МИКРОСХЕМЫ ВТОРИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ

А — малошумящий усилитель НЧ; б — согласованная пара полевых транзисторов

Б — повторитель с питанием от двух источников; в — повторитель с питанием от одного источника; г — УНЧ с регулируемым коэффициентом усиле­ния; д — активный фильтр нижних частот

A — усилитель НЧ с Kи=5000; б — усилитель НЧ с Ku=8000; в — усилитель НЧ с Kи = 20000; г — УНЧ с Kи = 100000; д — пиковый вольтметр

Таблица 2.6

А — усилитель НЧ на микросхемах К226УН1 или К226УН5; б — усилитель НЧ на микросхемах К226УК2, К226УНЗ или К226УН4; в — ЯС-генератор на мик­росхеме К226УН4; г — RC- генератор с электронной перестройкой частоты

Рис. 2.22. Микросхема yсилителя НЧ на полевых транзисто­рах К167УН1

 

Обе микросхемы работают на частотах до 100 кГц.

Напряжение питания — 12 В, ток потребления не более 6 мА.

Серия K177 состоит из дифференциальных усилителей (К177УД1А, К177УД1Б) и двухтактного усилителя К177УП1. Дифференциальный усилитель позволяет получить коэффициент усиления 35 — 80 и коэффициент подавления синфазного сигн-ала не менее 70 дБ. Напряжение смещения нуля менее 15 мВ, макси­мальное выходное напряжение более 5,5 В. Входное сопротивле­ние не менее 100 кОм (модификация А) или 500 кОм (модифика­ция Б). Ток смещения менее 5 или 2,5 мкА.

Напряжение питания ±6,3 В ±10 % при токе менее 4 мА.

Усилитель напряжения имеет входное сопротивление более 40 кОм, выходное сопротивление 50 Ом и обеспечивает макси­мальное выходное напряжение не менее 6 В. Напряжение питания 12,6 В ±10 % при токе менее 5 мА.

На микросхемах этой серии можно выполнить операционные усилители с высоким входным и низким выходным сопротивле­нием.

Серия К.198 обладает широкими функциональными возможно­стями. Она включает в себя две модификации многофункщюншь-ного усилителя общего назначения К198УТ1, три модификации универсального линейного каскада К198УН1, а также по восемь модификаций различных матриц из трех — пяти n-р-n и р-n-р транзисторов.

Напряжение питания микросхем серии 6,3 В ±10%. Микро­схема К198УТ1 на частоте 10 кГц усиливает в 20 — 70 раз, а ми­кросхема К198УН1 не менее чем в 2 раза (модификация В) или 4 раза (модификация А, Б).

Серия К226 представляет собой набор из пяти микросхем уси­лителей НЧ. Все микросхемы выпускают в трех модификациях (А, Б и В).

Благодаря применению на входе каждой микросхемы полевого транзистора 2П201 усилители НЧ обладают большим входным со­противлением. Оно превышает 10 МОм на частоте 100 Гц. Входная емкость не более 20 пФ на частоте 100 кГц. Кроме того, все ми­кросхемы характеризуются низким уровнем собственных шумов, малым разбросом и высокой стабильностью коэффициента усиле­ния. Так, например, напряжение шумов, приведенное ко входу в полосе 20 Гц — 20 кГц (при входе, закороченном конденсатором с емкостью 5000 пФ), не превышает 5 мкВ для микросхем мо­дификации А, 12 мкВ — для Б и 18 мкВ — для В.

По коэффициенту усиления совокупность микросхем серии перекрывает диапазон от 9 до 350. Верхняя граничная частота по уровню 3 дБ не менее 100 кГц. Нижняя граничная частота 20 Гц. Выходное сопротивление на частоте 100 Гц не более 100 Ом. Максимальное выходное напряжение при нагрузке 3 кОм у ми­кросхем К226УНЗ и К226УН4 не менее 2,5 В, у остальных не менее 1,5 В. При максимальном выходном напряжении коэффи­циент гармоник не превышает 5 %.

Параметры цепей питания микросхем серии К226 приведены в табл. 2.6.

При применении микросхем серии К226 для усиления напря­жения НЧ можно использовать типовые схемы подключения вчеш-них элементов (рис. 2.23,а, б). При этом следует учитывать, что, регулируя глубину обратной связи с помощью внешних резисторов, можно уменьшать коэффициент усиления напряжения на 20 — 30 % или увеличивать его в несколько раз.

 

Рис. 2.23. Варианты применения микросхем серии К226:

 

Если микросхемы используют без отрицательных обратных связей, то внешний кон­денсатор Ci необходимо подключать между выводами 1 и 14. Стабильный коэффициент усиления напряжения, высокое входное и низкое выходное сопротивление микросхем серии К226 способствует тому, что их можно применять для создания RС-генерато-ров. Пример схемы RС-генератора на основе микросхемы К226УН4 показан на рис. 2.23,е.

 

Микросхема	Номинальное напряжение источников питания, В	Максимальный ток потреб­ления, мА, по цепям питания
положитель­ной поляр­ности	отрицатель­ной поляр­ности	положител.ь-ной поляр­ности	отрицатель­ной поляр­ности
К226УН1, К226УН5	+ 12,6	— 6,3	+4,0	— 7,5
К226УН2	+6,0	— 6,3	+3,5	— 6,0
К226УНЗ	+6,0	— 9,0	+ 1,5	— 5,0
К226УН4	+ 12,6	— 9,0	+ 1,5	— 2,5

 

Конденсаторы С_ь С₃ и резисторы R_}, R₃ образуют фазирую­щую цепь, обладающую селективными свойствами. Она вносит ма­лое затухание и создает нулевой фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями только на одной частоте, определяемой параметрами ее элементов. Благодаря высокому входному сопро­тивлению микросхемы можно произвольно выбирать сопротивления резисторов фазирующей цепи в пределах до десятков мегом. Пе­рестройка может быть осуществлена с помощью широко применяе­мых блоков конденсаторов переменной емкости. При выполнении условий R₁=R₃=R и C₁=C₃=C частота генерации может. быть определена по формуле f=(2nRC)~^l.

В [4] приведена схема ЯС-генератора с электронной пере­стройкой частоты (рис. 2.23,г). В этом генераторе фазирующая цепь образована конденсаторами С₂ и С₃ и сопротивлениями ка­налов полевых транзисторов Т₁ и T₂. Частоту генерации можно регулировать потенциометром R_e, меняя напряжение на затворах транзисторов. С помощью транзисторов Т₁, Т₂ можно добиться электронной перестройки с коэффициентом перекрытия по частоте более 100.

Микросхема К260НЕ1 серии К260 представляет собой рези-стивно-конденсаторную матрицу, содержащую 16 резисторов с со­противлением от 100 Ом до 100 кОм и 13 конденсаторов емкостью 1000 и 4700 пФ. Она предназначена для создания малошумящих усилителей ПЧ при использовании внешних транзисторов. Микро­схема может применяться и в качестве набора резисторов и кон­денсаторов совместно с микросхемами серии К265.

Серия К265 представляет комплект из 11 микросхем усилите­лей, ключей и декодирующих преобразователей, предназначенных для основных трактов радиоаппаратуры, работающей в диапазоне до 60 МГц.

Микросхемы К265УВ1 и К265УВ5 универсальных усилителей выполнены по одинаковой схеме, но на разных транзисторах (2Т307 и 2Т331 соответственно). Транзисторы могут быть включе­ны по схемам ОЭ или ОБ. В микросхеме имеются резисторы, с по­мощью которых можно задавать различный режим работы тран­зистора по постоянному току, а также разделительные и блоки­ровочные конденсаторы.

Обе микросхемы обеспечивают крутизну проходной характери­стики 9,5 — 10,5 мА/В на частоте 5 МГц и 7,5 — 11,0 мА/В на ча­стоте 60 МГц. Верхняя граничная частота обеих микросхем 60 МГц. На этой частоте входное сопротивление не менее 400 Ом. На ча­стоте 5 МГц выходное сопротивление не более 50 кОм.

Микросхема К265УВ5 имеет нормированный коэффициент шу­ма. В диапазоне частот 5 — 60 МГц он не превышает 5 дБ.

Напряжения источников питания микросхем ±6,3 В ±10%. Потребляемая мощность не более 70 мВт.

Микросхема К265УВ2 регулируемого усилителя содержит два независимых, каскада, которые можно использовать как раздельно, так и вместе. Для регулировки крутизны проходной характеристики усилителя предусмотрена подача регулирующего напряжения на базовые выводы обоих транзисторов. Диапазон регулирования кру­тизны не менее 40 дБ. В номинальном режиме крутизна проходной

характеристики не менее 8 мА/В на частоте 5 МГц я не менее

7 мА/В на частоте 60 МГц. Выходное сопротивление на частоте 5 МГц не более 10 кОм. Напряжения источников питания микро­схемы +6,3 В ±10 %. Потребляемая мощность не более 70 мВт.

Микросхемы К265УВЗ и К265УВ6 каскодных усилителей вы­полнены по одинаковой схеме, но на разных активных элементах.

В микросхеме К265УВЗ использованы транзисторы 2Т307, а в ми­кросхеме К265УВ6 — 2Т331. Это и предопределило основное пре­имущество микросхемы К265УВ6 по шумовым параметрам. Коэф­фициент шума этой микросхемы во всем рабочем диапазоне частот не превышает 5 дБ. По остальным параметрам микросхемы не раз­личаются. Крутизна проходной характеристики каждой из них 9,5 — 10,5 мА/В на частоте 5 МГц и 7,5 — 12 мА/В на верхней гра­ничной частоте 60 МГц. Входное сопротивление на частоте 60 МГц на менее 400 Ом. Выходное сопротивление на частоте 5 МГц не более 100 кОм. Напряжения источников питания микросхем +6,3 В + 10 %. Потребляемая мощность не более 70 мВт.

Микросхема К.265УВ4 балансного усилителя выполнена на двух транзисторах, эмиттеры которых соединены через резистивную цепь с выводами от каждого резистора. Кроме того, в микросхеме имеются два RС-фильтра, подсоединенных к выводу цепи питания. Крутизна проходной характеристики усилителя более 5 мА/В на частоте 5 МГц. Выходное сопротивление на этой частоте не более 50 кОм. Входное сопротивление на частоте 60 МГц не менее 400 Ом. Разбаланс выходных напряжений на частоте 5 МГц не более 3,5%. Напряжения источников питания ±6,3 В ±10%. Потребляемая мощность не более 90 мВт.

Микросхема К.265УД1 представляет собой дифференциальный усилитель. Он выполнен с использованием бескорпусной микросхе­мы К129НТ1. Крутизна проходной характеристики усилителя не менее 10 мА/В на частоте 5 МГц и не менее 4 мА/В на частоте 60 МГц. Разбаланс выходных напряжений на частоте 5 МГц не более 0,3 %. Дрейф разброса выходных напряжений в пределах 3 мВ/град. Коэффициент ослабления синфазной помехи не менеа 17 дБ (на частоте 60 МГц). Этот параметр можно улучшить в ре­зультате подключения внешнего высокоомного генератора стабиль­ного тока.

Напряжения источников питания микросхемы ±6,3 В ±10%. Потребляемая мощность не более 50 мВт.

Микросхема К265УВ7 представляет собой двухкаскадный ши­рокополосный усилитель с внутренними элементами частотной коррекции. Коэффициент нелинейности АЧХ в диапазоне частот 10 — 80 МГц не более 6 дБ. На частоте 30 МГц коэффициент уси­ления напряжения 7,5 — 11,5.

Микросхема К265УВ7 — единственная в серии К265, у которой напряжение источника питания составляет +12,6 В +10 %. По­требляемая мощность не более 206 МВт.

Микросхема К265К.Н1 функционирует как диодный ключ, управляемый с помощью двух транзисторных каскадов. При ча­стоте входного сигнала 15 МГц и при сопротивлении нагрузки 300 Ом коэффициент передачи открытого ключа 0,7 — 0,9. Постоян­ное напряжение на выходе открытого ключа 0,22 — 0,26 В, а пере­менное напряжение 0,15 — 0,17 В. Отношение выходных напряже­ний открытого и закрытого ключа на частоте 15 МГц не менее 40 дБ. Напряжение разбаланса открытого ключа не более 9 мВ.

Напряжения источников питания микросхемы ±6,3 В ±10%, Потребляемая мощность не более ПО мВт.

Микросхемы К265ПП1 и К265ПП2 представляют собой деко­дирующие диодно-резистивные преобразователи с семью входами и семью выходами (из которых два объединены). Различаются микросхемы полярностью включения диодов. Управляющее напря­жение +1 В.

Напряжение источника питания микросхемы К265ПП1 — 6,3 В ±10%, а микросхемы К265ПП2 -f6,3 В ±10%. Потребляемая мощность не более 70 мВт.

Серия К284 состоит из семи микросхем, выполненных с ис­пользованием полевых транзисторов.

Микросхемы К284УД1 и К284УД2 являются операционными усилителями. Основные параметры этих наиболее универсальных микросхем серии приведены в табл. 2.7, а примеры схем приме­нения на рис. 2.24.

Микросхема К.284СС2 выпускается в двух модификациях (А, Б) и содержит два сложных истоковых повторителя напря­жения, один инвертирующий усилитель, который можно переклю­чить в режим истокового повторителя напряжения, и один эмит-терный повторитель напряжения (рис. 2.25,а).

Рис. 2.24. Варианты применения микросхе­мы К284УД2:

 

Микросхема предназначена для реализации низкочастотных RС-фильтров, для согласования низкоомных нагрузок с высоко-омными источниками сигналов, для построения усилителей с вы­соким входным сопротивлением, автогенераторов, частотных корректоров и т. д.

 

Рис. 2.25. Микро­схема К284СС2 (а) и фильтр верхних частот (б)

Коэффициент передачи истоковых повторителей на частоте 40 Гц у микросхемы К284СС2А не менее 0,988, а у К284СС2Б не менее 0,98 (при сопротивлении нагрузки 10 кОм и емкости на­грузки 40 пФ). Коэффициент усиления инвертирующего усилителя на этой же частоте не менее 200 (в диапазоне температур — 60ч-+85 °С).

Входное сопротивление истоковых повторителей и инверти­рующего усилителя на частоте 40 Гц составляет не менее 400 ч 10 МОм соответственно, а выходное сопротивление не превышает 75 и 350 Ом (при подключении к инвертирующему усилителю эмит-терного повторителя). Входная емкость истоковых повторителей не более 3 пФ.

Максимальное выходное напряжение истоковых повторителей на частоте 1 кГц при коэффициенте гармоник 0,8 % не менее 1 В. Такое же напряжение обеспечивает инвертирующий усилитель в режиме масштабного усиления с коэффициентом К=1. Неравномер­ность частотных характеристик истоковых повторителей в диапа­зоне частот 1 Гц — 200 кГц не превышает 0,5 дБ. Такой же не­равномерностью характеризуется инвертирующий усилитель в диа» пазоне частот 1 Гц — 100 кГц.

Рис. 2.26. Микросхема К284УЕ1 (а) и ва­рианты ее применения:

 

Напряжения источников питания +6 В +10 %. Мощность, по­требляемая от этих источников, не превышает 60 и 75 мВт соот­ветственно. Возможен вариант питания микросхемы от источника напряжением +12 В ±10%.

На рис. 2.25,6 приведен вариант применения микросхемы К284СС2 в активном фильтре с полосой пропускания не менее 80 Гц. Электрические схемы различных устройств, выполненных на основе этой микросхемы, приведены в [4J.

Микросхему К.284УЕ1 (рис. 2.26,а) выпускают в двух моди­фикациях (А, Б), различающихся уровнем собственных шумов. У микросхемы К284УЕ1А он не превышает 10 мкВ, ауК284УЕ1Б — 20 мкВ (в полосе частот 20 Гц — 20 кГц).

Повторитель выполнен по двухкаскадной схеме с общей после­довательной обратной связью по напряжению. Коэффициент обрат­ной связи близок к единице. Обратную связь можно уменьшить, например, включив внешний резистор между выводами 11 и 13. Это повышает коэффициент передачи повторителя до 1,5. Для определения сопротивления дополнительного резистора (в кило-омах) справедлива формула R=4,7 (К — Kп), где K и К._г, — тре­буемый и исходный коэффициенты передачи повторителя соответ­ственно.

Неравномерность коэффициента передачи в полосе частот 20 Гц — 200 кГц обычно не превышает ±1%. Выходное напряже­ние на нагрузке 10 кОм не менее 1 В при коэффициенте нели­нейных искажений не более 2 %. Входное сопротивление не менее 100 МОм, входная емкость не превышает 12 пФ. Выходное со­противление не более 150 Ом.

Наличие нескольких выводов от делителя напряжения позво­ляет комбинировать варианты подключения микросхемы к источ­никам питания. Возможен вариант питания от двух источников с напряжениями ±6 В ±10% (рис. 2.26,6). В этом случае мощ­ность, потребляемая от каждого из источников, не превышает 18 МВт. Предусмотрено питание микросхемы от одного источника с напряжением — 6 В ±10% или — 12 В ±10% (рис. 2.26,в).

Микросхема К284УЕ1 предназначена в основном для приме­нения во входных каскадах усилителей инфранизких частот при работе от пьезофотоемкостных датчиков, для построения различ­ных НЧ фильтров и других частотно-селективных цепей, для ис­пользования во времязадающих устройствах и т. д. На рис. 2.26,г, д приведены примеры схем усилителя НЧ с регулируемым коэффи­циентом усиления и активного фильтра нижних частот. В усили­теле нижняя граничная частота регулируется сопротивлением ре­зистора R* и может быть получена менее 1 Гц. Активный фильтр при показанных на рис. 2.26,5 параметрах резисторов и конденса­торов имеет частоту среза 180 Гц и затухание 26 дБ на октаву.

Микросхема К284УН1 — малошумящий усилитель НЧ с коэф­фициентом усиления напряжения на частоте 200 Гц не менее 100. Нормированная ЭДС шума не более 200 нВ/Гц^-2 (для модифи­кации А) и 500 нВ/Гц^-2 (для модификации Б).

Напряжения источников питания ±12 В ±10%.

Микросхемы К.284ПУ1 (управляемый преобразователь уровня) я R284KH1 (коммутатор напряжения) дополняют группу усили­тельных микросхем серии.

Кроме применения в усилительных трактах микросхемы серии К284 находят широкое применение при создании активных фильтров.

Серия К504 объединяет две микросхемы малошумящих уси­лителей НЧ на полевых транзисторах с p-каналом (рис. 2.27,а) и четыре микросхемы, представляющие собой согласованные пары таких транзисторов (рис. 2.27,5).

Рис. 2.27. Микросхемы се­рии К504:

Микросхемы К504УН1 и К504УН2 — усилители с высоким входным сопротивлением. Для микросхем модификаций А и Б оно превышает 1 МОм, а для модификации В не менее 0,5 МОм. По-»тому микросхемы целесообразно использовать для усиления сиг­налов высокоомных датчиков.

Диапазон рабочих частот усилительных микросхем 5 — 10000 Гц На частоте 1 кГц коэффициент усиления соответственно для мо­дификаций А, Б и В — 10 — 60, 40 — 120 и 80 — 200. Обе микросхемы на нагрузке 3 кОм могут развивать максимальное выходное на­пряжение не менее 0,5 В. При этом коэффициент нелинейных ис­кажений достигает 10 %.

Важное достоинство обеих усилительных микросхем — сравни­тельно низкий уровень шума. Приведенное ко 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 входных устройствах малошумя­щих дифференциальных и операционных усилителей. Двенадцать модификаций четырех микросхем имеют разную крутизну (от 0,3 мА/В для К504НТ1А до 5 мА/В для К504НТ2В) и разный на­чальный ток стока. Входная и проходная емкости не превышают у микросхем К504НТ1 и К504НТ2 соответственно 6 и 2 пФ. 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 совокупности модификаций составляет от 25 до 350 МГц.

 

 

Несомненный интерес для радиолюбителей и специалистов представляют микросхемы серий К181, К142, К278, К286, К299. Они предназначены для использования во вторичных источниках питания для стабилизации напряжения. Такие устройства позво­ляют, в частности, по-новому осуществить электропитание слож­ных устройств с нестабилизированными источниками постоянного тока за счет применения индивидуальных стабилизаторов для от­дельных блоков и каскадов.