ในบรรดาวงจรไมโครจำนวนมากที่นำเสนอในตลาดสมัยใหม่ของชิ้นส่วนไมโครอิเล็กทรอนิกส์ มีตำนานที่แท้จริงที่ได้รับชื่อเสียงอย่างสูงอย่างถูกต้อง ในบทความนี้ เราจะมุ่งเน้นไปที่ชิปอะนาล็อกในตำนานสี่ตัว ได้แก่: NE555, A741, TL431 และ LM311

วงจรรวมแบบแอนะล็อกคือตัวจับเวลาสากล มันประสบความสำเร็จในวงจรอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่จำนวนมากเพื่อให้ได้พัลส์ซ้ำหรือเดี่ยวที่มีลักษณะเวลาคงที่ โดยพื้นฐานแล้วไมโครเซอร์กิตเป็นแบบอะซิงโครนัสโดยมีเกณฑ์อินพุตเฉพาะที่กำหนดโดยตัวเปรียบเทียบแบบอะนาล็อกภายในและตัวแบ่งแรงดันที่แม่นยำ

โครงสร้างแบบบูรณาการของไมโครเซอร์กิตประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ 23 ตัว ตัวต้านทาน 16 ตัว และไดโอด 2 ตัว ปัจจุบัน NE555 ยังคงมีจำหน่ายในแพ็คเกจต่างๆ มากมาย แต่เป็นที่นิยมมากที่สุดในแพ็คเกจ DIP-8 และ SO-8 และในรูปแบบนี้สามารถพบได้บนบอร์ดจำนวนมาก ผู้ผลิตในประเทศผลิตอะนาล็อกของตัวจับเวลานี้เรียกว่า KR1006VI1

ประวัติของไมโครเซอร์กิต NE555 เริ่มต้นขึ้นในปี 1970 เมื่อพนักงานของบริษัทไมโครอิเล็กทรอนิกส์ Signetics ของอเมริกา ฮันส์ คาเมนซินด์ ผู้เชี่ยวชาญด้าน PLL ซึ่งถูกไล่ออกเนื่องจากวิกฤตเศรษฐกิจ ทำงานในโรงรถของเขาและดีบั๊กวงจร PLL ด้วย VCO ความถี่ซึ่งตอนนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า

การพัฒนานี้ภายหลังเรียกว่า NE566 และมีองค์ประกอบทั้งหมดของตัวจับเวลา NE555 ในอนาคต รวมถึงตัวเปรียบเทียบ ฟลิปฟล็อป และคีย์ วงจรสามารถสร้างพัลส์รูปสามเหลี่ยมด้วยแอมพลิจูดที่กำหนดโดยตัวแบ่งภายใน และด้วยความถี่ที่กำหนดโดยวงจร RC ภายนอก

Hans Kamenzind ขายการพัฒนาของเขาให้กับ Signetics หลังจากนั้นเขาก็เสนอที่จะปรับแต่งมันให้กับเครื่องมัลติไวเบรเตอร์ที่รออยู่ ซึ่งเป็นเครื่องสร้างพัลส์เดี่ยว แนวคิดนี้ไม่ได้รับการสนับสนุนในทันที แต่ Art Fury หัวหน้าฝ่ายขายของ Signetics ยืนกราน และโครงการนี้ได้รับการอนุมัติ ชิปในอนาคตมีชื่อว่า NE555 (NE จาก SigNEtics)

ต้องใช้เวลาอีกหลายเดือนในการสรุปผลและดีบักตัวจับเวลา และในท้ายที่สุด ในปี 1971 การขาย NE555 เริ่มต้นในแพ็คเกจแปดพินที่ราคา 75 เซนต์ ปัจจุบัน อะนาล็อกที่ใช้งานได้ของ NE555 รุ่นดั้งเดิมมีจำหน่ายในรุ่นไบโพลาร์และ CMOS ที่หลากหลายโดยผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รายใหญ่เกือบทั้งหมด

ให้เราพิจารณาการกำหนดพินของตัวจับเวลาอินทิกรัล NE555 ซึ่งจะช่วยให้ผู้อ่านเข้าใจสาเหตุที่ไมโครเซอร์กิตนี้ได้รับความนิยมอย่างมากทั้งในหมู่ผู้เชี่ยวชาญและในหมู่นักวิทยุสมัครเล่น

ข้อสรุปแรกคือแผ่นดิน เชื่อมต่อกับสายลบของแหล่งจ่ายไฟ

เอาต์พุตที่สองคือทริกเกอร์ เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขานี้ต่ำกว่า 1/3 ของแรงดันไฟฟ้า ตัวจับเวลาจะเริ่มทำงาน ในกรณีนี้ กระแสไฟฟ้าที่ใช้โดยอินพุตนี้ไม่เกิน 500 nA

ข้อสรุปที่สามคือทางออก เมื่อตัวจับเวลาเปิดอยู่ แรงดันไฟฟ้าที่พินนี้จะน้อยกว่าแรงดันของแหล่งจ่าย 1.7 โวลต์ และกระแสสูงสุดของพินนี้จะสูงถึง 200 mA

เอาต์พุตที่สี่ถูกรีเซ็ต เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าระดับต่ำต่ำกว่า 0.7 โวลต์กับเอาต์พุตนี้ วงจรไมโครจะเข้าสู่สถานะเริ่มต้น หากไม่จำเป็นต้องรีเซ็ตเมื่อทำงานในวงจร พินนี้จะเชื่อมต่อกับบวกของแหล่งพลังงานของไมโครเซอร์กิต

ข้อสรุปที่ห้าคือการควบคุม เอาต์พุตนี้อยู่ภายใต้แรงดันอ้างอิง และเชื่อมต่อกับอินพุตกลับด้านของตัวเปรียบเทียบตัวแรก

ข้อสรุปที่หกคือเกณฑ์หยุด เมื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า 2/3 ของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับพินนี้ ตัวจับเวลาจะหยุดทำงานและเอาต์พุตจะถูกตั้งค่าเป็นพัก

ข้อสรุปที่เจ็ดคือการปลดปล่อย เมื่อเอาต์พุต IC ต่ำ ขานี้ภายใน IC จะเชื่อมต่อกับกราวด์ และเมื่อเอาต์พุต IC สูง ขานี้จะถูกตัดการเชื่อมต่อจากกราวด์ เอาต์พุตนี้สามารถทนกระแสได้ถึง 200 มิลลิแอมป์

ข้อสรุปที่แปดคือโภชนาการ เอาต์พุตนี้เชื่อมต่อกับสายบวกของแหล่งจ่ายไฟของไมโครวงจรซึ่งแรงดันไฟฟ้าสามารถอยู่ระหว่าง 4.5 ถึง 16 โวลต์

ชิป NE555 พบการใช้งานที่หลากหลายเนื่องจากความสามารถรอบด้าน เครื่องกำเนิด, โมดูเลเตอร์, รีเลย์เวลา, อุปกรณ์ธรณีประตูและส่วนประกอบอื่น ๆ ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ นั้นถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของมัน ความหลากหลายนั้นถูก จำกัด ด้วยจินตนาการและความคิดสร้างสรรค์ของวิศวกรและนักพัฒนาเท่านั้น

ตัวอย่างของงานที่ต้องแก้ไข ได้แก่ ฟังก์ชันการกู้คืนสัญญาณดิจิทัลที่บิดเบี้ยวในสายสื่อสาร ตัวกรองสัญญาณรบกวน สวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลาย ตัวควบคุมเปิด-ปิดในระบบควบคุมอัตโนมัติ ตัวควบคุม PWM ตัวจับเวลา และอื่นๆ อีกมากมาย

เอกสารเพิ่มเติมเกี่ยวกับชิป NE555:

uA741 เป็นแอมพลิฟายเออร์สำหรับการทำงานที่ใช้ทรานซิสเตอร์สองขั้ว ออปแอมป์รุ่นที่สองนี้ออกแบบในปี 1968 โดย David Fullagar วิศวกรของ Fairchild Semiconductor เป็นการดัดแปลงจากออปแอมป์ LM101 ที่ต้องใช้ตัวเก็บประจุปรับเสียงภายนอก ด้วย uA741 ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุภายนอกอีกต่อไปเพราะที่นี่ติดตั้งบนชิปทันที

คุณลักษณะของ uA741 นั้นสมบูรณ์แบบในช่วงเวลานั้น และการที่ชิปใช้ง่ายก็มีส่วนทำให้มีการใช้งานอย่างแพร่หลาย ดังนั้น uA741 จึงกลายเป็นแอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงานมาตรฐานสากล และจนถึงทุกวันนี้ ผู้ผลิตชิ้นส่วนไมโครอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากผลิตอะนาล็อก เช่น AD741, LM741 และอะนาล็อกในประเทศ - K140UD7 ไมโครเซอร์กิตเหล่านี้ผลิตขึ้นทั้งในแพ็คเกจกรมทรัพย์สินทางปัญญาและชิป

แอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงานใช้หลักการเดียวกัน ความแตกต่างอยู่ในโครงสร้างเท่านั้น แอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงานของรุ่นที่สองและรุ่นต่อ ๆ ไปประกอบด้วยบล็อกการทำงานต่อไปนี้:

ส่วนหน้าเป็นแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลที่ให้อิมพีแดนซ์อินพุตสูงและรับเสียงรบกวนต่ำ

แอมพลิฟายเออร์แรงดันสูง การตอบสนองความถี่แผ่ออกไปเหมือนตัวกรองความถี่ต่ำแบบขั้วเดียว ไม่มีความแตกต่าง ทางออกเดียว

เอาต์พุตสเตจ (แอมพลิฟายเออร์) ที่ให้กำลังโหลดสูง อิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำ และให้การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและการจำกัดกระแสเอาต์พุต

ตัวเก็บประจุ 30 pF ในตัวให้ข้อเสนอแนะเชิงลบที่ขึ้นกับความถี่ ซึ่งช่วยปรับปรุงความเสถียรของออปแอมป์เมื่อทำงานกับข้อเสนอแนะภายนอก นี่คือสิ่งที่เรียกว่าการชดเชยของมิลเลอร์ ซึ่งทำหน้าที่เกือบจะเหมือนกับตัวรวมที่สร้างขึ้นจากแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน การชดเชยความถี่ช่วยให้ op-amp มีความเสถียรอย่างไม่มีเงื่อนไขในสภาวะที่หลากหลาย และทำให้การใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลากหลายประเภทง่ายขึ้น

เอาต์พุตสเตจ uA741 มีตัวต้านทาน 25 โอห์มที่ทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์กระแส ร่วมกับทรานซิสเตอร์ Q17 ตัวต้านทานนี้จะจำกัดกระแสของตัวส่งอิมิตเตอร์ของ Q14 ไว้ที่ประมาณ 25 mA ที่ด้านล่างของสเตจเอาต์พุตแบบพุช-พุล การจำกัดกระแสผ่านทรานซิสเตอร์ Q20 ดำเนินการโดยใช้ทรานซิสเตอร์ Q19 ผ่านอิมิตเตอร์ แล้วจำกัดกระแสที่ไหลเข้าสู่ฐานของ Q15 การแก้ไขล่าสุดของวงจร uA741 อาจใช้วิธีการจำกัดกระแสเอาต์พุตที่ต่างออกไปเล็กน้อยกว่าที่อธิบายไว้ที่นี่

ชิปมีพิน Offset สองตัวสำหรับการปรับสมดุล ช่วยให้คุณปรับออฟเซ็ตของอินพุต op-amp ให้เป็นศูนย์ได้ สามารถใช้โพเทนชิออมิเตอร์ภายนอกเพื่อจุดประสงค์นี้ได้ แรงดันไฟฟ้าของไมโครเซอร์กิตสามารถเข้าถึงได้จาก + -18 ถึง + -22 โวลต์ขึ้นอยู่กับการดัดแปลงอย่างไรก็ตามช่วงที่แนะนำคือตั้งแต่ + -5 ถึง + -15 โวลต์

ดูเพิ่มเติมในหัวข้อนี้:

TL431 ออกวางตลาดโดย Texas Instruments ในปี 1978 ในฐานะตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบปรับได้ที่มีความแม่นยำ รุ่นก่อนหน้าคือชิป TL430 ที่มีความแม่นยำน้อยกว่า วันนี้ TL431 ผลิตโดยผู้ผลิตหลายรายภายใต้เครื่องหมาย: LM431, KA431 และคู่ในประเทศคือ KR142EN19A

โดยพื้นฐานแล้ว TL431 เป็นไดโอดซีเนอร์ที่ควบคุม ซึ่งมักพบในแพ็คเกจ TO-92 สามขั้ว ไมโครเซอร์กิตนี้สามารถเห็นได้บนบอร์ดของวงจรสมัยใหม่อย่างน้อยที่สุดในวงจรสำหรับแยกกระแสไฟฟ้าของวงจรทุติยภูมิ

Microcircuit ได้รับการควบคุมค่อนข้างง่าย: เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าเกณฑ์ 2.5 โวลต์กับอิเล็กโทรดควบคุมทรานซิสเตอร์ภายในซึ่งทำหน้าที่เป็นไดโอดซีเนอร์จะเข้าสู่สถานะการนำไฟฟ้า

ความหมายของพินนั้นชัดเจนจากบล็อกไดอะแกรม:

เอาต์พุตแรกคืออิเล็กโทรดควบคุม

ข้อสรุปที่สอง - มีหน้าที่เป็นขั้วบวกของซีเนอร์ไดโอด

ข้อสรุปที่สาม - มีบทบาทเป็นแคโทดของซีเนอร์ไดโอด

แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานบนแคโทดสามารถอยู่ในช่วง 2.5 ถึง 36 โวลต์และกระแสในสถานะตัวนำไม่ควรเกิน 100 mA ในขณะที่กระแสควบคุมไม่เกิน 4 μA การอ้างอิงแรงดันไฟฟ้าภายในอยู่ที่ 2.5 โวลต์

ไมโครเซอร์กิตติดตั้งและใช้งานได้ง่ายมากจนพบว่ามีการใช้งานที่กว้างขวางที่สุดในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ตั้งแต่อุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งซึ่งโดยปกติจะทำงานร่วมกับออปโตคัปเปลอร์ ไปจนถึงเซ็นเซอร์วัดแสงและอุณหภูมิ

วันนี้เป็นเรื่องยากที่จะหาเครื่องใช้ในครัวเรือนที่ไม่มี TL431 ด้วยเหตุนี้ไมโครเซอร์กิตนี้จึงมีอยู่ในหลายกรณี ดังนั้น TL431 จึงยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างวงจรป้อนกลับในแง่มุมที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงของแนวคิดนี้

ตัวอย่างของการใช้ชิป TL431:

เครื่องเปรียบเทียบอะนาล็อก LM311 ผลิตตั้งแต่ปี 1973 โดย National Semiconductor (ตั้งแต่วันที่ 23 กันยายน 2011 บริษัทได้เป็นส่วนหนึ่งของ Texas Instruments อย่างเป็นทางการ) อะนาล็อกในประเทศของตัวเปรียบเทียบนี้คือ KR554CA3

เครื่องเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าในตัวนี้มีกระแสอินพุตต่ำมาก (150 nA) ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อใช้กับแรงดันไฟฟ้าที่หลากหลาย: ตั้งแต่มาตรฐาน + - 15V ไปจนถึง single-ended + 5V ซึ่งเป็นแบบดั้งเดิมสำหรับลอจิกดิจิทัล เอาต์พุตตัวเปรียบเทียบเข้ากันได้กับระดับ TTL, RTL, DTL และ MOS

ระยะเอาต์พุตแบบ open-collector ช่วยให้คุณโหลดเอาต์พุตไปยังรีเลย์หรือหลอดไส้ได้โดยตรง และสลับกระแสได้สูงสุด 50 mA ที่แรงดันไฟฟ้าสูงสุด 50 V การใช้พลังงานของวงจรขนาดเล็กเพียง 135 mW เมื่อมาพร้อมกับ แรงดันไฟฟ้า + -15 V แผ่นข้อมูลสำหรับเครื่องเปรียบเทียบ LM311 แสดงรูปแบบทั่วไปของแอปพลิเคชัน

ไมโครเซอร์กิตประกอบด้วยตัวต้านทาน 20 ตัว ทรานซิสเตอร์สองขั้ว 22 ตัว ทรานซิสเตอร์ฟิลด์เอฟเฟกต์ 1 ตัว และไดโอด 2 ตัว อินพุตและเอาต์พุตของ LM311 สามารถแยกได้จากกราวด์ของวงจร เพื่อให้วงจรเอาท์พุตของ IC ขับเคลื่อนโหลดที่ต่อลงดินหรือโหลดที่เชื่อมต่อกับขั้วลบหรือขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟ

วงจรเปรียบเทียบมีความสามารถในการปรับสมดุลของกะและเกท และเอาต์พุตของ LM311 หลายตัวสามารถเชื่อมต่อในวงจรแบบมีสาย OR ความน่าจะเป็นของผลบวกลวงในชิปนี้ต่ำมาก

กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์แห่งสหพันธรัฐรัสเซีย

FGOBU VPO "การขุดของรัฐมอสโก
มหาวิทยาลัย"

สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและระบบสารสนเทศ

บทคัดย่อในหัวข้อ:

"เครื่องกำเนิดสัญญาณรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าบนเครื่องขยายสัญญาณปฏิบัติการ"

สมบูรณ์:

เชเรชูกิน A.V.

ตรวจสอบแล้ว:

Shagaev O.F.

มอสโก

เครื่องกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยมบนเครื่องขยายสัญญาณการทำงาน

เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน (อู๋) เป็นแอมพลิฟายเออร์ DC ที่มีอินพุตดิฟเฟอเรนเชียลและตามกฎแล้วเอาต์พุตเดียวมีอัตราขยายสูง มักจะใช้ออปแอมป์ในวงจรที่มีการป้อนกลับเชิงลบอย่างลึกซึ้ง ซึ่งเนื่องจากออปแอมป์มีอัตราขยายสูง จึงกำหนดอัตราขยายของวงจรผลลัพธ์ได้อย่างสมบูรณ์

ปัจจุบัน ออปแอมป์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายทั้งในรูปแบบของชิปแต่ละตัวและในรูปแบบของบล็อกการทำงานซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวงจรรวมที่ซับซ้อนมากขึ้น ความนิยมดังกล่าวเกิดจากการที่ op-amp เป็นหน่วยสากลที่มีลักษณะใกล้เคียงกับอุดมคติโดยสามารถสร้างชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่แตกต่างกันได้มากมาย

แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน (op-amps) เป็นส่วนหลักของอุปกรณ์การวัดอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยทั้งหมด ในอดีต ออปแอมป์ได้รับการพัฒนาในด้านการคำนวณแบบแอนะล็อก ซึ่งวงจรเหล่านี้ได้รับการพัฒนาสำหรับการบวก การลบ การคูณ การอินทิเกรต การหาอนุพันธ์ ฯลฯ เพื่อแก้ปัญหาสมการเชิงอนุพันธ์ในปัญหาทางเทคนิคต่างๆ ทุกวันนี้ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์แบบแอนะล็อกถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์ดิจิทัลเป็นส่วนใหญ่ แต่ op-amps ยังคงมีฟังก์ชันการทำงานสูง ดังนั้นอุปกรณ์เหล่านี้จึงถูกนำมาใช้ในวงจรและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก

741 Series Operational Amplifier วงจรภายใน

1. แอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียล - ออกแบบมาเพื่อขยายสัญญาณ มีระดับเสียงรบกวนต่ำ อิมพีแดนซ์อินพุตสูง และโดยปกติจะเป็นเอาต์พุตดิฟเฟอเรนเชียล
2. เครื่องขยายสัญญาณแรงดันไฟฟ้า - ให้การขยายสัญญาณไฟฟ้าแรงสูง มีการตอบสนองความถี่แบบโรลออฟขั้วเดียว และโดยทั่วไปจะมีเอาต์พุตเดียว
3. เอาต์พุตแอมพลิฟายเออร์ - ให้ความจุโหลดสูง อิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำ การจำกัดกระแส และการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร

เครื่องกำเนิดสัญญาณ- นี่คืออุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณรับสัญญาณที่มีลักษณะเฉพาะ (ไฟฟ้า, อะคูสติก, ฯลฯ ) ที่มีลักษณะเฉพาะ (รูปร่าง, พลังงานหรือลักษณะทางสถิติ ฯลฯ ) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการปรับสภาพสัญญาณ การวัด และการใช้งานอื่นๆ ประกอบด้วยแหล่งสัญญาณ (อุปกรณ์กระตุ้นตัวเอง เช่น แอมพลิฟายเออร์ที่ครอบคลุมโดยวงจรป้อนกลับเชิงบวก) และ Shaper (เช่น ตัวกรองไฟฟ้า)

แอปพลิเคชัน. ส่วนสำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกชนิดคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า นอกเหนือจากเครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบซึ่งทำขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์แยกต่างหาก แหล่งที่มาของการสั่นปกติเป็นสิ่งจำเป็นในอุปกรณ์การวัดที่ทำงานเป็นระยะๆ ในอุปกรณ์ที่เริ่มต้นการวัดหรือกระบวนการทางเทคโนโลยี และโดยทั่วไปในอุปกรณ์ใดๆ ที่มีการปฏิบัติการที่เกี่ยวข้องกับสถานะคาบ หรือการสั่นเป็นระยะ ตัวอย่างเช่น ออสซิลเลเตอร์ที่มีรูปทรงพิเศษใช้ในเครื่องมือวัดแบบดิจิทัล ออสซิลโลสโคป วิทยุ โทรทัศน์ นาฬิกา คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ อีกมากมาย

ตามแผนผังแล้ว ออสซิลเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์คือแอมพลิฟายเออร์ที่ครอบคลุมด้วยการป้อนกลับเชิงบวก สามารถใช้วงจรทรานซิสเตอร์แบบแยก ไอซีดิจิทัล ตัวจับเวลาในตัว และแอมพลิฟายเออร์สำหรับการทำงานเป็นแอมพลิฟายเออร์ได้ การใช้ออปแอมป์ช่วยให้คุณสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบมัลติฟังก์ชั่นที่เสถียรพร้อมการจำลองสัญญาณเอาต์พุตที่ดีในขนาดที่เล็กที่สุด

เครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์หรือเครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์ได้รับการออกแบบให้รับการสั่นทางไฟฟ้าของรูปทรงที่ไม่ใช่ไซน์อยด์แหลมคม ซึ่งเรียกว่าการสั่นแบบคลายตัวจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟกระแสตรง การสั่นดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะคือการปรากฏตัวของพื้นที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าค่อนข้างช้าและบริเวณที่แรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน

เครื่องกำเนิดพัลส์นั้นมีลักษณะของการตอบรับเชิงบวกจากภายนอกและภายใน (OS) ซึ่งกำหนดความเป็นไปได้ของการกระตุ้นตัวเองและกระบวนการชั่วคราว (เหมือนหิมะถล่ม, การสร้างใหม่) ของการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบที่ใช้งานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ปิด, เปิด) ไปยังสถานะอื่น (เปิด, ปิด)

เครื่องกำเนิดพัลส์แบ่งออกเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า, รูปสี่เหลี่ยมคางหมู, สัญญาณฟันเลื่อย (พัลส์)

หยุดกันเถอะ เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า IP ซึ่งสามารถทำงานในสามโหมดหลัก: การสั่นเอง การรอ และในโหมดการซิงโครไนซ์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อสร้างการสั่นแบบสี่เหลี่ยมเรียกว่ามัลติไวเบรเตอร์ ซึ่งแตกต่างจากเครื่องกำเนิดการสั่นของฮาร์มอนิกตรงที่มัลติไวเบรเตอร์ใช้วงจรป้อนกลับลำดับที่หนึ่ง และองค์ประกอบแอคทีฟทำงานในโหมดที่ไม่ใช่เชิงเส้น

Multivibrators ทำงานในโหมดสั่นเองหรือในโหมดสแตนด์บาย ดังนั้นมัลติไวเบรเตอร์แบบสั่นเองและแบบโมโนสเตเบิล (กำลังรอ) จึงมีความโดดเด่น

รูปแบบของมัลติไวเบรเตอร์แบบสั่นเองบนแอมพลิฟายเออร์สำหรับการทำงานแสดงในรูปที่ 6.4.1. องค์ประกอบที่ใช้งานอยู่คือทริกเกอร์ Schmitt ที่กลับด้านซึ่งนำไปใช้กับออปแอมป์และตัวต้านทาน R 1 , R 2 ตัวต้านทาน R 3 และตัวเก็บประจุ C สร้างวงจรเวลาที่กำหนดระยะเวลาของพัลส์ที่สร้างขึ้น

แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานได้รับการตอบรับเชิงบวก (วงจร R 1 - R 2) และอยู่ในโหมดความอิ่มตัวดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตและเอาต์พุต \u003d ±และเรา การสลับของ op-amp จากความอิ่มตัวของสีเป็นบวกเป็นลบและในทางกลับกันเกิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตกลับด้านถึงเกณฑ์บวกและลบเท่ากับ +PU us และ -0U us ตามลำดับ ที่นี่ P คือค่าสัมประสิทธิ์ความคิดเห็น: p \u003d R 1 / (R 1 + R 2)

ค่าคงที่เวลา t \u003d R 3 C. ในขณะที่ t l แรงดันไฟฟ้า u C (t) ถึงค่า PU us op-amp จะเปลี่ยนเป็นสถานะความอิ่มตัวเชิงลบ แรงดันขาออกใช้ค่าเท่ากับ - และเราอย่างกะทันหัน ตัวเก็บประจุเริ่มชาร์จใหม่ แรงดันไฟฟ้า u C (t) แตกต่างกันไปตาม

มัลติไวเบรเตอร์ในรูป 6.4.1 มีความสมมาตรเนื่องจากพัลส์บวกและลบมีค่าเท่ากัน สามารถรับพัลส์บวกและลบในช่วงเวลาต่าง ๆ ได้ในเครื่องมัลติไวเบรเตอร์แบบอสมมาตรที่แสดงในรูปที่ 6.4.4. การชาร์จตัวเก็บประจุใหม่ระหว่างการก่อตัวของพัลส์บวกและลบจะดำเนินการผ่านตัวต้านทานต่างๆ เมื่อแรงดันที่เอาต์พุตของ op-amp เป็นบวก ไดโอด VD1 จะเปิดขึ้นและการชาร์จจะเกิดขึ้นโดยมีค่าคงที่เวลา t 1 \u003d R 3 C เมื่อแรงดันที่เอาต์พุตของ op-amp

ลบ ไดโอด VD2 เปิดอยู่และค่าคงที่ของเวลา t 2 \u003d R 4 C คุณสามารถเปลี่ยนระยะเวลาของพัลส์บวกและลบได้โดยเปลี่ยนค่าความต้านทานของตัวต้านทาน R 3 และ R 4

กำลังรอมัลติไวเบรเตอร์ จุดประสงค์ของอุปกรณ์ดังกล่าวคือการรับพัลส์เดียวในช่วงเวลาที่กำหนด วงจรมัลติไวเบรเตอร์ที่รอจะแสดงในรูปที่ 6.4.5. พัลส์เอาต์พุตเกิดขึ้นเมื่อ
ใช้สัญญาณทริกเกอร์พิเศษกับอินพุต เนื่องจากมีวงจรแยกความแตกต่างอยู่ที่อินพุต รูปร่างและระยะเวลาของสัญญาณดังกล่าวจึงเป็นไปตามอำเภอใจ

สถานะคงที่ของมัลติไวเบรเตอร์สแตนด์บายทำได้โดยการเปิดไดโอด VD ขนานกับตัวเก็บประจุ C l . เมื่อแรงดันเอาต์พุตคือ u u = -u us ไดโอดจะเปิดอยู่และแรงดันของตัวเก็บประจุคือ u c ≈ 0.7 V.

แรงดันดิฟเฟอเรนเชียลที่อินพุต op-amp เป็นค่าลบ และวงจรอยู่ในสถานะคงที่ โหมดนี้สอดคล้องกับช่วงเวลา 0 - tl ในรูป 6.4.6. เมื่อพัลส์ของขั้วบวกถูกนำไปใช้กับอินพุตในขณะ tj แรงดันดิฟเฟอเรนเชียลที่อินพุตของ op-amp จะกลายเป็นค่าบวกและ op-amp จะเปลี่ยนสถานะเป็นความอิ่มตัวเป็นบวก: U out (t x) = + U นั่ง. ไดโอดปิดและตัวเก็บประจุ C x เริ่มชาร์จ เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่อินพุทกลับด้านของ op-amp ถึง ri us (ช่วงเวลา t 2) แรงดันดิฟเฟอเรนเชียลจะกลายเป็นค่าลบและ op-amp จะเปลี่ยนเป็นสถานะความอิ่มตัวเป็นลบ: U out (t 2) = -U us แรงดันและ C(t) เริ่มลดลง เมื่อคุณ C (t) ถึง - 0.7 V ไดโอดจะเปิดขึ้นและวงจรจะอยู่ในสถานะเสถียรอีกครั้ง

บรรณานุกรม.

http://beez-develop.ru/index.php/faq/useful-shems/73--square-generator

http://gendocs.ru/v12155

ชื่อรุ่น: LM741CN

คำอธิบายโดยละเอียด

ผู้ผลิต: เซมิคอนดักเตอร์แห่งชาติ

ลักษณะ: IC, ออปแอมป์, ชดเชย, DIP8, 741

สรุปเอกสาร:
LM741 เครื่องขยายสัญญาณในการดำเนินงาน
สิงหาคม 2543
LM741 เครื่องขยายสัญญาณในการดำเนินงาน
คำอธิบายทั่วไป
ซีรีส์ LM741 เป็นแอมพลิฟายเออร์สำหรับใช้งานทั่วไป ซึ่งมีประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้นเหนือมาตรฐานอุตสาหกรรมอย่างเช่น LM709

เป็นปลั๊กอินทดแทนโดยตรงสำหรับ 709C, LM201, MC1439 และ 748 ในแอปพลิเคชันส่วนใหญ่ แอมพลิฟายเออร์นำเสนอคุณสมบัติมากมายที่ทำให้แอปพลิเคชันของพวกเขาเกือบจะเข้าใจผิดได้: การป้องกันการโอเวอร์โหลดที่อินพุตและเอาต์พุต ไม่มีการล็อคเมื่อเกินช่วงโหมดทั่วไป รวมถึงความเป็นอิสระจากการสั่น LM741C เหมือนกับ LM741/LM741A ยกเว้นว่า LM741C มีการรับประกันประสิทธิภาพในช่วงอุณหภูมิ 0°C ถึง +70°C แทนที่จะเป็น -55°C ถึง +125°C

ข้อมูลจำเพาะ:

• ประเภทออปแอมป์: วัตถุประสงค์ทั่วไป
• จำนวนเครื่องขยายเสียง: 1
• แบนด์วิธ: 1 MHz
• อัตราการสโลว์: 0.5V/µs
• ช่วงแรงดันไฟฟ้า: 10V...36V
• ประเภทสิ่งที่แนบมา: กรมทรัพย์สินทางปัญญา
• จำนวนพิน: 8
• SVHC: ไม่มี SVHC (15-ธ.ค.-2553)
• ประเภทเครื่องขยายเสียง: ชดเชย
• ครอบครัว: 741
• เครื่องหมาย: LM741CN
• ปัจจัยด้านคุณภาพ: 1.5 MHz
• IC หมายเลขทั่วไป: 741
• ช่วงอุณหภูมิการทำงาน: เชิงพาณิชย์
• แรงดันไบอัสอินพุตสูงสุด: 6 mV
• จำนวนฟังก์ชันลอจิก: 741
• คุณสมบัติ Op-Amp: แอมป์ชดเชย
• แรงดันไฟเลี้ยง (+) เล็กน้อย: 15 V
• วิธีการติดตั้ง: ผ่านรู

อุปกรณ์เสริม:

• แฟร์ไชลด์-LM741CN
• Fischer Elektronik - ICK SMD A 8 SA
• เซมิคอนดักเตอร์แห่งชาติ-LM741CN

การดำเนินการ: DIP8 IC, OP-AMP ชดเชย, TUBE40; เครื่องขยายเสียง ไม่มี จาก:1; ประเภทออปแอมป์: วัตถุประสงค์ทั่วไป; ได้รับ, แบนด์วิดธ์ -3dB:1MHz; อัตราการฆ่า:0.5; แรงดัน, การจ่ายขั้นต่ำ:10V; แรงดันไฟฟ้า,...

เครื่องขยายเสียงปฏิบัติการ 741

แอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินการ 741 (ชื่ออื่นๆ: uA741, μA741) เป็นแอมพลิฟายเออร์สำหรับการทำงานแบบรวมสากลรุ่นที่สองที่ใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ μA741 ดั้งเดิมถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1968 โดย David Fullagar จาก Fairchild Semiconductor โดยอ้างอิงจาก LM101 ที่ออกแบบโดย Bob Widlar ซึ่งแตกต่างจาก LM101 ซึ่งใช้ตัวเก็บประจุอีควอไลเซชันภายนอก μA741 ใช้ตัวเก็บประจุนี้บนแม่พิมพ์ไอซี การใช้งานที่ง่ายดายของ μA741 และประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในช่วงเวลานั้น นำไปสู่การใช้วงจรใหม่อย่างแพร่หลาย และทำให้เป็นออปแอมป์สากล "ทั่วไป"

โครงสร้างระบบปฏิบัติการ

แม้ว่าจะมีเหตุผลที่จะคิดว่าออปแอมป์เป็นกล่องดำที่มีลักษณะเฉพาะของออปแอมป์ในอุดมคติ แต่สิ่งสำคัญคือต้องมีความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างภายในของออปแอมป์และวิธีการทำงาน เนื่องจากการออกแบบออปแอมป์สามารถ มีปัญหาเนื่องจากข้อจำกัดของการออกแบบวงจร

โครงสร้างของ op-amp แตกต่างจากผู้ผลิตรายอื่น แต่มีหลักการเดียวกันเป็นพื้นฐาน ระบบปฏิบัติการของรุ่นที่สองและรุ่นต่อ ๆ ไปประกอบด้วยบล็อกการทำงานต่อไปนี้:

1. แอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียล

• ระยะอินพุต - ให้อัตราขยายที่ระดับเสียงต่ำ อิมพีแดนซ์อินพุตสูง ตามกฎแล้วจะมีเอาต์พุตที่แตกต่างกัน

2. เครื่องขยายแรงดันไฟฟ้า

• มีเกนแรงดันไฟฟ้าสูง ม้วนออกเหมือนตัวกรองความถี่ต่ำแบบขั้วเดียว มักจะเป็นเอาต์พุตเดี่ยว (เช่น ไม่ใช่ดิฟเฟอเรนเชียล)

3. เครื่องขยายเสียงเอาต์พุต

• เอาต์พุตสเตจ - ให้ความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าสูง อิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำ การจำกัดกระแสเอาต์พุต และการป้องกันการลัดวงจรของโหลด

กระจกในปัจจุบัน

องค์ประกอบวงจรที่วงกลมด้วยสีแดงคือกระจกเงาปัจจุบัน กระแสปฐมภูมิซึ่งกำหนดกระแสอื่นทั้งหมดถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าของออปแอมป์และตัวต้านทาน 39 kΩ (บวกแรงดันตกคร่อมทางแยกไดโอด)

ขั้นตอนการป้อนข้อมูลที่แตกต่างกัน

องค์ประกอบวงจรที่วงกลมด้วยสีน้ำเงินคือแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียล ทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q2 ทำหน้าที่เป็นตัวส่งอิมิตเตอร์ โดยโหลดโดยทรานซิสเตอร์ Q3 และ Q4 คู่หนึ่งซึ่งเชื่อมต่อเป็นแอมพลิฟายเออร์พื้นฐานทั่วไป นอกจากนี้ Q3 และ Q4 ตรงกับระดับแรงดันไฟฟ้าและให้การขยายสัญญาณล่วงหน้าก่อนที่จะป้อนไปยังเครื่องขยายเสียงคลาส A

ขั้นตอนการส่งออก

เอาต์พุตสเตจ (วงกลมสีน้ำเงิน) คลาส AB คือตัวติดตามอิมิตเตอร์แบบกดดึง (Q14, Q20) ซึ่งค่าชดเชยถูกกำหนดโดยตัวคูณแรงดันไฟฟ้า Vbe (Q16 และตัวต้านทานที่เชื่อมต่อกับฐาน) ขั้นตอนการส่งออกได้รับสัญญาณจากตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ Q13 และ Q19 ช่วงแรงดันเอาต์พุตของ op-amp นั้นน้อยกว่าแรงดันแหล่งจ่ายประมาณ 1 V; นี่เป็นเพราะแรงดันตกบนทรานซิสเตอร์ที่เปิดเต็มที่ของสเตจเอาต์พุต