Справочное пособие - микросхемы и их применение (1086445), страница 15
Текст из файла (страница 15)
При этом коэффициент нелинейныхискажений достигает 10 %.Важное достоинство обеих усилительных микросхем — сравнительно низкий уровень шума. Приведенноеко входу напряжение шума у микросхемы К504УН1 не превышает 3 мкВ, a v микпо-схемы К504УН2-10 мкВ.Напряжение питания микросхем от — 6 В до —18 В.Согласованные пары полевых транзисторов предназначены в основном для использования во входныхустройствах малошумящих дифференциальных и операционных усилителей. Двенадцать модификаций четырехмикросхем имеют разную крутизну (от 0,3 мА/В для К504НТ1А до 5 мА/В для К504НТ2В) и разный начальныйток стока.
Входная и проходная емкости не превышают у микросхем К504НТ1 и К504НТ2 соответственно 6 и 2пФ. Напряжение отсечки для всех транзисторов не более 4,5 В, а максимальное напряжение сток — исток 10 В±10%. Коэффициент шума не более 2 дБ. Граничная частота усиления по мощности для всей совокупностимодификаций составляет от 25 до 350 МГц.2.7. МИКРОСХЕМЫ ВТОРИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯНесомненный интерес для радиолюбителей и специалистов представляют микросхемы серий К181, К142,К278, К286, К299. Они предназначены для использования во вторичных источниках питания для стабилизациинапряжения. Такие устройства позволяют, в частности, по-новому осуществить электропитание сложныхустройств с нестабилизированными источниками постоянного тока за счет применения индивидуальныхстабилизаторов для отдельных блоков и каскадов.Рис.
2.28. Микросхема К181ЕН1Микросхема К181ЕН1 (рис. 2.28) серии К181 выполнена по схеме с последовательным включениемрегулирующего элемента. Основные каскады стабилизатора — составной регулирующий транзистор (Тв, Т7),симметричный дифференциальный усилитель (TS) Тд) и источник опорного напряжения, включающий в себястабилитрон Дз и эмиттерный повторитель на транзисторе Ts.Микросхема К181ЕН1 работает при нестабильном входном напряжении 9 — 20 В, обеспечиваястабилизированное выходное напряжение 3 — 15 В. Максимальный ток нагрузки не должен превышать 150мА. Коэффициент нестабильности по напряжению 7-103.Серия К142 состоит из семи микросхем, пять из которых представляют собой различные сочетания четырехдиодов.Рис. 2.29.
Стабилизатор напряжения на микросхеме К142ЕН1 Рис. 2.30. Микросхема К299ЕВ1Микросхемы К142ЕН1 и К142ЕН2 — регулируемые стабилизаторы напряжения. Каждую микросхемувыпускают в четырех модификациях. Среди них стабилизаторы с коэффициентом нестабильности понапряжению 0,1; 0,3 или 0,5 %, с коэффициентом нестабильности по току 0,2; 0,5; 1 и 2 %. Нижний пределдиапазона регулировки напряжения 3 или 12 В, а верхний 12 или 30 В. Пример построения стабилизаторанапряжения на микросхеме К142ЕН1 приведен на рис. 2.29.Микросхемы серии К278 обеспечивают при выходном напряжении 12 В и выходном токе 2,5 Акоэффициент пульсации менее 0,012.Серия К299 предназначена для создания выпрямителей с умножением напряжения. Выходное напряжение2000 — 2400 В.
Выходной ток 200 мкА. На рис. 2.30 приведена схема выпрямительной микросхемы К299ЕВ1,2.8. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИОсобого внимания среди выпускаемых промышленностью микросхем заслуживают операционныеусилители (ОУ) серий К140 К153, К284, К544, К553, К710, К740 и др. Интегральные ОУ позволяютосуществить до сотни различных схем включения и использовать одну и ту же микросхему для созданияусилителей ВЧ, ПЧ, НЧ, преобразователей, генераторов, детекторов, компараторов, активных фильтров и др.Состав наиболее распространенных серий ОУ и основные параметры микросхем приведены в табл.
2.7.За последние годы значительно расширена номенклатура и повышено качество как ОУ общего применения,так и микромощных, быстродействующих, прецизионных и других ОУ. Благодаря совершенствованиютехнологии и развитию схемотехники достигнуто повышение коэффициента усиления и коэффициентаподавления синфазного сигнала, расширен частотный диапазон, повышено быстродействие и входноесопротивление, уменьшены входные токи и их разности, обеспечена защита выходных каскадов млогих ОУ отперегрузки при коротком замыкании в нагрузке.В современных ОУ широко применяют супер-|3-транзисторы (Р — несколько тысяч), двухэмиттерныетранзисторы, полевые транзисторы, двухколлекторные боковые р-n-р транзисторы, являющиеся эквивалентамивысокоомных генераторов стабильного тока с малыми токами эмиттера, и др.На рис.
2.31 приведены некоторые варианты применения различных ОУ.Рассмотрение схемотехнических особенностей ОУ проведем на примере микросхем К140УД1 и К140УД7.Микросхема К140УД1 представляет собой широкополосный операционный усилитель, принципиальнаясхема которого показана на рис. 2.32,а.Усилитель состоит из входного и промежуточного дифференциальных усилительных каскадов, каскадасмещения уровня и выходного каскада. Он имеет два входа (инвертирующий — вывод 9 и неинвертирующий— вывод 10} и один выход (вывод 5).
Напряжение питания подают на выводы 1 и 7 (соответственно — Еп и+Еп). Вывод 4 — общий, а остальные используют для контроля режима или подключения внешних элементов взависимости от конкретного применения микросхемы.Таблица 2.7Операционн,KДU /дTIвх, НАK', тыс. ОС.Сф Uсм, МВ , смыйдБмкВ/°Сусилитель140УД1А0,9607205000140УД1Б140УД214СУД5А2350,8; 2608060757202045140УД5Б1,4;3804,55140УД6А140УД6В140УД7140УД8А140УД8Б140УД9140УД10140УД11140УД12140УД13140УД14153УД1153УД2153УДЗ153УД4153УД5А153УД5Б153УД67050505050355025500,012020502551000100050807070646480807070ПО85657080701101008058420—541050,05255251,51,5220—62010015—.———2030201550510158000700800;10003600;510030502000,20,23502505007,50,5260050020040010010075284УД1А284УД1Б284УД1В284УД2544УД1А544УД1Б544УД1В544УД2А544УД2Б544УД2В553УД1А553УД1Б553УД1В553УД2710УД1740УД1А740УД1Б740УД2740УДЗ20202055020202010201510252041512200,470706040646464707070————7065656560101010202050503050507,57,527,577,52,5510505010060020—————————5030—3020111100,15110,10,511500200020015004001500——8000ДIвх,нАRвхкОмfт.
МГц Uип вIпот,мА1000456,34,220002002004300150; 10052812,612,66; 128165; 10150010146; 125; 101015500,150,151005030030,20,22502005015020201520001000400——3001000.——5000030000100300—200100010000,7151515151512,615—3-М6.5155-4-1815151561515152,82,82,8558880,0320,6633,60,73,53,53————0,050,50,50,10,5150060050500150500——3000500050005000200000100000010000001000000———————200100100100—444—111———————1———599961515151515151515151561515156,32,52,52,52,53,53,53,5777766660,74,54,54,50,815150,30,010,51110,70,1740УД4740УД55020707087,520150050500153002000111515362,8Рис.
2.31. Варианты применения микросхем ОУ:а — источник опорного напряжения с плавной регулировкой выходного напряжения намикросхеме К544УД1; б — микрофонный усилитель на микросхеме К153УД1А; в — усилительмощности (50 Вт) на микросхеме К140УД7Входной каскад выполнен по дифференциальной схеме на транзисторах Т1 и Т2, в общую эмиттерную цепькоторых включен то-костабилизирующий двухполюсник с большим внутренним сопротивлением натранзисторе Т3 с термокомпенсирующим диодом (транзистор Т6 в диодном включении) в цепи базы. Основноеназначение входного каскада операционного усилителя — большое усиление дифференциального сигнала примаксимально возможном подавлении синфазной помехи.Выходной сигнал первого дифференциального каскада микросхемы снимается с дифференциального выхода(резисторы RI и R2) и подается на второй дифференциальный каскад на транзисторах Т4 и Т5.
Так как требованияпо подавлению синфазной помехи в этом каскаде ниже, чем в первом, вместо токостабилизирующего элементав эмиттерной цепи использован резистор. Различие дифференциальных каскадов заключается также вотсутствии рези-стивной нагрузки в цепи коллектора транзистора 74, в которой нет необходимости припереходе от симметричного входа к несимметричному выходу. Так как выходное напряжение каждогодифференциального каскада содержит не только полезный сигнал, но и постоянную составляющую напряженияколлектор — база транзистора, на коллекторе транзистора Т5 относительно «земли» имеется постоянноенапряжение. Его необходимо нейтрализовать, сохранив передачу полезного сигнала, причем использованиеразделительного конденсатора недопустимо, поскольку ОУ является усилителем постоянного тока.
Длярешения этой задачи перед выходным каскадом помещен каскад смещения уровня на транзисторах Т7 и Ts.Смещение уровня происходит на резисторе R9 вследствие протекания через него коллекторного токатранзистора Т8, который использован в качестве генератора стабильного тока. Так как резистор Rg исопротивление коллекторного перехода транзистора Т& образуют делитель с большим сопротивлением нижнего(транзисторного) плеча, сигнал почти без затухания поступает на базу транзистора Т9 выходного каскада.Компенсацию температурного дрейфа тока коллектора транзистора Т$ обеспечивает транзистор TQ.Выходной каскад ОУ на транзисторе Г9 выполнен по схеме эмиттерного повторителя.
Он предназначен дляусиления по мощности. Повышению усилении способствует положительная обратная связь за счет передачичасти выходного напряжении с делителя R10 — R12 на эмиттер транзистора T8. Часть сигнала синфазной помехи,которая просачивается на выход усилителя, по цепи обратной связи воздействует на базу транзисгорз T3,ослабляя действие помехи. Включенный между базами транзисторов Т-; и Тэ диод Д1 предназначен длядополнительного отбора тока при коротком замыкании на выходе усилителя.Устойчивость работы усилителя достигается подключением корректирующей цепи между выводами 1 и 12.На НЧ в качестве корректирующей цепи целесообразно подключить к выводу 3 конденсатор емкостью 0,01мкФ.Рис.
2.32. Микросхемы ОУ КНОУД1 (а) и КНОУД7 (б),Микросхему К140УД1 выпускают в двух модификациях, различие между которыми показано в табл. 2.7.Микросхема К140УД7 (рис. 2.32,6) по числу каскадов, вносящих основной вклад в обеспечение общегокоэффициента усиления, относится к двухкаскадным ОУ. Входной каскад усилителя выполнен по сложнойсхеме на транзисторах Т&, Гц, Тд, Г)2 с дополняющими проводимостями. Плечи каскада построены по схемеОК. — ОБ. На транзисторах T2 и T20 выполнен стабилизатор разности токов, что позволяет поддерживатьпостоянство токов входного каскада.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
