categorii: Articole prezentate » Electronică practică
Numar de vizualizari: 35233
Comentarii la articol: 0

Chipsuri legendare analogice

 

Chipsuri legendare analogicePrintre numeroasele jetoane prezentate pe piața modernă a componentelor microelectronice, există legende reale care și-au câștigat pe bună dreptate reputația ridicată. În acest articol, ne vom concentra pe patru astfel de microcircuite analogice legendare, și anume: NE555, A741, TL431 și LM311.


Timer integrat NE555

Circuit integrat analogic NE555 este un cronometru universal. Acesta servește cu succes în multe circuite electronice moderne pentru a produce impulsuri repetitive sau individuale cu caracteristici de timp constante. Cipul este în esență asincron Declanșator RSavând praguri de intrare specifice care sunt definite cu precizie de comparatori analogi interni și de un divizor de tensiune precis.

Structura integrată a microcircuitului include 23 tranzistoare, 16 rezistențe și 2 diode. NE555 este încă disponibil în diverse pachete, dar este cel mai popular în cazurile DIP-8 și SO-8, și în această formă poate fi găsit pe mai multe plăci. Producătorii autohtoni produc analogi ai acestui cronometru sub denumirea de KR1006VI1.

Timer integrat NE555

Istoria cipului NE555 începe în 1970, când Hans Kamensind, un angajat al companiei americane de microelectronică Signetics, specialist în circuite PLL, a depanat un PLL cu un VCO, a cărui frecvență era acum independentă de tensiune, a luat foc din cauza crizei economice.

Această dezvoltare a fost numită ulterior NE566 și conținea toate elementele viitorului cronometru NE555, inclusiv comparatori, divizor de tensiunedeclanșator și cheie. Circuitul ar putea genera impulsuri triunghiulare cu amplitudinea setată de divizorul intern și cu frecvența setată de circuitul RC extern.

Hans Kamensind și-a vândut dezvoltarea către Signetics, apoi s-a oferit să o perfecționeze multivibratorului în așteptare - un singur generator de impulsuri. Ideea nu a fost susținută imediat, dar managerul de vânzări al Signetics, Art Fury, a insistat și proiectul a fost aprobat, viitorul cip a fost numit NE555 (NE de la SigNEtics).

Rafinarea și depanarea cronometrului au durat încă câteva luni, iar în final, în 1971, vânzările de NE555 într-un caz cu opt pini au început la un preț de 75 de cenți. Astăzi, analogii funcționali ai originalului NE555 sunt disponibili într-o varietate de versiuni bipolare și CMOS de aproape toți producătorii majori de componente electronice.

Analizați acum scopul concluziilor cronometrului integrat NE555, acest lucru va permite cititorului să înțeleagă motivul pentru care acest cip a câștigat o popularitate enormă atât în ​​rândul specialiștilor, cât și în rândul amatorilor de radio amatori.

alocarea pinului a cronometrului integral NE555
  • Prima concluzie este pământul. Este conectat la cablul negativ al sursei de alimentare.

  • A doua concluzie este declanșatorul. Când tensiunea de la acest pin este mai mică de 1/3 din tensiunea de alimentare, temporizatorul pornește. În același timp, curentul consumat de această intrare nu depășește 500 nA.

  • A treia concluzie este calea de ieșire. Când temporizatorul este pornit, tensiunea acestui terminal este cu 1,7 volți mai mică decât tensiunea de alimentare, iar curentul maxim al acestui terminal ajunge la 200 mA.

  • A patra concluzie este resetată. Când la această ieșire este furnizată o tensiune de nivel scăzută, sub 0,7 volți, microcircuitul revine la starea inițială. Dacă nu este necesară o resetare în timpul funcționării în circuit, această ieșire este pur și simplu conectată la plusul sursei de alimentare a microcircuitului.

  • A cincea concluzie este controlul. Această ieșire este sub tensiune de referință și este conectată la intrarea de inversare a primului comparator.

  • A șasea concluzie este pragul, oprește-te. Când la această ieșire este furnizată o tensiune mai mare de 2/3 din tensiunea de alimentare, cronometrul se va opri și ieșirea acestuia va fi pusă într-o stare liniștită.

  • A șaptea concluzie este descărcarea de gestiune. Atunci când nivelul de ieșire al microcircuitului este scăzut, acest pin din interiorul microcircuitului este conectat la sol, iar când ieșirea microcircuitului este mare, acest pin este deconectat de la sol. Acest pin este capabil să reziste curenți de până la 200 mA.

  • A opta concluzie este nutriția. Acest pin este conectat la cablul pozitiv al sursei de alimentare a microcircuitului, a cărui tensiune poate fi de la 4,5 la 16 volți.

NE555

Cipul NE555 a fost utilizat pe scară largă datorită versatilității sale. Pe baza sa, sunt construite generatoare, modulatoare, relee de timp, dispozitive prag și multe alte noduri ale diferitelor echipamente electronice, a căror varietate este limitată doar de imaginația și abordarea creativă a inginerilor și dezvoltatorilor.

Exemple de sarcini de rezolvat sunt: ​​funcția de restabilire a unui semnal digital distorsionat în liniile de comunicație, filtre de chat, surse de alimentare comutatoare, controlere on-off în sisteme de control automat, controlere PWM, temporizatoare și multe altele.

Materiale suplimentare despre cip NE555:

555 Timer integrat - Călătoriți prin fișa tehnică

555 Programe de timer integrate

Bloc de protecție împotriva scurgerilor de apă

PWM - controler bazat pe cronometrul integrat NE555 pentru LED-uri de întunecare



Amplificator operațional uA741

uA741 este un amplificator operațional bazat pe tranzistoare bipolare. Acest amplificator operațional de a doua generație, dezvoltat în 1968 de către inginerul Fairchild Semiconductor David Fullagar, este o modificare a amplificatorului operațional LM101, care a necesitat un condensator de corecție a frecvenței externe. Prin uA741, nu mai era necesar un condensator extern, deoarece aici este instalat imediat pe cip în sine.

Amplificator operațional uA741

Caracteristicile uA741 au fost perfecte pentru acea perioadă, iar ușurința de utilizare a microcircuitului a contribuit la utilizarea sa pe scară largă. Deci, uA741 a devenit un amplificator operațional standard universal și până în ziua de azi analogele sale sunt produse de mulți producători de componente microelectronice, de exemplu: AD741, LM741 și analogul intern - K140UD7. Aceste microcircuite sunt disponibile atât în ​​pachetele DIP, cât și pe cip.

În centrul amplificatoarelor operaționale se află același principiu, diferențele sunt doar în structură. Amplificatoarele operaționale din a doua și generațiile următoare includ următoarele blocuri funcționale:

  • Etapa de intrare este un amplificator diferențial care asigură amplificarea la o impedanță mare de intrare și la un nivel scăzut de zgomot.

  • Amplificator de înaltă tensiune, răspunsul de frecvență scade ca într-un filtru cu un singur pol de trecere mică. Acesta nu este un diferențial, singura cale de ieșire.

  • Etapa de ieșire (amplificator), care oferă capacitate de încărcare ridicată, rezistență redusă la ieșire și asigură protecție împotriva scurtcircuitului și limitarea curentului de ieșire.

Amplificator operațional uA741

Un condensator integrat de 30 pF oferă feedback negativ dependent de frecvență, care crește stabilitatea amplificatorului operațional atunci când lucrați cu feedback extern. Aceasta este așa-numita compensare Miller, care funcționează aproape ca un integrator construit pe un amplificator operațional. Compensarea în frecvență conferă amplificatorului operațional o stabilitate necondiționată într-o gamă largă de condiții și, prin urmare, simplifică utilizarea acestuia într-o gamă largă de dispozitive electronice.

În stadiul de ieșire uA741 există un rezistor cu o rezistență de 25 ohmi, care servește ca senzor de curent. Împreună cu tranzistorul Q17, acest rezistor limitează curentul următorului emițător Q14 la aproximativ 25 mA. În brațul inferior al treptei de ieșire push-pull, limitarea curentului prin tranzistorul Q20 este realizată de măsurarea curentului prin emițătorul tranzistorului Q19 și limitarea ulterioară a curentului care curge spre baza Q15. În modificările mai moderne ale circuitelor uA741, se pot utiliza metode pentru limitarea curentului de ieșire care sunt ușor diferite de cele descrise aici.

pini de microcircuit

Cipul are două ieșiri Offset pentru echilibrare, ceea ce vă permite să reglați polarizarea de intrare a amplificatorului operațional la exact zero. Un potențiometru extern poate fi utilizat în acest scop. Tensiunea de alimentare a microcircuitului poate ajunge de la + -18 la + -22 volți, în funcție de modificare, cu toate acestea, domeniul recomandat este de la + -5 la + -15 volți.

Vezi și pe acest subiect:

Ce sunt amplificatoarele operaționale

Circuite amplificatoare operaționale de feedback

Circuite amplificatoare operaționale de feedback


Regulator de tensiune reglabil TL431

TL431 a fost lansat de Texas Instruments în 1978 și a fost poziționat ca un regulator de tensiune reglabil de precizie. Versiunea anterioară a fost un cip TL430 mai puțin precis. Astăzi, TL431 este produs de mulți producători sub marcaje: LM431, KA431 și omologul său intern - KR142EN19A.

Regulator de tensiune reglabil TL431

TL431 este, în esență, o diodă zener controlată, adesea găsită în pachetul TO-92 cu trei pini. Acest cip poate fi văzut poate pe bordul oricăreia dintre cele moderne surse de alimentare cu comutarecel puțin - în schema de izolare galvanică a circuitelor secundare.

Microcircuitul este destul de simplu reglat: când o tensiune este furnizată electrodului de control peste o tensiune de prag de 2,5 volți, tranzistorul intern, care îndeplinește funcția unei diode zener, intră într-o stare de conducere.

TL431

Semnificația constatărilor este evidentă din organigrama:

  • Prima concluzie este electrodul de control.

  • A doua concluzie - poartă funcția anodului diodei Zener.

  • A treia concluzie - joacă rolul catodului diodei zener.

concluziile dispozitivului și microcircuitului

Tensiunea de funcționare la catod poate fi cuprinsă între 2,5 și 36 de volți, iar curentul în stare de conducere nu trebuie să depășească 100 mA, în timp ce curentul de control nu depășește 4 μA. Referința de tensiune internă are o valoare nominală de 2,5 volți.

Microcircuitul este atât de ușor de configurat și de utilizat încât a găsit deja cea mai largă aplicație în diverse dispozitive electronice, începând cu surse de alimentare comutatoare, unde în mod tradițional funcționează împreună cu un optocuplaș, terminând cu senzori de lumină și temperatură.

Astăzi este dificil să găsești un aparat de uz casnic oriunde este TL431, tocmai din acest motiv acest cip este disponibil în multe cazuri diferite. Astfel, TL431 este excelent pentru construirea de circuite de feedback în diferite aspecte ale acestui concept.

Exemple de utilizare a cipurilor TL431:

Regulator simplu de temperatură

Indicatoare și dispozitive de semnalizare pe o diodă Zener reglabilă TL431


Comparator analog LM311

Comparatorul analog LM311 este fabricat de National Semiconductor din 1973 (din 23 septembrie 2011, compania a făcut parte oficial din Texas Instruments). Analogul intern al acestui comparator este KR554CA3.

Comparator analog LM311

Acest comparator de tensiune integrat se caracterizează printr-un curent de intrare foarte mic (150 nA). Este special conceput pentru utilizare într-o gamă largă de tensiuni de alimentare: de la standard + - 15V la unipolar + 5V, tradițional pentru logica digitală. Ieșirea comparatorului este compatibilă cu nivelurile TTL, RTL, DTL și MOS.

LM311

Etapa sa de ieșire cu un colector deschis vă permite să încărcați direct ieșirea la un releu sau o lampă incandescentă și să comutați curentul până la 50 mA la o tensiune de până la 50 V. Consumul de energie al microcircuitului este de numai 135 mW cu o tensiune de +15 V. Datele de pe comparatorul LM311 sunt afișate multe scheme tipice ale aplicațiilor sale.

dispozitiv microcip

Microcircuitul conține 20 de rezistențe, 22 de tranzistoare bipolare, 1 tranzistor cu efect de câmp și 2 diode. Intrarea și ieșirea LM311 pot fi izolate de la pământul circuitului, astfel încât circuitul de ieșire al microcircuitului funcționează pe o sarcină împământată sau pe o sarcină conectată la polul negativ sau pozitiv al sursei de alimentare.

În circuitul comparator există posibilități de echilibrare a deplasării și a accesului, iar ieșirile mai multor LM311 pot fi conectate folosind un circuit OR cu fir. Probabilitatea falsurilor pozitive pentru acest cip este foarte mică.

Materiale suplimentare pe acest subiect:

Cum este aranjat și funcționat comparatorul analogic

Circuite comparatoare

Termostat pentru pivniță pe comparatorul LM311

Consultați și la i.electricianexp.com:

  • Timer integrat NE555 - istoric, proiectare și funcționare
  • Circuite amplificatoare operaționale de feedback
  • Chip 4046 (K564GG1) pentru dispozitive cu retenție de rezonanță - principiul ...
  • Indicatoare și dispozitive de semnalizare pe o diodă Zener reglabilă TL431
  • Termostat DIY-it-yourself

  •