Незвичайні професії мікросхем для годинника. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / застосування мікросхем

 Коментарі до статті

В електронному годиннику широко застосовують спеціалізовані мікросхеми К176ІЕ5, К176ІЕ12, К176ІЕ18, які містять каскади для генераторів, що задають (генераторну частину) і лічильники-дільники частоти (з'єднані внутрішнім зв'язком з генераторною частиною). Їхні схеми включення наведені у статті С. Алексєєва "Застосування мікросхем серії К176" ("Радіо", 1984 № 4, с. 25-28; № 5, с. 36-40; № 6, с. 32-35).

Однак на цих мікросхемах можна побудувати ще низку корисних пристроїв. Насамперед, якщо відмовитися від традиційної частоти, що стабілізується "годинним" кварцовим резонатором (32 Гц), на них можна зібрати прецизійний генератор прямокутних імпульсів, який зможе працювати в широкому діапазоні частот. Причому треба мати на увазі, що максимальна частота повторення імпульсів, при якій ще стійко перемикаються лічильники, залежить від напруги живлення і знаходиться в межах від 768 (+1,5 В) до 5 (+5 В) МГц.

Слід зазначити, що у багатьох радіоелектронних пристроях висока стабільність частоти проходження імпульсів не потрібна. Вони лише потрібно отримати її задане значення і можливість зміни у межах ±5...10 %. У таких випадках частоту доцільно стабілізувати контуром, який забезпечує довготривалу стабільність не гірше 104. Якщо ж і вона виявляється надмірною, то на цих мікросхемах можна реалізувати мультивібратор із відносною стабільністю частоти 1...3 % за зміни напруги живлення від 4-5 до + 12 В. Виходами пристроїв будуть виходи лічильників-ділителів, з'єднаних з генераторною частиною всередині мікросхем.

Залежно від застосованої мікросхеми додаткові елементи до генераторної частини підключають по-різному, як показано на рис. 1 і 2. Завдяки високому вхідному опору мікросхем структури "МОП добротність підключеного контуру (рис. 1) виявляється досить високою, дозволяючи отримати стабільну частоту генерації в LC-генераторах, зібраних за схемою ємнісної триточки. Її визначають за параметрами елементів виразу f= 1 /2nVL1C1C2/(C1+C2) Причому відношення ємностей конденсаторів С1 та С2 для стійкої генерації має знаходитися в межах 2...4.

Ріс.1

Великий максимальний коефіцієнт розподілу лічильників забезпечує формування стабільних коливань у всьому діапазоні звукових частот при невеликих габаритах котушки контуру, тому на їх основі неважко побудувати, наприклад, пристрій для налаштування музичних інструментів.

Частота коливань (нижче 1 МГц) мультивібраторів (рис. 2) при опорі резистора R1 більше 20 кОм пропорційна добутку R1C1, а коефіцієнт пропорційності залежить від зразка мікросхеми. Типове значення частоти можна визначити за формулою

f=2/C1,

де f - у мегагерцах, С1 - у пикофарадах.

Ріс.2

Пристрої, зібрані за схемами на рис. 2, є одновібратори підвищеної точності. Вони формують одиночні імпульси тривалістю від 20 мс до десятків годин з точністю не гірше 1...2% при розумних габаритах елементів, що час задають. Одновібратори мають практично нульовий час відновлення та можуть бути повторно запущені знову навіть до закінчення поточного вихідного імпульсу. І тут він продовжується на повне значення заданої тривалості.

При запуску пристрою лічильник мікросхеми вважає імпульси мультивібратора, що служить тактовим генератором, доки на виході 15 (К176ІЕ5) або S1 (К176ІЕ12, К176ІЕ18) не з'явиться рівень 1. Як тільки це відбувається, мультивібратор припиняє роботу через зв'язок VD1. Рівень 1 на виході утримується як завгодно довго, поки імпульс запуску (скидання) не встановить весь лічильник у нульовий стан, і рахунок почнеться знову. Тривалість формованого імпульсу дорівнює 16384 періодів коливань мультивібратора.

Лічильники мікросхем К176ІЕ12 і К176ІЕ18 можна використовувати і як розподільники стабільні за частотою імпульсів, наприклад, в пристроях управління кроковими та синхронними електродвигунами. Такі двигуни все ширше застосовують у промисловій автоматиці та побутовій радіоапаратурі, зокрема у високоякісних електропрогравачах.

Пристрій, схема якого показано на рис. 3 забезпечує необхідну комутацію струму в обмотках трифазного крокового електродвигуна ШД-300/300 з кроком 3°. Воно містить генератор-розподільник на мікросхемі DD1 та двокаскадні транзисторні ключі VT1VT4, VT2VT5 та VT3VT6. Зупинити двигун можна у будь-якому положенні, увімкнувши вимикач SA1.

Рис.3 (натисніть , щоб збільшити)

Параметри елементів L1, C1 та C2 визначаються необхідною частотою кроків та вказані для частоти 100 Гц. Максимальна частота кроків цього електродвигуна – 250...300 Гц.

Це ж пристрій може бути успішно застосовано для управління електродвигуном 0-ЕПУ-82СК електропрогравача "Радіотехніка-001" замість шести мікросхем і всіх інших елементів плати управління двигуном. У цьому підвищується стабільність частоти його обертання. Для живлення пристрою можна використовувати стабілізатор напруги +15 В, що є в електропрогравачі.

У разі регулювання частоти обертання синхронних електродвигунів зміною частоти напруг, що живлять обмотки, найскладніше отримати незмінний зсув фаз між ними (зазвичай 90°). При використанні для цієї мети цифрового формувача струму забезпечується зсув фаз, що не залежить від частоти, і не потрібно застосування великогабаритних фазозсувних конденсаторів.

Рис.4 (натисніть , щоб збільшити)

Такий пристрій реалізовано за схемою, зображеною на рис. 4, та призначено для заміни генератора живлення електродвигуна ТСК-1 в електропрогравачі "Електроніка Б1-01". Воно складається з генератора-розподільника імпульсів на мікросхемі DD1 та двох однакових двотактних ключових підсилювачів потужності на транзисторах VT1-VT4, VT5-VT8. Форма напруги на обмотках двигуна показана на рис. 5, помітно відрізняється від синусоїдальної.

Ріс.5

Однак завдяки індуктивному характеру обмоток двигуна струм через них змінюється плавно і містить в основному першу гармоніку, що створює момент, що обертає. Частоту обертання диска програвача можна змінювати підстроювальником котушки L1. Оскільки підсилювачі потужності працюють у ключовому режимі, пристрій має високий ККД. Вихідні транзистори підсилювачів потрібно встановити на тепловідводі з ефективною площею поверхні лише 20...40 см2.

Слід пам'ятати, що у пристроях, зібраних за схемами на рис. 3 і 4, висновки 7 та 9 мікросхем DD1 потрібно з'єднати із загальним дротом.

Автор: Д. Лук'янов, м. Москва; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу застосування мікросхем.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Управління об'єктами за допомогою повітряних потоків 04.05.2024

Розвиток робототехніки продовжує відкривати перед нами нові перспективи у сфері автоматизації та управління різними об'єктами. Нещодавно фінські вчені представили інноваційний підхід до управління роботами-гуманоїдами із використанням повітряних потоків. Цей метод обіцяє революціонізувати способи маніпулювання предметами та відкрити нові горизонти у сфері робототехніки. Ідея управління об'єктами за допомогою повітряних потоків не є новою, проте донедавна реалізація подібних концепцій залишалася складним завданням. Фінські дослідники розробили інноваційний метод, який дозволяє роботам маніпулювати предметами, використовуючи спеціальні повітряні струмені як "повітряні пальці". Алгоритм управління повітряними потоками, розроблений командою фахівців, ґрунтується на ретельному вивченні руху об'єктів у потоці повітря. Система керування струменем повітря, що здійснюється за допомогою спеціальних моторів, дозволяє спрямовувати об'єкти, не вдаючись до фізичного. ...>>

Породисті собаки хворіють не частіше, ніж безпородні 03.05.2024

Турбота про здоров'я наших вихованців – це важливий аспект життя кожного власника собаки. Однак існує поширене припущення про те, що породисті собаки більш схильні до захворювань у порівнянні зі змішаними. Нові дослідження, проведені вченими з Техаської школи ветеринарної медицини та біомедичних наук, дають новий погляд на це питання. Дослідження, проведене в рамках Dog Aging Project (DAP), що охопило понад 27 000 собак-компаньйонів, виявило, що чистокровні та змішані собаки в цілому однаково часто стикаються з різними захворюваннями. Незважаючи на те, що деякі породи можуть бути більш схильні до певних захворювань, загальна частота діагнозів у обох груп практично не відрізняється. Головний ветеринарний лікар Dog Aging Project, доктор Кейт Криві, зазначає, що існує кілька добре відомих захворювань, що частіше зустрічаються у певних порід собак, що підтримує думку про те, що чистокровні собаки більш схильні до хвороб. ...>>

Випадкова новина з Архіву Дефіцит кремнію для сонячної енергетики 18.03.2002 У Німеччині успішно розвивається мала сонячна енергетика. Згідно з урядовою програмою "Сто тисяч сонячних дахів" до кінця 2004 року в країні має бути встановлено сто тисяч сонячних батарей загальною потужністю 300 мегават для постачання енергією житлових будинків. Темпи її виконання такі, що мета могла б бути досягнута роком раніше терміну. Однак виникає проблема: нестача кремнію, цього другого за поширеністю на Землі елемента (з окису кремнію складається звичайний пісок). Для отримання одного кіловата сонячної енергії потрібно 11-15 кілограмів кремнію. У країні зараз понад два десятки фабрик із виробництва сонячних батарей, вони використовують відходи надчистого кремнію від виготовлення мікросхем. На сонячні батареї міг би йти кремній не такої високої очистки та вдвічі менш дорогий, але його виробництва в Німеччині немає, а відходів електронної промисловості вже не вистачає. Для німецької сонячної програми необхідно понад 3000 тонн кремнію, а світова потреба у кремнії для сонячних батарей у 2005 році становитиме 6000 тонн. Німецьке виробництво мікросхем дало минулого року лише 1000 тонн відходів. Дві німецькі компанії зараз планують побудувати фабрики кремнію низької чистоти річною потужністю 5000 тонн, але поки що виробникам батарей доводиться закуповувати дорогий надчистий кремній, по суті, їм не потрібний.

Інші цікаві новини:

▪ Викопний кролик-гігант

▪ Портативний акумулятор Baseus 180 000 мА

▪ Озон на Венері

▪ Футляр для смартфона - автомобільний ключ

▪ Енергоспоживання дисплеїв OLED зменшиться

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Акумулятори, зарядні пристрої. Добірка статей

▪ стаття Глотники порожнеч, читачі газет. Крилатий вислів

▪ стаття Чи можна використовувати океанський приплив? Детальна відповідь

▪ стаття Топовий вузол. Поради туристу

▪ стаття Пристрій автоматичного увімкнення фар автомобіля. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Як протягти тонкий провід через малий отвір? Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024