РадиоЛоцман 2019 №12

Ýëåêòðîííûé ðåäóêòîð

èëè êàê êàðäèíàëüíî
óâåëè÷èòü êðóòÿùèé ìîìåíò
êîëëåêòîðíîãî äâèãàòåëÿ
ïåðåìåííîãî òîêà
íà íèçêèõ îáîðîòàõ

×àñòü 3

Îêîí÷àíèå. Íà÷àëî â íîìåðàõ 10, 11-2019

Àëåêñåé Êóçüìèíîâ, Ìîñêâà

Ðàçâîäêà ïëàò è ôîòîãðàôèè Íà ïëàòàõ äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ âûñîêèõ
óñòðîéñòâ
íàïðÿæåíèé («çåìëÿ» – ^, «ìîòîð» – M,
Ðàçâîäêà âñåõ ïëàò ñäåëàíà àâòîðîì ñ «150 » è «220 ») èñïîëüçóþòñÿ íîæåâûå
ïîìîùüþ ïðîãðàììû SprintLayout 6.0. Îáå êëåììû (øòûðè øèðèíîé 2.8 ìì), âïàÿííûå â
ïëàòû èìåþò äâóñòîðîííþþ ðàçâîäêó (Ðè- ïëàòó (ýòè êëåììû õîðîøî çàìåòíû íà ôîòî-
ñóíêè 3 è 4). Î ðàçâîäêå è èçãîòîâëåíèè ïîäî- ãðàôèÿõ Ðèñóíêîâ 5á è 6á). Íà íèõ íàäåâàþò-
áíûõ ïëàò è ôîòîøàáëîíîâ äëÿ íèõ ñâîèìè ñÿ îòâåòíûå êëåììû, ïðèïàÿííûå ê ñîîòâå-
ñèëàìè ïîäðîáíî íàïèñàíî â ñòàòüÿõ àâòîðà òñòâóþùèì ïðîâîäàì (ÌÃÒÔ-1.0). Íà ýòè
[3] è [4]. Ññûëêà íà ôàéë ðàçâîäêè îáåèõ ïëàò êëåììû íàäåòà òåðìîóñàäî÷íàÿ òðóáêà ñîîò-
â ôîðìàòå *.lay6 äàíà â êîíöå ñòàòüè â ðàçäå- âåòñòâóþùåãî ðàçìåðà, êîòîðóþ ñëåäóåò
ëå çàãðóçêè. ïîäîãðåòü äëÿ óñàäêè (ãàçîâûì ïàÿëüíèêîì
èëè îáû÷íîé çàæèãàëêîé). Ýòè êëåììû

(à) (á)

Ðèñóíîê 3. Ðàçâîäêà ïëàòû íà áàçå U2010B. (à) – âèä ñî ñòîðîíû îñíîâíîé ðàçâîäêè,
(á) – âèä (ñêâîçü ïëàòó) îáðàòíîé ñòîðîíû.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 51

(à) (á)

Ðèñóíîê 4. Ðàçâîäêà ïëàòû íà áàçå U2008B. (à) – âèä ñî ñòîðîíû îñíîâíîé ðàçâîäêè,
(á) – âèä (ñêâîçü ïëàòó) îáðàòíîé ñòîðîíû.

ìîæíî çàìåòèòü íà ôîòîãðàôèÿõ ïëàò â êîð- ïðèêðó÷åíà ê òîðöåâîé ãðàíè êîðïóñà âèíòîì
ïóñàõ ðàçìåðîì 30×46×70 ìì (Ðèñóíîê 7 Ì3 âïîòàé è ãàéêîé. Íà äíèùå è áîêîâûõ ãðà-
ñëåâà è Ðèñóíîê 8 ñëåâà). Ïëàòû ïðèêðó÷åíû íÿõ êîðïóñîâ ïðîñâåðëåíû îòâåðñòèÿ äëÿ
âèíòàìè Ì2 ê äíèùó êîðïóñà ñ ïîìîùüþ êðå- äîñòóïà âîçäóõà ñ öåëüþ êîíâåêòèâíîãî
ïåæíûõ îòâåðñòèé è ïëàñòèêîâûõ ñòîåê ñ âíóò-
ðåííåé ðåçüáîé Ì2. Ñåòåâîé ïðîâîä ïðèêðó-
÷åí ê äíèùó êîðïóñà ìåòàëëè÷åñêèì çàæè-
ìîì, à äâóõêîíòàêòíàÿ ðîçåòêà (êîðè÷íåâîãî
öâåòà èç êàðáîëèòà) äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ äðåëè

(à) (à)

(á) (á)

Ðèñóíîê 5. Ôîòîãðàôèÿ ïëàòû íà áàçå U2010B Ðèñóíîê 6. Ôîòîãðàôèÿ ïëàòû íà áàçå U2008B
(ðàçâîäêà íà Ðèñóíêå 3). (à) – âèä ñî ñòîðîíû (ðàçâîäêà íà Ðèñóíêå 4). (à) – âèä ñî ñòîðîíû
SMD êîìïîíåíòîâ, (á) – âèä ñî ñòîðîíû íàâåñ- SMD êîìïîíåíòîâ, (á) – âèä ñî ñòîðîíû íàâåñ-
íûõ êîìïîíåíòîâ. íûõ êîìïîíåíòîâ.

52 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Ðèñóíîê 7. Ôîòîãðàôèÿ óñòðîéñòâà íà áàçå – 50 ìÀ), à îïöèÿ «W» îçíà÷àåò, ÷òî ñèìèñòîð
U2010B (êîðïóñ îòêðûò). «áåññíàááåðíûé» (Snubberless), òî åñòü äëÿ
åãî ðàáîòû íå òðåáóåòñÿ ñíàááåðíàÿ RC-
öåïî÷êà. Ýòî ñóùåñòâåííî ñíèæàåò ïîòåðè è
ïîýòîìó íàãðåâ ñèìèñòîðà.

Ñâåðëèëüíûé ñòàíîê íà áàçå ñòîéêè
äëÿ äðåëè «SKRAB 25519» è ìèíè
äðåëè «TUNGFULL 1806B»

Ñòîéêà «SKRAB 25519» è åå êëîíû âûïóñ-
êàþòñÿ íåñêîëüêèìè êèòàéñêèìè êîìïàíèÿ-
ìè. Ýòî åäèíñòâåííàÿ ñòîéêà (è åå êëîíû) ïî
ïðèåìëåìîé öåíå (2500 – 6000 ðóáëåé, â çàâè-
ñèìîñòè îò ïðîäàâöà) äëÿ çàêðåïëåíèè ñòàí-
äàðòíîé ðó÷íîé äðåëè, èìåþùàÿ ìåõàíèçì
âåðòèêàëüíîãî ïåðåìåùåíèÿ, îñíîâàííûé íà
øåñòåðíå, âõîäÿùåé â çàöåïëåíèå ñ çóá÷àòîé
ðåéêîé, êîòîðàÿ æåñòêî çàêðåïëåíà íà ìåõà-
íèçìå ïåðåìåùåíèÿ. Àíàëîãè÷íûé ìåõàíèçì
èñïîëüçóåòñÿ â ìèêðîñêîïàõ (òàì çóáüÿ
ñóùåñòâåííî ìåíüøå ïî ðàçìåðó), â ïðîôåñ-
ñèîíàëüíûõ ñâåðëèëüíûõ ñòàíêàõ è â ðóëå-
âîì óïðàâëåíèè àâòîìîáèëÿ (çóáüÿ áîëüøå).
Ñóùåñòâóþò, êîíå÷íî, è èíûå ñòîéêè äëÿ
çàêðåïëåíèÿ äðåëè, íî îíè äîâîëüíî äîðîãè
(îò 10,000 ðóá. äî 24,000 ðóá.). Â ñâÿçè ñ ýòèì
ñòîéêà òèïà «SKRAB 25519» õîðîøî èçâåñò-

Ðèñóíîê 8. Ôîòîãðàôèÿ óñòðîéñòâà íà áàçå Ðèñóíîê 9. Ôîòîãðàôèÿ ñòîéêè «SKRAB
U2008B (êîðïóñ îòêðûò). 25519» ñ ìèíè äðåëüþ «TUNGFULL 1806B» è
óñòðîéñòâîì íà áàçå U2010B â êîðïóñå (â
îõëàæäåíèÿ ìîùíûõ áàëëàñòíûõ ðåçèñòî- ñáîðå).
ðîâ. Ñâåòîäèîä è ïîòåíöèîìåòð óêðåïëåíû
íà ëèöåâîé ïîâåðõíîñòè êîðïóñà óñòðîéñòâà
íà áàçå U2010B (Ðèñóíîê 7 ñïðàâà). Íà ëèöå-
âîé ïîâåðõíîñòè êîðïóñà óñòðîéñòâà íà áàçå
U2008B óêðåïëåí òîëüêî ïîòåíöèîìåòð (Ðè-
ñóíîê 8 ñïðàâà). Íà øòîêàõ ïîòåíöèîìåòðîâ
óêðåïëåíû êàðáîëèòîâûå ðó÷êè. Êîíñòðóêöè-
åé êîðïóñîâ ïðåäóñìîòðåíà çàùåëêà êðûøêè
áåç êàêèõ-ëèáî âèíòîâ (êàê â ìîáèëüíûõ òåëå-
ôîíàõ). Ê äíèùó êîðïóñîâ ïðèêëååíû ðåçèíî-
âûå íîæêè, âî-ïåðâûõ, äëÿ äîñòóïà âîçäóõà ê
âåíòèëÿöèîííûì îòâåðñòèÿì è, âî-âòîðûõ, –
äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ ñêîëüæåíèÿ âî âðåìÿ
ðåãóëèðîâêè ñêîðîñòè ïîòåíöèîìåòðîì. Íà-
ãðåâ ñèìèñòîðà ñ îïöèÿìè «CW» (BTA24-
600CW) äîâîëüíî ñëàá, ïîýòîìó îí èñïîëüçó-
åòñÿ áåç ðàäèàòîðà. Îïöèÿ «C» îçíà÷àåò, ÷òî
òîê óïðàâëåíèÿ ïî âûâîäó ÓÝ íå ïðåâûøàåò
35 ìÀ (â ñòàíäàðòíîé êîíôèãóðàöèè áåç «C»

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 53

íà è íàèáîëåå âîñòðåáîâàíà ïîëüçîâàòåëÿìè óñèëèåì øòàíãà ìîæåò ëåãêî äåôîðìèðî-
ïîäîáíûõ óñòðîéñòâ. âàòüñÿ (òî åñòü, ïîïðîñòó ñïëþùèòüñÿ). Ïîý-
òîìó â íèæíþþ ÷àñòü øòàíãè ñ áîëüøèì íàòÿ-
Èç ôîòîãðàôèè ñòàíêà (Ðèñóíîê 9) ìîæíî ãîì áûëà óñòàíîâëåíà (áóêâàëüíî âáèòà
ïîëó÷èòü ïðåäñòàâëåíèå î åãî âíåøíåì âèäå. ìîëîòêîì) òîëñòîñòåííàÿ òðóáà äëèíîé
 ñòîéêó äëÿ äðåëè áûëè âíåñåíû íåêîòîðûå îêîëî 6 ñì, ïðåïÿòñòâóþùàÿ äåôîðìèðîâà-
óñîâåðøåíñòâîâàíèÿ, çàêëþ÷àþùèåñÿ â ñëå- íèþ øòàíãè (ýòà òðóáà õîðîøî çàìåòíà íà
äóþùåì. Ðèñóíêå 10à).

Âî-ïåðâûõ, èìáóñîâûé áîëò (ñ ãîëîâêîé Â-÷åòâåðòûõ, ïðóæèíà, óäåðæèâàþùàÿ
ïîä øåñòèãðàííèê) ñî ñòàíäàðòíîé ðåçüáîé äðåëü âìåñòå ñ ìåõàíèçìîì åå ïåðåìåùåíèÿ
Ì8×1.5, óñòàíîâëåííûé â çàæèìàþùèé îò ñàìîïðîèçâîëüíîãî îïóñêàíèÿ âíèç (òî
äðåëü õîìóò, áûë çàìåíåí íà àíàëîãè÷íûé, åñòü óðàâíîâåøèâàþùàÿ äðåëü), âûáðàíà
íî óñèëåííûé (èç óïðî÷íåííîé ñòàëè ÷åðíîãî ìåíåå æåñòêàÿ, ïîñêîëüêó äðåëü «TUNGFULL
öâåòà) è èìåþùèé ìåëêóþ ðåçüáó Ì8×1.0 (îí 1806B» âåñèò íå áîëåå 1 êã. Ýòà óñòàíîâëåí-
õîðîøî çàìåòåí íà Ðèñóíêå 9). Ýòî ïîçâîëè- íàÿ ïðóæèíà (ìåíüøåãî äèàìåòðà) õîðîøî
ëî çàòÿãèâàòü áîëò øåñòèãðàííûì êëþ÷îì ñ âèäíà íà Ðèñóíêå 10á (äëÿ ñðàâíåíèÿ øòàò-
ìåíüøèì óñèëèåì, à âîò èç øòàòíîãî áîëòà íàÿ ïðóæèíà ïîëîæåíà ñïðàâà).
ïðè çàòÿãèâàíèè êëþ÷ ÷àñòî âûñêàêèâàë èç-çà
ñðàâíèòåëüíî áîëüøîãî óñèëèÿ è íåêà÷åñ- È, íàêîíåö, â-ïÿòûõ, øòàòíûé ðû÷àã ñ
òâåííîãî óãëóáëåíèÿ ïîä øåñòèãðàííèê. øàðèêîì, óñòàíîâëåííûé íà öèëèíäðè÷åñêîé
÷àñòè ìåõàíèçìà ïåðåìåùåíèÿ äðåëè è ñëó-
Âî-âòîðûõ, äâà èìáóñîâûõ áîëòà Ì6, æàùèé äëÿ åå âåðòèêàëüíîãî ïåðåìåùåíèÿ,
çàêðåïëÿþùèå ìåõàíèçì íà øòàíãå, ïåðåìå- áûë âûêðó÷åí è çàìåíåí íà îáû÷íóþ äâåð-
ùàþùèé äðåëü ïî âåðòèêàëè, áûëè çàìåíå- íóþ äåðåâÿííóþ ðó÷êó. Ýòà ðó÷êà êðåïèòñÿ ê
íû íà íîâûå, áîëåå êà÷åñòâåííûå, ò.ê. èç ôëàíöó, ïðåäíàçíà÷åííîìó äëÿ çàêðåïëåíèÿ
ñòàðûõ ïðè çàòÿãèâàíèè êëþ÷ òàêæå ÷àñòî òðóá äèàìåòðîì 25 ìì, òðåìÿ ñàìîðåçàìè.
âûñêàêèâàë. À ñàì ôëàíåö êðåïèòñÿ ê öèëèíäðè÷åñêîé
÷àñòè ìåõàíèçìà ïåðåìåùåíèÿ äðåëè äâóìÿ
Â-òðåòüèõ, ñàìà øòàíãà, óäåðæèâàþùàÿ øïèëüêàìè ñ ðåçüáîé Ì4 ñ óãëóáëåíèåì ïîä
äðåëü è ìåõàíèçì å¸ ïåðåìåùåíèÿ, äîâîëü- øåñòèãðàííèê (2.5 ìì). Äëÿ ýòîãî íà ôëàíöå
íî òîíêîñòåííàÿ. Îíà çàêðåïëÿåòñÿ â îòâåð- ïðîñâåðëåíî åùå îäíî îòâåðñòèå è íàðåçàíà
ñòèè ÷óãóííîé ñòàíèíû (çåëåíîãî öâåòà íà ðåçüáà Ì4 (îäíî òàêîå îòâåðñòèå ñ ðåçüáîé
Ðèñóíêå 9) äâóìÿ øïèëüêàìè ñ ðåçüáîé Ì8 ñ Ì4 íà ôëàíöå óæå ñäåëàíî). Êðîìå òîãî, íà
óãëóáëåíèåì (íà òîðöå) ïîä øåñòèãðàííèê. ôëàíöå ïðîñâåðëåíî îòâåðñòèå, ÷åðåç êîòî-
Ïðè çàòÿãèâàíèè ýòèõ øïèëåê ñ äîñòàòî÷íûì ðîå ìîæíî âêðóòèòü ðû÷àã. Ýòî îòâåðñòèå è
îäíà èç êðåïåæíûõ øïèëåê õîðîøî çàìåòíû
(à) íà Ðèñóíêå 10á. Äëÿ òîãî ÷òîáû øïèëüêè íå
ñêîëüçèëè ïî öèëèíäðè÷åñêîé ÷àñòè ìåõà-
(á) (â) íèçìà ïåðåìåùåíèÿ, â íåé ïðîñâåðëåíû äâà
óãëóáëåíèÿ, â êîòîðûå âõîäÿò øïèëüêè, è,
Ðèñóíîê 10. Ôîòîãðàôèè äîïîëíèòåëüíûõ òàêèì îáðàçîì, ôëàíåö íàäåæíî çàêðåïëåí.
ïðèñïîñîáëåíèé ê ñòîéêå äëÿ äðåëè. (à) – òîë- Êèñòåâîå óñèëèå, ïðèëàãàåìîå ê ðó÷êå,
ñòîñòåííàÿ òðóáà, óñòàíîâëåííàÿ ñ íàòÿ- ñóùåñòâåííî ëó÷øå äîçèðîâàíî, ÷åì ëîêòå-
ãîì â íèæíþþ ÷àñòü øòàíãè (âèä ñî ñòîðîíû âîå óñèëèå, ïðèëàãàåìîå ê ðû÷àãó. Ýòîãî êèñ-
íèæíåé ÷àñòè ñòàíèíû), (á) – ðó÷êà, óñòàíîâ- òåâîãî óñèëèÿ âïîëíå äîñòàòî÷íî äëÿ ñâåðëå-
ëåííàÿ íà ôëàíåö âçàìåí øòàòíîãî ðû÷àãà íèÿ îòâåðñòèé äèàìåòðîì 4.5 ìì, íàïðèìåð,
(âûâåðíóò), (â) – íîâàÿ ïðóæèíà, óñòàíîâëåí- â ñòàëüíîé ïëàñòèíå òîëùèíîé 2.5 ìì. Åñëè
íàÿ âçàìåí øòàòíîé (îíà äëÿ ñðàâíåíèÿ ïîêà- òðåáóåòñÿ ñâåðëåíèå ñòàëè áóëüøèì äèàìåò-
çàíà ñïðàâà). ðîì ñâåðëà (íàïðèìåð, 6 – 9 ìì), òî â ñòîéêó
íåîáõîäèìà óæå óñòàíîâêà îáû÷íîé ðó÷íîé
äðåëè.  ýòîì ñëó÷àå ðû÷àã ìîæíî âêðóòèòü
íà ìåñòî (Ðèñóíîê 10á).

Ìèíè äðåëü «TUNGFULL 1806B» äëÿ ñâîå-
ãî çàêðåïëåíèÿ â ñòîéêå èìååò äîñòàòî÷íî
êà÷åñòâåííî èçãîòîâëåííóþ öèëèíäðè÷åñêóþ

54 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

(à) Öèðêóëÿðíàÿ ïèëà è òî÷èëüíûé
ñòàíîê íà áàçå ìèíè äðåëè «SKRAB
(á) 56000»

Ðèñóíîê 11. Ôîòîãðàôèÿ öèëèíäðè÷åñêîé Êàê âèäíî èç ôîòîãðàôèè Ðèñóíîê 12, öèð-
÷àñòè êîðïóñà ìèíè äðåëè. (à) – ïåðåä óñòà- êóëÿðíàÿ ïèëà íà áàçå ìèíè äðåëè «SKRAB
íîâêîé ïåðåõîäíîãî êîëüöà, (á) – ñ ïåðåõîä- 56000» ñîáðàíà êàê êîíñòðóêòîð èç óæå ãîòî-
íûì êîëüöîì. âûõ z-îáðàçíûõ è îáû÷íûõ ñòàëüíûõ îöèíêî-
âàííûõ óãîëêîâ, íà ÷åòûðåõ èç êîòîðûõ äðåëü
ïîâåðõíîñòü ðàçìåðîì d×h = 37×27 ìì (Ðèñó- óêðåïëåíà òðåìÿ õîìóòàìè – äåðæàòåëÿìè
íîê 11à). Âíóòðåííèé äèàìåòð õîìóòà (â ñòîé- 1½” ïëàñòìàññîâûõ òðóá äëÿ âîäîîòâåäåíèÿ
êå) äëÿ çàêðåïëåíèÿ äðåëè ñîñòàâëÿåò 43 ìì (êàíàëèçàöèè), à äâà äðóãèõ z-îáðàçíûõ óãîë-
(ñòàíäàðòíûé äèàìåòð äëÿ çàêðåïëåíèÿ ðó÷- êà èñïîëüçóþòñÿ äëÿ óêðåïëåíèÿ ñòåêëîòåê-
íîé äðåëè). Ïîýòîìó äëÿ çàêðåïëåíèÿ äðåëè ñòîëèòîâîé ïëàñòèíû òîëùèíîé 4 ìì ñ ïðî-
«TUNGFULL 1806B» àâòîð èñïîëüçîâàë àëþ- ðåçüþ äëÿ ïèëüíûõ äèñêîâ. Äëÿ êðåïåæà
ìèíèåâîå ðàçðåçíîå ïåðåõîäíîå (ïðîñòàâî÷- èñïîëüçîâàíû âèíòû Ì5 ñ ãàéêàìè. Ñàìè z-
íîå) êîëüöî ðàçìåðîì d×D×h = 36×43×24 ìì. îáðàçíûå óãîëêè ïðèêðó÷åíû ê ÄÑÏ ñàìîðå-
Äëÿ òîãî ÷òîáû íàäåòü ýòî êîëüöî íà öèëèí- çàìè. Äëÿ óïðî÷íåíèÿ z-îáðàçíûå óãîëêè
äðè÷åñêóþ ïîâåðõíîñòü äðåëè, íåîáõîäèìî â âíèçó äîïîëíèòåëüíî óêðåïëåíû øïèëüêàìè
ðàçðåç âñòàâèòü îòâåðòêó ñ øèðîêèì øëèöåì, Ì5 è ãàéêàìè.  ïðàâóþ ÷àñòü ñòåêëîòåêñòî-
íåìíîãî ðàñøèðèòü êîëüöî, íàäåòü åãî íà ëèòîâîé ïëàñòèíû âêðó÷åíû äâà âèíòà Ì5
äðåëü, à çàòåì îòïóñòèòü, òî åñòü óäàëèòü âïîòàé, êîòîðûå êðåïÿòñÿ ñíèçó ê z-îáðàçíûì
îòâåðòêó. Ïîñëå òàêîé ìàíèïóëÿöèè êîëüöî ñ óãîëêàì áàðàøêîâûìè ãàéêàìè Ì5, à ëåâàÿ
õîðîøèì íàòÿãîì îñòàíåòñÿ íà äðåëè (Ðèñó- åå ÷àñòü âìåñòå ñî ñòàëüíîé ïëàñòèíîé, ñëó-
íîê 11á). À ïîñêîëüêó îò ðàñøèðåíèÿ âíåø- æàùåé êàê íàïðàâëÿþùàÿ, óñòàíîâëåíà íà
íèé äèàìåòð êîëüöà íåìíîãî óâåëè÷èòñÿ, ýòî óãîëêàõ ñ ïðîðåçüþ, ïðèêðó÷åííûõ áàðàøêî-
êîëüöî ñ íåáîëüøèì íàòÿãîì âñòàâëÿåòñÿ â âûìè ãàéêàìè Ì5 ñ øàéáàìè ê âèíòàì, óñòà-
õîìóò ñòîéêè è íàäåæíî çàòÿãèâàåòñÿ èìáóñî- íîâëåííûì íà äîïîëíèòåëüíûõ îáû÷íûõ
âûì áîëòîì Ì8, óïîìÿíóòûì âûøå (Ðèñóíîê óãîëêàõ. Òàêèì îáðàçîì, ðàññòîÿíèå îò
9). Íà ýòîé æå ôîòîãðàôèè ìîæíî çàìåòèòü íàïðàâëÿþùåé äî ïèëüíîãî äèñêà ìîæåò
óñòðîéñòâî ðåãóëÿòîðà-ñòàáèëèçàòîðà ëåãêî ðåãóëèðîâàòüñÿ. Ïîñêîëüêó ñòåêëîòåê-
îáîðîòîâ íà áàçå ìèêðîñõåìû U2010B â ñòîëèòîâàÿ ïëàñòèíà âìåñòå ñ íàïðàâëÿþ-
áåëîì êîðïóñå ñ ðó÷êîé è ñâåòîäèîäîì íà ùåé ìîæåò ëåãêî ñíèìàòüñÿ, ò.ê. îíè óêðåïëå-
ëèöåâîé ïîâåðõíîñòè. Åâðîâèëêà äðåëè ïîä- íû áàðàøêîâûìè ãàéêàìè, öèðêóëÿðíàÿ ïèëà
êëþ÷åíà ê ðîçåòêå óñòðîéñòâà ÷åðåç ñòàíäàð- î÷åíü ïðîñòî ïðåâðàùàåòñÿ â òî÷èëüíûé ñòà-
òíûé ïåðåõîäíèê «Åâðî-Ðîññèÿ». íîê. Íà Ðèñóíêå 13à ïîêàçàí âàë (ñ óêðåïëåí-
íîì íà íåì ïèëüíûì äèñêîì), çàæàòûé â ïàò-
ðîíå äðåëè, à íà Ðèñóíêå 13á – ïàòðîí äðåëè
ñ çàæàòûì àëìàçíûì êðóãîì, íà êîòîðîì,

Ðèñóíîê 12. Ôîòîãðàôèÿ öèðêóëÿðíîé ïèëû ñ
ìèíè äðåëüþ «SKRAB 56000» è óñòðîéñòâîì
íà áàçå U2008B â êîðïóñå (â ñáîðå).

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 55

(à) (ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 12 ñïðàâà â áåëîì êîð-
ïóñå ñ ðó÷êîé-ðåãóëÿòîðîì) äðåëü ïîäêëþ÷å-
(á) íà ñâîåé åâðîâèëêîé ÷åðåç ñîîòâåòñòâóþùèé
ïåðåõîäíèê. Ñàìî æå óñòðîéñòâî ïîäêëþ÷å-
Ðèñóíîê 13. Ôîòîãðàôèÿ íàñàäîê äëÿ ìèíè íî ê ñåòè 220 Â áåëûì ïðîâîäîì ñ âèëêîé.
äðåëè «SKRAB 56000». (à) – ñòàëüíîãî ïèëü- Äëÿ ðàáîòû äðåëè ñ óñòðîéñòâîì ñòàáèëèçà-
íîãî äèñêà äëÿ öèðêóëÿðíîé ïèëû, (á) – àëìàç- òîðà-ðåãóëÿòîðà ïåðåêëþ÷àòåëü ñêîðîñòåé
íîãî äèñêà äëÿ çàòî÷êè ñâåðë. äðåëè íåîáõîäèìî óñòàíîâèòü íà ìàêñèìóì.
 ýòîì ñëó÷àå äâèãàòåëü äðåëè íàïðÿìóþ
íàïðèìåð, ìîæíî çàòà÷èâàòü îáû÷íûå è ïîáå- ïîäêëþ÷àåòñÿ ê êîíòàêòàì ñâîåé âèëêè (à
äèòîâûå ñâåðëà. âñòðîåííûé ðåãóëÿòîð ñêîðîñòè íà áàçå
ñèìèñòîðà îòêëþ÷àåòñÿ).
Èçíà÷àëüíî â ñòîéêó «SKRAB 25519» ïðåä-
ïîëàãàëîñü óñòàíîâèòü ìèíè äðåëü «SKRAB Ðåçóëüòàòû ðàáîòû óñòðîéñòâ
56000». Îäíàêî åå öèëèíäðè÷åñêàÿ ïîâåð-
õíîñòü, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ çàêðåïëåíèÿ â Äëÿ òîãî ÷òîáû ïðîñâåðëèòü îòâåðñòèå
õîìóòå ñòîéêè, âî-ïåðâûõ, îêðàøåíà, è ïðåä- äèàìåòðîì 4.5 ìì â ñòàëüíîé ïëàñòèíå òîë-
ñòàâëÿåò ñîáîé «ïóïûð÷àòóþ» ïîâåðõíîñòü ùèíîé 2.5 ìì îáû÷íîé ðó÷íîé äðåëüþ, àâòîð
(ñì. Ðèñóíêè 12 è 13). Âî-âòîðûõ, ýòî íå âíà÷àëå áû èñïîëüçîâàë 2-ìèëëèìåòðîâîå
ñîâñåì öèëèíäðè÷åñêàÿ ïîâåðõíîñòü, ñâåðëî, çàòåì 3-ìì ñâåðëî, à çàòåì 4.5 ìì
ïîñêîëüêó îíà èìååò êîíóñíîñòü, è äîâîëüíî ñâåðëî. Ýòè ñâåðëà è áûëè èñïîëüçîâàíû äëÿ
ïðèëè÷íóþ. Ïîýòîìó íàäåæíî çàæàòü òàêóþ ñâåðëåíèÿ òàêîãî îòâåðñòèÿ ñ ïîìîùüþ
äðåëü â ñòîéêå íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæ- äðåëè «TUNGFULL 1806B» è óñòðîéñòâà ðåãó-
íûì. Â ñâÿçè ñ ýòèì äëÿ óñòàíîâêè â ñòîéêó è ëÿòîðà-ñòàáèëèçàòîðà ñêîðîñòè íà áàçå ìèê-
áûëà âûáðàíà ìèíè äðåëü «TUNGFULL ðîñõåìû U2010B (Ðèñóíîê 9). Ïðè ñâåðëåíèè
1806B». Îäíàêî ïî ñâîèì ýëåêòðè÷åñêèì îòâåðñòèÿ äèàìåòðîì 4.5 ìì äðåëü íè ðàçó íå
ïàðàìåòðàì äðåëü «SKRAB 56000» ìîùíîñ- îñòàíîâèëàñü, ïðàâäà íà êîíå÷íîì ýòàïå
òüþ 480 Âò è ìàêñèìàëüíîé ñêîðîñòüþ 30000 ñâåðëåíèÿ íà íåêîòîðîå âðåìÿ çàìèãàë ñâå-
îá/ìèí âïîëíå ïîäõîäèò äëÿ îïèñàííûõ òîäèîä, à ïîñëå îêîí÷àíèÿ ñâåðëåíèÿ îí
âûøå ôóíêöèé. ïîãàñ, è äðåëü ïðîäîëæàëà ðàáîòàòü, ïîêà íå
áûëà îòêëþ÷åíà. ×òî êàñàåòñÿ áîëåå ìÿãêèõ
Ê ðîçåòêå óñòðîéñòâà ðåãóëÿòîðà-ñòàáèëè- ìàòåðèàëîâ (äþðàëü, àëþìèíèé, ñòåêëîòåê-
çàòîðà ñêîðîñòè íà áàçå ìèêðîñõåìû U2008B ñòîëèò, òåêñòîëèò, ïëàñòèê è, íàêîíåö, äåðå-
âî), òî îíè ëåãêî ñâåðëÿòñÿ ñâåðëàìè è áîëü-
øåãî äèàìåòðà. Íàïðèìåð, àâòîð ëåãêî ïðî-
ñâåðëèë àëþìèíèåâûé ðàäèàòîð òîëùèíîé
îêîëî 7 ìì ñâåðëîì 3.3 ìì (äëÿ íàðåçêè ðåçü-
áû Ì4). Êðîìå òîãî, îòíîñèòåëüíî ïðîñòîå
ïîçèöèîíèðîâàíèÿ ñâåðëà, à òàêæå ëåãêîå
äîçèðîâàíèå óñèëèÿ ñ ïîìîùüþ ðó÷êè äðåëè
(Ðèñóíêè 9 è 10á) ïîçâîëÿþò áåç ïðîáëåì ïðî-
ñâåðëèòü ñòàëüíóþ ïëàñòèíó, íàïðèìåð, ñâåð-
ëîì äèàìåòðîì 1 ìì (ïðè ñâåðëåíèè îáû÷íîé
ðó÷íîé äðåëüþ òàêîå ñâåðëî ëåãêî ñëîìàòü).
Òàêàÿ äðåëü òàêæå ïîçâîëÿåò ñ óñïåõîì ñâåð-
ëèòü ïå÷àòíûå ïëàòû òâåðäîñïëàâíûìè ñâåð-
ëàìè. Àâòîð, íàïðèìåð, ëåãêî ïðîñâåðëèë
íåñêîëüêî ïðåäâàðèòåëüíî íàêåðíåííûõ
îòâåðñòèé â ïå÷àòíîé ïëàòå èç ñòåêëîòåêñòî-
ëèòà òîëùèíîé 1.5 ìì ñâåðëîì äèàìåòðîì
0.7 ìì ñ õâîñòîâèêîì äèàìåòðîì 2 ìì, ïðè-
÷åì, ñâåðëî íè ðàçó íå ñëîìàëîñü. Õîòÿ,
êîíå÷íî, òàêèå ïëàòû óäîáíåå ñâåðëèòü
áîëåå êîìïàêòíîé äðåëüþ, î êîòîðîé ãîâî-
ðèòñÿ â ñòàòüå àâòîðà [2]. Îäíàêî, êàê ãîâî-
ðèòñÿ, ôàêò îñòàåòñÿ ôàêòîì.

56 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

×òî êàñàåòñÿ öèðêóëÿðíîé ïèëû (Ðèñó- ðåæèìàõ ðàáîòû, êîòîðûå íåâîçìîæíû áåç
íîê 12), òî ñ åå ïîìîùüþ ëåãêî ðàçðåçàåòñÿ ìåõàíè÷åñêîãî ðåäóêòîðà. Ýòî, â ñâîþ î÷å-
ñòåêëîòåêñòîëèò òîëùèíîé äî 4 ìì (àâòîð ðåäü, ïðèäàåò òàêèì äðåëÿì íîâûå äèíàìèêî-
ïðîâåðÿë 1.5 ìì, 2 ìì è 4 ìì). Ïðè÷åì, áåç êèíåìàòè÷åñêèå ñâîéñòâà, ÷òî äàåò âîçìîæ-
óñòðîéñòâà ðåãóëÿòîðà-ñòàáèëèçàòîðà ñêî- íîñòü èõ ïðèìåíåíèÿ â íîâûõ ïðèëîæåíèÿõ
ðîñòè ñ áîëüøèì òðóäîì ðàçðåçàëñÿ ñòåêëî- (ñâåðëåíèå îòâåðñòèé, ðàñïèëîâêà, çàòî÷êà è
òåêñòîëèò òîëùèíîé 1.5 ìì (äðåëü íà ìàëûõ ò.ï.), èñïîëüçîâàíèå â êîòîðûõ ðàíåå íàòàëêè-
ñêîðîñòÿõ îñòàíàâëèâàëàñü, à íà áîëåå âûñî- âàëîñü íà ñóùåñòâåííûå ïðîáëåìû èëè âîîá-
êèõ ñòåêëîòåêñòîëèò ïðîñòî îáóãëèâàëñÿ). ùå áûëî äëÿ íèõ íåäîñòóïíî.ÐË
Àâòîð òàêæå ëåãêî ðàçðåçàë àëþìèíèåâóþ
ïëàñòèíó òîëùèíîé 1.5 ìì. Ñ ïîìîùüþ Ëèòåðàòóðà
òî÷èëüíîãî äèñêà (Ðèñóíîê 13á) ëåãêî çàòà÷è-
âàþòñÿ îáû÷íûå è ïîáåäèòîâûå ñâåðëà. 1. Êóçüìèíîâ À. Òèðèñòîðíûé ðåãóëÿòîð ñêîðîñòè
âðàùåíèÿ êîëëåêòîðíûõ äâèãàòåëåé ïîñòîÿí-
Âî âñåõ âûøåîïèñàííûõ ýêñïåðèìåíòàõ íîãî òîêà. Ñîâðåìåííàÿ ýëåêòðîíèêà. ¹ 2.
(öèðêóëÿðíàÿ ïèëà, òî÷èëî) äðåëü íè ðàçó íå 2013.
îñòàíîâèëàñü.
2. Êóçüìèíîâ À. Èçãîòîâëåíèå óñòðîéñòâ íà
Çàêëþ÷åíèå ïå÷àòíûõ ïëàòàõ ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì â
äîìàøíèõ óñëîâèÿõ. Òåõíîëîãèè â ýëåêòðî-
Ïðèìåíåíèå ìèêðîñõåì U2010B/U2008B è ííîé ïðîìûøëåííîñòè. ¹ 1. 2011.
ñîâðåìåííîé ýëåìåíòíîé áàçû ïîçâîëÿåò
êîíñòðóèðîâàòü ðåãóëÿòîðû-ñòàáèëèçàòîðû 3. Êóçüìèíîâ À. Òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ ïå÷àò-
ñêîðîñòè âðàùåíèÿ ëåãêèõ è êîìïàêòíûõ ìèíè íûõ ïëàò ñ âûñîêèì ðàçðåøåíèåì â ëþáèòå-
äðåëåé, êàðäèíàëüíî óâåëè÷èâàÿ èõ êðóòÿ- ëüñêèõ óñëîâèÿõ. Ðàäèî. 2017. ¹ 10.
ùèé ìîìåíò è ïîçâîëÿÿ ýêñïëóàòèðîâàòü èõ â
4. Êóçüìèíîâ À. Êàê èñïîëüçîâàòü ôîëüãó îáðàò-
íîé ñòîðîíû îäíîñòîðîííåé ïå÷àòíîé ïëàòû â
êà÷åñòâå îáùåãî ïðîâîäà. Ðàäèî. 2019. ¹ 2.

Çàãðóçêè

Ôàéë ðàçâîäêè â ôîðìàòå *.lay6

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 57

Öèôðîâîé

ïîòåíöèîìåòð

äîáàâëÿåò óíèâåðñàëüíîñòü ê ÏÍ×

Chuck Wojslaw

EDN

ÏÏîêàçàííàÿ íà Ðèñóíêå 1 áàçîâàÿ ñõåìà ïðîãðàììèðóåìûé ãåíåðàòîð. ×àñòîòà ïåðå-

ÏÍ× (ïðåîáðàçîâàòåëÿ íàïðÿæåíèå-÷àñòîòà) êëþ÷åíèÿ f0 ïðåîáðàçîâàòåëÿ, ðàáîòàþùåãî
ñîñòîèò èç èíòåãðàòîðà (IC1) è òðèããåðà Øìèò- îò îäíîïîëÿðíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ, ðàâíà
òà (IC2). Èíòåãðàòîð ïðåîáðàçóåò âõîäíîå
ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå VIN â ëèíåéíî íàðàñ- f0 = fBASE (1- p) × (VIN - 2.5 Â) ;
òàþùåå íàïðÿæåíèå, à òðèããåð Øìèòòà çàäà- p 5Â
åò ïðåäåëû âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ èíòåãðà-
òîðà. Îáðàòíàÿ ñâÿçü, îõâàòûâàþùàÿ îáà 0 < p < 0.5 è 2.5 Â < VIN < 5 Â,
êàñêàäà, îáåñïå÷èâàåò óñëîâèÿ äëÿ ãåíåðà-
öèè ñõåìû. Ïîòåíöèîìåòð ñ öèôðîâûì ïðî- ãäå
ãðàììèðîâàíèåì (öèôðîâîé ïîòåíöèîìåòð,
ÖÏ) íà Ðèñóíêå 2 äîáàâëÿåò âîçìîæíîñòü fBASE = 1,
ïðîãðàììèðîâàíèÿ ïîðîãîâ ê òðèããåðó Øìèò- 2pR1C1
òà è äâå ìîùíûå ôóíêöèè ê ÏÍ×. Ïåðâàÿ
ôóíêöèÿ äåëàåò ìàñøòàá êîýôôèöèåíòà à p – îòíîñèòåëüíîå ïîëîæåíèå äâèæêà
ïðåîáðàçîâàíèÿ ïðîãðàììèðóåìûì, à âòîðàÿ ìåæäó îäíèì êîíöîì ÖÏ (0) è äðóãèì êîíöîì
ïðè ôèêñèðîâàííîì ïîñòîÿííîì âõîäíîì (1). Äëÿ ïîòåíöèîìåòðà CAT5113, èìåþùåãî
íàïðÿæåíèè ïðåâðàùàåò ïðåîáðàçîâàòåëü â

R2

VIN C1 R3 R4
R1
–
+ VOUT
IC1
IC2
+
–
ÈÍÒÅÃÐÀÒÎÐ
ÒÐÈÃÃÅÐ
ØÌÈÒÒÀ

Ðèñóíîê 1. Íà ýòîé ñõåìå èçîáðàæåí áàçîâûé ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèå-÷àñòîòà.

58 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

D1 R2<<R1 5Â
1k, 1%

pR3 (1–p)R3 8
1
VIN CAT5113
R1 6 10k 3 2 ÖÈÔÐÎÂÎÅ
20k, 1% C1 5 7 ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ
0.01 µF

5Â 5Â

8 510 4
IC2
2 – IC1 7 2 +

LT1097 6 V1 7 VOUT

3+ 4 LM211
3– 4

1

2.5 Â

Ðèñóíîê 2. Èñïîëüçóÿ öèôðîâîé ïîòåíöèîìåòð, ìîæíî óïðàâëÿòü ìàñøòàáíûì êîýôôèöèåíòîì
ýòîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íàïðÿæåíèå-÷àñòîòà.

100 ïîëîæåíèé äâèæêà, ÷ëåí, îïðåäåëÿþùèé êîýôôèöèåíò ñâÿçàí ñ ëîãîìåòðè÷åñêèì òåì-
ìàñøòàáíûé êîýôôèöèåíò (1–p)/p, ïðèíèìà- ïåðàòóðíûì êîýôôèöèåíòîì ÖÏ è, ñëåäîâà-
åò çíà÷åíèÿ îò 1 äî 99 ñ ðàçðåøåíèåì ïðè- òåëüíî, ìèíèìàëüíî çàâèñèò îò òåìïåðàòó-
ìåðíî 1%. Äëÿ íîìèíàëîâ êîìïîíåíòîâ, ïîêà- ðû. Åñëè çàôèêñèðîâàòü âõîäíîå íàïðÿæå-
çàííûõ íà Ðèñóíêå 2, ïðàêòè÷åñêèé äèàïàçîí íèå VIN, ñõåìó ìîæíî èñïîëüçîâàòü â êà÷åñ-
ñîñòàâëÿåò îò 500 Ãö äî 25 êÃö. Èñïîëüçîâà- òâå ïðîãðàììèðóåìîãî ãåíåðàòîðà, â êîòîðîì
íèå áîëåå øèðîêîïîëîñíûõ ÊÌÎÏ âåðñèé ïîëîæåíèå äâèæêà ÖÏ èçìåíÿåò ãðàíèöû
ìèêðîñõåì IC1 è IC2 è áîëüøåãî îòíîøåíèÿ ãèñòåðåçèñà òðèããåðà Øìèòòà. ÐË
R1/R2 ìîæåò ïîâûñèòü òî÷íîñòü è äèàïàçîí
èçìåðåíèé ñõåìû. Òî÷íàÿ àâòîìàòè÷åñêàÿ Ìàòåðèàëû ïî òåìå
íàñòðîéêà ìàñøòàáíîãî êîýôôèöèåíòà ýêî-
íîìèò âðåìÿ ïðîèçâîäñòâåííûõ èñïûòàíèé è 1. Datasheet ON Semiconductor CAT5113
óñòðàíÿåò íåîáõîäèìîñòü â äîðîãèõ òî÷íûõ
ðåçèñòîðàõ è êîíäåíñàòîðàõ. Ìàñøòàáíûé 2. Datasheet Texas Instruments LM211

3. Datasheet Analog Devices LT1097

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 59

Òàéìåð 555

â ñõåìå èìïóëüñíîãî
èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ

Aaron Lager

EDN

 áîëüøèíñòâå èìïóëüñíûõ èñòî÷íèêîâ òàéìåðå 555 ìîæíî ïðåâðàòèòü â èìïóëüñíûé
èñòî÷íèê ïèòàíèÿ, îïèðàÿñü âñåãî íà îäíó
ïèòàíèÿ èñïîëüçóþòñÿ ØÈÌ-ðåãóëÿòîðû, ïðîñòóþ ôîðìóëó. Â ýòîé ñõåìå èñïîëüçóþò-
óïðàâëÿåìûå îáðàòíîé ñâÿçüþ ïî íàïðÿæå- ñÿ äâà òàéìåðà 555. Íà ïåðâîì (IC1) ñäåëàí
íèþ. Íåäîðîãîé ãåíåðàòîð ñ ØÈÌ ìîæíî àâòîêîëåáàòåëüíûé ìóëüòèâèáðàòîð, à íà
ñîáðàòü è íà ìèêðîñõåìå òàéìåðà 555. Ñõåìà âòîðîì (IC2) – ØÈÌ-ãåíåðàòîð. ×àñòîòà ãåíå-
íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçûâàåò, êàê ñõåìó ØÈÌ íà

ÏÈÒÀÍÈÅ ÌÓËÜÒÈÂÈÁÐÀÒÎÐ ØÈÌ

10k 8 0.1 µF
+ 4
ÍÅÑÒÀÁÈËÈÇÈÐÎÂÀÍÍÎÅ – 83 VCC 8 4.7k
ÏÈÒÀÍÈÅ 2 TRIGGER
C2 RESET VCC 7 C1
0.001 µF IC1 OUTPUT 3 100 0.01 µF
4 RESET DISCHARGE

5 CONTROL 555 2 THRESHOLD 6
TRIGGER

6 THRESHOLD IC2 5
555 CONTROL

7 DISCHARGE 3
GND OUTPUT
GND

0.01 µF 1 1

ÏÈÒÀÍÈÅ

3 0 71
Q1 2
ZVN4210G/ZTX VOUT 3 + V+
L1 ÑÒÀÁÈËÈÇÈÐÎÂÀÍÍÎÅ
1 68 µH IC3 OUT 6
LF411/NS
1N5817 +
100 µF ÏÈÒÀÍÈÅ 2– V–
4
R1 V1 5
10k +
D1 1
1N4734 RLOAD 1.25
R2 –
3.33k

ÎÁÐÀÒÍÀß ÑÂßÇÜ 0
VOUT=1.25(1+R1/R2).

0

Ðèñóíîê 1. Åùå îäíî ïðèìåíåíèå òàéìåðà 555: èìïóëüñíûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ.

60 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ðàöèè IC1 óñòàíîâëåíà ðàâíîé ïðèìåðíî äëÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ 5 Â ñëåäóåò
60 êÃö ïðè áîëüøîì êîýôôèöèåíòå çàïîëíå- âûáðàòü ñòàáèëèòðîí ñ íàïðÿæåíèåì ñòàáè-
íèÿ. Îñíîâíóþ ÷àñòü ïåðèîäà âûõîäíîé ñèã- ëèçàöèè 5.6 Â. Ýëåìåíòû IC3, R1, R2 è îïîð-
íàë ãåíåðàòîðà èìååò âûñîêèé óðîâåíü, îïóñ- íûé èñòî÷íèê V1 îáðàçóþò öåïü îáðàòíîé ñâÿ-
êàÿñü âíèç ëèøü ïðèáëèçèòåëüíî íà 2.5 ìêñ, çè, óñòàíàâëèâàþùóþ âåëè÷èíó âûõîäíîãî
÷òîáû çàïóñòèòü ñõåìó ØÈÌ. Ìàêñèìàëüíàÿ íàïðÿæåíèÿ, ôîðìóëà äëÿ êîòîðîãî èìååò
øèðèíà èìïóëüñà ñõåìû ØÈÌ ñîñòàâëÿåò ñëåäóþùèé âèä:
ïðèìåðíî 85 ìêñ, è ñòàíîâèòñÿ ìåíüøå â çàâè-
ñèìîñòè îò óïðàâëÿþùåãî íàïðÿæåíèÿ öåïè VOUT = V1 æçç1+ R1 ÷÷öø.
îáðàòíîé ñâÿçè. è R2

×òîáû ñîêðàòèòü êîëè÷åñòâî êîìïîíåíòîâ Èñòî÷íèê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ 1.25  (V1
ñõåìû, ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ ñäâîåííûì íà ñõåìå) ìîæíî ëåãêî ñîçäàòü, âîñïîëüçî-
òàéìåðîì 556 èëè äðóãîé ìèêðîñõåìîé àâòî- âàâøèñü ïîïóëÿðíîé ìèêðîñõåìîé TL431.
êîëåáàòåëüíîãî ìóëüòèâèáðàòîðà. Âõîäíîå Ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè îò 9 äî 40 Â ñõåìà
íàïðÿæåíèå äîëæíî â ïîëòîðà ðàçà ïðåâû- ìîæåò îòäàâàòü â íàãðóçêó 1.5 À ïðè íàïðÿæå-
øàòü âûõîäíîå íàïðÿæåíèå VOUT è åùå èìåòü íèè 5 Â. Ïðè íàïðÿæåíèÿõ áîëåå 12 Â äëÿ
íåêîòîðûé äîïîëíèòåëüíûé çàïàñ, ïîýòîìó ïèòàíèÿ ìèêðîñõåì ìîæíî äîáàâèòü ñòàáè-
ïðè âûõîäíîì íàïðÿæåíèè 5 Â íà âõîäå äîë- ëèòðîí ñ íàïðÿæåíèåì ñòàáèëèçàöèè 10 Â.
æíî áûòü, êàê ìèíèìóì, 9 Â. Åñëè èñïîëüçî- Ñíèæåíèå ÊÏÄ, îáóñëîâëåííîå ñòàáèëèòðî-
âàòü ÊÌÎÏ ìèêðîñõåìû è âðåìÿçàäàþùèå íîì, áóäåò íåçíà÷èòåëüíûì. ÊÏÄ ñõåìû ïðè
êîíäåíñàòîðû C1 è C2 íåáîëüøîé åìêîñòè, âõîäíîì íàïðÿæåíèè 12 Â, âûõîäíîì íàïðÿ-
ðàáî÷èé òîê áóäåò íèçêèì.  ýòîì ñëó÷àå äëÿ æåíèè 5  è âûõîäíîì òîêå 1.5 À ñîñòàâëÿåò
ïèòàíèÿ òàéìåðà 555 ìîæíî èñïîëüçîâàòü ïðèìåðíî 70%, è ïàäàåò äî 65% ïðè äîáàâëå-
ðåãóëÿòîð íà ñòàáèëèòðîíå è óâåëè÷èòü âõîä- íèè ñòàáèëèòðîíà è óâåëè÷åíèè âõîäíîãî
íîå íàïðÿæåíèå äî 30 Â è áîëåå. Âåðõíèé íàïðÿæåíèÿ äî 40 Â. Ïðè íèçêèõ óðîâíÿõ òîêà
ïðåäåë âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ çàâèñèò îò òîãî, âëèÿíèå ñòàáèëèòðîíà ñòàíîâèòñÿ áîëåå
êàêóþ ìîùíîñòü ìîæåò ðàññåèâàòü ðåãóëÿòîð ñóùåñòâåííûì, ïîýòîìó ïðè òîêå íàãðóçêè
íà ñòàáèëèòðîíå, îòäàâàÿ òàéìåðàì òîê 50 ìÀ ÊÏÄ ïàäàåò ïðèáëèçèòåëüíî äî 50%. ÐË
5…10 ìÀ.
Ìàòåðèàëû ïî òåìå
Òðàíçèñòîð Q1 äîëæåí èìåòü íèçêîå
ñîïðîòèâëåíèå îòêðûòîãî êàíàëà è íèçêîå 1. Datasheet Texas Instruments LM555
ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå çàòâîð-èñòîê è äîë- 2. Datasheet Texas Instruments LM556
æåí âûäåðæèâàòü áîëåå 40 Â. Äèîä D1 îãðà- 3. Datasheet Texas Instruments LF411
íè÷èâàåò ëþáûå âñïëåñêè íàïðÿæåíèÿ, âîç- 4. Datasheet Diodes TL431
íèêàþùèå, íàïðèìåð, ïðè ïðåðûâàíèè áîëü- 5. Datasheet ON Semiconductor 1N4734
øîãî òîêà, èç-çà ÷åãî â äðîññåëå îñòàåòñÿ 6. Datasheet Diodes ZVN4210G
áîëüøîå ìàãíèòíîå ïîëå. Ñòàáèëèòðîí D1
âûáèðàþò â ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáóåìûì
âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì ñõåìû. Íàïðèìåð,

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 61

Ïðîñòàÿ ñõåìà

êîìáèíèðîâàííîãî

ðåãóëÿòîðà òåìáðà

Derek Bowers

Electronic Design

ÐÐàííèå ðàäèîïðèåìíèêè è ïðîèãðûâàòåëè êèõ ÷àñòîò (ðåãóëÿòîð òåìáðà Áàêñåíäàëëà),
ïàðàìåòðè÷åñêèå ýêâàëàéçåðû è ãðàôè÷åñ-
ïî÷òè âñåãäà èìåëè ðó÷êó ñ íàäïèñüþ êèå ýêâàëàéçåðû.
«òåìáð», êîòîðàÿ îáû÷íî áûëà ñâÿçàíà ñ
ãðóáûì ôèëüòðîì íèæíèõ ÷àñòîò è ïîçâîëÿëà 0
â êàêîé-òî ñòåïåíè óïðàâëÿòü ÷àñòîòíîé
õàðàêòåðèñòèêîé.  ëó÷øåì ñëó÷àå ýòè ýëå- Àìïëèòóäíûé îòêëèê (äÁ) –5
ìåíòû óïðàâëåíèÿ ìîãëè ÷àñòè÷íî êîìïåíñè-
ðîâàòü ïîòåðþ íèçêèõ ÷àñòîò, âûçâàííóþ ïëî- 0% (öåíòð)
õèì çâó÷àíèåì äèíàìèêà. Äëÿ áîëåå ñîâðå- –10 20%
ìåííîãî îáîðóäîâàíèÿ áûëè ðàçðàáîòàíû
áîëåå ñëîæíûå ñõåìû óïðàâëåíèÿ, âêëþ÷àþ- 40%
ùèå ðàçäåëüíûå ðåãóëÿòîðû íèçêèõ è âûñî-
–15 60%
80%

100%

–20

20 100 1.0k 10k
×àñòîòà (Ãö)
R1 C1 R2 (à)
200 47 nF 3.6k

0

Ïîäúåì âûñîêèõ/ Àìïëèòóäíûé îòêëèê (äÁ)

îñëàáëåíèå íèçêèõ

VR1 ÷àñòîò –5
VIN VOUT
50k Ïîäúåì íèçêèõ/
(ëèíåéíûé) îñëàáëåíèå âûñîêèõ 0% (öåíòð)
20%
÷àñòîò –10 40%
60%
R3 R4 C2 –15 80%
3.6k 200 47 nF 100%

–20 1.0k 10k
20 100 ×àñòîòà (Ãö)

(á)

Ðèñóíîê 1. Ýòà ïðîñòàÿ ñõåìà ñ îäíîé ðåãó- Ðèñóíîê 2. Ñõåìà ðåãóëèðîâêè òåìáðà îáåñ-
ëèðîâêîé ïîçâîëÿåò óïðàâëÿòü òåìáðîì äëÿ ïå÷èâàåò õîðîøèå õàðàêòåðèñòèêè îòêëèêà
òî÷íîé ïîäñòðîéêè áàëàíñà èëè òîãäà, êîãäà êàê â íèæíåé (à), òàê è â âåðõíåé ïîëîâèíå (á)
íåñêîëüêî ýëåìåíòîâ óïðàâëåíèÿ íåöåëåñî- äèàïàçîíà ðåãóëèðîâàíèÿ.
îáðàçíû èëè íå íóæíû.

62 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Òåì íå ìåíåå, îäèíî÷íûé ðåãóëÿòîð òåì- åòñÿ ÷èñòî ïàññèâíîé, åå ëåãêî âñòðîèòü â
áðà ÷àñòî ìîæåò áûòü ïîëåçåí äëÿ òî÷íîé ñèãíàëüíóþ öåïü. Îäíàêî äëÿ äîñòèæåíèÿ
ïîäñòðîéêè áàëàíñà èëè òîãäà, êîãäà íåñ- íàèëó÷øèõ ðåçóëüòàòîâ åé äîëæíà ïðåäøåñ-
êîëüêî ýëåìåíòîâ óïðàâëåíèÿ íåöåëåñîîá- òâîâàòü öåïü ñ íèçêèì âûõîäíûì ñîïðîòèâëå-
ðàçíû èëè íå íóæíû. Ïðîñòîé âàðèàíò òàêîãî íèåì (íèæå 100 Îì), à âõîäíîå ñîïðîòèâëå-
óïðàâëåíèÿ îáåñïå÷èâàåò ñèììåòðè÷íûé íèå ïîñëåäóþùåé öåïè äîëæíî áûòü âûñî-
îòêëèê, ïëîñêèé â öåíòðå äèàïàçîíà ðåãóëè- êèì (áîëåå 250 êÎì).  ýòèõ óñëîâèÿõ âíîñè-
ðîâêè (Ðèñóíîê 1). ìûå ïîòåðè (â öåíòðå) ïðèáëèæàþòñÿ ê 6 äÁ.

Ñìåùåíèå ðåãóëèðîâêè â îäíó ñòîðîíó Ïàññèâíûé õàðàêòåð ñõåìû ïîçâîëÿåò ìàñ-
îäíîâðåìåííî ïîäíèìàåò âûñîêèå ÷àñòîòû è øòàáèðîâàòü âñå íîìèíàëû êîìïîíåíòîâ áåç
çàâàëèâàåò íèæíèå, ïðèìåðíî íà 5.5 äÁ è âëèÿíèÿ íà ïåðåäàòî÷íóþ ôóíêöèþ ïî ïåðå-
23 äÁ, ñîîòâåòñòâåííî. Òàêèì æå îáðàçîì, ñìå- ìåííîìó òîêó. Ïðè ìåíüøèõ ñîïðîòèâëåíèÿõ
ùåíèå ðåãóëèðîâêè â äðóãîì íàïðàâëåíèè ïîä- ðåçèñòîðîâ (è áóëüøèõ çíà÷åíèÿõ åìêîñòåé)
íèìàåò íèçêèå ÷àñòîòû è çàâàëèâàåò âûñîêèå. óëó÷øàåòñÿ îòíîøåíèå ñèãíàë/øóì, íî èìïå-
Íà Ðèñóíêå 2 ïîêàçàíû òèïè÷íûå ÷àñòîòíûå äàíñ âûõîäà ïðåäøåñòâóþùåé öåïè äîëæåí
õàðàêòåðèñòèêè â ïîëîñå îò 20 Ãö äî 20 êÃö ñ áûòü íèæå. Íîìèíàëû êîìïîíåíòîâ, ïîêàçàí-
öåíòðàëüíîé ÷àñòîòîé 1 êÃö äëÿ íèæíåé è âåð- íûå íà ñõåìå, ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé õîðîøèé
õíåé ïîëîâèíû äèàïàçîíà ðåãóëèðîâàíèÿ. êîìïðîìèññ. Îáùåå îòíîøåíèå ñèãíàë/øóì â
ïîëîñå 20 êÃö ïðè öåíòðàëüíîì ïîëîæåíèè
Åñòåñòâåííî, ÷òî äëÿ ñòåðåî ñõåìà äîë- ðåãóëÿòîðà ñîñòàâëÿåò ïîðÿäêà –113 äÁ îòíî-
æíû áûòü äóáëèðîâàíà, à VR1 çàìåíåí ñäâî- ñèòåëüíî óðîâíÿ 1 Â ñ.ê.ç. ÐË
åííûì êîìïîíåíòîì. Ïîñêîëüêó ñõåìà ÿâëÿ-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 63

Ðåàëèçàöèÿ ôóíêöèé

«èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ»

ñ ïîìîùüþ äèîäíîãî ìîñòà
è òðàíçèñòîðà

Raju Baddi

EDN

ÏÏðè ðàçðàáîòêå ëîãè÷åñêèõ ñõåì äëÿ ÈËÈ» è «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ-ÍÅ» îáû÷íî
òðåáóþò îáúåäèíåíèÿ íåñêîëüêèõ áàçîâûõ
íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ, ïðåâûøàþùèõ îáû÷- ôóíêöèé «È», «ÈËÈ» è «ÍÅ».
íûå, òàêèõ, íàïðèìåð, êàê 24 Â, ìîæíî
èñïîëüçîâàòü ìèêðîñõåìû ëîãèêè ñòàíäàð-  ýòîé ñòàòüå ïðåäñòàâëåí íåîáû÷íûé
òíûõ ñåìåéñòâ ñ ðåãóëÿòîðîì íàïðÿæåíèÿ è ìåòîä âûïîëíåíèÿ ôóíêöèé «èñêëþ÷àþùåå
ïîäêëþ÷àòü èõ ÷åðåç òðàíñëÿòîðû óðîâíåé.  ÈËÈ», èñïîëüçóþùèé ñõåìó ñ äâóìÿ ðåçèñ-
êà÷åñòâå àëüòåðíàòèâû, åñëè ëîãèêà íå ñëèø- òîðàìè, ÷åòûðüìÿ äèîäàìè è îäíèì òðàí-
êîì ñëîæíà è ñêîðîñòü íå î÷åíü âûñîêà, ëîãè- çèñòîðîì.  êîíôèãóðàöèè ñ n-p-n òðàíçèñ-
÷åñêèå âåíòèëè ìîæíî ñîáðàòü èç äèñêðåò- òîðîì ñõåìà ðàáîòàåò êàê «èñêëþ÷àþùåå
íûõ êîìïîíåíòîâ è óïðàâëÿòü èìè íåïîñðå- ÈËÈ-ÍÅ», à p-n-p òðàíçèñòîð äàåò «èñêëþ÷à-
äñòâåííî îò äîñòóïíîãî íàïðÿæåíèÿ. Ñäå- þùåå ÈËÈ».
ëàòü íà äèñêðåòíûõ êîìïîíåíòàõ ñõåìû, ðåà-
ëèçóþùèå ôóíêöèè «È», «ÈËÈ» è «ÍÅ», îòíî- Ðàññìîòðèì ñõåìó íà Ðèñóíêå 1à. Êîãäà
ñèòåëüíî ïðîñòî, íî ôóíêöèè «èñêëþ÷àþùåå ëîãè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ âõîäîâ A è B ïðîòèâî-
ïîëîæíû, íàïðÿæåíèÿ âûñîêîãî ëîãè÷åñêîãî

+ A

A 6.8k Y ËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ 10k
10k ÂÕÎÄÛ
ËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ Y
ÂÕÎÄÛ B 10k

B

(à) (á)

Ðèñóíîê 1. Ðåàëèçàöèÿ ëîãè÷åñêèõ ñõåì «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ-ÍÅ» (à) è «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ» (á) íà
äèñêðåòíûõ êîìïîíåíòàõ ïîçâîëÿåò èì ðàáîòàòü ïðè áîëåå âûñîêèõ íàïðÿæåíèÿõ ïèòàíèÿ, ÷åì
ñòàíäàðòíûå ñåìåéñòâà ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ.

64 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

óðîâíÿ çà âû÷åòîì 1.2  (ïàäåíèÿ íàïðÿæå- äëÿ âûõîäíîé íàãðóçêè, ïàäåíèå íàïðÿæåíèå
íèÿ íà äèîäàõ) äîñòàòî÷íî äëÿ ïðÿìîãî ñìå- ñîñòàâëÿëî ïîðÿäêà 5 Â, íåîáõîäèìî âûáðàòü
ùåíèÿ ïåðåõîäà áàçà-ýìèòòåð. Òðàíçèñòîð ðåçèñòîð 6.8 êÎì (0.75 ìÀ × 6.8 êÎì).
âêëþ÷àåòñÿ, è íàïðÿæåíèå ëîãè÷åñêîãî íóëÿ
íà åãî êîëëåêòîðå ðàâíî ïðèáëèçèòåëüíî Äàëåå ðàññìîòðèì êîíôèãóðàöèþ «èñêëþ-
÷àþùåå ÈËÈ», â êîòîðîé ñ ëîãè÷åñêèì íóëåì
0.6 Â + VL + VCE, íà âõîäàõ A èëè B ñâÿçàí òîê áàçû, à ñ ëîãè-
÷åñêîé åäèíèöåé – òîê ýìèòòåðà. Íàïðÿæåíèå
ãäå «ëîã. 1» íà âûõîäå Y ñîñòàâëÿåò

VL – íàïðÿæåíèå íèçêîãî ëîãè÷åñêîãî óðîâíÿ, VH – 0.6  – VCE,

VCE – íàïðÿæåíèå êîëëåêòîð-ýìèòòåð. (ãäå VH – íàïðÿæåíèå âûñîêîãî ëîãè÷åñêîãî
Åñëè æå ëîãè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ âõîäîâ A è óðîâíÿ), à íàïðÿæåíèå «ëîã. 0» ðàâíî ïðè-
B îäèíàêîâû, òðàíçèñòîð îòêðûòüñÿ íå ìåðíî 0 Â, íî âûõîäíîé òîê îãðàíè÷åí êîë-
ìîæåò, ïîýòîìó íàïðÿæåíèå íà âûõîäå Y ëåêòîðíûì ðåçèñòîðîì.
ðàâíî íàïðÿæåíèþ èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ.
Çäåñü ïðîáëåìà ñâÿçàíà ñ âûõîäíûì
Âûáîð â êà÷åñòâå êîëëåêòîðíîé íàãðóçêè òîêîì ëîãè÷åñêîé åäèíèöû ìèêðîñõåì ÒÒË,
ðåçèñòîðà 6.8 êÎì îñíîâàí íà íåîáõîäèìîñòè êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ òîêîì ýìèòòåðà òðàíçèñòî-
óïðàâëÿòü âõîäàìè A è B ñ ïîìîùüþ ñòàíäàð- ðà. Ïðè âûáîðå ñîïðîòèâëåíèÿ êîëëåêòîðíî-
òíîé ÒÒË èëè ÊÌÎÏ ëîãèêè, íî âû ìîæåòå ãî ðåçèñòîðà, ðàâíîì 10 êÎì, ïàäåíèå íàïðÿ-
èçìåíèòü åãî ñîïðîòèâëåíèå â ñîîòâåòñòâèè æåíèÿ íà íåì ìîæåò äîñòèãàòü ïî÷òè 4 Â.
ñî ñâîèì ïðèëîæåíèåì. Ëîãè÷åñêèå ÊÌÎÏ Ýòîãî óðîâíÿ áûëî áû äîñòàòî÷íî äëÿ óïðàâ-
ìèêðîñõåìû ñåìåéñòâà 4000 ñïîñîáíû áåç ëåíèÿ ÊÌÎÏ íàãðóçêàìè, íî íå ÒÒË, âõîäàì
ïðîáëåì îòäàâàòü èëè ïðèíèìàòü òîê 1 ìÀ ïðè êîòîðûõ â ñîñòîÿíèè ëîãè÷åñêîãî íóëÿ òðåáó-
íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 5 Â. Íèçêîñêîðîñòíûå åòñÿ òîê íå ìåíåå 0.4 ìÀ. Ðåçèñòîð 10 êÎì
ìèêðîñõåìû ÒÒË ìîãóò îòäàâàòü òîê 0.4 ìÀ (â îáåñïå÷èòü òàêîé òîê íå ìîæåò. Îäíàêî,
ñîñòîÿíèè «ëîã. 1») è ïðèíèìàòü 8 ìÀ (â ñîñòî- èñïîëüçóÿ ïðåäûäóùóþ êîíôèãóðàöèþ «èñ-
ÿíèè «ëîã. 0». Âûõîäíîãî òîêà 0.4 ìÀ äîñòà- êëþ÷àþùåå ÈËÈ-ÍÅ» è äðóãóþ êîíôèãóðà-
òî÷íî äëÿ óïðàâëåíèÿ áàçîé òðàíçèñòîðà, íî öèþ òðàíçèñòîðíîãî èíâåðòîðà, ìîæíî ïîëó-
ïðè ëîãè÷åñêîì íîëå íà âõîäàõ À èëè  ÷åðåç ÷èòü ðàáîòîñïîñîáíóþ ñõåìó «èñêëþ÷àþùåå
íèõ ïðîõîäèò òîê ýìèòòåðà, êîòîðûé âûçûâà- ÈËÈ» (Ðèñóíîê 1á). Òàêèì îáðàçîì, ñõåìà
åò áîëüøå áåñïîêîéñòâà â ñâÿçè ñ òåì, ÷òî «èñêëþ÷àþùåå ÈËÈ» ïîäõîäèò òîëüêî äëÿ
âòåêàþùèé âûõîäíîé òîê ÊÌÎÏ ìèêðîñõåì ñëó÷àåâ, êîãäà âõîäû A è B óïðàâëÿþòñÿ óðîâ-
îãðàíè÷åí çíà÷åíèåì 1 ìÀ. ×òîáû ïðè îáùåì íÿìè ÊÌÎÏ/ÒÒË, à âûõîä Y ñïîñîáåí óïðàâ-
òîêå 1 ìÀ, è ïðèìåðíî 250 ìêÀ, îñòàþùèõñÿ ëÿòü òîëüêî ÊÌÎÏ. ÐË

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 65

Èíñòðóìåíòàëüíûé

óñèëèòåëü

ñ äèôôåðåíöèàëüíûìè âûõîäàìè

Moshe Gerstanhaber

EDN

ÑÑîâðåìåííûå âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûå ïå÷èâàåò çíà÷èòåëüíûå ïðåèìóùåñòâà â
õàðàêòåðèñòèêàõ, ïîñêîëüêó äèôôåðåíöè-
ÀÖÏ èìåþò äèôôåðåíöèàëüíûå âõîäû, àëüíûå ñèãíàëû ðàñøèðÿþò äèíàìè÷åñêèé
ïîçâîëÿþùèå äèôôåðåíöèàëüíî ðåàëèçî- äèàïàçîí, óìåíüøàþò ôîí è óñòðàíÿþò ïîìå-
âàòü âåñü ïóòü ïðîõîæäåíèÿ ñèãíàëà îò äàò- õè ïî çåìëå. Íà Ðèñóíêàõ 1à è 1á ïîêàçàíû
÷èêà äî ïðåîáðàçîâàòåëÿ. Ýòà ñòðóêòóðà îáåñ-

12 Â

1Â + VOUT 12 Â 3Â
AD8221
+– – VREF + ÂÛÕÎÄÍÎÅ
0 10k OP27 ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ

–12 Â – R1 R2 2Â
1k 1k
(à) 10k –12 Â
R3 12 Â
2.5 Â 1k
–
OP27

+

–12 Â

12 Â

(á) 1Â + VOUT 3.5 Â
+– AD8221 ÂÛÕÎÄÍÎÅ
ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ
0Â – VREF R4
1k 1.5 Â
–12 Â
12 Â
2.5 Â
–
OP27

+

–12 Â

Ðèñóíîê 1. Ñõåìû ñ äèôôåðåíöèàëüíûìè âûõîäàìè ñ êîýôôèöèåíòàìè óñèëåíèÿ îäèí (à) è äâà (á)
èìåþò âûñîêèå óðîâíè øóìîâ, ÷ðåçìåðíûå îøèáêè ñìåùåíèÿ è äðåéôà ñìåùåíèÿ, à òàêæå çíà÷è-
òåëüíûå îøèáêè óñèëåíèÿ è äðåéôà.

66 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

12 Â

1Â + VOUT A 3Â
+ AD8221 ÂÛÕÎÄÍÎÅ
– 0 2.5  ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ
– VREF
R5

10k

–12 Â B

R6 – +
10k OP27

–12 Â 12 Â
C
2Â

Ðèñóíîê 2. Ýòîò èíñòðóìåíòàëüíûé óñèëèòåëü ñ äèôôåðåíöèàëüíûì âûõîäîì ñîõðàíÿåò óñèëå-
íèå è íå äîáàâëÿåò ê âûõîäíîìó ñèãíàëó íè ñìåùåíèÿ, íè äðåéôà, íè øóìà.

äâå ðàñïðîñòðàíåííûå ñõåìû èíñòðóìåí- ÷òîáû âûïîëíèòü óñëîâèå
òàëüíûõ óñèëèòåëåé ñ äèôôåðåíöèàëüíûì
âûõîäîì. Ïåðâàÿ èìååò åäèíè÷íîå óñèëå- VOUT - VREF = V .
íèå, à êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ âòîðîé ðàâåí
äâóì. Îáå ñõåìû, îäíàêî, ïî ñðàâíåíèþ ñ Ïîäà÷à ñèãíàëà 2.5  íà íåèíâåðòèðóþ-
èíñòðóìåíòàëüíûì óñèëèòåëåì ñ íåñèììåò- ùèé âûâîä îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ çàäàåò
ðè÷íûì âûõîäîì, èìåþò ïîâûøåííûå øóìû óðîâåíü âûõîäíîãî ñèíôàçíîãî ñèãíàëà. Îïå-
è îøèáêè ñìåùåíèÿ, äðåéôà ñìåùåíèÿ, óñè- ðàöèîííûé óñèëèòåëü óñòàíàâëèâàåò 2.5 Â â
ëåíèÿ è äðåéôà óñèëåíèÿ. Íà Ðèñóíêå 2 èçî- Óçëå B. Ñîîòâåòñòâåííî, åñëè ïîäàòü íà âõîä
áðàæåí èíñòðóìåíòàëüíûé óñèëèòåëü ñ äèô- íàïðÿæåíèå 1 Â, â Óçëå A óñòàíîâèòñÿ íàïðÿ-
ôåðåíöèàëüíûì âûõîäîì, íå èìåþùèé íè æåíèå 1 Â, è 2 Â â Óçëå C. Òàêèì îáðàçîì,
îäíîãî èç ýòèõ íåäîñòàòêîâ. Â ñõåìå èñïîëü- ïðåäåëû èçìåíåíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ
çóåòñÿ òîò ôàêò, ÷òî âûõîäíîé ñèãíàë èíñòðó- íà 0.5  âûøå è íà 0.5  íèæå, ÷åì 2.5 Â.
ìåíòàëüíîãî óñèëèòåëÿ AD8221 ïðåäñòàâëÿ- Îøèáêè îò ðàçíîñòè VOUT – VREF ÿâëÿþòñÿ
åò ñîáîé ðàçíîñòü ìåæäó âûõîäíûì íàïðÿæå- ôóíêöèåé òîëüêî èíñòðóìåíòàëüíîãî óñèëè-
íèåì VOUT è íàïðÿæåíèåì îïîðíîãî âûâîäà òåëÿ. Òàêèå àðòåôàêòû êàê ñìåùåíèå, øóìû
VREF. Â ýòîì âàðèàíòå ìåæäó äâóìÿ âûâîäàìè
äîáàâëåí èíâåðòîð ñ óñèëåíèåì –1.

Åñëè âõîäíîå íàïðÿæåíèå ðàâíî V, âûõîä-
íîå íàïðÿæåíèå (VOUT – VREF) òàêæå äîëæíî
áûòü ðàâíî V. Íàïðÿæåíèå VREF íà îïîðíîì
âûâîäå èìååò ïîëÿðíîñòü, ïðîòèâîïîëîæíóþ
ïîëÿðíîñòè âûõîäíîãî ñèãíàëà VOUT. Ïîýòîìó
âûõîäíîå íàïðÿæåíèå äîëæíî áûòü

VOUT = VIN
2

à

VREF = - VIN , Ðèñóíîê 3. Âõîäíîé ñèãíàë àìïëèòóäîé 2 Â
2 ïèê-ïèê è ÷àñòîòîé 1 êÃö (ââåðõó) è äèôôå-
ðåíöèàëüíûå âûõîäíûå ñèãíàëû (âíèçó).

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 67

Ðèñóíîê 4. Ñïåêòð âûõîäíîãî äèôôåðåíöè- è îøèáêè óñèëåíèÿ, ïîðîæäàåìûå èíâåðòè-
àëüíîãî ñèãíàëà àìïëèòóäîé 2 Â ïèê-ïèê ñ ðóþùèì óñèëèòåëåì è ðåçèñòîðàìè, îäèíà-
÷àñòîòîé 1 êÃö. êîâî âëèÿþò íà îáà âûõîäà. Ïîýòîìó îíè ïðè-
ñóòñòâóþò òîëüêî â ñèíôàçíîì âûõîäíîì
ñèãíàëå è ïîäàâëÿþòñÿ ÀÖÏ. Ðàáîòó óñèëèòå-
ëÿ èëëþñòðèðóåò Ðèñóíîê 3. Âåðõíÿÿ îñöèë-
ëîãðàììà ñîîòâåòñòâóåò âõîäíîìó ñèãíàëó
àìïëèòóäîé 2  ïèê-ïèê ñ ÷àñòîòîé 1 êÃö. Íèæ-
íÿÿ îñöèëëîãðàììà ïðåäñòàâëÿåò äâà âûõîä-
íûõ ñèãíàëà. Ñèíôàçíîå âûõîäíîå íàïðÿæå-
íèå ðàâíî 2.5 Â. Ñïåêòðàëüíàÿ ïëîòíîñòü
äèôôåðåíöèàëüíîãî âûõîäíîãî ñèãíàëà
ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 4. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

1. Datasheet Analog Devices AD8221

2. Datasheet Analog Devices OP27

68 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

Óâåëè÷åíèå ÊÏÄ
ìàëîøóìÿùåãî

àíàëîãîâîãî äðàéâåðà TEC

Dave Conrad

EDN

 òèïè÷íîì äðàéâåðå òåðìîýëåêòðè÷åñ- ñïîñîáíûå íàðóøàòü ðàáîòó ÷óâñòâèòåëüíûõ
àíàëîãîâûõ öåïåé. Êîíå÷íî, äëÿ óìåíüøåíèÿ
êîãî îõëàäèòåëÿ (ThermoElectric Cooler – øóìà, âûçâàííîãî ØÈÌ, ìîæíî èñïîëüçîâàòü
TEC) äëÿ óïðàâëåíèÿ ñõåìîé H-ìîñòà ìîæåò øóìîâûå ôèëüòðû è ñïåöèàëüíûå ìåòîäû
èñïîëüçîâàòüñÿ øèðîòíî-èìïóëüñíàÿ ìîäó- ðàçâîäêè ïå÷àòíûõ ïëàò, íî ýòè ìåðû ìîãóò
ëÿöèÿ (ØÈÌ). Òàêàÿ ñõåìà ðàáîòîñïîñîáíà, óñëîæíèòü êîíñòðóêöèþ è, òåì íå ìåíåå, íå
íî óïðàâëÿåò TEC ïîñðåäñòâîì î÷åíü áîëü- îáåñïå÷èòü ñíèæåíèÿ øóìà, äîñòàòî÷íîãî
øèõ èìïóëüñîâ òîêà. Ýòè ïðÿìîóãîëüíûå äëÿ ÷óâñòâèòåëüíûõ öåïåé.
èìïóëüñû, ðàçìàõ êîòîðûõ ÷àñòî äîñòèãàåò
çíà÷åíèÿ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîãî òîêà Îäíèì èç ðåøåíèé áûëî áû èñïîëüçîâà-
TEC, ìîãóò ñîçäàâàòü çíà÷èòåëüíûå ïîìåõè íèå äëÿ óïðàâëåíèÿ TEC ëèíåéíîé ñõåìû,
íà øèíàõ ïèòàíèÿ è çåìëè ïå÷àòíîé ïëàòû, èñêëþ÷àþùåé ñèëüíîòî÷íûå èìïóëüñû äðàé-

V1

+

M3 – Rser-0.001
FDS6575 M4

5 FDS6575

R_TEC

– + U1 1.9 U2 + –
+ – AD8602 M1 M2 AD8602 – +

R3 IRLHM620 IRLHM620

9.01k

V2

+

– R4 R4 R2
1.0k 0.1 0.1
.dc v2 0 2 0.001 1

Rser-0.001

Ðèñóíîê 1. H-ìîñò óïðàâëÿåòñÿ àíàëîãîâûìè ñèãíàëàìè äëÿ óïðàâëÿåìûõ íàïðÿæåíè-
åì èñòî÷íèêîâ âòåêàþùåãî òîêà â íèæíåì ïëå÷å è öèôðîâûìè ñèãíàëàìè äëÿ ïåðåêëþ-
÷åíèÿ ïîëÿðíîñòè òîêà, êîòîðàÿ èçìåíÿåò íàïðàâëåíèå òåïëîâîãî ïîòîêà.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 69

1.8A I(R_tec) (V(n002)-V(n004))*I(R_tec) 1.5W 2.4A I(R_tec) (V(n002)-V(n004))*I(R_tec)
3.3W

1.6A 1.4W 2.2A 3.0W
1.3W

1.4A 1.2W 2.0A 2.7W
1.1W
1.8A 2.4W

1.2A 1.0W 1.6A 2.1W

1.0A 0.9W 1.4A 1.8W
0.8W

0.8A 0.7W 1.2A 1.5W
0.6W
0.8A 1.2W
0.6A 0.5W

0.4W 0.6A 0.9W
0.3W
0.4A

0.4A 0.6W

0.2A 0.2W 0.2A 0.3W
0.1W

0.0A 0.0W 0.0A 0.0W

0.0V 0.2V 0.4V 0.6V 0.8V 1.0V 1.2V 1.4V 1.6V 1.8V 2.0V 0.0V 0.2V 0.4V 0.6V 0.8V 1.0V 1.2V 1.4V 1.6V 1.8V 2.0V

Ðèñóíîê 3. Ñíèæåíèå íàïðÿæåíèÿ èñòî÷íèêà Ðèñóíîê 2. Êîãäà íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ V1
ïèòàíèÿ V1 äî 3.3 Â óìåíüøàåò ïèêîâóþ ìîù- ðàâíî 5 Â, ìàêñèìàëüíàÿ ìîùíîñòü, ðàññåè-
íîñòü, ðàññåèâàåìóþ òðàíçèñòîðîì äðàéâå- âàåìàÿ òðàíçèñòîðîì äðàéâåðà M1, ñîñòàâ-
ðà M1, äî 1.35 Âò ïðè òîêå TEC, ðàâíîì 0.8 À. ëÿåò 3.15 Âò ïðè òîêå TEC, ðàâíîì 1.25 À.
Ïðè ìàêñèìàëüíîì òîêå 1.65 À M1 ðàññåèâà- Ïðè ìàêñèìàëüíîì òîêå 2.0 À M1 ðàññåèâàåò
åò ìîùíîñòü âñåãî 20 ìÂò. (Ïî ãîðèçîíòàëè ìîùíîñòü 1.9 Âò. (Ïî ãîðèçîíòàëè – óïðàâ-
– óïðàâëÿþùåå íàïðÿæåíèå V2). ëÿþùåå íàïðÿæåíèå V2).

âåðà ØÈÌ. Îäíàêî ëèíåéíûå äðàéâåðû íî âîçìîæíûìè ñîïðîòèâëåíèÿìè ìîæåò
èìåþò íåâûñîêèé ÊÏÄ, ÷òî óâåëè÷èâàåò ðàñ- ïîìî÷ü ñíèçèòü ðàññåèâàåìóþ ìîùíîñòü.
ñåèâàíèå òåïëà â óïðàâëÿåìûõ óñòðîéñòâàõ. Ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå èñïîëüçóåìûõ ñ
ñõåìå MOSFET äîëæíî áûòü ìåíüøå 2 Â.
 äàííîé ñòàòüå ïðåäëàãàåòñÿ òðåòèé ïîä-
õîä, îñíîâàííûé íà äðàéâåðå ñ òîïîëîãèåé Çà ñ÷åò ñíèæåíèÿ íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ ñ
H-ìîñòà. Äëÿ ñíèæåíèÿ òåïëîâûõ ïîòåðü ïðî- 5 Â äî 3.3 Â ìàêñèìàëüíûé òîê áûë óìåíüøåí
õîäíûå òðàíçèñòîðû â ýòîé ñõåìå ðàáîòàþò â ñ 2 À ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè 2 Â äî 1.63 À
ðåæèìàõ, áëèçêèõ ê íàñûùåíèþ. Ïîñëå îçíà- ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè 1.63 Â (Ðèñóí-
êîìëåíèÿ ñî ñõåìîé ìû ñðàâíèì âàðèàíòû ñ êè 2 è 3). Äî òåõ ïîð, ïîêà ýòî íå çàòðàãèâàåò
íàïðÿæåíèÿìè ïèòàíèÿ 5 Â è 3.3 Â. òðåáóåìûå õàðàêòåðèñòèêè òåïëîâîé ïðîèç-
âîäèòåëüíîñòè êîíñòðóêöèè, ïðåèìóùåñòâà
Èñïîëüçîâàíèå â íèæíåì ïëå÷å ìîñòà î÷åâèäíû; ïèêîâàÿ ìîùíîñòü, ðàññåèâàåìàÿ
óïðàâëÿåìûõ íàïðÿæåíèåì èñòî÷íèêîâ âòåêà- íà ïðîõîäíûõ òðàíçèñòîðàõ, áûëà ñíèæåíà ñ
þùåãî òîêà, ðàáîòàþùèõ âáëèçè íàñûùåíèÿ 3.3 Âò äî 0.8 Âò, ÷òî îçíà÷àåò ñîêðàùåíèå
ïðè ìàêñèìàëüíûõ òîêàõ, è ïîëíîñòüþ íàñû- òåïëîâûõ ïîòåðü íà 75%.
ùåííûõ ïåðåêëþ÷àòåëåé â âåðõíåì ïëå÷å
ïîçâîëèò íàì ñíèçèòü íàïðÿæåíèå èñòî÷íèêà Ìîùíîñòü, ðàññåèâàåìàÿ â òðàíçèñòîðå
ïèòàíèÿ äî òî÷êè, ãäå ñóììà ïàäåíèé íàïðÿ- M1 ïðè òîêå 1.63 À (ïðè ñðàâíåíèè ñëó÷àåâ ñ
æåíèé íà ïðîõîäíûõ òðàíçèñòîðàõ è íàãðóçêå îäèíàêîâûìè òîêàìè íàãðóçêè è íàïðÿæåíèÿ-
ëèøü ÷óòü ìåíüøå íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ, íåîá- ìè ïèòàíèÿ 5 Â è 3.3 Â), áûëà ñíèæåíà ñ 2 Âò
õîäèìîãî äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ìàêñèìàëüíîãî äî ïðèáëèçèòåëüíî 20 ìÂò (Ðèñóíîê 3).
âûõîäíîãî òîêà äðàéâåðà (Ðèñóíîê 1).
 òðàíçèñòîðàõ M3 è M4 ìàêñèìàëüíàÿ
Ïðè èñïîëüçîâàíèè òàêîé àðõèòåêòóðû ìîùíîñòü ðàññåèâàåòñÿ ïðè ìàêñèìàëüíîì
íàïðÿæåíèå èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ ìîæíî ðåãó- òîêå. Ýòè óñòðîéñòâà ðàáîòàþò â ðåæèìàõ
ëèðîâàòü, ÷òîáû ìèíèìèçèðîâàòü ïîòåðè íàñûùåíèÿ èëè îòñå÷êè, ïîýòîìó ðàññåèâàå-
ýíåðãèè, â òîæå âðåìÿ, ïîçâîëÿÿ òîêó, ïðîõî- ìàÿ èìè ìîùíîñòü íèêîãäà íå ïðåâûøàåò
äÿùåìó ÷åðåç TEC, ïðè íåîáõîäèìîñòè äîñ- íåñêîëüêèõ äåñÿòêîâ ìèëëèâàòò.
òèãàòü çíà÷åíèé, áëèçêèõ ê ìàêñèìàëüíî
äîïóñòèìîìó. Âûáîð MOSFET ñ î÷åíü íèçêè- Ýòî ëèíåéíîå ðåøåíèå ñ âûñîêèì ÊÏÄ
ìè ñîïðîòèâëåíèÿìè îòêðûòûõ êàíàëîâ è îñîáåííî ïîäõîäèò äëÿ ïðèëîæåíèé ñ òåðìî-
òîêîèçìåðèòåëüíûõ ðåçèñòîðîâ ñ ìèíèìàëü- ýëåêòðè÷åñêèìè îõëàäèòåëÿìè, ïèòàåìûõ îò
áàòàðåé. Ñõåìà òàêæå îáåñïå÷èâàåò ïðåèìó-

70 ÑÕÅÌÛ ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019

ùåñòâà â ñèñòåìàõ ñ ïèòàíèåì îò ñåòè ïåðå- òî÷íî ïðîñòî ïîäêëþ÷èòü öåïè óïðàâëåíèÿ
ìåííîãî òîêà, óñòðàíÿÿ ýëåêòðè÷åñêèå ïîìå- TEC ê öèôðîâûì è àíàëîãîâûì âûõîäàì ìèê-
õè, ñîçäàâàåìûå èìïóëüñàìè òîêà ñ êðóòûìè ðîêîíòðîëëåðà, ÷òîáû îáåñïå÷èòü êàê
ôðîíòàìè. íàãðåâ, òàê è îõëàæäåíèå.ÐË

Ïðèìåð ñõåìû íà Ðèñóíêå 1 äëÿ ïðîñòîòû Ìàòåðèàëû ïî òåìå
ïîêàçûâàåò òîëüêî îõëàæäåíèå (èëè íàãðåâ,
â çàâèñèìîñòè î òîãî, êàê óñòàíîâëåí TEC), íî 1. Datasheet Analog Devices AD8602
ñõåìà ìîæåò áûòü ëåãêî àäàïòèðîâàíà äëÿ 2. Datasheet ON Semiconductor FDS6575
äâóõðåæèìíîé ðàáîòû.  òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà 3. Datasheet Infineon IRLHM620
íåîáõîäèìî öèôðîâîå óïðàâëåíèå, äîñòà-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2019 ÑÕÅÌÛ 71

Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé

Åñëè âàì
íåáåçðàçëè÷íû òåìû:

ìèêðîêîíòðîëëåðû
àâòîìàòèçàöèÿ
ñèëîâàÿ ýëåêòðîíèêà
ñâåòîòåõíèêà
ÑÀÏÐ
èçìåðåíèÿ

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