Maalamat na Mga Chip ng Analog

Kabilang sa maraming mga chips na ipinakita sa modernong merkado ng mga microelectronic na sangkap, mayroong mga totoong alamat na nararapat na nakakuha ng kanilang mataas na reputasyon. Sa artikulong ito, tututuon namin ang apat na tulad ng maalamat na analog na microcircuits, lalo na: NE555, A741, TL431, at LM311.

Pinagsama ang Timer NE555

Analog integrated circuit NE555 ay isang unibersal na timer. Matagumpay itong naglilingkod sa maraming mga modernong electronic circuit upang makagawa ng paulit-ulit o iisang pulso na may pare-pareho ang mga katangian ng oras. Ang chip ay mahalagang hindi pinagsama Pag-trigger ng RSpagkakaroon ng tukoy na mga threshold ng input na tiyak na tinukoy ng mga panloob na mga comparator ng analog at isang tumpak na divider ng boltahe.

Ang pinagsamang istraktura ng microcircuit ay may kasamang 23 transistors, 16 resistors at 2 diode. Ang NE555 ay magagamit pa rin sa iba't ibang mga pakete, ngunit ito ay pinakapopular sa mga kaso ng DIP-8 at SO-8, at sa form na ito ay matatagpuan ito sa maraming mga board. Ang mga tagagawa ng domestic ay gumagawa ng mga analogue ng timer na ito sa ilalim ng pangalang KR1006VI1.

Ang kasaysayan ng chip ng NE555 ay nagsimula noong 1970, nang si Hans Kamensind, isang empleyado ng American microelectronic company Signetics, isang dalubhasa sa mga circuit ng PLL, na-debug ng isang PLL sa isang VCO, ang dalas ng kung saan ay ngayon ay independente ng boltahe, na pinaputok dahil sa krisis sa ekonomiya.

Ang pag-unlad na ito ay tinawag na sa wakas na NE566, at naglalaman ng lahat ng mga elemento ng hinaharap na NE555 timer, kabilang ang mga comparator, boltahe na dividertrigger at susi. Ang circuit ay maaaring makabuo ng tatsulok na pulso na may malawak na itinakda ng internal divider, at sa dalas na itinakda ng panlabas na RC circuit.

Ibinenta ni Hans Kamensind ang kanyang pag-unlad sa Signetics, at pagkatapos ay inaalok upang pinuhin ito sa naghihintay na multivibrator - isang solong generator ng pulso. Ang ideya ay hindi kaagad suportado, ngunit ang tagapamahala ng mga benta ng Signetics, Art Fury, iginiit at ang proyekto ay naaprubahan, ang hinaharap na chip ay tinawag na NE555 (NE mula sa SigNEtics).

Ang pagpipino at pag-debug ng timer ay tumagal ng ilang higit pang mga buwan, at sa wakas noong 1971, ang mga benta ng NE555 sa isang kaso ng walong pin ay nagsimula sa presyo na 75 sentimo. Ngayon, ang mga functional analogues ng orihinal na NE555 ay magagamit sa iba't ibang mga bersyon ng bipolar at CMOS sa pamamagitan ng halos lahat ng mga pangunahing tagagawa ng mga elektronikong sangkap.

Ngayon isaalang-alang ang layunin ng mga konklusyon ng pinagsama-samang timer ng NE555, hahayaan nitong maunawaan ng mambabasa ang dahilan kung bakit ang chip na ito ay nakakuha ng napakalaking katanyagan kapwa sa mga espesyalista at sa mga mahilig sa radio.

• Ang unang konklusyon ay ang mundo. Ito ay konektado sa negatibong kawad ng pinagmulan ng kuryente.

• Ang pangalawang konklusyon ay ang pumalit. Kapag ang boltahe sa pin na ito ay nasa ibaba 1/3 ng supply boltahe, nagsisimula ang timer. Kasabay nito, ang kasalukuyang natupok ng input na ito ay hindi lalampas sa 500 nA.

• Ang pangatlong konklusyon ay ang paglabas. Kapag ang oras ay naka-on, ang boltahe sa terminal na ito ay 1.7 volts mas mababa kaysa sa supply ng boltahe, at ang maximum na kasalukuyang terminal na ito ay umabot sa 200 mA.

• Ang ika-apat na konklusyon ay na-reset. Kapag ang isang mababang antas ng boltahe ay ibinibigay sa output na ito, sa ibaba 0.7 volts, ang microcircuit ay bumalik sa kanyang orihinal na estado. Kung ang isang pag-reset sa panahon ng operasyon sa circuit ay hindi kinakailangan, ang output na ito ay konektado lamang sa pagdaragdag ng mapagkukunan ng kapangyarihan ng microcircuit.

• Ang ikalimang konklusyon ay kontrol. Ang output na ito ay nasa ilalim ng sanggunian ng sanggunian, at konektado sa pag-iikot ng input ng unang paghahambing.

• Ang pang-anim na konklusyon ay ang threshold, ihinto. Kung ang isang boltahe na mas mataas kaysa sa 2/3 ng supply boltahe ay ibinibigay sa output na ito, titigil ang timer at ang output nito ay ilalagay sa isang estado ng pahinga.

• Ang ikapitong konklusyon ay paglabas. Kapag ang antas ng output ng microcircuit ay mababa, ang pin na ito sa loob ng microcircuit ay konektado sa lupa, at kapag ang output ng microcircuit ay mataas, ang pin na ito ay naka-disconnect mula sa lupa. Ang pin na ito ay may kakayahang makatirang mga alon hanggang sa 200 mA.

• Ang ikawalong konklusyon ay nutrisyon. Ang pin na ito ay konektado sa positibong wire ng pinagmulan ng kuryente ng microcircuit, ang boltahe na kung saan ay maaaring mula sa 4.5 hanggang 16 volts.

Ang NE555 chip ay malawakang ginagamit dahil sa kakayahang magamit. Sa batayan nito, ang mga generator, modulators, relay ng oras, mga aparato ng threshold at maraming iba pang mga node ng iba't ibang mga elektronikong kagamitan ay itinayo, ang iba't-ibang kung saan ay limitado lamang sa imahinasyon at malikhaing diskarte ng mga inhinyero at mga developer.

Ang mga halimbawa ng mga gawain na malulutas ay: ang pag-andar ng pagpapanumbalik ng isang digital signal na nagulong sa mga linya ng komunikasyon, mga filter ng chat, paglilipat ng mga suplay ng kuryente, mga on-off na mga controller sa mga awtomatikong sistema ng kontrol, mga kontrol ng PWM, timers, at marami pa.

Karagdagang mga materyales tungkol sa chip NE555:

555 Pinagsamang Timer - Paglalakbay sa Data sheet

555 Mga Pinagsamang Disenyo ng Timer

Ang bloke ng proteksyon sa pagtulo ng tubig

PWM - magsusupil batay sa NE555 integrated timer para sa dimming LEDs

Operational amplifier uA741

Ang uA741 ay isang operational amplifier batay sa mga bipolar transistors. Ang pangalawang henerasyong pang-operasyon na amplifier, na binuo noong 1968 sa pamamagitan ng Fairchild Semiconductor engineer na si David Fullagar, ay isang pagbabago ng LM101 operational amplifier, na nangangailangan ng isang panlabas na dalas na pagwawasto ng dalas. Sa pamamagitan ng uA741, ang isang panlabas na kapasitor ay hindi na kinakailangan, dahil dito agad itong naka-install sa chip mismo.

Ang mga katangian ng uA741 ay perpekto para sa oras na iyon, at ang kadalian ng paggamit ng chip ay nag-ambag sa malawakang paggamit nito. Kaya ang uA741 ay naging isang unibersal na pamantayang tagapagpatakbo ng pagpapatakbo, at hanggang sa araw na ito ang mga analogue ay ginawa ng maraming mga tagagawa ng mga sangkap na microelectronic, halimbawa: AD741, LM741, at ang domestic analogue - K140UD7. Ang mga microcircuits ay magagamit kapwa sa mga pakete ng DIP at chip.

Sa puso ng mga amplifier ng pagpapatakbo ay ang parehong prinsipyo, ang mga pagkakaiba ay nasa istraktura lamang. Ang mga pagpapatakbo ng amplifier ng pangalawa at susunod na henerasyon ay nagsasama ng mga sumusunod na mga bloke ng functional:

• Ang yugto ng pag-input ay isang pagkakaiba-iba ng amplifier na nagbibigay ng pagpapalakas sa isang mataas na impedance ng input at sa isang mababang antas ng ingay.

• Ang mataas na boltahe na amplifier, ang tugon ng dalas ay bumababa tulad ng sa isang solong-post na low-pass filter. Hindi ito isang pagkakaiba-iba, ang tanging paraan.

• Ang yugto ng output (amplifier), na nagbibigay ng mataas na kapasidad ng pag-load, paglaban ng mababang output, at nagbibigay ng proteksyon laban sa maikling circuit at limitasyon ng output kasalukuyang.

Ang isang nakapaloob na 30 pF capacitor ay nagbibigay ng mga negatibong puna na umaasa sa dalas na nagpapataas ng katatagan ng pagpapatakbo ng amplifier kapag nagtatrabaho sa panlabas na puna. Ito ang tinatawag na kabayaran sa Miller, na gumagana halos tulad ng isang integrator na binuo sa isang pagpapatakbo ng amplifier. Ang dalas ng kabayaran ay nagbibigay sa pagpapatakbo ng amplifier na walang kundisyon na katatagan sa isang malawak na hanay ng mga kondisyon at sa gayon pinapadali ang paggamit nito sa isang malawak na hanay ng mga elektronikong aparato.

Sa yugto ng output uA741 mayroong isang risistor na may isang pagtutol ng 25 ohms, na nagsisilbing isang kasalukuyang sensor. Kasama ng transistor Q17, ang resistor na ito ay nililimitahan ang kasalukuyang ng tagasunod na tagasunod na Q14 hanggang sa 25 mA. Sa mas mababang braso ng yugto ng output ng push-pull, ang kasalukuyang limitasyon sa pamamagitan ng Q20 transistor ay isinasagawa ng kasalukuyang pagsukat sa pamamagitan ng emitter ng transistor Q19 at ang kasunod na limitasyon ng kasalukuyang dumadaloy sa base ng Q15. Sa mas modernong mga pagbabago ng circuitry uA741, ang mga pamamaraan para sa paglilimita sa output kasalukuyang maaaring magamit nang bahagyang naiiba sa mga inilarawan dito.

Ang chip ay may dalawang mga output ng Offset para sa pagbabalanse, na nagpapahintulot sa iyo na ayusin ang input bias ng pagpapatakbo ng amplifier sa eksaktong zero. Ang isang panlabas na potensyomiter ay maaaring magamit para sa layuning ito. Ang supply boltahe ng microcircuit ay maaaring umabot mula sa + -18 hanggang + -22 volts, depende sa pagbabago, gayunpaman, ang inirekumendang saklaw ay mula sa + -5 hanggang + -15 volts.

Tingnan din sa paksang ito:

Ano ang mga operational amplifier

Feedback ng pagpapatakbo ng circuit ng amplifier

Mga Circuits Operational Amplifier ng Feedback

Madaling iakma ang regulator ng boltahe TL431

Ang TL431 ay inilunsad ng Texas Instruments noong 1978, at nakaposisyon bilang isang adjustment na boltahe na regulator ng katumpakan. Ang nakaraang bersyon ay isang mas tumpak na TL430 chip. Ngayon, ang TL431 ay ginawa ng maraming mga tagagawa sa ilalim ng mga markings: LM431, KA431, at ang domestic counterpart nito ay KR142EN19A.

Ang TL431 ay mahalagang kontrolado na zener diode, na madalas na matatagpuan sa package na three-pin TO-92. Ang chip na ito ay maaaring makita sa board ng alinman sa mga modernong paglilipat ng mga suplay ng kuryente, hindi bababa sa - sa pamamaraan ng paghihiwalay ng galvanic ng pangalawang circuit.

Ang microcircuit ay medyo simpleng naayos: kapag ang isang boltahe ay ibinibigay sa control elektrod sa itaas ng isang boltahe ng threshold na 2.5 volts, ang panloob na transistor, na gumaganap ng pag-andar ng isang zener diode, ay pumapasok sa isang estado ng pagsasagawa.

Ang kahulugan ng mga natuklasan ay halata mula sa flowchart:

• Ang unang konklusyon ay ang control elektrod.

• Ang pangalawang konklusyon - nagdadala ng pag-andar ng anode ng zener diode.

• Ang pangatlong konklusyon - gumaganap ng papel ng katod ng zener diode.

Ang nagtatrabaho boltahe sa katod ay maaaring nasa saklaw mula sa 2.5 hanggang 36 volts, at ang kasalukuyang sa estado ng pagsasagawa ay hindi dapat lumampas sa 100 mA, habang ang control kasalukuyang ay hindi lalampas sa 4 4A. Ang sanggunian ng panloob na boltahe ay may nominal na halaga ng 2.5 volts.

Ang microcircuit ay napakadali upang mai-configure at gamitin na natagpuan na nito ang pinakamalawak na aplikasyon sa iba't ibang mga elektronikong aparato, na nagsisimula sa paglipat ng mga suplay ng kuryente, kung saan tradisyonal itong gumagana kasabay ng isang optocoupler, na nagtatapos sa mga sensor ng ilaw at temperatura.

Ngayon mahirap makahanap ng isang kasangkapan sa sambahayan saanman ang TL431, dahil sa kadahilanang ito ang chip na ito ay magagamit sa maraming iba't ibang mga kaso. Kaya, ang TL431 ay mahusay para sa pagbuo ng mga circuit ng feedback sa ganap na magkakaibang mga aspeto ng konseptong ito.

Mga halimbawa ng Paggamit ng Chip TL431:

Simpleng temperatura controller

Ang mga tagapagpahiwatig at senyas na aparato sa isang nababagay na zener diode TL431

Analog Comparator LM311

Ang LM311 analog comparator ay ginawa ng National Semiconductor mula pa noong 1973 (mula noong Setyembre 23, 2011, ang kumpanya ay opisyal na naging bahagi ng Texas Instrumento). Ang domestic analogue ng comparator na ito ay KR554CA3.

Ang pinagsama-samang calculator ng boltahe ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang napakaliit na kasalukuyang kasalukuyang input (150 nA). Ito ay espesyal na idinisenyo para sa paggamit sa isang malawak na hanay ng mga boltahe ng supply: mula sa standard + - 15V hanggang unipolar + 5V, tradisyonal para sa digital na lohika. Ang output ng paghahambing ay katugma sa mga antas ng TTL, RTL, DTL at MOS.

Ang yugto ng output nito na may isang bukas na kolektor ay nagbibigay-daan sa iyo upang direktang i-load ang output sa isang relay o isang maliwanag na maliwanag na lampara, at lumipat sa kasalukuyang hanggang sa 50 mA sa isang boltahe ng hanggang sa 50 V. Ang lakas ng pagkonsumo ng microcircuit ay 135 mW lamang na may boltahe ng + -15 V. Ang data sa kombinasyon ng LM311 ay ipinakita. maraming mga tipikal na mga scheme ng mga aplikasyon nito.

Ang microcircuit ay naglalaman ng 20 risistor, 22 bipolar transistors, 1 field effect transistor at 2 diode. Ang input at output ng LM311 ay maaaring ihiwalay mula sa circuit ground upang ang output circuit ng microcircuit ay nagpapatakbo sa isang grounded load o sa isang pag-load na konektado sa negatibo o positibong poste ng pinagmulan ng kapangyarihan.

Sa circuit ng comparator ay may mga posibilidad ng pagbabalanse ng shift at gating, at ang mga output ng maraming LM311 ay maaaring konektado gamit ang isang wired OR circuit. Ang posibilidad ng mga maling positibo para sa maliit na tilad na ito ay napakababa.

Mga karagdagang materyales sa paksang ito:

Paano inayos ang analog comparator at gumagana

Comparator circuit

Thermostat para sa cellar sa comparator LM311