Radiolocman09-10_2021

+Vcc

R1 DA1 222 R2
100ê 10ê L1
16
C1 25 VD1 Uâûõ
1í 34 C3 Rí
VT1 +
R3 VD2 C2
5.1ê

R4
10ê

Ðèñóíîê 35. Ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèÿ ñ èíäóêòèâíîñòüþ.

ïîòåíöèîìåòðà R5. Ñ âûâîäà 4 ìèêðîñõåìû R1 DA1 222 +Vcc C1 Uâõ
óïðàâëÿþùèé ñèãíàë ïîäà¸òñÿ íà ýëåêòðîí- 10ê R3
íûé êëþ÷ íà òðàíçèñòîðå VT1, ñî ñòîêà êîòî-
ðîãî èìïóëüñû íàïðÿæåíèÿ ïîñòóïàþò íà 16
êëàññè÷åñêèé âûïðÿìèòåëü, ïîçâîëÿþùåé
ïîëó÷àòü íà âûõîäå íàïðÿæåíèå îòðèöàòåëü- R2 2 5 R4 1ê 10ìê
íîé ïîëÿðíîñòè. 4 200ê
10ê
Ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèÿ (Ðèñóíîê 35) Uâûõ
âûïîëíåí ïî àíàëîãè÷íîé ñõåìå, íî íàãðóçêîé 3
òðàíçèñòîðà VT1 ÿâëÿåòñÿ èíäóêòèâíîñòü L1;
íà âûõîäå ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñîçäà¸òñÿ âûõîä- Ðèñóíîê 37. Âàðèàíò óñèëèòåëÿ íèçêîé
íîå íàïðÿæåíèå áîëåå âûñîêîãî óðîâíÿ, ÷åì ÷àñòîòû.
íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ óñòðîéñòâà.
Óñèëèòåëü D-êëàññà (Ðèñóíîê 38) ñîñòîèò
Îòìåòèì, ÷òî âûâîä 5 ìèêðîñõåìû 222 èç ãåíåðàòîðà ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ íà
(Ðèñóíêè 34 è 35) ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ìèêðîñõåìå 222, ãåíåðàòîðà ñòàáèëüíîãî
ñòàáèëèçàöèè íàïðÿæåíèÿ íà íàãðóçêå. òîêà íà òðàíçèñòîðå VT1 BC557, ÷òî ïîçâîëÿ-
åò çàðÿæàòü âðåìÿçàäàþùèé êîíäåíñàòîð C1
Óñèëèòåëü íèçêîé ÷àñòîòû (Ðèñóíêè 36 ïî ëèíåéíîìó çàêîíó, è ìîäóëÿòîðà íà òðàí-
è 37). Íèçêî÷àñòîòíûé óñèëèòåëü íà ìèêðî- çèñòîðå VT2 BC547. Ðàáî÷àÿ ÷àñòîòà ãåíåðà-
ñõåìå 222 (Ðèñóíîê 36) ðàáîòàåò â ïîëîñå òîðà 47 êÃö. Øèðèíà âûõîäíûõ èìïóëüñîâ
÷àñòîò íà óðîâíå –3 äÁ îò 0.15 Ãö äî 220 êÃö. ìîäóëèðóåòñÿ íèçêî÷àñòîòíûì àíàëîãîâûì
Êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è óñèëèòåëÿ 9.6 äÁ, ñèãíàëîì, ïîäàâàåìûì íà âõîä óñòðîéñòâà.
ÊÍÈ 0.001%. Ñ âûâîäà 4 ñíèìàþòñÿ èìïóëü- Âûõîäíîé êàñêàä è ôèëüòðû óñèëèòåëÿ íå
ñû ïðÿìîóãîëüíîé ôîðìû ñ ÊÇÈ ïîðÿäêà 50%. ïîêàçàíû.

Uâõ C1 R3 Uâûõ DA1 222 +Vcc R4 DA1 222 +Vcc
10ìê 1ê R1 R2 10ê
16 10ê 16 R5
200ê 25 10ê
34 Uâûõ
R6
R1 R2 25 5.1ê
15ê 22ê 34
Uâûõ
Ðèñóíîê 36. Óñèëèòåëü íèçêîé ÷àñòîòû. R3 R7
200ê R8
100ê 10ê
Óñèëèòåëü íèçêîé ÷àñòîòû (Ðèñóíîê 37) Uâõ C1
òàêæå âûïîëíåí íà ìèêðîñõåìå 222. Åãî ïîëî- VT1 + VT2
ñà ïðîïóñêàíèÿ íà óðîâíå –3 äÁ îò 16 Ãö äî BC557 BC547
5.8 ÌÃö ïðè êîýôôèöèåíòå ïåðåäà÷è 46 äÁ è R4 C1
ÊÍÈ 0.02%. 100ê 200ï

10ìê

Ðèñóíîê 38. Óñèëèòåëü D-êëàññà.

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 101

Ãåíåðàòîð ñâåòîâûõ èìïóëüñîâ èëè Íàãðóçêîé âûõîäíîãî êàñêàäà íà òðàíçèñ-
ìèãàþùèé ñâåò (Ðèñóíîê 39). Ãåíåðàòîð òîðå VT1 BC557 ÿâëÿþòñÿ ñâåòîäèîäû HL1 è
èìïóëüñîâ ãåðöîâîãî äèàïàçîíà ÷àñòîò íà HL2 çåë¸íîãî è êðàñíîãî ñâå÷åíèÿ, ñîîòâåò-
ìèêðîñõåìå 222 óïðàâëÿåò ïîî÷åð¸äíûì ñòâåííî. Ïîâûøåíèå èíòåíñèâíîñòè ñâåòîâî-
ïåðåêëþ÷åíèåì ñâåòîäèîäîâ HL1 è HL2. ×àñ- ãî ïîòîêà èëè òåìïåðàòóðû áóäåò ñîïðîâîæ-
òîòà ïåðåêëþ÷åíèÿ çàäà¸òñÿ ðåçèñòîðîì R1 äàòüñÿ èçìåíåíèåì ñóììàðíîé îêðàñêè èçëó-
è êîíäåíñàòîðîì C1 è ðàâíà ïðèìåðíî 2 Ãö. ÷åíèÿ äâóõ ðàçíîöâåòíûõ ñâåòîäèîäîâ. Òàê,
ïîâûøåíèþ òåìïåðàòóðû â ïîìåùåíèè áóäåò
Âèçóàëüíûé èíäèêàòîð îñâåù¸ííîñòè îòâå÷àòü ïðåîáëàäàíèå êðàñíîãî îòòåíêà
èëè òåìïåðàòóðû (Ðèñóíîê 40) ñîäåðæèò ñóììàðíîãî ñâå÷åíèÿ ñâåòîäèîäîâ.
ãåíåðàòîð èìïóëüñîâ íà ìèêðîñõåìå 222,
øèðèíà âûõîäíûõ èìïóëüñîâ êîòîðîãî çàäà- Ôîòî- è òåðìîðåëå (Ðèñóíîê 41). Â çàâè-
¸òñÿ ïðè ïîìîùè óïðàâëÿåìîãî àíàëîãà ñèìîñòè îò òåìïåðàòóðíîãî (ñâåòîâîãî) êîýô-
ðåçèñòîðà, âûïîëíåííîãî íà ïîëåâîì òðàí- ôèöèåíòà ñîïðîòèâëåíèÿ ÷óâñòâèòåëüíûé
çèñòîðå VT2 2N7000. ýëåìåíò (ôîòî- èëè òåðìîðåçèñòîð) ìîæåò
áûòü âêëþ÷¸í â âåðõíåå èëè íèæíåå ïî ñõåìå
R1 DA1 222 +Vcc (Ðèñóíîê 41) ïëå÷î ðåçèñòèâíîãî äåëèòåëÿ
1Ì R2 R3* R1, R5. Âî âòîðîå ïëå÷î ðåçèñòèâíîãî äåëè-
16 òåëÿ âêëþ÷àþò ïîäñòðîå÷íûé ðåçèñòîð áëèç-
C1 25 10ê R4 êîãî íîìèíàëà. Ïîòåíöèîìåòðîì R4 ðåãóëè-
470í 34 10ê 1ê ðóþò ïîðîã ïåðåêëþ÷åíèÿ ðåëå.

R5 VD1 +Vcc
1N4148
51ê VT1
BC557 HL1 HL2

DA1 222 R2
10ê
R1 1 6 K1
R4 VD2
Ðèñóíîê 39. Ãåíåðàòîð ñâåòîâûõ èìïóëüñîâ 25 10ê R3
èëè ìèãàþùèé ñâåò. 5.1ê
R5 3 4
VT1

×óâñòâèòåëüíûì ýëåìåíòîì óñòðîéñòâà Ðèñóíîê 41. Ôîòî- è òåðìîðåëå.
ÿâëÿåòñÿ ôîòî- èëè òåðìîðåçèñòîð R5. Ïðè
èçìåíåíèè èíòåíñèâíîñòè ñâåòîâîãî ïîòîêà Ðåëå âðåìåíè (Ðèñóíîê 42). Ïðè íàæàòèè
èëè òåìïåðàòóðû ìåíÿåòñÿ ñîïðîòèâëåíèå íà êíîïêó SB1 êîíäåíñàòîð C1 ïëàâíî çàðÿ-
ýòîãî ðåçèñòîðà è, ñîîòâåòñòâåííî, ñîïðî- æàåòñÿ ÷åðåç öåïî÷êó R1, R2 äî óðîâíÿ
òèâëåíèå êàíàëà èñòîê-ñòîê òðàíçèñòîðà íàïðÿæåíèÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ, çàäàííîãî ðåçèñ-
VT2. Ïðîèñõîäèò è èçìåíåíèå øèðèíû òèâíûì äåëèòåëåì R3, R4. Ïîñëå ýòîãî ñðà-
âûõîäíîãî ñèãíàëà, ñíèìàåìîãî ñ âûâîäà 4 áàòûâàåò ðåëå Ê1, âêëþ÷àÿ ñâîèìè êîíòàêòà-
ìèêðîñõåìû 222.

+Vcc

R1 DA1 222 R2 R3
100ê 10ê 1ê
16
C1 25 VT1 VD1 1N4148 SB1 +Vcc
1í 34 BC557
VT1
R4 BC557

51ê HL1 R1 R2 R3
VT2 ÇÅË. 10ê

2N7000 HL2 2Ì 200ê VD2
ÊÐ. DA1 222
R5 R6 R4
1Ì 5.1ê 16 15ê

R7 R8 2 5 R5 K1
300ê 10ê 3 4
+
33ê
C1
47ìê

Ðèñóíîê 40. Âèçóàëüíûé èíäèêàòîð îñâåù¸í- Ðèñóíîê 42. Ðåëå âðåìåíè.
íîñòè èëè òåìïåðàòóðû.

102 ÑÕÅÌÛ

+Vcc

R1 R2 DA1 222 R3 R4 R5 DA2 222 VT2
10ê 100ê 100ê BC547
16 C2 16
VT1 10í C3 25
51ê 500ê BC557 10í 34
R6
25 R7
51ê 51ê R8
C1
200
1ìê 3 4 BA1

R9*
10ê

Ðèñóíîê 43. Ñèðåíà.

VD1 1N4148 +Vcc

R1 DA1 222 R2
100ê 10ê
16
C1 25 R3 R4 DA2 222 R5
30í 34 100ê 5.1ê
100ê 16
VD2 C2 25 R6
1N4148 2í 34 10ê

Uâûõ

Ðèñóíîê 44. Ãåíåðàòîð «ÁÈÏ-ÁÈÏ».

ìè íàãðóçêó. Äèîä VD1 ñïîñîáñòâóåò áûñòðî- òîðîâ, òàéìåðîâ, àâòîðåãóëÿòîðîâ, ïðåîáðà-
ìó ðàçðÿäó êîíäåíñàòîðà C1 ïðè íåíàæàòîé çîâàòåëåé, ðàçëè÷íîãî ðîäà ðåëå, çàðÿäíûõ è
êíîïêå SB1. Èíòåðâàë âðåìåíè ñðàáàòûâà- èíäèêàòîðíûõ óñòðîéñòâ, ñèñòåì êîíòðîëÿ
íèÿ ðåëå ðåãóëèðóåòñÿ ïîòåíöèîìåòðîì R1 â íàïðÿæåíèÿ, îõðàííûõ ñèñòåì, ñèñòåì àâòî-
äèàïàçîíå îò 1 äî 100 ñ è ìîæåò áûòü îïðåäå- ìàòèçàöèè ïðîìûøëåííîãî è áûòîâîãî
ë¸í êàê T[ñ]=(R1+R2)[ÌÎì]C1[ìêÔ]. íàçíà÷åíèÿ è ìíîãîãî äðóãîãî. ÐË

Ñèðåíà (Ðèñóíîê 43) âûïîëíåíà íà ìèê- Ëèòåðàòóðà
ðîñõåìàõ DA1 è DA2 è òðàíçèñòîðàõ VT1
BC557 è VT2 BC547. Ïåðâûé ãåíåðàòîð íèç- 1. Camenzind H. Designing Analog Chips. –
êîé ÷àñòîòû íà ìèêðîñõåìå DA1, ðåãóëèðîâêà Virtualbookworm.Com Publishing, Incorporated,
÷àñòîòû êîòîðîãî ïðîèçâîäèòñÿ ïîòåíöèî- 2005. – 242 p.
ìåòðîì R2, óïðàâëÿåò ðàáîòîé ãåíåðàòîðà
èìïóëüñîâ çâóêîâîãî äèàïàçîíà ÷àñòîò íà 2. Øóñòîâ Ì. À. Ñõåìîòåõíèêà. 500 óñòðîéñòâ íà
ìèêðîñõåìå DA2. Ãðîìêîñòü âûõîäíîãî ñèã- àíàëîãîâûõ ìèêðîñõåìàõ. – ÑÏá.: Íàóêà è
íàëà ðåãóëèðóþò ïîòåíöèîìåòðîì R8. Òåõíèêà, 2013. – 352 ñ.

Ãåíåðàòîð «ÁÈÏ-ÁÈÏ» (Ðèñóíîê 44) 3. Øóñòîâ Ì. À. Äðîáíàÿ ëîãèêà.
ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü íà âûõîäå ïàêåòû ñèãíà-
ëîâ çâóêîâîé ÷àñòîòû. Íà ìèêðîñõåìå DA1 Ìàòåðèàëû ïî òåìå
âûïîëíåí çàäàþùèé ãåíåðàòîð íèçêî÷àñòîò-
íîãî äèàïàçîíà, îáåñïå÷èâàþùèé äëèòåëü- 1. Datasheet Texas Instruments CD4013B
íîñòü èìïóëüñà ïîñûëêè è ïàóçû. Íà ìèêðî- 2. Datasheet Texas Instruments CD4030B
ñõåìå DA2 âûïîëíåí óïðàâëÿåìûé ãåíåðà- 3. Datasheet Texas Instruments CD4093B
òîð èìïóëüñîâ çâóêîâîé ÷àñòîòû. 4. Datasheet ON Semiconductor LM339
5. Datasheet Microchip 1N4461
Ïðèâåä¸ííûé â ñòàòüå ïåðå÷åíü óñòðîéñòâ 6. Datasheet ON Semiconductor 2N6600
äàëåêî íå èñ÷åðïàí. Íà îñíîâå ìèêðîñõåìû 7. Datasheet Microchip 2N7000
222 âîçìîæíî ñîçäàíèå öåëîãî ðÿäà ãåíåðà- 8. Datasheet ON Semiconductor BC558B
9. Datasheet Vishay BS170

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 103

Áåñòðàíñôîðìàòîðíûé
DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëü

12 Â â 180 Â

Francis Rodes

EDN

ÍÍåêîòîðûå äàò÷èêè äëÿ ïîðòàòèâíûõ èëè ñõåìà ïåðâîé ÿ÷åéêè ñ êîììóòèðóåìûì êîí-
äåíñàòîðîì èçîáðàæåíà íà Ðèñóíêå 2.
àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé íóæäàþòñÿ â
òî÷íî ðåãóëèðóåìîì âûñîêîâîëüòíîì ñìåùå- Äâà êîìïëåìåíòàðíûõ MOSFET Q1 è Q2 â
íèè è ïîòðåáëÿþò î÷åíü ìàëî òîêà. Äëÿ ïîëó- äâóõòàêòíîé êîíôèãóðàöèè ïðåäñòàâëÿþò
÷åíèÿ òàêèõ âûñîêèõ íàïðÿæåíèé èç íèçêîãî âûõîäíîé êàñêàä èíâåðòîðà ñ òðèããåðîì
íàïðÿæåíèÿ áàòàðåè ðàçðàáîò÷èêè îáû÷íî Øìèòòòà CD40106. Âõîäíîé ñèãíàë VIN óïðàâ-
èñïîëüçóþò èìïóëüñíûå DC/DC ïðåîáðàçî- ëÿåò äâóõòàêòíûì êàñêàäîì, íà âûõîäå êîòî-
âàòåëè – êàê ïðàâèëî, îáðàòíîõîäîâûå. Ýòè ðîãî ôîðìèðóþòñÿ ïðÿìîóãîëüíûå èìïóëüñû
ïðåîáðàçîâàòåëè îòëè÷àþòñÿ âûñîêèì ÊÏÄ ñ ðàçìàõîì îò 0 äî 12  è ÷àñòîòîé 150 êÃö.
ïðè ñðåäíåé èëè áîëüøîé âûõîäíîé ìîùíîñ- Åñëè ñ÷èòàòü, ÷òî â òå÷åíèå ïåðâîãî ïîëóïå-
òè. Îäíàêî ïðè íèçêîé ìîùíîñòè, íåîáõîäè- ðèîäà ýòèõ èìïóëüñîâ íàïðÿæåíèå VIN ðàâíî
ìîé öåïÿì ñìåùåíèÿ íåêîòîðûõ äàò÷èêîâ, 12 Â, òî òðàíçèñòîð Q1 áóäåò îòêðûò, à Q2 –
òîê, ïîòðåáëÿåìûé äðàéâåðîì ñèëîâîãî çàêðûò. Ñîîòâåòñòâåííî, äèîä D1 ñìåùåí â
êëþ÷à è ñõåìîé ðåãóëÿòîðà, ìîæåò çàìåòíî ïðÿìîì íàïðàâëåíèè, è êîíäåíñàòîð C1 çàðÿ-
ñíèæàòü îáùèé ÊÏÄ. Êðîìå òîãî, ïîäõîäÿùèé æàåòñÿ äî ïîëîæèòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ VC1 =
äëÿ òàêîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ òðàíñôîðìàòîð = VDD – VD, ãäå VD – ïðÿìîå ïàäåíèå íàïðÿæå-
ðåäêî óäàåòñÿ íàéòè ñðåäè ñòàíäàðòíûõ êîì- íèÿ íà D1 (0.7 Â). Ïðè ýòîì äèîä D2 ñìåùåí â
ïîíåíòîâ, à çíà÷èò, ïîòðåáóåòñÿ ðàçðàáîòêà ïðÿìîì íàïðàâëåíèè, è êîíäåíñàòîð COUT
çàêàçíîãî óñòðîéñòâà. Íà ýòî ìîæåò óéòè äî çàðÿæàåòñÿ äî íàïðÿæåíèÿ VOUT = VDD – 2VD.
70% âñåãî âðåìåíè ïðîåêòèðîâàíèÿ. Âî âðåìÿ âòîðîãî ïîëóïåðèîäà ñîñòîÿíèÿ
ìåíÿþòñÿ íà ïðîòèâîïîëîæíûå: íàïðÿæåíèå
Ñõåìà íà Ðèñóíêå 1 ïîçâîëÿåò îáîéòè ïðî- VIN ðàâíî 0 Â, Q1 çàêðûò, à Q2 îòêðûò; â ðåçóëü-
áëåìû, ñâÿçàííûå ñ òðàíñôîðìàòîðîì, áëà- òàòå îòðèöàòåëüíûé âûâîä C1 îêàçûâàåòñÿ
ãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ áåñòðàíñôîðìàòîð- ïîäêëþ÷åííûì ê íàïðÿæåíèþ ïèòàíèÿ.  òà-
íîé òîïîëîãèè ñ êîììóòèðóåìûìè êîíäåíñà- êîì ñîñòîÿíèè ïîòåíöèàë ïîëîæèòåëüíîãî
òîðàìè íà îáùåäîñòóïíûõ êîìïîíåíòàõ. âûâîäà C1 ïîäíèìàåòñÿ äî íàïðÿæåíèÿ, ïðå-
Ïðèíöèïû ðàáîòû ñõåìû ìîæíî îïèñàòü, ðàñ- âûøàþùåãî íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ VDD. Òåïåðü
ñìîòðåâ ñíà÷àëà ïîâåäåíèå îäíîãî ýëåìåíòà D1 ñòàíîâèòñÿ ñìåùåííûì â îáðàòíîì
ñ ïåðåêëþ÷àåìûì êîíäåíñàòîðîì, à çàòåì íàïðàâëåíèè, ïîçâîëÿÿ êîíäåíñàòîðó C2
ðàñïðîñòðàíèâ êîíöåïöèþ íà N-ýëåìåíòíûé âíîâü çàðÿæàòüñÿ ÷åðåç äèîä D2. Åñëè ïðåä-
óìíîæèòåëü íàïðÿæåíèÿ. Ýêâèâàëåíòíàÿ

104 ÑÕÅÌÛ

VBAT IBAT 8 1
12 Â INPUT OUTPUT
C21 IC4 LP2951
+ 1 µF

FEEDBACK + 2 +
NC SHUTDOWN SENSE NC C22

_ ÓÑÈËÈÒÅËÜ 3.3 µF
60 ì ÎØÈÁÊÈ
8
ÊÎÌÏÀÐÀÒÎÐ
ÎÁÍÀÐÓÆÅÍÈß VTAP NC

ÎØÈÁÊÈ 5
+ ERROR NC

_

ÈÎÍ 1.23 Â
4

GND

D1 D2 D3 D4 D5 D6
C1 C2 C3 C4 C5 C6

IC1A IC1B IC1C IC1D IC1E IC1F
R1
33k

C20
100 pF

D7 D8 D9 D10 D11 D12
C7 C8 C9 C10 C11 C12

IC2A IC2B IC2C IC2D IC2E IC2F

D13 D14 D14 D16 D17 D18 D19 VOUT
C13 C14 C14 C16 C17 C18 180 Â
C19
IC3A IC3B IC3C IC3D IC3E IC3F 39 nF R2 IOUT
250V 10M
RL
H3 (ÍÀÃÐ.)
10k

P3
100k

ÏÐÈÌÅ×ÀÍÈß:
C1 … C18: 33 … 100 nF (63 V).
D1 … D19: 1N4148 ÈËÈ ÝÊÂÈÂÀËÅÍÒÍÛÅ.
IC1 … IC3: CD40106B.
IC4: LP2951.

Ðèñóíîê 1. Ýòà áåñòðàíñôîðìàòîðíàÿ ñõåìà, â êîòîðîé èñïîëüçîâàíû ÷åòûðå îáùåäîñòóïíûõ
ìèêðîñõåìû, ïðåîáðàçóåò 12 Â â íàïðÿæåíèå 180 Â.

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 105

ÂÛÕÎÄÍÎÉ ÊÀÑÊÀÄ D1 D2 Òàêèì îáðàçîì, äëÿ ýòîé êîíñòðóêöèè
CD40106B ïîòðåáóþòñÿ òðè ìèêðîñõåìû èíâåðòîðîâ ñ
òðèããåðàìè Øìèòòà CD40106, êàê ïîêàçàíî íà
Q2 VC1 C1 Ðèñóíêå 1. Èç ôîðìóëû (1) ìîæíî óâèäåòü,
÷òî êîëåáàíèÿ íàïðÿæåíèÿ ñâèíöîâî-êèñëîò-
VDD COUT VOUT íîé áàòàðåè îò 11 äî 13.5 Â ïðèâîäÿò ê ïðî-
12 Â ïîðöèîíàëüíûì îòêëîíåíèÿì âûõîäíîãî
Q1 VOUT1 íàïðÿæåíèÿ îò 195 äî 243 Â. Äëÿ ïðèëîæåíèé,
VIN òðåáóþùèõ òî÷íîãî ñìåùåíèÿ, ýòî íåïðèåì-
ëåìî. Î÷åâèäíîå ðåøåíèå ïðîáëåìû ñîñòîèò
Ðèñóíîê 2. Ýòà ñõåìà èëëþñòðèðóåò ïðèíöèï â òîì, ÷òîáû ñòàáèëèçèðîâàòü âûõîäíîå
ðàáîòû áàçîâîé ÿ÷åéêè óäâîèòåëÿ íàïðÿæåíèÿ. íàïðÿæåíèå VOUT. Ìîæíî èñïîëüçîâàòü
ëþáîé èç äâóõ ìåòîäîâ ðåãóëèðîâàíèÿ: ïîä-
ïîëîæèòü, ÷òî åìêîñòü êîíäåíñàòîðà COUT êëþ÷èòü âûñîêîâîëüòíûé ðåãóëÿòîð íåïî-
çíà÷èòåëüíî ìåíüøå, ÷åì C1, òî çíà÷åíèå, ñðåäñòâåííî ê âûõîäíîé êëåììå VOUT èëè
êîòîðîãî äîñòèãàåò íàïðÿæåíèå VOUT, ìîæíî óïðàâëÿòü íèçêèì íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ VDD
ðàññ÷èòàòü òàê: ÊÌÎÏ èíâåðòîðîâ, ÷òîáû êîñâåííî ðåãóëèðî-
âàòü âûõîäíîå íàïðÿæåíèå VOUT. Èç-çà âûñî-
VOUT = VOUT1 + VC1 = 2(VDD - VD ). êîé ñòîèìîñòè è íèçêîãî ÊÏÄ âûñîêîâîëüòíûõ
ëèíåéíûõ ðåãóëÿòîðîâ â ñõåìå íà Ðèñóíêå 1
Òàêèì îáðàçîì, åñëè ñ÷èòàòü, ÷òî VDD >> èñïîëüçóåòñÿ âòîðîé ìåòîä ðåãóëèðîâàíèÿ.
VD, ìîæíî óâèäåòü, ÷òî ñõåìà íà Ðèñóíêå 2
äåéñòâóåò êàê ÿ÷åéêà óäâîèòåëÿ íàïðÿæåíèÿ. Êëþ÷åâûì ýëåìåíòîì öåïè îáðàòíîé
ñâÿçè ÿâëÿåòñÿ íåäîðîãîé LDO ñòàáèëèçàòîð
Åñëè ñîåäèíèòü N óäâîèòåëåé íàïðÿæåíèÿ íàïðÿæåíèÿ LP2951 (IC4). Ðåãóëèðóåìîå
â öåïî÷êó, èçîáðàæåííóþ Ðèñóíêå 1, ðàñøè- âûõîäíîå íàïðÿæåíèå VDD ýòîãî ñòàáèëèçà-
ðåíèå ïðèíöèïà óäâîåíèÿ íàïðÿæåíèÿ äàñò òîðà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ïèòàíèÿ 16 èíâåðòî-
ðîâ ñ òðèããåðàìè Øìèòà (IC1 … IC3). Â òàêîé
VOUT = (N + 1)(VDD - VD ). (1) êîíôèãóðàöèè ñõåìû ìèêðîñõåìà IC4 äîëæíà
ðàáîòàòü ñ âõîäíûìè íàïðÿæåíèÿìè â äèàïà-
Èç ýòîé ôîðìóëû ìîæíî îïðåäåëèòü êîëè- çîíå âñåãî îò 11 äî 13.5 Â. Âûõîäíîå íàïðÿ-
÷åñòâî N èíâåðòîðîâ, íåîáõîäèìûõ äëÿ æåíèå VOUT ïîäàåòñÿ îáðàòíî íà óñèëèòåëü
ïîëó÷åíèÿ çàäàííîãî âûñîêîãî âûõîäíîãî îøèáêè ìèêðîñõåìû IC4 ÷åðåç ðåçèñòèâíûé
íàïðÿæåíèÿ: äåëèòåëü R2, R3 è P3. Ïåðâàÿ ÿ÷åéêà óìíîæè-
òåëÿ IC1A âûðàáàòûâàåò ñèãíàë ïðÿìîóãîëü-
N = VOUT - 1. (2) íîé ôîðìû, íåîáõîäèìûé 18-ýëåìåíòíîìó
VDD - VD óìíîæèòåëþ íàïðÿæåíèÿ íà êîììóòèðóåìûõ
êîíäåíñàòîðàõ. Öåïü îáðàòíîé ñâÿçè R1, C1
Äëÿ òîãî ÷òîáû îöåíèòü ðåñóðñû, íåîáõî- ïðåâðàùàåò ýòîò èíâåðòîð ñ òðèããåðîì Øìèò-
äèìûå äëÿ ïîëó÷åíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ òà â àâòîêîëåáàòåëüíûé ãåíåðàòîð, ÷àñòîòà
180 Â èç íàïðÿæåíèÿ ñâèíöîâî-êèñëîòíîé ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ íà âûõîäå êîòîðî-
áàòàðåè 12 Â, êîòîðîå ìîæåò êîëåáàòüñÿ îò 11 ãî ðàâíà 150 êÃö.  Òàáëèöàõ 1 è 2 ïîêàçàíû
äî 13.5 Â, ñëåäóåò âîñïîëüçîâàòüñÿ ôîðìó- èçìåðåííûå ýëåêòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè
ëîé (2) äëÿ õóäøåãî ñëó÷àÿ, êîãäà VDD = 11 Â, ñòàáèëèçèðîâàííîãî DC/DC ïðåîáðàçîâàòå-
÷òî äàåò ëÿ 12 Â/180 Â. Õàðàêòåðèñòèêè ñòàáèëèçàöèè

Òàáëèöà 1. Ñòàáèëèçàöèÿ âõîäíîãî íàïðÿæå-
íèÿ ïðè IOUT = 20 ìêÀ

VBAT (Â) VOUT (Â)

11 180.3

12 180.3

N = 180 - 1 » 18. 13 180.3
11 - 0.7
14 180.3

106 ÑÕÅÌÛ

Òàáëèöà 2. Ñòàáèëèçàöèÿ âûõîäíîãî íàïðÿ- áàòàðåè îò 11 äî 14 Â ñóùåñòâåííûõ èçìåíå-
æåíèÿ ïî òîêó íàãðóçêè ïðè VBAT = 12 Â íèé âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ íå ïðîèñõîäèò. Èç
õàðàêòåðèñòèê ñòàáèëèçàöèè âûõîäíîãî
IOUT (ìÀ) VOUT (Â) Ïóëüñàöèè IBAT (ìÀ) ÊÏÄ (%) íàïðÿæåíèÿ ïî òîêó íàãðóçêè â Òàáëèöå 2 âèä-
ïèê-ïèê (Â) íî, ÷òî ÊÏÄ ìîùíîñòè äîñòèãàåò 61%, ìàêñè-
ìàëüíûé âûõîäíîé òîê ñîñòàâëÿåò 1 ìÀ, à
0 180.3 0.08 3.4 — ïèêîâûå çíà÷åíèÿ ïóëüñàöèé âûõîäíîãî
íàïðÿæåíèÿ íå ïðåâûøàþò 0.2 Â. ÐË
200 180.6 0.1 7.6 40
Ìàòåðèàëû ïî òåìå
400 180.7 0.1 11.7 52
1. Datasheet Texas Instruments LP2951
800 180.2 0.15 19.8 61 2. Datasheet Texas Instruments CD40106B

1000 179 0.2 25 60

ïî âõîäíîìó íàïðÿæåíèþ â Òàáëèöå 1 ïîä-
òâåðæäàþò, ÷òî ïðè îòêëîíåíèÿõ íàïðÿæåíèÿ

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 107

Òàéìåð àâòîìàòè÷åñêîãî
îòêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ

íà äèñêðåòíûõ êîìïîíåíòàõ

Patrick Van Torre

EDN

ÇÇà ïðîøåäøèå ãîäû áûëî îïóáëèêîâàíî ×òîáû ñäåëàòü ïåðåõîä â âûêëþ÷åííîå
ñîñòîÿíèå íàìíîãî áîëåå ðåçêèì, â ñõåìå íà
ìíîæåñòâî ðàçëè÷íûõ ñõåì îòêëþ÷åíèÿ ïèòà- Ðèñóíêå 1 èñïîëüçóåòñÿ ïîëîæèòåëüíàÿ
íèÿ. Îäíàêî ïðåäëàãàåìàÿ çäåñü ñõåìà î÷åíü îáðàòíàÿ ñâÿçü.  íåé òàêæå èñïîëüçóåò åùå
ïðîñòà è èìååò ïðåêðàñíûå õàðàêòåðèñòèêè. îäèí ïðèåì, ïîçâîëÿþùèé ñäåëàòü òîê óòå÷êè
Îí îáåñïå÷èâàåò áûñòðîå îòêëþ÷åíèå ïèòà- â âûêëþ÷åííîì ñîñòîÿíèè ÷ðåçâû÷àéíî
íèÿ ñ ïàäåíèåì íàïðÿæåíèÿ âñåãî 8 ì âî ìàëûì. Äëÿ íàáëþäåíèÿ çà ïîâåäåíèåì ïðè
âêëþ÷åííîì ñîñòîÿíèè è òîêîì óòå÷êè ìåíåå âûêëþ÷åíèè ñõåìà ñîäåðæèò ñâåòîäèîä, è
ìèêðîàìïåðà ïðè îòêëþ÷åííîì ïèòàíèè. ìîæåò áûòü ëåãêî ïðîòåñòèðîâàíà íà ìàêåò-
íîé ïëàòå.
Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî ìíîãèå ñõåìû
ïîäîáíîãî òèïà ïåðåõîäÿò â âûêëþ÷åííîå Ïðèíöèï ðàáîòû çàêëþ÷àåòñÿ â ñëåäóþ-
ñîñòîÿíèå äîâîëüíî ìåäëåííî, ÷òî íåæåëà- ùåì. Âíà÷àëå êîíäåíñàòîðû ðàçðÿæåíû, è,
òåëüíî. Ïðåäëàãàåìàÿ çäåñü ñõåìà ñïîñîá- ñëåäîâàòåëüíî, îáà MOSFET âûêëþ÷åíû.
íà ïî÷òè ïîë÷àñà îñòàâàòüñÿ â îòêðûòîì Ïðè ïîëíîì îòñóòñòâèè ïóòè äëÿ ïîñòîÿííîãî
ñîñòîÿíèè ñ î÷åíü íèçêèì ïàäåíèåì íàïðÿ- òîêà ðàçðÿä áàòàðåè ïðàêòè÷åñêè ðàâåí íóëþ.
æåíèÿ, à çàòåì ïîëíîñòüþ îòêëþ÷àòüñÿ çà
äîëè ñåêóíäû. Íàæàòèåì êíîïêè S1 òàéìåð ïåðåâîäèòñÿ
âî âêëþ÷åííîå ñîñòîÿíèå. Çàðÿäíûé òîê îãðà-
Q2 T1 íè÷èâàåòñÿ âíóòðåííèì ñîïðîòèâëåíèåì 9-
BS170 BC547C âîëüòîâîé áàòàðåè. Êîíäåíñàòîð C1 ïî÷òè
ìãíîâåííî çàðÿæàåòñÿ äî íàïðÿæåíèÿ áàòà-
Ñ2 ÂÊËÞ×ÅÍÈÅ ðåè. MOSFET Q1 â îòðûòîì ñîñòîÿíèè èìååò
0.47µ R2 ÏÈÒÀÍÈß î÷åíü íèçêîå ïðÿìîå ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ.
Âàæíî îòìåòèòü, ÷òî C2 òàêæå ðàçðÿæàåòñÿ
R1 S1 ÷åðåç Q2; åãî ðîëü îáúÿñíÿåòñÿ íèæå.
1M 10M
Îòïóñêàíèå êíîïêè çàïóñêàåò òàéìåð
+ îòêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ. C1 íà÷èíàåò ïîñòåïåí-
íî ðàçðÿæàòüñÿ ÷åðåç R2, è íàïðÿæåíèå
Ñ1 ìåæäó ñòîêîì è èñòîêîì MOSFET Q1 ìåäëåí-
100µ íî óâåëè÷èâàåòñÿ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî òðàíçèñ-
òîð T1 íà÷èíàåò îòêðûâàòüñÿ, ïîëó÷àÿ áàçî-
ÍÀÃÐÓÇÊÀ âûé òîê ÷åðåç ðåçèñòîð R1 è ðàíåå ðàçðÿæåí-
R3 íûé êîíäåíñàòîð C2. Ýòî ðåçêî óñêîðÿåò ïðî-
öåññ ðàçðÿäà êîíäåíñàòîðà C1, áûñòðî ïðè-
Q1 LED1 1k + B1
BS170 9Â

Ðèñóíîê 1. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà òàéìåðà
àâòîìàòè÷åñêîãî îòêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ.

108 ÑÕÅÌÛ

âîäÿ ê åùå áîëüøåìó óâåëè÷åíèþ íàïðÿæå- Ðèñóíîê 2. Îñöèëëîãðàììà íàïðÿæåíèÿ íà
íèÿ íà MOSFET Q1. Òàêèì îáðàçîì, íà÷àâ- íàãðóçêå ïðè îòêëþ÷åíèè ïèòàíèÿ.
øàÿ ðàáîòàòü ïåòëÿ ïîëîæèòåëüíîé îáðàò-
íîé ñâÿçè, çíà÷èòåëüíî óñêîðÿåò ïåðåõîä â Ñëåäîâàòåëüíî, ïåòëÿ îáðàòíîé ñâÿçè
âûêëþ÷åííîå ñîñòîÿíèå. àêòèâíà òîëüêî âî âðåìÿ ïðîöåññà âûêëþ÷å-
íèÿ, è íå ìîæåò ïðîïóñêàòü òîê ïîñëå âûêëþ-
Âðåìÿ îòêëþ÷åíèÿ ïðèáëèçèòåëüíî îïðå- ÷åíèÿ. Òðàíçèñòîð Q2 íåîáõîäèì äëÿ ðàçðÿäà
äåëÿåòñÿ âûðàæåíèåì 1.5 × R2 × C1. Ïðè ïîêà- êîíäåíñàòîðà C2 ïðè íàæàòèè êíîïêè âêëþ÷å-
çàííûõ íà ñõåìå íîìèíàëàõ êîìïîíåíòîâ ýòî íèÿ ïèòàíèÿ, ÷òî ïîçâîëÿåò íà÷àòü íîâûé
ðàâíî 1500 ñåêóíäàì èëè 25 ìèíóòàì. öèêë. Ïðè æåëàíèè ìåæäó çàòâîðîì Q1 è çåì-
ëåé ìîæíî äîáàâèòü êíîïêó âûêëþ÷åíèÿ, ïðåä-
Ïîâåäåíèå ñõåìû ïðè îòêëþ÷åíèè èëëþñ- ïî÷òèòåëüíî ñ ïîñëåäîâàòåëüíûì ðåçèñòîðîì
òðèðóåò îñöèëëîãðàììà íàïðÿæåíèÿ íà 1 êÎì, çàùèùàþùèì ýòîò âûêëþ÷àòåëü. ÐË
íàãðóçêå, ïðåäñòàâëåííàÿ íà Ðèñóíêå 2. Îáðà-
òèòå âíèìàíèå, ÷òî ïîòåðè íàïðÿæåíèÿ âî Ìàòåðèàëû ïî òåìå
âêëþ÷åííîì ñîñòîÿíèè íåçíà÷èòåëüíû, çà
èñêëþ÷åíèåì íåáîëüøîãî ïàäåíèÿ â ïîñëåä- 1. Datasheet Fairchild BC547
íèå íåñêîëüêî ñåêóíä èç 25 ìèíóò âêëþ÷åííî- 2. Datasheet Vishay BS170
ãî ñîñòîÿíèÿ. Êàê òîëüêî íà÷èíàåò äåéñòâî-
âàòü ïåòëÿ îáðàòíîé ñâÿçè, ïðîèñõîäèò ìãíî-
âåííîå îòêëþ÷åíèå.

×ðåçâû÷àéíî íèçêèé òîê ïðè îòêëþ÷åííîì
ïèòàíèè âîçìîæåí òîëüêî áëàãîäàðÿ èñïîëü-
çîâàíèþ ýëåìåíòîâ C2 è Q2. Ñèñòåìà ðàáî-
òàëà áû è áåç íèõ, íî ïðè ýòîì òîê óòå÷êè ïðè
îòêëþ÷åííîì ïèòàíèè, îáóñëîâëåííûé òîêîì
÷åðåç ðåçèñòîð R1 ñîïðîòèâëåíèåì 1 ÌÎì,
ñîñòàâëÿë áû ïðèìåðíî 8 ìêÀ. Áëàãîäàðÿ
âêëþ÷åííîìó ïîñëåäîâàòåëüíî êîíäåíñàòî-
ðó C2 òîê ïðåêðàùàåòñÿ, êàê òîëüêî çàêàí÷è-
âàåòñÿ çàðÿäêà êîíäåíñàòîðà.

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 109

Ñõåìà óñòðàíÿåò

îøèáêó óñèëèòåëÿ

David Magliocco

EDN

ÑÑõåìà íà Ðèñóíêå 1, îñíîâàííàÿ íà óñèëè- íàïðÿæåíèÿ íà ðåçèñòîðå RX. Äëÿ ýêîíîìèè
çàðÿäà áàòàðåé ïðîèçâîäèòåëè öèôðîâûõ
òåëå ñ ìàëûì ñìåùåíèåì, ïðåäñòàâëÿåò ìóëüòèìåòðîâ îãðàíè÷èâàþò IM äî 1 ìÀ.
ñîáîé ðàñïðîñòðàíåííóþ â ìóëüòèìåòðàõ Òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû èçìåðèòü ñîïðîòèâëå-
âõîäíóþ öåïü îììåòðà, ê êîòîðîé äîáàâëåíû íèå íèæå 40 Îì ñ ðàçðåøåíèåì 10 ìÎì,
äâà òðàíçèñòîðà â äèîäíîì âêëþ÷åíèè. ïîëíîñòüþ èñïîëüçóÿ äèíàìè÷åñêèé äèàïà-
Èñòî÷íèê òîêà, âåëè÷èíà êîòîðîãî âûáèðàåò- çîí ÀÖÏ, íåîáõîäèìî óñèëèòü íàïðÿæåíèå,
ñÿ â äèàïàçîíå îò 100 íÀ äî 1 ìÀ, ïîäàåò òîê ïàäàþùåå íà RX, â 10 ðàç.
IM â èçìåðÿåìûé ðåçèñòîð RX. Àíàëîãî-öèô-
ðîâîé ïðåîáðàçîâàòåëü (ÀÖÏ) ñ îïîðíûì Äëÿ âûñîêîòî÷íûõ èçìåðåíèé ïîíàäîáèò-
íàïðÿæåíèåì 400 ì ñ÷èòûâàåò ïàäåíèå ñÿ óñèëèòåëü ñ íèçêèì ñìåùåíèåì è âûñîêèì
âõîäíûì ñîïðîòèâëåíèåì. Õîðîøèì âûáî-
5V 5V ðîì áóäåò ÎÓ ñðåäíåé ìîùíîñòè OP97 êîì-
IM ïàíèè Analog Devices. Ïîñêîëüêó âõîäû OP97
1.21M 3 + 6 çàùèùåíû âñòðå÷íî-ïàðàëëåëüíûìè äèîäà-
RX ìè, äèôôåðåíöèàëüíûå âõîäíûå íàïðÿæå-
1.21M 2 OP97 VOUT íèÿ, ïðåâûøàþùèå 1 Â, âûçûâàþò ïðîòåêà-
– íèå òîêà ÷åðåç äèîäû, ÷òî ïðèâîäèò ê îøèá-
êàì èçìåðåíèÿ. Îøèáêè ìîãóò âîçíèêàòü,
íàïðèìåð, ïðè ïîïûòêå èçìåðèòü áîëüøîå

180k –5V

BC847

BC847

20k

Ðèñóíîê 1. Äîáàâëåíèå äâóõ äèîäîâ â öåïü Ðèñóíîê 2. Áåç äèîäîâ óñèëèòåëü â ñõåìå íà
îáðàòíîé ñâÿçè ïðåäîòâðàùàåò ïðîõîæäå- Ðèñóíêå 1 íàñûùàåòñÿ, è òîê òå÷åò â äèô-
íèå ÷ðåçìåðíûõ âõîäíûõ òîêîâ â óñèëèòåëü ôåðåíöèàëüíûå âõîäû.
OP97.

110 ÑÕÅÌÛ

ñîïðîòèâëåíèå RX, ñêàæåì, íåñêîëüêî ìåãîì, Ðèñóíîê 3. Äèîäû â ñõåìå íà Ðèñóíêå 1 ïðåä-
ïðè íåïðàâèëüíî âûáðàííîì çíà÷åíèè IM. Èç- îòâðàùàþò íàñûùåíèå óñèëèòåëÿ, ïîýòîìó
çà òîãî, ÷òî íå âåñü èçìåðèòåëüíûé òîê èäåò â âõîäíîé òîê îñòàåòñÿ íåçíà÷èòåëüíûì ïî
RX, ïðåîáðàçîâàííîå çíà÷åíèå îêàçûâàåòñÿ ñðàâíåíèþ ñ IM.
íåòî÷íûì.
òîê óòå÷êè. Íèçêèé òîê óòå÷êè èìååò ïåðâîñòå-
Íà Ðèñóíêå 2 ïîêàçàíû çàâèñèìîñòè ïåííîå çíà÷åíèå äëÿ èñêëþ÷åíèÿ äîïîëíè-
âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ VOUT è òîêà, èäóùåãî â òåëüíûõ îøèáîê ïðè ñ÷èòûâàíèè âûõîäíîãî
íåèíâåðòèðóþùèé âõîä óñèëèòåëÿ OP97 (áåç íàïðÿæåíèÿ OP97. Íà Ðèñóíêå 3 ïîêàçàíû
òðàíçèñòîðîâ â äèîäíîì âêëþ÷åíèè), êîýô- çàâèñèìîñòè íàïðÿæåíèÿ VOUT è òîêà, èäóùå-
ôèöèåíò óñèëåíèÿ êîòîðîãî óñòàíîâëåí ðàâ- ãî â íåèíâåðòèðóþùèé âõîä óñèëèòåëÿ OP97 â
íûì 10, îò âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, èçìåíÿþ- ñõåìå íà Ðèñóíêå 1, îò âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ,
ùåãîñÿ îò 0 äî 2 Â. Ïðè âõîäíûõ íàïðÿæåíèÿõ èçìåíÿþùåãîñÿ îò 0 äî 2 Â. Òîê óòå÷êè îñòàåò-
VIN, ïðåâûøàþùèõ 1 Â, âåëè÷èíà òîêà óòå÷êè ñÿ íèçêèì ïî ñðàâíåíèþ ñ IM.ÐË
ñòàíîâèòñÿ çíà÷èòåëüíîé ïî ñðàâíåíèþ ñ
íàèìåíüøèìè çíà÷åíèÿìè IM. Ïðîñòîé ñïî- Ìàòåðèàëû ïî òåìå
ñîá îãðàíè÷èòü òîê óòå÷êè – îãðàíè÷èòü êîýô-
ôèöèåíò óñèëåíèÿ óñèëèòåëÿ äëÿ âûñîêèõ 1. Datasheet Analog Devices OP97
âõîäíûõ íàïðÿæåíèé.

×òîáû äèôôåðåíöèàëüíîå âõîäíîå íàïðÿ-
æåíèå íå ïðåâûøàëî 1 Â, ìîæíî óìåíüøèòü
êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ, îãðàíè÷èâ íàïðÿæå-
íèå íà ðåçèñòîðå îáðàòíîé ñâÿçè. Êîãäà ýòî
íàïðÿæåíèå äîñòèãàåò ïðèáëèçèòåëüíî 0.8 Â,

íàïðèìåð, ïðè IM·RX » 10 ìÂ, äâà âêëþ÷åííûõ
äèîäàìè òðàíçèñòîðà íà÷èíàþò ïðîâîäèòü
òîê è îãðàíè÷èâàþò óñèëåíèå. Òðàíçèñòîðû
ëó÷øå ìàëîñèãíàëüíûõ äèîäîâ, ïîñêîëüêó
ïðè íèçêèõ íàïðÿæåíèÿõ îíè èìåþò ìåíüøèé

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 111

Èñòî÷íèê èñòèííî

øèðîêîïîëîñíîãî øóìà
íà îñíîâå ñòàáèëèòðîíà

Lukasz Sliwczynski

EDN

ØØèðîêîïîëîñíûé èñòî÷íèê áåëîãî øóìà âûõîäíûõ êëåììàõ. Ñõåìà ñîñòîèò èç ñòàáè-
ëèòðîíà è íåñêîëüêèõ óñèëèòåëüíûõ êàñêà-
ìîæåò áûòü ïîëåçåí äëÿ èçìåðåíèÿ è òåñòè- äîâ. Èñòî÷íèêîì èñòèííî øèðîêîïîëîñíîãî
ðîâàíèÿ êîììóíèêàöèîííîãî îáîðóäîâàíèÿ. øóìà ñëóæèò ïðîáîé ñòàáèëèòðîíà. Èñòèííî
Èñòî÷íèê íà Ðèñóíêå 1 ïðîñò è îáåñïå÷èâàåò øèðîêîïîëîñíûì ýòîò ïðîöåññ ÿâëÿåòñÿ ïîòî-
áîëüøîé ðàçìàõ øóìîâîãî ñèãíàëà íà ñâîèõ

ÔÅÐÐÈÒÎÂÀß R1
ÁÓÑÈÍÀ 500

78L05

12 Â 4.7 10 mH 120
33k

14 13 10 7 6 1 ÔÅÐÐÈÒÎÂÀß
ÁÓÑÈÍÀ
10 nF TL497 3 1.24k 1 nF
2 45 8 1.24k ~34 Â
470 µF
35 Â 24 Â

180 pF

100 µF

12 1 nF 100 µF
12 12

1 nF 180 1 nF 75
510
1 nF ÔÅÐÐÈÒÎÂÀß ÔÅÐÐÈÒÎÂÀß
ÁÓÑÈÍÀ ÁÓÑÈÍÀ
ÔÅÐÐÈÒÎÂÀß
C1 ÁÓÑÈÍÀ C3 C6
330 pF 1.8 pF 10 nF
C2
10 nF R2 ERA5
82.4
ÂÛÕÎÄ
C4 C5
MAR6 MAR3 1.8 pF 47 pF

Ðèñóíîê 1. 24-âîëüòîâûé ñòàáèëèòðîí è öåïî÷êà ÑÂ× óñèëèòåëåé îáðàçóþò øèðîêîïîëîñíûé
èñòî÷íèê øóìà.

112 ÑÕÅÌÛ

ìó, ÷òî çíà÷èòåëüíûé óðîâåíü øóìà ìîæíî âîãî ñèãíàëà íå çàâèñèò îò ðàáî÷åãî íàïðÿæå-
èçìåðèòü äàæå íà ÷àñòîòàõ âûøå 2 ÃÃö. íèÿ ñòàáèëèòðîíà, õîòÿ ñ ðîñòîì ïðîáèâíîãî
íàïðÿæåíèÿ ïîëîñà ñïåêòðà øóìîâ îáû÷íî
Ðàçäåëèòåëüíûé êîíäåíñàòîð ñâÿçûâàåò ñóæàåòñÿ. Èñïîëüçîâàíèå â ñõåìå íà Ðèñóí-
ñòàáèëèòðîí ïî ïåðåìåííîìó òîêó ñ ïåðâûì êå 1 ñòàáèëèòðîíà ñ íàïðÿæåíèåì ïðîáîÿ
êàñêàäîì óñèëèòåëÿ, à ïîñëåäóþùèå êàñêà- 24  ïîçâîëÿåò óâåëè÷èòü óðîâåíü âûõîäíîãî
äû óñèëèâàþò î÷åíü ñëàáîå øóìîâîå íàïðÿ- ñèãíàëà íà 10 äÁ ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíñòðóêöè-
æåíèå ñòàáèëèòðîíà. MAR-6, MAR-3 è ERA-5 åé, èñïîëüçóþùåé ñòàáèëèòðîí íà 9.1 Â.
– ýòî ìîíîëèòíûå ÑÂ× óñèëèòåëè, âûïóñêàå-
ìûå êîìïàíèåé Mini-Circuits. Îáùèé êîýôôè- Èìïóëüñíûé ðåãóëÿòîð TL497 è ñâÿçàííûå
öèåíò óñèëåíèÿ ïî íàïðÿæåíèþ, ñîñòàâëÿþ- ñ íèì êîìïîíåíòû îáåñïå÷èâàþò íàïðÿæåíèå
ùèé ïîðÿäêà 58 äÁ, äîñòàòî÷åí äëÿ ïîëó÷å- ïèòàíèÿ ñòàáèëèòðîíà; îñòàëüíàÿ ÷àñòü
íèÿ âûõîäíîãî ñèãíàëà ïðèìåðíî 224 ì ñõåìû ïèòàåòñÿ îò èñòî÷íèêà 12 Â. Äîïîëíè-
ñ.ê.ç. íà ñîãëàñîâàííîé íàãðóçêå 50 Îì, ÷òî òåëüíûé ëèíåéíûé ðåãóëÿòîð 78L05 ñòàáèëè-
ýêâèâàëåíòíî ïðèìåðíî 0 äÁì. Òî÷êà êîì- çèðóåò ïèòàíèå ñòàáèëèòðîíà. Èçìåíÿÿ çíà-
ïðåññèè êàæäîãî ïîñëåäóþùåãî êàñêàäà â ÷åíèÿ òîêà ñòàáèëèòðîíà ïóòåì ïîäñòðîéêè
öåïî÷êå íà 1 äÁ âûøå, ÷åì ó ïðåäûäóùåãî ïîòåíöèîìåòðà R1, ìîæíî ïîëó÷èòü ïëîñêèé
óñèëèòåëÿ. Õîðîøàÿ ëèíåéíîñòü óñèëèòåëÿ ÷àñòîòíûé ñïåêòð èñòî÷íèêà. Óâåëè÷èâàÿ òîê
âàæíà äëÿ òîãî, ÷òîáû âûõîäíîé ñèãíàë èìåë äî íåêîòîðîãî çíà÷åíèÿ, ìîæíî íàéòè îïòè-
ãàóññîâó ôóíêöèþ ïëîòíîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ ìàëüíóþ òî÷êó, â êîòîðîé ñïåêòð øóìà áóäåò
âåðîÿòíîñòåé. Òî÷êà êîìïðåññèè 1 äÁ äëÿ ïëîñêèì, à óðîâåíü øóìà ìàêñèìàëüíûì.
ïîñëåäíåãî óñèëèòåëÿ öåïî÷êè ñîñòàâëÿåò Äëÿ äàííîé êîíñòðóêöèè îïòèìàëüíûé òîê
áîëåå 18 äÁì, ÷òîáû ãàðàíòèðîâàòü ðàáîòó ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 21 ìÀ. Óâåëè÷åíèå òîêà
óñèëèòåëÿ â ëèíåéíîì ðåæèìå. ñâåðõ ýòîé îïòèìàëüíîé òî÷êè íå ðåêîìåíäó-
åòñÿ, ïîñêîëüêó äàëüíåéøåå óâåëè÷åíèå ïðè-
Íàáëþäåíèÿ è èçìåðåíèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî âîäèò ê óìåíüøåíèþ ðàçìàõà âûõîäíîãî ñèã-
óðîâåíü øóìà ëàâèííîãî ïðîáîÿ äèîäîâ ïðå- íàëà. Íà Ðèñóíêå 2 ïðåäñòàâëåíî ñïåêòðàëü-
îáëàäàåò íàä øóìîì, îáóñëîâëåííûì òóí- íîå ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè ìîùíîñòè
íåëüíûì ýôôåêòîì, è óðîâåíü ýòîãî øóìà øóìà, ïîëó÷åííîå ñ ïîìîùüþ àíàëèçàòîðà
óâåëè÷èâàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì íàïðÿæåíèÿ ñïåêòðà.  äèàïàçîíå ÷àñòîò îò 20 ÌÃö ïðè-
ñòàáèëèçàöèè äèîäà. ×àñòîòíûé ñïåêòð øóìî-

ÎÏÎÐÍÛÉ 10 äÁ/äåë
ÓÐÎÂÅÍÜ 2 äÁ/äåë

30 äÁì

ÏËÎÒÍÎÑÒÜ
ÌÎÙÍÎÑÒÈ
ÈÑÒÎ×ÍÈÊÀ

ØÓÌÀ

0 Ãö 1.8 ÃÃö
ÑÏÅÊÒÐÀËÜÍÎÅ ÐÀÑÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÏËÎÒÍÎÑÒÈ ÌÎÙÍÎÑÒÈ (180 ÌÃö/ÄÅË)

ÏÐÈÌÅ×ÀÍÈÅ:
ÐÀÇÐÅØÅÍÈÅ ÏÎ ×ÀÑÒÎÒÅ 300 kHz.

Ðèñóíîê 2. Õàðàêòåðèñòèêà ñïåêòðàëüíîé ïëîòíîñòè ìîùíîñòè èñòî÷íèêà øóìà
îñòàåòñÿ ïëîñêîé ñ òî÷íîñòüþ ±1 äÁ â ïîëîñå ÷àñòîò îò 20 ÌÃö äî 1 ÃÃö.

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 113

ÍÎÐÌÀËÈÇÎÂÀÍÍÀß ×ÀÑÒÎÒÀ (103) 4.5 Äëÿ äîñòèæåíèÿ ïëîñêîãî ñïåêòðàëüíîãî
ðàñïðåäåëåíèÿ ïëîòíîñòè ìîùíîñòè øóìà â
Ðàñ÷åòíîå ñðåäíåêâàäðàòè÷íîå íèçêî÷àñòîòíîé îáëàñòè òðåáóåòñÿ íåêîòîðîå
ñïåêòðàëüíîå îòáåëèâàíèå èç-çà íàëè÷èÿ
4 çíà÷åíèå 192.1 ì øóìà òèïà 1/f. Ýòà ñõåìà îáåñïå÷èâàåò íåîá-
õîäèìóþ ôîðìó ÷àñòîòíîé õàðàêòåðèñòèêè
3.5 óñèëèòåëÿ ïðè ïðàâèëüíîì âûáîðå åìêîñòåé
ìåæêàñêàäíûõ ðàçäåëèòåëüíûõ êîíäåíñàòî-
3 ðîâ C1, C2 è C6 è èñïîëüçîâàíèè êîððåêòèðóþ-
ùåé öåïè ïåðåä ïîñëåäíèì êàñêàäîì – C3, C4,
2.5 C5 è R2. Çíà÷åíèÿ íîìèíàëîâ âñåõ êîìïîíåí-
òîâ, îïðåäåëÿþùèõ ÷àñòîòíóþ õàðàêòåðèñòè-
2 êó, ïîäáèðàëèñü ýêñïåðèìåíòàëüíî ïðè
íàáëþäåíèè ñïåêòðà ïëîòíîñòè ìîùíîñòè íà
1.5 ýêðàíå àíàëèçàòîðà.

1 ×òîáû ïîëó÷èòü õîðîøèå õàðàêòåðèñòèêè
ñõåìû, íåîáõîäèìî ñòðîãî ñîáëþäàòü âñå
0.5 ïðàâèëà ïðîåêòèðîâàíèÿ ðàäèî÷àñòîòíûõ
óñòðîéñòâ.  ÷àñòíîñòè, íóæíî ñòàðàòüñÿ,
0 –500 0 500 1000 ÷òîáû êîíòàêòû ñòàáèëèòðîíà áûëè êàê
–1000 ìîæíî êîðî÷å, à âñå ðàçâÿçûâàþùèå êîíäåí-
ñàòîðû ðàñïîëàãàëèñü ðÿäîì ñ ÑÂ× óñèëèòå-
ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ ØÓÌΠ(ìÂ) ëÿìè. Ðåêîìåíäóåòñÿ òàêæå ýêðàíèðîâàòü
âñþ ñõåìó. ÐË
Ðèñóíîê 3. Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ âåðîÿò-
íîñòè èìååò ãàóññîâó ôîðìó, à ðàññ÷èòàí- Ìàòåðèàëû ïî òåìå
íîå ñðåäíåêâàäðàòè÷íîå çíà÷åíèå ñîñòàâëÿ-
åò 192.1 ìÂ. 1. Datasheet Mini-Circuits ERA-5+

áëèçèòåëüíî äî 1 ÃÃö ñïåêòð îñòàåòñÿ ïëîñ- 2. Datasheet Mini-Circuits MAR-3+
êèì ñ òî÷íîñòüþ ±1 äÁ, à øèðèíà ïîëîñû ïî
óðîâíþ 3 äÁ ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî îò 10 ÌÃö 3. Datasheet Mini-Circuits MAR-6+
äî 1.35 ÃÃö. Ôóíêöèÿ ïëîòíîñòè âåðîÿòíîñòè,
èçìåðåííàÿ äëÿ 107 âûáîðîê, èìååò õîðîøî 4. Datasheet Texas Instruments TL497A
èçâåñòíóþ ãàóññîâó ôîðìó (Ðèñóíîê 3). Ñðåä-
íåêâàäðàòè÷íîå çíà÷åíèå, ðàññ÷èòàííîå ïî 5. Datasheet Texas Instruments LM78L05
ãèñòîãðàììå, íåìíîãî îòëè÷àåòñÿ îò èçìå-
ðåííîãî çíà÷åíèÿ ìîùíîñòè; ýòî ðàçëè÷èå
ñâÿçàíî ñ îãðàíè÷åííîé ïîëîñîé ïðîïóñêà-
íèÿ ñõåìû, èñïîëüçóåìîé äëÿ ïîëó÷åíèÿ
âûáîðîê îòñ÷åòîâ.

114 ÑÕÅÌÛ

Äàò÷èêè ïîëîæåíèÿ

îáåñïå÷èâàþò ëîãèêó

óïðàâëåíèÿ äâèãàòåëåì

Steve Pomeroy è Russell Hedges

EDN

ÏÏðåäïîëîæèì, ÷òî â ñõåìå íà Ðèñóíêå 1 ãî íàïðÿæåíèÿ 13.5 Â. Åñëè âíà÷àëå íàãðóçêà
ïðèïàðêîâàíà íà êîíöå, êîòîðûé óñëîâíî
ùåòî÷íûé ýëåêòðîäâèãàòåëü ïîñòîÿííîãî íàçîâåì «þæíûì», è ïåðåêëþ÷àòåëü S1 óñòà-
òîêà äîëæåí ïåðåìåùàòü íàãðóçêó âïåðåä è íàâëèâàåòñÿ â ïîëîæåíèå äâèæåíèÿ íà «ñå-
íàçàä ìåæäó äâóìÿ êîíå÷íûìè òî÷êàìè õîäî- âåð», âõîäíîå ïåðåìåííîå íàïðÿæåíèå ïîä-
âîãî âèíòà. Îïòè÷åñêèå äàò÷èêè îïðåäåëÿþò êëþ÷àåòñÿ ê ñâåòîäèîäó ñåâåðíîãî äàò÷èêà
êîíåö ïåðåìåùåíèÿ, à îäíîïîëþñíûé ïåðå- IC1 ÷åðåç òîêîîãðàíè÷èâàþùèé ðåçèñòîð R1 è
êëþ÷àòåëü íà äâà íàïðàâëåíèÿ âûáèðàåò, ê äèîä çàùèòû îò îáðàòíîé ïîëÿðíîñòè íàïðÿ-
êàêîìó êîíöó îòïðàâèòü íàãðóçêó. Äàò÷èêè æåíèÿ D2. Çàòåì âî âðåìÿ ñåâåðíîãî ïîëóïå-
ñàìè îáåñïå÷èâàþò âñþ íåîáõîäèìóþ ëîãèêó ðèîäà ñ âûõîäíîãî ôîòîòðàíçèñòîðà îïòðîíà
óïðàâëåíèÿ äâèæåíèåì, à ñèìèñòîð ïèòàåò IC1 èìïóëüñû âêëþ÷åíèÿ ïîäàþòñÿ íà çàòâîð
äâèãàòåëü ïîëóâîëíîâûìè èìïóëüñàìè íåîá- ñèìèñòîðà Q1, è íàãðóçêà íàïðàâëÿåòñÿ ê
õîäèìîé ïîëÿðíîñòè îò âõîäíîãî ïåðåìåííî- ýòîìó äåòåêòîðó.

R2 C2 Àíàëîãè÷íî îïòðîí IC2 óïðàâëÿåò äâèãàòå-
ëåì âî âðåìÿ äðóãîãî ïîëóïåðèîäà, ÷òîáû
15 0.1 µF ïåðåìåùàòü íàãðóçêó íà þã, è îñòàíàâëèâàåò-
ñÿ, êîãäà îíà äîñòèãàåò þæíîé êîíå÷íîé òî÷-
R1 10k Q1 êè. Ýòà ñõåìà ðàáîòàåò äàæå ïðè èçìåíåíèè
2.4k Q431 ïîëîæåíèÿ ïåðåêëþ÷àòåëÿ íàïðàâëåíèÿ âî
âðåìÿ äâèæåíèÿ íàãðóçêè. Ïèòàíèå äëÿ äðàé-
+ C1 S1 1.2k âåðîâ çàòâîðà ïîñòóïàåò îò âõîäà ïåðåìåí-
470 µF ½W íîãî íàïðÿæåíèÿ è îäíîïîëóïåðèîäíîãî
âûïðÿìèòåëÿ, ñîñòîÿùåãî èç D1 è C1. Âîçìîæ-
13V 35V M1 íî, ìîæåò ïîíàäîáèòüñÿ ñíàááåðíàÿ öåïî÷êà
IC2 R2 è C2, åñëè èíäóêòèâíîñòü äâèãàòåëÿ âûçû-
RMS H21B1 âàåò ëîæíûå ñðàáàòûâàíèÿ Q1 âî âðåìÿ íåæå-
ëàòåëüíûõ ïîëóïåðèîäîâ. Òîê çàòîðìîæåííî-
IC1 ãî äâèãàòåëÿ ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 2 À.
H21B1 Êîíñòðóêöèþ ëåãêî ìàñøòàáèðîâàòü äëÿ ìîòî-
ðîâ áóëüøèõ è ìåíüøèõ ðàçìåðîâ. ÐË
D1 D2 D3
1N4002 1N4148 1N4148 Ìàòåðèàëû ïî òåìå

Ðèñóíîê 1. Îïòîèçîëÿòîðû îáåñïå÷èâàþò êàê 1. Datasheet Fairchild H21B1
ëîãèêó óïðàâëåíèÿ ïîëîæåíèåì, òàê è óïðàâëå-
íèå çàòâîðîì ñèìèñòîðà ïðèâîäà äâèãàòåëÿ.

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 115

Çà÷åì îãðàíè÷èâàòü

äèàïàçîí âõîäíûõ íàïðÿæåíèé
âàøåãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ?

Michael Day

EDN

ÏÏðè ïîâåðõíîñòíîì ïðîñìîòðå ñòðàíèö ñûâàåìîé çäåñü ñõåìû. Âûõîäíîå íàïðÿæå-
íèå äâóõýëåìåíòíîãî ëèòèé-èîííîãî àêêóìó-
òåõíè÷åñêîãî îïèñàíèÿ ìèêðîñõåìû èñòî÷íè- ëÿòîðà ìåíÿåòñÿ îò 6 äî 8.4 Â, íî äèàïàçîí
êà ïèòàíèÿ ñðàçó áðîñàþòñÿ â ãëàçà îãðàíè÷å- âõîäíûõ íàïðÿæåíèé TPS61042 ñîñòàâëÿåò
íèÿ, íàëîæåííûå íà åå äèàïàçîí äîïóñòèìûõ îò 1.8 äî 6 Â. Îäíàêî áîëåå âíèìàòåëüíîå
âõîäíûõ íàïðÿæåíèé. Íî ïðè òùàòåëüíîì èçó÷åíèå ñõåìû ïîêàçûâàåò, ÷òî ñèëîâîé êàñ-
èçó÷åíèè ðàáî÷èõ õàðàêòåðèñòèê ìèêðîñõå- êàä íå îáÿçàòåëüíî äîëæåí ïîäêëþ÷àòüñÿ ê
ìû è òîïîëîãèè ñõåìû ýòè îãðàíè÷åíèÿ âõîä- òîé æå øèíå, ÷òî è óïðàâëÿþùàÿ ìèêðîñõå-
íîãî íàïðÿæåíèÿ ìîæíî îáîéòè. Íàïðèìåð, â ìà. Íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçàíî, ÷òî, îòäåëèâ âõîä-
îïèñàíèè TPS61042 óêàçàíî, ÷òî ýòà ìèêðî- íîå íàïðÿæåíèå TPS61042 îò ñèëîâîãî êàñ-
ñõåìà ïîääåðæèâàåò âñå ôóíêöèè, íåîáõîäè- êàäà, ìîæíî ïèòàòü äðàéâåð ñâåòîäèîäîâ
ìûå äëÿ ïèòàíèÿ öåïî÷êè áåëûõ ñâåòîäèîäîâ âõîäíûì íàïðÿæåíèåì, ïðåâûøàþùèì 6 Â.
ïîñòîÿííûì òîêîì, îäíàêî äîïóñòèìîå âõîä-
íîå íàïðÿæåíèå ìèêðîñõåìû íå ñîîòâåòñòâó- Ìèêðîñõåìà ìîæåò ïîëó÷àòü ïèòàíèå îò
åò òðåáîâàíèÿì ê âõîäíîìó íàïðÿæåíèþ îïè- ëþáîãî äîñòóïíîãî ñèñòåìíîãî íàïðÿæåíèÿ

ÄÂÓÕÝËÅÌÅÍÒÍÛÉ ÁÅËÛÉ ÁÅËÛÉ ÁÅËÛÉ ÁÅËÛÉ
LI-ION ÀÊÊÓÌÓËßÒÎÐ 2.2 µH

6 … 8.4 Â 4.7 µF IC1 ZHCS400
TPS61042QFN
ÐÀÇÎÐÂÈÒÅ 1 µF
ÝÒÓ
1 LED SW 8
ÑÂßÇÜ 2 RES OVP 7
3 VIN GND 6
ÏÈÒÀÍÈÅ 4 FB CTRL 5
ÑÈÑÒÅÌÛ 3.3 Â
0.1 µF PWP
13.7
9

Ðèñóíîê 1. Ýòà ñõåìà ïîçâîëÿåò îáîéòè îãðàíè÷åíèÿ âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ
ìèêðîñõåìû èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ.

116 ÑÕÅÌÛ

îò 1.8 äî 6 Â, ïîäàâàåìîãî íà âûâîä VIN. Âõîä æåíèÿ îáåñïå÷èâàþò áîëåå âûñîêèé ÊÏÄ.
ñèëîâîãî êàñêàäà òåïåðü ìîæíî ïîäêëþ÷àòü Åñëè íåîáõîäèìî çàïóñòèòü äðàéâåð ñâåòî-
íàïðÿìóþ ê áàòàðåå. Êàê ïðàâèëî, ñèëîâîé äèîäîâ îò íàïðÿæåíèÿ íèæå 6 Â, ïèòàíèå äëÿ
êàñêàä ìîæåò ïîäêëþ÷àòüñÿ ê ëþáîìó íàïðÿ- óïðàâëåíèÿ ñâåòîäèîäàìè áóäåò «äâàæäû
æåíèþ, áîëåå íèçêîìó, ÷åì òðåáóåìîå âûõîä- ïðåîáðàçîâàííûì». Ñíà÷àëà èñõîäíîå âõîä-
íîå íàïðÿæåíèå. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ïîâû- íîå íàïðÿæåíèå ëèòèé-èîííîãî àêêóìóëÿòîðà
øàþùåé òîïîëîãèè âõîäíîå íàïðÿæåíèå ïðåîáðàçóåòñÿ â ïðîìåæóòî÷íîå íàïðÿæåíèå
ñèëîâîãî êàñêàäà äîëæíî áûòü ìåíüøå ñèñòåìû, à çàòåì ïðîìåæóòî÷íîå íàïðÿæå-
âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, èíà÷å äðîññåëü è íèå ïðåîáðàçóåòñÿ â òîê óïðàâëåíèÿ ñâåòîäè-
äèîä áóäóò ïðîïóñêàòü âõîäíîå íàïðÿæåíèå îäàìè. Âíèìàòåëüíî èçó÷èâ ðàáî÷èå õàðàê-
íåïîñðåäñòâåííî íà âûõîä. Êðîìå òîãî, ìàê- òåðèñòèêè ìèêðîñõåìû, ìîæíî îáîéòè îãðà-
ñèìàëüíîå âõîäíîå íàïðÿæåíèå ñèëîâîãî íè÷åíèÿ íà âõîäíîå íàïðÿæåíèå, ñýêîíîìèòü
êàñêàäà îãðàíè÷åíî ìàêñèìàëüíî äîïóñòè- çàòðàòû è ìåñòî íà ïëàòå, à òàêæå ïîâûñèòü
ìûì íàïðÿæåíèåì íà âûâîäå SW, êîòîðîå ÊÏÄ ñèñòåìû. ÐË
ñîñòàâëÿåò 28 Â.
Ìàòåðèàëû ïî òåìå
Ýòîò ìåòîä òàêæå óëó÷øàåò ÊÏÄ ñèñòåìû.
Èçìåðåíèÿ è ðàñ÷åòû äëÿ ýòîé ñõåìû ïîêà- 1. Datasheet Texas Instruments TPS61042DRBT
çûâàþò, ÷òî áîëåå âûñîêèå âõîäíûå íàïðÿ-
2. Datasheet Diodes ZHCS400

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 117

Êíîïêè è öèôðîâîé

ïîòåíöèîìåòð óïðàâëÿþò

ïîâûøàþùèì ïðåîáðàçîâàòåëåì

Simon Bramble

EDN

ÖÖèôðîâûå ïîòåíöèîìåòðû ïîëåçíû äëÿ ïðåæäå ÷åì äîñòèãíóò ñòàáèëüíîãî ñîñòîÿ-
íèÿ. Óïðàâëÿþùèå âõîäû öèôðîâîãî ïîòåí-
ôîðìèðîâàíèÿ àíàëîãîâûõ óïðàâëÿþùèõ öèîìåòðà íå èìåþò öåïåé ïîäàâëåíèÿ äðå-
íàïðÿæåíèé ñ ïîìîùüþ ìèêðîêîíòðîëëåðà. áåçãà, à åãî âõîä áîëüøå/ìåíüøå (U/D) íå
 íåêîòîðûõ ïðèëîæåíèÿõ ìîæíî çàìåíèòü ïîäõîäèò äëÿ êíîïî÷íîãî óïðàâëåíèÿ. Ðèñó-
ìèêðîêîíòðîëëåð êíîïêàìè è óïðîñòèòü íîê 1 äåìîíñòðèðóåò ñïîñîá ðåøåíèÿ ýòèõ
êîíñòðóêöèþ óñòðîéñòâà.  ìåõàíè÷åñêèõ ïðîáëåì è ïîêàçûâàåò, êàê èñïîëüçîâàòü öèô-
êíîïêàõ ïðîèñõîäèò äðåáåçã êîíòàêòîâ, è, ðîâîé ïîòåíöèîìåòð äëÿ óïðàâëåíèÿ ïîâû-
êîãäà ïîëüçîâàòåëü íàæèìàåò íà íèõ, îíè øàþùèì ïðåîáðàçîâàòåëåì.
ìîãóò ðàçìûêàòüñÿ è çàìûêàòüñÿ ìíîãî ðàç,

VIN C2 L1
5V C4 + 0.1 µF 47 µH

68 µF D1
1N5817
5 REF 2
V+

Q1 + VOUT
IRF530 C6 5-16V
200 µF
VIN C3 4 SHDN EXT 1
5V 0.1 µF

VIN IC2 CS 8
5V MAX1771

R1 C1 6
100k 0.1 µF 5V AGND

1 INC VDD 8 FB 3 R7
7 0.1 R3

CS 33k

R2 S2 2 U/D IC1 GND
10k MAX5160 7
5V
S1 3H L6 R4 R5
R6 4.7k 10k
10k
4 GND W5

Ðèñóíîê 1. Öèôðîâîé ïîòåíöèîìåòð IC1 è äâå êíîïêè S1 è S2 ïîçâîëÿþò ðåãóëèðîâàòü âûõîäíîå
íàïðÿæåíèå ïîâûøàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ IC2 â äèàïàçîíå 10 Â.

118 ÑÕÅÌÛ

Ñîïðîòèâëåíèå ìåæäó êðàéíèìè âûâîäà- ÷åíèå ðåçèñòîðîâ îáðàòíîé ñâÿçè R3, R4 è R5
ìè H è L ïîòåíöèîìåòðà MAX5160M (IC1) è öèôðîâîãî ïîòåíöèîìåòðà IC1 óñëîæíÿåò
ñîñòàâëÿåò 100 êÎì. Äëÿ èíêðåìåíòà ïîçèöèè òî÷íûé ðàñ÷åò âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ IC2,
äâèæêà W íóæíî íàæàòü è óäåðæèâàòü êíîïêó ìîæíî óïðîñòèòü ìàòåìàòè÷åñêèå ðàñ÷åòû,
S2 íà âõîäå U/D, à çàòåì íàæàòü è îòïóñòèòü âû÷èñëèâ âûõîäíûå íàïðÿæåíèÿ ïðè êðàéíèõ
êíîïêó S1, ÷òîáû ïîäàòü íà âõîä INC îäèíî÷- ïîëîæåíèÿõ äâèæêà ïîòåíöèîìåòðà. Òàêèì
íûé èìïóëüñ. Àíàëîãè÷íî, äëÿ äåêðåìåíòà
ïîçèöèè äâèæêà ñëåäóåò íàæàòü è îòïóñòèòü îáðàçîì, ïðè óñòàíîâêå íà äâèæêå IC1 0 Â R¢
êíîïêó S1 ïðè îòïóùåííîé êíîïêå S2. ðàâíî ñîïðîòèâëåíèþ ïàðàëëåëüíî ñîåäè-
íåííûõ R4 è R5, à ìàêñèìàëüíîå âûõîäíîå
Öåïü çàäåðæêè, îáðàçîâàííàÿ ýëåìåíòà- íàïðÿæåíèå IC2 âûðàæàåòñÿ ôîðìóëîé (2):
ìè R1, R2 è C1, ïîäàâëÿåò äðåáåçã S1, êîòîðûé
â îòñóòñòâèå ýòîé öåïè ïåðåêëþ÷àë áû ïîëî- VMAX = 1.5 ´ (R3 + R' ) . (2)
æåíèå äâèæêà ìåæäó VDD è ïðèìåðíî 0 Â. Ïðè R'
íàæàòèè êíîïêè S1, êîíäåíñàòîð C1 çàðÿæàåò-
ñÿ ÷åðåç ðåçèñòîð R2, âñëåäñòâèå ÷åãî íàïðÿ- èëè VMAX = 16.84 Â.
æåíèå íà âõîäå INC ìåäëåííî ñïàäàåò ê 0 Â,
óñòðàíÿÿ, òåì ñàìûì, äðåáåçã êîíòàêòîâ. Äëÿ Óñòàíîâèâ íà äâèæêå IC1 íàïðÿæåíèå 5 Â,
òîãî, ÷òîáû êíîïêà S1 îêàçàëà âîçäåéñòâèå íà ìîæíî ïîïûòàòüñÿ âû÷èñëèòü ìèíèìàëüíîå
âõîä INC, åå íåîáõîäèìî äåðæàòü íàæàòîé â âûõîäíîå íàïðÿæåíèå, ñóììèðóÿ íàïðÿæå-
òå÷åíèå íåñêîëüêèõ ìèëëèñåêóíä – ýòîãî òðå- íèÿ â óçëå îáðàòíîé ñâÿçè:
áóåò ïîñòîÿííàÿ âðåìåíè R1C1.
VMIN = ïìé VFB - èæçç 5 - VFB øö÷÷ùûú ´ R3 üï + VFB , (3)
 ýòîì ïðèëîæåíèè èìïóëüñíûé ïðåîáðà- íê R4 R5 ý
çîâàòåëü MAX1771 (IC2) ðàáîòàåò êàê ñòàí- îïë þï
äàðòíûé ïîâûøàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü,
óâåëè÷èâàþùèé âõîäíîå íàïðÿæåíèå 5  äî ÷òî óïðîùàåòñÿ äî VMIN = 0.48 Â. Îäíàêî ôîð-
áîëåå âûñîêîãî ïîëîæèòåëüíîãî âûõîäíîãî ìóëà (3) äàåò íåâåðíîå çíà÷åíèå äëÿ VMIN,
íàïðÿæåíèÿ. Äëÿ òîãî, ÷òîáû óñòàíîâèòü íà ïîñêîëüêó âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ïîâûøàþ-
âûõîäå IC2 íîìèíàëüíîå íàïðÿæåíèå 12 Â ùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íå ìîæåò áûòü íèæå
áåç öèôðîâîãî ïîòåíöèîìåòðà, ìîæíî åãî âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Íî ìîæíî ïðèáëè-
èñïîëüçîâàòü ôîðìóëó (1): çèòåëüíî ðàññ÷èòàòü VMIN, ïîäñòàâèâ çíà÷å-
íèå 10 êÎì äëÿ R5 â ôîðìóëå (3), ÷òî äàñò VMIN
VOUT = 1.5 ´ (R3 + R4). (1) = 4.93 Â. ÐË
R4

Ïîäêëþ÷åíèå äâèæêà IC1 ÷åðåç 10- Ìàòåðèàëû ïî òåìå
êèëîîìíûé ðåçèñòîð R5 ê âõîäó îáðàòíîé
ñâÿçè FB ìèêðîñõåìû IC2 óñòàíàâëèâàåò óðî- 1. Datasheet Maxim MAX1771
âåíü íàïðÿæåíèÿ îáðàòíîé ñâÿçè. Õîòÿ âêëþ- 2. Datasheet Maxim MAX5160
3. Datasheet ON Semiconductor IRF530

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 119

Ãåíåðàòîð

ñëó÷àéíûõ áèòîâûõ
ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé

Przemyslaw Krehlik, Lukasz Sliwczynski

EDN

ÃÃåíåðàòîðû ñëó÷àéíûõ áèòîâûõ ïîñëåäî- îáðàòíîé ñâÿçüþ. Òàêèì îáðàçîì, ïîñëåäîâà-
òåëüíîñòü èìååò îãðàíè÷åííóþ äëèíó, è ãåíå-
âàòåëüíîñòåé ÿâëÿþòñÿ îñíîâíûì îáîðóäî- ðàòîð íåïðåðûâíî ïîâòîðÿåò îäíó è òó æå
âàíèåì äëÿ ñîçäàíèÿ ïðîòîòèïîâ è òåñòèðî- êîìáèíàöèþ èìïóëüñîâ. Ãåíåðàòîð íà Ðèñóí-
âàíèÿ ëþáîé ñèñòåìû ïåðåäà÷è äàííûõ. êå 1 ëèøåí ýòîãî íåäîñòàòêà çà ñ÷åò ôîðìè-
Òàêèå ãåíåðàòîðû íàõîäÿò ïðèìåíåíèå ïðè ðîâàíèÿ âûõîäíîãî ïîòîêà äàííûõ íà îñíîâå
èçìåðåíèè êîýôôèöèåíòà áèòîâûõ îøèáîê ñëó÷àéíîãî øóìà.  ñõåìå ïðèìåíåíû áûñ-
(BER) è ýôôåêòîâ, íå çàâèñÿùèõ îò ñòðóêòó- òðîäåéñòâóþùèå ëîãè÷åñêèå ýëåìåíòû ñåìå-
ðû ïåðåäàâàåìûõ äàííûõ. Ê ýòèì ýôôåêòàì éñòâà ECLinPS. Ïðèåìíèê ëèíèè MC10EL16
îòíîñÿòñÿ èñêàæåíèÿ âåðøèí èìïóëüñîâ, ïðåîáðàçóåò âõîäíîé øóì â öèôðîâîé ñèã-
ñëó÷àéíûå ôëóêòóàöèè ôðîíòîâ èìïóëüñîâ, íàë. Çàòåì ïåðåäíèì ôðîíòîì òàêòîâîãî
è äæèòòåð âîññòàíîâëåííîãî ñèíõðîñèãíàëà. èìïóëüñà ýòîò ñëó÷àéíûé ñèãíàë çàíîñèòñÿ â
 áîëüøèíñòâå ïîäîáíûõ ãåíåðàòîðîâ ïåðâûé òðèããåð.  èäåàëå ýòîò òðèããåð äîë-
èñïîëüçóåòñÿ ïñåâäîñëó÷àéíàÿ äâîè÷íàÿ æåí îáåñïå÷èâàòü ñëó÷àéíóþ ïîñëåäîâà-
ïîñëåäîâàòåëüíîñòü, ïîëó÷àåìàÿ ñ ïîìîùüþ òåëüíîñòü áèòîâ.
ñäâèãîâîãî ðåãèñòðà ñ ñîîòâåòñòâóþùåé

MC10EL16 MC10EL31 MC10EL31
VBB DQ
ÃÅÍÅÐÀÒÎÐ 1 µF A B 47 1 µF
ØÓÌÀ 51 DQ CLK Q
OUT

390

CLK Q OUT

390 47 1 µF
390

51 10 nF

ÒÀÊÒÎÂÛÉ
ÂÕÎÄ

10 nF

Ðèñóíîê 1. Ýòîò ãåíåðàòîð ôîðìèðóåò èñòèííî ñëó÷àéíûå áèòîâûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè íà
÷àñòîòàõ äî 1 ÃÃö.

120 ÑÕÅÌÛ

Ê ñîæàëåíèþ, åñëè äàííûå íà âõîäå òðèã- ñîãëàñîâàíèå, âñå ñîåäèíåíèÿ íåîáõîäèìî
ãåðà èçìåíÿþòñÿ îäíîâðåìåííî ñ íàðàñòàþ- äåëàòü êîðîòêèìè, à ïèòàíèå êàæäîé ìèêðî-
ùèì ôðîíòîì òàêòîâîãî ñèãíàëà, òðèããåð ñõåìû äîëæíî áûòü ðàçâÿçàíî èíäèâèäóàëü-
ìîæåò ïåðåéòè â ìåòàñòàáèëüíîå ñîñòîÿíèå. íûìè áëîêèðîâî÷íûìè êîíäåíñàòîðàìè. Â
 ðåçóëüòàòå ñîñòîÿíèå âûõîäà îêàçûâàåòñÿ êà÷åñòâå èñòî÷íèêà øóìà ìîæíî èñïîëüçî-
íåîïðåäåëåííûì, ÷òî ìîæåò ïðèâåñòè ê çíà- âàòü ñõåìó èç [1]. Íàïðÿæåíèå èñòî÷íèêà
÷èòåëüíîìó óâåëè÷åíèþ çàäåðæêè ðàñïðîñ- øóìà äîëæíî íàõîäèòüñÿ â ïðåäåëàõ îò
òðàíåíèÿ è ïîÿâëåíèþ äæèòòåðà â ñãåíåðèðî- 100 ì äî 1  ñ.ê.ç., à øèðèíà åãî ÷àñòîòíîãî
âàííîé áèòîâîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè. Âòîðîé ñïåêòðà äîëæíà áûòü, êàê ìèíèìóì, ðàâíà
òðèããåð ìèêðîñõåìû MC10EL31 óñòðàíÿåò çíà÷åíèþ òàêòîâîé ÷àñòîòû. ÐË
ïðîáëåìó äæèòòåðà. Ìû òåñòèðîâàëè ãåíåðà-
òîð ñ òàêòîâîé ÷àñòîòîé äî 1 ÃÃö è íå îáíàðó- Ññûëêè
æèëè àíîìàëèé â âûõîäíîé ãëàçêîâîé äèàã-
ðàììå èëè ÷àñòîòíîì ñïåêòðå. Îáðàòèòå âíè- 1. Lukasz Sliwczynski. «Èñòî÷íèê èñòèííî øèðî-
ìàíèå, ÷òî óñòðîéñòâà ECLinPS – ýòî ñâåðõ- êîïîëîñíîãî øóìà íà îñíîâå ñòàáèëèòðîíà».
áûñòðîäåéñòâóþùèå ìèêðîñõåìû, ïîýòîìó ÐàäèîËîöìàí, 2021, 09-10, ñòð. 112.
ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ïå÷àòíîé ïëàòû ñëåäóåò
ïðîÿâëÿòü îñîáóþ îñòîðîæíîñòü. Âõîäû è Ìàòåðèàëû ïî òåìå
âûõîäû ãåíåðàòîðà äîëæíû èìåòü 50-îìíîå
1. Datasheet onsemi MC10EL16

2. Datasheet onsemi MC10EL31

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 121

Ïðåöèçèîííûé

îãðàíè÷èòåëü çàùèùàåò

óñòðîéñòâî ðåãèñòðàöèè äàííûõ

Jerry Steele

EDN

ÝÝòà ñõåìà ðîäèëàñü èç ïðèëîæåíèÿ, â êîòî- Ýòî ðåøåíèå (ñì. Ðèñóíîê 1) îñíîâàíî íà
rail-to-rail îïåðàöèîííîì óñèëèòåëå, ñïîñîá-
ðîì òðåáîâàëîñü òî÷íî îãðàíè÷èòü âõîäíîé íîì ðàáîòàòü îò èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ 2.5 Â, íî
ñèãíàë äî óðîâíÿ ìåíåå 2.5  ïðè ðàáîòå îò äàæå â ýòîì ñëó÷àå íàèëó÷øóþ ëèíåéíîñòü
èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ 2.5  (ôàêòè÷åñêè îïîðíî- îáåñïå÷èâàåò ðàáîòà âõîäíûõ è âûõîäíûõ
ãî íàïðÿæåíèÿ) ñ ìàêñèìàëüíûì âûõîäíûì óçëîâ óñèëèòåëÿ âáëèçè ñåðåäèíû åãî äèàïà-
òîêîì 4 ìÀ. Ïîñêîëüêó äèíàìè÷åñêèé äèàïà- çîíà 0…2.5 Â.
çîí ñèãíàëà ñîñòàâëÿë îò 0 äî 2.5 Â, îãðàíè-
÷åíèå åãî ïðîñòûì äèîäîì èëè ñòàáèëèòðî- Äëÿ ýòîãî îïîðíîå íàïðÿæåíèå óìåíüøà-
íîì ñúåëî áû ñëèøêîì áîëüøóþ ÷àñòü ýòîãî åòñÿ âäâîå äåëèòåëåì R3/R4 è ïîäàåòñÿ íà
äèàïàçîíà. Êðîìå òîãî, íàïðÿæåíèå îãðàíè- íåèíâåðòèðóþùèé âõîä. Èçìåðÿåìîå íàïðÿ-
÷åíèÿ ñèãíàëà äîëæíî áûëî ðåãóëèðîâàòüñÿ æåíèå òàêæå äåëèòñÿ ïîïîëàì öåïî÷êîé
áîëåå òî÷íî, ÷åì ìîãëî îáåñïå÷èòü ëþáîå èç R5/R6 è ïîäàåòñÿ íà èíâåðòèðóþùèé âõîä.
ïðîñòûõ óñòðîéñòâ.
Íàêîíåö, äèîä D5 íà âûõîäå óñèëèòåëÿ
ÂÕÎÄ Ðàñ÷åòíîå çíà÷åíèå 2.5  ïðè 240  ïîçâîëÿåò óñèëèòåëþ ïðèíèìàòü íàïðÿæåíèå
Ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîå çíà÷åíèå < 2.5  ñ óçëà ÂÛÕÎÄ òîëüêî â òîì ñëó÷àå, åñëè óðî-
âåíü ïûòàåòñÿ ïðåâûñèòü çíà÷åíèå 2.5 Â.
R2 ÂÛÕÎÄ Èñïîëüçîâàíèå ÷åòûðåõ ðåçèñòîðîâ îäèíàêî-
âîãî íîìèíàëà óïðîùàåò äîñòèæåíèå âûñî-
1k êîé òî÷íîñòè áëàãîäàðÿ äîñòóïíîñòè ïðåöè-
çèîííûõ ðåçèñòîðíûõ ñáîðîê.
R3 R4 ÏÈÒÀÍÈÅ
100k 100k R2 äåéñòâóåò êàê ïîñëåäîâàòåëüíîå
+2.5  îò ñîïðîòèâëåíèå îãðàíè÷èòåëÿ âûõîäíîãî
U2 OPA333 ðåãèñòðàòîðà íàïðÿæåíèÿ óñèëèòåëÿ. Âåëè÷èíà ñîïðîòèâ-
++ ëåíèÿ R2 ìîæåò øèðîêî âàðüèðîâàòüñÿ â
çàâèñèìîñòè îò ïðèëîæåíèÿ, íî íåîáõîäèìî
– D5 1N4148 ó÷èòûâàòü, ÷òî èñïîëüçóåìûé çäåñü îïåðàöè-
îííûé óñèëèòåëü OPA333 (U2) ðàññ÷èòàí íà
R5 R6 ìàêñèìàëüíûé âûõîäíîé òîê 5 ìÀ.
100k 100k
Ïðèìåð ðåàëèçàöèè ýòîãî îãðàíè÷èòåëÿ
Ðèñóíîê 1. Ñõåìà äëÿ òî÷íîãî îãðàíè÷åíèÿ ïîêàçàí ñî ñõåìîé èçìåðåíèÿ ïåðåìåííîãî
âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ íà óðîâíå 2.5 Â, ïèòà- íàïðÿæåíèÿ, äëÿ êîòîðîé èçíà÷àëüíî îí è
þùàÿñÿ îò èñòî÷íèêà 2.5 Â. ñîçäàâàëñÿ (Ðèñóíîê 2).

122 ÑÕÅÌÛ

D1-D4 1N4007 Ðàñ÷åòíîå çíà÷åíèå 2.5  ïðè 240 Â
Ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîå çíà÷åíèå < 2.5 Â

R2 ÂÛÕÎÄ

1k

240 Â AC C1 C3 R1 R3 R4 ÎÏÎÐÍÎÅ
+ 100n 100µ 160 100k 100k ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ
VG1
C2 U2 OPA333 +2.5 Â îò
100n ++ ðåãèñòðàòîðà

– D5 1N4148

R5 R6
100k 100k

Ðèñóíîê 2. Ñõåìà îãðàíè÷èòåëÿ, ïîêàçàííàÿ ñî ñõåìîé èçìåðåíèÿ ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ.

Ñõåìà èçìåðåíèÿ ïåðåìåííîãî íàïðÿæå- óðîâåíü îãðàíè÷èâàåòñÿ ñõåìîé, îñíîâàííîé
íèÿ ïîäêëþ÷åíà ê ðåãèñòðàòîðó ñ ìàêñèìàëü- íà îïåðàöèîííîì óñèëèòåëå OPA333 (U2).
íî äîïóñòèìûì âõîäíûì íàïðÿæåíèåì 2.5 Â.
Ðåãèñòðàòîð òàêæå èìååò âûõîä îïîðíîãî Åìêîñòíîé àòòåíþàòîð è âûïðÿìèòåëü èñ-
íàïðÿæåíèÿ 2.5 Â. Ïðîáëåìà çàêëþ÷àåòñÿ â ïîëüçóþòñÿ äëÿ èçìåðåíèÿ ëèíèè «240  AC»,
òîì, ÷òî âõîäíîå íàïðÿæåíèå ðåãèñòðàòîðà ãäå ïðåäïîëàãàåìîå âûõîäíîå ïîñòîÿííîå
íèêîãäà íå äîëæíî ïðåâûøàòü 2.5 Â. Ýòîò íàïðÿæåíèå ñîñòàâëÿåò 2 Â ïðè âõîäíîì
íàïðÿæåíèè ïåðåìåííîãî òîêà 240 Â. Íà
Ðèñóíîê 3. Ìîäåëèðîâàíèå âîçäåéñòâèÿ áðîñ- Ðèñóíêå 3 ïîêàçàí ðåçóëüòàò ìîäåëèðîâàíèÿ
êà íàïðÿæåíèÿ 5000 Â íà âõîä ñõåìû èçìåðå- âîçäåéñòâèÿ áðîñêà íàïðÿæåíèÿ 5000 Â íà
íèÿ ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ íà Ðèñóíêå 2. âõîä «240 Â AC»

Çàêëþ÷åíèå

Ïðîñòîòà ñõåìû, îòëè÷íûå õàðàêòåðèñòè-
êè è íèçêàÿ ñòîèìîñòü ðåàëèçàöèè, ñäåëàâ-
øèå åå áîëåå ÷åì óäîâëåòâîðèòåëüíîé äëÿ
ìîåãî ïðèëîæåíèÿ, äîëæíû ñäåëàòü åå õîðî-
øèì ðåøåíèåì è äëÿ äðóãèõ ïðèëîæåíèé
ñáîðà è èçìåðåíèÿ äàííûõ, êîòîðûì íóæíà
áûñòðàÿ, òî÷íàÿ è äîñòóïíàÿ çàùèòà îò ïîâû-
øåííûõ íàïðÿæåíèé. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

1. Datasheet Texas Instruments OPA333

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 123

Ïðîãðàììíî óïðàâëÿåìûé

èñòî÷íèê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ

Reza Moghimi

EDN

ÏÏî ðàçíûì ïðè÷èíàì ðàçðàáîò÷èêè ÷àñòî íûõ ïðåèìóùåñòâ. Îíà ïîçâîëÿåò ëåãêî ïîëó-
÷àòü ïðîãðàììíî óïðàâëÿåìûå ïîëîæèòåëü-
îáíàðóæèâàþò, ÷òî èõ êîíñòðóêöèÿ íóæäàåòñÿ íûå èëè îòðèöàòåëüíûå áóôåðèçîâàííûå
â äîïîëíèòåëüíûõ íàïðÿæåíèÿõ ïèòàíèÿ. îïîðíûå íàïðÿæåíèÿ. Åå âûõîäíîé áóôåð
Íàïðèìåð, ñèñòåìå, ðàáîòàþùåé îò èñòî÷íè- ðàññ÷èòàí íà âòåêàþùèé è âûòåêàþùèé òîê
êîâ ïèòàíèÿ ±2.5 Â, âäðóã ìîæåò ïîòðåáîâàòü- äî 10 ìÀ. Çíà÷åíèÿ çàïðîãðàììèðîâàííûõ
ñÿ òî÷íîå îïîðíîå íàïðÿæåíèå –1.4  äëÿ íàïðÿæåíèé ìîæíî ñ÷èòûâàòü è èçìåíÿòü.
ñõåìû ïðåîáðàçîâàíèÿ óðîâíÿ ñèãíàëà è Âñòðîåííàÿ ïàìÿòü ïîçâîëÿåò çàïîìèíàòü
îïîðíîå íàïðÿæåíèå 2.1  äëÿ óïðàâëåíèÿ âåëè÷èíû îïîðíûõ íàïðÿæåíèé è âîññòàíàâ-
ÀÖÏ. Òðàäèöèîííîå ðåøåíèå ïðåäïîëàãàåò ëèâàòü èõ ïîñëå ïðåðûâàíèÿ ïèòàíèÿ, à áèò
äîáàâëåíèå ïàðû îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé ÷åòíîñòè ìîæåò óêàçûâàòü íà íåèñïðàâíîñòü,
è ðåçèñòîðîâ äëÿ ñäâèãà óðîâíÿ è áóôåðèçà- åñëè âíóòðåííèé ñáîé óñòðîéñòâà ñëó÷àéíî
öèè îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ ñèñòåìû èëè ïðèâåäåò ê èçìåíåíèþ çàïðîãðàììèðîâàííî-
äîáàâëåíèå ïàðû ÖÀÏ. Íî â ñõåìàõ îïåðàöè- ãî íàïðÿæåíèÿ.
îííûõ óñèëèòåëåé îòñóòñòâóåò âîçìîæíîñòü
ïðîãðàììèðîâàíèÿ äëÿ âíåñåíèÿ èçìåíåíèé Ïðîãðàììèðóåìûé èñòî÷íèê îïîðíîãî
â êîíñòðóêöèþ, è, õîòÿ ýòî ìîæíî ñäåëàòü ñ íàïðÿæåíèÿ îñíîâàí íà ìèêðîñõåìå AD8555
ïîìîùüþ ÖÀÏ, èõ íàñòðîéêè íå ýíåðãîíåçà- (IC1) – èíñòðóìåíòàëüíîì óñèëèòåëå ñ àâòî-
âèñèìû, à âûõîäû, êàê ïðàâèëî, îäíîïîëÿð- ìàòè÷åñêîé êîððåêöèåé íóëÿ è ïðîãðàììèðó-
íûå è ñëàáîòî÷íûå. åìûì êîýôôèöèåíòîì óñèëåíèÿ, ñîäåðæà-
ùåé 8-áèòíûé ÖÀÏ, óïðàâëÿþùèé ñõåìîé
Ñõåìà íà Ðèñóíêå 1 äàåò ïðîñòîé ñïîñîá ðåãóëèðîâêè ñìåùåíèÿ. Èñïîëüçóåìûé çäåñü
ñîçäàíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ îïîðíûõ íàïðÿæå- íå ïî ïðÿìîìó íàçíà÷åíèþ ìîíîòîííûé ÖÀÏ
íèé è îáåñïå÷èâàåò íåñêîëüêî äîïîëíèòåëü-

2.5 Â 1 8 –2.5 Â
+ VDD VSS +

ÔÈËÜÒÐ 2 IC1 7 VOUT
FILTER AD8555 VOUT 10k
+ VCLAMP 6
3 DATA
DATA
4 VNEG VPOS 5

Ðèñóíîê 1. Ïðîãðàììèðóåìûé èíñòðóìåíòàëüíûé óñèëèòåëü â ìèíèàòþðíîì 8-êîíòàêòíîì êîð-
ïóñå LFCSP ïîçâîëÿåò â ïîñëåäíþþ ìèíóòó èçìåíèòü âåëè÷èíó áèïîëÿðíîãî îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ.

124 ÑÕÅÌÛ

âûðàáàòûâàåò âûõîäíîå íàïðÿæåíèå, êîòî- ÎØÈÁÊÀ (%) 0.50
ðîå ìîæåò èçìåíÿòüñÿ îò VSS (âõîäíîé êîä 0) 0.40
äî VDD – 1 LSB (âõîäíîé êîä 255). 8-áèòíîå 0.30 –40 °C
ðàçðåøåíèå ÖÀÏ îáåñïå÷èâàåò øàã èçìåíå- 0.20 25 °C
íèÿ íàïðÿæåíèÿ, ðàâíûé 0.39% îò ðàçíîñòè 0.10
íàïðÿæåíèé VDD è VSS, ÷òî, íàïðèìåð, ïðè 0.00 125 °C
íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 5 Â ñîîòâåòñòâóåò âåëè- –0.10
÷èíå 19.5 ìÂ. Òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò –0.20
âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ÖÀÏ ñîñòàâëÿåò –0.30
ìåíåå 15 ppm/°C. –0.40
–0.50
Âíóòðåííåå îïîðíîå íàïðÿæåíèå ÖÀÏ
VDAC îïèñûâàåòñÿ ñëåäóþùèì ïðèáëèçèòåëü- 128
íûì âûðàæåíèåì: 132
136
140

8
72
136
200
255

VDAC » æç CODE + 0.5 ö÷( VDD - VSS ) + VSS ÂÕÎÄÍÎÉ ÖÈÔÐÎÂÎÉ ÊÎÄ
è 256 ø
Ðèñóíîê 2. Îøèáêà âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ
ãäå CODE – âõîäíîé öèôðîâîé êîä, óñòàíàâ- ñõåìû îïîðíîãî èñòî÷íèêà äîñòèãàåò ìàêñè-
ëèâàþùèé âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ñõåìû ìàëüíîãî çíà÷åíèÿ 0.4% ïðè òåìïåðàòóðå
VOUT, îïðåäåëÿåìîå ôîðìóëîé –40 °C è íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 5 Â.

VOUT = GAIN(VPOS -VNEG) + VDAC , ÖÀÏ. ×òîáû çàïðîãðàììèðîâàòü âûõîäíîå
íàïðÿæåíèå, íóæíî âûáðàòü ïîäõîäÿùèé êîä
â êîòîðîé GAIN ïðåäñòàâëÿåò óñòàíîâëåííûé â ñîîòâåòñòâèè ñ ïåðâîé ôîðìóëîé è çàïè-
ïî óìîë÷àíèþ âíóòðåííèé êîýôôèöèåíò óñè- ñàòü åãî â ìèêðîñõåìó, ñëåäóÿ èíñòðóêöèÿì èç
ëåíèÿ, ðàâíûé 70. Ïîñêîëüêó îáà âõîäà ñîå- òåõíè÷åñêîãî îïèñàíèÿ óñòðîéñòâà. Ïåðåæè-
äèíåíû ñ çåìëåé, ïåðâûé ÷ëåí âûðàæåíèÿ ãàíèåì ñîîòâåòñòâóþùèõ âíóòðåííèõ ïîëèê-
áëèçîê ê 0 Â, à òî÷íåå, íå ïðåâûøàåò 10 ìê ðåìíèåâûõ ïåðåìû÷åê óñòðîéñòâà ïîñëå ïðî-
èç-çà îøèáîê âõîäíîãî óñèëèòåëÿ, à âûõîä- âåðêè ñõåìû ìîæíî óñòàíîâèòü ïîñòîÿííîå
íîå íàïðÿæåíèå ñõåìû VOUT ðàâíî VDAC. âûõîäíîå íàïðÿæåíèå. Ðèñóíîê 2 ïîêàçûâàåò,
÷òî äëÿ äàííîãî óðîâíÿ âûõîäíîãî íàïðÿæå-
Ïîêà âíóòðåííèå ðåãèñòðû ìèêðîñõåìû íå íèÿ àáñîëþòíàÿ îøèáêà óñòðîéñòâà â äèàïà-
çàïðîãðàììèðîâàíû îêîí÷àòåëüíî, îíè çîíå òåìïåðàòóð îò –40 äî +125 °C ñîñòàâëÿ-
ïîçâîëÿþò èçìåíÿòü âûõîäíîå íàïðÿæåíèå è åò ìåíåå 0.4%. ÐË
èññëåäîâàòü ïîâåäåíèå ñõåìû â êà÷åñòâå
èñòî÷íèêà ôèêñèðîâàííîãî îïîðíîãî íàïðÿ- Ìàòåðèàëû ïî òåìå
æåíèÿ è ïåðåïðîãðàììèðóåìîãî 8-áèòíîãî
1. Datasheet Analog Devices AD8555

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 125

Ñâåòîäèîäíûé

èíäèêàòîð ñòàòóñà çàðÿäà

Mauk Booij

EDN

ÍÍåäàâíî ÿ ïîëó÷èë çàäàíèå ðàçðàáîòàòü ! Íèçêèé èìïåäàíñ, áûñòðàÿ çàðÿäêà (âíóò-
ðåííèé MOSFET îòêðûò).
çàðÿäíîå óñòðîéñòâî äëÿ àêêóìóëÿòîðà. ß ðå-
øèë âûáðàòü ìèêðîñõåìó BQ2000TSN êîìïà- ! Ìèãàíèå ñ ÷àñòîòîé 1 Ãö, àâàðèéíàÿ ñèòóà-
íèè Texas Instruments èç-çà åå èíâàðèàíòíîñòè öèÿ (íàïðèìåð, ïåðåãðåâ).
ê õèìè÷åñêîìó ñîñòàâó áàòàðåé.  ìîåì ñëó-
÷àå çàðÿäíîå óñòðîéñòâî èñïîëüçóåòñÿ äëÿ Áîëåå äåòàëüíîå îïèñàíèå ðåæèìîâ
çàðÿäêè ëèòèé-èîííîãî àêêóìóëÿòîðà. ìîæíî íàéòè â òåõíè÷åñêîé äîêóìåíòàöèè íà
BQ2000.
Ê âûâîäó 3 ìèêðîñõåìû BQ2000 ïîäêëþ-
÷åí îòêðûòûé ñòîê N-êàíàëüíîãî MOSFET, Äëÿ èíäèêàöèè ñòàòóñà ïðîùå âñåãî áûëî
êîòîðûé ìîæíî èñïîëüçîâàòü â êà÷åñòâå èíäè- áû ïîäêëþ÷èòü ñâåòîäèîä ê âûâîäó 3. Íî äëÿ
êàòîðà ñòàòóñà çàðÿäà. Êîðîòêî î ðàçëè÷íûõ ìåíÿ ëîãè÷íåå áûëî áû èìåòü äâà ñâåòîäèî-
ðåæèìàõ: äà: çåëåíûé, êîòîðûé óêàçûâàåò íà óñïåøíîå
çàâåðøåíèå ïðîöåññà çàðÿäêè, è êðàñíûé,
! Âûñîêèé èìïåäàíñ, öèêë áûñòðîé çàðÿäêè óêàçûâàþùèé íà ïðîäîëæàþùóþñÿ çàðÿäêó è
çàâåðøåí (âíóòðåííèé MOSFET çàêðûò). íà ðåæèì íåèñïðàâíîñòè.

+5 Â

D1 – ASMT-RF45-AN002
D2 – ASMT-RR45-AQ902

ÇÅË. D1 ÊÐ. D2 IC2
C1 BQ2000TSN-B5TR
+5 Â
10µF R1 R2 R4 1 8
/25 Â 1K 10K 1K SNS MOD C11 C12
100nF 10µF
GND 2 7
VSS VSS /25 Â
Q1
FDV301N R3 3 6
LED RC
20K
4 5
BAT TS

Q2 D7, D8: R18: R18
FDV301N PMLL4148L òîêîèçìåðèòåëüíûé 0R047

D7 C7 ðåçèñòîð
çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà

R7 C4 10µF GND
1M 4µ7F D8

/25 Â

GND GND GND GND

Ðèñóíîê 1. Ñâåòîäèîäíûé èíäèêàòîð ñòàòóñà çàðÿäà.

126 ÑÕÅÌÛ

Ìíå íóæíà áûëà äåøåâàÿ ñõåìà, ïîýòîìó Ñîñòîÿíèå 3:
ÿ ïðåäïî÷åë ðåøèòü ýòó çàäà÷ó ñ ïîìîùüþ
êîíñòðóêöèè, ñäåëàííîé íà äèñêðåòíûõ êîì- Âûõîä LED ìèêðîñõåìû BQ2000 ïåðåêëþ-
ïîíåíòàõ. Íà Ðèñóíêå 1 èçîáðàæåíà ñõåìà ÷àåòñÿ ñ ÷àñòîòîé 1 Ãö.
ñâåòîäèîäíîé èíäèêàöèè äëÿ çàðÿäíîãî
óñòðîéñòâà. Íà Ðèñóíêå 2 ïîêàçàí ñíèìîê ýêðàíà äëÿ
ñèãíàëà 1 Ãö íà âûâîäå 3 ìèêðîñõåìû
×òîáû óïðîñòèòü îáúÿñíåíèå, ñõåìà BQ2000. Ñèãíàë ïåðåìåííîãî òîêà, ïðîõî-
çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà áûëà óäàëåíà. Êàæäîå äÿ ÷åðåç C7, çàðÿæàåò êîíäåíñàòîð C4
ñîñòîÿíèå ñõåìû îïèñàíî íèæå. ÷åðåç äèîä D7. Òðàíçèñòîð Q2 íà÷èíàåò
ïðîâîäèòü òîê, êàê òîëüêî íàïðÿæåíèå íà
Ñîñòîÿíèå 1: çàðÿæàþùåìñÿ êîíäåíñàòîðå C4 äîñòèã-
Âûõîä LED ìèêðîñõåìû BQ2000 èìååò íåò ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ çàòâîðà. Â
âûñîêîå ñîïðîòèâëåíèå. ðåçóëüòàòå óðîâåíü íàïðÿæåíèÿ íà ñòîêå
Òðàíçèñòîð Q2 çàêðûò, òàê êàê åãî çàòâîð Q2 è çàòâîðå Q1 ñòàíåò íèçêèì. D1 ïîãàñ-
ïðèòÿíóò ê çåìëå ðåçèñòîðîì R7. Ê òî÷êå íåò, ïîòîìó ÷òî Q1 òåïåðü çàêðûò.
ñîåäèíåíèÿ R2 è R3 ÷åðåç ðåçèñòîð R4
áóäåò ïðèëîæåíî íàïðÿæåíèå +5 Â, â C4 çàðÿæàåòñÿ ïðè êàæäîì ïîëîæèòåëü-
ðåçóëüòàòå ÷åãî D2 îñòàíåòñÿ âûêëþ÷åí- íîì ôðîíòå ñèãíàëà 1 Ãö, à çàòåì ðàçðÿæàåò-
íûì, òàê êàê ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà D2 è ñÿ. Ïîýòîìó âàæíî, ÷òîáû íàïðÿæåíèå íà C4
R2 ñëèøêîì ìàëî. Òðàíçèñòîð Q1 áóäåò îñòàâàëîñü âûøå ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ
îòêðûò, ïîñêîëüêó íà åãî çàòâîð ÷åðåç çàòâîð-èñòîê òðàíçèñòîðà Q2. Èíà÷å D1
ðåçèñòîð R3 ïîäàíî íàïðÿæåíèå +5 Â, è òàêæå áóäåò ìèãàòü. Ýòî îáåñïå÷èâàåòñÿ ïðà-
ñâåòîäèîä D1 áóäåò çàææåí. C4 íå áóäåò âèëüíûì âûáîðîì ïîñòîÿííîé âðåìåíè RC
çàðÿæàòüñÿ, òàê êàê ïóòü åãî çàðÿäà ýëåìåíòîâ C4 è R7.
ïîñòîÿííûì òîêîì áëîêèðîâàí êîíäåíñà-
òîðîì C7. Ñèãíàë 1 Ãö ïîñòóïàåò òàêæå â òî÷êó ñîåäè-
íåíèÿ ðåçèñòîðîâ R2 è R3, çàñòàâëÿÿ ñâåòî-
Ñîñòîÿíèå 2: äèîä D2 ìèãàòü ñ ÷àñòîòîé 1 Ãö.
Âûõîä LED ìèêðîñõåìû BQ2000 èìååò
íèçêîå ñîïðîòèâëåíèå. Îáðàòèòå âíèìàíèå, ÷òî ïðè âûñîêîì óðîâ-
Ðåçèñòîð R2 ïðèòÿíóò ê íèçêîìó óðîâíþ íå ñèãíàëà 1 Ãö âî âðåìÿ âûñîêîèìïåäàíñíî-
âûâîäîì 3 ìèêðîñõåìû BQ2000, è ñâåòî- ãî ñîñòîÿíèÿ âûõîäà 3 ðåçèñòîðû R4 è R3
äèîä D2 çàææåí. Q1 òåïåðü áóäåò âûêëþ- îáðàçóþò äåëèòåëü íàïðÿæåíèÿ:
÷åí, ïîñêîëüêó íà åãî çàòâîð ÷åðåç ðåçèñ-
òîð R3 ïîäàíî íàïðÿæåíèå íèçêîãî óðîâíÿ, UR2,D2 = R3 VSUP =
â ðåçóëüòàòå ÷åãî ñâåòîäèîä D1 ïîãàñíåò. R3 + R4

5.0 = 20 êÎì ´ 5  = 4.76 Â.
V 20 êÎì + 1 êÎì

4.0 ãäå VSUP – íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ

3.0 5.0
V
2.0
3.0
1.0 2.0
1.0
0.0 0.0
-1.0
-1.0 -2.0
-3.0
-2.0 -4.0
-5.0
-3.0
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 12.0
-4.0
5.0
-5.0 V
0.0 0.5 1.0 1.5
3.0
Ðèñóíîê 2. Ñèãíàë 1 Ãö íà âûõîäå 3 ìèêðîñõå- 2.0
ìû BQ2000. 1.0
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
-5.0

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 12.0

Ðèñóíîê 3. Ñèãíàë íà âûõîäå 3 ìèêðîñõåìû
BQ2000.

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 127

 ýòîì ñëó÷àå ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà D2 êèé â òå÷åíèå 500 ìñ. Âîçìîæíî, ÿ ÷òî-òî óïóñ-
è R2 ñîñòàâëÿåò 5 Â – 4.76 Â = 0.24 Â, ÷òî òèë, íî êàêîãî-ëèáî óïîìèíàíèÿ î òàêîì ðåæè-
íåäîñòàòî÷íî äëÿ âêëþ÷åíèÿ D2. ìå â îïèñàíèè BQ2000 ÿ íàéòè íå ñìîã. ß ðå-
øèë ñîîáùèòü îá ýòîì äëÿ ïîëíîòû êàðòèíû.
D8 íåîáõîäèì äëÿ çàðÿäà C7 ïðè íèçêîì Íîìèíàëû C4 è R7 âûáðàíû òàêèì îáðàçîì,
óðîâíå ñèãíàëà 1 Ãö. Áåç D8 ïîëÿðíîñòü ñèãíà- ÷òîáû ñâåòîäèîä D2 òàêæå ìèãàë ñ ýòîé ÷àñ-
ëà 1 Ãö áóäåò ïðåîáðàçîâàíà â îòðèöàòåëüíóþ. òîòîé, è ïîëüçîâàòåëü ìîã çàìåòèòü, ïîäêëþ-
÷åí àêêóìóëÿòîð èëè íåò. ÐË
ß îáíàðóæèë ÷åòâåðòûé ðåæèì, êîòîðûé
âîçíèêàåò, êîãäà áàòàðåÿ íå ïîäêëþ÷åíà ê Ìàòåðèàëû ïî òåìå
çàðÿäíîìó óñòðîéñòâó. Ôîðìà ñèãíàëà íà
âûâîäå 3 ìèêðîñõåìû BQ2000 äëÿ ýòîãî ðåæè- 1. Datasheet Texas Instruments BQ2000
ìà ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 3. 2. Datasheet Fairchild FDV301N
3. Datasheet Broadcom ASMT-Rx45-xxxxx
Íà íåì âèäåí èìïóëüñíûé ñèãíàë, èìåþ-
ùèé âûñîêèé óðîâåíü â òå÷åíèå 10.5 ñ è íèç-

128 ÑÕÅÌÛ

Ïðåîáðàçîâàòåëü óñðåäíåííîãî
àáñîëþòíîãî çíà÷åíèÿ

íà äâóõ îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëÿõ

Dobromir Dobrev

EDN

ÑÑõåìà íà Ðèñóíêå 1 ïîëåçíà, êîãäà òðåáó- ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðîâ R3 íóæíî âûáè-
ðàòü 5-10 ðàç áóëüøèìè, ÷åì R2.
åòñÿ àìïëèòóäíàÿ äåìîäóëÿöèÿ ñèãíàëà èëè
íàõîæäåíèå åãî óñðåäíåííîãî àáñîëþòíîãî Êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ ñõåìû ðàâåí
çíà÷åíèÿ. Ñõåìà ñîñòîèò èç äâóõ êàñêàäîâ,
ïåðâûé èç êîòîðûõ – IC1A – ïðåäñòàâëÿåò çèçæ R2 || R3 ÷ø÷ö × èççæ R4 öø÷÷.
ñîáîé ïðåîáðàçîâàòåëü àáñîëþòíîãî çíà÷å- R1 R3
íèÿ ñ äèôôåðåíöèàëüíûì âûõîäîì. Âòîðîé
êàñêàä íà ýëåìåíòå IC1B – ýòî îáû÷íûé äèô-  áîëüøèíñòâå ïðèëîæåíèé ïîñòîÿííûå
ôåðåíöèàëüíûé óñèëèòåëü. Êîìáèíàöèÿ äâóõ âðåìåíè t1 = R2||R3·C1 è t2 = R4·C2 âûáèðàþò
êàñêàäîâ âûïîëíÿåò ôóíêöèþ íàõîæäåíèÿ ðàâíûìè. Ñõåìà íà Ðèñóíêå 1 ïðîñòà, ñèì-
àáñîëþòíîãî çíà÷åíèÿ íåñèììåòðè÷íîãî ñèã- ìåòðè÷íà è äåøåâà. Îíà òàêæå ïîçâîëÿåò
íàëà, íî òîëüêî â òîì ñëó÷àå, åñëè R3 >> R2. ëåãêî ðàññ÷èòàòü è óñòàíîâèòü êîýôôèöèåíò
Êîíäåíñàòîðû C1 èíòåãðèðóþò òîê è âûäàþò óñèëåíèÿ ñ ïîìîùüþ îäíîãî ðåçèñòîðà R1.
óñðåäíåííûå íàïðÿæåíèÿ VA è VB. Êðîìå òîãî, Åùå îäíî ïðåèìóùåñòâî çàêëþ÷àþòñÿ â òîì,
êîíäåíñàòîðû îáðàçóþò òî÷êè ñ íèçêèì èìïå- ÷òî ñõåìà èìååò îäèíàêîâóþ çàäåðæêó äëÿ
äàíñîì ïî ïåðåìåííîìó òîêó â óçëàõ VA è VB, ïîëîæèòåëüíûõ è îòðèöàòåëüíûõ ñèãíàëîâ è
êîãäà âûõîäíûå äèîäû ñìåùåíû â îáðàòíîì íå íóæäàåòñÿ â ñîãëàñîâàííûõ äèîäàõ. ÐË
íàïðàâëåíèè. Äîïîëíèòåëüíûå êîíäåíñàòî-
ðû C2, ïàðàëëåëüíûå ðåçèñòîðàì R4, ïðèäàþò Ìàòåðèàëû ïî òåìå
ñõåìå õàðàêòåðèñòèêè ôèëüòðà íèæíèõ ÷àñòîò
âòîðîãî ïîðÿäêà è óäàëÿþò îñòàâøóþñÿ ïåðå- 1. Datasheet Texas Instruments TL082
ìåííóþ ñîñòàâëÿþùóþ ñèãíàëà. Íà ïðàêòèêå
2. Datasheet NXP BAV99

R1 C1 VA R3 C2
470 nF 220k 47 nF
20k
VIN R2 D1 R4
_ 22k BAV99 _ 220k
VOUT
IC1A R3 IC1B
TL082 220k TL082
+ +
VB
R2 R4
22k 220k

C1 C2
470 nF 47 nF

Ðèñóíîê 1. Ýòîò ïðåîáðàçîâàòåëü óñðåäíåííîãî àáñîëþòíîãî çíà÷åíèÿ ñ íåñèì-
ìåòðè÷íûì âõîäîì ïîëåçåí äëÿ àìïëèòóäíîé äåìîäóëÿöèè.

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 129

Òåñòåð òðàíçèñòîðîâ

ïîìåùàåòñÿ â êàðìàíå

Jean-Bernard Guiot

EDN

ÈÈíîãäà ìîæåò áûòü ïîëåçíî áûñòðî è 9Â D1 RB RC
RC RB
ëåãêî îïðåäåëèòü òèï (n-p-n èëè p-n-p) ) è D2
ðàáîòîñïîñîáíîñòü òðàíçèñòîðà. Êàðìàííûé ÏÐÎÂÅÐßÅÌÎÅ
òåñòåð, ïîêàçàííûé íà Ðèñóíêå 1, èäåàëüíî ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÎ
ïîäõîäèò äëÿ áûñòðîé ïðîâåðêè òðàíçèñòî-
ðîâ áåç ó÷åòà òàêèõ ïàðàìåòðîâ, êàê êîýôôè- ÊÝ
öèåíò óñèëåíèÿ è ãðàíè÷íàÿ ÷àñòîòà. Òðàí- Á
çèñòîð, èëè ïðîâåðÿåìîå óñòðîéñòâî, âêëþ-
÷àåòñÿ ìåæäó êîëëåêòîðàìè òðàíçèñòîðîâ T S1 RT
àâòîêîëåáàòåëüíîãî ìóëüòèâèáðàòîðà. Òàêèì
îáðàçîì, ìåæäó êîëëåêòîðîì è ýìèòòåðîì TC CT
ïðîâåðÿåìîãî óñòðîéñòâà ïîïåðåìåííî ïðè-
êëàäûâàåòñÿ ïîëîæèòåëüíîå è îòðèöàòåëü- 0Â
íîå íàïðÿæåíèå. Äâà ñâåòîäèîäà âî âñòðå÷- ÏÐÈÌÅ×ÀÍÈß:
íî-ïàðàëëåëüíîì âêëþ÷åíèè ïîïåðåìåííî ÒÐÀÍÇÈÑÒÎÐÛ (T) – BC108, BC547, 2N3904, 2N2222…
âêëþ÷àþòñÿ â òîì ñëó÷àå, åñëè óñòðîéñòâî íå ÊÎÍÄÅÍÑÀÒÎÐÛ (C) – 100 íÔ.
ïðîâîäèò òîê. ×àñòîòà ìóëüòèâèáðàòîðà ÿâëÿ- RC = 470 Îì, RB = 39 êÎì è RT = 3.9 êÎì.
åòñÿ ôóíêöèåé çíà÷åíèé C è RB. Åñëè òåñòè- ÑÂÅÒÎÄÈÎÄÛ ÏÐÅÄÏÎ×ÒÈÒÅËÜÍÎ ÊÐÀÑÍÛÅ.
ðóåìîå óñòðîéñòâî ïðîâîäèò òîê òîëüêî â
îäíîì íàïðàâëåíèè, òî ãàñíåò òîëüêî îäèí Ðèñóíîê 1. Ýòîò ïðîñòîé òåñòåð ïîçâîëÿ-
ñâåòîäèîä. Åñëè óñòðîéñòâî ïðîâîäèò òîê â åò îïðåäåëèòü òèï è ðàáîòîñïîñîáíîñòü
îáîèõ íàïðàâëåíèÿõ, òî ãàñíóò îáà ñâåòîäèî- òðàíçèñòîðà.
äà. Ìîæíî îñòàâèòü áàçó óñòðîéñòâà íåïîä-
êëþ÷åííîé, ÷òîáû ïðîâåðèòü íàëè÷èå ÷ðåç- äèíèòü áàçó ñ êîëëåêòîðîì äëÿ ïîäà÷è òîêà â
ìåðíîãî òîêà óòå÷êè èëè êîðîòêîãî çàìûêà- áàçó òåñòèðóåìîãî óñòðîéñòâà. Âàðèàíòû
íèÿ ìåæäó áàçîé è êîëëåêòîðîì èëè áàçîé è ïîâåäåíèÿ òåñòåðà ñâåäåíû â Òàáëèöó 1.
ýìèòòåðîì. Ñ ïîìîùüþ êíîïêè S1 ìîæíî ñîå-

Òàáëèöà 1. Ðåçóëüòàòû òåñòîâ

Òåñò D1 D2 S1 Êîììåíòàðèè
Âêë. Âûêë. Âûêë.
1 Âûêë. Âêë. Âûêë. Íåïðàâèëüíîå ïîäêëþ÷åíèå? Ïîìåíÿéòå êëåììû «Ê» è «Á».
2 Âûêë. Âûêë. Âûêë. Íåïðàâèëüíîå ïîäêëþ÷åíèå? Ïîìåíÿéòå êëåììû «Ê» è «Á».
3 Âêë. Âêë. Âûêë. Ïðîâåðÿåìîå óñòðîéñòâî çàêîðî÷åíî (íåèñïðàâíî).
4 Âêë. Âûêë. Âêë. Óñòðîéñòâî èñïðàâíî, åñëè ðåçóëüòàòû òåñòîâ 5 è 6 ïîëîæèòåëüíû.
5 Âûêë. Âêë. Âêë. Ïðîâåðÿåìîå óñòðîéñòâî ÿâëÿåòñÿ p-n-p òðàíçèñòîðîì.
6 Ïðîâåðÿåìîå óñòðîéñòâî ÿâëÿåòñÿ n-p-n òðàíçèñòîðîì.

130 ÑÕÅÌÛ

Ê ÁÀÒÀÐÅÅ Ê ÊÎËËÅÊÒÎÐÓ è ñèìèñòîðû. Âåñü òåñòåð ðàçìåùàåòñÿ â
ÏÐÎÂÅÐßÅÌÎÃÎ íåáîëüøîì êîðïóñå ðàçìåðîì 20 × 30 × 60 ìì.
Äëÿ âíåøíèõ ïîäêëþ÷åíèé ê òåñòèðóåìîìó
ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ óñòðîéñòâó ìîæíî èñïîëüçîâàòü ïðîâîäà ñ
çàæèìàìè «êðîêîäèë» èëè ðàçúåì. Ïðàêòè÷íî
1 2 3 12 3 è ýêîíîìè÷íî èñïîëüçîâàòü 5-êîíòàêòíîå ãíåç-
äî ðàçúåìà DIN, ðàñïîëîæèâ êîíòàêòû òàê, êàê
ÊÝ ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 2à. Òàêîå ðàñïîëîæåíèå
Á êîíòàêòîâ ïîçâîëÿåò ëåãêî ïîäêëþ÷àòü ëþáîé
òðàíçèñòîð, íåçàâèñèìî îò ïîðÿäêà âûâîäîâ
ÝÊ «Ê», «Á», «Ý». Ïîäêëþ÷åíèå ïåðåêëþ÷àòåëÿ
S1 ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 2á. S1 – ýòî äâóïîëÿð-
Ê ÑÕÅÌÅ Ê RT íûé äâóíàïðàâëåííûé ïåðåêëþ÷àòåëü:

(à) (á) ! Ïîçèöèÿ 1: âêëþ÷åíî, áàçîâûé òîê îòñóò-
ñòâóåò (S1 ðàçîìêíóò).
Ðèñóíîê 2. Ðàçúåì DIN ïîçâîëÿåò ëåãêî ïîä-
êëþ÷èòü ëþáîé òðàíçèñòîð (à); äâóïîëÿðíûé ! Ïîçèöèÿ 2: âûêëþ÷åíî (ñðåäíåå ïîëîæåíèå).
äâóíàïðàâëåííûé ïåðåêëþ÷àòåëü îáåñïå÷è-
âàåò ðàçëè÷íûå âàðèàíòû òåñòèðîâàíèÿ (á). ! Ïîçèöèÿ 3: âêëþ÷åíî, áàçîâûé òîê òå÷åò
(S1 çàìêíóò). ÐË
Ñõåìà ïîçâîëÿåò òàêæå ïðîâåðÿòü äèîäû,
ïîäêëþ÷åííûå ìåæäó êëåììàìè «Ê» è «Ý»,
ïîëåâûå òðàíçèñòîðû, íåáîëüøèå òèðèñòîðû

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 131

Ñòðåëî÷íûé ïðèáîð

èçìåðÿåò ìàëûå òîêè

Kevin Bilke

EDN

ÕÕîòÿ àíàëîãîâîìó ñòðåëî÷íîìó ïðèáîðó òîðà ìîæåò îêàçàòüñÿ íåïðàêòè÷íûì, åñëè
òîê ïðèáîðà áîëüøå, ÷åì èçìåðÿåìûé òîê.
ìîæåò íå õâàòàòü ðàçðåøåíèÿ è òî÷íîñòè, Ìîæíî ðåøèòü ïðîáëåìó, ïîäêëþ÷èâ ïðèáîð
êîòîðûå îáåñïå÷èâàåò öèôðîâîé îòñ÷åò, äëÿ ê îòäåëüíîìó èñòî÷íèêó ïèòàíèÿ (Ðèñó-
îïðåäåëåííûõ ïðèëîæåíèé òàêîé ïðèáîð íîê 1). Â ýòîì ïðèìåðå äëÿ ïîëíîãî îòêëîíå-
îñòàåòñÿ ïðåäïî÷òèòåëüíûì óñòðîéñòâîì íèÿ ñòðåëêè 8-äþéìîâîãî ñòðåëî÷íîãî ïðè-
îòîáðàæåíèÿ äàííûõ. Öèôðîâàÿ èíäèêàöèÿ áîðà, èçìåðÿþùåãî òîêè îò 0 äî 1 À, òðåáóåò-
ïðîñòî íå ìîæåò ïðåäîñòàâèòü èíôîðìàöèþ ñÿ 15 ìÀ. Ýòîò ìåòîä òàêæå ìîæåò óïðîñòèòü
î ñêîðîñòè èçìåíåíèÿ èçìåðÿåìîãî ïàðàìåò- âûáîð èëè èçãîòîâëåíèå øóíòèðóþùèõ
ðà, è îòñëåæèâàòü òåíäåíöèþ ïîêàçàíèé ðåçèñòîðîâ äëÿ íåñòàíäàðòíûõ äèàïàçîíîâ
ïðîùå íà àíàëîãîâîì èçìåðèòåëå. òîêà. Âî âðåìÿ ðàáîòû âûõîäíîé òîê IOUT
ìèêðîñõåìû IC1 ðàâåí VSENSE/100 Îì, ãäå
Äëÿ ïîëíîãî îòêëîíåíèÿ ñòðåëêè áîëü- VSENSE – ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà ðåçèñòîðå
øèõ ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêèõ ïðèáîðîâ ìîæåò RSENSE1.
ïîòðåáîâàòüñÿ çíà÷èòåëüíîå êîëè÷åñòâî
òîêà, à èñïîëüçîâàíèå øóíòèðóþùåãî ðåçèñ-

ÄÈÀÏÀÇÎÍ RSENSE1 ÈÇÌÅÐßÅÌÛÉ
ÐÀÁÎ×ÈÕ 1 ÒÎÊ
ÍÀÏÐßÆÅÍÈÉ
12 0…100 ìÀ
0…32 Â RS+ RS–
ÏÈÒÀÍÈÅ ÏÐÈÁÎÐÀ 5 Â
GND 8
V+ ÏÎËÍÀß ØÊÀËÀ M1
IC1 =1 ÑÒÐÅËÎ×ÍÛÉ
MAX4172
R1 3+ 7 6 ÏÐÈÁÎÐ
6 1k IC2 ÏÎËÍÀß ØÊÀËÀ
OUT
2 MAX495 15 ìÀ
5 _
Q1
BC182

4

RSENSE2
66

Ðèñóíîê 1. Ýòà ñõåìà ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ñòðåëî÷íûé ïðèáîð â ïðèëîæåíèÿõ, â
êîòîðûõ òîê èçìåðèòåëÿ ñîñòàâëÿåò çíà÷èòåëüíóþ ÷àñòü èçìåðÿåìîãî òîêà.

132 ÑÕÅÌÛ

Èç ìíîæåñòâà äîñòóïíûõ òîêîèçìåðèòåëü- ýòîãî ðåçèñòîðà ìîæíî èçìåíÿòü äëÿ êàëèá-
íûõ óñèëèòåëåé äëÿ ýòîé ñõåìû âûáðàíà ðîâêè ïðèáîðà èëè äëÿ èçìåíåíèÿ ïðåäåëü-
èìåííî ìèêðîñõåìà MAX4172 (IC1), ïîñêîëü- íîãî çíà÷åíèÿ èçìåðÿåìîãî òîêà.
êó îíà èìååò îòäåëüíûé âûâîä íàïðÿæåíèÿ
ïèòàíèÿ âíóòðåííèõ öåïåé, â òî âðåìÿ êàê Ýòà ñõåìà òàêæå ïîçâîëÿåò ðàçíåñòè â ïðî-
äðóãèå óñòðîéñòâà ïîëó÷àþò ïèòàíèå îò èçìå- ñòðàíñòâå òî÷êó èçìåðåíèÿ è ñàì èçìåðè-
ðÿåìîãî òîêà.  ýòîì ïðèëîæåíèè òîê ïîëíîé òåëü. Ïîñêîëüêó ñòðåëî÷íûå ïðèáîðû íå
øêàëû 1 À ñîçäàåò íà ðåçèñòîðå RSENSE1 ïàäå- ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ïðèëîæåíèé, òðåáóþùèõ
íèå íàïðÿæåíèÿ 1 Â, ïðåîáðàçóåìîå ìèêðî- òî÷íûõ èçìåðåíèé, ìîæíî èñïîëüçîâàòü ïàñ-
ñõåìîé IC1 â ìàêñèìàëüíûé âûõîäíîé òîê ñèâíûå êîìïîíåíòû ñ óâåëè÷åííûìè îòêëî-
10 ìÀ, êîòîðûé ñîçäàåò íà R1 ìàêñèìàëüíîå íåíèÿìè íîìèíàëîâ. Äëÿ ïîäàâëåíèÿ ïîìåõ
ïàäåíèå íàïðÿæåíèå 1 Â. Îïåðàöèîííûé ïèòàíèå ïðèáîðà íåîáõîäèìî ðàçâÿçàòü êîí-
óñèëèòåëü IC2 è òðàíçèñòîð Q1 îáðàçóþò äåíñàòîðàìè. ÐË
óïðàâëÿåìûé íàïðÿæåíèåì èñòî÷íèê âòåêàþ-
ùåãî òîêà, èäóùåãî ÷åðåç ñòðåëî÷íûé ïðè- Ìàòåðèàëû ïî òåìå
áîð M1. Ïðåäåëó èçìåðåíèé 15 ìÀ ñîîòâå-
òñòâóåò íàïðÿæåíèå 1 Â, ïàäàþùåå íà 66- 1. Datasheet Maxim MAX4172
îìíîì ðåçèñòîðå RSENSE2. Ñîïðîòèâëåíèå
2. Datasheet Maxim MAX495

3. Datasheet onsemi BC182

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 133

MOSFET óëó÷øàåò

èçìåðåíèÿ ìàëûõ òîêîâ
ñòðåëî÷íûì ïðèáîðîì

Stefan Strózecki

EDN

 ïðåäûäóùåé ñòàòüå [1] îïèñûâàëñÿ èíòå- íàëüíàÿ ñõåìà ñîäåðæèò èñòî÷íèê âòåêàþùå-
ãî, òîêà óïðàâëÿåìûé íàïðÿæåíèåì, êîòîðûé
ðåñíûé è ïîëåçíûé ìåòîä èñïîëüçîâàíèÿ èçìåðÿåò òîê ýìèòòåðà áèïîëÿðíîãî òðàíçèñ-
àíàëîãîâîãî ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêîãî ïðèáîðà òîðà, îäíàêî àíàëîãîâûé ïðèáîð óïðàâëÿåòñÿ
äëÿ èçìåðåíèÿ òîêîâ â äèàïàçîíå ìåíåå 1 À. òîêîì êîëëåêòîðà. Ýìèòòåðíûé è êîëëåêòîð-
Êîíñòðóêöèÿ îáåñïå÷èâàåò çíà÷èòåëüíóþ íûé òîêè áèïîëÿðíîãî òðàíçèñòîðà – IE è IC,
ãèáêîñòü â âûáîðå ÷óâñòâèòåëüíîñòè èçìåðè- ñîîòâåòñòâåííî, – íå èäåíòè÷íû, ïîñêîëüêó ê
òåëüíîãî ïðèáîðà è äèàïàçîíà èçìåðåíèé, à òîêó ýìèòòåðà äîáàâëÿåòñÿ áàçîâûé òîê IB.
òàêæå óïðîùàåò ïîäáîð øóíòèðóþùèõ ðåçèñ-
òîðîâ. Õîòÿ äëÿ óïðàâëåíèÿ ñòðåëî÷íûì ïðè- Ýòè êîìïîíåíòû òîêà ìîæíî âûðàçèòü êàê
áîðîì â êîíñòðóêöèè èñïîëüçóåòñÿ áèïîëÿð- IE = IC + IB è, çíà÷èò, IC = IE – IB. Ñòåïåíü âëèÿíèÿ
íûé òðàíçèñòîð, â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ áîëåå áàçîâîãî òîêà íà òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ çàâèñèò
õîðîøèì âûáîðîì áóäåò MOSFET. Îðèãè- îò âåëè÷èíû IB è âåëè÷èíû êîýôôèöèåíòà

ÄÈÀÏÀÇÎÍ RSENSE1 ÈÇÌÅÐßÅÌÛÉ
ÐÀÁÎ×ÈÕ 1 ÒÎÊ
ÍÀÏÐßÆÅÍÈÉ
1 2 0…100 ìÀ
0…32 Â RS+
RS– ÏÈÒÀÍÈÅ ÏÐÈÁÎÐÀ 5 Â
ÇÅÌËß 8
5Â
V+
+ M1
IC1 ÑÒÐÅËÎ×ÍÛÉ
MAX4172 ÏÐÈÁÎÐ

6 ÏÎËÍÀß ØÊÀËÀ _ ÏÎËÍÀß ØÊÀËÀ
OUT =1Â Ñ 15 ìÀ

3+ 7 6 Q1
R1 IC2 Ç BSN254

5 1k 2 MAX495 È
_

4

RSENSE2
66

Ðèñóíîê 1. Â ýòîé óñîâåðøåíñòâîâàííîé âåðñèè áîëåå ðàííåé ñõåìû äëÿ óïðàâëåíèÿ
ñòðåëî÷íûì ïðèáîðîì èñïîëüçóåòñÿ MOSFET.

134 ÑÕÅÌÛ

ïåðåäà÷è òîêà áàçû â ñõåìå ñ îáùèì ýìèòòå- íàïðÿæåíèå çàòâîð-èñòîê òðàíçèñòîðà
BSN254 ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå ñîñòàâ-
ðîì b, ïîñêîëüêó òîê áàçû IB = IC/b. Åñëè b áîëü- ëÿåò îò 0.8 äî 2 Â. Îñòàëüíàÿ ÷àñòü ñõåìû íå
øå 100, âêëàä áàçîâîãî òîêà â òîê ýìèòòåðà îòëè÷àåòñÿ îò èñõîäíîé; òî åñòü, äëÿ ìàêñè-
ìàëüíîãî ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ 1 Â íà ðåçèñ-
îáû÷íî íåçíà÷èòåëåí. Îäíàêî èíîãäà b áûâà- òîðå R1 ñîïðîòèâëåíèå RSENSE2 ðàññ÷èòûâàåò-
åò ìåíüøå. Íàïðèìåð, êðåìíèåâûé n-p-n ñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì:
òðàíçèñòîð îáùåãî ïðèìåíåíèÿ BC182 ïðè
ìàëûõ òîêàõ è êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå èìååò RSENSE2 = 1Â ,
IMETER
b, ðàâíûé âñåãî 40. Åñëè áû â êîëëåêòîðå
òðàíçèñòîðà èñïîëüçîâàëñÿ ñòðåëî÷íûé ïðè- ãäå
áîð ñ òîêîì ïîëíîãî îòêëîíåíèÿ 15 ìÀ, íåîá- RSENSE2 – âûðàæàåòñÿ â îìàõ,
õîäèìûé äëÿ ïîëíîãî îòêëîíåíèÿ òîê áàçû IB 1 Â – ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà ðåçèñòîðå R1,
ïðè ìèíèìàëüíîì b ñîñòàâèë áû 0.375 ìÀ. IMETER – òîê ïîëíîãî îòêëîíåíèÿ ñòðåëêè
Âû÷èòàíèå áàçîâîãî òîêà èç òîêà êîëëåêòîðà ïðèáîðà.
äàñò îøèáêó 2.5%. Îáðàòèòå âíèìàíèå, ÷òî òîê íà âûõîäå

Íî åñëè èñïîëüçóåòñÿ ñòðåëî÷íûé ïðèáîð OUT ìèêðîñõåìû IC1 ñâÿçàí ñ íàïðÿæåíèåì
ñ òîêîì ïîëíîãî îòêëîíåíèÿ 150 ìêÀ, îøèáêà VSENSE íà ðåçèñòîðå RSENSE1 ñîîòíîøåíèåì
èçìåðåíèÿ çíà÷èòåëüíî âîçðàñòàåò, ïîñêîëü- VSENSE/100 Îì.  ýòîì ïðèëîæåíèè èçìåðÿå-
ìûé òîê 100 ìÀ ñîçäàåò íà RSENSE1 ïàäåíèå
êó b óìåíüøàåòñÿ ñ óìåíüøåíèåì òîêà êîë- íàïðÿæåíèÿ 0.1 Â, è, òàêèì îáðàçîì, ïîëíîìó
ëåêòîðà. Ó òðàíçèñòîðà BC182 ïðè óìåíüøå- îòêëîíåíèþ ñòðåëêè ïðèáîðà ñîîòâåòñòâóåò
íèè òîêà êîëëåêòîðà ñ íåñêîëüêèõ ìèëëèàì- íàïðÿæåíèå 1 Â íà ðåçèñòîðå R1. ÐË

ïåð äî 200 ìêÀ êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è òîêà b Ññûëêè
ñíèæàåòñÿ äî 0.6 îò ïåðâîíà÷àëüíî çíà÷åíèÿ
è îòðèöàòåëüíî âëèÿåò íà òî÷íîñòü ïîêàçà- 1. Kevin Bilke. «Ñòðåëî÷íûé ïðèáîð èçìåðÿåò ìà-
íèé ñòðåëî÷íîãî ïðèáîðà. ëûå òîêè». ÐàäèîËîöìàí, 2021, 09-10, ñòð. 130.

×òîáû ðåøèòü ïðîáëåìó è ïîâûñèòü òî÷- Ìàòåðèàëû ïî òåìå
íîñòü ñõåìû, ìîæíî çàìåíèòü BC182 n-
êàíàëüíûì MOSFET, òàêèì, íàïðèìåð, êàê 1. Datasheet Maxim MAX4172
BSN254 (Ðèñóíîê 1). Ïîñêîëüêó çàòâîð 2. Datasheet Maxim MAX495
MOSFET íå ïîòðåáëÿåò òîêà, òîê åãî ñòîêà 3. Datasheet onsemi BC182
âñåãäà ðàâåí òîêó èñòîêà. Ïðè âûáîðå 4. Datasheet NXP BSN254
MOSFET äëÿ ýòîé ñõåìû ñëåäóåò îáðàùàòü
âíèìàíèå íà åãî ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå
çàòâîð-èñòîê, êîòîðîå äîëæíî áûòü êàê
ìîæíî áîëåå íèçêèì. Íàïðèìåð, ïîðîãîâîå

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 135

Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé

Åñëè âàì
íåáåçðàçëè÷íû òåìû:

ìèêðîêîíòðîëëåðû
àâòîìàòèçàöèÿ
ñèëîâàÿ ýëåêòðîíèêà
ñâåòîòåõíèêà
ÑÀÏÐ
èçìåðåíèÿ

èëè âû ÿâëÿåòåñü íîñèòåëåì
ïåðåäîâûõ çíàíèé â äðóãèõ
îáëàñòÿõ ýëåêòðîíèêè è ãîòîâû èõ
ïîïóëÿðèçèðîâàòü -
ïðèãëàøàåì ê ñîòðóäíè÷åñòâó!