Гусев - Электроника (944138), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Для бескорпусных ИС перед номером серии добавляют букву Б и через дефис вводят цифру (1- — 6), характеризующую модификацию констру ктивно~ о выполнения, например: 1 — с гибкими выводами; 2 с ленточными выводами и т. д. Промышленностью изготовляются транзисторные сборки (несколько идентичных транзисторов, выполненных в одном корпусе), однокаскадные и многокаскадные усилители. Так, в частности, выпускаются; эмиттерные и потоковые повторители (119УЕ1, К284УЕ!А); усилители низкой частоты (123УН!, 157УН!, К174УН9, 237УН1, 504УН2, К1400УН! и др.), в том числе и малошумящие (119УН1, 157УП2, 538УН1, 538УНЗ, КР!005УН1); усилители мощности и оконечные усилители (!48УН1, К174УН4, К174УН11, К174УН15, 550УП!); широкополосные усилители (!7!УВ1, 175УВ1, 265УВ7), в том числе и видеоусилители (1!9УИ1, !71УВ2); усилители высокой частоты (171УР1, 40!УВЗ); усилители с логарифмической характеристикой (174УП2); дифференциальные усилительные каскады (! 22УД1, 265УД1, 14! ЗУД!); каскодные усилители (122УН2, 263УВЗ): двухкаскадные усилители (122УН1); усилители-ограничители (435УП!); операционные усилители (серии 140, 153, 154, 157, 544, 551, 553, 574, 740, 1401, 1407, 1408, 1409) и др.
В ка1алогах и информационных листках обычно приводятся принципиальные схемы микросхем. Однако для практического использования надо иметь руководства по применению, выпускаемые в виде отраслевых стандартов. В них приведены схемы соединения выводов микросхем и рекомендуемые параметры навесных компонентов. Без руководства по применению создавать устройства с заданными параметрами сложно из-за того, что принципиальная схема представляет собой сочетание болыпого количества соединенных непосредственно активных и пассивных элементов, параметры которых неизвестны. В простейших случаях, как например, в случае, показанном на рис. 5.2, а, проектировщик сможет включить микросхему без дополнительных справочных материалов. При этом он должен хорошо знать основы схемотехники усилительных каскадов и учитывать, что имеющиеся в составе микросхемы пассивные цепи выполняют исходя из условия обеспечения нормальной работы усилителя.
Так, при создании усилителя с единичным коэффициентом усиления на основе микросхемы 284УЕ! с помощью соответствующих внешних соединений можно реализовать истоковый повторитель на транзисторе УТ1, аналогичный показанному на рис. 4.21, и. Однако для получения меньшес о выходного сопротивления на рис. 5.2, а использован транзистор УТ2, который включен с ОЭ. В итоге получена схема с единичным коэффициентом усиления и сниженным выходным сопротивлением, свойства которой 343 477ЧЧЛ) л) и а) Рис.
5.2. Усилитель с а„=-1 1а); принципиальная свеча ИС К!74У)43 16) и ее включение )е) аналогичны свойствам каскада рис. 4.49, н. Подключением затвора !О транзистора )'Т! к выводу э или 9 можно изменять постоянное напряжение на затворе, а соответственно ток покоя и максимальную амплитуду усиливаемого сигнала. Возможны и другие схемы включения микросхемы. Для этого от различных элементов сделаны самостоятельные выводы. Наличие большого количества выводов у микросхем расширяет их функциональные возможности. Выводы спроектированы так, что в отдельные цепи можно включать навесные резисторы, трансформаторы, конденсаторы, светодиоды и другие нагрузки. Это позволяет осуществлять согласование микросхемы с нагрузкой; менять режимы работы ее усилительных каскадов; устранять отрицательные обратные связи; вводить дополнительные обратные связи; подключать корректирующие цепи, изменяющие АЧХ и ФЧХ усилителя; использовать только необходимое количество элементов микросхемы.
Однако получение определенных значений параметров и их воспроизводимость, как правило, гарантируются только при использовании рекомендованных схем включения и помина:юв внешних компонентов. На рис. 5.2, б приведена принципиальная схема усилителя низкой частоты типа К!74УНЗ.
В нем при подключении 344 внешних элементов Я1, Я7, Я8 (рис. 5.2, в) на транзисторах РТ), КТ2 выполнен предварите.тьный усилитель, содержащий два каскада с ОЭ. Выходной усилитель собран на транзисторах РТЗ вЂ” ГТ5, причем вместо нагрузочного резистора Яб в коллекторной цепи транзистора КТ5 может быть установлен трансформатор или другая нагрузка. Через резистор Я5 введена отрицательная обратная связь по постоянному току, так как ток базы транзистора 1'Т4 зависит от этого сопротивления и 17„„„. Конденсаторами С!, С2 уменыпается глубина отрицательной ОС в диапазоне рабочих частот. Конденсаторы СЗ, С5 обеспечивают коррекцию амплитудно-частотной характеристики, предотвращая у усилителя по~ерю устойчивости (самовозбуждение).
Коэффициент усиления и другие параметры зависят от навесных компонентов 1К„>10', 17 =1,5 мкВ в полосе 20 кГц). Выпускаются мощные усилители, к выходу которых может быть подключена значительная нагрузка. Так, микросхема 174УН7 обеспечивает получение выходной мощности Р,„,=1,4 Вт, 174УН9 — 7 Вт, 174УН11. 15 Вт и т. д. Некоторое представление о параметрах усилителей средней и большой мощности дает табл, 5.2. Коэффициент усиления по напряжению микросхем усилителей мощности обычно невелик (4 --100).
Поэтому для пих, как правило, требуется предварительный усилитель, который выполняют на микросхемах малой могцнос~и. В связи с достаточно большим входным сопротивлением мощных микросхем их согласование с предусилителями не вызывает трудностей. При этом емкости разделительных конденсаторов определяют в соответствии с изложенным в 9 5.1. Таблица 5.2 При получении мощностей свыше 0,3 Вт микросхемы надо размещать на теплоотводе (радиаторе), с помощью которого отводится рассеиваемая в ИС теплота.
Для получения больших мощностей можно использовать дополнительные навесные транзисторы. Микросхемы усилителей высокой и промежуточной частот, как правило, выполнены на основе дифференциальных усилительных каскадов, причем для расширения их функциональных возможностей коллекторные выводы транзисторов 345 айат-65 йн ьИара з '~ ~ ~((аа» а/ Рис. 5.3. Рсзоиавсиый усилитель высокой частоты (75В4 (а) и усилитель преобразователь высокой частоты !75ХА! (б) часто оставляю~ свободными, как, например, у микросхемы 175УВ4 (рис. 5.3, и). Это позволяе~ включа~ь в цепь коллектора резисторы требуемого номинала или резонансные Г.С-контуры. Транзисторы ГТ!, 17Т2, гГЗ образуют дифференциальный каскад.
В коллекторные цепи транзисторов УТ2, РТЗ включен резонансный ГС-контур. Чем выше его добротность, тем больше коэффициент усилителя. Сопротивление нагрузки Я„ подключается к выходу усилителя с помощью индуктивной связи. Напряжение на вход дифференциального каскада подано несимметрично, так как база транзистора 1иТ1 по переменному току соединена с источником питания с помощьн> конденсатора СЗ.
Если вместо резонансного контура в цепи коллекторов включить резисторы, то коэффициент усиления будет постоянным в широкой полосе частот. При подаче на вывод !3 напряжения другой частоты коэффициент усиления дифференциального каскада будет меняться с этой частотой (см. Ч 4.8). Произойдет перемножение сигналов и в спектре выходного тока появятся составляющие в частотами (З;+Я и (à — у,). Если колебательный Г.С-контур настроен на часготу 7", — з, то в нем «выделится» составляющая сигнала только этой частоты.
Микросхема выполняет функции усилителя-преобразователя частоты входного сигнала, причем огибающая выходного сигнала с частотой (Г, — Гз) повторяет огибающую сигнала с частотой З, при неизменной амплитуде сигнала с частотой ~,. Коэффициент усиления по напряжению у микросхемы 175УВ4 около !О, а верхняя граничная часзота усиления 346 (частота, при которой сохраняется гарантированная амплитуда (Г,„„) равна 150 МГц. В связи со сложностью усиления на высоких частотах усиливаемый сигнал иногда преобразуют в более низкую промежуточную частоту, Для этого применяют микросхемы усилителей-преобразователей частоты (смесителей), например типа 157ХА! (рис.
5.3, б). От рассмотренной вьппе она отличается тем, что в ней имеется возможность создать внутри микросхемы генератор частоты Г . Для этого к выводу 5 подключен контур ЛЗ СЗ (контур гетеродина). Электронная часть, подключенная к контуру, выполняе~ роль отрицательного сопротивления и поддерживает в нем автоколебания амплитудой 100" - 200 мВ. Шунтирующие контур элементы Я С вводятся для стабилизации режима генерации. Кроме того, в микросхеме 157ХА! имеется двухкаскадный предварительный усилитель на транзисторах РТ1, КТ2, которые с помощью внешних соединений включаются в схему с ОЭ с непосредственной связью между каскадами.
Сложность, степень интеграции и функциональные возможности интегральных усилителей непрерывно повьппаются. Целью этого является получение возможностей создавать на основе одной микросхемы крупные блоки электронного устройства. 5.3. Операционные усилители Операционными усилителями (ОУ) называют высококачественные усилители постоянно~ о тока (УПТ), предназначенные для выполнения различных операций над аналоговыми величинами при работе в схеме с отрицательной обратной связью. Усилители постоянного тока отличаются от усилителей переменного тока тем, что позволяют усиливать медленно изменяющиеся сигналы (7„' — О).
Соответственно на входе, выходе и между каскадами у них отсутствуют реактивные компоненты (конденсаторы, трансформаторы), которые не пропускают постоянную составляющую сигнала. Обычно УПТ достаточно широкополосны и позволяют усиливать сигналы в диапазоне частот от )„=0 до З", (рис. 5.4,а). Их амплитудная характеристика имеет вид, показанный на рис. 5.4,б. По принципу действия и схемному выполнению УПТ делят на два основных вида: 1) усилители с непосредственными связями (прямого усиления); 2) усилители с преобразованием сигнала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
