WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

Стандартные операционные усилители обычно имеют частоту единичного усиления 1 – 10 МГц и энергопотребление 10 – 30 мА. К таким усилителям обычно не предъявляется особых требований к коэффициенту шума и стабильности параметров.

Быстродействующие операционные усилители имеют частоту единичного усиления от 100 МГц до нескольких ГГц. Увеличение этой частоты обычно достигается за счет повышенного энергопотребления. Ток, потребляемый от источника питания, может превышать 100 мА.

Малопотребляющие операционные усилители имеют частоту единичного усиления около 1 МГц, а ток потребления у них в пределах от 100 мкА до нескольких мА. Эти операционные усилители применяются в устройствах, не требующих усиления высокочастотных сигналов.

Прецизионные операционные усилители имеют параметры, схожие со стандартными, но они обладают высокой стабильностью параметров при изменении температуры и с течением времени.

Обычно применяются в измерительных усилителях и в усилителях постоянного тока.

Высоковольтные операционные усилители отличаются увеличенным, по сравнению с другими, диапазоном напряжения питания и, соответственно, выходного напряжения. Величина этих параметров может превышать 100 В, в то время как у остальных типов они обычно не более 30 В.

В отдельный класс выделены операционные усилители с мощным выходным каскадом, способные отдавать в нагрузку мощность до 30 Вт. Обычно они выпускаются в корпусах, предназначенные к установке на радиаторы.

Операционные усилители могут выпускаться как одинарные, сдвоенные и счетверенные, когда в одном корпусе расположены соответственно один, два или четыре операционных усилителя.

Расположение выводов зависит от типа корпуса, но в большинстве случаев фирмы-производители стараются придерживаться стандартного расположения выводов. Одинарные или сдвоенные операционные усилители обычно выпускаются в корпусах DIP-8 или малогабаритных корпусах SO-8, например, сдвоенный операционный усилитель LM258. Счетверенный операционный усилитель выпускается, как правило, в корпусах DIP-14 или SO-14, например LM324. Унификация по типам корпусов позволяет подбирать тип операционного усилителя не внося изменений в печатную плату.

Основными фирмами-производителями операционных усилителей являются фирмы MOTOROLA, THOMSON, ANALOG DEVICES, SIEMENS и другие.

Компараторы представляют собой прецизионные операционные усилители, которые используются без отрицательной обратной связи. Они предназначены для сравнения двух аналоговых сигналов, подаваемых на инвертирующий и неинвертирующий входы. Результат сравнения обычно выдается в виде стандартных цифровых сигналов, например ТТЛ.

Микросхемы источников питания Практически в каждом электронном устройстве присутствует источник питания. В зависимости от конструкции устройства источник питания выполняется в виде отдельного блока или является встроенным. В последнем случае требования к источнику повышаются, особенно к габаритным размерам и помехам.

Источник питания, будь то сетевой или батарейный, имеет в своем составе стабилизатор напряжения. Стабилизаторы напряжения делятся на две большие группы: компенсационные и импульсные.

Основным элементом компенсационного стабилизатора напряжения является регулирующий транзистор, включенный по схеме эмиттерного повторителя. Падание напряжения на этом транзисторе обычно соответствует разнице между входным и выходным напряжениями. В зависимости от выходного тока на этом транзисторе может выделяться значительная мощность (иногда до десятков Вт). КПД компенсационного стабилизатора зависит от соотношения между выходным и входным напряжениями.

Микросхемы имеют защиту по выходному току, а также защиту от перегрева. Такие стабилизаторы выпускаются обычно в корпусе с тремя выводами, предназначенном для установки на радиатор.

Примером может служить интегральный стабилизатор LM7805, выпускаемый одновременно несколькими фирмами (THOMSON, PHILIPS и другими).

Более сложные компенсационные стабилизаторы могут иметь корпус с большим числом выводов, так как имеют дополнительные функции. К таким функциям относится регулируемое выходное напряжение, принудительное включение и выключение от внешнего сигнала, а также ждущий таймер. Последний служит для перезапуска микропроцессорных устройств при программном сбое путем кратковременного выключения питания цифровой части.

Такие стабилизаторы выпускаются, например, фирмой SIEMENS.

Импульсные стабилизаторы напряжения работают с использованием широтно-импульсной модуляции для регулировки выходного напряжения. Основное достоинство – высокий КПД (80 – 90%), который мало зависит от соотношения между входным и выходным напряжениями. В результате, импульсный стабилизатор имеет значительно меньшие габариты при той же величине мощности. Основным недостатком импульсных стабилизаторов является наличие импульсных помех, которые передаются не только по проводным цепям, но и посредством электромагнитного поля.

Несмотря на отмеченный недостаток, импульсные стабилизаторы становятся все более распространенными. На их основе выполняются сетевые источники питания, у которых регулировка напряжения производится уже в первичной цепи до трансформатора. Сам трансформатор имеет малые размеры, так как преобразование напряжения производится на высокой частоте (10 – 100 КГц). Такие источники питания применяются в компьютерах и в бытовой аппаратуре (телевизорах, музыкальных центрах и т.п.).

Микросхемы импульсных стабилизаторов выпускаются рядом фирм, например MAXIM, ANALOG DEVICES, LINEAR TECHTOLOGY.



Особым классом источников питания являются интегральные преобразователи с гальванической развязкой (DC-DC конверторы).

Они являются сочетание импульсного преобразователя напряжения, трансформатора и выпрямителя. Такие преобразователи выпускаются мощностью от 0,5 до 12 Вт. При этом изделия мощностью до 2 Вт имеют стандартный корпус DIP. DC-DC конверторы имеют относительно высокую стоимость, которая зависит от мощности. Объясняется это тем, что подобные изделия выпускаются по гибридной технологии. С DC-DC конверторами можно познакомиться, например, на сервере фирмы NEWPORT.

Микросхемы для телевидения и звукотехники Большинство бытовых аудио- и видеосистем, несмотря на все их разнообразие, обычно строятся по одним принципам. Поэтому и элементная база, применяемая в них, у различных фирм похожа.

Среди микросхем, применяемых в звукотехнике и технике радиовещательного приема наряду со стандартными цифровыми и аналоговыми микросхемами встречаются специализированные, призванные уменьшить общее число компонентов в схеме. К таким специализированным микросхемам можно отнести микросхемы радиотракта (высокочастотные усилители и преобразователи, микросхемы трактов АМ и ЧМ, стереодекодеры) и микросхемы звукового тракта (усилители низкой частоты, усилители мощности, фильтры ВЧ, НЧ и полосовые фильтры, аналоговые коммутаторы, микросхемы канала записи и воспроизведения магнитофонов, устройства управления индикацией). Так как такие микросхемы выпускаются большими партиями, то стоимость их очень невысока.

Поэтому, зная назначение и параметры таких микросхем, их можно с успехом использовать в других специализированных устройствах.

Микросхемы, используемые в видеотехнике более разнообразны, но и более специализированы. Можно выделить микросхемы радиотракта ТВ, селекторов программ, усилителей промежуточной частоты, видеодетекторов, моногостандартных блоков цветности, разверток. В видеомагнитофонах используются специализированные микросхемы усилителей каналов записи и воспроизведения каналов яркости и цветности, блоков управления режимами работы ЛПМ.

Наибольший эффект от использования таких микросхем возможен в оптико-электронных системах обработки изображения, в которых присутствует тракт аналоговой обработки. Например, специализированная микросхема фирмы PHILIPS ТААпредставляет собой устройство, сочетающее в себе аналоговый входной мультиплексор видеосигнала, многостандартный блок цветности и два 8-разрядных АЦП для оцифровки сигналов яркости и цветности. Микросхема нашла основное применение в современных цветных телевизорах с цифровой обработкой, а также в устройствах ввода видеосигнала в компьютер.

Микросхемы для бытовой аудио- и видеотехники выпускают обычно фирмы, такую технику и выпускающие, например SONY, AIWA, MATSUSHITA, PHILIPS, SHARP и другие.

Аналоговые ключи и мультиплексоры Аналоговые ключи и мультиплексоры обычно являются составной частью тракта аналоговой обработки информации, в котором имеется необходимость коммутации входных и выходных аналоговых сигналов.

Микросхемы аналоговых ключей обычно объединяют в своем составе несколько каналов (4 или 8), которые управляются синхронно или раздельно. Строятся они обычно на базе КМОПтранзисторов, которые и являются ключевыми элементами.

Управление обычно производится с помощью схемы, которая позволяет подавать на управляющие входы стандартные логические уровни, например ТТЛ.

Микросхемы аналоговых мультиплексоров имеют обычно один вход и несколько выходов или наоборот. Микросхемы позволяют использовать передачу сигналов в обоих направлениях.

Основные комбинации таких микросхем: 8 входов – 1 выход, два канала 4 входа – 1 выход, 16 входов – 1 выход, два канала 8 входов – 1 выход. Микросхемы обычно имеют защиту аналоговых цепей от перегрузок в виде ограничительных диодов.

Выпускаются интегральные ключи и мультиплексоры, например, фирмами MAXIM, ANALOG DEVICES, HARRIS.

Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи Аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи (АЦП и ЦАП) являются связывающими звеньями между цифровыми и аналоговыми блоками прибора. Аналого-цифровой преобразователь служит для преобразования аналогового электрического сигнала (обычно напряжения) в цифровую форму для дальнейшей обработки уже цифрового сигнала с помощью вычислительного устройства.

Цифроаналоговый преобразователь обеспечивает обратную функцию.

Точность как аналого-цифрового, так и цифроаналогового преобразования зависит, главным образом, от частоты квантования и от числа уровней квантования сигналов.

По своей внутренней структуре АЦП делятся на параллельные и последовательные. Параллельные АЦП обычно имеют невысокое число разрядов (6 или 8), но высокое быстродействие (1 – 200 МГц).

Такие АЦП отличаются более высокой потребляемой мощностью и более высокой ценой. Применяются они, в основном, в системах, требующих высокой частоты квантования сигнала по времени, например, в системах обработки изображения.

Последовательные АЦП по своей структуре значительно проще параллельных, поэтому стоимость их значительно ниже.

Последовательные АЦП имеют сравнительно невысокое быстродействие (обычно не более 1 МГц). Число разрядов может достигать 24, но обычно применяются микросхемы с числом разрядов 8, 10, 12, 14, 16.

АЦП также подразделяются по типу вывода цифровой информации. Существуют микросхемы с параллельным выводом информации, когда число цифровых выходов соответствует разрядности. Но есть также микросхемы, выводящие цифровой сигнал по последовательному каналу, например IC. В этом случае необходимо два или три вывода для осуществления последовательной передачи независимо от числа разрядов АЦП.





Такие АЦП наиболее привлекательны в малогабаритных системах, так как эти микросхемы выпускаются в малогабаритных корпусах с 8 выводами, например LTC1291 фирмы LINEAR TECHNOLOGY.

АЦП могут отличаться также числом аналоговых входов. Если входов несколько, значит, микросхема имеет встроенный входной аналоговый коммутатор. Управление этим коммутатором производится логической схемой. Обычно такие микросхемы требуют внешнего управления для переключения входов, для чего предусматривается ввод последовательного или параллельного управляющего сигнала снаружи. Примером может служить последовательный 12-разрядный АЦП с 8 входами, выпускаемый в 20-выводном корпусе LTC1296 фирмы LINEAR TECHNOLOGY.

Следует отметить, что многоканальные АЦП часто входят в состав старших представителей многих семейств микроконтроллеров. Например, семейство MCS-51 имеет в своем составе микроконтроллеры со встроенным АЦП 80С51GB (INTEL), 80C515, 80C517 фирмы SIEMENS. Поэтому, когда в состав электрической схемы входит микроконтроллер и АЦП, то целесообразно выбрать именно такой тип микроконтроллера, если параметры встроенного АЦП удовлетворяют вашим требованиям.

Цифроаналоговые преобразователи также отличаются быстродействием и числом разрядов. Среднее быстродействие ЦАП составляет около 1 МГц. Однако имеются ЦАП, способные работать с частотой преобразования свыше 100 МГц. Способ ввода цифрового сигнала также может быть либо последовательным, либо параллельным. При этом ЦАП с последовательным вводом обычно имеет корпус с 8 выводами. Примером может служить 12-разрядный последовательный ЦАП LTC1257, выпускаемый фирмой LINEAR TECHNOLOGY в 8-выводном малогабаритном корпусе.

Также как и АЦП, ЦАП часто входят в состав микроконтроллеров. Однако ЦАП в микроконтроллерах, например 80С51GB, часто реализуется с использованием встроенного широтно-импульсного модулятора (ШИМ). Для получения аналогового сигнала на выходе ШИМ должен быть установлен внешний интегратор.

Лидерами в производстве микросхем АЦП и ЦАП являются фирмы ANALOG DEVICES, LINEAR TECHNOLOGY, MAXIM.

Диоды и транзисторы Диоды и транзисторы являются полупроводниковыми приборами и выпускают их те же фирмы, которые выпускают микросхемы. Номенклатура этих изделий весьма разнообразна.

Диоды можно подразделить, в основном, на высокочастотные, импульсные, выпрямительные, стабилитроны (Z-диоды), стабисторы, варикапы, туннельные диоды. Для конкретного выбора типа диода следует обращать внимание на следующие параметры:

максимальное обратное напряжение, максимальный прямой постоянный и импульсный токи, максимальную частоту работы, емкость p-n перехода, максимальный обратный ток. Габаритные размеры диода определяются в первую очередь максимальным прямым током и максимальным рабочим напряжением.

Для современного поверхностного монтажа выпускаются диоды в SMD-корпусах (без выводов).

Транзисторы в отличие от диодов являются активными компонентами, то есть, способными усиливать электрический сигнал. Транзисторы, в основном, подразделяются на биполярные и полевые.

У биполярных транзисторов следует обращать внимание на максимальные напряжения эмиттер-коллектор и эмиттер-база, максимальные токи в цепях базы и коллектора, максимальную частоту работы, коэффициент усиления по току, коэффициент шума, максимальную рассеиваемую мощность. Кроме этого транзисторы бывают двух типов – n-p-n и p-n-p.

Полевые транзисторы делятся на транзисторы с изолированным затвором и с затвором в виде p-n-перехода. И те, и другие подразделяются по типу канала на транзисторы с n-каналом и с р-каналом.

Для полевых транзисторов основными параметрами являются максимальная величина напряжений сток-исток и затвор исток, напряжение отсечки, крутизна характеристики, максимальная частота работы, ток затвора, ток истока, сопротивление исток-сток при напряжении отсечки, максимальная мощность.

Следует отметить, что в результате доминирования технологии с использованием полупроводниковой подложки на основе примесного кремния n-типа (акцепторного) лучшими характеристиками обладают биполярные транзисторы n-p-n и полевые транзисторы с каналом n-типа.

Транзисторы также выпускаются в корпусах для обычного и поверхностного монтажа. Последние выпускаются в трехвыводных малогабаритных корпусах с планарными выводами.

Большую номенклатуру транзисторов выпускает и отечественная промышленность, однако, ассортимент постепенно сужается. Кроме того, практически отсутствуют элементы в SMDкорпусах (исключение составляют транзисторы КТ3130, КТ3129 и некоторые другие). Импортные элементы обычно имеют SMDаналог. Для того, чтобы получить представление о выпускаемых зарубежных транзисторах и диодах следует обратиться на серверы фирм Philips, Siemens, Thomson, Samsung, Rohm.

Пассивные компоненты Пассивные компоненты присутствуют практически в любой схеме. В основном, к пассивным электронным компонентам относят резисторы, конденсаторы, дроссели и трансформаторы.

Резисторы классифицируются в зависимости от величины погрешности, максимального напряжения и мощности рассеяния.

Номинальное сопротивление резисторов может быть выбрано в диапазоне от сотых долей ома до единиц тераом (триллионов ом).

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.