Radiolocman09-10_2021

íàïðÿæåíèåì VOUT, ïåðåâîäÿ ðåãóëÿòîð â ëÿåò âñåãî íåñêîëüêî ïðîöåíòîâ. Åñëè òîê,
àêòèâíûé ðåæèì. Äëÿ áîëüøèíñòâà ðåãóëèðó-
åìûõ êîíòðîëëåðîâ èäóùèé â íàãðóçêó, óâåëè÷èâàåòñÿ, VC òàêæå
óâåëè÷èâàåòñÿ, óìåíüøàÿ òîê ÷åðåç D1.2 è,
VOUT = æ RA ÷ö÷ø, ñëåäîâàòåëüíî, óìåíüøàÿ VOUT1. Êîãäà
VREF ççè1+ RB âûõîäíîå íàïðÿæåíèå IC1 óâåëè÷èâàåòñÿ è
îòëè÷àåòñÿ îò VFB ìåíüøå, ÷åì íà âåëè÷èíó
ãäå RA è RB – ýòî, ñîîòâåòñòâåííî, ðåçèñòîðû ïðÿìîãî ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà äèîäå D1.2,
R1A, è R1B â Ìîäóëå 1. Åñëè òîê ÷åðåç ðåçèñòîð òîê ÷åðåç D1.2 íå ïðîòåêàåò. Òàêèì îáðàçîì,
RSENSE íå ïðîõîäèò, âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ïðè ëþáîì áîëåå âûñîêîì òîêå íàïðÿæåíèå
ìèêðîñõåìû IC1 áëèçêî ê ïîòåíöèàëó çåìëè,
ïîýòîìó D1.2, R11 è R12 îêàçûâàþòñÿ âêëþ÷åí- VOUT1 îñòàåòñÿ íà óðîâíå, îïðåäåëÿåìîì ïðè-
íûìè ïàðàëëåëüíî ðåçèñòîðó R1B, ÷òî óìåíü- âåäåííîé âûøå ôîðìóëîé. Ïðè ïðàâèëüíîì
øàåò ñîïðîòèâëåíèå RB è, ñëåäîâàòåëüíî,
óâåëè÷èâàåò íàïðÿæåíèå VOUT1. Ýòî óâåëè÷å- âûáîðå âåëè÷èíû ñîïðîòèâëåíèÿ R3 (ðåçèñ-
íèå íåîáõîäèìî òîëüêî äëÿ êîìïåíñàöèè òîðà, óñòàíàâëèâàþùåãî êîýôôèöèåíò óñè-

ðàçáðîñà VOUT ìåæäó èñòî÷íèêàìè ïèòàíèÿ ëåíèÿ èíñòðóìåíòàëüíîãî óñèëèòåëÿ) ðåçèñ-
îäèíàêîâîé êîíôèãóðàöèè, êîòîðûé ñîñòàâ-
òîðû R2 è R1 èç äðóãèõ ìîäóëåé îáåñïå÷èâàþò
ïîäà÷ó â íàãðóçêó òðåáóåìîãî òîêà îò âñåõ

èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ, ãàðàíòèðóÿ, ÷òî îíè

áóäóò îñòàâàòüñÿ â àêòèâíîì ñîñòîÿíèè.ÐË

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 51

Íîâûé ñïîñîá

ïîäêëþ÷åíèÿ àêêóìóëÿòîðîâ
ïîâûøàåò ýôôåêòèâíîñòü
èõ èñïîëüçîâàíèÿ äî 30%

Jean-Pierre Joosting

eeNews Embedded

ÊÊîìïàíèÿ Switching Battery Inc. ïðåäñòàâè- ðûâíî èçìåíÿòü â øèðîêîì äèàïàçîíå, ïðî-
ñòî ðåãóëèðóÿ êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ ñèã-
ëà èííîâàöèîííûé ýëåêòðîííûé ìåòîä ïîä- íàëà ïåðåêëþ÷åíèÿ. Êðîìå òîãî, èñïîëüçóå-
êëþ÷åíèÿ àêêóìóëÿòîðîâ, ïîëó÷èâøèé íàçâà- ìàÿ åäèíñòâåííàÿ ÷àñòîòà ïåðåêëþ÷åíèÿ
íèå «ïàðàëëåëüíî-ïîñëåäîâàòåëüíûé». ìîæåò áûòü òàêîé æå íèçêîé, êàê îáû÷íàÿ
Ïàòåíòóåìûé ìåòîä îñíîâàí íà äèíàìè÷åñ- ÷àñòîòà ñåòè 50/60 Ãö. Ýòî çíà÷èòåëüíî ñíè-
êîì ïåðåêëþ÷åíèè ãðóïïû àêêóìóëÿòîðîâ æàåò ýëåêòðîìàãíèòíûå ïîìåõè è óïðîùàåò
ìåæäó ïîñëåäîâàòåëüíûì è ïàðàëëåëüíûì ñîáëþäåíèå ïðàâèë, óñòàíîâëåííûõ ðåãóëè-
ñîåäèíåíèÿìè. Ïîñêîëüêó ýòè äâå ñõåìû ïîä- ðóþùèìè îðãàíàìè.
êëþ÷åíèÿ îáëàäàþò âçàèìîäîïîëíÿþùèìè
ñâîéñòâàìè, ïàðàëëåëüíî-ïîñëåäîâàòåëü- Ñîñòîÿíèå çàðÿäà ñèñòåìíûõ àêêóìóëÿòî-
íûé ìåòîä ìîæåò äàòü îïòèìàëüíûé ðåçóëüòàò ðîâ àâòîìàòè÷åñêè áàëàíñèðóåòñÿ, à îñòàâ-
äëÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ.  ñëó÷àå ïàðàë- øèéñÿ çàðÿä ïåðåðàñïðåäåëÿåòñÿ ìåæäó
ëåëüíî-ïîñëåäîâàòåëüíîãî ïîäêëþ÷åíèÿ äâóõ àêêóìóëÿòîðàìè. Ðàçðÿæåííûé àêêóìóëÿòîð
àêêóìóëÿòîðîâ 3.7 Â íàïðÿæåíèå 5.55 Â ÿâëÿ- ïîñòîÿííî ïîäçàðÿæàåòñÿ îò äðóãèõ, ÷òî
åòñÿ ñðåäíèì çíà÷åíèåì ìåæäó ïàðàëëåëü- ïîçâîëÿåò èçáåæàòü îáùåãî îòêàçà èç-çà îäíî-
íûì è ïîñëåäîâàòåëüíûì ïîäêëþ÷åíèÿìè ïðè ãî àêêóìóëÿòîðà. Ýòà ïåðåáàëàíñèðîâêà
êîýôôèöèåíòå çàïîëíåíèÿ 50/50%. äåéñòâóåò ñ ñàìîãî íà÷àëà äî òîãî, êàê âîç-

«Ïðîñòî ðåãóëèðóÿ êîýôôèöèåíò çàïîëíå- Îáùåå
íèÿ èìïóëüñîâ, óïðàâëÿþùèõ ïåðåêëþ÷åíèÿ- óïðàâëåíèå êëþ÷àìè
ìè ìåæäó ïàðàëëåëüíîé è ïîñëåäîâàòåëüíîé
ñõåìàìè, òåïåðü ìîæíî èìåòü 100% ïàðàë- 1 S1 1 S2 +
ëåëüíûå èëè 100% ïîñëåäîâàòåëüíûå ñõå- 2 2
ìû, à òàêæå ëþáóþ ïðîìåæóòî÷íóþ êîìáèíà-
öèþ, ïîçâîëÿþùóþ ïîëó÷èòü òî÷íîå íàïðÿ- ++
æåíèå, íåîáõîäèìîå íàãðóçêå èëè óñòðîé-
ñòâó», – ãîâîðèò ñèíãàïóðñêèé èçîáðåòàòåëü 1 S3 1 S4 –
Êàííàïïàí ×åòòèàð (Kannappan Chettiar). 2 2

Íàèáîëåå âàæíîé õàðàêòåðèñòèêîé ïàðàë-
ëåëüíî-ïîñëåäîâàòåëüíîãî ìåòîäà ÿâëÿåòñÿ
òî, ÷òî âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ìîæíî íåïðå-

52 ÑÒÀÒÜÈ

íèêíåò êàêîé-ëèáî äèñáàëàíñ çàðÿäîâ, ñïî- íåïðèãîäíîé äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ, ïîñëå òîãî,
ñîáíûé ïîäâåðãíóòü ñèñòåìó ðèñêó. Â îäíîé êàê îíà îòäàëà 2 × 0.9 À·÷ = 1.8 À·÷, èëè òîëüêî
ñèñòåìå òàêæå ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ àêêóìó- 60% îò îáùåãî çàðÿäà 3 À·÷ äâóõ àêêóìóëÿòî-
ëÿòîðîâ ðàçíûõ ðàçìåðîâ, ÷òî äàåò áîëüøóþ ðîâ. 40% ýíåðãèè òåïåðü íåïðèãîäíî äëÿ
ãèáêîñòü â êîíñòðóêöèè áàòàðåéíîãî áëîêà. èñïîëüçîâàíèÿ.

×òîáû ïîêàçàòü ýôôåêò ìåòîäà íà ïðèìå- Ïðè ïàðàëëåëüíî-ïîñëåäîâàòåëüíîì
ðå àêêóìóëÿòîðîâ ðàçíîé åìêîñòè, ïðåäïîëî- ìåòîäå àêêóìóëÿòîð ñ åìêîñòüþ 2 À·÷ çàðÿæà-
æèì, ÷òî ó íàñ åñòü äâå àêêóìóëÿòîðà, îäèí åò äðóãîé â ïàðàëëåëüíîé ôàçå, ïîýòîìó ñèñ-
åìêîñòüþ 1 À·÷, à äðóãîé – 2 À·÷, ñîåäèíåí- òåìà áóäåò ðàçðÿæåíà òîëüêî òîãäà, êîãäà îáà
íûå ïîñëåäîâàòåëüíî. Êîãäà ïåðâûé àêêóìó- àêêóìóëÿòîðà îòäàäóò 90% ñâîåãî çàðÿäà;
ëÿòîð îòäàë 90% ñâîåãî çàðÿäà (ò.å. 0.9 À·÷), 10% îñòàíóòñÿ íåèñïîëüçîâàííûìè. Ýòîò 30-
åãî íàïðÿæåíèå óïàäåò äî î÷åíü íèçêîãî çíà- ïðîöåíòíûé ïîòåíöèàë ýêîíîìèè î÷åíü
÷åíèÿ, è ïîñëåäîâàòåëüíîå âêëþ÷åíèå âàæåí, ïîòîìó ÷òî îí âñåãäà îáåñïå÷èâàåò
èñïîëüçîâàòüñÿ áîëüøå íå ñìîæåò. Âòîðîé ìàêñèìàëüíóþ ýôôåêòèâíîñòü èñïîëüçîâà-
àêêóìóëÿòîð ïðè òàêîì æå òîêå ðàçðÿäà (ïî- íèÿ àêêóìóëÿòîðîâ ðàçíîé åìêîñòè, ðàçíîãî
ñëåäîâàòåëüíîå ñîåäèíåíèå) òàêæå îòäàë óðîâíÿ çàðÿäà è ðàçíûõ õàðàêòåðèñòèê, èçìå-
0.9 À·÷. Òàêèì îáðàçîì, ñèñòåìà ñòàíîâèòñÿ íÿþùèõñÿ ñ òå÷åíèåì âðåìåíè.ÐË

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 53

10 èäîëîâ

àíàëîãîâîé èíäóñòðèè,
èñ÷åçíóâøèõ â 21 âåêå

Majeed Ahmad

Planet Analog

ÈÈíäóñòðèþ àíàëîãîâûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ Âîò êðàòêèé îáçîð 10 êðóïíûõ ïðèîáðåòå-
íèé àíàëîãîâûõ êîìïàíèé, ñäåëàííûõ â
çàõëåñòíóëà âîëíà ïîãëîùåíèé. Ïîñëå çîëî- ïåðâûå äâà äåñÿòèëåòèÿ 21 âåêà. Çäåñü ñëå-
òîãî âåêà èííîâàöèé â àíàëîãîâûõ òåõíîëîãè- äóåò çàìåòèòü, ÷òî äâà íåäàâíèõ îáúÿâëå-
ÿõ, îõâàòèâøåãî ïîñëåäíèå òðè äåñÿòèëåòèÿ íèÿ î ïðèîáðåòåíèè – ïîêóïêà Maxim
20 âåêà, íà ðóáåæå 21 âåêà íà÷àëàñü ýïîõà Integrated êîìïàíèåé Analog Devices (ADI) è
êîíñîëèäàöèè. Õîòÿ êàæäàÿ ñäåëêà èìåëà ïîêóïêà Dialog Semiconductor êîìïàíèåé
ñâîþ îñîáóþ äèíàìèêó, îáùàÿ êàðòèíà ïîêà- Renesas – íå âîøëè â ýòó õðîíèêó, ïîñêîëü-
çûâàåò, ÷òî ëèáî öèôðîâûå èãðîêè õîòÿò óêðå- êó íà ìîìåíò íàïèñàíèÿ ñòàòüè ñäåëêè íàõî-
ïèòü ñâîè êîìïåòåíöèè â îáëàñòè àíàëîãîâûõ äèëèñü íà ðàññìîòðåíèè ðåãóëèðóþùèõ
ïðèáîðîâ, ëèáî àíàëîãîâûå êîìïàíèè õîòÿò îðãàíîâ.
ðàñøèðèòü ñâîè ïðîäóêòîâûå ïîðòôåëè.

54 ÑÒÀÒÜÈ

1. Burr-Brown: Ïðèîáðåòåíà TI â âûõ ïîðòôåëåé äâóõ êîìïàíèé. Îäíàêî, îãëÿ-
2000 ãîäó äûâàÿñü íàçàä, ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî ýòî ïðèîá-
ðåòåíèå áûëî âûçâàíî æåëàíèåì TI óñêîðèòü
Íàõîäÿñü íà ïåðâîé ñòðî÷êå ñïèñêà èãðî- ñâîé ðîñò.
êîâ ðûíêà ïðîöåññîðîâ öèôðîâîé îáðàáîòêè
ñèãíàëîâ, Texas Instruments çàÿâèëà, ÷òî Êîìïàíèÿ National Semiconductor, îñíî-
èìååò ñåðüåçíûå íàìåðåíèÿ â îòíîøåíèè âàííàÿ â 1959 ãîäó, áûëà ïèîíåðîì â ðàçðà-
àíàëîãîâûõ ìèêðîñõåì ñ ïðåìèàëüíûìè áîòêå íåñêîëüêèõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ òåõíî-
õàðàêòåðèñòèêàìè, è ïðèîáðåëà êîìïàíèþ ëîãèé, âêëþ÷àÿ ñîâðåìåííûå îïåðàöèîííûå
Burr-Brown èç Òóñîíà, øòàò Àðèçîíà, çà óñèëèòåëè è ïðèáîðû, ïîääåðæèâàþùèå ñòàí-
7.6 ìëðä äîëëàðîâ. «Ìû òàê æå ñåðüåçíî äàðò LVDS. Îáúåäèíåíèå äâóõ ìàñòèòûõ ïðî-
îòíîñèìñÿ ê àíàëîãîâûì ìèêðîñõåìàì, êàê è èçâîäèòåëåé ïîëóïðîâîäíèêîâ â êîíå÷íîì
ê ñèãíàëüíûì ïðîöåññîðàì», – ñêàçàë Òîì èòîãå ïðåâðàòèëî TI â ãèãàíòà àíàëîãîâûõ
Ýíãèáóñ (Tom Engibous), çàíèìàâøèé â òî ìèêðîñõåì. Äîïîëíèòåëüíóþ öåííîñòü ýòîé
âðåìÿ ïîñòû ïðåäñåäàòåëÿ, ïðåçèäåíòà è ñäåëêå ïðèäàë áîëüøîé ïðîèçâîäñòâåííûé
ãåíåðàëüíîãî äèðåêòîðà TI. ïîòåíöèàë National Semiconductor, ÷òî äàëî
TI îñíîâàíèå îáúÿâèòü î ïîÿâëåíèè ïåðâîãî â
Ãîäîì ðàíåå TI ïðèîáðåëà Unitrode è ìèðå ïðîèçâîäñòâà àíàëîãîâûõ ÷èïîâ íà
Power Trends, ÷òîáû ïîëó÷èòü äîñòóï ê ìèê- ïëàñòèíàõ äèàìåòðîì 300 ìì.
ðîñõåìàì óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì. Ïðèîáðåòå-
íèå Burr-Brown äîïîëíèëî ïîðòôåëü ïðåîá- 4. International Rectifier:
ðàçîâàòåëåé äàííûõ è óñèëèòåëåé TI è âûâå- Ïðèîáðåòåíà Infineon â 2015 ãîäó
ëî TI íà âòîðóþ ïîçèöèþ ïîñëå ADI â ðåéòèíãå
àíàëîãîâîãî áèçíåñà. Infineon ïðèîáðåëà êîìïàíèþ International
Rectifier (IR), ñïåöèàëèçèðóþùóþñÿ íà óïðàâ-
2. Dallas Semiconductor: ëåíèè ïèòàíèåì, ïðèìåðíî çà 3 ìëðä äîëëà-
Ïðèîáðåòåíà Maxim â 2001 ãîäó ðîâ, ÷òîáû âûéòè íà ðûíêè ñèëîâîé ýëåê-
òðîíèêè ÑØÀ è Àçèè, è ÷àñòè÷íî, ÷òîáû ïîëó-
Ñîâåò äèðåêòîðîâ Dallas Semiconductor ÷èòü ñèñòåìíûå íîó-õàó äëÿ ïîëóïðîâîäíè-
ñâÿçàëñÿ ñ Maxim Integrated, ÷òîáû èçó÷èòü êîâ èç íèòðèäà ãàëëèÿ (GaN). Êîìïàíèÿ èç
âîçìîæíîñòü ïðèîáðåòåíèÿ âñêîðå ïîñëå Ýëü-Ñåãóíäî, Êàëèôîðíèÿ, ãîðäèëàñü ñâîåé
òîãî, êàê ãåíåðàëüíûé äèðåêòîð êîìïàíèè ñèëüíîé ëèíåéêîé IGBT, MOSFET è ìèêðî-
Âèí Ïðîòðî (Vin Prothro) íåîæèäàííî ñêîí- ñõåì óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì.
÷àëñÿ îò ñåðäå÷íîãî ïðèñòóïà. Ãîäà çà äâà äî
ýòîãî Dallas Semiconductor îáúÿâèëà î ðàçðà- Â òî âðåìÿ ýòà ñäåëêà óäèâèëà ìíîãèõ,
áîòêå ìèêðîñõåìû ãåíåðàòîðà, îáåñïå÷èâàþ- ïîñêîëüêó è ñàìà Infineon ðàñïîëàãàëà
ùåé âûñîêóþ ñòåïåíü òî÷íîñòè áåç âíåøíåãî îáøèðíûì ïîðòôåëåì ñèëîâûõ ïîëóïðîâîä-
îïîðíîãî èñòî÷íèêà. íèêîâ. Îãëÿäûâàÿñü íàçàä, ìîæíî ñêàçàòü,
÷òî ýòî áûë ïðîñòî íàìåê íà ðåøàþùåå çíà-
Êîìïàíèÿ Dallas Semiconductor, îñíîâàí- ÷åíèå ñèëîâîé ýëåêòðîíèêè â ýïîõó êîììåð-
íàÿ â 1984 ãîäó, ñïåöèàëèçèðîâàëàñü íà öèô- öèàëèçàöèè ýëåêòðè÷åñêîãî òðàíñïîðòà.
ðîâûõ è ñìåøàííûõ ìèêðîñõåìàõ äëÿ ïðèëî- Infineon, âåäóùèé ïîñòàâùèê àâòîìîáèëüíûõ
æåíèé ñâÿçè, óïðàâëåíèÿ áàòàðåÿìè, êîíòðî- ÷èïîâ, âîâðåìÿ íà÷àëà ðàçâîðîò ê ýëåêòðî-
ëÿ è ìîíèòîðèíãà. Maxim ïðèîáðåëà Dallas ìîáèëÿì è GaN ïîëóïðîâîäíèêàì.
Semiconductor çà $2.5 ìëðä.
5. Micrel: Ïðèîáðåòåíà Microchip â
3. National Semiconductor: 2015 ãîäó
Ïðèîáðåòåíà TI â 2011 ãîäó
Êîìïàíèÿ Micrel, îñíîâàííàÿ â 1978 ãîäó è
Ñëåäóþùåå êðóïíîå ïðèîáðåòåíèå àíàëî- ñ òåõ ïîð óïðàâëÿåìàÿ ñîó÷ðåäèòåëåì Ðýåì
ãîâûõ àêòèâîâ ïðîèçîøëî ïî÷òè äåñÿòü ëåò Çèííîì (Ray Zinn), ñòàëà ïîäðàçäåëåíèåì
ñïóñòÿ, êîãäà TI îáúÿâèëà î ïîêóïêå National Microchip, çàêëþ÷èâ ñäåëêó íà ñóììó ÷óòü
Semiconductor çà 6.5 ìëðä äîëëàðîâ. Äëÿ ìåíåå ìèëëèàðäà äîëëàðîâ. Àññîðòèìåíò
ýêñïåðòîâ ýòî áûëî ïîëíîé íåîæèäàííîñòüþ. ïðèáîðîâ Micrel âêëþ÷àë ÌÝÌÑ, ãåíåðàòîðû
Îò÷àñòè ýòî îáúÿñíÿåòñÿ ñõîäñòâîì àíàëîãî- ñèíõðîñèãíàëîâ, êîììóòàòîðû Ethernet è ïðè-

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 55

åìîïåðåäàò÷èêè ôèçè÷åñêîãî óðîâíÿ. Ïðîèç- áûëà îñíîâàíà â 1967 ãîäó, à ïîçæå, â 1981
âîäèòåëü ìèêðîñõåì èç Ñàí-Õîñå, øòàò Êàëè- ãîäó, Intersil áûëà êóïëåíà êîìïàíèåé GE.
ôîðíèÿ, ìîã ïîìî÷ü èíòåãðèðîâàòü àíàëîãî- Îäíèì èç ñîó÷ðåäèòåëåé Intersil áûë Æàí
âóþ ïåðèôåðèþ â øèðîêèé àññîðòèìåíò ìèê- Îðíè (Jean Hoerni). Îðíè òàêæå áûë ñîó÷ðå-
ðîêîíòðîëëåðîâ Microchip. äèòåëåì Fairchild è èçîáðåòàòåëåì ïëàíàðíî-
ãî ïðîöåññà.
Ñàìà Micrel íà÷àëà àêòèâíûå ïîêóïêè â
2012 ãîäó, ïðèîáðåòÿ ñíà÷àëà ïðîèçâîäèòå- Renesas, êîòîðàÿ áûëà ñîçäàíà â 2003
ëÿ ìèêðîñõåì êâàðöåâûõ ãåíåðàòîðîâ ãîäó â ðåçóëüòàòå îáúåäèíåíèÿ ïîëóïðîâîä-
PhaseLink, à ïîçæå, â 2013 ãîäó – ïîñòàâùè- íèêîâûõ ïîäðàçäåëåíèé êîìïàíèé Hitachi,
êà êðåìíèåâûõ ðåøåíèé äëÿ ñèíõðîíèçàöèè Mitsubishi Electric è NEC, êóïèëà Intersil çà
Discera. Â êîíöå êîíöîâ, íà ôîíå ðàñòóùèõ 3.2 ìëðä äîëëàðîâ â ïîïûòêå äîïîëíèòü ñâîé
äîëãîâ, Micrel áûëà âûíóæäåíà èñêàòü ïîêó- àññîðòèìåíò ìèêðîêîíòðîëëåðîâ è ïðîöåñ-
ïàòåëÿ-èíâåñòîðà. ñîðîâ ìèêðîñõåìàìè óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì è
ïðåöèçèîííûìè àíàëîãîâûìè ÷èïàìè Intersil,
6. Fairchild Semiconductor: ÷òîáû ñîçäàâàòü áîëåå ñîâåðøåííûå âñòðî-
Ïðèîáðåòåíà ON Semiconductor â åííûå ñèñòåìû äëÿ ðûíêîâ àâòîìîáèëåé,
2016 ãîäó ïðîìûøëåííîñòè è Èíòåðíåòà âåùåé (IoT).

ON Semiconductor, âûäåëåííàÿ èç ñåêòîðà 8. Linear Technology: Ïðèîáðåòåíà
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðîäóêòîâ êîìïàíèè ADI â 2017 ãîäó
Motorola â 1995 ãîäó, ÷òîáû ñêîíöåíòðèðî-
âàòüñÿ íà äèñêðåòíûõ, ñòàíäàðòíûõ àíàëîãî- Ïîêóïêà ADI êîìïàíèè Linear Technology,
âûõ è ñòàíäàðòíûõ ëîãè÷åñêèõ óñòðîéñòâàõ, ïî÷òè ðàâíîé åé ïî âåñó, ïðîèçâåëà ôóðîð.
ïðèîáðåëà ëèäåðà ðûíêà ñèëîâûõ ïîëóïðî- Ñäåëêà ñòîèìîñòüþ 14.8 ìëðä äîëëàðîâ
âîäíèêîâ Fairchild Semiconductor çà 2.4 ìëðä òàêæå ïîòðÿñëà îòðàñëü èç-çà ðåïóòàöèè
äîëëàðîâ. Ñòîèò îòìåòèòü, ÷òî â òî âðåìÿ êàê Linear Technology êàê èíêóáàòîðà èíæåíåð-
ON Semiconductor ñïåöèàëèçèðîâàëàñü íà íûõ òàëàíòîâ è èííîâàöèîííûõ ðåøåíèé â
íèçêîâîëüòíûõ ìèêðîñõåìàõ, Fairchild â îáëàñòè âûñîêîêà÷åñòâåííûõ àíàëîãîâûõ
îñíîâíîì çàíèìàëàñü ðàçðàáîòêîé ñðåäíå- è ñõåì.
âûñîêîâîëüòíûõ ïðèáîðîâ.
Ïî èðîíèè ñóäüáû, áëàãîäàðÿ îáúåäèíå-
Fairchild, ïèîíåð Êðåìíèåâîé äîëèíû, íèþ äâóõ àíàëîãîâûõ êîíñòðóêòîðñêèõ áþðî,
îñíîâàííàÿ â 1957 ãîäó, ïåðåæèëà ìíîæåñòâî ýòî ïðèâåëî ê îïåðàöèîííîé ýêîíîìèè, õîòÿ
âçëåòîâ è ïàäåíèé, ïðåæäå ÷åì ñòàòü ýêñïåð- ëèäèðóþùåå ïîëîæåíèå ADI íà ðûíêå ïðåîá-
òîì ïî ñèëîâûì ïîëóïðîâîäíèêàì. Òàê, â ðàçîâàòåëåé äàííûõ è îïûò Linear Technology
1987 ãîäó îíà áûëà ïðèîáðåòåíà êîìïàíèåé â óïðàâëåíèè ïèòàíèåì òàêæå ñîçäàëè ìîù-
National Semiconductor è ñïóñòÿ äåñÿòü ëåò íóþ ñèíåðãèþ. Îðèåíòàöèÿ Linear Technology
âûäåëåíà â êà÷åñòâå íåçàâèñèìîé êîìïàíèè. íà âûñîêîýôôåêòèâíûå àíàëîãîâûå ñõåìû
Fairchild – ìåñòî, ãäå â 1961 ãîäó áûëà ïðîèç- áûëà åùå îäíèì ïëþñîì äëÿ ýòîé ìåãàñäåë-
âåäåíà ïåðâàÿ ìèêðîñõåìà, – ìîãëà ãîðäèòü- êè. Îãëÿäûâàÿñü íàçàä, ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî
ñÿ äëèííûì ñïèñêîì ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ýòî òàêæå áûëî íà÷àëîì ñîçäàíèÿ ãèãàíòà
èííîâàöèé. Êîìïàíèÿ òàêæå áûë äîìîì äëÿ àíàëîãîâîãî äèçàéíà.
ìíîãèõ èçâåñòíûõ ëèäåðîâ îòðàñëè, â òîì
÷èñëå ñîó÷ðåäèòåëåé Intel Ðîáåðòà Íîéñà 9. Microsemi: Ïðèîáðåòåíà
(Robert Noyce) è Ãîðäîíà Ìóðà (Gordon Microchip â 2018 ãîäó
Moore).
Ïîêóïêà Microsemi, áàçèðóþùåéñÿ â
7. Intersil: Ïðèîáðåòåíà Renesas â Àëèñî Âüåõî, Êàëèôîðíèÿ, êîòîðóþ Micro-
2017 ãîäó chip ñîâåðøèëà âñêîðå ïîñëå ïîêóïêè Micrel
è Atmel, äàëà îñíîâàíèå íàçâàòü åå
 1988 ãîäó Harris ïðèîáðåëà ïîëóïðîâîä- Microchip 2.0. Ñðåäè äðóãèõ àêòèâîâ â îáëàñ-
íèêîâûé áèçíåñ General Electric (GE), à â òè àíàëîãîâûõ è ñìåøàííûõ ñèãíàëîâ, ïîëó-
1999 ãîäó âûäåëèëà åãî â îòäåëüíóþ êîìïà- ÷åííûõ ïî÷òè çà 10 ìëðä äîëëàðîâ, áûëè
íèþ Intersil. Îäíàêî íà ñàìîì äåëå Intersil ïðåìèàëüíûå òåõíîëîãèè êàðáèäîêðåìíèå-

56 ÑÒÀÒÜÈ

âûõ (SiC) è íèòðèä ãàëëèåâûõ (GaN) ïîëó- ðîñõåì àíàëîãîâûõ è ñìåøàííûõ ñèãíàëîâ,
ïðîâîäíèêîâ, ñòàâøèå òåïåðü ãîòîâûìè ê ïðèîáðåòÿ çà 6.7 ìëðä äîëëàðîâ êîìïàíèþ
êîììåð÷åñêîé ðåàëèçàöèè ïîñëå ïî÷òè äåñÿ- Integrated Devices Technology (IDT), êîòîðàÿ
òèëåòíèõ ýêñïåðèìåíòîâ. ñïåöèàëèçèðîâàëàñü íà àíàëîãîâûõ ÷èïàõ
äëÿ áåñïðîâîäíûõ è ñåíñîðíûõ ñèñòåì, ïðåä-
Microsemi òàêæå ìîãëà ãîðäèòüñÿ ñèëüíûì íàçíà÷åííûõ äëÿ ðûíêîâ àâòîìîáèëüíîé
ïðèñóòñòâèåì íà ðûíêàõ îáîðîííîé è àýðî- ýëåêòðîíèêè, 5G è Èíòåðíåòà âåùåé. Èìåâ-
êîñìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè, à òàêæå íà øèåñÿ ó IDT ÷èïû äëÿ îïòè÷åñêîé ñâÿçè, ïðè-
ðûíêàõ öåíòðîâ îáðàáîòêè äàííûõ. Ñòîèò ëîæåíèé ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà è áåñ-
îòìåòèòü, ÷òî êîìïàíèÿ Microsemi, îñíîâàí- ïðîâîäíîé çàðÿäêè òàêæå ñ÷èòàëèñü âåñüìà
íàÿ â 1960 ãîäó â Þæíîé Êàëèôîðíèè, íåäàâ- öåííûì äîïîëíåíèåì ê ïîðòôåëþ ïðîäóêòîâ
íî ñàìà ïðîøëà ÷åðåç ìíîæåñòâî ïðèîáðåòå- Renesas.
íèé. Âñåãî çà äåñÿòü ëåò îíà êóïèëà Actel â
2010 ãîäó, Zarlink Semiconductor â 2011 ãîäó, Êîìïàíèÿ IDT, îñíîâàííàÿ â 1980 ãîäó â
Vitesse Semiconductor â 2015 ãîäó è PMC- Ñàí-Õîñå, Êàëèôîðíèÿ, íåñêîëüêî ëåò áîðî-
Sierra â 2016 ãîäó. ëàñü ñ òðóäíîñòÿìè, ïðåæäå ÷åì ýòà ñäåëêà
îêîí÷àòåëüíî ïîëîæèëà êîíåö ñëóõàì, õîäèâ-
10. IDT: Ïðèîáðåòåíà Renesas â øèì ïî Ñèëèêîíîâîé äîëèíå. Èíòåðåñíî
2019 ãîäó îòìåòèòü, ÷òî äî òîãî, êàê îñåíüþ 2018 ãîäà
áûëî îáúÿâëåíî î ñäåëêå, IDT óæå ðàáîòàëà â
Íà Intersil êîìïàíèÿ Renesas íå îñòàíîâè- òåñíîì êîíòàêòå ñ Renesas íàä ñîâìåñòíûìè
ëàñü. ßïîíñêèé ïðîèçâîäèòåëü ÷èïîâ åùå ïðîåêòàìè â àâòîìîáèëüíîì, ïðîìûøëåííîì
áîëüøå ðàñøèðèë ñâîè ïðåäëîæåíèÿ ìèê- è èíôðàñòðóêòóðíîì ñåãìåíòàõ.ÐË

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 57

Èñòîðèÿ ïðîöåññîðà:

ïóòü ê íîñòàëüãèè ïî 6502

Majeed Ahmad

EDN

ÍÍåäàâíåå ñîîáùåíèå PragmatIC Semicon- ýòîé êðåìíèåâîé ñàãå âïîëíå ïðåäñêàçóåì:
Ïåääë è íåñêîëüêî äðóãèõ ÷ëåíîâ ïåðâîíà-
ductor î ðàçðàáîòêå ãèáêîé âåðñèè ïðîöåññî- ÷àëüíîé êîìàíäû ðàçðàáîò÷èêîâ 6800 íà÷à-
ðà 6502 çàñòàâèò ëþáèòåëåé èñòîðèè òåõíî- ëè ðàáîòàòü íàä 8-ðàçðÿäíûì ïðîöåññîðîì ñ
ëîãèé ïîãðóçèòüñÿ â íîñòàëüãèþ. 8-áèòíûé ìèíèìàëüíûì íàáîðîì èíñòðóêöèé.
ïðîöåññîð è åãî âàðèàíòû ñòàëè ìîçãîì òàêèõ
îðèãèíàëüíûõ êîìïüþòåðîâ, êàê Apple II, Ýòà êîìàíäà èç 17 ðàçðàáîò÷èêîâ ïðîöåñ-
Commodore PET, Commodore 64 è BBC Micro ñîðîâ è ñïåöèàëèñòîâ ïî òîïîëîãèè â êîíå÷-
è ïîëîæèëè íà÷àëî ðåâîëþöèè ïåðñîíàëü- íîì èòîãå â 1974 ãîäó ñòàëà ÷àñòüþ êîìïàíèè
íûõ êîìïüþòåðîâ â 1970-õ ãîäàõ. MOS Technology. ×åðåç ãîä îíè ñìîãëè
ñîçäàòü áîëåå áûñòðûé è äåøåâûé ïðîöåñ-
Êðîìå òîãî, íà ïðîöåññîðå 6502 ðàáîòàëè ñîð, èçâåñòíûé ìèðó êàê 6502. À ïîòîì íàñòó-
òàêèå íîâàòîðñêèå èãðîâûå ïëàòôîðìû, êàê ïèëî ðàçî÷àðîâàíèå. Âñêîðå ïîñëå âûïóñêà
Nintendo Entertainment System è Atari 2600. 6502 Commodore ïðèîáðåëà MOS Technology
Ìåíåå èçâåñòíûì ôàêòîì îá ýòîì êóëüòîâîì è íà÷àëà ïðîäàâàòü ïðîöåññîðû è ëèöåíçèè
÷èïå ÿâëÿåòñÿ òî, êàê îí ñíèçèë öåíó ïðîöåñ- äðóãèì ïðîèçâîäèòåëÿì.
ñîðîâ, ïðîäàâàÿñü $25, â òî âðåìÿ êàê Intel
8080 è Motorola 6800 ñòîèëè ïî÷òè $200.

Ìèêðîïðîöåññîð 6502 êîìïàíèè MOS
Technology.

Íà âîëíå èííîâàöèé ýïîõè êëàññè÷åñêèõ Ïðîèçâîäñòâåííûé êîðïóñ êîìïàíèè MOS
ïîëóïðîâîäíèêîâ ×àê Ïåääë (Chuck Peddle), Technology.
ðóêîâîäèòåëü ãðóïïû ðàçðàáîò÷èêîâ ïðîöåñ-
ñîðà 6800 â êîìïàíèè Motorola, çàõîòåë Ýòî, â ñâîþ î÷åðåäü, çàëîæèëî îñíîâó äëÿ
ñîçäàòü óïðîùåííóþ, ìåíåå äîðîãóþ è áîëåå åùå îäíîé çíàêîâîé èííîâàöèè â ðàííåé èñòî-
áûñòðóþ âåðñèþ ïðîöåññîðà. Ïåääë ñ÷èòàë, ðèè ïîëóïðîâîäíèêîâîé ïðîìûøëåííîñòè.
÷òî áîëåå äåøåâûé ïðîöåññîð ñìîæåò ïðîäà-
âàòüñÿ íà ãîðàçäî áîëåå øèðîêîì ðûíêå
âñòðàèâàåìûõ ñèñòåì. Ñëåäóþùèé ïîâîðîò â

58 ÑÒÀÒÜÈ

Ãèáêèé ìèêðîïðîöåññîð 6502 áûë ñïðîåêòè- øóþ ïåðñîíàëüíûå êîìïüþòåðû BBC Micro.
ðîâàí è èçãîòîâëåí ìåíåå ÷åì çà äâå íåäåëè. Èíæåíåðû Acorn ñîçäàëè íåâåðîÿòíî ïîïó-
(Èñòî÷íèê: PragmatIC). ëÿðíóþ ñåðèþ ìèêðîïðîöåññîðîâ ARMxx,
êîòîðàÿ â êîíå÷íîì èòîãå ïðèâåëà ê îáðàçî-
Ëèöåíçèðîâàíèå èíòåëëåêòóàëüíîé ñîá- âàíèþ IP-ãèãàíòà Arm.
ñòâåííîñòè (IP) íà ìèêðîïðîöåññîðíûå ÿäðà
âäîõíîâèëî êîìïàíèþ Acorn, ïðîèçâîäèâ- Âåðíåìñÿ â 2021 ãîä. Êîìïàíèÿ PragmatIC
Semiconductor óòâåðæäàåò, ÷òî ìåíåå ÷åì çà
äâå íåäåëè ðàçðàáîòàëà è èçãîòîâèëà íà
ñâîåé ôàáðèêå FlexIC Foundry ãèáêóþ âåðñèþ
ïðîöåññîðà 6502. Êîìïàíèÿ òàêæå ïåðåäàëà
â ïðîèçâîäñòâî âòîðóþ èòåðàöèþ äëÿ îïòè-
ìèçàöèè ðàñïîëîæåíèÿ âûâîäîâ, çàíèìàå-
ìîé ïëîùàäè è ñêîðîñòè.

Êîðî÷å ãîâîðÿ, ëåãåíäàðíûé ïðîöåññîð
6502 âñå åùå æèâ è çäîðîâ, îáñëóæèâàÿ
âñòðàèâàåìûå ïðèëîæåíèÿ ñ îáúåìàìè ïðî-
èçâîäñòâà â ìèëëèîíû åäèíèö.ÐË

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 59

Óñòðîéñòâî çàùèòû

è êîíòðîëÿ çàðÿäêè
Li-Ion àêêóìóëÿòîðà
ìîáèëüíîãî òåëåôîíà

Stefan Wagner

GitHub

Ïðèáîð ïîçâîëÿåò êîíòðîëèðîâàòü ïðîöåññ çàðÿäêè Li-Ion àêêóìóëÿòîðîâ ìîáèëüíûõ
óñòðîéñòâ â ñîîòâåòñòâèè ñ ïàðàìåòðàìè, óñòàíîâëåííûìè ïîëüçîâàòåëåì

USBUSB Phone Charge Guard – ýòî ïðèáîð íà Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè:

ìèêðîêîíòðîëëåðå (ÌÊ) ñåðèè ATtiny45/85, ! Äèàïàçîí íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ: 3 – 12 Â;
ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ êîíòðîëÿ ïðîöåññà
çàðÿäêè ìîáèëüíîãî òåëåôîíà èëè èíîãî ! Ìàêñèìàëüíûé âûõîäíîé òîê: 5 À;
óñòðîéñòâà (Ðèñóíîê 1). Îñíîâíûå ïàðàìåò-
ðû – íàïðÿæåíèå, òîê, ìîùíîñòü è åìêîñòü, ! Ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü ïðè èçìåðå-
ïîñòîÿííî êîíòðîëèðóþòñÿ ïðèáîðîì è ñðàâ- íèè íàïðÿæåíèÿ: 4 ìÂ;
íèâàþòñÿ ñ ââåäåííûìè ïîëüçîâàòåëåì
ïðåäåëàìè. ! Ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü ïðè èçìåðå-
íèè òîêà: 1 ìÀ.
Ðèñóíîê 1. USB Phone Charge Guard – ïðèáîð
äëÿ êîíòðîëÿ è óïðàâëåíèÿ ïðîöåññîì çàðÿä- Àïïàðàòíàÿ ÷àñòü
êè Li-Ion àêêóìóëÿòîðà.
Ïðèáîð ñíàáæåí âõîäíûì ðàçúåìîì òèïà
Ïðèáîð àâòîìàòè÷åñêè îòêëþ÷àåò çàðÿæà- USB-A, íà âûõîäå óñòàíîâëåíî ãíåçäî USB-
åìîå óñòðîéñòâî îò ïèòàíèÿ ïðè äîñòèæåíèè A; òàêèì îáðàçîì, îíî ìîæåò áûòü ïîäêëþ÷å-
ââåäåííîãî ïîëüçîâàòåëåì çíà÷åíèÿ êîíòðî- íî ìåæäó èñòî÷íèêîì ïèòàíèÿ è ìîáèëüíûì
ëèðóåìîãî ïàðàìåòðà. Ýòî ïîçâîëÿåò êîíòðî- òåëåôîíîì (èëè äðóãèì óñòðîéñòâîì). Ñèã-
ëèðîâàòü óðîâåíü çàðÿäà Li-Ion àêêóìóëÿòîðà íàëüíûå ëèíèè USB èíòåðôåéñà (D+ è D-) íå
òåëåôîíà (èëè äðóãîãî óñòðîéñòâà), òåì èñïîëüçóþòñÿ â ïðèáîðå è ïðîõîäÿò îò âõîä-
ñàìûì, ïðîäëåâàÿ ñðîê åãî ñëóæáû. Ïîëüçî- íîãî äî âûõîäíîãî ðàçúåìà, ÷òîáû çàðÿæàå-
âàòåëüñêèå íàñòðîéêè ñîõðàíÿþòñÿ â ýíåðãî- ìîå óñòðîéñòâî ìîãëî ñîãëàñîâûâàòü ïðîòî-
íåçàâèñèìîé ïàìÿòè ÌÊ. êîë çàðÿäêè.

Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ïðèáîðà èçîáðà-
æåíà íà Ðèñóíêå 2. Âñå ïðîåêòíûå ôàéëû,
âêëþ÷àÿ êîðïóñ äëÿ 3D ïå÷àòè, äîñòóïíû äëÿ
ñêà÷èâàíèÿ â ðàçäåëå çàãðóçîê, â ðåïîçèòî-
ðèè íà ñàéòå Github.com [1], à òàêæå â îíëàéí
ñðåäå ïðîåêòèðîâàíèÿ EasyEDA [2].

Äëÿ èçìåðåíèÿ çàðÿäíîãî òîêà è íàïðÿæå-
íèÿ àêêóìóëÿòîðà èñïîëüçóåòñÿ ìèêðîñõåìà

60 ÑÕÅÌÛ

Ìèêðîêîíòðîëëåð ATtiny85 Èñòî÷íèê ïèòàíèÿ MOSFET

RESET U3 VCC R4
VIN HT7333-A 10k
VCC VCC VCC C5
Vout 3 10u VSW
2 Vin
R1 C1 C2 2 1
10k 100n 47u GND 1
C4 Q1
U1 10u AS3621
25V
3

ATtiny85 GND GND VOUT R6
SCL EN 1k
1 PB5 VCC 8 SDA Q2
KEY 2 PB3 PB2 7 MMBT3904
IN 3 PB4 PB1
4 GND 6 GND
PB0 5

GND GND GND

GND

Êíîïêè RESET OLED äèñïëåé
TS24CA
RESET 12 VCC VCC VCC
34
VCC R3 R4 OLED
GND 10k 10k OLED 0.91
R7
10k SET1 SDA 4 SDA OLED
KEY TS24CA SCL 3 SCK
R8 12 2 VCC
10k 34 1 GND

R9 SET2 GND
10k TS24CA
12 Ðàçúåìû USB
R10 34
10k VOUT
SET3 VIN
TS24CA
12 USB2 USB1
34 ÂÛÕÎÄ ÏÈÒÀÍÈß ÂÕÎÄ ÏÈÒÀÍÈß

SET4 5 SHLD VCC 1 +5V
TS24CA 6 SHLD D– 2 D–
12 D+ 3 D+
34 4 GND
GND
GND
GND GND

Äàò÷èê íàïðÿæåíèÿ è òîêà

VCC

VIN U2

R2 INA219
1
R008 2 IN+ A1 8
3 IN- A0 7
VSW 4 GND SDA 6 SDA
VS SCL 5 SCL

C3
100n

GND GND GND

Ðèñóíîê 2. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ïðèáîðà äëÿ êîíòðîëÿ çàðÿäêè Li-Ion àêêóìóëÿòîðà.

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 61

INA219, ïðåäñòàâëÿþùàÿ ñîáîé öèôðîâîé Ìèêðîñõåìà INA219 íåïðåðûâíî èçìåðÿ-
äàò÷èê òîêà, íàïðÿæåíèÿ è ìîùíîñòè ñ I2C åò òîê è íàïðÿæåíèå è ïåðåäàåò ïîëó÷åííûå
ñîâìåñòèìûì èíòåðôåéñîì. Ìèêðîñõåìà äàííûå â ÌÊ ïî èíòåðôåéñó I2C. Ïî ýòèì äàí-
êîíòðîëèðóåò êàê ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà íûì ÌÊ ðàññ÷èòûâàåò îñòàëüíûå ïàðàìåòðû
øóíòå, òàê è íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ øèíû, è è îòîáðàæàåò èõ íà äèñïëåå. Óïðàâëåíèå ïî-
ïîääåðæèâàåò êîíôèãóðèðîâàíèå âðåìåíè äà÷åé ïèòàíèÿ íà çàðÿæàåìîå óñòðîéñòâî
ïðåîáðàçîâàíèÿ è ôèëüòðàöèè äàííûõ. Ïðîã- îñóùåñòâëÿåòñÿ â çàâèñèìîñòè îò ââåäåííûõ
ðàììèðóåìîå êàëèáðîâî÷íîå çíà÷åíèå â ïîëüçîâàòåëåì îãðàíè÷åíèé. Âñå ïîëüçîâà-
ñî÷åòàíèè ñ âíóòðåííèì óìíîæèòåëåì ïîçâî- òåëüñêèå ïàðàìåòðû ñîõðàíÿþòñÿ â EEPROM
ëÿþò ïîëó÷àòü çíà÷åíèÿ òîêà â àìïåðàõ. Âûá- è àâòîìàòè÷åñêè èñïîëüçóþòñÿ ïðè ñëåäóþ-
ðàííîå çíà÷åíèå øóíòà, ðàâíîå 8 ìÎì, îêà- ùåì âêëþ÷åíèè ïðèáîðà.
çûâàåò íåçíà÷èòåëüíîå âëèÿíèå íà ñõåìó, íî
îáåñïå÷èâàåò èçìåðåíèå òîêà ñ ðàçðåøåíè- Ïðîòîêîë I2C äëÿ óïðàâëåíèÿ OLED äèñ-
åì 1 ìÀ. Äëÿ ïîâûøåíèÿ òî÷íîñòè èçìåðåíèÿ ïëååì ðåàëèçîâàí ìåòîäîì ïðîãðàììíîé
ñëåäóåò âûáèðàòü ðåçèñòîð øóíòà ñ íèçêèì ýìóëÿöèè. Àëãîðèòì ñïåöèàëüíî ðàçðàáàòû-
äîïóñòèìûì îòêëîíåíèåì ñîïðîòèâëåíèÿ âàëñÿ ïîä îãðàíè÷åííûå ðåñóðñû ATtiny10 è
(1% èëè ëó÷øå). Attiny13, íî äîëæåí ðàáîòàòü è íà íåêîòîðûõ
äðóãèõ ìèêðîêîíòðîëëåðàõ AVR, âêëþ÷àÿ
Äëÿ ïèòàíèÿ ÌÊ è ïåðèôåðèè èñïîëüçóåò- ATtiny84. Ôóíêöèè óïðàâëåíèÿ àäàïòèðîâàíû
ñÿ ëèíåéíûé ðåãóëÿòîð íàïðÿæåíèÿ 3.3 Â äëÿ êîíòðîëëåðà OLED äèñïëåÿ SSD1306, íî
ñåðèè HT7333, ïîýòîìó ìàêñèìàëüíîå âõîä- èõ ìîæíî ëåãêî èçìåíèòü äëÿ ðàáîòû ñ äðóãè-
íîå íàïðÿæåíèå îò èíòåðôåéñà USB ìîæåò ìè äèñïëåÿìè. Â öåëÿõ ýêîíîìèè ðåñóðñîâ
ñîñòàâëÿòü 12 Â. ðåàëèçîâàíû òîëüêî íåîáõîäèìûå äëÿ ýòîãî
ïðîåêòà ôóíêöèè.
Ïîäêëþ÷åíèå çàðÿæàåìîãî óñòðîéñòâà ê
èñòî÷íèêó ïèòàíèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ Òî÷íîñòü ðàñ÷åòà âðåìåíè è åìêîñòè
ïîìîùüþ P-êàíàëüíîãî MOSFET AS3621. àêêóìóëÿòîðà
Íåñìîòðÿ íà íåáîëüøèå ðàçìåðû, òðàíçèñ-
òîð ñïîñîáåí íåïðåðûâíî êîììóòèðîâàòü Äëÿ òàêòèðîâàíèÿ ÌÊ è, ñîîòâåòñòâåííî,
íàïðÿæåíèå 30  ïðè òîêå 6 À. Åãî âíóòðåííåå äëÿ ðàñ÷åòà ìîùíîñòè è åìêîñòè çàðÿæàåìî-
ñîïðîòèâëåíèå âî âêëþ÷åííîì ñîñòîÿíèè ãî àêêóìóëÿòîðà èñïîëüçóåòñÿ âíóòðåííèé
ñîñòàâëÿåò âñåãî 20 ìÎì. RC-îñöèëëÿòîð, òî÷íîñòü êîòîðîãî ïîñëå
çàâîäñêîé êàëèáðîâêè ñîñòàâëÿåò ±10%. Åå
Ïîëüçîâàòåëüñêèé èíòåðôåéñ îáðàçóþò ìîæíî óëó÷øèòü äî ±2% ñ ïîìîùüþ äîïîëíè-
ïÿòü êíîïîê (RESET, SELECT, INCREASE, òåëüíîé ðó÷íîé êàëèáðîâêè èëè ñ ïîìîùüþ
DECREASE, START) è OLED äèñïëåé ñ ñïåöèàëüíîãî îòäåëüíîãî óñòðîéñòâà [3].
èíòåðôåéñîì I2C è ðàçðåøåíèåì 128×64 Îïðåäåëåííîå òàêèì îáðàçîì çíà÷åíèå
òî÷åê (Ðèñóíîê 3). ÌÊ ATtiny45/85 âûïîëíÿåò êàëèáðîâêè (OSCCAL) ìîæíî ïðîïèñàòü â
ïîääåðæêó ïîëüçîâàòåëüñêîãî èíòåðôåéñà, èñõîäíîì êîäå.
êîíòðîëèðóåò ïîäêëþ÷åíèå èñòî÷íèêà ïèòà-
íèÿ, âû÷èñëåíèÿ è îòîáðàæåíèå èçìåðåííûõ Êîìïèëÿöèÿ è çàãðóçêà
âåëè÷èí íà äèñïëåå.
Ïðè èñïîëüçîâàíèè Arduino IDE
Ðèñóíîê 3. Âèä ïå÷àòíîé ïëàòû USB
Phone Charger Guard, ðàñïîëîæåíèå êíîïîê ! Óäîñòîâåðüòåñü, ÷òî â Arduino IDE óñòàíîâ-
è ýëåìåíòîâ. ëåíî ÿäðî ATtinyCore [4].

! Ïðîéäèòå Tools -> Board -> ATtinyCore è
âûáåðèòå Attiny25/45/85 (No Bootloader).

! Îòêðîéòå Tools è âûáåðèòå ñëåäóþùèå
îïöèè ïëàòû:

# Chip: ATtiny25 èëè ATtiny45 èëè ATtiny85
(â çàâèñèìîñòè îò òîãî, êàêîé ÌÊ âû
èñïîëüçóåòå â ñõåìå);

# Clock: 8 MHz (internal);

# Millis/Micros: disabled;

62 ÑÕÅÌÛ

# B.O.D.Level: B.O.D. enabled (2.7V); Ðèñóíîê 4. Ïðèáîð êîíòðîëÿ çàðÿäêè Li-Ion
# Îñòàëüíûå îïöèè îñòàâüòå áåç èçìåíåíèé. àêêóìóëÿòîðà â ðàáî÷åì ðåæèìå.
! Ïîäêëþ÷èòå ïðîãðàììàòîð ê ÏÊ è ðàçúåìó
âíóòðèñõåìíîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ íà ðåæèìå çàðÿäêè – ïåðåêëþ÷åíèå îòîáðà-
ïëàòå. æåíèÿ ïàðàìåòðîâ;
! INCREASE: óâåëè÷åíèå çíà÷åíèÿ âûáðàí-
! Ïåðåéäèòå ê Tools -> Programmer è âûáå- íîãî òèïà îãðàíè÷åíèÿ;
ðèòå ñâîé âíóòðèñõåìíûé ïðîãðàììàòîð ! DECREASE: óìåíüøåíèå çíà÷åíèÿ âû-
(òî åñòü, USBAsp). áðàííîãî òèïà îãðàíè÷åíèÿ;
! START: Çàïóñê/Îñòàíîâêà çàðÿäêè
! Ïåðåéäèòå ê Tools -> Burn Bootloader äëÿ Íàñòðîéêà òèïà îãðàíè÷åíèÿ (ïàðàìåòðà):
çàïèñè ôüþçîâ. ! mAh: îñòàíîâèòü çàðÿäêó ïðè äîñòèæåíèè
ââåäåííîãî çíà÷åíèÿ ýëåêòðè÷åñêîé
! Îòêðîéòå ñêåò÷ PhoneChargeGuard è åìêîñòè;
êëèêíèòå Upload. ! mWh: îñòàíîâèòü çàðÿäêó ïðè äîñòèæåíèè
ââåäåííîãî çíà÷åíèÿ ìîùíîñòè;
Ïðè èñïîëüçîâàíèè ïðåäâàðèòåëüíî ñêîì- ! mA: îñòàíîâèòü çàðÿäêó â ñëó÷àå ñíèæå-
ïèëèðîâàííîãî hex-ôàéëà íèÿ òîêà íèæå óñòàíîâëåííîãî çíà÷åíèÿ
(îáû÷íî ýòî çíà÷åíèå êîððåëèðóåò ñ
! Óäîñòîâåðüòåñü, ÷òî êîíñîëüíàÿ ïðîãðàì- ñîñòîÿíèåì çàðÿäà àêêóìóëÿòîðà);
ìà AVRDude [5] óñòàíîâëåíà. ! min: îñòàíîâèòü çàðÿäêó ïî èñòå÷åíèè
óñòàíîâëåííîãî âðåìåíè â ìèíóòàõ. ÐË
! Ïîäêëþ÷èòå ïðîãðàììàòîð ê ÏÊ è ATtiny.
Ññûëêè
! Îòêðîéòå òåðìèíàëüíóþ ïðîãðàììó.
1. Ñòðàíèöà ïðîåêòà íà ñàéòå Github
! Ïåðåéäèòå â ïàïêó ñ hex-ôàéëîì. 2. Ïðîåêò â îíëàéí ñðåäå EasyEDA
3. TinyCalibrator – óñòðîéñòâî äëÿ êàëèáðîâêè
! Âûïîëíèòå ñëåäóþùóþ êîìàíäó (ïðè íåîá-
õîäèìîñòè çàìåíèòå «usbasp» íà èìÿ òîãî âñòðîåííûõ îñöèëëÿòîðîâ 8-âûâîäíûõ ìèêðî-
ïðîãðàììàòîðà, êîòîðûé èñïîëüçóåòå âû): êîíòðîëëåðîâ ATtiny è ñáðîñà Fuse-áèòîâ
4. ßäðî ATtinyCore äëÿ Arduino IDE
avrdude -c usbasp -p t85 -U lfuse:w:0xe2:m 5. Ïðîãðàììàòîð AVRDude
-U hfuse:w:0xd5:m -U efuse:w:0xff:m -U
flash:w:phonechargeguard.hex Ìàòåðèàëû ïî òåìå

Ðàáîòà ñ ïðèáîðîì 1. Datasheet Microchip ATtiny10
2. Datasheet Microchip Attiny13
! Ïîäêëþ÷èòå ïðèáîð ìåæäó èñòî÷íèêîì 3. Datasheet Microchip ATtiny24/44/84
ïèòàíèÿ è çàðÿæàåìûì óñòðîéñòâîì. 4. Datasheet Microchip Attiny25/45/85
5. Datasheet Texas Instruments INA219
! Ñ ïîìîùüþ êíîïîê SELECT/INCREASE/ 6. Datasheet Holtek HT7333
DECREASE óñòàíîâèòå ïàðàìåòðû îãðà- 7. Datasheet AOS AO3400
íè÷åíèé çàðÿäêè. 8. Datasheet Diodes MMBT3904

! Íàæìèòå êíîïêó START, ÷òîáû çàïóñòèòü
ïðîöåññ çàðÿäêè (Ðèñóíîê 4).

! Èñïîëüçóéòå êíîïêó SELECT â ïðîöåññå
çàðÿäêè äëÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ íà
äèñïëåå.

! Ïðîöåññ çàðÿäêè àâòîìàòè÷åñêè îñòàíàâ-
ëèâàåòñÿ, êîãäà áóäåò äîñòèãíóòî ââåäåí-
íîå çíà÷åíèå îãðàíè÷åíèÿ.

Íàçíà÷åíèå êíîïîê:

! RESET: ñáðîñ âñåõ óñòàíîâëåííûõ çíà÷å-
íèé (îãðàíè÷åíèé);

! SELECT: â äåæóðíîì ðåæèìå – âûáîð
òèïà ïîëüçîâàòåëüñêîãî îãðàíè÷åíèÿ; â

Çàãðóçêè

Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà, ïðîåêò ïå÷àòíîé ïëàòû, ñêåò÷, èñõîäíûå êîäû è ôàéë ïðîøèâêè

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 63

Âèçóàëüíûé

èíäèêàòîð ÷àñòîòû
è ÷àñòîòíîå ðåëå

Ìèõàèë Øóñòîâ, ã. Òîìñê

Âèçóàëüíûé èíäèêàòîð ÷àñòîòû ïîçâîëÿåò ïðè ïîìîùè ñâåòîäèîäîâ èíäèöèðîâàòü ïîëî-
ñó ÷àñòîò âõîäíîãî ñèãíàëà. Ïîêàçàíà âîçìîæíîñòü ñîçäàíèÿ íà îñíîâå âèçóàëüíîãî èíäè-
êàòîðà ÷àñòîòû ðåëå, ñðàáàòûâàíèå êîòîðîãî ïðîèñõîäèò â çàäàííîé ïîëüçîâàòåëåì
ïîëîñå ÷àñòîò âõîäíîãî ñèãíàëà.

ÈÈíäèêàòîð ÷àñòîòû, Ðèñóíîê 1, ïîçâîëÿåò ðîâ ïîäà¸òñÿ íàïðÿæåíèå ñ ëèíåéêè ðåçèñ-
òèâíîãî äåëèòåëÿ R6–R10. Ê âûõîäàì êîìïà-
âèçóàëüíî îöåíèòü ÷àñòîòó âõîäíîãî ñèãíàëà. ðàòîðîâ DA1.1–DA1.4 ÷åðåç òîêîîãðàíè÷èâà-
Óñòðîéñòâî ðàáîòàåò ñëåäóþùèì îáðàçîì. þùèå ðåçèñòîðû R2–R5 ïîäêëþ÷åíû ýëå-
Âõîäíàÿ öåïü èíäèêàòîðà ïðåäñòàâëÿåò ìåíòû èíäèêàöèè – ñâåòîäèîäû HL1–HL4.
ñîáîé îáû÷íûé àíàëîãîâûé ÷àñòîòîìåð íà
äèîäàõ VD1, VD2, êîíäåíñàòîðàõ C1, C2 è Ïåðâûé êàñêàä èíäèêàöèè íà êîìïàðàòîðå
ðåçèñòîðå R1. Ýòîò óçåë ïîçâîëÿåò ïî êâàçè- DA1.1 è ñâåòîäèîäå HL1 âêëþ÷àåòñÿ ïðè ÷àñ-
ëèíåéíîìó çàêîíó ïðåîáðàçîâàòü ÷àñòîòó òîòå âõîäíîãî ñèãíàëà ìåíåå 9 êÃö. Ïðè äàëü-
âõîäíîãî ñèãíàëà â íàïðÿæåíèå. íåéøåì ðîñòå ÷àñòîòû îò 9 äî 21 êÃö îäíî-
âðåìåííî ñî ñâå÷åíèåì ñâåòîäèîäà HL1 íà÷è-
Íà âõîä óñòðîéñòâà ïîäàþòñÿ èìïóëüñû íàåò ñâåòèòüñÿ ñâåòîäèîä HL2. Â îáëàñòè
ïðÿìîóãîëüíîé ôîðìû àìïëèòóäîé 12  ñ ÷àñòîò îò 21 äî 43 êÃö îäíîâðåìåííî ñâåòÿò-
êîýôôèöèåíòîì çàïîëíåíèÿ 50%. Ñ âûõîäà ñÿ ñâåòîäèîäû HL1–HL3. È, íàêîíåö, ïðè ÷àñ-
àíàëîãîâîãî ÷àñòîòîìåðà ïðåîáðàçîâàííûé òîòå âõîäíûõ ñèãíàëîâ, ïðåâûøàþùèõ
â ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå ñèãíàë ïîäà¸òñÿ íà 43 êÃö, ñâåòÿòñÿ îäíîâðåìåííî âñå ñâåòî-
âõîäû êîìïàðàòîðîâ ìèêðîñõåìû DA1 äèîäû HL1–HL4.
LM339. Íà âõîäû ñðàâíåíèÿ ýòèõ êîìïàðàòî-

<9 êÃö 9…21 êÃö 21…43 êÃö >43 êÃö +12 Â

DA1 R2 R3 R4 C3 R5
LM339 1ê 1ê 1ê 220í 1ê

R1 5 3 HL1 7 HL2 9 HL3 11 HL4
30ê + + + + 13
C2 2 1 14
UÂÕ C1 330í 6– DA1.2 8– DA1.3 10 – DA1.4

4 – 12 DA1.1

910ï VD1, VD2
1N4148

R6 R7 R8 R9 R10
2.4ê 2.4ê 2.4ê 2.4ê 5.1ê

Ðèñóíîê 1. Âèçóàëüíûé èíäèêàòîð ÷àñòîòû âõîäíîãî ñèãíàëà.

64 ÑÕÅÌÛ

<9 êÃö 9…21 êÃö 21…43 êÃö >43 êÃö +12 Â

DA1 R2 R3 R4 R5 14
LM339 1ê 1ê 1ê 1ê
C3 DD1
HL1 7 HL2 9 HL3 11 HL4 220í 7
+ + + 13
R1 C2 5 3
30ê 330í + 6– 8– 10 –
2 1 14
UÂÕ C1
4 – 12

910ï VD1, VD2 DA1.1 DA1.2 DA1.3 DA1.4
1N4148 R7 R8 R9 R10

R6

2.4ê 2.4ê DD1 2.4ê 2.4ê 5.1ê
K1–K4 +E
CD4077 UÂÛÕ1R111ê UÂÛÕ2R112ê UÂÛÕ3R113ê UÂÛÕ4R114ê
VT1–VT4

1 DD1.1 5 DD1.2 8 DD1.3 12 DD1.4
2 6 9 13
ê UÂÛÕ1–UÂÛÕ4 3 4 10 11

HL5 HL6 HL7 HL8

VD1–VD4

Ðèñóíîê 2. Âèçóàëüíûé èíäèêàòîð ÷àñòîòû âõîäíîãî ñèãíàëà è ÷àñòîòíîå ðåëå.

Äèàïàçîíû ÷àñòîò èíäèêàöèè ìîæíî âàðüè- ïîðÿäêå, áåç ïåðåêðûòèÿ, â ñîîòâåòñòâèè ñ
ðîâàòü íà óñìîòðåíèå ïîëüçîâàòåëÿ ïîäáîðîì äèàïàçîíîì ÷àñòîò âõîäíûõ ñèãíàëîâ.
åìêîñòè êîíäåíñàòîðà C1 è ñîïðîòèâëåíèÿ
ðåçèñòîðà R1. Êðîìå òîãî, ïðè æåëàíèè ìîæíî Òàê, íàïðèìåð, ïåðâûé êàíàë ÷àñòîòíîãî
çàäàâàòü ýòè äèàïàçîíû è èõ øèðèíó âûáîðîì ðåëå âêëþ÷àåòñÿ â äèàïàçîíå âõîäíûõ ÷àñòîò
ýëåìåíòîâ ðåçèñòèâíîãî äåëèòåëÿ R6–R10. íèæå 9 êÃö. Âòîðîé êàíàë ÷àñòîòíîãî ðåëå
Ïðè íåîáõîäèìîñòè ÷èñëî êàíàëîâ èíäèêàöèè âêëþ÷àåòñÿ ïðè ÷àñòîòå âõîäíîãî ñèãíàëà â
ìîæåò áûòü ðàñøèðåíî çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ ïðåäåëàõ îò 9 äî 21 êÃö è ò.ä. Âñå îñòàëüíûå
äîïîëíèòåëüíûõ êîìïàðàòîðîâ. êàíàëû ÷àñòîòíîãî ðåëå ïðè ýòîì îòêëþ÷åíû.

Âèçóàëüíûé èíäèêàòîð ÷àñòîòû, Ðèñóíîê 1, Ñâåòîäèîäû HL5–HL8 èíäèöèðóþò çàäåé-
ëåãêî ìîæåò áûòü ïðåîáðàçîâàí â ÷àñòîòíîå ñòâîâàííûé êàíàë ÷àñòîòíîãî ðåëå. Âçàìåí
ðåëå, Ðèñóíîê 2, êîòîðîå ìîæíî èñïîëüçî- èëè â äîïîëíåíèå ê ýòèì ñâåòîäèîäàì ìîãóò
âàòü, íàïðèìåð, äëÿ äèñòàíöèîííîãî óïðàâ- áûòü ïîñëåäîâàòåëüíî âêëþ÷åíû ñâåòîäèîäû
ëåíèÿ ðàçëè÷íûìè íàãðóçêàìè. îïòðîííûõ ïàð, óïðàâëÿþùèå ðàáîòîé áîëåå
ìîùíûõ íàãðóçîê. Êàê âàðèàíò, Ðèñóíîê 2, ê
Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ðàáîòû èíäèêàòîðà ÷àñ- âûõîäàì ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ ìîãóò áûòü
òîòû â êà÷åñòâå ÷àñòîòíîãî ðåëå ñõåìà óñòðîé- ïîäêëþ÷åíû âûõîäíûå òðàíçèñòîðíûå êàñêà-
ñòâà äîïîëíåíà ëîãè÷åñêèìè ýëåìåíòàìè äû VT1–VT4, íàãðóæåííûå íà ðåëå Ê1–Ê4. ÐË
«Èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ» ìèêðîñõåìû DD1
CD4077.  îòëè÷èå îò ïðåäûäóùåãî óñòðîé- Ìàòåðèàëû ïî òåìå
ñòâà ñðàáàòûâàíèå âûõîäíûõ óçëîâ ÷àñòîòíî-
ãî ðåëå ïðîèñõîäèò â ñòðîãî èíäèâèäóàëüíîì 1. Datasheet ON Semiconductor LM339
2. Datasheet Texas Instruments CD4077B

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 65

Óñîâåðøåíñòâîâàííûé

Í× ãåíåðàòîð

òðåõ ôèêñèðîâàííûõ ÷àñòîò

Àëåêñåé Êóçüìèíîâ, Ìîñêâà

 ñòàòüå îïèñàí ãåíåðàòîð ãàðìîíè÷åñêèõ êîëåáàíèé íà òðè ôèêñèðîâàííûõ ÷àñòîòû
(20 Ãö, 1 êÃö è 20 êÃö), ÷òî âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ äîñòàòî÷íî äëÿ ïðîâåðêè è äèàãíîñòèêè
àóäèîàïïàðàòóðû. Ãåíåðàòîð ñêîíñòðóèðîâàí íà áàçå ÎÓ OPA2134 è ìèíèàòþðíîé
ëàìïû íàêàëèâàíèÿ ÑÌÍ6-20-1. Îòëè÷èòåëüíàÿ îñîáåííîñòü ãåíåðàòîðà – ñòàáèëü-
íîñòü àìïëèòóäû è íèçêèå èñêàæåíèÿ ñèíóñîèäàëüíîãî ñèãíàëà.

Ââåäåíèå ãåíåðàòîð íå îáëàäàåò âûøåóêàçàííîé èçáû-
òî÷íîñòüþ, â ñâÿçè ñ ÷åì îí ìèíèàòþðåí, à
Äëÿ íàñòðîéêè àóäèîóñòðîéñòâ (ïðåäâàðè- åãî ñòîèìîñòü íà ïîðÿäîê ìåíüøå çàâîäñêî-
òåëüíûé óñèëèòåëü, ÓÌÇ× è ò.ï.) òðåáóåòñÿ ãî. Íèæå ïðèâîäèòñÿ åãî îïèñàíèå: ïðèíöèïè-
ãåíåðàòîð ñèíóñîèäàëüíîãî ñèãíàëà, ðàáîòà- àëüíûå ñõåìû, íàñòðîéêà, ðàçâîäêà è îáùèé
þùèé â çâóêîâîì äèàïàçîíå ÷àñòîò (20 Ãö – âèä åãî ïëàòû, à òàêæå îáùèé âèä âñåãî
20 êÃö), ñ âîçìîæíîñòüþ ïëàâíîãî èçìåíåíèÿ óñòðîéñòâà.  êîíöå ñòàòüè ïðèâåäåíû íåêî-
àìïëèòóäû îò 0 äî 1.5 Â è èìåþùèé äîñòàòî÷- òîðûå ðåçóëüòàòû ðàáîòû óñòðîéñòâà.
íî íèçêèå èñêàæåíèÿ. Åñëè äëÿ íàñòðîéêè
óñòðîéñòâ, ðàáîòàþùèõ ñ âõîäíûì àóäèîñèã- Ïðèíöèïèàëüíûå ñõåìû
íàëîì (íàïðèìåð, ïðåäâàðèòåëüíîãî óñèëè-
òåëÿ), òðåáóþòñÿ àìïëèòóäû íå áîëåå 0.3 Â Ñõåìà (Ðèñóíîê 1) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé
(ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå àìïëèòóäû ñòàí- ãåíåðàòîð Âèíà-Ðîáèíñîíà íà ñäâîåííîì ÎÓ
äàðòíîãî âõîäíîãî àóäèîñèãíàëà), òî äëÿ OPA2134 (DA1) ñ ìèíèàòþðíîé ëàìïîé íàêà-
íàñòðîéêè, íàïðèìåð, ÓÌÇ× òðåáóåòñÿ âõîä- ëèâàíèÿ ÑÌÍ6-20-1 (L1), ñëóæàùåé äëÿ ñòà-
íîé ñèãíàë, ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå êîòîðîãî, áèëèçàöèè àìïëèòóäû åãî âûõîäíîãî ñèãíà-
êàê ïðàâèëî, íå ïðåâûøàåò 1.5 Â. Í× ãåíåðà- ëà. Ñ ïîìîùüþ ðåçèñòîðîâ R3 è R4 ëàìïà
òîðû, âûïóñêàåìûå ïðîìûøëåííîñòüþ, åñëè ââîäèòñÿ â îïòèìàëüíûé ðåæèì ðàáîòû, ïðè
èõ ïðèìåíÿòü äëÿ ïîäîáíûõ öåëåé, îáëàäàþò êîòîðîì ãåíåðàòîð èìååò ìèíèìàëüíûå èñêà-
ñóùåñòâåííîé èçáûòî÷íîñòüþ: âî-ïåðâûõ, èõ æåíèÿ ñèíóñîèäàëüíîãî ñèãíàëà. Ðåçèñòîð
äèàïàçîí ÷àñòîò íàìíîãî øèðå çâóêîâîãî, âî- R1 ñîâìåñòíî ñ êîíäåíñàòîðàìè C1, C3 è C5
âòîðûõ, àìïëèòóäà èõ âûõîäíîãî ñèãíàëà è ðåçèñòîð R2 ñîâìåñòíî ñ êîíäåíñàòîðàìè
òàêæå íàìíîãî ïðåâûøàåò 1.5 Â. Êðîìå òîãî, C2, C4 è C6 îáðàçóþò RC-öåïî÷êè, êîòîðûå
ýòè ãåíåðàòîðû âûïóñêàþòñÿ ñ óæå âñòðîåí- îïðåäåëÿþò ÷àñòîòû ðàáîòû ãåíåðàòîðà. Ïîä-
íûì èñòî÷íèêîì ïèòàíèÿ (ÈÏ), è, â ñâÿçè ñ êëþ÷åíèå òîãî èëè èíîãî êîíäåíñàòîðà ê R1 è
ýòèì, – â äîñòàòî÷íî ãàáàðèòíûõ êîðïóñàõ. R2 îñóùåñòâëÿåòñÿ ñäâîåííûì òóìáëåðîì
 èòîãå ñòîèìîñòü ïîäîáíûõ ãåíåðàòîðîâ sMTS203 (Ï1) íà 3 ïîëîæåíèÿ ñ äâóìÿ ãðóïïà-
äîâîëüíî âûñîêà (îò 5000 ðóá. è âûøå). ìè êîíòàêòîâ (ò.å. íà 3 ïîëîæåíèÿ è 2 íàïðàâ-
ëåíèÿ). Â êðàéíå ëåâîì (ïî ñõåìå) ïîëîæåíèè
 òî æå âðåìÿ ïîäîáíûé ãåíåðàòîð ìîæíî Ï1 ê R1 ïîäêëþ÷àåòñÿ êîíäåíñàòîð C1, à ê R2
ñêîíñòðóèðîâàòü è ñâîèìè ñèëàìè. Òàêîé – êîíäåíñàòîð C2.  ýòîì ñëó÷àå ÷àñòîòà ãåíå-

66 ÑÕÅÌÛ

Ïëàòà ãåíåðàòîðà sMTS202 (2Ã2Ï)

Ï2 2 2 X1

3 31

C1 C3 C5 +UÏ 2 Âûõ. UÃÅÍ
Ï11 10.0 0.01 0.22 1
R3 C7 R5 Ï23 1
Ï13 68 4.7 3K
Ï1 RI LD2 æ¸ë. RS-104
3 Ï12 R1 7 (ãíåçäî RCA)
12 750 DA1.2
6 X2
12 0.1% 5 –UÏ
3 R4 8 Out 1
Ï12¢ 100 2 R6
sMTS203 Ï13¢ 3K 2 Âûõ. êîíòð.
(2Ã3Ï) Ï11¢ V+ 1
3 V– RO R7
C2 C4 C6 DA1.1
10.0 0.01 0.22 4 OPA2134 U– 22Ê JR-2314
(ãíåçäî 3.5 ìîíî)
L1
R2 C8 C9 GND
750
X3

0.1% 1.0 LD1 +UÏ 1
4.7 U+ 2
LD1
+UÏ –UÏ 3 ÐÑ4ÒÂ(Ð)
çåë.
ÑÌÍ6-20-1

Ðèñóíîê 1. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ãåíåðàòîðà.

ðàòîðà ñîñòàâëÿåò îêîëî 20 Ãö (19.8 Ãö). êëþ÷åíèÿ ñèãíàëà ê òåñòèðóåìîìó óñòðîé-
 ñðåäíåì ïîëîæåíèè Ï1 ê R1 è R2 ïîäêëþ÷à- ñòâó. Êîãäà ñèãíàë ïîÿâëÿåòñÿ íà âûõîäå X1,
þòñÿ, ñîîòâåòñòâåííî, êîíäåíñàòîðû C3 è C4, çàæèãàåòñÿ ñâåòîäèîä LD2 æ¸ëòîãî ñâå÷åíèÿ.
è ÷àñòîòà ãåíåðàòîðà óñòàíàâëèâàåòñÿ áëèç- Ýòîò ñâåòîäèîä ÷åðåç âòîðóþ ãðóïïó êîíòàê-
êîé ê 20 êÃö (20.5 êÃö).  ïðàâîì ïîëîæåíèè òîâ Ï2 ïîäêëþ÷àåòñÿ ê ïîëîæèòåëüíîìó
Ï1 ê R1 è R2 ïîäêëþ÷àþòñÿ, ñîîòâåòñòâåííî, íàïðÿæåíèþ ïèòàíèÿ (+UÏ) ÷åðåç òîêîîãðàíè-
êîíäåíñàòîðû C5 è C6, è ÷àñòîòà óñòàíàâëè- ÷èâàþùèé ðåçèñòîð R5. Ñâåòîäèîä LD1 çåëå-
âàåòñÿ ðàâíîé ïðèìåðíî 1 êÃö (980 Ãö). Òàêèì íîãî ñâå÷åíèÿ, ñèãíàëèçèðóþùèé î âêëþ÷å-
îáðàçîì, ãåíåðàòîð îõâàòûâàåò âåñü ÷àñòîò- íèè ãåíåðàòîðà, ïîäêëþ÷åí ê íàïðÿæåíèþ
íûé äèàïàçîí çâóêîâîãî ñèãíàëà. Ïî îïûòó ïèòàíèÿ (+UÏ) ÷åðåç òîêîîãðàíè÷èâàþùèé
àâòîðà, åñëè ïðè ýòèõ òðåõ ÷àñòîòàõ (20 Ãö, ðåçèñòîð R6. Ïèòàíèå ê ïëàòå ãåíåðàòîðà
1 êÃö è 20 êÃö) íàñòðàèâàåìîå óñòðîéñòâî (+UÏ, – UÏ è «çåìëÿ») ïîñòóïàåò ñ ðàçúåìà
ðàáîòàåò íîðìàëüíî, òî îíî, êàê ïðàâèëî, ÐÑ4ÒÂ(Ð) (X3).
ðàáîòàåò è íà îñòàëüíûõ ÷àñòîòàõ çâóêîâîãî
äèàïàçîíà. Âïðî÷åì, êîëè÷åñòâî ôèêñèðî- Âñå ðåçèñòîðû, êðîìå R1 è R2, è êîíäåíñà-
âàííûõ ÷àñòîò ìîæíî è óâåëè÷èòü, íàïðèìåð, òîðû (êåðàìè÷åñêèå) – äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî
äî 12 (ñì. äàëåå). ìîíòàæà. R5, R6, C3 – C6 è C9 – â êîðïóñå
0603; C1, C2, C7, C8 è R4 – â êîðïóñå 0805.
Äëÿ ðåãóëèðîâêè àìïëèòóäû âûõîäíîãî R1, R2 – âûâîäíûå (Ñ2-29Â-0,125 0.1%). R3 –
ñèãíàëà (îò 0 äî 1.5 Â) ñëóæèò ïåðåìåííûé ïîäñòðîå÷íûé ÑÏ3-19À, èëè, ÷òî ëó÷øå, –
ðåçèñòîð R7 (ÑÏ5-35), ïîñòðîåííûé ïî ãðóáî- ìíîãîîáîðîòíûé 3266W(Y).
òî÷íîé ñõåìå: â íåì èñïîëüçóþòñÿ äâà
ñîîñíûõ ðåçèñòèâíûõ ýëåìåíòà, ÷òî ïîçâîëÿ- Êàê âèäíî èç Ðèñóíêà 1, ñõåìà ãåíåðàòîðà
åò äîñòàòî÷íî òî÷íî ðåãóëèðîâàòü àìïëèòóäó. äîñòàòî÷íî ïðîñòà, ïîýòîìó ëåãêî ðàçâîäèò-
Êàê âèäíî èç ñõåìû, R7 ïîäêëþ÷åí (âåðõíèì ñÿ è äîñòàòî÷íî ìèíèàòþðíà (ñì. äàëåå).
ïî ñõåìå âûâîäîì) ê âûõîäó ÎÓ DA1.1 (âû-
âîä 1), à äâèæîê R7 – ê íåèíâåðòèðóþùåìó Çà îñíîâó ñõåìû Ðèñóíîê 1 áûëà âçÿòà
âõîäó ÎÓ DA1.2 (âûâîä 5), íà êîòîðîì ñîáðàí ñõåìà ïîäîáíîãî ãåíåðàòîðà, îïèñàííîãî
ïîâòîðèòåëü íàïðÿæåíèÿ. Âûõîäíîå íàïðÿ- àâòîðîì â [1]. Îäíàêî ýòà ñõåìà, êàê âûÿñíè-
æåíèå ãåíåðàòîðà, ñíèìàåìîå âûõîäà DA1.2 ëîñü, îáëàäàåò íåêîòîðûìè íåäîñòàòêàìè.
(âûâîä 7), ïîäêëþ÷àåòñÿ ê äâóõêîíòàêòíîìó
ðàçúåìó JR-2314 (X2) è ÷åðåç ñäâîåííûé Âî-ïåðâûõ, ïðè èñïîëüçîâàíèè â ãåíåðàòî-
ïåðåêëþ÷àòåëü sMTS202 (Ï2) íà äâà ïîëîæå- ðå ÎÓ TL072 øèðîêîãî ïðèìåíåíèÿ, êàê â [1],
íèÿ ñ äâóìÿ ãðóïïàìè êîíòàêòîâ – ê ðàçúåìó ãåíåðàòîð óñòîé÷èâî ðàáîòàåò â î÷åíü óçêîì
RS-104 (X1). Ðàçúåì X2 ñëóæèò äëÿ êîíòðîëÿ äèàïàçîíå íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ (ïðèáëèçè-
âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ãåíåðàòîðà, íàïðè- òåëüíî ±8 Â – ±9 Â). È äàæå â ýòîì äèàïàçîíå
ìåð, îñöèëëîãðàôîì, à ðàçúåì X1 – äëÿ ïîä- òðåáóåòñÿ äîñòàòî÷íî òùàòåëüíàÿ ðåãóëè-
ðîâêà ðåæèìà ðàáîòû ãåíåðàòîðà (ðåçèñòî-
ðîì R3), ÷òîáû èñêàæåíèÿ áûëè ìèíèìàëü-

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 67

íûìè. Åñëè òåñòèðóåìîå óñòðîéñòâî òðåáóåò íàãðóçêîé ÎÓ DA1.1 (ñîáñòâåííî ìîñòà Âèíà-
èíûõ íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ, îòëè÷íûõ îò ±8  Ðîáåðòñîíà), à äëÿ ïîâûøåíèÿ íàãðóçî÷íîé
– ±9 Â, òî äëÿ íåãî íåîáõîäèì äîïîëíèòåëü- ñïîñîáíîñòè ãåíåðàòîðà èñïîëüçîâàí ïîâòî-
íûé ÈÏ, ÷òî î÷åíü íåóäîáíî. Ïðè èñïîëüçî- ðèòåëü íàïðÿæåíèÿ íà ÎÓ DA1.2. Ýòà íàãðó-
âàíèè æå ÎÓ OPA2134 (Ðèñóíîê 1) ãåíåðàòîð çî÷íàÿ ñïîñîáíîñòü ñèãíàëà (ïîâòîðèòåëÿ)
èäåàëüíî ðàáîòàåò ïðè íàïðÿæåíèÿõ ïèòàíèÿ ñóùåñòâåííî âûøå, ÷åì ñèãíàëà, ñíÿòîãî ñ
â äèàïàçîíå ±3  – ±15 Â, ïðè÷åì ïðè âñåõ ðåçèñòîðà 470 Îì (Ðèñóíîê 2). Ïîäîáíàÿ
òðåõ ÷àñòîòàõ (20 Ãö, 1 êÃö è 20 êÃö) àìïëèòó- çàìåíà âûõîäíîãî êàñêàäà ñóùåñòâåííî
äû âûõîäíîãî ñèãíàëà îñòàþòñÿ íà îäíîì è ïîâûøàåò íàäåæíîñòü âîñïðîèçâåäåíèÿ
òîì æå óðîâíå, ðåãóëèðóåìîì ðåçèñòîðîì R7. âûõîäíîãî ñèãíàëà ãåíåðàòîðà.
Ýòà îñîáåííîñòü ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü
îäèí è òîò æå ÈÏ êàê äëÿ ïèòàíèÿ ãåíåðàòîðà, Çäåñü ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî êà÷åñòâî
òàê è äëÿ òåñòèðóåìîãî óñòðîéñòâà, ÷òî íå âûõîäíîãî ñèãíàëà ãåíåðàòîðà, èëè, äðóãèìè
ëèøåíî ñóùåñòâåííîãî óäîáñòâà. Êðîìå òîãî, ñëîâàìè, åãî «ñèíóñîèäàëüíîñòü», à òàêæå
â ñðåäíåì ïîëîæåíèè ðåçèñòîðà R3 ãåíåðà- àìïëèòóäà ñèãíàëà ïðîâåðÿëèñü âèçóàëüíî
òîð óæå èìååò íèçêèå èñêàæåíèÿ, è íåáîëü- íà ýêðàíå àíàëîãîâîãî îñöèëëîãðàôà. Õîòÿ
øîå èçìåíåíèå R3 íå ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåí- òàêîé ìåòîä íå ëèøåí ñóáúåêòèâíîñòè, îí
íîìó óõóäøåíèþ êà÷åñòâà âûõîäíîãî ñèãíà- ïîçâîëÿåò ëåãêî îáíàðóæèòü èñêàæåíèÿ
ëà. Òàêîé ðåçóëüòàò ìîæíî îáúÿñíèòü äîñòà- âûõîäíûõ ñèãíàëîâ, íàïðèìåð, ïðè íàñòðîé-
òî÷íî âûñîêèìè òåõíè÷åñêèìè ïîêàçàòåëÿìè êå ÓÌÇ× èëè ïðåäâàðèòåëüíîãî óñèëèòåëÿ.
ÎÓ OPA2134 ïî ñðàâíåíèþ ñ ÎÓ TL072. Óæå Êðîìå òîãî, îòêëîíåíèå ñèãíàëà îò ñèíóñîè-
îäíî òî, ÷òî, íàïðèìåð, â ñïðàâî÷íîì ëèñòêå äàëüíîñòè ìîæíî ïîäñ÷èòàòü è â ÷èñëåííîì
íà OPA2134 ïðèâîäèòñÿ åãî êîýôôèöèåíò âèäå (ñì. äàëåå).
íåëèíåéíûõ èñêàæåíèé, ðàâíûé 0.00008%
(ïðàâäà, ïðè îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ), ïîêà- Ïðè íåîáõîäèìîñòè â ãåíåðàòîð ìîæíî
çûâàåò îòíîñèòåëüíî âûñîêîå êà÷åñòâî ðàáî- äîïîëíèòåëüíî ââåñòè äâå îïöèè.
òû ýòîãî ÎÓ. Åñòåñòâåííî, OPA2134 ñóùåñ-
òâåííî äîðîæå TL072. Îäíàêî OPA2134 áûë Ïåðâàÿ ñâÿçàíà ñ óâåëè÷åíèåì àìïëèòó-
ðàçðàáîòàí êîìïàíèåé Burr-Brown áîëåå 20 äû åãî âûõîäíîãî ñèãíàëà, íàïðèìåð, äî 10 Â
ëåò íàçàä (èìååòñÿ, íàïðèìåð, åãî ñïðàâî÷- è âûøå (ïðîòèâ 1.5 Â íà Ðèñóíêå 1). Äëÿ ýòîãî
íûé ëèñòîê, äàòèðîâàííûé 1997 ã.), è çà òàêîå âìåñòî ïîâòîðèòåëÿ íàïðÿæåíèÿ ìîæíî
áîëüøîå âðåìÿ âûïóùåíî îãðîìíîå êîëè÷åñ- èñïîëüçîâàòü ñòàíäàðòíûé óñèëèòåëü íà ÎÓ
òâî ýòèõ ÎÓ. Ñåé÷àñ ýòîò ÎÓ óæå âûïóñêàåòñÿ DA1.2 ïî ñõåìå Ðèñóíîê 3 ñ êîýôôèöèåíòîì
êîìïàíèåé Texas Instruments, â êîòîðóþ â óñèëåíèÿ îêîëî 7 (7×1.5 Â = 10.2 Â). Ðåçèñòîð
ñâîå âðåìÿ âîøëà êîìïàíèÿ Burr-Brown. R3 = R1||R2, êàê ïðàâèëî, óñòàíàâëèâàþò äëÿ
Öåíû íà OPA2134 ïîä áðåíäîì Texas êîìïåíñàöèè ñìåùåíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæå-
Instruments äîâîëüíî âûñîêè è ñîñòàâëÿþò íèÿ ÎÓ îò íåñêîëüêî îòëè÷àþùèõñÿ âõîäíûõ
300 – 400 ðóá./øò. Îäíàêî OPA2134 ìîæíî òîêîâ ïî îáîèì âõîäàì ÎÓ (áåç R3).
ëåãêî ïðèîáðåñòè è ïðîèçâîäñòâà Burr-Brown
çà 70 – 80 ðóá./øò. È îíè íè÷åì íå õóæå âûïóñ- Âòîðàÿ îïöèÿ ñâÿçàíà ñ ðàñøèðåíèåì êîëè-
êàåìûõ Texas Instruments. ÷åñòâà ôèêñèðîâàííûõ ÷àñòîò ñ òðåõ äî,
íàïðèìåð, 12. Äëÿ ýòîãî âìåñòî ïåðåêëþ÷àòå-
Âî-âòîðûõ, â ñõåìå Ðèñóíîê 1 ïî ñðàâíå- ëÿ íà 3 ïîëîæåíèÿ è 2 íàïðàâëåíèÿ (Ï1)
íèþ ñî ñõåìîé â [1] (Ðèñóíîê 2) èçìåíåí ìîæíî èñïîëüçîâàòü ãàëåòíûé ïåðåêëþ÷à-
âûõîäíîé êàñêàä: ðåçèñòîð R7 ÿâëÿåòñÿ òåëü íà 12 ïîëîæåíèé è 2 íàïðàâëåíèÿ (íà-
ïðèìåð, ÏÃ2-6-12Ï2Í), à íîìèíàëû êîíäåí-
ñàòîðîâ äîïîëíèòü, íàïðèìåð, òàê, ÷òîáû êàæ-
äîå ñëåäóþùåå ïåðåêëþ÷åíèå óäâàèâàëî áû

DA1.1 DA1.2 R1 R2

28 1 6 3K 20K
7
V+ 6 7 Out In R3 6 7 Out
5 In 5 DA1.2 5
3 V– 10Ê 470

4 Âûõ. êîíòð. 2.7K DA1.2

Ðèñóíîê 2. Ñõåìà âûõîäíîãî êàñêàäà ãåíåðà- Ðèñóíîê 3. Óâåëè÷åíèå âûõîäíîãî íàïðÿæå-
òîðà [1]. íèÿ ãåíåðàòîðà äî 10 Â. K = 1+R2/R1 = 7.67,
R3 = R1||R2 = 2.7 K (2.61 K 1%).

68 ÑÕÅÌÛ

÷àñòîòó, ò.å. ïîñëå 10 ìêÔ óñòàíîâèòü 5 ìêÔ òèâëåíèå ëàìïû ñòðåëî÷íûì òåñòåðîì ÒË-4
(4.7 ìêÔ), ÷òî äàñò ÷àñòîòó óæå îêîëî 40 Ãö, íà äèàïàçîíå 1 Îì, òî ÷åðåç ëàìïó ïîòå÷åò
äàëåå, 2.2 ìêÔ (80 Ãö), 1.0 ìêÔ (160 Ãö) è ò.ï. òàêîé òîê, ÷òî îíà çàãîðèòñÿ (ýòî ìîæíî î÷åíü
Äðóãèìè ñëîâàìè, ïðåäñòàâèòü ÷àñòîòû âíóò- ëåãêî óâèäåòü), è åå ñîïðîòèâëåíèå, åñòå-
ðè äèàïàçîíà 20 Ãö – 20 êÃö áîëåå ïîäðîáíî. ñòâåííî, âîçðàñòåò äî 100 Îì è áîëåå.

Îäíàêî, ïîñêîëüêó îáå ýòè îïöèè âûõîäÿò Â ñõåìå Ðèñóíîê 1 èçìåðåííîå ñîïðîòèâëå-
çà ðàìêè íàñòîÿùåé ñòàòüè, îíè íå ó÷òåíû â íèå ëàìïû â õîëîäíîì ñîñòîÿíèè ñîñòàâèëî
ðàçâîäêå ïëàò (ñì. äàëåå). 32.6 Îì. Ïîñêîëüêó ñåé÷àñ ñòîèìîñòü ëàìïû
ÑÌÍ6-20-1 íå ïðåâûøàåò 2 – 3 ðóá./øò., èìååò
Íàñòðîéêà ãåíåðàòîðà ñìûñë ïðèîáðåñòè ñ äåñÿòîê òàêèõ ëàìï è
âûáðàòü èç íèõ îäíó ñ íåîáõîäèìûì ñîïðîòèâ-
Íàñòðîéêà ãåíåðàòîðà â îñíîâíîì ñâîäèò- ëåíèåì (àâòîð â ñâîå âðåìÿ ïðèîáðåë 50 òàêèõ
ñÿ ê ïîäáîðó ëàìïû íàêàëèâàíèÿ. Íàèëó÷øèå ëàìï åùå ïî öåíå 1 ðóá./øò.).
ðåçóëüòàòû êàê ïî ñòàáèëüíîñòè ãåíåðàöèè,
òàê è ïî êà÷åñòâó ñèãíàëà äëÿ âñåõ òðåõ ÷àñòîò Ïîìèìî âûáîðà ëàìïû, âîçìîæíà íåêîòî-
(20 Ãö, 1 êÃö è 20 êÃö) ïîêàçàëà ìèíèàòþðíàÿ ðàÿ ïîäñòðîéêà ãåíåðàòîðà âðàùåíèåì
ëàìïà ÑÌÍ6-20-1 (ñ íîìèíàëüíûì íàïðÿæå- ðåçèñòîðà R3.
íèåì 6  è òîêîì 20 ìÀ). Çäåñü íåîáõîäèìî
îñîáî îòìåòèòü, ÷òî ýòè ëàìïû èìåþò î÷åíü Ðàçâîäêà è âíåøíèé âèä ïëàòû
áîëüøîé ðàçáðîñ ïî ñîïðîòèâëåíèþ â õîëîä- ãåíåðàòîðà
íîì ñîñòîÿíèè: ïðèáëèçèòåëüíî îò 28 äî
45 Îì. Îïòèìàëüíûå ðåçóëüòàòû (êàê ïî ñòà- Ðàçâîäêà ïëàòû ãåíåðàòîðà ñäåëàíà àâòî-
áèëüíîñòè àìïëèòóäû, òàê è ïî «èäåàëüíîñ- ðîì ñ ïîìîùüþ ïðîãðàììû Sprint-Layout 6.0.
òè» ñèíóñîèäû) ïîëó÷åíû ïðè ñîïðîòèâëåíè- Ôàéë ðàçâîäêè â ôîðìàòå *.lay6 äîñòóïåí äëÿ
ÿõ ëàìï â äèàïàçîíå îò 30 äî 35 Îì. Èçìåðÿòü ñêà÷èâàíèÿ â ðàçäåëå Çàãðóçêè. Êàê ìîæíî
ñîïðîòèâëåíèå ëàìï â õîëîäíîì ñîñòîÿíèè óáåäèòüñÿ èç Ðèñóíêà 4, ðàçâîäêà äîñòàòî÷íî
íóæíî òîëüêî öèôðîâûì òåñòåðîì èç-çà ìàëî- ïðîñòà, à ðàçìåð ïëàòû ñîñòàâëÿåò âñåãî
ãî òîêà, êîòîðûé îí ïðîïóñêàåò ÷åðåç ðåçèñ- 33×15 ìì. Íà Ðèñóíêå 4ã ìîæíî çàìåòèòü
òîð äëÿ èçìåðåíèÿ åãî íîìèíàëà. Ñòðåëî÷- ëàìïó ÑÌÍ6-20-1 (ñïðàâà îò íèæíåãî âûâîä-
íûé òåñòåð äëÿ òàêèõ èçìåðåíèé íå ãîäèòñÿ. íîãî ðåçèñòîðà). Ôîòîãðàôèè ïëàòû (Ðèñóí-
Íàïðèìåð, åñëè ïîïûòàòüñÿ èçìåðèòü ñîïðî- êè 4â, 4ã) ñäåëàíû ïåðåä òåì, êàê ê íåé áûëè
ïðèïàÿíû ïðîâîäà. À äëÿ òîãî ÷òîáû îíè íå

(à) (á)

(â) (ã)

Ðèñóíîê 4. Ðàçâîäêà è âíåøíèé âèä ïëàòû ãåíåðàòîðà ñî ñòîðîíû êîìïîíåíòîâ äëÿ ïîâåðõíîñò-
íîãî (à, â) è íàâåñíîãî (á, ã) ìîíòàæà.

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 69

ñëîìàëèñü îò ÷àñòîãî ïåðåãèáà (íàïðèìåð, íèÿ ïðîïóùåí ÷åðåç ðåçèíîâóþ âòóëêó, ðàñ-
ïðè íàñòðîéêå è ñáîðêå), â ìåñòî ïàéêè áûëè ïîëîæåííóþ íà îäíîì òîðöå êîðïóñà. Íà âòî-
âñòàâëåíû è ïðîïàÿíû ñ äâóõ ñòîðîí öàíãî- ðîì åãî òîðöå ðàñïîëîæåíû ðàçúåìû: ãíåçäî
âûå øòûðè, ê êîòîðûì óæå áûëè ïðèïàÿíû RCA (îíî ñâåðõó) è 3.5 ìîíî (ïîä íèì). Ê êðûø-
ïðîâîäà, à íà ìåñòî ïàéêè íàäåòû òðóáêè èç êå êîðïóñà ïðèêðó÷åíû ìåòàëëè÷åñêèå
ÏÂÕ (êåìáðèê) ñîîòâåòñòâóþùåãî ðàçìåðà îïðàâêè ñî âñòàâëåííûìè â íèõ ñâåòîäèîäà-
(ñì. äàëåå Ðèñóíîê 5). Äëÿ ïîëó÷åíèÿ øòûðü- ìè, òóìáëåðû è ïåðåìåííûé ðåçèñòîð, ðåãó-
êà íåîáõîäèìîé êîíôèãóðàöèè öàíãîâûé ëèðóþùèé àìïëèòóäó âûõîäíîãî ñèãíàëà
øòûðü ðàñêóñûâàåòñÿ, ÷àñòü ñ òîëñòûì è ãåíåðàòîðà.
êîðîòêèì øòûðüêîì óäàëÿåòñÿ, à ÷àñòü ñ òîí-
êèì è óäëèí¸ííûì øòûðüêîì âñòàâëÿåòñÿ â Êðûøêà ïðèêðó÷èâàåòñÿ ê êîðïóñó ÷åòûðü-
ïëàòó äî óïîðà â øèðîêóþ åãî ÷àñòü è ïðîïàè- ìÿ âèíòàìè Ì3 âïîòàé (Ðèñóíîê 6). Ðó÷êè
âàåòñÿ ñ äâóõ ñòîðîí. Øèðîêèå è òîíêèå ÷àñòè òóìáëåðîâ è ðåçèñòîðà âûâåäåíû íà ëèöå-
ïðîïàÿííûõ øòûðåé õîðîøî çàìåòíû, ñîîò- âóþ ïîâåðõíîñòü êîðïóñà. Êàáåëü ñ ðàçúå-
âåòñòâåííî, íà Ðèñóíêàõ 4â è 4ã. Ïðîâîäà ïðè- ìîì 3.5 ìîíî ïîäêëþ÷àåòñÿ ê îñöèëëîãðàôó
ïàèâàþòñÿ ê òîíêèì ÷àñòÿì øòûðåé. äëÿ êîíòðîëÿ âûõîäíîãî ñèãíàëà ãåíåðàòîðà,
à êàáåëü ñ ðàçúåìîì RCA – ê òåñòèðóåìîìó
Êîíñòðóêöèÿ è âíåøíèé âèä óñòðîéñòâó.
óñòðîéñòâà
Äëÿ ïèòàíèÿ ãåíåðàòîðà ïîäîéäåò ëþáîé
Óñòðîéñòâî ðàñïîëîæåíî â àëþìèíèåâîì äâóïîëÿðíûé ÈÏ ñ ðåãóëèðóåìûìè íàïðÿæå-
êîðïóñå G102P(BK) ðàçìåðîì 90×36×30 ìì íèÿìè (±3 Â – ±15 Â) ñ òîêîì íå ìåíåå 0.25 À è
(Ðèñóíîê 5). Ïëàòà ïðèêðó÷åíà ê äíèùó êîðïó- ìàëûì óðîâíåì ïóëüñàöèé. Àâòîð èñïîëüçî-
ñà âèíòàìè Ì2 âïîòàé è ãàéêàìè ÷åðåç ïëàñ- âàë ÈÏ, îïèñàííûé â [2], êîòîðûé êàê íåëüçÿ
òèêîâûå ñòîéêè âûñîòîé 3 ìì. Ïðîâîä ïèòà- ëó÷øå ïîäõîäèò äëÿ ïèòàíèÿ ãåíåðàòîðà. Ïðè
èñïîëüçîâàíèè ýòîãî ÈÏ êàáåëü ïèòàíèÿ ãåíå-
Ðèñóíîê 5. Óñòðîéñòâî â îòêðûòîì êîðïóñå. ðàòîðà ïîäêëþ÷àåòñÿ ê äóáëèðóþùåìó
íàïðÿæåíèÿ ðàçúåìó ÐÑ4ÒÂ(Â), à ê êëåììàì
Ðèñóíîê 6. Îáùèé âèä óñòðîéñòâà â ñáîðå, ÈÏ ïîäêëþ÷àþòñÿ íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ òåñ-
ïîäêëþ÷åííîãî ê ÈÏ [2]. òèðóåìîãî óñòðîéñòâà.

Íà Ðèñóíêå 6 ïîëîæåíèå ëåâîãî òóìáëåðà
ñîîòâåòñòâóåò ÷àñòîòå 1 êÃö, à ïðàâîãî – âêëþ-
÷¸ííîìó ïîëîæåíèþ, ïðè êîòîðîì ñèãíàë ïî-
äàåòñÿ íà òåñòèðóåìîå óñòðîéñòâî, è ãîðèò
ñâåòîäèîä æ¸ëòîãî ñâå÷åíèÿ.

Íåêîòîðûå ðåçóëüòàòû ðàáîòû
ãåíåðàòîðà

Íà Ðèñóíêå 7 ïðèâåäåíû îñöèëëîãðàììû
(æ¸ëòîãî öâåòà) è ñïåêòðû (ñèðåíåâîãî öâåòà)
âûõîäíûõ ñèãíàëîâ ãåíåðàòîðà ïðè âñåõ òðåõ
÷àñòîòàõ: 20 Ãö (òî÷íåå, 21.55 Ãö, Ðèñóíîê
7à), 1 êÃö (955 Ãö, Ðèñóíîê 7á) è 20 êÃö (22 êÃö,
Ðèñóíîê 7â) è ðàçìàõå íàïðÿæåíèÿ (îò ïèêà
äî ïèêà) VPP = 600 ìÂ, ðàâíîì äâîéíîé
àìïëèòóäå (îáîçíà÷èì å¸ VAMP). Îñöèëëîã-
ðàììû ñíÿòû öèôðîâûì îñöèëëîãðàôîì, à
ñïåêòðû ïîäñ÷èòàíû ïî ÁÏÔ (FFT).

Ðàçðåøåíèå ïî âåðòèêàëè ñîîòâåòñòâóåò
100 ìÂ/äåëåíèå (íàäïèñü «100mV» â ëåâîì
íèæíåì óãëó âñåõ îñöèëëîãðàìì). Ðàçðåøå-
íèå ïî ãîðèçîíòàëè ñîîòâåòñòâóåò: 10 ìñ äëÿ
÷àñòîòû 20 Ãö (íàäïèñü «Time 10.00ms»,

70 ÑÕÅÌÛ

(à) (á) (â)

Ðèñóíîê 7. Îñöèëëîãðàììû (æåëòûé öâåò) è ñïåêòðû (ñèðåíåâûé) âûõîäíûõ ñèãíàëîâ ãåíåðàòîðà
ïðè ÷àñòîòàõ 21.55 Ãö (à), 954.2 Ãö (á) è 22.03 êÃö (â).

âíèçó Ðèñóíîê 7à), 200 ìêñ/äåëåíèå äëÿ ÷àñ- ïðèíÿòü çà ìàêñèìàëüíóþ ïîãðåøíîñòü íåñè-
òîòû 1 êÃö (íàäïèñü «Time 200.0us», Ðèñó- íóñîèäàëüíîñòè ñèãíàëà ãåíåðàòîðà.
íîê 7á) è 10 ìêñ/äåëåíèå äëÿ ÷àñòîòû 20 êÃö
(íàäïèñü «Time 10.00us», Ðèñóíîê 7â). Êðîìå òîãî, åñëè ïîñìîòðåòü íà ñïåêòðû
ñèãíàëîâ (ñèðåíåâîãî öâåòà, Ðèñóíîê 7), òî
Îáû÷íî äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñèíóñîèäàëü- ìîæíî îáíàðóæèòü ñëåäóþùåå. Âî-ïåðâûõ,
íîñòè ñèãíàëà èñïîëüçóþò îòíîøåíèå â ñïåêòðàõ èìååòñÿ åäèíñòâåííûé ïèê íà
äåéñòâóþùåãî çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ (VRMS) ê îñíîâíîé ÷àñòîòå. Íèêàêèõ äðóãèõ ïèêîâ íà
ñðåäíåìó çà ïîëóïåðèîä (VÑÐ), íàçûâàåìîå ñïåêòðàõ áîëüøå íåò, à ïèê äîñòàòî÷íî óçîê.
êîýôôèöèåíòîì ôîðìû KÔ. Äëÿ ÷èñòîé ñèíó- Âî-âòîðûõ, íà ñïåêòðå îòñóòñòâóþò êàêèå-
ñîèäû KÔ = 1.11. Èíîãäà ñèíóñîèäàëüíîñòü ëèáî áîêîâûå ëåïåñòêè (êàê, íàïðèìåð,
îöåíèâàþò îòíîøåíèåì àìïëèòóäíîãî çíà÷å- ó ñïåêòðà ïðÿìîóãîëüíîãî ìåàíäðà). Âñå ýòî
íèÿ (VAMP) ê äåéñòâóþùåìó (VRMS). Êîýôôè- ïîêàçûâàåò, ÷òî ñèãíàë äîñòàòî÷íî áëèçîê
öèåíò ÊÀ = VAMP/VRMS íàçûâàþò êîýôôèöèåí- ê ñèíóñîèäàëüíîìó.
òîì àìïëèòóäû. Äëÿ ñèíóñîèäû VAMP áîëüøå
VRMS â Ö2 ðàç, ò.å. KA = Ö2 (» 1.414). Çàêëþ÷åíèå

Êàê âèäíî èç Ðèñóíêà 7, äëÿ âñå òðåõ ÷àñ- Îïèñàííûé ãåíåðàòîð, íà âçãëÿä àâòîðà,
òîò VPP = 600 ìÂ, à VAMP = VPP/2 = 300 ìÂ: ëåãîê, êîìïàêòåí è äîñòàòî÷íî óäîáåí äëÿ
íàñòðîéêè àóäèîóñòðîéñòâ. Àâòîð ðåêîìåíäó-
! Äëÿ ÷àñòîòû 20 Ãö VRMS = 215 ì (Ðèñó- åò åãî äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ. ÐË
íîê 7à), è ÊA = VAMP/VRMS = 300 ìÂ/215 ì =
= 1.395. Îòíîñèòåëüíàÿ ïîãðåøíîñòü ÊA Ëèòåðàòóðà
áóäåò ðàâíà: DÊA = |1.395 – 1.414|/1.414 =
= 0.0134 èëè 1.34%. 1. Êóçüìèíîâ À. Þ. Ýëåêòðîííûå óñòðîéñòâà.
Ñîâðåìåííûå àïïàðàòíûå è ïðîãðàììíûå
! Äëÿ ÷àñòîòû 1 êÃö VRMS = 205 ì (Ðèñó- ñðåäñòâà. – Ì.: Ïåðî, 2021.
íîê 7á), ÊA = 1.46 è DÊA = 3.2% (÷òî íåòðóä-
íî ïîäñ÷èòàòü). 2. Êóçüìèíîâ À. Èñïîëüçîâàíèå àóäèî ÎÓ
LM1875 íå ïî ïðÿìîìó íàçíà÷åíèþ.
! Äëÿ ÷àñòîòû 20 êÃö VRMS = 216 ì (Ðèñó-
íîê 7â), ÊA = 1.38 è DÊA = 1.78% (÷òî òàêæå Ìàòåðèàëû ïî òåìå
íåòðóäíî ïîäñ÷èòàòü).
1. Datasheet Texas Instruments OPA2134
Òàêèì îáðàçîì, íàèáîëüøàÿ ïîãðåøíîñòü 2. Datasheet Texas Instruments TL072
ó ñèãíàëà íà ÷àñòîòå 1 êÃö (3.2%); å¸ è ìîæíî

Çàãðóçêè 71

Ôàéë ðàçâîäêè â ôîðìàòå *.lay6

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021

Ïðîñòàÿ ñõåìà

ñóìåðå÷íîãî âûêëþ÷àòåëÿ

C Castro-Miguens, JB Castro-Miguens

EDN

ÏÏî âñåìó ìèðó â ãîðîäàõ è ïîñåëêàõ óñòà- 100 nF 15 Â
400 Â 1N4007
íàâëèâàþòñÿ ñâåòîäèîäíûå óëè÷íûå ôîíà-
ðè, ÷òîáû ïîìî÷ü ñýêîíîìèòü ýëåêòðîýíåð- ~220 Â
ãèþ, ñíèçèòü çàòðàòû, çàùèòèòü îêðóæàþùóþ
ñðåäó è óëó÷øèòü îñâåùåíèå äëÿ ñâîèõ ãðàæ- ÑÅÒÜ 15 Â 470 µF + 220 nF
äàí. Íåñìîòðÿ íà ýòó òåíäåíöèþ, êîíòðîëþ 50 Ãö 1N4007 1 Âò
âðåìåíè âêëþ÷åíèÿ è âûêëþ÷åíèÿ ëàìï óäå- 25  25 Â
ëÿåòñÿ ìàëî âíèìàíèÿ.
ÍÅÉÒÐÀËÜ
Ïðàâèëüíîå óïðàâëåíèå ìîæåò çíà÷è-
òåëüíî ñýêîíîìèòü ýíåðãèþ, ïîòîìó ÷òî ñâåò Ðèñóíîê 1. Ýòà åìêîñòíàÿ ñõåìà ýôôåêòèâ-
ìîæåò âêëþ÷àòüñÿ ñëèøêîì ïîçäíî èëè ñëèø- íî ïèòàåò ñóìåðå÷íûé âûêëþ÷àòåëü îò ñåòè
êîì ðàíî, òðàòÿ ýíåðãèþ âïóñòóþ èëè íå ïåðåìåííîãî òîêà.
ñîçäàâàÿ äîñòàòî÷íîãî îñâåùåíèÿ. Èñïîëü-
çîâàíèå ñóìåðå÷íîãî âûêëþ÷àòåëÿ ïîçâîëÿ- æåíà îêèñëåíèþ êîíòàêòîâ. Âìåñòî ðåëå
åò çíà÷èòåëüíî ñíèçèòü ýíåðãîïîòðåáëåíèå èñïîëüçîâàí ñèìèñòîð, ñïîñîáíûé êîììóòè-
âñåõ òèïîâ ëàìï (Ðèñóíîê 1). Îí îáåñïå÷èâà- ðîâàòü ñîòíè âàòò.
åò ýêîíîìè÷íûé, êîìïàêòíûé è íàäåæíûé
ñïîñîá êîíòðîëÿ âðåìåíè îñâåùåíèÿ. Ñõåìà íå òðåáóåòñÿ ìíîãî ýíåðãèè. Äëÿ
ïèòàíèÿ ñõåìû îò ñåòè ïåðåìåííîãî òîêà 220 Â
 ñõåìå íå èñïîëüçóþòñÿ ðåëå, à çíà÷èò, â â íåé èñïîëüçóåòñÿ äèîäíî-åìêîñòíàÿ öåïü,
íåé íåò ïîäâèæíûõ ÷àñòåé è îíà íå ïîäâåð- ïîòðåáëÿþùàÿ ëèøü 37 ìÂò. Ñõåìà ñîñòîèò
âñåãî èç íåñêîëüêèõ íåäîðîãèõ êîìïîíåíòîâ.

15 Â

15 Â

3.3k 15 Â
50k
R1 8.2k

100 nF IL4216
èëè
VI 1– 5 BRT12-F
68k VREF LM397
470 µF + 8.2 Â 4
3+ 2
LDR 25 Â 15 Â 4.7k
680 nF

82k

Ðèñóíîê 2. Äëÿ èçìåðåíèÿ óðîâíÿ îêðóæàþùåé îñâåùåííîñòè â
ñõåìå èñïîëüçóåòñÿ ôîòîðåçèñòîð.

72 ÑÕÅÌÛ

Óðîâíè îñâåùåííîñòè, ïðè êîòîðûõ ñõåìà íàïðÿæåíèå îïóñêàåòñÿ íèæå íèæíåãî ïîðî-
âêëþ÷àåò è âûêëþ÷àåò ñâåò, ìîæíî ðåãóëèðî- ãîâîãî çíà÷åíèÿ, à óðîâåíü âûõîäíîãî ñèãíà-
âàòü ñ ïîìîùüþ åäèíñòâåííîãî ïîòåíöèîìåò- ëà êîìïàðàòîðà ñòàíîâèòñÿ âûñîêèì, îòêëþ-
ðà R1. Ñõåìà àâòîìàòè÷åñêè âêëþ÷àåò ëàìïû ÷àÿ ñèìèñòîð.
ñ íàñòóïëåíèåì òåìíîòû è âûêëþ÷àåò èõ íà
ðàññâåòå. Åå ìîæíî èñïîëüçîâàòü ñ ëàìïàìè Íåîáõîäèìî èñêëþ÷èòü çàñâåòêó ôîòîðå-
íàêàëèâàíèÿ, ëþìèíåñöåíòíûìè ëàìïàìè çèñòîðà ëàìïîé, ÷òîáû íå äîïóñòèòü âîçíèê-
èëè ñâåòîäèîäíûìè. íîâåíèÿ ñâåòîâîé îáðàòíîé ñâÿçè. Â ïðîòèâ-
íîì ñëó÷àå ïîïàäàíèå ñâåòà ëàìïû íà ôîòî-
Óðîâåíü âíåøíåé îñâåùåííîñòè èçìåðÿ- ðåçèñòîð ïðèâåäåò ê êîëåáàíèÿì âûõîäíîãî
åòñÿ ôîòîðåçèñòîðîì LDR (Ðèñóíîê 2). Äëÿ ñèãíàëà êîìïàðàòîðà è âêëþ÷åíèþ/âûêëþ÷å-
äîñòèæåíèÿ õîðîøèõ õàðàêòåðèñòèê óáåäè- íèþ ëàìïû. Ñèìèñòîð BTA16, êîòîðûé ìîæíî
òåñü, ÷òî ñïåêòðàëüíûé îòêëèê èñïîëüçóåìîãî ïðèîáðåñòè ó ìíîãèõ ïîñòàâùèêîâ, ïîäõîäèò
ôîòîðåçèñòîðà áëèçîê ê îòêëèêó ÷åëîâå÷åñ- äëÿ êîììóòàöèè ëàìï ìîùíîñòüþ áîëåå
êîãî ãëàçà. Ñõåìà îñíîâàíà íà êîìïàðàòîðå ñ 2000 Âò.
äîïîëíèòåëüíûì ãèñòåðåçèñîì, ïîñêîëüêó â
áàçîâîì âêëþ÷åíèè êîìïàðàòîðà åãî âûõîä- ~220  BTA16-600SW ËÀÌÏÀ
íîé ñèãíàë êîëåáàëñÿ áû ïðè ïðèáëèæåíèè
óðîâíÿ îñâåùåííîñòè ê ãðàíèöå ìåæäó åñòåñ- 180
òâåííûì ñâåòîì è òåìíîòîé. Ãèñòåðåçèñ óñòà-
íàâëèâàåò äâà ïîðîãà ïåðåêëþ÷åíèÿ ñõåìû. 1 Âò
Âåëè÷èíà âåðõíåãî ïîðîãà ðàâíà 8.47  äëÿ IL4216 èëè
âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, âîçðàñòàþùåãî ïðè BRT12-F
èçìåíåíèè îñâåùåííîñòè îò åñòåñòâåííîãî
ñâåòà ê òåìíîòå, à íèæíåå ïîðîãîâîå íàïðÿ- 100 100 nF
æåíèå ñîñòàâëÿåò 7.75 Â äëÿ óìåíüøàþùåãî- 400 Â
ñÿ âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïðè ïåðåõîäå îò òåì-
íîòû ê åñòåñòâåííîìó ñâåòó. Òàêèì îáðàçîì, Ðèñóíîê 3. Êîìïàðàòîð óïðàâëÿåò îïòîèçî-
ñîîòíîøåíèåì ñîïðîòèâëåíèé ðåçèñòîðîâ ëÿòîðîì ñ ñèìèñòîðíûì âûõîäîì òèïà
82 êÎì è 4.7 êÎì óñòàíàâëèâàåòñÿ ãèñòåðåçèñ IL4216 èëè BRT12-F.
ñ øèðèíîé ïåòëè 0.72 Â. Ýòîãî çíà÷åíèÿ äîñ-
òàòî÷íî äëÿ èñêëþ÷åíèÿ ëîæíûõ ñðàáàòûâà- Êîìïàðàòîð óïðàâëÿåò îïòîïàðîé IL4216
íèé îò ñâåòîâûõ ïîìåõ. èëè BRT12-F ñ ñèìèñòîðíûì âûõîäîì (Ðèñó-
íîê 3).  ñâîþ î÷åðåäü, îïòîïàðà óïðàâëÿåò
Êîãäà âíåøíÿÿ îñâåùåííîñòü ïàäàåò íèæå ìîùíûì ñèìèñòîðîì BTA16-600SW ñ ëàì-
óðîâíÿ, óñòàíîâëåííîãî ïîòåíöèîìåòðîì R1, ïîé â öåïè åãî íàãðóçêè. ÐË
âõîäíîå íàïðÿæåíèå VI ïîäíèìàåòñÿ âûøå
âåðõíåãî ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ, à óðîâåíü Ìàòåðèàëû ïî òåìå
âûõîäíîãî ñèãíàëà êîìïàðàòîðà ñòàíîâèòñÿ
íèçêèì è âêëþ÷àåò ñèìèñòîð. Êîãäà âíåøíÿÿ 1. Datasheet STMicroelectronics BTA16
îñâåùåííîñòü íà÷èíàåò ïðåâûøàòü óðîâåíü, 2. Datasheet Vishay BRT12-F
óñòàíîâëåííûé ïîòåíöèîìåòðîì R1, âõîäíîå 3. Datasheet Vishay IL4216
4. Datasheet Texas Instruments LM397

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 73

Áèïîëÿðíûé

ñâåòîäèîäíûé èíäèêàòîð

óðîâíÿ ýëåêòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ

Ìèõàèë Øóñòîâ, ã. Òîìñê

Èíäèêàòîð óðîâíÿ ýëåêòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ ïîçâîëÿåò ïðè ïîìîùè ñâåòîäèîäîâ èíäèöè-
ðîâàòü óðîâåíü è çíàê ïîëÿðíîñòè âõîäíîãî ñèãíàëà.

ÄÄëÿ âèçóàëüíîé èíäèêàöèè óðîâíÿ ýëåê- ñâåòîäèîäíîé øêàëîé ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî îíè íå
ñïîñîáíû ðàçëè÷àòü ïîëÿðíîñòü âõîäíîãî
òðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ ïðîìûøëåííî âûïóñêà- ñèãíàëà.
þò îáøèðíûé àññîðòèìåíò ñâåòîäèîäíûõ
èíäèêàòîðîâ óðîâíÿ ñ ëèíåéíîé èëè ëîãà- Áèïîëÿðíûé ñâåòîäèîäíûé èíäèêàòîð
ðèôìè÷åñêîé øêàëîé, íàïðèìåð, ìèêðîñõå- óðîâíÿ àíàëîãîâîãî ñèãíàëà, Ðèñóíîê 1, ïðåä-
ìû LM3914–LM3916, AN6884, BA6124, íàçíà÷åí äëÿ íàãëÿäíîãî âèçóàëüíîãî îòî-
LB1410–LB1417 è äåñÿòêè äðóãèõ. Ñâåòîèçëó- áðàæåíèÿ óðîâíÿ è çíàêà ïîëÿðíîñòè íèçêî-
÷àþùèå äèîäû íàãðóçîê ýòèõ ìèêðîñõåì çàãî- ÷àñòîòíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ñèãíàëà, ÷òî
ðàþòñÿ ïîî÷åðåäíî èëè ïîñëåäîâàòåëüíî ïîçâîëÿåò ñîçäàòü ñâîåîáðàçíóþ øêàëó óðîâ-
ïðè èçìåíåíèè óðîâíÿ âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. íåé âõîäíûõ ñèãíàëîâ êàê îòðèöàòåëüíîé, òàê
Îáùèì íåäîñòàòêîì ìèêðîñõåì óïðàâëåíèÿ è ïîëîæèòåëüíîé ïîëÿðíîñòè.

7+ 11 + 13 DA1, DA2 +6 Â +6 Â
1 10 – DA1.4 TLC339 R0
510
6 – DA1.3 A1 5 3 HL1
+ 1
+6 Â R5 2 2
33ê 3
R1 4 – 12 DA1.1 4
10ê
UÂÕ R2 R3 R4 9 –6 Â HL2
+
<25 Ãö 33ê 33ê 33ê 14
R6
10ê 8 – DA1.2

–6 Â A2
A3
A4

Ðèñóíîê 1. Áèïîëÿðíûé ñâåòîäèîäíûé èíäèêàòîð óðîâíÿ è çíàêà ïîëÿðíîñòè
àíàëîãîâîãî âõîäíîãî ñèãíàëà íèçêîé ÷àñòîòû.

74 ÑÕÅÌÛ

Îñíîâîé èíäèêàòîðà ÿâëÿåòñÿ ÿ÷åéêà êîì- ïîðöèîíàëüíî ïîíèæàåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ
ïàðàòîðîâ DA1.1 è DA1.2, Ðèñóíîê 1, íàãðóç- êîýôôèöèåíòîì äåëåíèÿ ðåçèñòèâíîãî äåëè-
êîé êîòîðûõ ñëóæàò ñâåòîäèîäû HL1 è HL2. òåëÿ. Óïðàâëÿþùèå íàïðÿæåíèÿ ñ äåëèòåëÿ
Ïðè èñïîëüçîâàíèè äâóõ ìèêðîñõåì ñ÷åòâå- ïîñòóïàþò íà âõîäû À1–À4 ÿ÷ååê èíäèêàöèè
ðåííûõ êîìïàðàòîðîâ ìîæíî ïîëó÷èòü ñâåòî- íà îñíîâå êîìïàðàòîðîâ ìèêðîñõåì DA1 è
äèîäíóþ øêàëó èíäèêàöèè – ïî 4 ñâåòîäèîäà DA2 TLC339. Ñîîòâåòñòâåííî, ïðîïîðöèî-
äëÿ òîé è äðóãîé ïîëÿðíîñòè. Â ñõåìå èñïîëü- íàëüíî óðîâíþ âõîäíîãî ñèãíàëà ïîñëåäîâà-
çîâàíû ÷åòûðå îäèíàêîâûõ ÿ÷åéêè íà îñíîâå òåëüíî âûñâå÷èâàþòñÿ ñâåòîäèîäû ëèáî
ìèêðîñõåì DA1 è DA2 TLC339. ïîëîæèòåëüíîãî, ëèáî îòðèöàòåëüíîãî çíàêà
ïîëÿðíîñòè.
Óñòðîéñòâî ïèòàåòñÿ îò áèïîëÿðíîãî
èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ íàïðÿæåíèåì +6 è –6 Â. Äëÿ íàãëÿäíîñòè ñâåòîäèîäû, èíäèöèðóþ-
Íà âõîä óñòðîéñòâà ìîãóò ïîäàâàòüñÿ ñèãíà- ùèå, íàïðèìåð, ñèãíàë ïîëîæèòåëüíîé
ëû ëþáîé ïîëÿðíîñòè â ïðåäåëàõ îò +6 äî ïîëÿðíîñòè, ìîãóò áûòü êðàñíîãî öâåòà ñâå-
–6  ÷àñòîòîé íå âûøå 25 Ãö. Ïðè áîëåå âûñî- ÷åíèÿ, à îòðèöàòåëüíîé – çåëåíîãî (æåëòîãî).
êèõ ÷àñòîòàõ ñâå÷åíèå ñâåòîäèîäîâ ñòàíîâèò- Ýòè ñâåòîäèîäû ìîæíî ðàñïîëîæèòü ïî
ñÿ íåïðåðûâíûì, ÷òî, âïðî÷åì, íå ìåøàåò íåçàìêíóòîé îêðóæíîñòè, ëèáî â ëèíåéêó, ÷òî
îöåíèâàòü ìàêñèìàëüíûå óðîâíè âõîäíûõ ïîçâîëÿåò âèçóàëüíî êîíòðîëèðîâàòü óðî-
ñèãíàëîâ è àñèììåòðèþ èõ óðîâíåé. âåíü è ïîëÿðíîñòü âõîäíîãî ñèãíàëà.

Èíäèêàòîð ðàáîòàåò ñëåäóþùèì îáðàçîì. Äèàïàçîí èíäèöèðóåìûõ óðîâíåé ìîæåò
Âõîäíîé ñèãíàë ïîñòóïàåò íà ðåçèñòèâíûå áûòü ðàñøèðåí çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ íà
äåëèòåëè R1 è R6 ïîñòîÿííîãî òîêà è R2–R5 âõîäå èíäèêàòîðà äîïîëíèòåëüíîãî ðåçèñ-
ïåðåìåííîãî òîêà. Ïðè îòñóòñòâèè âõîäíîãî òèâíîãî äåëèòåëÿ íàïðÿæåíèÿ. Ïðè íåîáõî-
ñèãíàëà íàïðÿæåíèå íà âõîäå èíäèêàòîðà äèìîñòè ÷èñëî êàíàëîâ èíäèêàöèè ìîæíî
ðàâíî íóëþ. Ïðè ïîñòóïëåíèè íà âõîä ýëåê- ïðîïîðöèîíàëüíî íàðàñòèòü çà ñ÷åò äîáàâ-
òðè÷åñêîãî ñèãíàëà âõîäíîå íàïðÿæåíèå ëåíèÿ ÿ÷ååê êîìïàðàòîðîâ, ýëåìåíòîâ ðåçèñ-
äåëèòñÿ íà ðåçèñòèâíîì äåëèòåëå R2–R5. òèâíîãî äåëèòåëÿ è ýëåìåíòîâ èíäèêàöèè. ÐË

Íà ðåçèñòèâíîì äåëèòåëå R2–R5 ñîçäà¸ò- Ìàòåðèàëû ïî òåìå
ñÿ ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ, ïðè÷¸ì ïî ìåðå óäà-
ëåíèÿ îò âõîäíîé òî÷êè ýòî íàïðÿæåíèå ïðî- 1. Datasheet Texas Instruments TLC339

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 75

Ãåíåðàòîð òî÷íûõ

ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ 455 êÃö
íà îñíîâå äåëèòåëÿ ÷àñòîòû

Ariel G. Benvenuto

EDN

ÎÎïèñàííàÿ çäåñü ñõåìà ïðåäñòàâëÿåò Ñíà÷àëà ÿ ðàññìàòðèâàë ãåíåðàòîðû,
îñíîâàííûå íà êåðàìè÷åñêèõ ðåçîíàòîðàõ
ñîáîé ãåíåðàòîð ñ íåîáû÷íûì äåëèòåëåì 455 êÃö, à òàêæå íà êåðàìè÷åñêèõ ôèëüòðàõ
÷àñòîòû, êîòîðûé ÿ ñêîíñòðóèðîâàë, êîãäà 455 êÃö. Îäíàêî ïðè òåñòèðîâàíèè ÿ ïîëó÷èë
ðàçðàáàòûâàë ðàäèî÷àñòîòíóþ ñèñòåìó. Ìíå ñèãíàëû ñ ÷àñòîòîé 448 êÃö è 462 êÃö, êîòî-
íóæåí áûë ñòàáèëüíûé è òî÷íûé öèôðîâîé ðûì íå õâàòàëî òðåáóåìîé ìíå òî÷íîñòè. Íî
ãåíåðàòîð ñèãíàëîâ ÷àñòîòîé 455 êÃö, â êîòî- ó ìåíÿ áûë ïîä ðóêîé êâàðöåâûé ðåçîíàòîð
ðîì èñïîëüçîâàëîñü áû êàê ìîæíî ìåíüøå 4.096 ÌÃö. Çàñòàâèâ åãî ñòàáèëüíî ãåíåðèðî-
êîìïîíåíòîâ. Êðîìå òîãî, êîýôôèöèåíò âàòü íà ÷àñòîòå ïðèìåðíî 4.095 ÌÃö è ðàçäå-
çàïîëíåíèÿ èìïóëüñîâ ãåíåðàòîðà äîëæåí ëèâ ýòó ÷àñòîòó íà äåâÿòü ñ âûõîäíûì êîýô-
áûë ñîñòàâëÿòü 50% èëè áûòü î÷åíü áëèçêèì ôèöèåíòîì çàïîëíåíèÿ 50%, ÿ ïîëó÷èë
ê 50%, ÷òîáû ñâåñòè ê íóëþ èëè ìèíèìèçèðî- ðåçóëüòàò, êîòîðûé èñêàë.
âàòü ñîäåðæàíèå âòîðîé ãàðìîíèêè.

+5V C1 +5V
10nF
IC1B
+5V ¼74HC86 VDD 16 IC2
4 74HC4017

IC1A 1 14 6 14 CP0 Q0 3
13 CP1
¼74HC86 3 5 15 Reset Q1 2
2
R1 Q2 4
7 390W Q3 7

Q4 10
1
Q5 5
Q6
Q7 6
C3 C2 9
100pF XTAL 100pF Q8 11
4.096MHz Q9

8 VSS Cout 12 OUT

Ðèñóíîê 1. Ýòà ñõåìà, â êîòîðîé èñïîëüçóåòñÿ ãåíåðàòîð Ïèðñà íà îñíîâå ëîãè÷åñêîãî ýëåìåíòà
èñêëþ÷àþùåå «ÈËÈ», ôîðìèðóåò ñèãíàë ÷àñòîòîé 455 êÃö ñ êîýôôèöèåíòîì çàïîëíåíèÿ 50%.

76 ÑÕÅÌÛ

 êîíñòðóêöèè, ïîêàçàííîé íà Ðèñóíêå 1, «ëîã. 1» â òå÷åíèå ÷åòûðåõ òàêòîâûõ èìïóëü-
ïîìèìî ðåçîíàòîðà èñïîëüçóþòñÿ äâå èíòåã- ñîâ ïëþñ âðåìåíè ïÿòîãî èìïóëüñà, êîãäà
ðàëüíûå ñõåìû è íåñêîëüêî êîíäåíñàòîðîâ è âõîä íàõîäèòñÿ â ñîñòîÿíèè «ëîã. 1». Êîãäà
ðåçèñòîðîâ. Â íåé ðåàëèçîâàí ãåíåðàòîð ïÿòûé èìïóëüñ ïåðåõîäèò â ñîñòîÿíèå
Ïèðñà ñ àêòèâíûì ýëåìåíòîì íà ìèêðîñõåìå «ëîã. 0», íà âûõîäå óñòàíàâëèâàåòñÿ óðîâåíü
èñêëþ÷àþùåå «ÈËÈ» (IC1). Ëîãè÷åñêèé ýëå- «ëîã. 0», êîòîðûé ñîõðàíÿåòñÿ â òå÷åíèå ñëå-
ìåíò èñêëþ÷àþùåå «ÈËÈ», ðàáîòàþùèé êàê äóþùèõ ÷åòûðåõ èìïóëüñîâ. Òàêèì îáðàçîì,
èíâåðòîð – ýòî íå ñàìûé ðàñïðîñòðàíåííûé âõîäíàÿ ÷àñòîòà äåëèòñÿ íà äåâÿòü, è, åñëè
âåíòèëü, èñïîëüçóåìûé äëÿ ïîäîáíûõ ãåíå- êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ âõîäíûõ èìïóëüñîâ
ðàòîðîâ, íî â ìîåé ñèñòåìå îñòàâàëèñü íåèñ- ðàâåí 50%, òî òàêèì æå îí áóäåò è íà âûõîäå.
ïîëüçîâàííûìè òðè òàêèõ ýëåìåíòà, ïîýòîìó
ÿ ðåøèë ïîïðîáîâàòü. Â ýòîé êîíôèãóðàöèè Åñëè êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ âõîäíûõ
ãåíåðàòîð ðàáîòàë íàäåæíî è òî÷íî. èìïóëüñîâ íå òî÷íî ðàâåí 50%, òî è íà âûõî-
äå îí áóäåò îòëè÷àòüñÿ îò 50%, íî íå òàê ñèëü-
Ðåçîíàòîð èñïîëüçîâàëñÿ ñ äâóìÿ ïàðàë- íî. Âõîäíîé è âûõîäíîé êîýôôèöèåíòû
ëåëüíûìè íàãðóçî÷íûìè êîíäåíñàòîðàìè çàïîëíåíèÿ ñâÿçàíû ôîðìóëîé:
20 ïÔ. Ïðè èñïîëüçîâàíèè êîíäåíñàòîðîâ C2
è C3 åìêîñòüþ 100 ïÔ ÿ ïîëó÷èë ÷àñòîòó DC%OUT = 400 + DC% IN ,
4.0954 ÌÃö. Ýòà ÷àñòîòà, ïîäåëåííàÿ íà 9, 9
äàåò 455.04 êÃö – çíà÷åíèå, êîòîðîå áûëî
äîñòàòî÷íî òî÷íûì äëÿ ìîåé ñõåìû. ãäå DC%OUT è DC%IN – êîýôôèöèåíòû çàïîë-
íåíèÿ âûõîäíûõ è âõîäíûõ èìïóëüñîâ, ñîîò-
Âòîðàÿ ìèêðîñõåìà (IC2) – ýòî ñ÷åò÷èê âåòñòâåííî, âûðàæåííûå â ïðîöåíòàõ îò 0%
Äæîíñîíà 74HC4017, âûõîä ïåðåíîñà êîòî- äî 100%. Òàêèì îáðàçîì, åñëè DC%IN íàõî-
ðîãî (âûâîä 12) ÿ èñïîëüçîâàë â êà÷åñòâå äèòñÿ ìåæäó 0% è 100%, êîýôôèöèåíò
âûõîäà ñõåìû, è êîòîðûé ÿ ñêîíôèãóðèðîâàë çàïîëíåíèÿ âûõîäíûõ èìïóëüñîâ áóäåò
äëÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ ïî ïåðåäíèì ôðîíòàì. ìåæäó 44.44% è 55.56%, ÷òî íå õóæå, ÷åì â
Ïðè íèçêîì ëîãè÷åñêîì óðîâíå íà âõîäå ñëó÷àå, î êîòîðîì ÿ óïîìèíàë âûøå.
Reset (âûâîä 15) âûõîä ïåðåíîñà (âûâîä 12)
èìååò óðîâåíü «ëîã. 1», êîãäà ñîñòîÿíèå ñ÷åò- Îñöèëëîãðàììà, ïîëó÷åííàÿ ïðè èñïûòà-
÷èêà íàõîäèòñÿ â äèàïàçîíå îò íóëÿ äî ÷åòû- íèÿõ ñõåìû, ïðåäñòàâëåíà íà Ðèñóíêå 2. Êàê
ðåõ, è «ëîã. 0», åñëè åãî ñîñòîÿíèå íàõîäèòñÿ ñèãíàë ãåíåðàòîðà 4.0954 ÌÃö (âíèçó), òàê è
ìåæäó ïÿòüþ è äåâÿòüþ. âûõîäíîé ñèãíàë 455.04 êÃö (ââåðõó) èìåþò
êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ 50%.
Âîçìîæíî, âû ïîäóìàëè, ÷òî îäíèì èç
âàðèàíòîâ ðåàëèçàöèè ýòîé ñõåìû áûëî áû Ðèñóíîê 2. Ðåçóëüòàòû èñïûòàíèé ïîêàçû-
ïîäêëþ÷åíèå Q9 (âûâîä 11) ê âõîäó ñáðîñà âàþò, ÷òî êàê âõîäíîé ñèãíàë, òàê è âûõîä-
(Reset). Îäíàêî â ýòîì ñëó÷àå, õîòÿ âûõîäíàÿ íîé ñèãíàë ïîñëå äåëåíèÿ íà äåâÿòü èìåþò
÷àñòîòà è áûëà áû ðàâíà îäíîé äåâÿòîé îò êîýôôèöèåíòû çàïîëíåíèÿ 50%.
4.0954 ÌÃö, êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ íà
âûõîäå ñîñòàâèë áû 55.56% (èëè 44.44% ïðè
èíâåðòèðîâàíèè âûõîäíîãî ñèãíàëà). Ýòî íå
îòâå÷àëî áû òðåáîâàíèÿì óìåíüøåíèÿ èëè
èñêëþ÷åíèÿ âòîðîé ãàðìîíèêè âûõîäíîãî
ñèãíàëà.

 ïîèñêàõ ðåøåíèÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ êîýô-
ôèöèåíòà çàïîëíåíèÿ, áëèçêîãî ê 50%, ÿ äîáà-
âèë ëîãè÷åñêèé ýëåìåíò èñêëþ÷àþùåå «ÈËÈ»
IC1B, ïîäêëþ÷èâ åãî ê âûõîäó Q4 ñ÷åò÷èêà
(âûâîä 10). Ñ òàêèì èçìåíåíèåì ñ÷åò÷èê
òåïåðü áóäåò ñðàáàòûâàòü ïî ïåðåäíèì ôðîí-
òàì âõîäíûõ èìïóëüñîâ ïðè «ëîã. 0» íà âûõî-
äå Q4, è ïî ñïàäàþùèì ôðîíòàì ïðè «ëîã. 1»
íà âûõîäå Q4. Â ðåçóëüòàòå ñõåìà âûäàåò

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 77

+5V C1 +5V

10nF IC1B
¼74HC86
VDD 16 IC2
4 74HC4017

9 14 6 14 CP0 Q0 3
13 CP1 Q1 2
85 15 Reset Q2 4
Q3 7
IN 10 IC1C Q4 10
¼74HC86 Q5 1
7 Q6 5
Q7 6
Q8 9
Q9 11

8 VSS Cout 12 OUT

Ðèñóíîê 3. Äîáàâëåíèå åùå îäíîãî ëîãè÷åñêîãî ýëåìåíòà èñêëþ÷àþùåå «ÈËÈ» ïîçâîëÿåò ñõåìå
îáåñïå÷èâàòü äåëåíèå íà ñåìü ñ âûõîäíûì êîýôôèöèåíòîì çàïîëíåíèÿ 50%.

Èñïîëüçóÿ åùå îäèí ëîãè÷åñêèé ýëåìåíò ß ïðîâåðÿë ýòó ñõåìó ñ ìíîæåñòâîì êâàð-
èñêëþ÷àþùåå «ÈËÈ», ìîæíî ñäåëàòü äåëè- öåâûõ ðåçîíàòîðîâ, è ñî âñåìè îíà ðàáîòàëà
òåëü íà ñåìü, êàê ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 3. ïðàâèëüíî. ÐË
Êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ âûõîäíîãî ñèãíà-
ëà ýòîé ñõåìû òàêæå áóäåò ñîñòàâëÿòü 50%, Ìàòåðèàëû ïî òåìå
åñëè âõîäíîé êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ
ðàâåí 50%. 1. Datasheet Texas Instruments CD74HC4017
2. Datasheet Texas Instruments CD74HC86

78 ÑÕÅÌÛ

Ñðîê ñëóæáû ðåëå ñîñòàâëÿåò
ìèíèìóì 10 ìèëëèîíîâ ïåðåêëþ÷åíèé.
Ïàðàìåòðè÷åñêèé ïîèñê ïî ðåëå TIANBO. Çàêàç îáðàçöîâ.

Ïðåèìóùåñòâà ïðîäóêòîâîé
ëèíåéêè TIANBO ïåðåä
àíàëîãè÷íûìè ïðîèçâîäèòåëÿìè:

Àíòèïðèãàðíîå ïîêðûòèå êîíòàêòîâ:
ñåðåáðîì,çîëîòîì èëè ïëàòèíîé
(â çàâèñèìîñòè îò ñåðèè);
Îòñóòñòâèå äðåáåçãà êîíòàêòîâ;
Âûñîêàÿ âèáðîóñòîé÷èâîñòü
è óäàðîïðî÷íîñòü;
Øèðîêèé âûáîð êîíôèãóðàöèè
êîíòàêòîâ: 1W, 1U,1Z, 1À, 2À, 1Â,2Â, 1Ñ,
2 Ñ ,3 Ñ ,4 Ñ;
Ìàëàÿ ìîùíîñòü îáìîòêè îò 0,15 W;
Ìàëîå ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòîâ;
Óñòîé÷èâîñòü ê ïåðåãðóçêàì;
Áûñòðàÿ ñêîðîñòü ñðàáàòûâàíèÿ íå áîëåå 1 ìñ;
Ñåðèÿ ñîâìåñòèìûõ ñ áîëåå äîðîãèìè ïðîèçâîäèòåëÿìè,
÷òî ïîçâîëÿåò ñíèçèòü ñòîèìîñòü ðåëåéíîé êîììóòàöèè
â êîíå÷íîì èçäåëèè;

AISHI - ýëåêòðîëèòè÷åñêèå êîíäåíñàòîðû.
Áîëåå 12,000,000,000 êîíäåíñàòîðîâ åæåãîäíî

Ïîäáîð ýëåêòðîëèòè÷åñêèõ êîíäåíñàòîðîâ
ïî ïàðàìåòðàì. Çàêàç îáðàçöîâ
â àññîðòèìåíòå:

Ýëåêòðîëèòè÷åñêèå êîíäåíñàòîðû
ðàçíûõ ðàçìåðîâ;
 êîðïóñå äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà;
Âûñîêîíàäåæíûå ýëåêòðîëèòè÷åñêèå
êîíäåíñàòîðû îò 2000 äî 20 000 ÷àñîâ
íàðàáîòêè;
Ñ ãèáêèìè, æåñòêèìè âûâîäàìè
è âèíòîâûì êðåïëåíèåì;
Íåïîëÿðíûå, áèïîëÿðíûå;
Çàâîäñêàÿ ôîðìîâêà âûâîäîâ;
Âûñîêîòåìïåðàòóðíûå ýëåêòðîëèòè÷åñêèå
êîíäåíñàòîðû;
Êîíäåíñàòîðû äëÿ ôîòîâñïûøåê;
Äëÿ ñòðî÷íîé Ò ðàçâåðòêè;
Äëÿ êîíäèöèîíåðîâ;
Äëÿ èíâåðòîðîâ.

Âñåãäà íà ñêëàäå â ã. Ìîñêâå

Èçìåðåíèå

èíäóêòèâíîñòåé è åìêîñòåé

â øèðîêîì äèàïàçîíå çíà÷åíèé

John Fattaruso

EDN

 áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ïðîñòûå ñõåìû, Îäíàêî ÷òîáû îõâàòèòü ñòîëü øèðîêèé
äèàïàçîí, íóæíî ñìèðèòüñÿ ñ íåêîòîðûì
êîòîðûå ìîæíî íàéòè äëÿ èçìåðåíèÿ ðåàê- íåóäîáñòâîì, ïîñêîëüêó íàõîæäåíèå ïàðà-
òèâíûõ êîìïîíåíòîâ, ïðèãîäíû ëèøü äëÿ îãðà- ìåòðà òåñòèðóåìîãî óñòðîéñòâà ïðîèçâîäèòñÿ
íè÷åííîãî äèàïàçîíà íîìèíàëîâ. Çäåñü ïðåä- íàñòðîéêîé ïåðåìåííîãî ðåçèñòîðà è îïðåäå-
ëàãàåòñÿ ñõåìà, ïîñòðîåííàÿ èç íåñêîëüêèõ ëåíèåì ñîîòâåòñòâóþùåãî çíà÷åíèÿ åìêîñòè
íåäîðîãèõ ýëåìåíòîâ, êîòîðàÿ ïîçâîëèò èçìå- èëè èíäóêòèâíîñòè ïî êàëèáðîâî÷íîìó ãðà-
ðÿòü íîìèíàëû êàê êîíäåíñàòîðîâ, òàê è êàòó- ôèêó, à íå ïóòåì ïðÿìîãî ñ÷èòûâàíèÿ.
øåê èíäóêòèâíîñòè â äèàïàçîíå ñåìè ïîðÿä-
êîâ âåëè÷èíû. Ñ åå ïîìîùüþ ìîæíî èçìåðÿòü ×òîáû ïîíÿòü ðàáîòó ñõåìû, íà÷íåì ñ
êîíäåíñàòîðû îò 1 ïÔ äî 10 ìêÔ è èíäóêòèâ- îñíîâ, ïîêàçàííûõ íà Ðèñóíêå 1. Èñòî÷íèê
íîñòè îò 200 íÃí äî 4 Ãí. ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ íà Ðèñóíêå 1à

+5 Â +5 Â

R R LTEST
CTEST ~500W
8.5 Â 8.5 Â
5Â
5Â 1.5 Â

1.5 Â

3.5  7 ìÀ
+ 0 ìÀ
–

0Â

(à) (á)

Ðèñóíîê 1. Îáùàÿ ñõåìà èçìåðåíèÿ êîíäåíñàòîðîâ (à) è êàòóøåê èíäóêòèâíîñòè (á) ñ ïîìîùüþ
ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ ïåðåìåííîé ÷àñòîòû.

80 ÑÕÅÌÛ

ïîäêëþ÷åí ê íèæíåìó êîíòàêòó èçìåðÿåìîãî íþ. Ïîñòîÿííàÿ âðåìåíè ñïàäà, êîíå÷íî æå,
êîíäåíñàòîðà CTEST. Íàïðÿæåíèå íà âåðõíåì ðàâíà ïðîèçâåäåíèþ R·CTEST. Àíàëîãè÷íûì
âûâîäå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïîñëåäîâàòåëü- îáðàçîì íà Ðèñóíêå 1á èñòî÷íèê ïðÿìîóãîëü-
íîñòü èìïóëüñîâ, ïîëîæèòåëüíûõ è îòðèöà- íûõ èìïóëüñîâ òîêà ïèòàåò èçìåðÿåìóþ
òåëüíûõ îòíîñèòåëüíî óðîâíÿ øèíû +5 Â, êàòóøêó èíäóêòèâíîñòè LTEST, âñëåäñòâèå
ýêñïîíåíöèàëüíî ñïàäàþùèõ ê ýòîìó óðîâ- ÷åãî âûøå è íèæå íàïðÿæåíèÿ øèíû +5  ïðî-

D3
1N914
D4
1N914
R7
5.1K
Âíåøíèé
âîëüòìåòð

0.33µ Q2 C2 C3
9Â 2N3904 0.1µ 220µ
R3
+9 Â R2 220 R4
510 Q3 2K
2N3906

IN R6 C D1
5.1K L 1N914
D2
1N914

IC2 GND
78L05

OUT LTEST L1 CTEST 2N3904
5.6µ Q1
R5 150 R1 13 12 L 51
7
0.1µ

C1 11 10 C
10p

+5 Â

5 14 6 98

0.047µ 1 23 4

Äèàïàçîí ×àñòîòà ãåíåðàöèè 5 ÌÃö – 500 kHz IC1 R8 R9 E 220p
1 ÌÃö – 50 kHz 74HC14 510 10K D 2.2n
100 êÃö – 5 êÃö 22n
10 êÃö – 500 Ãö F 0.22µ
2.2µ
1 Ãö – 50 Ãö 22µ
100 Ãö – 5 Ãö

A
B
C
D
E
F

Ïåðåêëþ÷àòåëü B
äèàïàçîíîâ C
A

Ðèñóíîê 2. Ïîëíàÿ ñõåìà èçìåðèòåëÿ C è L. 81

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021

èñõîäÿò òàêèå æå ïåðåõîäíûå ïðîöåññû ñ Âûáðîñû ñ ýêñïîíåíöèàëüíûì ñïàäîì,
ïîñòîÿííîé âðåìåíè ñïàäà, ðàâíîé LTEST/R. çàíèìàþùèå îïðåäåëåííóþ ÷àñòü ïåðèîäà
Îòíîñèòåëüíàÿ äîëÿ âðåìåíè êàæäîãî ïîëó- ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ, áóäóò äàâàòü ñîîò-
ïåðèîäà ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ, â òå÷å- âåòñòâóþùåå âûõîäíîå ïîñòîÿííîå íàïðÿæå-
íèå êîòîðîãî ïðîèñõîäèò ïðîöåññ ýêñïîíåí- íèå, ïðè ýòîì òî÷íàÿ íåëèíåéíàÿ çàâèñè-
öèàëüíîãî ñïàäà, çàâèñèò îò ñîîòíîøåíèÿ ìîñòü ìåæäó êîýôôèöèåíòîì çàïîëíåíèÿ è
ìåæäó ïîñòîÿííîé âðåìåíè è ïåðèîäîì âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì çíà÷åíèÿ íå èìååò.
èìïóëüñîâ. Ïîñêîëüêó òðàíçèñòîðû Q2 è Q3 èñïîëüçóþò-
ñÿ â âûñîêîñêîðîñòíûõ âêëþ÷åíèÿõ ñ îáùèì
Òåïåðü ðàññìîòðèì ïîëíóþ ñõåìó íà êîëëåêòîðîì è îáùåé áàçîé, ñîîòâåòñòâåííî,
Ðèñóíêå 2. Ïðÿìîóãîëüíûå èìïóëüñû ôîðìè- ðåàêöèÿ ýòîé ñõåìû áóäåò áûñòðîé, è èçìåðå-
ðóþòñÿ ïðîñòåéøèì RC-ãåíåðàòîðîì íà òðèã- íèå êîýôôèöèåíòà çàïîëíåíèÿ â ïåðâîì ïðè-
ãåðå Øìèòòà è óñèëèâàþòñÿ ÷åòûðüìÿ ïàðàë- áëèæåíèè íå áóäåò çàâèñåòü îò ÷àñòîòû.
ëåëüíî âêëþ÷åííûìè áóôåðàìè. Ïëàâíîå
èçìåíåíèå ÷àñòîòû âûïîëíÿåòñÿ ïåðåìåí- Íàñòðàèâàÿ ïåðèîä ãåíåðàöèè ðåçèñòîðîì
íûì ðåçèñòîðîì R9, à äèàïàçîí îò A äî F R9 òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû âûõîäíîå íàïðÿæå-
âûáèðàåòñÿ îäíèì èç øåñòè äåêàäíûõ êîí- íèå äîñòèãàëî íåêîòîðîãî ôèêñèðîâàííîãî
äåíñàòîðîâ. R9 äîëæåí èìåòü ëèíåéíóþ çàâè- îïîðíîãî óðîâíÿ, íàïðèìåð, 1.00 Â, âû áóäåòå
ñèìîñòü ñîïðîòèâëåíèÿ îò ïîëîæåíèÿ äâèæ- ïîääåðæèâàòü ôèêñèðîâàííîå ñîîòíîøåíèå
êà è áûòü ïîäêëþ÷åí òàê, ÷òîáû ïðè âðàùå- ìåæäó ïîñòîÿííîé âðåìåíè ýêñïîíåíöèàëü-
íèè ïî ÷àñîâîé ñòðåëêå ïåðèîä êîëåáàíèé íîãî ñïàäà è ïåðèîäîì èìïóëüñîâ. Ïîñêîëüêó
óâåëè÷èâàëñÿ. ïîñòîÿííàÿ âðåìåíè ñïàäà ëèíåéíî çàâèñèò
îò íîìèíàëà èçìåðÿåìîãî ðåàêòèâíîãî êîì-
Âûáîð ìåæäó êîíäåíñàòîðîì è êàòóøêîé ïîíåíòà, èçìåðåííûå çíà÷åíèÿ åìêîñòè èëè
èíäóêòèâíîñòè îñóùåñòâëÿåòñÿ äâóõïîëþñ- èíäóêòèâíîñòè îêàæóòñÿ ëèíåéíûìè îòíîñè-
íûì äâóõïîçèöèîííûì ïåðåêëþ÷àòåëåì.  ñî- òåëüíî ïåðèîäà èìïóëüñîâ ãåíåðàòîðà è, ñëå-
îòâåòñòâèè ñ áàçîâîé ñõåìîé íà Ðèñóíêå 1 äîâàòåëüíî, ëèíåéíûìè îòíîñèòåëüíî óãëà
ëèáî íàïðÿæåíèå íåïîñðåäñòâåííî ñ âûõî- ïîâîðîòà âàëà ïîòåíöèîìåòðà R9. Èñïîëüçóÿ
äîâ IC1 ïîäàåòñÿ íà òåñòèðóåìûé êîíäåíñà- ñîîòâåòñòâóþùóþ ðàçìåòêó êðóãîâîé øêàëû
òîð, ëèáî òîê, ãåíåðèðóåìûé öåïüþ íà òðàí- ïîòåíöèîìåòðà R9 è îòêàëèáðîâàâ ñõåìó ñ
çèñòîðå Q1, ïîäàåòñÿ íà êàòóøêó èíäóêòèâ- ïîìîùüþ íåñêîëüêèõ êîíäåíñàòîðîâ è èíäóê-
íîñòè. Ðåçèñòîð R2 510 Îì âûïîëíÿåò ôóíê- òèâíîñòåé ñ èçâåñòíûìè íîìèíàëàìè, ìîæíî
öèþ ñîïðîòèâëåíèÿ R íà Ðèñóíêå 1 â ðåæèìå ïîñòðîèòü êàëèáðîâî÷íûå ãðàôèêè, êîòîðûå
«L», à â ðåæèìå «C» ýòî ñîïðîòèâëåíèå ôîð- ïîçâîëÿò îïðåäåëèòü ëþáîå çíà÷åíèå íîìè-
ìèðóåòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíûì ñîåäèíåíèåì íàëà òåñòèðóåìîãî êîìïîíåíòà. Íà Ðèñóíêå 3
ðåçèñòîðîâ R5 è R2. (R5 íåîáõîäèì äëÿ òîãî, ïîêàçàíà ðàçìåòêà øêàëû ïîòåíöèîìåòðà R9,
÷òîáû, îãðàíè÷èâàÿ âûáðîñû íàïðÿæåíèÿ íà
áàçå Q2 íà äîñòàòî÷íî íèçêîì óðîâíå, íå 135 150 165
äîïóñêàòü íàñûùåíèÿ òðàíçèñòîðà). Ðåçèñ- 120 180
òîð ñìåùåíèÿ R7 è äèîäû D3, D4 ïîääåðæè- 105 195
âàþò íàïðÿæåíèå áàçû òðàíçèñòîðà Q3 íà
óðîâíå, ïðèìåðíî íà 2VBE íèæå íàïðÿæåíèÿ 90 210
øèíû +5 Â. (VBE – íàïðÿæåíèå áàçà-ýìèòòåð).
Ïðè òàêîì ñìåùåíèè Q2, R3 è Q3 îáðàçóþò 75 225
áëîê âûïðÿìèòåëÿ/ïðåîáðàçîâàòåëÿ íàïðÿ-
æåíèå-òîê ñ íåáîëüøèì íà÷àëüíûì òîêîì, 60 240
êîòîðûé ÷óâñòâèòåëåí òîëüêî ê ïîëîæèòåëü-
íûì âûáðîñàì íàïðÿæåíèÿ íàä óðîâíåì 45 255
øèíû +5 Â, ñîçäàâàåìûì òåñòèðóåìûì êîì-
ïîíåíòîì. Ðåçóëüòèðóþùåå ïàäåíèå íàïðÿ- 30 270
æåíèÿ, ñîçäàâàåìîå èìïóëüñàìè êîëëåêòîð- 15 285
íîãî òîêà òðàíçèñòîðà Q3 íà ðåçèñòîðå R4, 0 300
óñðåäíÿåòñÿ êîíäåíñàòîðàìè C2 è C3 è èçìå-
ðÿåòñÿ âíåøíèì âîëüòìåòðîì. Ðèñóíîê 3. Ïðèìåð ðàçìåòêè øêàëû äëÿ R9.

82 ÑÕÅÌÛ

êîòîðàÿ âêëþ÷åíà òàêæå â ïàêåò çàãðóæàåìûõ íèÿ êîíäåíñàòîðà ðàçîìêíóòûìè, ëèáî
äàííûõ. çàìêíóâ êîíòàêòû, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ ïîä-
êëþ÷åíèÿ êàòóøåê èíäóêòèâíîñòè. Çàòåì ïåðå-
Ïåðåêëþ÷àòåëü äèàïàçîíîâ ãåíåðàòîðà êëþ÷èòå ãåíåðàòîð â äèàïàçîí A è ðåãóëèðóéòå
áóäåò îõâàòûâàòü øåñòü äåêàä, õîòÿ ìèíè- ïåðèîä ïîòåíöèîìåòðîì R9 äî òåõ ïîð, ïîêà
ìàëüíûé ïåðèîä îãðàíè÷åí çàäåðæêîé ðàñ- ïðè îòñóòñòâèè òåñòèðóåìîãî êîìïîíåíòà (òî
ïðîñòðàíåíèÿ â IC1. Ýòî ïîçâîëèò îõâàòèòü åñòü, òîëüêî ñ ýëåìåíòîì ñìåùåíèÿ) íàïðÿ-
âåðõíèå øåñòü ïîðÿäêîâ âåëè÷èí åìêîñòåé æåíèå íå ñòàíåò ðàâíûì 1 Â. Íàêîíåö, âñòàâü-
èëè èíäóêòèâíîñòåé îò ìèíèìàëüíûõ äî ìàê- òå èçìåðÿåìûé êîìïîíåíò â ñõåìó è íàáëþ-
ñèìàëüíûõ çíà÷åíèé äëÿ äèàïàçîíîâ îò A äî äàéòå çà èçìåíåíèåì ïîêàçàíèé âîëüòìåòðà.
F. Âñòàâüòå èçìåðÿåìûé êîìïîíåíò â çàæèìû Íàéäèòå ýòî íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ íà êàëèá-
ñõåìû, óñòàíîâèòå ïðàâèëüíûå ïîëîæåíèÿ ðîâî÷íîì ãðàôèêå, ÷òîáû îïðåäåëèòü ìàëûå
ïåðåêëþ÷àòåëÿ äèàïàçîíîâ è äâèæêà ïåðå- çíà÷åíèÿ íîìèíàëîâ êîìïîíåíòîâ.
ìåííîãî ðåçèñòîðà, ïðè êîòîðûõ âûõîäíîå
íàïðÿæåíèå ðàâíî 1.00 Â, è íàéäèòå çíà÷å- Ïðèìåð ðàçìåòêè øêàëû, íåêîòîðûå
íèå åìêîñòè èëè èíäóêòèâíîñòè íà ãðàôèêå îáðàçöû êàëèáðîâî÷íûõ ãðàôèêîâ, à òàêæå
äëÿ ñîîòâåòñòâóþùåãî äèàïàçîíà. Â äèàïàçî- èñïîëüçóåìûå äëÿ èõ ñîçäàíèÿ ôàéëû äàí-
íå A ìîæíî èçìåðÿòü íàèìåíüøèå çíà÷åíèÿ íûõ è ñêðèïòîâ gnuplot, äîñòóïíû äëÿ ñêà÷è-
îò 10 ïÔ èëè 2 ìêÃí, à â äèàïàçîíå F – ìàêñè- âàíèÿ â ðàçäåëå Çàãðóçêè. Ñ òî÷íîñòüþ äî
ìàëüíûå çíà÷åíèÿ äî 10 ìêÔ èëè 4 Ãí. îøèáêè âíîñèìîé òèïè÷íûì ðàçáðîñîì íîìè-
íàëîâ ðåàêòèâíûõ êîìïîíåíòîâ â ±10% è
×òîáû ðàñøèðèòü äèàïàçîí èçìåðåíèé óñòðàíÿåìîé ïðèìåíåíèåì ìåòîäà íàèìåíü-
ïðèìåðíî äî 1 ïÔ è 200 íÃí, ìîæíî èñïîëüçî- øèõ êâàäðàòîâ, ìîæíî óâèäåòü ëèíåéíóþ
âàòü äîïîëíèòåëüíûé ïðèåì. Ýëåìåíòû ñìå- çàâèñèìîñòü ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèé îò ïîêà-
ùåíèÿ C1 è L1 âñåãäà íåìíîãî óâåëè÷èâàþò çàíèé øêàëû âî âñåõ äèàïàçîíàõ. Âûïîëíåí-
ìèíèìàëüíóþ ïîñòîÿííóþ âðåìåíè â ðåæèìå íàÿ âàìè êàëèáðîâêà, âåðîÿòíî, áóäåò îòëè-
«C» èëè «L», è ñðàâíèâàÿ èçìåíåíèÿ íàïðÿ- ÷àòüñÿ èç-çà èñïîëüçîâàíèÿ äðóãèõ êîìïîíåí-
æåíèÿ, ñ÷èòûâàåìîãî âíåøíèì âîëüòìåòðîì, òîâ, íî ôàéëû äàííûõ ìîæíî ðåäàêòèðîâàòü è
êîãäà ê ýòèì íåáîëüøèì ýëåìåíòàì ñìåùå- ñîçäàâàòü ñîáñòâåííûå ãðàôèêè. ÐË
íèÿ äîáàâëÿåòñÿ òåñòèðóåìîå óñòðîéñòâî,
ìîæíî ïîñòðîèòü äîïîëíèòåëüíûé êàëèáðî- Ññûëêè
âî÷íûé ãðàôèê äëÿ ñàìîãî íèçêîãî äèàïàçîíà
çíà÷åíèé. 1. Äîìàøíÿÿ ñòðàíèöà gnuplot

Ìåòîäèêà èçìåðåíèÿ äëÿ ýòîãî ñàìîãî Ìàòåðèàëû ïî òåìå
íèæíåãî äèàïàçîíà ñîñòîèò â òîì, ÷òîáû ñíà-
÷àëà íå âñòàâëÿòü èçìåðÿåìûé êîìïîíåíò â 1. Datasheet Texas Instruments CD74HC14
ñõåìó, ëèáî îñòàâèâ êîíòàêòû äëÿ ïîäêëþ÷å- 2. Datasheet Texas Instruments LM78L05

Çàãðóçêè

Ôàéëû äàííûõ äëÿ ïîñòðîèòåëÿ ãðàôèêîâ gnuplot

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 83

Íåäîðîãîé
ïðåöèçèîííûé

èñòî÷íèê ïèòàíèÿ

Jim Mclucas

EDN

ÁÁûâàåò ëè âàì èíîãäà íóæåí íåäîðîãîé Ñõåìà ñîçäàíà íà îñíîâå ðåãóëÿòîðà
íàïðÿæåíèÿ LM317L. Äà, ýòî ðåãóëÿòîð ñòà-
òî÷íûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ?  ýòîé ñòàòüå ïðåä- ðîãî òèïà, íî îí âñå åùå àêòèâíî èñïîëüçóåò-
ñòàâëåí ïðåöèçèîííûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ, ñÿ, äåøåâ è ëåãêî äîñòóïåí.  ñõåìå, ïîêàçàí-
çàùèùåííûé îò òåïëîâîé ïåðåãðóçêè è êîðîò- íîé íà Ðèñóíêå 1, â öåïè îáðàòíîé ñâÿçè îò
êîãî çàìûêàíèÿ, êîòîðûé ìîæåò îáåñïå÷è- âûõîäà ìèêðîñõåìû LM317L ê åå âõîäó ðåãó-
âàòü âûõîäíîé òîê 100 ìÀ. Òàêîé èñòî÷íèê ëèðîâêè èñïîëüçóåòñÿ rail-to-rail (ïî âõîäó è
ïèòàíèÿ ïîíàäîáèëñÿ ìíå, è ÿ íà÷àë ñ âûõîäó) îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü. Îïîðíîå
Google, ÷òîáû íàéòè ïîäõîäÿùóþ ñõåìó â íàïðÿæåíèå äëÿ îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ
Èíòåðíåòå. Ïðèåìëåìîãî ðåøåíèÿ ÿ íå ôîðìèðóåòñÿ íåäîðîãîé ìèêðîñõåìîé ïðåöè-
íàøåë, íî ó ìåíÿ ïîÿâèëîñü íåñêîëüêî èäåé, çèîííîãî èñòî÷íèêà îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ
êîòîðûå ïîìîãëè ìíå íà÷àòü ðàáîòó íàä ýòîé LM4040BIZ ñ òî÷íîñòüþ 0.2%.
êîíñòðóêöèåé.

U1
(9 ... 12 Â) LM317L

+9 Â 3 In Out 2 R3 3.3 +5 Â

Adj R4 1M + R7 +9 Â
C2 1µF R5 47k C4 243
R1 C1 1 1%
560 1µF 22µF
R10
1% 10k

C3 1µF R9 1k

D1 R2 2.2k 1 5 +3 + C5
5.1 Â 15µF
5% TLV9051 U2 R6 2.2k 3 21
(SOT-23)
MMBZ5231BLT3G 2 –4 R8 ÀÊ
243
nc U3
1% LM4040BIZ

Âèä ñâåðõó

Âñå ðåçèñòîðû 5% 1/4 Âò, åñëè íå óêàçàíî èíîå
Âñå íåïîëÿðíûå êîíäåíñàòîðû 10% êåðàìè÷åñêèå
Âñå ïîëÿðíûå êîíäåíñàòîðû 10% èëè 20% òàíòàëîâûå

Ðèñóíîê 1. Ýòà ñõåìà èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ ðàçðàáîòàíà íà îñíîâå ðåãóëÿòîðà íàïðÿæåíèÿ LM317L.

84 ÑÕÅÌÛ

Íà âåá-ñàéòå LTspice groups [1] ÿ íàøåë ñîâñåì òî÷íî ñîîòâåòñòâîâàòü óñòðîéñòâó,
SPICE-ìîäåëü ìèêðîñõåìû LM317 è ñìîäå- ïîýòîìó ïðè ñòàáèëèçàöèè ïåòëè îáðàòíîé
ëèðîâàë íåñêîëüêî âàðèàíòîâ ñõåìû, ÷òîáû ñâÿçè ÿ ðåøèë ïåðåñòðàõîâàòüñÿ.
óâèäåòü, ñìîãó ëè ÿ ðåàëèçîâàòü óñòîé÷èâóþ
êîíôèãóðàöèþ. Ïîëó÷åííàÿ êîíôèãóðàöèÿ, Îáðàòèòå âíèìàíèå, ÷òî ôèëüòð R9-C5 íà
ñîãëàñíî ìîäåëèðîâàíèþ â LTspice è SPICE- âûõîäå ìèêðîñõåìû èñòî÷íèêà îïîðíîãî
ìîäåëè, êîíñåðâàòèâíî óñòîé÷èâà ñ çàïàñîì íàïðÿæåíèÿ ìîæåò íå ïîòðåáîâàòüñÿ. Îí
ïî ôàçå îêîëî 70 ãðàäóñîâ. Âêëþ÷åíèå íà ïðåäíàçíà÷åí äëÿ óñòðàíåíèÿ áîëüøåé
âûõîäå LM317L ïîñëåäîâàòåëüíîãî ðåçèñòî- ÷àñòè øóìîâ, ñîçäàâàåìûõ LM4040BIZ.
ðà 3.3 Îì ìîæåò ïîêàçàòüñÿ íåëîãè÷íûì, íî Âïîëíå âîçìîæíî, ÷òî áóäåò äîñòàòî÷íî
îí õîðîøî ïîâûøàåò óñòîé÷èâîñòü ñõåìû, à ñèëüíîé ôèëüòðàöèè, îáåñïå÷èâàåìîé ñõå-
ïîòåðè ìîùíîñòè â ðåçèñòîðå ïðè ìàêñè- ìîé îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ è âûõîäíûì
ìàëüíîì âûõîäíîì òîêå 100 ìÀ ñîñòàâëÿþò êîíäåíñàòîðîì C4.
âñåãî 33 ìÂò.
ß ñîáðàë è ïðîòåñòèðîâàë ýòó ñõåìó, è îíà
Ðèñóíîê 2. Öåïü îáðàòíîé ñâÿçè ïîääåðæèâà- ðàáîòàëà òàê, êàê è îæèäàëîñü.  êà÷åñòâå R7
åò âûõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ñõåìû íà î÷åíü è R8 ÿ èñïîëüçîâàë äâà ñîãëàñîâàííûõ
íèçêîì óðîâíå. ðåçèñòîðà ñ ñîïðîòèâëåíèÿìè 243 Îì, ïðè
ýòîì òî÷íîñòü ñõåìû ñîñòàâèëà 0.2% ïðè
Öåïü îáðàòíîé ñâÿçè ïîääåðæèâàåò âûõîäíîì íàïðÿæåíèè 4.99 Â. È, êàê è ïðåä-
âûõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ñõåìû íà î÷åíü ñêàçûâàëî ìîäåëèðîâàíèå â LTspice, ïåòëÿ
íèçêîì óðîâíå (Ðèñóíîê 2), ïîýòîìó ðåçèñòîð îáðàòíîé ñâÿçè áûëà óñòîé÷èâîé êàê ïðè
3.3 Îì íå ñîçäàåò ïðîáëåì. Êîíäåíñàòîð íàãðóçêå ìåíåå 10 ìÀ, òàê è ïðè ìàêñèìàëü-
âûõîäíîãî ôèëüòðà C4 ñïîñîáñòâóåò óñòîé- íîé íàãðóçêå 100 ìÀ.
÷èâîñòè ïåòëè îáðàòíîé ñâÿçè. Ïåòëÿ ñòà-
áèëüíà ïðè åìêîñòè C4, ðàâíîé 10 ìêÔ, íî Íàèõóäøàÿ òî÷íîñòü âûõîäíîãî íàïðÿæå-
áîëüøåå çíà÷åíèå 22 ìêÔ îáåñïå÷èâàåò ëó÷- íèÿ ñîñòàâëÿåò 1.2%, êîãäà èñïîëüçóþòñÿ
øèé çàïàñ äëÿ íàèõóäøåãî ñëó÷àÿ. Íèçêèå ðåçèñòîðû R7 è R8 ñ äîïóñêîì 1%. Åñëè
ñîïðîòèâëåíèÿ R7 è R8 ïîçâîëÿþò ãàðàíòè- èñïîëüçóåòñÿ ñîãëàñîâàííàÿ ïàðà R7 è R8,
ðîâàííî ïîëó÷èòü ìèíèìàëüíî íåîáõîäèìûé òî÷íîñòü âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ áëèçêà ê
âûõîäíîé òîê, è òàêæå äåëàþò êîíòóð îáðàò- 0.2%. Äëÿ ëó÷øåé òî÷íîñòè ïðè íåêîòîðîì
íîé ñâÿçè áîëåå óñòîé÷èâûì. óâåëè÷åíèè ñòîèìîñòè ìîæíî èñïîëüçîâàòü
âåðñèþ LM4040 ñ ãàðàíòèðîâàííûì îòêëîíå-
Âíóòðåííèå ñõåìû LM317L íåñêîëüêî ðàç- íèåì íå áîëåå 0.1%. Ìîè ðåçóëüòàòû ïîêàçû-
ëè÷àþòñÿ â çàâèñèìîñòè îò ïðîèçâîäèòåëÿ, à âàþò, ÷òî ñõåìà õîðîøî ðàáîòàåò êàê íåäîðî-
òàêæå LTspice-ìîäåëü LM317 ìîæåò íå ãîé òî÷íûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ ñ âûõîäíûì
òîêîì äî 100 ìÀ. ÐË

Ññûëêè

1. LTspice groups.io website

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

1. Datasheet Fairchild LM317L
2. Datasheet Texas Instruments LM4040BIZ-4.1
3. Datasheet Texas Instruments TLV9051
4. Datasheet Vishay MMBZ5231

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 85

Ýëåêòðîííûé ðåãóëèðóåìûé

«òðàíñôîðìàòîð» ïîñòîÿííîãî
è ïåðåìåííîãî òîêà

Ìèõàèë Øóñòîâ, ã. Òîìñê

Ïðèâåäåíà ñõåìà àíàëîãîâîãî óñòðîéñòâà, ïîçâîëÿþùåãî èìèòèðîâàòü ðàáîòó òðàíñ-
ôîðìàòîðà òîêà ñ ïëàâíî ðåãóëèðóåìûì êîýôôèöèåíòîì òðàíñôîðìàöèè. Ýëåêòðîí-
íûé ðåãóëèðóåìûé «òðàíñôîðìàòîð» ñïîñîáåí òðàíñôîðìèðîâàòü âõîäíîé ïîñòîÿí-
íûé èëè ïåðåìåííûé òîê, â òîì ÷èñëå îòíîñèòåëüíî âûñîêîé ÷àñòîòû â âûõîäíîé
ïîñòîÿííûé èëè ïåðåìåííûé òîê.

ÒÒðàíñôîðìàòîðîì, êàê èçâåñòíî, íàçûâà- åíò ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ òðàíñôîðìàòîðà íå
ìîæåò äîñòèãàòü 100%.
þò ýëåêòðè÷åñêèé ïðèáîð, ïîñðåäñòâîì êîòî-
ðîãî ïðåîáðàçóþò ïåðåìåííîå íàïðÿæåíèå Îáû÷íûé òðàíñôîðìàòîð ñïîñîáåí ðàáî-
èëè òîê îäíîãî óðîâíÿ â ïåðåìåííîå íàïðÿ- òàòü òîëüêî íà ïåðåìåííîì òîêå, è åãî êîýô-
æåíèå èëè òîê äðóãîãî óðîâíÿ. Îòíîøåíèå ôèöèåíòîì òðàíñôîðìàöèè óïðàâëÿòü ïëàâ-
íàïðÿæåíèÿ èëè òîêà íà âõîäå òðàíñôîðìà- íî êðàéíå çàòðóäíèòåëüíî.
òîðà ê íàïðÿæåíèþ èëè òîêó íà åãî âûõîäå
íîñèò íàçâàíèå «Êîýôôèöèåíò òðàíñôîðìà- Ýëåêòðîííûé ðåãóëèðóåìûé «òðàíñôîð-
öèè». Â ñîîòâåòñòâèè ñ êîýôôèöèåíòîì ìàòîð», Ðèñóíîê 1, ñïîñîáåí òðàíñôîðìèðî-
òðàíñôîðìàöèè, íàñêîëüêî ïîâûøàåòñÿ (ïî- âàòü âõîäíîé ïîñòîÿííûé èëè ïåðåìåííûé
íèæàåòñÿ) íàïðÿæåíèå íà âûõîäå òðàíñôîð- òîê, â òîì ÷èñëå îòíîñèòåëüíî âûñîêîé ÷àñòî-
ìàòîðà îòíîñèòåëüíî âõîäà, âî ñòîëüêî æå òû, â âûõîäíîé ïîñòîÿííûé èëè ïåðåìåííûé
ðàç ïîíèæàåòñÿ (ïîâûøàåòñÿ) òîê íà âûõîäå òîê ñ ïëàâíî ðåãóëèðóåìûì êîýôôèöèåíòîì
òðàíñôîðìàòîðà. Âî âñåõ ñëó÷àÿõ ñîáëþäà- òðàíñôîðìàöèè, ïðè÷åì êîýôôèöèåíò òðàíñ-
åòñÿ çàêîí ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè: êîýôôèöè- ôîðìàöèè ìîæåò áûòü êàê áîëüøå, òàê è ìåíü-
øå åäèíèöû.

R1

–E +E k=R5/R6 R6=R7=R8=R9 IÂÛÕ=kIÂÕ IÂÛÕ=|–IÂÛÕ|

IÂÕ R5 R8

R2 20ê +E R7 1ê DA1.2
100ê 3+ 4 DA1.1 6– 7
TL084 1ê 5
R3 IÂÛÕ
10ê 1 +
R6
R4 2 – 11 1ê –IÂÛÕ
1ê
–E R9
1ê

Ðèñóíîê 1. Ýëåêòðîííûé ðåãóëèðóåìûé «òðàíñôîðìàòîð».

86 ÑÕÅÌÛ

Ïîëÿðíîñòü è âåëè÷èíà âõîäíîãî òîêà îáðàòíî íàïðàâëåíèþ ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà â
çàäàþòñÿ ïîòåíöèîìåòðîì R1. Êðîìå òîãî, ðåçèñòîðå R6.
ïðè íåèçìåííîé ïîëÿðíîñòè âåëè÷èíó âõîä-
íîãî òîêà ìîæíî ïëàâíî ðåãóëèðîâàòü ïîòåí- Ìàêñèìàëüíûé âûõîäíîé òîê «òðàíñôîð-
öèîìåòðîì R2. Ðåçèñòîð R3 ñëóæèò äëÿ îãðà- ìàòîðà» îãðàíè÷åí íàãðóçî÷íîé ñïîñîáíîñ-
íè÷åíèÿ ìàêñèìàëüíîé âåëè÷èíû âõîäíîãî òüþ îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé, íàïðÿæåíèåì
òîêà. Ðåçèñòîð R4 ñëóæèò äàò÷èêîì òîêà. ïèòàíèÿ, à òàêæå âåëè÷èíîé íàãðóçî÷íûõ
Àêòèâíàÿ ÷àñòü «òðàíñôîðìàòîðà» âûïîëíå- ñîïðîòèâëåíèé. Âåëè÷èíó ýòîãî òîêà ìîæíî
íà íà ìèêðîñõåìå TL084 (DA1.1, DA1.2). Íà- óâåëè÷èòü çà ñ÷åò ïðèìåíåíèÿ òðàíçèñòîðíûõ
ãðóçêàìè îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé ñëóæàò âûõîäíûõ êàñêàäîâ. Êîýôôèöèåíò ïîëåçíîãî
ðåçèñòîðû R6 è R9, ïðè÷åì R6 = R7 = R8 = R9. äåéñòâèÿ «òðàíñôîðìàòîðà», ðàçóìååòñÿ,
Êîýôôèöèåíò òðàíñôîðìàöèè òîêà k ïëàâíî äàëåê îò 100%.
ðåãóëèðóåòñÿ ïîòåíöèîìåòðîì R5 (k = R5/R6;
ïðè R5 = 20 êÎì è R6 = 1 êÎì k = 20). Êîýôôè- Ýëåêòðîííûå ðåãóëèðóåìûå «òðàíñôîðìà-
öèåíò òðàíñôîðìàöèè òîêà k ìîæåò ïðèíè- òîðû» ïîñòîÿííîãî è ïåðåìåííîãî òîêà ìîãóò
ìàòü çíà÷åíèÿ è ìåíüøå åäèíèöû, íàïðèìåð, áûòü èñïîëüçîâàíû â èçìåðèòåëüíîé, óñèëè-
ïðè R5 = 200 Îì è R6 = 1 êÎì k = 0.2. Íàïðàâ- òåëüíîé è ïðåîáðàçîâàòåëüíîé òåõíèêå. ÐË
ëåíèå ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà â ðåçèñòîðå R9
Ìàòåðèàëû ïî òåìå

1. Datasheet Texas Instruments TL084

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 87

Èíñòðóìåíòàëüíûé
óñèëèòåëü ðàáîòàåò

îò îäíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ

Adolpho Garcia

EDN

ÌÌíîãèì ïðèëîæåíèÿì ñ îäíîïîëÿðíûì ñõåìà ôîðìèðîâàíèÿ ñèãíàëà íå îáÿçàòåëü-
íî äîëæíà ðàáîòàòü ó ñàìûõ ãðàíèö äèàïàçî-
ïèòàíèåì íåîáõîäèìû ïðåöèçèîííûå óñèëè- íà âõîäíûõ íàïðÿæåíèé, äëÿ äîñòèæåíèÿ
òåëè, ñïîñîáíûå ðàáîòàòü îò íàïðÿæåíèÿ 5  ìàêñèìàëüíîãî äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà
èëè íèæå. Õîòÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ äîñòóïíî ðàçìàõ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ñõåìû äîë-
ìíîæåñòâî ïðåöèçèîííûõ îïåðàöèîííûõ æåí áûòü êàê ìîæíî áóëüøèì. Ñõåìà íà
óñèëèòåëåé ñ îäíîïîëÿðíûì ïèòàíèåì, äâà Ðèñóíêå 1 îáåñïå÷èâàåò âûñîêóþ òî÷íîñòü
èëè òðè èç êîòîðûõ ìîãóò áûòü âêëþ÷åíû â ïðè ðàáîòå îò èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ 5 Â.
êîíôèãóðàöèè èíñòðóìåíòàëüíîãî óñèëèòåëÿ
(ÈÓ), äëÿ äîñòèæåíèÿ âûñîêèõ óðîâíåé òî÷- Ñóòü çäåñü çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òîáû ïðè-
íîñòè è äîñòîâåðíîñòè òàêèå êîíñòðóêöèè âÿçàòü âõîäû ÈÓ ñ äâóïîëÿðíûì ïèòàíèåì ê
òðåáóþò áîëüøîãî âíèìàíèÿ ê äåòàëÿì. ñòàáèëüíîé ñðåäíåé òî÷êå ïèòàíèÿ, à ïîñëå
Áîëåå òîãî, íà ðûíêå äîñòàòî÷íî è ìèêðîñõåì íåãî âêëþ÷èòü ïðåöèçèîííûé îïåðàöèîííûé
ÈÓ ñ îäíîïîëÿðíûì ïèòàíèåì, îäíàêî èõ óñèëèòåëü ñ îäíîïîëÿðíûì ïèòàíèåì è rail-
õîðîøèå õàðàêòåðèñòèêè ïî ïîñòîÿííîìó è to-rail âûõîäîì. Âî âõîäíîì êàñêàäå ýòîãî
ïåðåìåííîìó òîêó äîñòèãàþòñÿ çà ñ÷åò óõóä- «ñîñòàâíîãî» ÈÓ èñïîëüçóåòñÿ ïðåöèçèîí-
øåíèÿ âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ïðè íèç- íûé ÈÓ LT1167 (IC1), à âûõîäíîé êàñêàä îñíî-
êèõ íàïðÿæåíèÿõ è óâåëè÷åíèÿ ïîòðåáëÿåìî- âàí íà ñäâîåííîì áûñòðîäåéñòâóþùåì îïå-
ãî òîêà. Íàèëó÷øèå õàðàêòåðèñòèêè ïî- ðàöèîííîì óñèëèòåëå (ÎÓ) ñ rail-to-rail âõîäà-
ïðåæíåìó îáåñïå÷èâàþò èíñòðóìåíòàëüíûå ìè è âûõîäîì LT1498 (IC2). Ìèêðîñõåìà
óñèëèòåëè ñ äâóïîëÿðíûì ïèòàíèåì. LT1634 (IC3) – ïðåöèçèîííûé øóíòîâîé èñòî÷-
íèê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ 2.5 Â, îáåñïå÷èâà-
Çàäà÷à äîñòèæåíèÿ âûñîêîé òî÷íîñòè â åò ñòàáèëüíóþ ñðåäíþþ òî÷êó äëÿ 5-âîëü-
ïðèëîæåíèÿõ ñ îäíîïîëÿðíûì ïèòàíèåì òîâîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ. Âûõîä IC3 ïîäêëþ-
ÿâëÿåòñÿ àêòóàëüíîé, ïîñêîëüêó â áîëüøèí- ÷åí ê âõîäó ïîâòîðèòåëÿ íàïðÿæåíèÿ íà ìèê-
ñòâå ñëó÷àåâ âûõîäíûå ñèãíàëû äàò÷èêîâ ðîñõåìå IC2A. Âûõîä ÎÓ IC2A ñëóæèò íèçêîèì-
ïðèâÿçàíû ê ñðåäíåé òî÷êå èñòî÷íèêà ïèòà- ïåäàíñíûì èñòî÷íèêîì äëÿ âûâîäà 5 îïîðíî-
íèÿ èëè îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ ñõåìû. Ïðèìå- ãî íàïðÿæåíèÿ ìèêðîñõåìû IC1, êîòîðûé
ðàìè ìîãóò ñëóæèòü òåíçîäàò÷èêè, äàò÷èêè èìååò âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå 20 êÎì è âõîä-
ñèëû è áàðîìåòðè÷åñêèå äàò÷èêè.  ýòèõ ïðè- íîé òîê äî 50 ìêÀ. Èñòî÷íèê ñ íèçêèì âûõîä-
ëîæåíèÿõ íå òðåáóåòñÿ, ÷òîáû ñõåìà îáðà- íûì èìïåäàíñîì íåîáõîäèì äëÿ îáåñïå÷å-
áîòêè ñèãíàëà ðàáîòàëà âáëèçè øèí ïîëîæè- íèÿ âûñîêîãî êîýôôèöèåíòà ïîäàâëåíèÿ
òåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ èëè çåìëè äàò- ñèíôàçíîãî ñèãíàëà ÈÓ IC1. Êðîìå òîãî,
÷èêà èëè ñõåìû. Äàæå íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî

88 ÑÕÅÌÛ

ÍÅÎÁßÇÀÒÅËÜÍÀß
ÐÅÃÓËÈÐÎÂÊÀ
ÑÌÅÙÅÍÈß ÏÎ

5  ÏÎÑÒÎßÍÍÎÌÓ ÒÎÊÓ

0.1 µF R1 C1
121k 0.24 µF
7 + ÔÈËÜÒÐ
10 µF R2 R3 ØÓÌÎÂ
21k 61.9k 10 Ãö
VIN+ 2_
1 IC1
RG LT1167 6

VIN– 8 + 5
3
4 0.1 µF 8 3 2.5 Â 6
_
+

_+
1 IC2A IC3 IC2B 7
½ LT1498 LT1634-2.5 ½ LT1498
2 VOUT
5 40 ìÂ…4.98 Â
R4 4

16.2k

ÎÁÙÀß ÒÎ×ÊÀ ÁÓÔÅÐÈÇÎÂÀÍÍÎÅ
ÇÀÇÅÌËÅÍÈß
ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ VREF
2.5 Â

Ðèñóíîê 1. Ìèêðîñõåìà èñòî÷íèêà îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ 2.5  îáåñïå÷èâàåò ñòàáèëüíóþ ñðåäíþþ
òî÷êó äëÿ èíñòðóìåíòàëüíîãî óñèëèòåëÿ ñ îäíîïîëÿðíûì ïèòàíèåì.

âûõîäíîé êàñêàä IC2A ìîæåò îòäàâàòü äëÿ ëåíèÿ G ñîñòàâíîãî ÈÓ îáúåäèíÿåò ôîðìóëû
äîïîëíèòåëüíûõ âíåøíèõ öåïåé òîêè íàãðóç- äëÿ óñèëåíèÿ ìèêðîñõåìû IC1 è èíâåðòîðà ñ
êè äî 20 ìÀ, íå âëèÿÿ íà òî÷íîñòü IC3. êîýôôèöèåíòîì óñèëåíèÿ 3:

IC2B – ýòî èíâåðòîð ñ êîýôôèöèåíòîì óñè- G = æççè1+ 49.4 êÎì ÷÷öø ´ æççè R3 ö÷ø÷.
ëåíèÿ, ðàâíûì 3, ðàçìàõ âûõîäíîãî ñèãíàëà RG R4
êîòîðîãî ñîñòàâëÿåò ±2.5 Â (rail-to-rail) ïðè
ðàçìàõå âûõîäíîãî ñèãíàëà IC1 âñåãî ±0.82 Â. Êàê âèäíî èç Ðèñóíêà 1, ïðè âûáîðå
Îñíîâíàÿ ïðè÷èíà âûáîðà èíâåðòèðóþùåé RG =1.5 êÎì êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ ñîñòàâ-
êîíôèãóðàöèè äëÿ âûõîäíîãî êàñêàäà – ñäå- íîé êîíôèãóðàöèè ðàâåí 100. Çíà÷åíèÿ êîýô-
ëàòü âîçìîæíûìè ðåãóëèðîâêè ñìåùåíèÿ ôèöèåíòîâ óñèëåíèÿ, êîòîðûå ìîæíî ïîëó-
ñèñòåìû ïî ïîñòîÿííîìó òîêó. Öåïè ïîä- ÷èòü ïðè èñïîëüçîâàíèè ðåçèñòîðà RG ñ äðó-
ñòðîéêè ìîæíî ïîäêëþ÷àòü ê èíâåðòèðóþùå- ãèìè ñîïðîòèâëåíèÿìè, ïîêàçàíû â Òàáëè-
ìó âõîäó ìèêðîñõåìû IC2B, íå âëèÿÿ íà ñòàòè- öå 1. Õîòÿ â òîì, ÷òîáû âõîäíûå ñèãíàëû
÷åñêîå èëè äèíàìè÷åñêîå ïîâåäåíèå ñõåìû. ñõåìû èìåëè ïîëíûé ðàçìàõ îò ïîëîæèòåëü-
Îäíàêî äèàïàçîí ïîäñòðîéêè äîëæåí áûòü íîé øèíû ïèòàíèÿ äî øèíû çåìëè, íåîáõîäè-
ñäåëàí òàêèì, ÷òîáû îí íå ïðèâîäèë ê ñóæå- ìîñòè íåò, âîçìîæíîñòü ðàáîòû â ñèíôàçíîì
íèþ âûõîäíîãî äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà ðåæèìå ñ øèðîêèì äèàïàçîíîì âõîäíûõ ñèã-
ñõåìû. íàëîâ âñåãäà ïîëåçíà.

Âûñîêàÿ ëèíåéíîñòü óñèëèòåëÿ IC1 ïðè Â ýòîé êîíôèãóðàöèè âõîäíîé êàñêàä IC1
íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 5  îáóñëîâëåíà òåì, ìîæåò áåç ïîòåðè òî÷íîñòè ïðèíèìàòü ñèãíà-
÷òî âõîäíàÿ ÷àñòü ñõåìû ñêîíôèãóðèðîâàíà ëû äî 3.7  (ñèíôàçíàÿ ïëþñ äèôôåðåíöè-
äëÿ ðàáîòû îò äâóõ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ, à àëüíàÿ ñîñòàâëÿþùèå). Ôàêòè÷åñêè, ïðè íèç-
ðàçìàõ åãî âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ î÷åíü ìàë. êèõ êîýôôèöèåíòàõ óñèëåíèÿ äèàïàçîí ñèí-
Ïîñêîëüêó IC3 ñäâèãàåò óðîâåíü âñåé ñõåìû ôàçíûõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèé ñõåìû ñîñòàâ-
âûøå çåìëè, êîíå÷íîå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ëÿåò îò 2.25 äî 3.45 Â. Òàêîé øèðîêèé äèàïà-
ñõåìû èçìåðÿåòñÿ îòíîñèòåëüíî óðîâíÿ 2.5 Â, çîí ñèíôàçíûõ íàïðÿæåíèé îáåñïå÷èâàåò
à íå 0 Â. Âûðàæåíèå äëÿ êîýôôèöèåíòà óñè-

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 89

Òàáëèöà 1. Ñâîäêà ñòàòè÷åñêèõ è äèíàìè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê

Óñèëåíèå ñõåìû RG Íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ*) Ïîëîñà ïðîïóñêàíèÿ Øóìû â ïîëîñå 0.1-10 Ãö*)
(êÃö) (ìê ïèê-ïèê)
(ìêÂ)
2
10 20.5 êÎì 1300 900 0.7
0.4
30 5.36 êÎì 450 850 0.3
0.3
100 1.5 êÎì 160 500

300 487 Îì 100 160

1000 147 Îì 90 40

*) Ïðèâåäåííûå êî âõîäó

äîñòàòî÷íûé çàïàñ ïî äîïóñòèìîìó äèôôå- òàíèÿ 6 Â/ìêñ ãàðàíòèðóþò, ÷òî ìàëîñèãíàëü-
ðåíöèàëüíîìó âõîäíîìó íàïðÿæåíèþ, ÷òîáû íûå õàðàêòåðèñòèêè áóäóò â ïåðâóþ î÷åðåäü
îáåñïå÷èâàòü âûõîäíîé ðàçìàõ ±2.5  îòíî- çàâèñåòü îò ïàðàìåòðîâ IC1. Êîíäåíñàòîð C1
ñèòåëüíî îïîðíîé òî÷êè VREF. Åùå îäèí ñîâåò, ïîëåçåí â íèçêî÷àñòîòíûõ ïðèëîæåíèÿõ (ïðè
êàñàþùèéñÿ ïðèìåíåíèÿ ýòîé ñõåìû: Õîòÿ ïîëîñå ïðîïóñêàíèÿ ñèãíàëà ìåíåå 20 Ãö)
âõîäíûå òîêè ñìåùåíèÿ IC1 ìåíüøå 1 íÀ, äëÿ èñêëþ÷åíèÿ èëè çíà÷èòåëüíîãî îñëàáëå-
âûâîäû äèôôåðåíöèàëüíûõ âõîäîâ ñõåìû íèÿ íàâåäåííûõ øóìîâ. Øóìû òàêæå ìîãóò
äîëæíû èìåòü äëÿ ïîñòîÿííîãî òîêà îáðàò- ïðîíèêàòü â ñõåìó ÷åðåç âõîäíûå êîíòàêòû
íûé ïóòü ê èñòî÷íèêó ïèòàíèÿ. IC1, îñîáåííî åñëè äàò÷èê ðàñïîëîæåí íà
íåêîòîðîì ðàññòîÿíèè îò ñõåìû ôîðìèðîâà-
 Òàáëèöå 1 ïðèâåäåíû ñòàòè÷åñêèå è íèÿ ñèãíàëà. Øóìû ýòîãî òèïà ìîãóò ïðèâî-
äèíàìè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ñîñòàâíîãî äèòü ê îøèáêàì èç-çà ñäâèãà âõîäíîãî íàïðÿ-
ÈÓ. Ïðè âñåõ çíà÷åíèÿõ óñèëåíèÿ íåëèíåé- æåíèÿ ñìåùåíèÿ óñèëèòåëÿ IC1. Ýòîò ýôôåêò
íîñòü îñòàåòñÿ íèæå 0.006%. Áëàãîäàðÿ øèðî- îáû÷íî íàçûâàþò ðàäèî÷àñòîòíûì âûïðÿì-
êîïîëîñíîìó rail-to-rail âûõîäíîìó êàñêàäó ëåíèåì. Åãî ìîæíî ëåãêî óìåíüøèòü, äîáà-
çàâèñèìîñòü ïåðåõîäíîé õàðàêòåðèñòèêè âèâ äèôôåðåíöèàëüíûé ôèëüòð ê âõîäíûì
ñõåìû îò êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ è íàãðóçêè êîíòàêòàì IC1. ÐË
èìååò õîðîøèé âèä. Îáðàòèòå âíèìàíèå, ÷òî
ïðèâåäåííûå â Òàáëèöå 1 ðåçóëüòàòû èçìå- Ìàòåðèàëû ïî òåìå
ðåíèé ïåðåõîäíûõ ïàðàìåòðîâ è ïîëîñû ïðî-
ïóñêàíèÿ äëÿ ñëàáûõ è áîëüøèõ ñèãíàëîâ 1. Datasheet Analog Devices LT1167
ïîëó÷åíû ïðè îòñóòñòâèè êîíäåíñàòîðà C1.
10-ìåãàãåðöîâîå ïðîèçâåäåíèå óñèëåíèÿ íà 2. Datasheet Analog Devices LT1498
ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ ñõåìû è ñêîðîñòü íàðàñ-
3. Datasheet Analog Devices LT1634

90 ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí.Æóðíàë

www.rlocman.ru/magazine

Îôèöèàëüíûå âåðñèè òîëüêî çäåñü: áåç ðåãèñòðàöèè è
íàçîéëèâîé ðåêëàìû, ñ âûñîêîé ñêîðîñòüþ ñêà÷èâàíèÿ.

ÐàäèîËîöìàí.Ôîðóì
www.rlocman.ru/forum

Îáñóæäàéòå ñòàòüè è íîâîñòè, îáùàéòåñü!
Ïðèãëàøàåì ïðîôåññèîíàëîâ.

ÐàäèîËîöìàí.Öåíû
www.rlocman.ru/price

Ïîäáåðèòå îïòèìàëüíîãî ïîñòàâùèêà
ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ, èçìåðèòåëüíîé è ýëåêòðîííîé òåõíèêè.
Öåíû, óñëîâèÿ ïîñòàâêè è äîñòàâêè.

ÐàäèîËîöìàí.Ñîö.Ñåòè

Îáíîâëåíèÿ â ïðèâû÷íîì ôîðìàòå.

vk.com/rlocman
facebook.com/rlocman
ok.ru/rlocman
twitter.com/rlocman

È åùå ìíîãîå äðóãîå íà ïîðòàëå:

ÐàäèîËîöìàí. ...
www.rlocman.ru

Ìèêðîñõåìà 222

– àëüòåðíàòèâà 555.

ØÈÌ-ãåíåðàòîð ñ íåçàâèñèìîé
ðåãóëèðîâêîé ÷àñòîòû

M.A. Shustov

International Journal of Circuits and Electronics

Äàíî îïèñàíèå ìèêðîñõåìû 222 – ãåíåðàòîðà ñ íåçàâèñèìîé ðåãóëèðîâêîé ÷àñòîòû è êîýô-
ôèöèåíòà çàïîëíåíèÿ âûõîäíûõ èìïóëüñîâ. Ìèêðîñõåìà èìååò 6 âûâîäîâ è ñïîñîáíà
âûïîëíÿòü ñâîè ôóíêöèè âñåãî ïðè òð¸õ íàâåñíûõ ýëåìåíòàõ. Ïðèâåäåíû ïðèìåðû âîçìîæ-
íîãî ïðàêòè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ ýòîé ìèêðîñõåìû â àíàëîãîâîé è öèôðîâîé ñõåìîòåõíèêå.

ÂÂ 1971 ã. øâåéöàðñêèé èíæåíåð-ýëåêòðèê DA1 222

è èçîáðåòàòåëü Ãàíñ Ðóäîëüô Êàìåíöèíä 6 +Vcc
(Hans Rudolf Camenzind, 1934–2012) ïî êîí-
òðàêòó ñ êîìïàíèåé Signetics Corporation R1 R2 R3
(ÑØÀ), çàòåì Philips (Íèäåðëàíäû) ðàçðàáî-
òàë óíèâåðñàëüíóþ èíòåãðàëüíóþ ìèêðîñõå- R4 R5 1 Out
ìó-òàéìåð 555 (The IC Time Machine), ïðåä-
íàçíà÷åííóþ äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ îäèíî÷íûõ GND 3 DA1.1 DA1.2 5 ADJ
è ïîâòîðÿþùèõñÿ èìïóëüñîâ. Òàéìåð 555 Cx 2 + +
ñîäåðæèò äâà àíàëîãîâûõ êîìïàðàòîðà, àñèí- – – 4 Out
õðîííûé RS-òðèããåð, ðåçèñòèâíûé äåëèòåëü PWM
íàïðÿæåíèÿ è ðÿä äðóãèõ ýëåìåíòîâ [1, 2].
DA1 222
Ìèêðîñõåìó 555 è å¸ ìíîãî÷èñëåííûå Out
àíàëîãè ïðèìåíÿþò äëÿ ñîçäàíèÿ òàéìåðîâ,
ãåíåðàòîðîâ, óñòðîéñòâ øèðîòíî-èìïóëüñ- 1 6 +Vcc
íîãî ðåãóëèðîâàíèÿ, ìîäóëÿòîðîâ, ïîðîãî-
âûõ óñòðîéñòâ, ðåëå âðåìåíè, â ïðåîáðàçîâà- Cx 2 5 ADJ
òåëÿõ íàïðÿæåíèÿ, ñèñòåìàõ àâòîìàòè÷åñêî- GND 3 Out
ãî ðåãóëèðîâàíèÿ è ò.ä.
4
×åðåç ïîëâåêà ñ ìîìåíòà ñîçäàíèÿ ìèê- PWM
ðîñõåìû 555 àâòîðîì íàñòîÿùåé ñòàòüè
áûëà ïðåäëîæåíà å¸ àëüòåðíàòèâà – ìèêðî- Out DA1 222 +Vcc
ñõåìà 222, îñíîâíîå íàçíà÷åíèå êîòîðîé – 16
R1 25 R2 Êîýôô.
×àñòîòà 34 çàïîëí.
Out 0…100%
C1 PWM

Ðèñóíîê 1. Âíóòðåííÿÿ ñòðóêòóðà ìèêðîñõå-
ìû 222 è ïðîñòåéøàÿ ñõåìà ØÈÌ-ãåíåðàòîðà
ñ íåçàâèñèìûì ðåãóëèðîâàíèåì ÷àñòîòû.

92 ÑÕÅÌÛ

ãåíåðàöèÿ øèðîòíî-èìïóëüñíî ìîäóëèðî- R1 R2 Uâûõ
âàííîãî (ØÈÌ) ñèãíàëà ñ íåçàâèñèìîé ðåãó-
ëèðîâêîé ÷àñòîòû. ×àñòîòà +Vcc
R3
Îòìåòèì, ÷òî ðåøåíèå ïîäîáíîé çàäà÷è DA1 222 6
ïðè ïîìîùè ìèêðîñõåìû 555 íàïðÿìóþ R4
íåâîçìîæíî. VCC 1 R5
OUT 0.33…0.6Vcc
 îòëè÷èå îò ìèêðîñõåìû 555 ìèêðîñõåìà
222 âûïîëíåíà ïî áîëåå ïðîñòîé ñõåìå (Ðè- 2 OUT 4 Out
ñóíîê 1): îíà ñîäåðæèò âäâîå ìåíüøå äåòà- Cx PWM PWM
ëåé – â òîì ÷èñëå âñåãî äâà êîìïàðàòîðà è
5 ðåçèñòîðîâ, âûïîëíÿÿ ïðàêòè÷åñêè âñå òå C1 ADJ 5
æå ôóíêöèè, ÷òî è å¸ ïðåäøåñòâåííèöà.
GND Êîýôô.
Áîëüøèì ïðåèìóùåñòâîì ìèêðîñõåìû
222 ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî îíà èìååò òîëüêî 6 âûâî- 3 çàïîëíåíèÿ
äîâ (Ðèñóíîê 1) è ìîæåò ïîìåñòèòüñÿ â êîðïóñ 0…100%
òèïà DIP6 (ó ìèêðîñõåìû 555 8 âûâîäîâ), à
óñòàíàâëèâàòüñÿ â ïàíåëüêó DIP8. Â êîðïóñå Out DA1 222 +Vcc
DIP14 ïîìåñòÿòñÿ òðè ïîëíîöåííûõ ýëåìåí- R1 R2 16 R3
òà ìèêðîñõåìû 222 èëè äâà ýëåìåíòà ìèêðî- 10ê
ñõåìû 555 (ìèêðîñõåìà 556). 200ê 20ê R4
25 5.1ê
Âíóòðåííåå ñòðîåíèå ìèêðîñõåìû 222 C1
ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 1. Âûâîä 1 ìèêðîñõåìû 3í Out R5
– âûõîä ñèãíàëà ïðÿìîóãîëüíîé ôîðìû 10ê
(OUT); âûâîä 2 – âõîä, ê êîòîðîìó ïîäêëþ÷à- 34
åòñÿ âðåìÿçàäàþùèé êîíäåíñàòîð (Cx);
âûâîä 3 – îáùèé ïðîâîä (GND); âûâîä 4 – PWM
âûõîä ØÈÌ-ñèãíàëà (OUT PWM); âûâîä 5 – 1.05…10.5 êÃö
óïðàâëåíèå øèðèíîé âûõîäíîãî ñèãíàëà
(ADJ) è âûâîä 6 – íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ (Vcc). Ðèñóíîê 2. ØÈÌ-ãåíåðàòîð ñ íåçàâèñèìûì
ðåãóëèðîâàíèåì ÷àñòîòû.
Ïðîñòåéøàÿ ñõåìà ØÈÌ-ãåíåðàòîðà ñ
íåçàâèñèìîé ðåãóëèðîâêîé ÷àñòîòû (Ðèñó- ØÈÌ-ãåíåðàòîð ñ íåçàâèñèìîé ðåãóëè-
íîê 1) ñîäåðæèò âñåãî 3 íàâåñíûõ ýëåìåíòà. ðîâêîé ÷àñòîòû (Ðèñóíîê 2) ïðåäñòàâëåí â
Ýòî âðåìÿçàäàþùèå êîíäåíñàòîð C1 è äâóõ âàðèàíòàõ îáîçíà÷åíèÿ ìèêðîñõåìû
ïîòåíöèîìåòð R1 (ðåãóëèðîâêà ÷àñòîòû), à 222.  îòëè÷èå îò ïðåäûäóùåé ñõåìû (Ðèñó-
òàêæå ïîòåíöèîìåòð R2, ðåãóëèðóþùèé êîýô- íîê 1) ãåíåðàòîð ñîäåðæèò äîïîëíèòåëüíûå
ôèöèåíò çàïîëíåíèÿ èìïóëüñîâ (ÊÇÈ) îò 0 äî ýëåìåíòû – ðåçèñòîð R2, îãðàíè÷èâàþùèé
100%. Ïîëîæèòåëüíûì ñâîéñòâîì ìèêðîñõå- âåðõíþþ ÷àñòîòó ãåíåðàöèè, à òàêæå ðåçèñòî-
ìû 222 ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî ïðè èçìåíåíèè ðû R3 è R4, îáåñïå÷èâàþùèå èçìåíåíèå
íàïðÿæåíèÿ èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ ÊÇÈ âûõîä- íàïðÿæåíèÿ íà âõîäå ADJ ìèêðîñõåìû â ïðå-
íîãî ñèãíàëà è åãî ÷àñòîòà íå èçìåíÿþòñÿ. äåëàõ îò 0.33 äî 0.6 îò íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ
Vcc ïðè ðåãóëèðîâêå ïîòåíöèîìåòðà R5 (ðå-
Ðàññìîòðèì îñíîâíûå ðàçíîâèäíîñòè ãóëèðîâêà ÊÇÈ îò 0 äî 100%). Èìåííî â òàêèõ
ñõåì, â êîòîðûõ ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà ïðåäåëàõ èçìåíÿåòñÿ ïî ïèëîîáðàçíîìó çàêî-
ìèêðîñõåìà 222. Â òåñòîâîé ìîäåëè ìèêðî- íó íàïðÿæåíèå íà êîíäåíñàòîðå C1. Ñ âûõî-
ñõåìû 222 (ïðîãðàììíûé ïàêåò NI Multisim) äà OUT è OUT PWM ñíèìàþòñÿ ñèãíàëû ïðÿ-
èñïîëüçîâàí êîìïàðàòîð LM339 è 5 ðåçèñòî- ìîóãîëüíîé ôîðìû àìïëèòóäîé 0.8Vcc è
ðîâ íîìèíàëîì ïî 10 êÎì. Ïèòàíèå óñòðîéñòâ
ïðîèçâîäèòñÿ îò èñòî÷íèêà íàïðÿæåíèåì » Vcc, ñîîòâåòñòâåííî.
12 Â, õîòÿ ñàìà ìîäåëü ìèêðîñõåìû ðàáîòî-
ñïîñîáíà â äèàïàçîíå ïèòàþùèõ íàïðÿæåíèé ×àñòîòó ãåíåðàöèè ìîæíî ðåãóëèðîâàòü
îò 2 äî 36 Â (äëÿ ìèêðîñõåìû 555 äèàïàçîí ïîòåíöèîìåòðîì R1 â ïðåäåëàõ îò 1.05 äî
ïèòàþùèõ íàïðÿæåíèé îò 4.5 äî 18 Â). 10.5 êÃö.

Ãåíåðàòîð èìïóëüñîâ (Ðèñóíîê 3) äëÿ
ðàçðÿäà êîíäåíñàòîðà C1 èñïîëüçóåò âíåø-
íèé òðàíçèñòîð VT1 BC557. Äëÿ ýòîãî ñ âûâî-
äà 1 ìèêðîñõåìû 222 ñíèìàåòñÿ èìïóëüñíûé
ñèãíàë ñ ÊÇÈ, áëèçêèì ê 99%, è ÷åðåç ðåçèñ-
òîð R3 ïîäà¸òñÿ íà áàçó òðàíçèñòîðà VT1.
Ñ âûâîäà 4 ñíèìàåòñÿ ØÈÌ-ñèãíàë ÷àñòîòîé
îò 0.7 äî 4.1 êÃö (ðåãóëèðîâêà ïîòåíöèîìåò-
ðîì R1) ñ âîçìîæíîñòüþ ðåãóëèðîâàíèÿ
ïîòåíöèîìåòðîì R6 ÊÇÈ îò 0 äî 100%.

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 93

R1 +Vcc Ìíîãîêàíàëüíûé ØÈÌ-ðåãóëÿòîð (Ðè-
ñóíîê 5) ïðè èñïîëüçîâàíèè n ìèêðîñõåì 222
1Ì R3 DA1 222 R4 ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü n ðàçäåëüíî ðåãóëèðóå-
100ê 9.1ê ìûõ ØÈÌ êàíàëîâ óïðàâëåíèÿ. Â ïðèìåðå
R2 16 (Ðèñóíîê 5) ïîêàçàíû ëèøü òðè êàíàëà. Ïðè
200ê 25 Uâûõ íåîáõîäèìîñòè ÷àñòîòó ãåíåðàöèè ìîæíî
34 PWM ïëàâíî èëè ñòóïåí÷àòî ðåãóëèðîâàòü çà ñ÷¸ò
C1 R5 öåïè R1C1.
2í 3.3ê

VT1 R6
BC557 10ê

Ðèñóíîê 3. Ãåíåðàòîð èìïóëüñîâ.

VT1, VT2 BC558 Uâûõ +Vcc

Ãåíåðàòîð èìïóëüñîâ íà äâà âûõîäà ñ DA1 222 R4
ðàçäåëüíî ðåãóëèðóåìûìè êîýôôèöèåí- 10ê
òàìè çàïîëíåíèÿ èìïóëüñîâ (Ðèñóíîê 4) 16
îáëàäàåò óíèêàëüíîé îñîáåííîñòüþ. Ñ âûâî- R5
äà 1 ìèêðîñõåìû ìîæíî ñíèìàòü ØÈÌ- 2 5 5.1ê
ñèãíàë, ðåãóëèðîâêà ÊÇÈ êîòîðîãî ïðîèçâî-
äèòñÿ ïîòåíöèîìåòðîì R4; ñ âûâîäà 4 – R1 R2 3 Uâûõ R6
ØÈÌ-ñèãíàë òîé æå ÷àñòîòû ñ ðåãóëèðîâêîé 20ê 10ê 10ê
ÊÇÈ ïîòåíöèîìåòðîì R5. Ê íåäîñòàòêàì 4
óñòðîéñòâà ñòîèò îòíåñòè òî, ÷òî ïðè ðåãóëè- R3 Uâûõ
ðîâêå ïîòåíöèîìåòðà R4 ÷àñòîòà ãåíåðàöèè 100ê PWM
èçìåíÿåòñÿ â ïðåäåëàõ îò 2 äî 3 êÃö. 0…100%

C1
20í

Ðèñóíîê 6. Ãåíåðàòîð ïèëîîáðàçíûõ è ïðÿìî-
óãîëüíûõ èìïóëüñîâ.

VD1, VD2 Uâûõ1 PWM +Vcc Ãåíåðàòîð ïèëîîáðàçíûõ è ïðÿìîó-
DA1 222 R2 ãîëüíûõ èìïóëüñîâ (Ðèñóíîê 6) ñîäåðæèò
1N4148 R1 10ê òîêîâîå çåðêàëî íà òðàíçèñòîðàõ VT1 è VT2
16 BC558 â çàðÿäíîé öåïè âðåìÿçàäàþùåãî
20ê 25 Uâûõ2 R3 êîíäåíñàòîðà C1. Ãåíåðàòîð (âûâîä 2) ïîçâî-
34 PWM 5.1ê ëÿåò ïîëó÷èòü ëèíåéíî íàðàñòàþùèé âî âðå-
R4 ìåíè ñèãíàë, êîòîðûé ðåçêî îáðûâàåòñÿ â
R5 êîíöå öèêëà. Ñ âûâîäà 1 ñíèìàåòñÿ ñèãíàë
200ê 10ê ïðÿìîóãîëüíîé ôîðìû ñ ÊÇÈ, áëèçêèì ê 50%.
Ñ âûõîäà 4 – ØÈÌ-ñèãíàë ñ âîçìîæíîñòüþ
C1 ïëàâíîãî ðåãóëèðîâàíèÿ ÊÇÈ îò 0 äî 100%.
2í ×àñòîòà ãåíåðàòîðà ðåãóëèðóåòñÿ ïîòåíöèî-
ìåòðîì R3 îò 880 äî 2100 Ãö.
Ðèñóíîê 4. Ãåíåðàòîð èìïóëüñîâ íà äâà âûõî-
äà ñ ðàçäåëüíî ðåãóëèðóåìûìè êîýôôèöèåí- Ãåíåðàòîð ñèíóñîèäàëüíûõ êîëåáàíèé
òàìè çàïîëíåíèÿ èìïóëüñîâ. (Ðèñóíîê 7) âûïîëíåí ñ èñïîëüçîâàíèåì äâîé-
íîãî Ò-ìîñòà íà êîíäåíñàòîðàõ C1–C3 è
+Vcc

DA1 222 R2 +Vcc
R1 5.1ê
R3
16 DA1 222 1ê

1Ì 16
25
25 34 R1
10ê
C1 Uâûõ1 R3 R4 R5 C1 C2
1í R2
34 10ê 10ê 10ê
Uâûõ 10ê
PWM
0…100% 1060 Ãö
DA2 222 VT1
2N7000
16 R6
25 4.2ê
34
Uâûõ2 1í 1í
DA3 222 PWM R4
R5 75ê
0…100% 150ê
R6
16
150ê
25 C3
2í
Uâûõ3

34

PWM
0…100%

Ðèñóíîê 5. Ìíîãîêàíàëüíûé ØÈÌ-ðåãóëÿòîð. Ðèñóíîê 7. Ãåíåðàòîð ñèíóñîèäàëüíûõ
êîëåáàíèé.

94 ÑÕÅÌÛ

Uâûõ DA1 222 +Vcc Uâûõ DA1 222 R1 +Vcc
500 Ãö 500 Ãö 10ê
16 R1 16 R3
R3 10ê R1 R7 20ê
C175ê 75ê 25 3Ì R2
10í R2 C1 Uâûõ 10ê Uâûõ
25 10ê 10í VT1
C4 BC547
Uâûõ 34 33í HL1
ÑÈÍÈÉ
34

R5 R6

R4 R5

C275ê C375ê 75ê 75ê
10í 10í
C2 C3
10í 10í

Ðèñóíîê 8. Ãåíåðàòîð ñèíóñîèäàëüíûõ êîëå- Ðèñóíîê 9. Ôóíêöèîíàëüíûé ãåíåðàòîð.
áàíèé ñ ôàçîñäâèãàþùåé öåïî÷êîé.

ðåçèñòîðàõ R4–R6. Ñ âûâîäà 4 ìèêðîñõåìû êîëè÷åñòâå ìèêðîñõåì 222 (3, 5, 7 …). Ñ âûõî-
222 ñíèìàåòñÿ ñèãíàë ñèíóñîèäàëüíîé ôîðìû äîâ ãåíåðàòîðà ìîæíî ñíèìàòü ñîîòâåòñòâó-
÷àñòîòîé 1060 Ãö è àìïëèòóäîé 5.3 Â, êîýôôè- þùåå êîëè÷åñòâî ôàç.  ÷àñòíîñòè, ïðè íàëè-
öèåíò íåëèíåéíûõ èñêàæåíèé (ÊÍÈ) 0.1%. ÷èè òð¸õ ìèêðîñõåì – òð¸õôàçíûé ñèãíàë ñ
ïåðåêðûòèåì ôàç âî âðåìåíè. ×àñòîòà ãåíå-
Ãåíåðàòîð (Ðèñóíîê 8) èìååò ôàçîñäâèãà- ðàòîðà F[êÃö] = 0.33/(R[Îì]C[Ô]) îïðåäåëÿåòñÿ
þùóþ öåïî÷êó R3–R5, C1–C3. Ñ âûâîäà 2 RC-ïîñòîÿííûìè âðåìÿçàäàþùèõ öåïî÷åê,
ñíèìàåòñÿ ñèãíàë ñèíóñîèäàëüíîé ôîðìû ãäå R = R1 = R2 = R6, C = C1 = C2 = C3. Äëÿ óêà-
÷àñòîòîé 500 Ãö àìïëèòóäîé 270 ìÂ, ÊÍÈ çàííûõ íà ñõåìå íîìèíàëîâ F = 400 Ãö. Ôàçî-
ìåíåå 4%. Ñ âûâîäà 4 îäíîâðåìåííî ìîæíî âûé ñäâèã ðåãóëèðóåòñÿ ïîòåíöèîìåòðîì R5.
ñíèìàòü ñèãíàëû ïðÿìîóãîëüíîé ôîðìû.
Ãåíåðàòîð êà÷àþùåéñÿ ÷àñòîòû (Ðèñó-
Ôóíêöèîíàëüíûé ãåíåðàòîð (Ðèñóíîê 9) íîê 11) âêëþ÷àåò â ñåáÿ äâà ãåíåðàòîðà íà
ÿâëÿåòñÿ ðàçâèòèåì ñõåìû ãåíåðàòîðà ñèíó- ìèêðîñõåìàõ DA1 è DA2 222. Ïåðâûé èç ãåíå-
ñîèäàëüíûõ êîëåáàíèé (Ðèñóíîê 8). Ñèãíàë ðàòîðîâ âûðàáàòûâàåò ïðÿìîóãîëüíûå èì-
òðåóãîëüíîé ôîðìû ôîðìèðóåòñÿ ïðè ïîìî- ïóëüñû ñ ÊÇÈ, áëèçêèì ê 98%. Ñ âûâîäà 2 ìèê-
ùè öåïî÷êè R7C4: ðåçèñòîð R7 ñëóæèò ãåíå- ðîñõåìû DA1 222 óïðàâëÿþùèé ñèãíàë ïèëî-
ðàòîðîì ñòàáèëüíîãî òîêà. Â ñîñòàâ ôîðìè- îáðàçíîé ôîðìû, ñîîòâåòñòâóþùèé ôîðìå
ðîâàòåëÿ òðåóãîëüíîãî ñèãíàëà òàêæå âõîäÿò êðèâîé çàðÿäà/ðàçðÿäà âî âðåìåíè êîíäåíñà-
òðàíçèñòîð VT1 BC547 è ñâåòîäèîä ãîëóáîãî òîðà C1, ïîñòóïàåò íà óïðàâëÿþùèé âõîä
ñâå÷åíèÿ HL1 (ìîæåò áûòü çàìåí¸í íèçêî- (âûâîä 2) ìèêðîñõåìû DA2 222. Ñ âûõîäà
âîëüòíûì ñòàáèëèòðîíîì). Ñ êîëëåêòîðà ìèêðîñõåìû DA2 ñíèìàåòñÿ ñèãíàë, ïåðèîäè-
òðàíçèñòîðà VT1 ñíèìàåòñÿ ñèãíàë òðåóãîëü- ÷åñêè èçìåíÿþùåéñÿ ïî ÷àñòîòå.
íîé ôîðìû àìïëèòóäîé 1 Â.
Ðåãóëÿòîð øèðèíû âíåøíåãî ñèãíàëà
Êîëüöåâîé ãåíåðàòîð èìïóëüñîâ (Ðèñó- (Ðèñóíêè 12 è 13) ïîçâîëÿåò ïðåîáðàçîâàòü
íîê 10) ìîæåò áûòü âûïîëíåí íà íå÷¸òíîì

Uâûõ1 Uâûõ2 Uâûõ3 +Vcc
DA1 222 DA2 222 DA3 222
R3
16 16 16 10ê

25 25 25 R4
5.1ê
3 4 R1 34 R2 3 4
100ê 100ê R5
C1 C2 C3 10ê
8.2í 8.2í 8.2í

R6

100ê

Ðèñóíîê 10. Êîëüöåâîé ãåíåðàòîð èìïóëüñîâ.

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 95

VD1–VD3 1N4148 DA1 222 +Vcc

R1 16 R3
51ê R2 25 10ê
34
5.1ê R5 DA2 222 R4
R7 300ê 5.1ê
C1 100ê 16
100í C2 25 R6
2í 34 10ê

Uâûõ

Ðèñóíîê 11. Ãåíåðàòîð êà÷àþùåéñÿ ÷àñòîòû.

âõîäíîé ñèãíàë ïðÿìîóãîëüíîé ôîðìû â Äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ ñèãíàëîâ èíûõ ÷àñ-
âûõîäíîé ñèãíàë òîé æå ôîðìû ñ ÊÇÈ îò 0 äî òîò íåîáõîäèìà êîððåêöèÿ RC-ýëåìåíòîâ
100%. âõîäíûõ öåïåé ïðåîáðàçîâàòåëåé.

Ðåãóëÿòîð (Ðèñóíîê 12) ïðåîáðàçóåò âõîä- Ïðåîáðàçîâàòåëü ñèíóñîèäàëüíîãî
íîé ñèãíàë ïðÿìîóãîëüíîé ôîðìû ÷àñòîòîé ñèãíàëà â ØÈÌ (Ðèñóíîê 14). Íà âõîä óñòðîé-
10 êÃö ñ ÊÇÈ 50% â âûõîäíîé ñ ÊÇÈ 0…100%, ñòâà ïîäà¸òñÿ ñèãíàë ñèíóñîèäàëüíîé ôîðìû
ðåãóëèðóåìûì ïîòåíöèîìåòðîì R5. íàïðÿæåíèåì ñâûøå 2 Â; ñ âûâîäà 1 ìèêðî-
ñõåìû DA1 222 ñíèìàåòñÿ ñèãíàë ïðÿìîóãîëü-
+Vcc íîé ôîðìû ñ ÊÇÈ ïîðÿäêà 50%, à ñ âûõîäà 4 –
ØÈÌ-ñèãíàë ñ ÊÇÈ îò 0 äî 100%. Ðåãóëèðîâêà
DA1 222 îñóùåñòâëÿåòñÿ ïîòåíöèîìåòðîì R2.

R1 6 R3
10ê
20ê 1

Uâõ R2 25

10 êÃö 2ê 3 Uâûõ R4 Uâûõ DA1 222 +Vcc
12 Â 5.1ê Uâõ R1 50%
50% C1 4 16 R2
39í PWM 10ê
0…100% 25

R5 sin 3.9ê Uâûõ
20ê
34
C1
10í PWM
0…100%
Ðèñóíîê 12. Ðåãóëÿòîð øèðèíû âíåøíåãî
ñèãíàëà. Ðèñóíîê 14. Ïðåîáðàçîâàòåëü ñèíóñîèäàëü-
íîãî ñèãíàëà â ØÈÌ.

Ðåãóëÿòîð (Ðèñóíîê 13) ñïîñîáåí ïðåîáðà- Ïðåîáðàçîâàòåëü àíàëîãîâûõ ñèãíà-
çîâàòü âõîäíîé ñèãíàë ïðÿìîóãîëüíîé ëîâ â ØÈÌ-ñèãíàëû ïðÿìîóãîëüíîé
ôîðìû ÷àñòîòîé 10 êÃö ñ ÊÇÈ 1…99% â ôîðìû (Ðèñóíîê 15) ïîçâîëÿåò ïðåîáðàçî-
âûõîäíîé ñ ÊÇÈ 0…100%, ðåãóëèðóåìûì âàòü âõîäíîé ñèãíàë, íàïðèìåð, ñèíóñîè-
ïîòåíöèîìåòðîì R4. äàëüíîé èëè òðåóãîëüíîé ôîðìû â âûõîäíîé
ØÈÌ-ñèãíàë ïðÿìîóãîëüíîé ôîðìû.
DA1 222 +Vcc
Uâõ C1 R1 DA1 222
20ê VD1 16 R3
3í 10ê Uâõ 1 6 +Vcc
10 êÃö 1N4148 25
>8Â R4 25 R1
1…99% R2 Uâûõ 10ê 20ê
4.3ê
34
Uâûõ
PWM
0…100%

34 PWM

Ðèñóíîê 13. Ïðåîáðàçîâàòåëü âõîäíîãî ñèã- 0…100%
íàëà ïðÿìîóãîëüíîé ôîðìû ÷àñòîòîé 10 êÃö ñ
ÊÇÈ 1… 99% â âûõîäíîé ñèãíàë òîé æå ôîðìû Ðèñóíîê 15. Ïðåîáðàçîâàòåëü àíàëîãîâûõ ñèã-
ñ ÊÇÈ 0 … 100%. íàëîâ â ØÈÌ-ñèãíàëû ïðÿìîóãîëüíîé ôîðìû.

86 ÑÕÅÌÛ

Âîññòàíîâèòåëü öèôðîâûõ ñèãíàëîâ Ýëåìåíò 2È-ÍÅ (Ðèñóíîê 20) âûïîëíåí íà
(Ðèñóíîê 16) ïðåäíàçíà÷åí äëÿ î÷èñòêè çàøóì- ìèêðîñõåìå 222 è òðàíçèñòîðå VT1.
ë¸ííûõ èëè âîññòàíîâëåíèÿ ôîðìû èñêàæ¸í-
íûõ èëè îñëàáëåííûõ öèôðîâûõ ñèãíàëîâ. DA1 222

+Vcc 16 +Vcc
R1
VD1, VD2 DA1 222 R2 X1 2 5 510
1N4148 15ê 3
16 Y VT1
Uâõ R1 25 2N7000
34 4
3ê Y
Uâûõ R3 X2
10ê
R2
R4 100ê
3.3ê

Ðèñóíîê 16. Âîññòàíîâèòåëü öèôðîâîãî X1 X2 Y
ñèãíàëà.
00 1 X1 &
01 1 X2
10 1
Ýëåìåíò ÍÅ (èíâåðòîð) (Ðèñóíêè 17 è 18). 11 0
Ìèêðîñõåìó 222 ìîæíî ñ óñïåõîì èñïîëüçî-
âàòü â êà÷åñòâå ýëåìåíòîâ öèôðîâîé òåõíè- Ðèñóíîê 20. Ýëåìåíò 2È-ÍÅ.
êè, â ÷àñòíîñòè, íà Ðèñóíêå 17 ïîêàçàíà âîç-
ìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ ìèêðîñõåì 222 â Èìïëèêàòîð (Ðèñóíîê 21) – ëîãè÷åñêèé
êà÷åñòâå ýëåìåíòà ÍÅ (èíâåðòîðà). ýëåìåíò, èìåþùèé äâà âõîäà, îäèí èç êîòî-
ðûõ èìååò ïðèîðèòåò íàä äðóãèì. Íà âûõîäå
Âàðèàíò ýëåìåíòà ÍÅ ïîêàçàí íà Ðèñóíêå 18. èìïëèêàòîðà óñòàíàâëèâàåòñÿ óðîâåíü
«ëîã. 0» òîëüêî â òîì ñëó÷àå, åñëè ëîãè÷åñêèé
DA1 222 óðîâåíü íà ïðèîðèòåòíîì âõîäå ïðåâûøàåò
ëîãè÷åñêèé óðîâåíü íà âòîðîì âõîäå. Ñõåìà
Uâõ 1 6 +Vcc òàêîãî óñòðîéñòâà, âûïîëíåííîãî íà ìèêðî-
ñõåìå 222, åãî òàáëèöà èñòèííîñòè è ýêâèâà-
25 ëåíò èç ýëåìåíòîâ ÍÅ è 2ÈËÈ, ïîêàçàíû íà
Ðèñóíêå 21.
Uâûõ

34

Ðèñóíîê 17. Ýëåìåíò ÍÅ (èíâåðòîð).

DA1 222 DA1 222

Uâõ 1 6 +Vcc 16 +Vcc
Y
25 X1 2 5
Y
Uâûõ 34 1

34

Ðèñóíîê 18. Âàðèàíò ýëåìåíòà ÍÅ. X2

X1 X2 Y

Ïîâòîðèòåëü (Ðèñóíîê 19) íà ìèêðîñõåìå 0 0 1 X1 1
222 îáëàäàåò ïîâûøåííîé íàãðóçî÷íîé ñïî-
ñîáíîñòüþ (âûõîäíîé òîê äî 20 ìÀ). 01 1

10 0 X2
11 1

+Vcc Ðèñóíîê 21. Èìïëèêàòîð.

DA1 222

R1 1 6 Uâõ Ýëåìåíòû äðîáíîé ëîãèêè (Ðèñóíîê 22).
10ê Ðàáîòà ýëåìåíòîâ äðîáíîé ëîãèêè [3],
ïîëíîñòüþ ñîâìåñòèìîé ñ òðàäèöèîííîé,
2 5 îñíîâàíà íà ñóììèðîâàíèè òîêîâ íà âõîäíîì
ðåçèñòîðå R4 ïîðîãîâîãî ýëåìåíòà (ìèêðî-
R2 3 Uâûõ ñõåìà 222) è äðîáíîì ñëîæåíèè âõîäíûõ
2ê
4

Ðèñóíîê 19. Ïîâòîðèòåëü.

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 97

Âõ1 R1 +Vcc Uâûõ1 +Vcc
Âõ2 R2 R5 0.9Vcc
Âõ3 R3 DA1 222
DA1 222
Âõn Rn 16
R1 1 6 VD1 Uâõ
10ê 1N4148

2 5 R3
R4 3
Uâûõ 25 R4 10ê >1.2 Â

4 R6 R2 3 4
1ê
100ê
Ðèñóíîê 22. Ýëåìåíò äðîáíîé ëîãèêè. R5 Uâûõ2

òîêîâ. Íà âõîäíîì ðåçèñòèâíîì äåëèòåëå 100ê
ïðîèñõîäèò ïðåîáðàçîâàíèå n âõîäíûõ ñèã-
íàëîâ óðîâíÿ «ëîã. 1» â ñèãíàëû óðîâíÿ 0…0.9Vcc
«ëîã. 1/n», íàïðèìåð, «ëîã. 1/2», «ëîã. 1/3»,
«ëîã. 1/4» è ò.ä. Åñëè ñóììà âåñîâ âñåõ ýòèõ Ðèñóíîê 24. Óíèâåðñàëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü
ñèãíàëîâ áóäåò ðàâíà åäèíèöå, òî íà âûõîäå óðîâíåé ëîãè÷åñêîãî ñèãíàëà ââåðõ èëè âíèç.
ëîãè÷åñêîãî ýëåìåíòà ñìåíèòñÿ óðîâåíü ëîãè-
÷åñêîãî ñèãíàëà. êðàòêîâðåìåííûé âõîäíîé ñèãíàë â âûõîä-
íîé ñèãíàë çàäàííîé ïðîäîëæèòåëüíîñòè âî
Ïðåîáðàçîâàòåëü óðîâíÿ (Ðèñóíîê 23) âðåìåíè. Äëèòåëüíîñòü âûõîäíîãî ñèãíàëà
ïîçâîëÿåò ïðåîáðàçîâàòü óðîâåíü âõîäíîãî îäíîâèáðàòîðà (Ðèñóíîê 25) ïðè êðàòêîâðå-
ñèãíàëà â íåîáõîäèìûé ïîëüçîâàòåëþ ìåííîì íàæàòèè êíîïêè SB1 îïðåäåëÿåòñÿ
âûõîäíîé óðîâåíü, çàäàâàåìûé ñ ïîìîùüþ âðåìÿçàðÿäíîé öåïî÷êîé R2C1 è ñîñòàâëÿåò
ïîòåíöèîìåòðà R3. Ëîãè÷åñêèé óðîâåíü ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 12  50 ìñ
âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ìîæåò áûòü êàê âûøå, (T[ñ]=2.5R[Îì]C[Ô]).
òàê è íèæå óðîâíÿ âõîäíîãî. Ìàêñèìàëüíîå
âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ñèãíàëà ðàâíî 0.9Vcc. +Vcc

DA1 222 R1
1Ì
16

2 5 SB1
R2 3
Uâûõ C1
1Ì 20í
4

+Vcc

DA1 222

R1 1 6 Uâõ Ðèñóíîê 25. Îäíîâèáðàòîð.
10ê

25

R2 3 4 +Vcc
2ê
R3 Uâûõ R2
DA1 222 1Ì
100ê
R1 6 SB1
C1
1ê 1 20í

Ðèñóíîê 23. Ïðåîáðàçîâàòåëü óðîâíÿ. 25

3 4 Uâûõ

VD1
1N4461

Óíèâåðñàëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü óðîâ- Ðèñóíîê 26. Âàðèàíò îäíîâèáðàòîðà.
íåé ëîãè÷åñêîãî ñèãíàëà ââåðõ-âíèç (Ðè-
ñóíîê 24). Ïðè ïîäà÷å íà âõîä óñòðîéñòâà +Vcc
ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ íàïðÿæåíèåì îò
1.2 äî 60 Â (âåðõíÿÿ ãðàíèöà îïðåäåëÿåòñÿ DA1 222 SB1
ìîùíîñòüþ ðàññåèâàíèÿ ðåçèñòîðà R3,
íàïðèìåð, 0.25 Âò) óðîâåíü âûõîäíîãî ñèãíà- 16 R1
ëà ìîæíî ðåãóëèðîâàòü ïîòåíöèîìåòðîì R5 25 1Ì VT1
îò 0 äî 0.9Vcc. Ñ âûâîäà 1 ìèêðîñõåìû 222
ñíèìàåòñÿ íåðåãóëèðóåìûé ñèãíàë óðîâíÿ 2N7000
0.9Vcc.
R2 3 Uâûõ C1 R3
Îäíîâèáðàòîð (Ðèñóíêè 25–27) ïðåä- 20í 1Ì
ñòàâëÿåò ñîáîé óñòðîéñòâî, ïðåîáðàçóþùåå 1Ì 4

Ðèñóíîê 27. Åùå îäèí âàðèàíò îäíîâèáðàòîðà.

98 ÑÕÅÌÛ

Äëÿ îäíîâèáðàòîðà (Ðèñóíîê 26), â êîòî- R1 Uâûõ1 +Vcc
ðîì èñïîëüçîâàí ñòàáèëèòðîí VD1 1N4461 4.7ê F0/n
íà íàïðÿæåíèå 6.8 Â, äëèòåëüíîñòü âûõîäíî- DA1 222 Uâûõ2
ãî ñèãíàëà ðàâíà 28 ìñ (T[ñ]=1.4R[Îì]C[Ô]). Uâõ R2 F0
F0 100 16
Îäíîâèáðàòîð (Ðèñóíîê 27) äîïîëíèòåëü-
íî ñîäåðæèò óïðàâëÿþùèé òðàíçèñòîð VT1 25
2N7000.
34
Äëèòåëüíîñòü âûõîäíûõ ñèãíàëîâ îäíî-
âèáðàòîðîâ (Ðèñóíêè 25–27) çàâèñèò îò R3
íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ óñòðîéñòâà. 330
VD1 1N4148
Äåëèòåëè ÷àñòîòû âõîäíîãî ñèãíàëà
(Ðèñóíêè 28–30) ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ äåëåíèÿ VT2 R4 C1
÷àñòîòû âõîäíîãî ñèãíàëà íà çàäàííîå 2N6600 100í
ïîëüçîâàòåëåì öåëî÷èñëåííîå çíà÷åíèå 100ê
öèôðîâîãî ðÿäà. VT1 R5
BC558 50ê
Äåëèòåëü ÷àñòîòû (Ðèñóíîê 28) âûïîëíåí
íà òðàíçèñòîðàõ VT1 BC558 è VT2 2N6600. Ðèñóíîê 28. Äåëèòåëü ÷àñòîòû âõîäíîãî
Ñ âûâîäà 1 ìèêðîñõåìû 222 ñíèìàåòñÿ ñèãíàë ñèãíàëà íà 1, 2, 3, 4.
èñõîäíîé ÷àñòîòû (600 Ãö), äåë¸ííîé íà êîýô-
ôèöèåíò äåëåíèÿ, ñòóïåí÷àòî çàäàâàåìûé Äåëèòåëü ÷àñòîòû (Ðèñóíîê 30) âûïîëíåí
ïîòåíöèîìåòðîì R5 â ïðåäåëàõ îò 1 äî 4. Ñ âû- íà ýëåìåíòàõ ìèêðîñõåìû DD1.1 è DD1.2
âîäà 4 ñíèìàåòñÿ ñèãíàë èñõîäíîé ÷àñòîòû. CD4093 è ìèêðîñõåìå DA1 222. Ïðè ÷àñòîòå
âõîäíîãî ñèãíàëà 100 êÃö êîýôôèöèåíò äåëå-
Äåëèòåëü ÷àñòîòû (Ðèñóíîê 29) ñîäåðæèò íèÿ, çàäàâàåìûé ïîòåíöèîìåòðîì R1, ìîæåò
äâå ìèêðîñõåìû – DD1.1 CD4013 (D-òðèããåð) ïðèíèìàòü çíà÷åíèÿ 1, 2, 3 … 20.
è DA1 222. Ïðè ÷àñòîòå âõîäíîãî ñèãíàëà
10 êÃö êîýôôèöèåíò äåëåíèÿ, çàäàâàåìûé Äëÿ òîãî ÷òîáû äåëèòåëè ÷àñòîòû (Ðèñóí-
ïîòåíöèîìåòðîì R1, ìîæåò ïðèíèìàòü çíà÷å- êè 28–30) ìîãëè ðàáîòàòü ïðè èíûõ çíà÷åíèÿõ
íèÿ 1, 2, 3 … 20. âõîäíûõ ÷àñòîò, ïîòðåáóåòñÿ êîððåêöèÿ íîìè-
íàëîâ êîíäåíñàòîðîâ C1.

+Vcc

DD1 CD4013 DA1 222 R2 14
10ê DD1
DD1.1 16
7
Uâõ 6 ST Q 1 R1 25 Uâûõ
F0 3 C Q 2 100ê F0/n R3
10 êÃö 5 D C1 34 10ê
4 R
10í VD1
1N4148 n=1,2,3…20

Ðèñóíîê 29. Äåëèòåëü ÷àñòîòû íà 1, 2, 3 … 20.

R1 R2 VD1 +Vcc

DD1 CD4093 10ê 270ê DA1 222 R3 14
C1 1N4148 10ê DD1
Uâõ DD1.1 DD1.2
1 16 7
5
F0 2 & 3 6& 4 25 R4
10ê
100 êÃö 16í Uâûõ

34
VD2 F0/n
1N4148 n=1,2,3…20

Ðèñóíîê 30. Âòîðîé âàðèàíò äåëèòåëÿ ÷àñòîòû íà 1, 2, 3 … 20.

ÐàäèîËîöìàí 09,10-2021 99

×àñòîòíîå ðåëå (Ðèñóíîê 31) – ïîðîãîâîå DA1 222 +Vcc
óñòðîéñòâî, êîòîðîå ïðè ïðåâûøåíèè ÷àñòî-
òû íà âõîäå îòíîñèòåëüíî çàäàííîãî óðîâíÿ 16
ïåðåêëþ÷àåò ñâî¸ ñîñòîÿíèå.
Uâõ R1 25 R2 14
20ê 34 10ê DD1

+Vcc VD1 DA2 222 Âåðõíÿÿ 7
1N4148 ãðàíèöà
16 DD1
R3 25 îêíà
100ê 34
DA1 222 R4 CD4030
10ê
VD1, VD2 16 R2 Íèæíÿÿ DD1.1
Uâõ C1 1N4148 25 5.1ê ãðàíèöà
îêíà 1 =1 3 Uâûõ
2

910ï R1 3 Uâûõ
30ê C2
4 R3 Ðèñóíîê 33. Îêîííûé êîìïàðàòîð.
33í
10ê

Ðèñóíîê 31. ×àñòîòíîå ðåëå.

Âõîäíàÿ öåïü ÷àñòîòíîãî ðåëå ïðåäñòàâ- Ïîòåíöèîìåòðîì R3 ÷àñòîòíóþ ãðàíèöó
ëÿåò ñîáîé àíàëîãîâûé ÷àñòîòîìåð, âûõîä- ïåðåêëþ÷åíèÿ ðåëå ìîæíî çàäàâàòü â ïðåäå-
íîå íàïðÿæåíèå êîòîðîãî ïðîïîðöèîíàëüíî ëàõ äî 100 êÃö.
÷àñòîòå âõîäíîãî ñèãíàëà. Ýòî íàïðÿæåíèå
ïîäà¸òñÿ íà âûâîä 2 ìèêðîñõåìû 222. Íà Ðåãóëèðóåìûé îêîííûé êîìïàðàòîð ñ
âûâîä 5 ìèêðîñõåìû ïîñòóïàåò íàïðÿæåíèå ØÈÌ (Ðèñóíêè 32 è 33). Âõîäíàÿ öåïü îêîííî-
çàäàííîãî ïîòåíöèîìåòðîì R3 óðîâíÿ. Êàê ãî êîìïàðàòîðà (Ðèñóíîê 32) âûïîëíåíà íà
òîëüêî íàïðÿæåíèå íà âûâîäå 2 ïðåâûñèò òðàíçèñòîðå VT1 BS170. Âåðõíÿÿ ãðàíèöà
íàïðÿæåíèå íà âûâîäå 5, íà âûâîäå 4 ìèê- ïåðåêëþ÷åíèÿ îêíà ïëàâíî ðåãóëèðóåòñÿ
ðîñõåìû ïðîèçîéä¸ò ïåðåêëþ÷åíèå ëîãè÷åñ- ïîòåíöèîìåòðîì R2. Øèðèíó îêíà ïåðåêëþ-
êîãî óðîâíÿ ñ «ëîã. 0» íà «ëîã. 1». ÷åíèÿ óñòàíàâëèâàþò ïîòåíöèîìåòðîì R4.
Óñòðîéñòâî ðàáîòàåò íà ÷àñòîòå 1 êÃö, ïðè
Uâûõ DA1 222 +Vcc ðàáîòå íà äðóãèõ ÷àñòîòàõ ïîòðåáóåòñÿ êîð-
R1 ðåêöèÿ íîìèíàëîâ R2, R3, Ñ1.
20ê 16
Îêîííûé êîìïàðàòîð (Ðèñóíîê 33) âûïîë-
Uâõ 25 R4 íåí íà äâóõ ìèêðîñõåìàõ DA1 è DA2 222, à
10ê òàêæå íà ýëåìåíòå «Èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ»
R2 Uâûõ DD1.1 CD4030. Ãðàíèöû îêîí ïåðåêëþ÷åíèÿ
200ê 34 ìîæíî ïëàâíî ðåãóëèðîâàòü ñ ïîìîùüþ
PWM ïîòåíöèîìåòðîâ R2 (âåðõíÿÿ ãðàíèöà) è R4
VD1 0…100% (íèæíÿÿ ãðàíèöà). Óñòðîéñòâî âûãîäíî îòëè-
1N4148 R3 ÷àåòñÿ îò ïðåäøåñòâåííèêà òåì, ÷òî ðàáîòà-
VT1 åò â øèðîêîì ÷àñòîòíîì äèàïàçîíå.
120ê BS170
Ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèÿ (Ðèñóí-
C1 êè 34 è 35). Ïðåîáðàçîâàòåëü (Ðèñóíîê 34)
10í âûïîëíåí íà ìèêðîñõåìå 222, âêëþ÷¸ííîé ïî
òèïîâîé ñõåìå ñ âîçìîæíîñòüþ ðåãóëèðîâà-
Ðèñóíîê 32. Ðåãóëèðóåìûé îêîííûé êîìïàðà- íèÿ øèðèíû âûõîäíîãî ñèãíàëà ïðè ïîìîùè
òîð ñ ØÈÌ.

R1 DA1 222 +Vcc VD1 –Uâûõ
100ê VD2 C3 Rí
16 R2
C1 25 10ê R3
1í 34
C2
VT1
R4
5.1ê

R5
10ê

Ðèñóíîê 34. Ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèÿ.

100 ÑÕÅÌÛ