. В большинстве микросхем серии К176 и всех микросхемах серии КР1561 имеется два дополнительных инвертора которые делают передаточную характеристику очень резкой иногда даже гистерезисной. Наличие плавного участка и приводит к различию в работе генераторов по схемам рис. 303 и 305.
Рассмотрим подробно работу генератора по схеме рис. 303 на элементах с двумя защитными диодами с момента когда на входе инвертора DD1 напряжение равно нулю. В этом случае на выходе инвертора DD2 напряжение также равно нулю а на выходе DD3 - напряжению питания. Конденсатор С1 заряжается через резистор R1 по экспоненте напряжение на его левой обкладке при этом стремится в пределе к напряжению питания (рис. 306 а). Когда напряжение на входе DD1 подойдет к порогу переключения напряжение на выходе DD1 начнет плавно снижаться (рис. 306 б) и когда оно приблизится к порогу переключения инвертора DD2 напряжение на выходе DD2 начнет повышаться (рис. 306 в). Небольшое повышение напряжения на выходе инвертора DD2 передастся через конденсатор С1 на вход DD1 что вызовет лавинообразный процесс переключения всех инверторов генератора. Напряжение на выходе инвертора DD3 станет равным
нулю на входе DD1 несколько превысит напряжение питания (оно будет ограничено входным защитным диодом инвертора) начнется аналогичный рассмотренному выше процесс перезаряда конденсатора с плавным уменьшением напряжения на входе DD1.
Если рассмотреть процессы в генераторе по схеме рис. 305 с того же момента можно заметить что вначале заряд конденсатора С1 происходит аналогично (рис. 307 а). Отличие начинается тогда когда напряжение на выходе инвертора DD1 начинает уменьшаться (рис. 307 б). Уменьшение напряжения на выходе DD1 приведет к уменьшению напряжения на резисторе R1 что уменьшает скорость перезаряда конденсатора. Отрицательная обратная
связь через резистор R1 стремится установить напряжения на входе и выходе инвертора DD1 равными в результате чего скорость изменения напряжения на выходе инвертора DD1 уменьшается и на спаде импульса появляется характерная ступенька. Если порог переключения инвертора DD2 равен порогу переключения инвертора DD1 при приближении напряжения на выходе DD1 к этому порогу начнется повышение напряжения на выходе DD2 (рис. 307 в) что вызовет лавинообразный процесс переключения обоих инверторов генератора.
Нетрудно видеть что при тех же параметрах времязадающей RC-цепи период колебаний в генераторе по схеме рис. 305 будет несколько больше чем у генератора по схеме рис. 303 а стабильность периода - хуже так как напряжение на входе DD1 перед началом лавинообразного процесса меняется более плавно и небольшие изменения порогового напряжения одного инвертора относительно другого приведут к значительному изменению периода работы генератора. Более того при значительном отличии порогов переключения инверторов (а в микросхемах КМОП диапазон положения порога переключения составляет от 13 до 23 напряжения питания) генератор может вообще не заработать - напряжение на выходе первого инвертора за счет отрицательной обратной связи через резистор R1 застабилизируется на уровне его порога переключения при этом оно будет находиться вне зоны переключения второго инвертора положительная обратная связь через конденсатор С1 не замкнется и инвертор DD2 не переключится. Поэтому в генераторе
по схеме рис. 305 следует всегда использовать инверторы одной микросхемы. Для генератора по схеме рис. 303 разброс порогов переключения инверторов не играет никакой роли и инверторы могут быть из разных микросхем.
Поскольку процесс переключения инверторов в генераторе по схеме рис. 305 длится большее время потребляемый этим генератором от источника питания ток больше.
Из рассмотрения работы генераторов следует важный практический вывод - выходной сигнал нежелательно снимать с выхода инвертора к входу которого подключены времязадающие конденсатор и резистор (DD1). Фронты импульсов на этом выходе затянуты кроме того в генераторе по схеме рис. 305 на фронтах на этом выходе имеется ступенька и их использование может привести к неодновременному срабатыванию элементов подключенных к этому выходу изза разброса порогов переключения микросхем. Кроме того для триг-геров и счетчиков техническими условиями длительность фронтов импульсов подаваемых на счетный вход ограничена сверху и подача затянутых фронтов на них недопустима. Эта рекомендация относится и к другим схемам генераторов и ждущих мультивибраторов.
Следует отметить что из-за емкостной нагрузки несколько затягиваются фронты импульсов также на тех выходах элементов генераторов и ждущих мультивибраторов к которым подключены времязадающие конденсаторы (DD2 на рис. 303 и 305). Поэтому выходные импульсы генератора по схеме рис. 303 лучше брать с выхода DD3 в любим генераторе или ждущем мультивибраторе устранить такое затягивание фронта можно включением последовательно с конденсатором или с входом DD1 резистора с сопротивлением 5 10 кОм.
В генераторе на трех инверторах (рис. 303) два из них (DD1.1 и DD1.2) можно заменить на повторитель сигнала. Удобно использовать микросхему К561ЛП2 поскольку каждый ее элемент может работать или как повторитель сигнала при соединении второго входа с общим проводом или как инвертор при подаче на второй вход напряжения источника питания (рис. 308).
Отметим также что если в качестве первого инвертора в генераторах по схемам рис. 303 и 305 ис-
пользовать триггер Шмитта их работа и параметры различаться не будут - при достижении напряжения на входе инвертора DD1 соответствующего порога переключения он скачкообразно переключается что приводит к четкому переключению последующих инверторов (рис. 309).
Для построения генераторов очень удобны элементы микросхем имеющие прямые и инверсные выходы и непосредственное прохождение сигнала со входа на эти выходы. На рис. 310 (а) приведена схема генератора на элементе микросхемы К176ПУ5 на рис. 310 (б) - на части микросхемы К561ТМЗ. По этим схемам можно строить до четырех генераторов на одной микросхеме. В схеме рис. 310 (а) оба вывода питания микросхемы К176ПУ5 (15 и 16) должны быть объединены на них подано напряжение 5 10 В. В устройстве по рис. 310 (б) входы С1 и С2 могут использоваться для блокировки работы генераторов при подаче на один из них низкого уровня на другой - высокого.
На рис. 311 приведена схема генератора удобного в тех случаях когда необходимо получить сетку частот переключаемых при помощи набора резисторов и подстройку частот этой сетки пои сохранении отношений частот (частотного строя). Переключателем SA1 можно выбрать любой из резисторов R4 - Rп задающих частоту а подстроить частоту можно переменным резистором R2 при этом любая подстройка резистором R2 будет приводить к одинаковому относительному изменению любой из частот выбранной переключателем. При смещении движка резистора R2 вверх по схеме уменьшаются перепады напряжения передаваемые через конденсатор С1 на вход элемента DD 1 скорость перезарядки конденсатора при этом не меняется поэтому частота импульсов увеличивается. Резистор R1 необходим для установки диапазона регулирования частоты резистором R2 этот диапазон может быть установлен от единиц процентов до нескольких десятков и даже ста раз.
Для того чтобы регулировка частоты при помощи резистора R2 была эффективной необходимо исключить ограничение перепадов напряжения передаваемых через конденсатор С1 которое существует в традиционных схемах генераторов на входных диодах элемента DD1. Для этого установлен резистор R3 его сопротивление должно быть равно сумме сопротивлений резисторов R1 и R2 или несколько больше чтобы по крайней мере в 2 раза уменьшить величину перепада. При меньшей величине или отсутствии R3 частота практически не изменяется если сопротивление нижней по схеме части резистора R2 в сумме с R3 меньше сопротивления верхней части R2 в сумме с R1.
Чтобы сохранить строй при регулировке частоты сопротивление резистора R3 должно быть в несколько десятков раз меньше чем резисторов R4 - Rп. Для облегчения выполнения этого условия между выходом элемента DD2 и резистором R3 можно установить эмиттерный повторитель на транзисторе р-n-р. Верхний вывод резистора R1 можно подключить И к общему проводу но нагрузочная способность микросхем КМОП так же как ТТЛ в единичном состоянии ниже чем в нулевом поэтому выполнение указанного выше условия в этом случае затруднено. Ориентировочные значения сопротивлений резисторов: R1 в сумме с R2 и R3 не менее 5 кОм R1 - более 001R2 R4 -Rп - в 30 и более раз больше суммы R1 и R2. При наличии эмиттерного повторителя номиналы всех резисторов можно уменьшить в 10 раз.
Данный генератор удобно использовать для модуляции частоты импульсов если на верхний по схеме вывод резистора R1 подать управляющее переменное напряжение.
На рис. 312 (а) приведена схема генератора в котором можно отдельно регулировать длительность импульса и паузу между импульсами. В генераторе по схеме рис. 312 (б) можно в широких пределах регулировать скважность импульсов практически не изменяя их частоту.
Запуск любого генератора и его останов можно производить установкой в качестве любого из DD1 - DD3 какого-либо двухвходового логического элемента (И-НЕ ИЛИ-НЕ Исключающее ИЛИ) и подачей на его второй вход управляющего сигнала.
На рис. 313 приведена схема генератора формирующего пачки импульсов с частотой заполнения 1000 Гц частота повторения пачек - около 1 Гц длительность - 05 с. Генерация пачек происходит лишь при подаче лог. 1 на вход Запуск генератора. Первый импульс первой пачки появляется сразу после подачи разрешающего сигнала.
На рис. 314 приведена схема генератора генерирующего на своем выходе импульсы задержанные относительно момента подачи разрешающего сигнала. Все генерируемые на Вых. 1 генератора импульсы имеют одинаковую длительность. Если сигнал разрешения снимается до окончания очередного импульса импульс генерируется полностью. На Вых. 2 импульсы появляются сразу после подачи разрешающего сигнала но последний импульс может быть неполной длительности.
Если необходимо совместить выдачу импульсов сразу после сигнала разрешения с обеспечением полной длительности последнего импульса независимо от момента снятия импульса разрешения можно использовать генератор по схеме рис. 315 (а).
Особенность этого генератора - его универсальность. Если входной запускающий импульс отрицательной полярности имеет длительность меньшую периода колебаний генератора на его выходах
сформируется один импульс то есть генератор действует как ждущий мультивибратор. При подаче входного импульса с длительностью превышающей период будет сформировано несколько импульсов полной длительности (рис. 315 б).
Простой управляемый генератор можно собрать на основе триггера Шмитта микросхемы К561ТЛ1 или КР1561ТЛ1 по схеме рис. 316 (неуправляемый - на триггере рис. 275). При лог. 0 на входе Запуск на выходе - лог. 1. При подаче на
вход Запуск лог. 1 на выходе появляется лог. 0 начинается разряд конденсатора С1. Когда напряжение на нем доходит до нижнего порога переключения на выходе появляется лог. 1 и начинается заряд конденсатора до верхнего порога переключения. Особенностью генератора является отсутствие резких бросков тока на начальных участках перезаряда конденсатора характерных для описанных выше генераторов.
Триггеры Шмитта целесообразно также использовать в цепях установки начального состояния цифровых устройств в тех случаях когда постоянная времени установления выходного напряжения источника питания велика и необходимо обеспечить большую длитель-
ность импульса сброса и его крутой спад (рис. 317).
При необходимости можно собрать генератор из двух ждущих мультивибраторов одной микросхемы КР1561АГ1 схема такого автогенератора приведена на рис. 318 (без времязадающих цепей). Времязадаюшая RC-цепь ждущего мультивибратора DD1.1 определяет
длительность положительных импульсов на выходе 1 RC-цепь подключенная к DD1.2 - длительность паузы между ними.
При необходимости получения колебаний с частотой 100 Гц и менее для уменьшения габаритов применяемых конденсаторов удобно использовать задающий генератор на относительно высокую частоту с последующим делением частоты многоразрядным делителем К176ИЕ5 К176ИЕ12 К176ИЕ18 К561ИЕ16 КР1561ИЕ20. Особенно удобны для такого варианта первые три микросхемы так как они содержат необходимые для построения задающего генератора элементы. На рис. 319 приведена схема генератора на микросхеме К176ИЕ5. Задающий генератор собран на логических элементах DD1.1 и DD1.2 его схема эквивалентна схеме рис. 303. Выход задающего генератора внутри микросхемы подключен к делителю частоты на 512 DD1.3. Микросхема имеет еще один делитель частоты на 32 и 64 DD1.4. Вход этого делителя может быть подключен или к выходу задающего генератора F или к выходу первого делителя в последнем случае частота на выходе 15 будет в 32768 раз меньше частоты задающего генератора.
Схема RC-генератора на микросхеме К176ИЕ12 приведена на рис. 320. Задающий генератор по схеме рис. 305 на инверторах DD1.1 и DD1.2 подключен ко входу делителя DD1.3 коэффициент деления которого составляет 32768. Делитель также имеет выходы частота импульсов на которых меньше частоты задающего генератора в 32256 16384 раз. Импульсы с частотой F256 выведены на четыре выхода их
фазовые соотношения для частоты задающего генератора 32768 Гц приведены на рис. 204. При их использовании следует помнить о коротких просечках> на выходах Т1 и ТЗ также показанных на рис. 204.
Микросхема имеет еще один счетчик с коэффициентом деления равным 60. Его вход может быть подключен как к задающему генератору так и к любому выходу первого счетчика. При подключении его к выходу S1 частота импульсов на выходе второго делителя будет в 196608 раз меньше частоты задающего генератора.
Хотя стабильность частоты RC-генераторов на микросхемах КМОП довольно высока (особенно в сравнении с генераторами на микросхемах ТТЛ) в ряде случаев более удобно применить кварцевый генератор с последующим делением частоты до необходимого уровня. Такой вариант получения необходимой частоты обеспечит не только высокую стабильность но и исключит необходимость в подстроечных элементах а габариты и стоимость кварцевого резонатора на 32768 Гц для наручных часов меньше чем хорошего металлопленочного конденсатора.
Если частоты на выходах микросхем К176ИЕ5 или К176ИЕ12 соответствуют необходимым целесообразно использовать именно их с их встроенными инверторами для кварцевого генератора. Если же в качестве делителя нельзя использовать указанные микросхемы в кварцевом генераторе необходимо применить инвертор из микросхемы малой степени интеграции. Опыт показывает что далеко не каждый инвертор работает в кварцевом генераторе по стандартной схеме рис. 321. Хорошо зарекомендовали себя элементы микросхем К561ЛА7 и К561ЛЕ5 совсем не работают микросхемы К176ЛА7 и К176ЛЕ5. Микросхема К561ЛП2 очень удобна для построения различных генераторов и формирователей однако внутренняя структура элементов микросхемы несимметрична относительно двух ее входов и в кварцевом генераторе ее элементы могут работать лишь при соединении с источником питания выводов 259 или 12. Кроме того для улучшения формы выходного сигнала в генераторе по схеме рис. 321 с использованием микросхемы К561ЛП2 сопротивление резистора R2 целесообразно уменьшить до 180 кОм.
Микросхемы содержащие счетчики с большим коэффициентом деления могут с успехом использоваться и для построения ждущих мультивибраторов с большой длительностью импульсов при малой емкости используемых конденсаторов. Схема ждущего мультивибратора использующего микросхему К561ИЕ16 приведена на рис. 322. В исходном состоянии на выходе счетчика DD2 - лог. 1 запрещающая работу генератора на элементах ИЛИ-НЕ DD1.1 и DD1.2. При подаче импульса положительной полярности на вход устройства счетчик DD2 обнуляется на его выходе появляется лог. 0 разрешающий работу генератора. После того как счетчик отсчитает 2^13 импульса на его выходе появится лог. 1 запрещающая работу генератора. Таким образом по фронту импульса на входе запуска на выходе устройства формируется импульс отрицательной полярности длительностью 213 периода импульсов задающего генератора. Интересно отметить
что при этом на выходе 2^12 формируется им-пульс положительной полярности вдвое меньшей длительности оканчивающийся одновременно с основным на выходе 2^11 - два импульса и так далее (рис. 323).
Поскольку формирование выходного импульса всегда начинается из одного и того же состояния задающего генератора исключается
случайная погрешность длительности импульса связанная с неопределенностью фазы генератора.
Ждущий мультивибратор можно собрать всего на одной микросхеме К176ИЕ5 (рис. 324). Работает этот ждущий мультивибратор так же как и описанный выше но генератор собран на инверторах предназначенных для кварцевого генератора микросхемы. Для запрета его работы лог. 1 с выхода 15 микросхемы подается на вход цепочки инверторов генератора через диод VD1. При подаче импульса на вход запуска лог. 0 с выхода 15 микросхемы закрывает диод VD1 и он не мешает нормальной работе генератора.
Длительность формируемого импульса ждущего мультивибратора по схеме рис. 324 составляет 2^14 периода задающего генератора.
Так же как и в описанном выше ждущем мультивибраторе на предпоследнем выходе счетчика 14 формируется импульс положительной полярности вдвое меньшей длительности на выходе 9 - пачка из 32 импульсов.
При необходимости кварцевой стабилизации длительности формируемых импульсов следует воспользоваться схемой рис. 325 поскольку включать и выключать кварцевый генератор так как RC-генератор нельзя. К сожалению ждущему мультивибратору по схеме рис. 325 присуща случайная погрешность длительности импульса порядка
периода кварцевого генератора. При использовании в этой схеме в качестве DD1 микросхемы К176ИЕ5 К176ИЕ12 К176ИЕ18 сигнал с выхода элемента DD1.2 следует подавать на входы Z этих микросхем. Описанным выше ждущим мультивибраторам с делением частоты свойственен недостаток связанный с тем что при подаче питания они вырабатывают на своем выходе импульс неопределенной длительности не превышающий однако длительности импульса на который он рассчитан.
Если длительность запускающего импульса не превышает половины периода задающего генератора дифференцирующая цепочка в пусковой цепи описанных выше ждущих мультивибраторов не нужна.
Ждущим мультивибраторам с делением частоты также присуще свойство перезапуска аналогично микросхеме КР1561АГ1 - если во время формирования выходного импульса придет очередной запускающий отсчет длительности импульса начнется заново от последнего запускающего импульса.
Сопротивление резисторов входящих в дифференцирующие цепи во времязадающие цепи всех описанных в разделе мультивибраторов и генераторов следует выбирать так чтобы токи через них не слишком нагружали микросхемы-источники сигнала - не менее нескольких десятков килоом. Сверху сопротивления этих резисторов ограничены величиной порядка десятков мегаом из-за возможных утечек монтажных плат. Емкость конденсаторов указанных цепей должна существенно превышать емкость монтажа и входную емкость микросхем то есть как правило быть не менее 100 пФ.
При подаче на вход микросхемы сигнала через конденсатор последовательно со входом микросхемы ограничительный резистор можно не ставить если ток через ограничительные диоды при переходных процессах не превысит 20 мА например при подаче сигналов от стандартных микросхем КМОП при напряжении питания менее 9 В. Если напряжение питания больше 9 В или сигналы на дифференцирующие цепи подаются с выходов микросхем КМОП с повышенной нагрузочной способностью или от других низкоомных источников сигнала последовательно со входом следует установить ограничительный резистор сопротивлением 3 10 кОм.
При разработке генераторов и ждущих мультивибраторов следует в непосредственной близости от используемых микросхем установить керамический блокировочный конденсатор емкостью не менее 0022 мкФ это исключит возможность появления паразитной высокочастотной генерации иногда возникающей при плавном переключении микросхем и отсутствии блокировочных конденсаторов.

выходная часть.doc

Расчет выходной части усилителя
В качестве операционного усилителя используется 1408УД1.
Параметры этой микросхемы представлены в приложении Б.
Для расчета выходной части возьмем схему инвертирующего включения операционного усилителя представленную на рисунке 7.
Рис. 7. Выходной каскад усилителя напряжения
Рис. 8. Эквивалентная схема выходного каскада
Зададим для выходной части коэффициент усиления равный 4 тогда: R16=825Ом R17=33кОм R18=R16R17=665Ом.
Так как усилитель инвертирующий то коэффициент усиления равен
Для расчета схемы построим амплитудно-частотную характеристику по известной частоте единичного усиления и наклону асимптоты (20 дбдек)
Рис. 9. ЛАЧХ операционного усилителя К1408УД1
Определим коэффициент усиления в верхней и нижней границе частотного диапазона (170-4000)Гц:
Найдем коэффициент обратной связи (ОС) по формуле:
Подставляем численные значения:
Найдем выходное сопротивление усилителя на верхней и нижней частотах:
Найдем коэффициенты усиления на верхней и нижней частотах:
Коэффициент частотных искажений Мвх.:

высоковольтные ОУ.doc

Операционный усилитель TCA0372DP2 производства ON SEMICONDUCTOR (DIVISION OF MOTOROLA) ONS
Основные параметры TCA0372DP2
Время нарастания dUdt
Напряжение смещения Uсм
Ток потребления Iпотр
Температурный диапазон
Дополнительная информация
Документация на операционный усилитель TCA0372DP2.pdf в формате
OPA454 - новый недорогой высоковольтный операционный усилитель компании Texas Instruments с выходным током более 50 мА и полосой пропускания 25 МГц. Одно из преимуществ - высокая стабильность OPA454 при единичном коэффициенте усиления. Внутри ОУ организована защита от превышения температуры и перегрузки по току. Работоспособность ИС сохраняется в широком диапазоне напряжений питания от ±5 до ±50 В или в случае однополярного питания от 10 до 100 В (максимум 120 В). У OPA454 существует дополнительный вывод «Status Flag» - статусный выход ОУ с открытым стоком - что позволяет работать с логикой любого уровня. Этот высоковольтный операционный усилитель обладает высокой точностью широким диапазоном выходных напряжений не вызывает проблем при инвертировании фазы которые часто встречаются при работе с простыми усилителями.
Технические особенности OPA454:
Широкий диапазон питающих напряжений от ±5 В (10 В) до ±50 В (100 В)
(предельно до 120 В)
Большой максимальный выходной ток > ±50 мА
Широкий диапазон выходных напряжений от Uпит. до 1 В
Широкий диапазон рабочих температур от -40 до 85°С (предельно от -55 до 125°С)
Корпусное исполнение SOIC или HSOP (PowerPADTM)
Подключение и применение
На рисунке 1 показана базовая схема включения OPA454 в качестве неинвертирующего усилителя.
Рис. 1.Базовая неинвертирующая схема включения усилителя OPA454
Операционный усилитель PA91 производства APE
Основные параметры PA91
Операционный усилитель PA83 производства APE
Основные параметры PA83

курсовая электроника.doc

Операционный усилитель (ОУ) - это усилитель электрических сигналов предназначенный для выполнения различных операций над аналоговыми величинами при работе в схеме с отрицательной обратной связью.
Проектируемый усилитель имеет непосредственные связи и строится на базе интегральных ОУ. Особенностью проектирования аналоговых электронных устройств является то что одинаково правомерны различные подходы и разная последовательность проведения операций расчета. При этом требуемые характеристики могут быть получены при использовании различных структурных схем а также при других параметрах элементов в идентичных схемах.
Основной тенденцией в проектировании современных электронных устройств является широкое использование типовых электронных функциональных микроузлов - интегральных микросхем. Когда заданные в технических условиях параметры и характеристики невозможно обеспечить с помощью интегральных микросхем следует дополнить их схемами выполненными на дискретных компонентах. Экономически целесообразным может оказаться разработка специальных микросхем частного применения которые дадут возможность получить требуемых характеристики преобразования.
Максимальное входное напряжение мкВ
Входное сопротивление в полосе рабочих частот *100кОм
Погрешность входного сопротивления не более %
Нижняя граница диапазона частот усилителя Гц
Верхняя граница диапазона частот усилителя Гц
Максимальное выходное напряжение В
Погрешность коэффициента усиления в полосе рабочих частот не более %
Максимальное допустимое выходное сопротивление усилителя Ом
Приведенный температурный дрейф нуля не более *10мкВград
Рабочий диапазон температур °C
Разрядность цифрового индикатора частоты
Время индикации частоты с
Логическое уравнение
Уровни напряжений a b c d В
Прибор состоит из 5 основных блоков:
Электронный усилитель электрического напряжения
Вторичный источник напряжения электропитания
электронный аналоговый ключ
Блок-схема прибора приведена на рисунке 1.
Рис. 1. Блок-схема прибора
На вход прибора подается аналоговый сигнал синусоидального вида от внешнего источника. Усилитель напряжения усиливает этот сигнал в КU раз и далее этот сигнал поступает на вход электронного ключа. Электронный аналоговый ключ коммутирует сигнал на выход 1 или выход 2 в зависимости от состояния выхода логического блока: если сигнал выхода логического блока равен 1 то электронный ключ переключает выходной сигнал на выход 1 если равен 0 – на выход 2. На вход логического блока подается 4 сигнала a b c d в зависимости от которых решается логическое уравнение и на выходе логического блока формирует сигнал 0 или 1. Частотомер подключенный на выход усилителя напряжения измеряет частоту усиливаемого сигнала преобразуя синусоидальный сигнал в прямоугольные импульсы. Блок питания обеспечивает схему прибора напряжениями: ±15 В ±27 В – для питания усилителя напряжения электронного ключа; +9 В – для питания частотомера; +12 В - для питания логического блока; +5 В - для питания логических элементов.
Проектирование усилителя напряжения
Чтобы усилитель обеспечивал характеристики требуемые техническим заданием его необходимо разделить на три составные части: входной каскад который будет обеспечивать требуемые входные характеристики промежуточный каскад обеспечивающий необходимый коэффициент усиления с допустимой погрешностью и выходной каскад который будет задавать требуемые выходные характеристики (допустимое значение выходного напряжения выходное сопротивление).
Коэффициент усиления по напряжению равен:
Выберем следующие значения коэффициента усиления для различных частей усилителя:
Общий коэффициент усиления :
Следовательно коэффициент усиления промежуточной части :
Проектирование входной части усилителя
В качестве операционного усилителя используется К140УД26.
Параметры этой микросхемы представлены в приложении А.
Для расчета входной части возьмем схему неинвертирующего включения операционного усилителя представленную на рисунке 2 так как она позволяет получить значение входного сопротивления с погрешностью не выше заданной обеспечивает достаточную точность и стабильность коэффициента усиления.
Рис. 2. Входной каскад усилителя напряжения
Рис. 3. Эквивалентная схема входного каскада
Зададим для входной части коэффициент усиления равный 4 тогда: R1=4кОм R2=16кОм R3=1МОм R4=4МОм.
Так как усилитель неинвертирующий то коэффициент усиления равен
Для расчета схемы построим амплитудно-частотную характеристику по известной частоте единичного усиления и наклону асимптоты (20 дбдек)
Рис. 4. ЛАЧХ операционного усилителя К140УД26
Определим коэффициент усиления в верхней и нижней границе частотного диапазона (170-4000)Гц:
Найдем коэффициент обратной связи (ОС) по формуле:
Подставляем численные значения:
Найдем входное сопротивление усилителя на верхней и нижней частотах:
Погрешность входного сопротивления:
Найдем коэффициенты усиления на верхней и нижней частотах:
Погрешность коэффициента усиления в полосе рабочих частот:
Коэффициент частотных искажений Мвх.:
Проектирование фильтра.
Выбираем фильтр полосно-пропускающий:
Рис. 5 Фильтр полосно-пропускающий.
Выбираем следующие значения номиналов резисторов и конденсаторов:
R5=510 Ом; R6=5100 Ом; С1=187 мкФ; С2=15 нФ.
Вычисляем значение коэффициента усиления фильтра:
Рассчитываем значения частоты среза:
Проектирование промежуточной части усилителя
Рис. 6. Промежуточная часть усилителя
Для ОУ К140УД26 минимальное сопротивление нагрузки 2 кОм.
Для того чтобы обеспечить общий коэффициент усиления промежуточной части: зададим следующие значения коэффициентов усиления каскадов:
Исходя из этих условий подберем резисторы.
Коэффициенты усиления для первого каскада:
Коэффициенты усиления для второго каскада:
Коэффициенты усиления для третьего каскада:
Проектирование выходной части усилительного каскада
В качестве операционного усилителя используется 1408УД1.
Параметры этой микросхемы представлены в приложении Б.
Для расчета выходной части возьмем схему инвертирующего включения операционного усилителя представленную на рисунке 7.
Рис. 7. Выходной каскад усилителя напряжения
Рис. 8. Эквивалентная схема выходного каскада
Зададим для выходной части коэффициент усиления равный 4 тогда: R16=825Ом R17=33кОм R18=R16R17=665Ом.
Так как усилитель инвертирующий то коэффициент усиления равен
Рис. 9. ЛАЧХ операционного усилителя К1408УД1
Найдем выходное сопротивление усилителя на верхней и нижней частотах:
Коэффициент частотных искажений Мвых.:
Рассчитаем результирующий коэффициент частотных искажений М по формуле:
Номиналы всех резисторов и емкостей выбранных в измерительном усилителе соответствуют стандартным рядам значений сопротивлений и емкостей: E24 E48 E192.
Расчет логической части
Логическая часть должна обеспечить коммутацию измерительного усилителя напряжение с входом 1 если выполняется логическое уравнение если оно не выполняется то со входом 2.
Логическая часть состоит:
)Делителей напряжения
Расчет логического блока
Логический блок данного прибора решает логическое уравнение вида:
Составляем схему логического блока который будет решать это уравнение.
Рис. 10. Логический блок
Цифровую часть можно построить на ЛЭ семейства ТТЛ для используемых серий микросхем данного семейства низкий уровень имеет напряжение не более 04 В а высокий - более 24 В. На каждый вход логического блока ставим делитель напряжения для того чтобы получить на входе напряжение 24 В.
По справочнику подбираем микросхемы подходящей серии. В качестве элемента И-НЕ используется 4 элемента 2-И-НЕ микросхемы К155ЛА3.
Характеристики микросхемы К155ЛА3:
U0вых = не более 04 В
U1вых = не менее 24 В
I0вх = не более -16 мА
I1вх = не более 004 мА
t01зд.р. = не более 22 нс
t10зд.р. = не более 15 нс
I1пот = не более 8 мА
I0пот = не более 12 мА
Расчет делителя напряжения
Нужно спроектировать делитель напряжения для сигналов abcd. Уровни логической единицы этих сигналов 12В.
Для правильной работы микросхем К155ЛА3 использованных в логическом блоке нам надо иметь напряжения U = 24 В или более (но не более 5 В).
Рис. 11. Делитель напряжения
На вход подаётся напряжение Uвх= 12 В то напряжение на выходе будет сниматься с резистора R19 и будет равно Uвых= 5 В;
Возьмём общее сопротивление резисторов равным 100 кОм (R19 + R20 =100 кОм) тогда ток протекающий через все сопротивления при входном напряжении будет равен:
Падение напряжения на резисторе R20 равно U2 = 5 В тогда падение напряжения на резисторе R19 равно U1 = 12-5 = 7В
Исходя из падений напряжений на каждом резисторе найдём номиналы этих резисторов:
Выберем номинал резистора R19 = R21 = R23 = R25 из ряда Е192 номинал: 583 кОм;
Выберем номинал резистора R20 = R22 = R24 = R26 из ряда Е192 номинал: 417 кОм;
Подобный делитель следует поставить для всех сигналов abcd.
Электронный аналоговый ключ
Электронные аналоговые ключи широко используются в электронике для осуществления передачи аналоговой информации от одного блока к другим.
Основными параметрами ключа являются
Iком- коммутирующий ток т.е. ток протекающий по открытому каналу ключа;
Uком – коммутируемое напряжение т.е. максимально допустимое напряжение прикладываемое между входом и выходом аналогового ключа;
Rотк – сопротивление ключа в открытом состоянии;
tвкл – время переключения ключа.
Исходя из параметров разрабатываемого прибора применяем микросхему аналогового ключа КР590КН9 который имеет следующие характеристики: tвкл.=500нс;
На рисунке представлены схемное обозначение и упрощенная физическая модель микросхемы КР590КН9.
Рис. 12. Физическая модель
Рис. 13. Условное обозначение
Рис. 14. Структурная схема
Пока на вход Uупр подается сигнал низкого уровня КМОП-транзистор закрыт сопротивление канала высокое при подачи на вход напряжение высокого уровня то транзистор открывается сопротивление понижается и ток утечки течет через него.
На входы 4 и 5 подаются входные аналоговые сигналы которые снимаются с выходов 3 и 6 соответственно. На входы 10 и 15 подаются сигналы управления ключами. К выводам 11 и 13 подводятся напряжения питания ±15 В соответственно. Вывод 14 подключается к общему приводу схемы прибора.
Схема включения ключа:
Рис. 15. Схема включения ключа
Проектирование частотомера
Необходимо разработать частотомер измеряющий частоту в полосе заданных частот (170 4000 Гц) с погрешностью в 1 Гц. Действие частотомера основано на подсчете числа импульсов в течение определенного образцового интервала времени длительностью 1с. Синусоидальный сигнал с выхода преобразователя ток-напряжение подается на вход формирователя импульсов на выходе которого формируются электрические колебания прямоугольной формы соответствующие частоте входного сигнала. Генератор образцовой частоты вырабатывает импульсы частотой 1 Гц.
Структурная схема построения цифрового частотомера:
Рис.16. Структурная схема частотомера
) Формирователь импульсного напряжения.
Рис. 17. Формирователь импульсного напряжения
Усилитель-ограничитель предназначен для преобразования аналогового сигнала в цифровой. Операционный усилитель К140УД26 с включенными в цепь обратной связи диодом и стабилитроном. Диод КД522А убирает отрицательную полуволну а стабилитрон Д809 ограничивает положительную R27=2 кОм. Сопротивление R25 поставлено в качестве дополнительной нагрузки операционного усилителя для предотвращения его перегорания так как параллельное соединение диода и стабилитрона может не обеспечить рабочей нагрузки операционного усилителя. DD5.1 - это элемент микросхемы К561ТЛ1 с передаточной характеристикой триггера Шмитта преобразует сигнал в прямоугольные импульсы используется в качестве порогового устройства реагирующего на определенный уровень входного сигнала вне зависимости от скорости его изменения. На выходе преобразователя формы сигнала подключен инвертор для обострения фронтов импульсов.
Рис. 18 Временные диаграммы.
На рисунке 18 представлены сигналы на входе после усилителя и после триггера Шмитта.
) Генератор прямоугольных сигналов частотой 1 Гц. Основан на микросхеме К176ИЕ5 содержащей кварцевый генератор с внешним резонатором на 32768 Гц и подключенным к нему девятиразрядным делителем частоты и шестиразрядный делитель частоты. Схема включения микросхемы приведена на рис 19.
Рис.19. Типовая схема включения микросхемы К176ИЕ5
К выводам Z и Z подключаются кварцевый резонатор резисторы R1 и R2 конденсаторы С1 и С2. Сигнал с частотой 32768 Гц поступает на вход девятиразрядного двоичного делителя частоты. С его выхода 9 сигнал с частотой 64 Гц может быть подан на вход 10 шестиразрядного делителя тогда на выходе 14 пятого разряда этого делителя формируется частота 2 Гц на выходе 15 шестого разряда – 1 Гц. Конденсаторы С10 и С11 служат для точной установки частоты кварцевого генератора. Ёмкость первого из них может находиться в пределах от единиц до ста пикофарад ёмкость второго - 30 100 пф. При увеличении ёмкости конденсаторов частота генерации уменьшается. Сопротивление резистора R29 может находиться в пределах 4.7 68 МОм однако при его значении менее 10 МОм возбуждаются не все кварцевые резонаторы. Характеристики К176ИЕ5:
) В данном проекте делители частоты не используются т. к. генератор образцовой частоты реализует на выходе частоту = 1 Гц.
) Схема управления реализована на микросхеме К555ИЕ5которая состоит из счетного триггера (вход С1 и выход Q0) работающего по mod2 (делящего сигнал на 2) и трех последовательно соединенных триггеров (вход С2) работающих по mod8 с асинхронной потенциальной установкой нулевого состояния значением сигнала R=R1*R2. При объединении выхода Q0 микросхемы со входом С2 получается 4-х разрядный двоичный счетчик считающий до 16. Счет производится по положительному фронту входного сигнала С1 и С2.
Рис. 20. Схема управления
) Схема индикации состоит из счетчика-дешифратора К176ИЕ4 и индикатора ИЖЦ5-48.
В частотомере используется 4 микросхемы К176ИЕ4 т.к. разрядность цифрового индикатора частоты по техническому заданию =4.
Рис. 21. Счетчик-дешифратор и индикатор
) Схема сбросов. Предназначена для подачи на вход R счетчика-дешифратора индикатора кратковременных импульсов для обнуления счетчика и сброса индикатора. Время разряда конденсатора должно быть гораздо меньше по сравнению с величиной 1fв =14000=000025с. Зададим = 0000002с так как =R26C5 (R26 возьмем 2 кОм) тогда С5=1 нФ.
Рис. 22. Схема сброса
Расчет блока питания
Определим структуру источника питания. Он должен содержать силовой стандартный трансформаторрассчитанный на работу от промышленной сети переменного тока напряжением равным 220В±10% частотой 50 Гц выпрямители для получения постоянных напряжений необходимых для работы интегральных стабилизаторов которые выдают необходимый набор питающих напряжений:
±15 В – для преобразователя ток-напряжение и электронного аналогового ключа;
±27 В – для преобразователя ток-напряжение;
+5 В и +9В – для частотомера;
+12 В – для логического блока.
Ниже приведена таблица энергопотребления всех используемых блоков.
Напряжение питания В
Для 5В: I потр. = 28253мА Р = 141265 мВт; для 15В: I потр. = 343 мА Р = 5145 мВт; для 9В: I потр. = 0028 мА Р = 0252 мВт
Исходя из этих параметров выберем трансформатор ТАН 14-127220-50: ШЛ 20×25; 127220–50 мощностью 50 Вт с номинальным током во вторичных обмотках: 014; 0185 и 105 А. На рис. 23 представлена структурная схема трансформатора рассчитанная на подключение к сети напряжением 220 В. Это напряжение подается на выводы 1 и 5.
Рис. 23. Структурная схема трансформатора
В качестве выпрямителя будем использовать диодный мост КД208А.
Для стабилизации напряжений питания использованы следующие элементы:
Uпит1 = +27 В – микросхема КР1157ЕН2701А;
Uпит2 = –27 В – микросхема 79
Uпит3 = +15 В – микросхема К142ЕН8В;
Uпит4 = -15 В – микросхема 79
Uпит1 = +12 В – микросхема К142ЕН8Д;
Uпит1 = +9 В – микросхема К142ЕН8А;
Uпит1 = +5 В – микросхема К142ЕН5А.
Номиналы конденсаторов C3=C6=C8=C12=C14C16=C18 задаются по 10 мкФ а конденсаторов C4=C7=C9=C13=C15=C17=C19 по 01 мкФ.
FU1 - Предохранитель ADAGIO 12460 A.
Схема блока питания представлена на рисунке 24.
Рис. 24. Блок питания
В представленной курсовой работе спроектировали электронное устройство содержащее усилитель напряжения логический блок управляющий электронным ключом который коммутирует выход преобразователя на два выхода (выход 1 и выход 2). Устройство содержит измеритель частоты преобразованного сигнала и источник питания от промышленной сети переменного тока напряжением равным 220В±10% частотой 50 Гц.
В схеме усилителя напряжения использованы быстродействующие прецизионные операционные усилители К140 УД26 с низким уровнем шумов и малым смещением нуля что обеспечивает низкую погрешность. А также высоковольтный операционный усилитель К1408УД1 который позволяет обеспечить выходное напряжение равное 18В.
В частотомере использованы микросхемы высокой степени интеграции: генератор совмещенный с делителем частоты К176ИЕ5 и декадный счетчик совмещенный с дешифратором К176ИЕ4.
В источнике питания использован трансформатор ТАН 14-127220-50 мостовой диодный блок КД208А и интегральные стабилизаторы серии 142 и 79L.
Список использованной литературы
Н.Н. Акимов Е.П. Ващуков. Резисторы конденсаторы трансформаторы дроссели коммутирующие устройства РЭА: Справочник – Минск «Беларусь» 1994;
В.Г. Гусев Ю.М. Гусев. Электроника и микропроцессорная техника: Учебник для вузов – М.: Высшая школа 2004;
В.Г. Гусев А.В. Мулик. Аналоговые измерительные устройства: Учебное пособие – Уфа: УГАТУ1996;
С.В. Якубовский Л.И. Ниссельсон и др. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник – М.: Радио и связь 1990;
В.Л. Шило. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Радио и связь 1987.
В.С. Гутников. Интегральная электроника в измерительных устройствах. – 2-е изд. перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние 1988
Т.В. Мирина Н.В. Мирин. Функциональные электронные узлы измерительных и диагностических систем: учебное пособие - Уфа: Уфимский государственный авиационный технический университет 2011
Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств. - М.: Издательский дом "Додэка-XXI" 2005
0УД26 - широкополосный прецизионный усилитель со сверхнизким значением входного напряжения шума и высоким коэффициентом усиления напряжения. Внутренняя частотная коррекция отсутствует. Предназначен для построения малошумящих широкополосных схем с большим коэффициентом усиления. Корпус К140УД26 типа 3101.8-1 КР140УД26 - типа 2108.8-1.
Предельно допустимые режимы эксплуатации
Входное синфазное напряжение
Сопротивление нагрузки
Температура окружающей среды
Операционный усилитель 1408УД1
МикросхемаК176ИЕ5 содержит кварцевый генератор с внешним резонатором на 32768 Гц и подключенным к нему девятиразрядным делителем частоты и шестиразрядный делитель частоты структура микросхемы приведена на рис 184 (а) Типовая схема включения микросхемы приведена на рис 184 (б) К выводам Z иZподключаются кварцевый резонатор резисторы R1 и R2 конденсаторы С1 и С2 Выходной сигнал кварцевого генератора может быть проконтролирован на выходах К и R Сигнал с частотой 32768 Гц поступает на вход девятиразрядного двоичного делителя частоты с его выхода 9 сигнал с частотой 64 Гц может быть подан на вход 10 шестиразрядного делителя На выходе 14 пятого разряда этого делителя формируется частота 2 Гц на выходе 15 шестого разряда - 1 Гц. Сигнал с частотой 64 Гц может использоваться для подключения жидкокристаллических индикаторов к выходам микросхем К176ИЕЗ и К176ИЕ4
Вход R служит для сброса триггеров второго делителя и установки исходной фазы колебаний на выходах микросхемы. При подаче
лог. 1 на вход R на выходах 14 и 15 - лог. 0 после снятия лог. 1 на этих выходах появляются импульсы с соответствующей частотой спад пер-вого импульса на выходе 15 происходит через 1 с после снятия лог. 1.
При подаче лог. 1 на вход S происходит установка всех триггеров второго делителя в состояние 1 после снятия лог. 1 с этого входа спад первого импульса на выходах 14 и 15 происходит практически сразу. Обычно вход S постоянно подключают к общему проводу.
Конденсаторы С1 и С2 служат для точной установки частоты кварцевого генератора. Емкость первого из них может находиться в пределах от единиц до ста пикофарад емкость второго - З0 100 пф. При увеличении ёмкости конденсаторов частота генерации уменьшается. Точную установку частоты удобнее производить при помощи подстроечных конденсаторов подключенных параллельно С1 и C2. При этом конденсатором подключенным параллельно С2 осуществляют грубую настройку подключенным параллельно С1 - точную.
Сопротивление резистора R 1 может находиться в пределах 47 68 МОм однако при его значении менее 10 МОм возбуждаются не все кварцевые резонаторы.
Микросхемы стабилизаторов напряжения
КР142ЕН5 КР142ЕН8 КР142ЕН11.КР142ЕН12
стабилизатор отрицательного напряжения
ТРАНСФОРМАТОР ТАН-14-127220-50
Ток первичной обмотки:05029 А
Таб.1. Электрические параметры трансформатора ТAН14
Трансформаторы ТAН14 на 220 В выпускаются начиная с 1979 г. они имеют одну первичную обмотку и такую же нумерацию выводов как у трансформаторов на 127220 В.
Рис2. Электрическая принципиальная схема анодно-накального трансформатора ТAН14 на 50 Гц 220 В
В трансформаторах ТAН14 возможно последовательное и параллельное согласное соединение вторичных обмоток. Накальные обмотки можно соединять параллельно для увеличения тока накала.

моя курсовая.DOC

Операционный усилитель (ОУ) - это усилитель электрических сигналов предназначенный для выполнения различных операций над аналоговыми величинами при работе в схеме с отрицательной обратной связью.
Проектируемый усилитель имеет непосредственные связи и строится на базе интегральных ОУ. Особенностью проектирования аналоговых электронных устройств является то что одинаково правомерны различные подходы и разная последовательность проведения операций расчета. При этом требуемые характеристики могут быть получены при использовании различных структурных схем а также при других параметрах элементов в идентичных схемах.
Основной тенденцией в проектировании современных электронных устройств является широкое использование типовых электронных функциональных микроузлов - интегральных микросхем. Когда заданные в технических условиях параметры и характеристики невозможно обеспечить с помощью интегральных микросхем следует дополнить их схемами выполненными на дискретных компонентах. Экономически целесообразным может оказаться разработка специальных микросхем частного применения которые дадут возможность получить требуемых характеристики преобразования.
Задание на курсовой проект
Разработать электронное устройство содержащее измерительный усилитель напряжения с фильтрами высокой и низкой частоты; устройство для измерения частоты выходного сигнала усиливаемого усилителем; логический блок управления; вторичный источник напряжения питания разработанного устройства.
Электронный усилитель напряжения через устройство коммутации управляемое заданным логическим уравнением подключается к одному из двух независимых приемников сигнала (нагрузки).
Подготовить минимальный и достаточный комплект технической документации в соответствии с ЕСКД. Технические условия приведены в задании на курсовую работу.
Пояснительная записка:
В пояснительной записке должны быть отражены следующие пункты:
- описание структурной схемы разработанного электронного устройства;
- описание принципа выбора и расчета функциональных блоков разработанной принципиальной схемы. Рассчитанные номиналы компонентов должны быть выбраны из стандартных рядов;
- список использованной литературы;
- приложения (технические характеристики и схемы включения используемых микросхем).
Графический материал:
- структурная схема устройства;
- принципиальная схема устройства;
- чертеж печатной платы;
- чертеж монтажной платы.
Все чертежи выполняются на листах подходящего формата (в зависимости от размера чертежа)
Максимальное входное напряжение мкВ
Входное сопротивление в полосе рабочих частот *100кОм
Погрешность входного сопротивления не более %
Нижняя граница диапазона частот усилителя Гц
Верхняя граница диапазона частот усилителя Гц
Максимальное выходное напряжение В
Погрешность коэффициента усиления в полосе рабочих частот не более %
Максимальное допустимое выходное сопротивление усилителя Ом
Приведенный температурный дрейф нуля не более *10мкВград
Рабочий диапазон температур °C
Разрядность цифрового индикатора частоты
Время индикации частоты с
Логическое уравнение
Уровни напряжений a b c d В
Прибор состоит из 5 основных блоков:
Электронный усилитель электрического напряжения
Вторичный источник напряжения электропитания
электронный аналоговый ключ
Блок-схема прибора приведена на рисунке 1.
Рис. 1. Блок-схема прибора
На вход прибора подается аналоговый сигнал синусоидального вида от внешнего источника. Усилитель напряжения усиливает этот сигнал в КU раз и далее этот сигнал поступает на вход электронного ключа. Электронный аналоговый ключ коммутирует сигнал на выход 1 или выход 2 в зависимости от состояния выхода логического блока: если сигнал выхода логического блока равен 1 то электронный ключ переключает выходной сигнал на выход 1 если равен 0 – на выход 2. На вход логического блока подается 4 сигнала a b c d в зависимости от которых решается логическое уравнение и на выходе логического блока формирует сигнал 0 или 1. Частотомер подключенный на выход усилителя напряжения измеряет частоту усиливаемого сигнала преобразуя синусоидальный сигнал в прямоугольные импульсы. Блок питания обеспечивает схему прибора напряжениями: ±15 В ±27 В – для питания усилителя напряжения электронного ключа; +9 В – для питания частотомера; +12 В - для питания логического блока; +5 В - для питания логических элементов.
Проектирование усилителя напряжения
Чтобы усилитель обеспечивал характеристики требуемые техническим заданием его необходимо разделить на три составные части: входной каскад который будет обеспечивать требуемые входные характеристики промежуточный каскад обеспечивающий необходимый коэффициент усиления с допустимой погрешностью и выходной каскад который будет задавать требуемые выходные характеристики (допустимое значение выходного напряжения выходное сопротивление).
Коэффициент усиления по напряжению равен:
Выберем следующие значения коэффициента усиления для различных частей усилителя:
Общий коэффициент усиления :
Следовательно коэффициент усиления промежуточной части :
Проектирование входной части усилителя
В качестве операционного усилителя используется К140УД26.
Параметры этой микросхемы представлены в приложении А.
Для расчета входной части возьмем схему неинвертирующего включения операционного усилителя представленную на рисунке 2 так как она позволяет получить значение входного сопротивления с погрешностью не выше заданной обеспечивает достаточную точность и стабильность коэффициента усиления.
Рис. 2. Входной каскад усилителя напряжения
Рис. 3. Эквивалентная схема входного каскада
Зададим для входной части коэффициент усиления равный 4 тогда: R1=4кОм R2=16кОм R3=1МОм R4=4МОм.
Так как усилитель неинвертирующий то коэффициент усиления равен
Для расчета схемы построим амплитудно-частотную характеристику по известной частоте единичного усиления и наклону асимптоты (20 дбдек)
Рис. 4. ЛАЧХ операционного усилителя К140УД26
Определим коэффициент усиления в верхней и нижней границе частотного диапазона (170-4000)Гц:
Найдем коэффициент обратной связи (ОС) по формуле:
Подставляем численные значения:
Найдем входное сопротивление усилителя на верхней и нижней частотах:
Погрешность входного сопротивления:
Найдем коэффициенты усиления на верхней и нижней частотах:
Погрешность коэффициента усиления в полосе рабочих частот:
Коэффициент частотных искажений Мвх.:
Проектирование фильтра.
Выбираем фильтр полосно-пропускающий:
Рис. 5 Фильтр полосно-пропускающий.
Выбираем следующие значения номиналов резисторов и конденсаторов:
R5=510 Ом; R6=5100 Ом; С1=187 мкФ; С2=15 нФ.
Вычисляем значение коэффициента усиления фильтра:
Рассчитываем значения частоты среза:
Проектирование промежуточной части усилителя
Рис. 6. Промежуточная часть усилителя
Для ОУ К140УД26 минимальное сопротивление нагрузки 2 кОм.
Для того чтобы обеспечить общий коэффициент усиления промежуточной части: зададим следующие значения коэффициентов усиления каскадов:
Исходя из этих условий подберем резисторы.
Коэффициенты усиления для первого каскада:
Коэффициенты усиления для второго каскада:
Коэффициенты усиления для третьего каскада:
Проектирование выходной части усилительного каскада
В качестве операционного усилителя используется 1408УД1.
Параметры этой микросхемы представлены в приложении Б.
Для расчета выходной части возьмем схему инвертирующего включения операционного усилителя представленную на рисунке 7.
Рис. 7. Выходной каскад усилителя напряжения
Рис. 8. Эквивалентная схема выходного каскада
Зададим для выходной части коэффициент усиления равный 4 тогда: R16=825Ом R17=33кОм R18=R16R17=665Ом.
Так как усилитель инвертирующий то коэффициент усиления равен
Рис. 9. ЛАЧХ операционного усилителя К1408УД1
Найдем выходное сопротивление усилителя на верхней и нижней частотах:
Коэффициент частотных искажений Мвых.:
Рассчитаем результирующий коэффициент частотных искажений М по формуле:
Номиналы всех резисторов и емкостей выбранных в измерительном усилителе соответствуют стандартным рядам значений сопротивлений и емкостей: E24 E48 E192.Расчет логической части
Логическая часть должна обеспечить коммутацию измерительного усилителя напряжение с входом 1 если выполняется логическое уравнение если оно не выполняется то со входом 2.
Логическая часть состоит:
)Делителей напряжения
Расчет логического блока
Логический блок данного прибора решает логическое уравнение вида:
Составляем схему логического блока который будет решать это уравнение.
Рис. 10. Логический блок
Цифровую часть можно построить на ЛЭ семейства ТТЛ для используемых серий микросхем данного семейства низкий уровень имеет напряжение не более 04 В а высокий - более 24 В. На каждый вход логического блока ставим делитель напряжения для того чтобы получить на входе напряжение 24 В.
По справочнику подбираем микросхемы подходящей серии. В качестве элемента И-НЕ используется 4 элемента 2-И-НЕ микросхемы К155ЛА3.
Характеристики микросхемы К155ЛА3:
U0вых = не более 04 В
U1вых = не менее 24 В
I0вх = не более -16 мА
I1вх = не более 004 мА
t01зд.р. = не более 22 нс
t10зд.р. = не более 15 нс
I1пот = не более 8 мА
I0пот = не более 12 мА
Расчет делителя напряжения
Нужно спроектировать делитель напряжения для сигналов abcd. Уровни логической единицы этих сигналов 12В.
Для правильной работы микросхем К155ЛА3 использованных в логическом блоке нам надо иметь напряжения U = 24 В или более (но не более 5 В).
Рис. 11. Делитель напряжения
На вход подаётся напряжение Uвх= 12 В то напряжение на выходе будет сниматься с резистора R19 и будет равно Uвых= 5 В;
Возьмём общее сопротивление резисторов равным 100 кОм (R18 + R19 =100 кОм) тогда ток протекающий через все сопротивления при входном напряжении будет равен:
Падение напряжения на резисторе R19 равно U2 = 5 В тогда падение напряжения на резисторе R18 равно U1 = 12-5 = 7В
Исходя из падений напряжений на каждом резисторе найдём номиналы этих резисторов:
Выберем номинал резистора R18 = R20 = R22 = R24 из ряда Е192 номинал: 583 кОм;
Выберем номинал резистора R19 = R21 = R23 = R25 19 из ряда Е192 номинал: 417 кОм;
Подобный делитель следует поставить для всех сигналов abcd.
Электронный аналоговый ключ
Электронные аналоговые ключи широко используются в электронике для осуществления передачи аналоговой информации от одного блока к другим.
Основными параметрами ключа являются
Iком- коммутирующий ток т.е. ток протекающий по открытому каналу ключа;
Uком – коммутируемое напряжение т.е. максимально допустимое напряжение прикладываемое между входом и выходом аналогового ключа;
Rотк – сопротивление ключа в открытом состоянии;
tвкл – время переключения ключа.
Исходя из параметров разрабатываемого прибора применяем микросхему аналогового ключа КР590КН9 который имеет следующие характеристики: tвкл.=500нс;
На рисунке представлены схемное обозначение и упрощенная физическая модель микросхемы КР590КН9.
Рис. 12. Физическая модель
Рис. 13. Условное обозначение
Рис. 14. Структурная схема
Пока на вход Uупр подается сигнал низкого уровня КМОП-транзистор закрыт сопротивление канала высокое при подачи на вход напряжение высокого уровня то транзистор открывается сопротивление понижается и ток утечки течет через него.
На входы 4 и 5 подаются входные аналоговые сигналы которые снимаются с выходов 3 и 6 соответственно. На входы 10 и 15 подаются сигналы управления ключами. К выводам 11 и 13 подводятся напряжения питания ±15 В соответственно. Вывод 14 подключается к общему приводу схемы прибора.
Схема включения ключа:
Рис. 15. Схема включения ключа
Проектирование частотомера
Необходимо разработать частотомер измеряющий частоту в полосе заданных частот (170 4000 Гц) с погрешностью в 1 Гц. Действие частотомера основано на подсчете числа импульсов в течение определенного образцового интервала времени длительностью 1с. Синусоидальный сигнал с выхода преобразователя ток-напряжение подается на вход формирователя импульсов на выходе которого формируются электрические колебания прямоугольной формы соответствующие частоте входного сигнала. Генератор образцовой частоты вырабатывает импульсы частотой 1 Гц.
Структурная схема построения цифрового частотомера:
Рис.16. Структурная схема частотомера
) Формирователь импульсного напряжения.
Рис. 17. Формирователь импульсного напряжения
Усилитель-ограничитель предназначен для преобразования аналогового сигнала в цифровой. Операционный усилитель К140УД26 с включенными в цепь обратной связи диодом и стабилитроном. Диод КД522А убирает отрицательную полуволну а стабилитрон Д809 ограничивает положительную R25=2 кОм. Сопротивление R25 поставлено в качестве дополнительной нагрузки операционного усилителя для предотвращения его перегорания так как параллельное соединение диода и стабилитрона может не обеспечить рабочей нагрузки операционного усилителя. DD5.1 - это элемент микросхемы К561ТЛ1 с передаточной характеристикой триггера Шмитта преобразует сигнал в прямоугольные импульсы используется в качестве порогового устройства реагирующего на определенный уровень входного сигнала вне зависимости от скорости его изменения. На выходе преобразователя формы сигнала подключен инвертор для обострения фронтов импульсов.
Рис. 18 Временные диаграммы.
На рисунке 18 представлены сигналы на входе после усилителя и после триггера Шмитта.
) Генератор прямоугольных сигналов частотой 1 Гц. Основан на микросхеме К176ИЕ5 содержащей кварцевый генератор с внешним резонатором на 32768 Гц и подключенным к нему девятиразрядным делителем частоты и шестиразрядный делитель частоты. Схема включения микросхемы приведена на рис 19.
Рис.19. Типовая схема включения микросхемы К176ИЕ5
К выводам Z и Z подключаются кварцевый резонатор резисторы R1 и R2 конденсаторы С1 и С2. Сигнал с частотой 32768 Гц поступает на вход девятиразрядного двоичного делителя частоты. С его выхода 9 сигнал с частотой 64 Гц может быть подан на вход 10 шестиразрядного делителя тогда на выходе 14 пятого разряда этого делителя формируется частота 2 Гц на выходе 15 шестого разряда – 1 Гц. Конденсаторы С9 и С10 служат для точной установки частоты кварцевого генератора. Ёмкость первого из них может находиться в пределах от единиц до ста пикофарад ёмкость второго - 30 100 пф. При увеличении ёмкости конденсаторов частота генерации уменьшается. Сопротивление резистора R1 может находиться в пределах 4.7 68 МОм однако при его значении менее 10 МОм возбуждаются не все кварцевые резонаторы. Характеристики
) В данном проекте делители частоты не используются т. к. генератор образцовой частоты реализует на выходе частоту = 1 Гц.
) Схема управления реализована на микросхеме К555ИЕ5которая состоит из счетного триггера (вход С1 и выход Q0) работающего по mod2 (делящего сигнал на 2) и трех последовательно соединенных триггеров (вход С2) работающих по mod8 с асинхронной потенциальной установкой нулевого состояния значением сигнала R=R1*R2. При объединении выхода Q0 микросхемы со входом С2 получается 4-х разрядный двоичный счетчик считающий до 16. Счет производится по положительному фронту входного сигнала С1 и С2.
Рис. 20. Схема управления
) Схема индикации состоит из счетчика-дешифратора CD4026E (К176ИЕ4) и индикатора ИЖЦ5-48.
В частотомере используется 4 микросхемы К176ИЕ4 т.к. разрядность цифрового индикатора частоты по техническому заданию =4.
Рис. 21. Счетчик-дешифратор и индикатор
) Схема сбросов. Предназначена для подачи на вход R счетчика-дешифратора индикатора кратковременных импульсов для обнуления счетчика и сброса индикатора. Время разряда конденсатора должно быть гораздо меньше по сравнению с величиной 1fв =14000=000025с. Зададим = 0000002с так как =R26C5 (R26 возьмем 2 кОм) тогда С5=1 нФ.
Рис. 22. Схема сброса
Расчет блока питания
Определим структуру источника питания. Он должен содержать силовой стандартный трансформаторрассчитанный на работу от промышленной сети переменного тока напряжением равным 220В±10% частотой 50 Гц выпрямители для получения постоянных напряжений необходимых для работы интегральных стабилизаторов которые выдают необходимый набор питающих напряжений:
±15 В – для преобразователя ток-напряжение и электронного аналогового ключа;
±27 В – для преобразователя ток-напряжение;
+5 В и +9В – для частотомера;
+12 В – для логического блока.
Ниже приведена таблица энергопотребления всех используемых блоков.
Напряжение питания В
Для 5В: I потр. = 28253мА Р = 141265 мВт; для 15В: I потр. = 343 мА Р = 5145 мВт; для 9В: I потр. = 0028 мА Р = 0252 мВт
Исходя из этих параметров выберем трансформатор ТАН 14-127220-50: ШЛ 20×25; 127220–50 мощностью 50 Вт с номинальным током во вторичных обмотках: 014; 0185 и 105 А. На рис. 23 представлена структурная схема трансформатора рассчитанная на подключение к сети напряжением 220 В. Это напряжение подается на выводы 1 и 5.
Рис. 23. Структурная схема трансформатора
В качестве выпрямителя будем использовать диодный мост КД208А.
Для стабилизации напряжений питания использованы следующие элементы:
Uпит1 = +27 В – микросхема КР1157ЕН2701А;
Uпит2 = –27 В – микросхема 79
Uпит3 = +15 В – микросхема К142ЕН8В;
Uпит4 = -15 В – микросхема 79
Uпит1 = +12 В – микросхема К142ЕН8Д;
Uпит1 = +9 В – микросхема К142ЕН8А;
Uпит1 = +5 В – микросхема К142ЕН5А.
Номиналы конденсаторов C3=C6=C8=C12=C14C16=C18 задаются по 10 мкФ а конденсаторов C4=C7=C9=C13=C15=C17=C19 по 01 мкФ.
FU1 - Предохранитель ADAGIO 12460 A.
Схема блока питания представлена на рисунке 24.
Рис. 24. Блок питания
В представленной курсовой работе спроектировали электронное устройство содержащее усилитель напряжения логический блок управляющий электронным ключом который коммутирует выход преобразователя на два выхода (выход 1 и выход 2). Устройство содержит измеритель частоты преобразованного сигнала и источник питания от промышленной сети переменного тока напряжением равным 220В±10% частотой 50 Гц.
В схеме усилителя напряжения использованы быстродействующие прецизионные операционные усилители К140 УД26 с низким уровнем шумов и малым смещением нуля что обеспечивает низкую погрешность. А также высоковольтный операционный усилитель К1408УД1 который позволяет обеспечить выходное напряжение равное 18В.
В частотомере использованы микросхемы высокой степени интеграции: генератор совмещенный с делителем частоты (К176ИЕ5) и декадный счетчик совмещенный с дешифратором (К176ИЕ4).
В источнике питания использован трансформатор ТАН 14-127220-50 мостовой диодный блок КД208А и интегральные стабилизаторы серии 142 и 79L.
Список использованной литературы
Н.Н. Акимов Е.П. Ващуков. Резисторы конденсаторы трансформаторы дроссели коммутирующие устройства РЭА: Справочник – Минск «Беларусь» 1994;
В.Г. Гусев Ю.М. Гусев. Электроника и микропроцессорная техника: Учебник для вузов – М.: Высшая школа 2004;
В.Г. Гусев А.В. Мулик. Аналоговые измерительные устройства: Учебное пособие – Уфа: УГАТУ1996;
С.В. Якубовский Л.И. Ниссельсон и др. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник – М.: Радио и связь 1990;
В.Л. Шило. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Радио и связь 1987.
В.С. Гутников. Интегральная электроника в измерительных устройствах. – 2-е изд. перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние 1988
Т.В. Мирина Н.В. Мирин. Функциональные электронные узлы измерительных и диагностических систем: учебное пособие - Уфа: Уфимский государственный авиационный технический университет 2011
Предельно допустимые режимы эксплуатации
Входное синфазное напряжение
Сопротивление нагрузки
Температура окружающей среды

печатка.cdw

принцип.cdw

Обозначение на чертеже
Питание для цифровых микросхем

неинвертирующая схема.cdw

принцип11.cdw

Обозначение на чертеже
Измерительный услитель с частотомером
Схема принципиальная
Питание для цифровых микросхем