книги / Применение аналоговых микросхем

6.2.4. ЧАСТОТНО-ИЗБИРАТЕЛЬНЫЕ СХЕМЫ, РЕГУЛИРУЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЕМ

Перестраиваемые частотно-избирательные схемы применяются в передаю­ щих, измерительных и других системах, в которых, как правило, возникает не­ обходимость изменения амплитудных и фазовых характеристик сигналов. Такие системы обычно строятся на умножителях и ОУ.

На рис. 6.21 приведена схема регулируемой напряжением емкости. Перемен­ ная емкость образована входным полным сопротивлением двухполюсника и определяется выражением

Сц= (1—UрАГ) С1,

где К — коэффициент передачи умножителя.

На рис. 6.22 изображена схема регулируемой напряжением индуктивности. Индуктивность рассчитывается по формуле L^RiRzCUp/ÿK, где К — коэффи* циент передачи умножителя.

Рис. 6.21. Схема регулируемой на­ пряжением емкости

кг

Ах+Вхг

У= Уо+ 1-Сх

<*)

СЕ

Ах +Вхг+Сх*+Вх*

У=Уо+--------------------

Ф

Рис. 6.25. Схемы реализации нелинейных функций второго (а) и четвертого (б) порядков в неявном виде

значений х, например *1=я/2, х2=1. Получим систему уравнений sin (я/2) = 1=Л (я/2)-|-Д (я/2)2; sin 1=0,8415=Л+Д,

из которой имеем А =1,204, В = —0,3589. Следовательно, #=1,204*—0,3589л;2. Неявное выражение аппроксимирующей функции для sin* имеет вид

sin * = (Л*-(-5*2)/(1 —Сх) или sin х=Ах-\-х(Вх-\-С sin *).

Для определения коэффициентов А, В, С выберем три любые значения *. Под­ ставив их в последнее выражение, получим систему уравнений, с помощью ко­ торой вычислим соответствующие коэффициенты. В результате имеем

sin *= (1,0468*—0,4278*2)/(1 —0,2168*)

при 0< * < я/2 .

Г Л А В А 7

АНАЛОГОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ В БЫТОВОЙ И АВТОМОБИЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОНИКЕ

Аналоговые интегральные микросхемы (АИС) нашли широкое применение в бытовой и автомобильной электро­ нике в качестве устройств, выполняющих обычно предваритель­ ную прецизионную обработку аналоговых сигналов.

7.1. МИКРОСХЕМЫ ДЛЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ ЗВУКОВОЙ АППАРАТУРЫ

Использование АИС в аппаратуре обработки звуковых сигналов дало возможность улучшить ее технические ха­ рактеристики и надежность, обеспечить микроминиатюризацию и экономичное производство. Краткое описание технических пара­ метров и примеры применения некоторых АИС, выпускаемых в странах СЭВ, приведены ниже.

7.1.1.МИКРОСХЕМЫ ДЛЯ МАГНИТОФОНОВ

ИЭЛЕКТРОПРОИГРЫВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Вэтом параграфе приведена информация о АИС MDA2054, MDA7770 (ЧССР), К2УС373 (СССР) и A202D (ГДР).

Микросема MDA2054 предназначена для магнитофонов, пред­ варительных усилителей, компрессоров, экспандеров, телефонного

оборудования и т. д. Ее преимущества — низкий шум, малые иска­ жения, большое усиление и широкий диапазон автоматического регулирования уровня сигналов. Принципиальная схема приведена на рис. 7.1 и содержит следующие каскады: предварительный уси­

ксимальная рассеиваемая мощность 500 мВт; диапазон рабочих

не меньше 300; коэффициент усиления корректирующего усилителя 60 дБ; выходное напряжение в режиме АРУ 0,5 В; диапазон регу­ лировки усиления 54 дБ; приведенное ко входу напряжение шума корректирующего усилителя 1,3 мкВ; коэффициент гармоник при воспроизведении не более 0,2%, а при записи около 0,5%.

На рис. 7.2 дан пример схемы высококачественного предвари­ тельного усилителя на базе MDA2054. В нем отсутствует цепь ав­ томатической регулировки усиления. Корректирующий усилитель использован для корректировки амплитудно-частотной характери­ стики схемы при использовании различных источников входного сигнала.

Микросхема MDA7770 предназначена для применения в магни­ тофонах и позволяет регулировать обороты двигателя и автомати­ чески останавливать его с фиксацией этого на световом индикато­ ре, осуществлять ручное управление с помощью подмагничивающего и измерительного генератора, автоматически управлять уров­ нем сигналов генератора при переключениях в режимы записьстирание с помощью сигналов постоянного тока (рис. 7.3).

Рис. 7.2, Схема высококачественного предусилителя на микросхеме M DA2054

Сигнал об автоматической остановке получают от ротационного выключателя либо оптического элемента. При остановке дви­ гателя генератор выключается и загорается световой индикатор. Схема обеспечивает минимальную зависимость коэффициента об­ ратной связи и опорного напряжения от напряжения питания, тока двигателя и температуры окружающей среды. Напряжение питания микросхемы 4 20 В, рассеиваемая мощность до 1 Вт, диапазон рабочих температур —40...+155°С, ток по цепи питания не более 30 мА, среднее опорное напряжение для регулирования обо­ ротов двигателя 1,3 В, пусковой ток двигателя не менее 1 А.

Микросхема К2УС373 представляет собой универсальный уси­ литель, предназначенный для использования в каналах записи и воспроизведения в магнитофонах (рис. 7.4,а). Коррекция ам-

плитудно-частотной характеристики осуществляется внешними: элементами, которые подключаются между выводами 2 и 10, 14 (рис. 7.4,6). Ограничение частотной характеристики производится на высоких частотах с помощью конденсаторов СЗ и С6, а на низ­ ких частотах с помощью конденсаторов С/, С2, С4 и С8. Микро­ схема К2УС373 имеет следующие параметры: напряжение пита­ ния 5 Bd=10%; ток, потребляемый по цепи питания не более 3,6 мА; коэффициент усиления не менее 1900; коэффициент гармо­ ник около 0,7%; диапазон рабочих частот от 30 Гц до 14 кГц.

Специализированная микросхема A202D предназначена прежде всего для использования в качестве усилителя записи и воспроиз­ ведения с АРУ в кассетных магнитофонах. Структура микросхе­ мы дана на рис. 7.5. Ее можно разделить на три функциональных

источника с малой выходной мощностью сигнал усиливается пред­ варительным усилителем. Если не требуется предварительного уси­ ления сигнала, то он подается непосредственно на усилитель за­ писи, а микросхема может непосредственно управлять низкочас­ тотным усилителем небольшой мощности. Параметры микросхемы A202D следующие: напряжение питания 5 12 В; диапазон рабо­ чих температур от —25 +100°С; ток, потребляемый в режиме работы предварительного усилителя, не более 8 мА, а в режиме усилителя записи не более 16 мА; входное сопротивление около 16 кОм; коэффициент усиления по напряжению около 63 дБ; вход-

Таблица 7.1. Амплитудно-частотная характеристика предварительного усилителя, собранного по схеме рис. 7.8

табл. 7.1. Входное сопротивление этой схемы 50 кОм, минимальное сопротивление нагрузки 5 кОм, а Кги=Ки (/=1 кГц).

Следует обратить внимание на микросхему MDA1533, выпуска­ емую в ЧССР, предназначенную для регулирования оборотов дви­ гателей постоянного тока, а также на микросхемы UL1901M, UL1901K1 и UL1901K11, выпускаемые в ПНР и предназначенные для регулирования оборотов двигателей постоянного тока.

7.1.2. МИКРОСХЕМЫ ДЛЯ РАДИОПРИЕМНИКОВ

Номенклатура АИС, выпускаемых в странах СЭВ для исполь­ зования в радиоприемниках, довольно широка. Она представлена усилителями высокой, промежуточной и низкой частот, а также схемами для усиления сигналов звуковых частот радиоприемни­ ков. Перечисление и подробное описание всех видов микросхем далеко выходило бы за рамки данной публикации. Поэтому ниже приводятся основные типы этих микросхем, их параметры и базо­ вые схемы включения в аппаратуру.

В ЧССР для использования в радиоприемниках предназначены высокочастотные усилители типа МА3000, МА3005, МА3006 и уси­ лители промежуточной частоты МАА661 и МСА770А.

Микросхема МА3000 — частотно-компенсированный дифферен­ циальный усилитель; предназначен для высокочастотных усилите­ лей с диапазоном рабочих частот до 30 МГц и обеспечивает воз­ можность регулировки усиления. Микросхема может быть исполь­ зована для построения модуляторов, смесителей, ограничителей* генераторов и других узлов радиоприемников. Ее принципиальная схема дана на рис. 7.8, а основные параметры приведены в табл. П7.1.

Микросхема МА3005 представляют собой высокочастотный уси­ литель с несимметричным либо симметричным входом и выходом. При подключении к микросхеме LC-контура, трансформатора либо резисторной нагрузки она может быть использована при конструи­ ровании широко- и узкополосных высокочастотных усилителей с частотой до 120 МГц, смесителей, ограничителей, детекторов, гене­ раторов, модуляторов и т. п. Ее принципиальная схема приведена на рис. 7.9, а основные параметры в табл. П7.2.

Микросхема МАА661 включает усилители низкой и промежу­ точной частот, шумоподавитель, детектор частотно-модулирован-

ных сигналов и низкочастотный предварительный усилитель. Пред­ назначена она для конструирования усилителей промежуточных частот в радиоприемниках и телевизорах для построения схем син­ хронного детектирования сигналов и других приборов с рабочей частотой до 60 МГц. На рис. 7.10 приведена принципиальная схема МАА661, а на рис. 7.11 показано, как на основе ИС МАА661 по­ строить усилитель промежуточной частоты 10,7 МГц и детектор для радиоприемника. Параметры микросхемы МАА661 приведены в табл. П7.3.

Микросхема МСА770А включает усилитель-ограничитель с де­ тектором и низкочастотным усилителем. Предназначена для обра­ ботки сигналов в частотном диапазоне 100 500 МГц с узкопо­ лосной частотной модуляцией. Ее принципиальная схема дана на рис. 7.12, а параметры — в табл. П7.4.

Использование универсальных и специализированных АИС, вы­ пускаемых в СССР, открыло новые перспективы в совершенство­ вании радиоприемников и телевизоров, в частности для снижения их габаритных размеров и повышения надежности. В настоящее время на основе серий К174, К157, К548 и других разработаны следующие микросхемы:

К174УР1 — содержит усилитель-ограничитель промежуточной частоты, частотный детектор и электронный регулятор напряже­ ния низкой частоты звукового канала телевизионного приемника; К174УР2 — содержит усилитель промежуточной частоты, син­ хронный детектор и предварительный усилитель видеосигнала с ключевой автоматической регулировкой усиления канала изобра­

жения телевизионного приемника;