МИКРОСХЕМА — радиоэлектроника и радиотехника
Прямой эфир из соц.сети
new«Живая лента» последних лайков и репостов с нашего сайта: то, что действительно всем нравится у нас. Хочешь попасть сюда? Поделись любой понравившейся статьёй ВКонтакте, и тебя заметят тысячи поклонников нашего радиолюбительского сайта! Держите связь в диапазоне mikrocxema.ru через ВК
Изначально сайт создавался полностью на радиолюбительскую и компьютерную тематику. Мы (AndReas and Mihelz) начали его создание ещё в “далёком” 2006 году. Начальная версия была выложена на бесплатном народовском хостинге (mikroshema.narod.ru). Мы подготовили большое количество радиолюбительских схем, расчетных программ, теоретических и практических материалов, собственного радиолюбительского опыта, накопленного за годы радиотехнического конструирования.
Искренне надеемся на пользу публикуемых статей и заметок на сайте для всех категорий радиолюбителей, радиотехников, электронщиков и радиоинженеров. Также надеемся на сотрудничество с Вами. Но об этом ниже.
Особо хотим отметить, что сами когда-то держали паяльник в руках. Собирали различные схемы радиолюбительских устройств от простеньких до сложных. Что-то не получалось, сгорали радиодетали, “било” электрическим током, была проблема с радиотехническими элементами, компонентами и печатными платами. Но многое и получалось. Когда соберешь то, что нужно для удовлетворения определенных потребностей, охватывает такая радость, гордость и целая феерия чувств, которую не описать словами, а просто необходимо самому прочувствовать. Вот было время! Радиотехника была любимым занятием с начальной школы. Разбирали старую радиоаппаратуру, электроприборы и различное электронное оборудование. В общем, было интересно. До сих пор иногда достаем из закромов свой любимый 40 Вт паяльник с многократно точенным жалом, но теперь, к сожалению, уже не так часто из-за катастрофической нехватки времени.
Итак, особо хотим подчеркнуть радиолюбительскую направленность сайта изречением, что для истинных радиолюбителей — это не просто интерес к радиоэлектронике, это — образ жизни. И независимо от возраста и профессиональной подготовки, все вы — от школьника, впервые взявшего в руки паяльник, до радиоинженера, собирающего сложную конструкцию — все вы подвластны очарованию волшебства технического творчества. Значит настоящему любителю радиотехники, электротехники и радиоэлектроники будут далеко не безразличны и даже необходимы многие представленные электрические схемы устройств и технические решения. Конечно, мы будем всячески развивать, дополнять, теперь уже не только наш, но и ваш, радиолюбительский сайт, наполнять его более интересным и познавательным материалом. Но и вы, друзья, не оставайтесь в стороне!
Сайт сделан в стиле блога, что, прежде всего, направлено на возможность обмена радиолюбительским опытом. Вы можете комментировать ту или иную запись с принципиальными электрическими схемами конструкций изделий и приборов. Возможно, Вы уже собирали подобное устройство, тогда тем более всем посетителям, решившим испытать его, будет интересно узнать подробнее. Возможность принятия активного участия в обсуждении способствует расширению количества увлеченных радиотехникой, несет в массы техническое творчество. Неопытные, начинающие любители электроники воспринимают опыт старших коллег, что помогает углубить познания для дальнейшего успешного применения их в практической деятельности. Для некоторых, возможно, и мы будем этому только рады, радиотехнический путь станет приоритетным при выборе профессии радиоинженера или смежной. Если вы зарегистрируйтесь, то сможете самостоятельно добавлять новые радиолюбительские схемы в любой раздел.
Микросхемы.
Микросхемы ТТЛ (74…).
На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155
Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531
| ТТЛ серия | Параметр | Нагрузка | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Российские | Зарубежные | Pпот. мВт. | tзд.р. нс | Эпот. пДж. | Cн. пФ. | Rн. кОм. |
| К155 КМ155 | 74 | 10 | 9 | 90 | 15 | 0,4 |
| К134 | 74L | 1 | 33 | 33 | 50 | 4 |
| К131 | 74H | 22 | 6 | 132 | 25 | 0,28 |
| К555 | 74LS | 2 | 9,5 | 19 | 15 | 2 |
| К531 | 74S | 19 | 3 | 57 | 15 | 0,28 |
| К1533 | 74ALS | 1,2 | 4 | 4,8 | 15 | 2 |
| К1531 | 74F | 4 | 3 | 12 | 15 | 0,28 |
Динамические параметры микросхем ТТЛ серииПри совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных следует учитывать, что микросхемы серии К531 дают увеличенный уровень помех по шинам питания из-за больших по силе и коротких по времени импульсов сквозного тока короткого замыкания выходных транзисторов логических элементов. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.
| Нагружаемый |
Число входов-нагрузок из серий | ||
|---|---|---|---|
| К555 (74LS) | К155 (74) | К531 (74S) | |
| К155, КM155, (74) | 40 | 10 | 8 |
| К155, КM155, (74), буферная | 60 | 30 | 24 |
| К555 (74LS) | 20 | 5 | 4 |
| К555 (74LS), буферная | 60 | 15 | 12 |
| К531 (74S) | 50 | 12 | 10 |
| К531 (74S), буферная | 150 | 37 | 30 |
Выходы однокристальных, т. е. расположенных в одном корпусе, логических элементов ТТЛ, можно соединять вместе. При этом надо учитывать, что импульсная помеха от сквозного тока по проводу питания пропорционально возрастет. Реально на печатной плате остаются неиспользованные входы и даже микросхемы (часто их специально «закладывают про запас») Такие входы логического элемента можно соединять вместе, при этом ток Ioвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.
| Параметр | Условия измерения | К155 | К555 | К531 | К1531 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Макс. | ||
| U1вх, В схема |
U1вх или U0 |
2 | 2 | 2 | 2 | |||||||
| U0вх, В схема |
0,8 | 0,8 | 0,8 | |||||||||
| U0вых, В схема | Uи.п.= 4,5 В | 0,4 | 0,35 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | ||||||
| I0вых= 16 мА | I0вых= 8 мА | I0вых= 20 мА | ||||||||||
| U1вых, В схема |
Uи.п.= 4,5 В | 2,4 | 3,5 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | ||||
| I1вых= -0,8 мА | I1вых= -0,4 мА | I1вых= -1 мА | ||||||||||
| I1вых, мкА с ОК схема | U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В | 250 | 100 | 250 | ||||||||
| I1вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В | 40 | 20 | 50 | ||||||||
| I0вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В | -40 | -20 | -50 | ||||||||
| I1вх, мкА схема | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В | 40 | 20 | 50 | 20 | |||||||
| I1вх, max, мА | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В | 1 | 0,1 | 1 | 0,1 | |||||||
| I0вх, мА схема |
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В | -1,6 | -0,4 | -2,0 | -0,6 | |||||||
| Iк.з., мА | U1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В | -18 | -55 | -100 | -100 | -60 | -150 | |||||
Радиолюбительский сайт Vpayaem.ru
а также неравнодушным к дыму паяльника и запаху канифоли. На этом сайте я предлагаю Вам окунуться в волшебный мир радиоэфира, почесать репу над наследием творцов советской электроники, а может даже замахнуться на Владимира Тимофеевича нашего Полякова.
«А зачем создавать свой сайт?»- спросит пытливый радиолюбитель, «куда проще поделиться своими мыслями на форумах».
А я бы и поделился, ведь там, на сетевых просторах сквозь мусор и спам тянутся к жизни очень достойные и увлекательные проекты. Тут тебе и умные авторы, и народ еще умнее авторов, и снизошла б на форумы божья благодать, если бы не кучка полуграмотных и вредоносных «академиков», интенсивно блуждающих по просторам сетевых пространств.
Академики люди нужные, но «это труды какие-то надо иметь, искрить,
в дыму сидеть, червей скрещивать» — вспоминаю я слова классика, а тут…
Ребята эти, скажу я Вам, весьма неприятные зверьки с враждебными повадками. Они хорошо бегают, скалят зубы, тявкают в кустах,
а собравшись в стаи, легко могут завалить священную корову коллективного радиолюбительского творчества.
Так вот, на этом сайте их не будет, а если просочатся закоулками, то будем их бить по
шаловливым ручонкам аккуратно, но сильно.
Ну да ладно…
В не очень далеком 2000 г. в свет вышла книга Кульского А.Л. с пафосным названием: КВ-приёмник мирового уровня? Это очень просто! В форме незамысловатых бесед с группой персонажей, книга знакомит нас с основами электроники и радиотехники и плавно переводит нас к построению супергетеродинного приемника. «Те, кто хочет самостоятельно изготовить и отладить приемник мирового уровня — эта книга для вас!» — заявляет автор в аннотации к данному произведению.
Хотя мировым уровнем от описанного приемника попахивает слабовато, книга представляет определенный интерес для начинающих радиолюбителей, терпеливо изучающих основы радиоэлектроники и пытающихся построить устройство для качественного приема вещательных эфиров, а если повезет то, и радиолюбителей и даже радиохулиганов, свободных вещателей и прочей армии шарманщиков — нелегалов.
Структурная схема агрегата представляет собой популярную на сегодняшний день конфигурацию супергетеродина с двойным преобразованиями частоты и высокой первой промежуточной частотой. Декларируется это как высокочувствительный, помехоустойчивый коротковолновый радиоприемник с параметрами соответствующими величинам, характеризующих профессиональную аппаратуру.
Да уж, планка задрана высоко, осталось рассмотреть практическую реализацию.
И ждет оторопевшего начинающего радиолюбителя разочарование, когда он переходит к концу книги и выпученным взглядом упирается в главу “Большой приемник — окончательный вариант». Две цепи АРУ, два генератора плавного диапазона, восемь диапазонных фильтров, горы катушек индуктивности, реле, микросхем, транзисторов, и все это в приемнике, в котором нет ничего, кроме приема АМ в диапазоне 5-30 Мгц.
А как же радиолюбители с однополосной SSB модуляцией?
А где радиохулиганы на
1.6МГц и 3МГц? Где пресловутый авиадиапазон 118-136 МГц? Да и в конце концов, УКВ ЧМ- тоже ведь не лишний причиндал.
Сделал автор открытие, или ввел нас в заблуждение, это вопрос десятый — он старался как мог, но прочитав 300 страниц умного текста, мы на выходе
получили архаичный ВЭФ-202 с улучшенными характеристиками, но прежним функционалом.
«Старая статья, старые схемы, старая элементная база»- скажет все тот же пытливый радиолюбитель, и будет не прав. Уже в начале 80-ых в продаже появились бытовые радиоприемники типа Philips AL-990, Sony ICF-SW7600GR и многие другие, ставшие прародителями любимых многими Дегенов и Туксанов. А ведь там есть почти все, отсутствующие в КВ-приёмнике «мирового уровня» радости.
Тщательнее надо, ребята, тщательнее, скажем мы уважаемому автору с группой товарищей и попытаемся соорудить приемник «не мирового уровня», не слишком сложный, с приличными характеристиками, сопоставимыми с параметрами вышеуказанных серийных моделей. Повествование поведем в той же форме незатейливых популярных бесед с воображаемым начинающим радиолюбителем. Вопросы выбирались из числа присылаемых мне на электронную почту, а также были подсмотрены на различных радиотехнический форумах и не всегда были удовлетворены отчетливыми ответами.
Микросхемы.
Микросхемы ТТЛ (74…).
На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155 и ее зарубежного аналога — серии 74. Эти серии принято называть стандартными (СТТЛ). Логический элемент микросхем серии К155 имеет среднее быстродействие tзд,р,ср.= 13 нс. и среднее значение тока потребления Iпот = 1,5…2 мА. Таким образом, энергия, затрачиваемая этим элементом на перенос одного бита информации, примерно 100 пДж.
Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531), имеют очень большую номенклатуру и широко применяются.
| ТТЛ серия | Параметр | Нагрузка | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Российские | Зарубежные | Pпот. мВт. | tзд.р. нс | Эпот. пДж. | Cн. пФ. | Rн. кОм. |
| К155 КМ155 | 74 | 10 | 9 | 90 | 15 | 0,4 |
| К134 | 74L | 1 | 33 | 33 | 50 | 4 |
| К131 | 74H | 22 | 6 | 132 | 25 | 0,28 |
| К555 | 74LS | 2 | 9,5 | 19 | 15 | 2 |
| К531 | 74S | 19 | 3 | 57 | 15 | 0,28 |
| К1533 | 74ALS | 1,2 | 4 | 4,8 | 15 | 2 |
| К1531 | 74F | 4 | 3 | 12 | 15 | 0,28 |
При совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных следует учитывать, что микросхемы серии К531 дают увеличенный уровень помех по шинам питания из-за больших по силе и коротких по времени импульсов сквозного тока короткого замыкания выходных транзисторов логических элементов. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.
| Нагружаемый выход |
Число входов-нагрузок из серий | ||
|---|---|---|---|
| К555 (74LS) | К155 (74) | К531 (74S) | |
| К155, КM155, (74) | 40 | 10 | 8 |
| К155, КM155, (74), буферная | 60 | 30 | 24 |
| К555 (74LS) | 20 | 5 | 4 |
| К555 (74LS), буферная | 60 | 15 | 12 |
| К531 (74S) | 50 | 12 | 10 |
| К531 (74S), буферная | 150 | 37 | 30 |
Выходы однокристальных, т. е. расположенных в одном корпусе, логических элементов ТТЛ, можно соединять вместе. При этом надо учитывать, что импульсная помеха от сквозного тока по проводу питания пропорционально возрастет. Реально на печатной плате остаются неиспользованные входы и даже микросхемы (часто их специально «закладывают про запас») Такие входы логического элемента можно соединять вместе, при этом ток Ioвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.
| Параметр | Условия измерения | К155 | К555 | К531 | К1531 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Макс. | ||
| U1вх, В схема |
U1вх или U0вх Присутствуют на всех входах | 2 | 2 | 2 | 2 | |||||||
| U0вх, В схема |
0,8 | 0,8 | 0,8 | |||||||||
| U0вых, В схема | Uи.п.= 4,5 В | 0,4 | 0,35 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | ||||||
| I0вых= 16 мА | I0вых= 8 мА | I0вых= 20 мА | ||||||||||
| U1вых, В схема |
Uи.п.= 4,5 В | 2,4 | 3,5 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | ||||
| I1вых= -0,8 мА | I1вых= -0,4 мА | I1вых= -1 мА | ||||||||||
| I1вых, мкА с ОК схема | U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В | 250 | 100 | 250 | ||||||||
| I1вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В | 40 | 20 | 50 | ||||||||
| I0вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В | -40 | -20 | -50 | ||||||||
| I1вх, мкА схема | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В | 40 | 20 | 50 | 20 | |||||||
| I1вх, max, мА | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В | 1 | 0,1 | 1 | 0,1 | |||||||
| I0вх, мА схема |
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В | -1,6 | -0,4 | -2,0 | -0,6 | |||||||
| Iк.з., мА | U1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В | -18 | -55 | -100 | -100 | -60 | -150 | |||||
