- •Радиоэлектронные устройства (справочник) Издательство «Радио и связь», 1984 предисловие
- •Глава 1 микросхемы и схемы их включения
- •1. Микросхемы серии к140
- •2. Микросхемы серии к153
- •3. Микросхемы серии k154
- •4. Микросхемы серии к157
- •5. Микросхемы серии к544
- •6. Микросхемы серии к574уд1
- •Глава 2 эквиваленты радиоэлементов
- •1. Резисторные мосты
- •2. Потенциометры
- •3. Аттенюаторы
- •4. Эквиваленты конденсаторов
- •5. Эквиваленты диодов и транзисторов
- •6. Параметры контура
- •7. Преобразователи сопротивлений
- •8. Преобразователи тока
- •9. Преобразователи «напряжение — ток»
- •10. Каскодное включение
- •Глава 3 двухполюсники с отрицательным сопротивлением
- •I. Схемы с характеристикой s-вида
- •2. Схемы с характеристикой n-вида
- •Глава 4 усилители
- •I. Управление коэффициентом усиления
- •2. Сдвоенные оу
- •3. Расширение возможностей оу
- •4. Усилители мощности
- •5. Предусилителй с управляемыми параметрами
- •6. Усилители с непосредственными связями на транзисторах
- •7. Усилители с частотно-зависимым коэффициентом усиления
- •8. Электрометрические усилители
- •9. Усилители с непосредственными связями
- •10. Многокаскадные усилители
- •II. Кабельные усилители
- •12. Мостовые усилители
- •13. Измерительные усилители
- •14. Чувствительные упч
- •15. Полосовые усилители
- •16. Усилители с ару
- •Глава 5 фильтры
- •1. Фильтры с полосой пропускания до 1 кГц
- •2. Многозвенные фильтры
- •3. Управляемые фильтры
- •4. Фильтры на микросхемах
- •5. Фильтры на транзисторах
- •6. Фильтры с повторителями напряжения
- •7. Фильтры на усилителях
- •8. Полосовые фильтры
- •9. Перестраиваемые фильтры
- •Глава 6 модуляторы постоянного тока
- •1. Переключатели на микросхемах
- •2. Переключатели на биполярных транзисторах
- •3. Переключатели на полевых транзисторах
- •4. Переключатели со схемой управления
- •Глава 7 модуляторы переменного тока
- •1. Модуляторы на полевых транзисторах
- •2. Модуляторы гармонических колебаний
- •3. Модуляторы со схемой управления
- •4. Модуляторы вч колебаний на биполярных транзисторах
- •5. Модуляторы на оу
- •Глава 8 детекторы
- •1. Двухполупериодные детекторы
- •2. Детекторы вч сигналов
- •3. Детекторы с оу
- •4. Детекторы с нелинейными передаточными характеристиками
- •5. Частотные детекторы
- •6. Фазовые детекторы
- •7. Однотактные детекторы
- •8. Двухтактные детекторы
- •Глава 9 генераторы гармонических колебаний
- •1. Однокаскадные генераторы
- •2. Многодиапазонные генераторы
- •3. Генераторы на микросхемах
- •4. Генераторы многофазных сигналов
- •5. Генераторы с управляемой амплитудой сигнала
- •6. Многозвенные генераторы
- •Глава 10 импульсные генераторы
- •1. Генераторы на транзисторах
- •2. Генераторы на микросхемах
- •Глава 11 генераторы сигналов специальной формы
- •1. Импульсные генераторы
- •2. Генераторы сигнала пилообразной формы
- •3. Управляемые генераторы
- •4. Генераторы на оу
- •5. Генераторы сложных сигналов
- •Глава 12 управляемые импульсные генераторы
- •1. Двухкаскадные релаксаторы
- •2. Трехкаскадные релаксаторы
- •3. Многокаскадные релаксаторы
- •4. Релаксаторы на логических элементах
- •5. Преобразователи на оу и компараторах
- •6. Счетчики импульсов
- •Глава 13 компараторы, сравнивающие устройства, ограничители
- •1. Ограничители
- •2. Преобразователи формы сигнала
- •3. Пороговые устройства
- •Глава 14 преобразователи частоты
- •1. Преобразователи на транзисторах
- •2. Преобразователи на микросхемах
- •3. Умножители частоты
- •Глава 15 преобразователи сигналов
- •1. Фазочувствительные схемы
- •2. Схемы формирования абсолютного значения
- •3. Умножители
- •4. Аппроксиматоры
- •5. Фазосдвитающие схемы
- •6. Интеграторы, дифференциаторы
- •7. Преобразователи сигналов
- •Глава 16 стабилизаторы напряжения и тока
- •1. Формирователи опорного напряжения
- •2. Маломощные транзисторные стабилизаторы
- •3. Микросхемные стабилизаторы
- •4. Мощные стабилизаторы
- •5. Стабилизаторы с защитой
- •6. Стабилизаторы с оу
- •Глава 17 преобразователи напряжения
- •1. Выпрямительные мосты
- •2. Транзисторные преобразователи
- •3. Двухкаскадные преобразователи
- •5. Умножители напряжения
- •Приложение. Указатель схем включения микросхем и их зарубежные аналоги
- •Глава I. Микросхемы и схемы их включения
- •Глава 2. Эквиваленты радиоэлементов
- •Глава 3. Двухполюсники с отрицательным сопротивлением
- •Глава 4. Усилители
- •Глава 5. Фильтры
- •Редакция литературы по электронной технике
- •Радиоэлектронные устройства (справочник)
2. Генераторы на микросхемах
Низкочастотный генератор. Генератор нмпульсса (рис. 1022) работает на частоте 2,8 Гц Нестабильность частоты равна 0,02% при температурном коэффициенте 0,007%/град. Изменение частоты импульсов в основном определяется температурной нестабильностью элементов времязадающей цепи. Выходной импульс имеет амплитуду 20 В и фронт 15 не Скважность равна 103—lO5. В исходном состоянии конденсаторС1 заряжен до напряжения, близкого к питающему. Начинается процесс разряда конденсатора через резисторыR2 иR11.
Рис. 10.22
Рис. 10.23
Токами утечки диодов КД503Б (0,03 мкА) можно пренебречь Напряжение, до которого разряжается конденсатор, будет определяться в основном делителем R5 иR6. Как только напряжение на конденсаторе достигнет значенияRвUп/(R5+R6), открывается транзисторVT2. ТранзисторVT3 закрывается. Через конденсаторСЗ будет действовать ПОС, которая ускоряет процесс разряда конденсатора С1. После того как закрылся транзисторVT3, начинается процесс разряда конденсатораС2 Наступает момент, когдаVT3 вновь открывается. Положительный перепад напряжения в коллекторе транзистораVT3 откроет транзисторVT4 который в свою очередь открывает транзисторVT1 и диодVDL Включается вторая цепь ПОС. КонденсаторС1 заряжается до напряженияUп. Во время заряда С1 формируется длительность импульса. По мере уменьшения зарядного тока транзистораVT4 выходит из насыщения иVT1 закрывается. Период сле-дования выходных импульсов определяется выражением
T =R2Clln(R5+R6)/R6.
Генератор на интегральной микросхеме К137ЛБ2. У генератора (рис. 1023) при изменении напряжения питания на 1 В относительное изменение частоты составляет 0,003. Если вместоLC-элементов поставить кварц, то относительное изменение частоты составит 5*10-6.
Транзисторы VT2 — VT4 интегральной микросхемы образуют дифференциальный усилитель. Выходной сигнал, снимаемый с эмит-терного повторителяVT1, подается через резисторыR1 иR2 на базу транзистораVT3 (ПОС) и на базу транзистораVT2 (ООС) Если в базовую цепь не включен контур, то сигналы ОС взаимно компенсируются и генерация отсутствует. Когда включен контур сигнал ООС ослабляется на частоте последовательного резонанса в делителе, состоящем изR1 и низкоомного полного сопротивленияLC-цепочки. Поскольку преобладает ПОС, в схеме возникают колебания, частота которых может быть определена по табл 10.1.
Таблица 10.1
f, кГц |
1 |
10 |
27 |
35 |
L, мкГ |
100 |
10 |
2,2 |
-0,47 |
С, пФ |
270 |
27 |
10 |
10 |
Рис. 10.24 Рис. 10.25
Мультивибратор на дифференциальном усилителе.Генератор (рис. 10.24) может выдавать сигналы с частотой от 1 Гц до 1,5 МГц с нестабильностью примерно 10~3. Он представляет собой симметричный мультивибратор. Длительность импульса определяется постоянной времениTi«RiCi, а интервал между импульсами — постоянной времениtittRzCz. Приti=tz выходной сигнал будет иметь форму меандра. ДляR1=R2 = 22Q кОм и С7 = С2=0,2 мкФ частота выходного сигнала равна 2 Гц.
Генератор на интегральной микросхеме К122УД1.Импульсный генератор на микросхеме с двумя навесными элементами (рис. 1025) позволяет перекрыть широкий диапазон частот. Частота выходного сигнала может меняться от 2 Гц (для R=100 кОм, С=1 мкФ) до 1 МГц (дляR=3 кОм, С=36 пФ). Для сигналов с другой частотой следования импульсов параметры R и С определяются по формуле f=1/5RС.
Генератор на ОУ К140УД1.Выходное напряжение генератора (рис. 1026) скачком переключается между двумя уровнями благодаря ПОС через резисторыR1 иR2. Переключение происходит в момент, когда на входах усилителя напряжения равны. При положительном выходном напряжении конденсатор заряжается через резисторR3. При равенстве напряжений на входах ОУ переходит в другое состояние, на выходе его появляется отрицательное напряжение. Конденсатор начинает разряжаться через резисторR3. И вновь при равенстве напряжений на входах ОУ переключается. Благодаря мостовому принципу построения схемы влияние нагрузки не сказывается на параметрах генератора. Изменение напряжения питания на 50% приводит к изменению частоты выходного сигнала всего на 0,5%.
Рис. 10.26
Рис. 10.27
В схеме генератора рис. 10.26, а выходной сигнал имеет форму меандра. Период следования импульсов равен T=CR3R1/(R1+R2). Для получения выходного сигнала со скважностью более 2 необходимо разделить зарядную и разрядную цепи конденсатора. Это можно реализовать с помощью схемы рис. 10.26,6. Изменяя отношениеR1/(R1+R2), можно менять частоту колебаний при постоянной скважности. Генератор работает в диапазоне частот от 1 кГц до 1 МГц. Отношение длительности импульса к длительности паузы может меняться в пределах от 0,02 до 50.
Мостовой генератор на ОУ.Генератор (рис. 10.27, а) собран на ОУ, в цепь ОС которого включены времязадающие элементы С1,R5 иС2, R4, собранные по мостовой схеме. На выходе интегральной микросхемы формируется сигнал прямоугольной формы. Частота сигнала зависит от коэффициента обратной связи, который управляется резисторомR6. Эта зависимость показана на рис. 10.27,б. G помощью резистораR2 можно регулировать длительность импульса в пределах 10%.
Генератор на интегральной микросхеме К133ЛA3. Генератор (рис. 10.28,а) построен на двух логических элементах 2И — НЕ. Первый элемент включен в линейный режим с помощью резистора R. Этот элемент вызывает колебания в схеме. Положительная обратная связь осуществляется через конденсатор. Частота выходного сигнала определяется номиналами R и С. Через резисторR конденсатор заряжается и разряжается (входное сопротивление элемента микросхемы для отрицательной полярности сигнала, равное 4 кОм, можно не учитывать). Генератор работает при сопротивлениях резистора R<510 Ом. На рис. 10.28,6,в приведены, зависимости периода повторенияТ и длительности импульса т от емкости конденсатораС. Мостовая схема генератора. Генератор (рис. 10.29) содержит два логических элемента. В цепи ОС этих элементов включены резисторы, которые выводят интегральные микросхемы в линейный режим работы. Общая ПОС через конденсатор поддерживает в схеме импульсные колебания. Параметры выходных сигналов нелинея-, но меняются от сопротивлений резисторов и емкости конденсаторов. Эти зависимости приведены на графиках рис. 10.29.
Рис. 10.28
Рис. 10.29
Мультивибратор на элементах 2И — НЕ.Генератор (рис. 1030) построен по классической схеме мультивибратора, в которой ПОС осуществляется через конденсаторы. ПриR1 = R2=R иС1 — С2=С частота выходного сигнала определяется, выражениемf=1/2,5RС. Широкодиапазонный генератор. Генератор, построенный на трех логических элементах 2И — НЕ (рис. 10.31),-имеет широкий диапазон изменения частоты в зависимости, от емкости конденсатора. Выходной сигнал, близкий по форме к меандру, может иметь частоту от 1 Гц до 1 МГц. При частотах меньше 100 Гц наблюдается нестабильность заднего фронта сигнала. На рис. 10.31 приведены эпюры я графики, характеризующие схему.
Рис. 10.30 Рис. 10.31
Генератор с двойной ОС. В генераторе (рис. 10.32, а) существуют две ОС: ООС через резисторR2 и ПОС через конденсаторС. В первый момент после включения преобладающее действие оказывает ПОС. Конденсатор имеет сопротивление значительно меньше, чем резисторR2. Происходит процесс заряда конденсатора. Транзистор в это время находится в закрытом состоянии. Отрицательное напряжение на выходе ОУ превосходит напряжение в эмиттере транзистора. По мере заряда конденсатора отрицательное напряжение в эмиттере увеличивается. Наступает момент, когда транзистор открывается. Отрицательный перепад напряжения в коллекторе приведет к переключению ОУ. Транзистор переходит в режим насыщения. В этом состоянии он будет находиться до тех пор, пока разряжается конденсатор. Когда процесс разряда закончится, транзистор стремится перейти в линейный режим. Однако при переходе из режима насыщения в линейный через конденсатор действует ПОС, которая полностью закрывает транзистор. Процесс повторяется. Включение микросхемы показано в гл. 1. На рис. 10.32,6 приведены зависимости периода повторения и длительности импульса от входного напряжения.
Генератор с управляемой ОС. Управляемый генератор (рис. 10.33, а) построен на двух ОУ Первый ОУ является генератором сигнала треугольной формы, а второй управляет процессом заряда и разряда конденсатора. Управляющий сигнал одновременно действует на две цепи. Когда на выходе ОУDA1 положительное напряжение, диодVD2 открыт. Через него заряжается конденсатор С, а также действует положительный входной сигнал, который увеличивает зарядный ток. Одновременно с выхода ОУDA2 на диодVD1 приходит инвертированный входной сигнал, который уменьшает порог закрывания его. В определенный момент напряжение на конденсаторе достигнет порога открывания диодаVDL С этого момента конденсаторС будет заряжаться разностным током. Скорость нарастания напряжения на нем уменьшится.
Рис. 10.32
Рис. 10.33
Если в этой схеме уменьшить сопротивление резистора R8, то можно существенно увеличить время заряда конденсатора -и тем самым уменьшить частоту выходного сигнала ОУDA1. Генератор может формировать сигналы с частотой долей герц. На рис. 10.33,б представлена зависимость периода следования от напряженияЕ.