Cip Analog Legenda

Di antara banyak cip yang dibentangkan di pasaran moden komponen mikroelektronik, terdapat legenda sebenar yang mempunyai reputasi yang tinggi. Dalam artikel ini, kami akan menumpukan kepada empat microcircuits analog legenda seperti: NE555, A741, TL431, dan LM311.

Pemasa Bersepadu NE555

Litar bersepadu analog NE555 adalah pemasa sejagat. Ia berjaya berfungsi di banyak litar elektronik moden untuk menghasilkan denyutan berulang atau tunggal dengan ciri-ciri masa yang tetap. Cip ini pada asasnya tidak segerak Pemicu RSmempunyai ambang masukan tertentu yang tepat didefinisikan oleh komparator analog dalaman dan pembahagi voltan yang tepat.

Struktur bersepadu microcircuit termasuk 23 transistor, 16 resistor dan 2 dioda. NE555 masih boleh didapati dalam pelbagai pakej, tetapi ia adalah yang paling popular dalam kes-kes DIP-8 dan SO-8, dan dalam bentuk ini ia boleh didapati di banyak papan. Pengilang domestik menghasilkan analog pemasa ini di bawah nama KR1006VI1.

Sejarah cip NE555 bermula pada tahun 1970, apabila Hans Kamensind, pekerja syarikat mikroelektronik Amerika Syarikat, pakar dalam litar PLL, menyatukan PLL dengan VCO, yang kekerapannya kini bebas dari voltan, dipecat akibat krisis ekonomi.

Perkembangan ini kemudiannya dipanggil NE566, dan mengandungi semua elemen pemasa masa depan NE555, termasuk penyusun, pembahagi voltanpencetus dan kunci. Litar ini boleh menghasilkan denyutan triangular dengan amplitud yang ditetapkan oleh pembahagi dalaman, dan dengan kekerapan yang ditetapkan oleh litar RC luaran.

Hans Kamensind menjual perkembangannya kepada Signetics, dan kemudian menawarkan untuk menyempurnakannya kepada multivibrator yang menunggu - penjana denyut tunggal. Idea ini tidak disokong dengan segera, tetapi pengurus Jualan Signetics, Art Fury, menegaskan dan projek itu diluluskan, cip masa depan dipanggil NE555 (NE dari SigNEtics).

Penghalusan dan debugging pemasa mengambil beberapa bulan lagi, dan akhirnya pada tahun 1971, jualan NE555 dalam kes lapan pin bermula pada harga 75 sen. Hari ini, analog berfungsi NE555 asal boleh didapati dalam pelbagai versi bipolar dan CMOS oleh hampir semua pengeluar utama komponen elektronik.

Sekarang pertimbangkan tujuan kesimpulan pemasa bersepadu NE555, ini akan membolehkan pembaca memahami sebab mengapa cip ini telah mendapat populariti yang besar di kalangan pakar dan peminat radio amatur.

• Kesimpulan pertama adalah bumi. Ia disambungkan kepada wayar negatif sumber kuasa.

• Kesimpulan kedua adalah pencetus. Apabila voltan di pin ini lebih rendah daripada 1/3 voltan bekalan, pemasa bermula. Pada masa yang sama, arus yang digunakan oleh input ini tidak melebihi 500 nA.

• Kesimpulan ketiga adalah jalan keluar. Apabila pemasa dihidupkan, voltan di terminal ini adalah 1.7 volt kurang daripada voltan bekalan, dan arus maksimum terminal ini mencapai 200 mA.

• Kesimpulan keempat ditetapkan semula. Apabila voltan tahap rendah dibekalkan ke output ini, di bawah 0.7 volt, mikrokircuit kembali ke keadaan asalnya. Sekiranya tetapan semula semasa operasi dalam litar tidak diperlukan, output ini hanya dihubungkan dengan tambahan sumber kuasa mikrokircuit.

• Kesimpulan kelima adalah kawalan. Keluaran ini berada di bawah voltan rujukan, dan disambungkan ke input pembalikkan pembanding pertama.

• Kesimpulan keenam adalah ambang, berhenti. Apabila voltan lebih tinggi daripada 2/3 voltan bekalan dibekalkan ke output ini, pemasa akan berhenti dan outputnya akan dimasukkan ke dalam keadaan tertutup.

• Kesimpulan ketujuh adalah pelepasan. Apabila tahap output microcircuit adalah rendah, pin ini di dalam mikrosirkuit disambungkan ke tanah, dan apabila output microcircuit adalah tinggi, pin ini terputus dari tanah. Pin ini mampu menahan arus sehingga 200 mA.

• Kesimpulan kelapan adalah pemakanan. Pin ini disambungkan kepada dawai positif sumber kuasa mikrokircuit, voltan yang boleh dari 4.5 hingga 16 volt.

Cakera NE555 telah digunakan secara meluas kerana fleksibilitinya. Atas dasarnya, penjana, modulator, relay masa, peranti ambang dan banyak komponen lain dari pelbagai peralatan elektronik dibina, pelbagai yang terhad hanya oleh imaginasi dan pendekatan kreatif jurutera dan pemaju.

Contoh tugas yang dapat diselesaikan adalah: fungsi memulihkan isyarat digital yang diputarbelitkan dalam talian komunikasi, penapis berteriak, bekalan kuasa bertukar, pengawal on-off dalam sistem kawalan automatik, pengawal PWM, pemasa, dan banyak lagi.

Bahan tambahan mengenai cip itu NE555:

555 Pemasa Bersepadu - Perjalanan melalui lembaran Data

555 Reka Bentuk Pemasa Bersepadu

Blok perlindungan kebocoran air

PWM - pengawal berdasarkan pemasa bersepadu NE555 untuk LED dimming

Penguat operasi uA741

uA741 adalah penguat operasi berdasarkan transistor bipolar. Penguat operasi generasi kedua ini, yang dibangunkan pada tahun 1968 oleh jurutera Fairchild Semiconductor David Fullagar, adalah pengubahsuaian penguat operasi LM101, yang memerlukan kapasitor pembetulan frekuensi luaran. Oleh uA741, kapasitor luar tidak lagi diperlukan, kerana di sini ia dipasang dengan segera pada cip itu sendiri.

Ciri-ciri uA741 adalah sempurna untuk masa itu, dan kemudahan penggunaan microcircuit menyumbang kepada penggunaannya yang meluas. Jadi uA741 telah menjadi penguat operasi piawai sejagat, dan hingga hari ini analognya dihasilkan oleh banyak pengeluar komponen mikroelektronik, contohnya: AD741, LM741, dan analog domestik - K140UD7. Mikroelektrik ini boleh didapati dalam pakej DIP dan cip.

Di tengah penguat operasi adalah prinsip yang sama, perbezaannya hanya dalam struktur. Penguat operasi generasi kedua dan seterusnya termasuk blok fungsi berikut:

• Tahap input adalah penguat pembezaan yang memberikan amplifikasi pada impedans masukan yang tinggi dan pada tahap bunyi yang rendah.

• Penguat voltan tinggi, tindak balas frekuensi berkurangan seperti dalam penapis pasir rendah. Ini bukan perbezaan, satu-satunya jalan keluar.

• Tahap keluaran (penguat), yang memberikan kapasiti beban tinggi, rintangan keluaran yang rendah, dan memberikan perlindungan terhadap litar pintas dan batasan keluaran arus.

Kapasitor 30 pF bersepadu menyediakan maklum balas negatif bergantung kepada kekerapan yang meningkatkan kestabilan penguat operasi apabila bekerja dengan maklum balas luar. Inilah yang dipanggil pampasan Miller, yang berfungsi hampir seperti integrator yang dibina pada penguat operasi. Pampasan frekuensi memberi penguat operasi tanpa syarat kestabilan dalam pelbagai keadaan dan dengan itu menyederhanakan penggunaannya dalam pelbagai peranti elektronik.

Dalam tahap output uA741 terdapat perintang dengan rintangan 25 ohm, yang berfungsi sebagai sensor semasa. Bersama dengan transistor Q17, perintang ini membatasi arus pengikut emitor Q14 hingga sekitar 25 mA. Di lengan bawah tahap keluaran tarik-tarik, batasan semasa melalui transistor Q20 dilakukan oleh pengukuran semasa melalui pemancar transistor Q19 dan batasan selanjutnya arus mengalir ke pangkal Q15. Dalam pengubahsuaian yang lebih moden dalam litar uA741, kaedah untuk menghadkan arus output yang sedikit berbeza daripada yang diterangkan di sini boleh digunakan.

Cip mempunyai dua pin Offset untuk mengimbangi, yang membolehkan anda menyesuaikan bias input penguat operasi dengan tepat sifar. Potentiometer luaran boleh digunakan untuk tujuan ini. Voltan bekalan microcircuit boleh mencapai dari + -18 hingga + -22 volt, bergantung pada pengubahsuaian, bagaimanapun, julat yang disyorkan adalah dari + -5 hingga + -15 volt.

Lihat juga topik ini:

Apakah penguat operasi?

Maklum balas litar penguat operasi

Maklumbalas Litar Amplifier Operasi

Pengatur voltan laras TL431

TL431 telah dilancarkan oleh Texas Instruments pada tahun 1978, dan diletakkan sebagai pengatur voltan laras ketepatan. Versi terdahulu adalah cip TL430 yang kurang tepat. Hari ini, TL431 dihasilkan oleh banyak pengeluar di bawah tanda-tanda: LM431, KA431, dan rakan sejawatannya domestik - KR142EN19A.

TL431 pada dasarnya adalah diod zener yang terkawal, sering dijumpai dalam pakej tiga-pin TO-92. Cip ini mungkin boleh dilihat di papan mana-mana moden menukar bekalan kuasa, sekurang-kurangnya - dalam skop pengasingan galvanik litar sekunder.

Mikro sirkuit ini agak mudah dikawal: apabila voltan 2.5 volt digunakan untuk elektrod kawalan, transistor dalaman, yang melakukan fungsi diod zener, masuk ke keadaan yang sedang dijalankan.

Makna penemuan ini jelas dari carta alir:

• Kesimpulan pertama ialah elektrod kawalan.

• Kesimpulan kedua - membawa fungsi anod diod zener.

• Kesimpulan ketiga - memainkan peranan katod diod zener.

Voltan pengoperasian di katod boleh berada dalam lingkungan antara 2.5 hingga 36 volt, dan arus dalam keadaan pengendalian tidak boleh melebihi 100 mA, manakala arus kawalan tidak melebihi 4 μA. Rujukan voltan dalaman mempunyai nilai nominal 2.5 volt.

Mikro sirkuit sangat mudah untuk dikonfigurasikan dan digunakan bahawa ia telah menemui aplikasi terluas di pelbagai peranti elektronik, bermula dengan bekalan kuasa bertukar, di mana ia secara tradisional berfungsi bersama dengan optocoupler, yang berakhir dengan sensor cahaya dan suhu.

Hari ini sukar untuk mencari perkakas rumah di mana sahaja TL431, kerana sebab ini cip ini tersedia dalam pelbagai kes. Dengan itu, TL431 sangat baik untuk membina litar umpan balik dalam aspek yang sama sekali berbeza dengan konsep ini.

Contoh Penggunaan Chip TL431:

Pengawal suhu mudah

Petunjuk dan peranti isyarat pada dioda zener laras TL431

Pembanding analog LM311

Comparator analog LM311 telah dihasilkan oleh National Semiconductor sejak 1973 (sejak 23 September 2011, syarikat itu secara rasmi menjadi sebahagian daripada Texas Instruments). Analog dalam negeri komparator ini ialah KR554CA3.

Comparator voltan bersepadu ini dicirikan oleh arus input yang sangat kecil (150 nA). Ia direka khas untuk digunakan dalam pelbagai voltan bekalan: dari standard + - 15V hingga unipolar + 5V, tradisional untuk logik digital. Output komparator serasi dengan tahap TTL, RTL, DTL dan MOS.

Tahap keluarannya dengan pengumpul terbuka membolehkan anda secara langsung memuatkan output kepada relay atau lampu pijar, dan beralih semasa sehingga 50 mA pada voltan sehingga 50 V. Pengambilan kuasa mikrokitar hanya 135 mW dengan voltan + -15 V. Data pada komparator LM311 ditunjukkan banyak skim biasa aplikasinya.

Mikrokrip mengandungi 20 perintang, 22 transistor bipolar, 1 transistor kesan medan dan 2 diod. Input dan output LM311 boleh diasingkan dari tanah litar supaya litar output mikrokircuit beroperasi pada beban yang didasarkan atau pada beban yang disambungkan kepada tiang negatif atau positif sumber kuasa.

Dalam litar komparator terdapat kemungkinan mengimbangi pergeseran dan gating, dan output beberapa LM311 boleh dihubungkan dengan menggunakan litar OR kabel. Kebarangkalian positif palsu untuk cip ini sangat rendah.

Bahan tambahan mengenai topik ini:

Bagaimana komparator analog disusun dan berfungsi

Litar pembanding

Termostat untuk ruang bawah tanah pada komparator LM311