2013-12-29
737
Таблица 2.4
Таблица 2.3
Таблица 2.2
Таблица 2.1
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
И ТИПОВЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УЗЛЫ
Аналоговые интегральные микросхемы предназначены для преобразования и обработки сигналов, изменяющихся по закону непрерывной функции. Они находят применение в аппаратуре связи, телевидения и телеуправления, аналоговых вычислительных машинах, магнитофонах, измерительных приборах, системах контроля и т. п.
Благодаря совершенствованию технологии и методов проекти«рования номенклатура аналоговых микросхем постоянно расширяется. В большом количестве выпускаются микросхемы для различных по назначению и функциональным возможностям генераторов, детекторов, модуляторов, преобразователей, усилителей, коммутаторов, ключей, фильтров, вторичных источников питания, устройств селекции и сравнения, а также многофункциональные микросхемы и микросхемы, представляющие собой наборы элементов.
Функциональный состав наиболее распространенных отечественных серий аналоговых интегральных микросхем, находящих применение как при изготовлении профессиональной аппаратуры, так и в практике радиолюбителей, представлен в табл. 2.1.
|
|
|
Серии существенно различаются по областям преимущественного применения, функциональному составу и количеству входящих в них интегральных микросхем.
Большая группа серий предназначена в основном для создания приемопередающей аппаратуры радиосвязи, выпускаются серии для телевизионной аппаратуры, магнитофонов, электрофонов и других устройств. Все эти серии условно можно подразделить на функционально полные и функционально неполные. Функционально полные состоят из широкого круга специализированных микросхем, относящихся к разным функциональным подгруппам (табл. 2.1). Каждая из этих серий позволяет создать практически все реализуемые сейчас в микроэлектронном исполнении узлы таких устройств, как радиоприемники, телевизоры и подобные им по сложности.
Функционально неполные серии состоят из небольшого числа специализированных или универсальных микросхем. Они предназначены в основном для создания отдельных узлов аналоговой аппаратуры.
Особого внимания специалистов и радиолюбителей заслуживают серии, объединяющие наиболее универсальные по своим функциональным возможностям микросхемы — операционные усилители (§ 2.8). Каждый операционный усилитель может служить основой для большого числа узлов, относящихся к различным функциональным подгруппам и видам.
| Подгруппы | Серии | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1-18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Г енераторы | + | + | + | + | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Детекторы | + | + | + | + | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коммутаторы и ключи | + | + | + | + | + | + | + | + | ||||||||||||||||||||||||||||
| Многофункциональные схемы | + | + | + | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Модуляторы | + | + | + | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Наборы элементов | + | + | + | + | + | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Преобразователи | + | + | + | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Вторичные источники питания | + | + | + | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Устройства селекции и сравнения | + | + | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Усилители | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | ||||||||||||||||||||
| Подгруппы | Серии | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 24Э | 5L3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Генераторы | + | + | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Детекторы | + | + | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коммутаторы и ключи | + | + | + | + | + | + | + | + | + | |||||||||||||||||||||||||||
| Многофункциональные схемы | + | + | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Модуляторы | + | + | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Наборы элементов | + | + | + | + | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Преобразователи | + | + | + | + | + | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Вторичные источники питания | + | + | + | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Устройства селекции и сравне- | + | + | + | + | + | |||||||||||||||||||||||||||||||
| ния | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Усилители | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | ||||||||||||||||||||||
Для характеристики микросхем различных серий и для сравнительной оценки микросхем, относящихся к одному виду, в основном используют совокупности функциональных параметров. Однако в инженерной и радиолюбительской практике важную роль играют и такие факторы, как напряжение питания, конструктивное оформление, масса, предельно допустимые условия эксплуатации микросхем. Часто именно они имеют решающее значение при выборе элементной базы для конкретной аппаратуры.
|
|
|
Данные по напряжению питания приведены в табл. 2.2, из которой видно, что для питания микросхем используются различные номинальные значения напряжений положительной и отрицательной полярности. При этом допуск в большинстве случаев составляет 4-10%. Исключение составляют микросхемы серий К140, имеющие допуск ±5 %, часть микросхем серии К224 с допусками ±5, ±20 и ±25 % микросхемы серии К245 с допуском ±20 %, а также частично микросхемы серий 219, К224, 235 и К237, нормально работающие при изменении напряжений в более широких пределах.
| Серия | Uном, В | Допуск, % | Серия | Uном, В | Допуск, % |
| — 6,3; — 3; 3; 6,3; 9 | + 10 | + 10 | |||
| — 6,3; — 4; — 3; 3; 4; | + 10 | 3 — 3,6; 3,6 — 9; 5,4 — 9; | |||
| 6,3; 12,6 | 5,4 — 12 | ||||
| — 6,3; — 3; 3; 6,3; 12 | + 10 | + 5 | |||
| — 6,3; — 4; — 3; 3; 4; | + 10 | — 30; — 24; — 6,3; 3,4; | + 10 | ||
| 6,3; 12,6 | 6,3; 12; 15; 24; 200 | ||||
| 6,3 | + 10 | +20 | |||
| +25 | |||||
| 129 140 | 15 — 18; — 15; — 12,6; | ±5 | 226 228 | — 9; — 6,3; 6; 12,6 — 6,3; 6,3 | ±10 + 10 |
| — 12; -хб.З; 6,3; 12; | 6,3 | + 10 | |||
| 12,6; 15; 18 | 5; 6 | + 10 | |||
| 9 — 20; 40 | + 10 | 5 — 10; 6 — 10; 5,6 — 10; | |||
| 148 149 | — 24; — 12; 3; 12; 24 3; 5; 12,6 | + 10 + 10 | 7,2 — 15; 3,6 — 10; 3,6 — 6; 4,5 — 5,5 | ||
| — 15; 15 | + 10 | +20 | |||
| + 10 | |||||
| — 12 | + 10 | — 6,3; 6,3 | + 10 | ||
| — 12; 6,9; 12; 15 | + 10 | — 15; — 12; — 9; — 6; | ±10 | ||
| 6; 6,3 | + 10 | 6,9; 12; 15 | |||
| — 12,6; — 6,3; 6,3; | + 10 | + 10 | |||
| 12,6 | — 12 | + 10 | |||
| 9 — 20 | — 6,3; — 4; — 3,3; 4; | —! — + 10 | |||
| — 30 | 6,3; 12,6 | ||||
| — 6,3; 6,3 | + 10 | — 15; 15 | + 10 | ||
| 6,3 | + 10 |
| Серия | Тип корпуса | Серия | Тип корпуса |
| 115.9-1 | 101, 124, 140, 153, | 301.8-2 | |
| 111.14-1 | 159, 167, 504, 521 | ||
| 151.14-2 | 122, 140, 153, 173, | 301.12-1 | |
| 218, 226, 228 | 151.15-2 | 181, 190, 521 | |
| 228, 265, 284 | 151.15-4 | 311.30-1 | |
| 252, 260 | 157.29-1 | 119, 198 | 401.14-2 |
| 201.29-1 | 123, 162, 168, 175, | 401.14-3 | |
| 118, 140, 553 | 201.14-1 | ||
| 118, 174 | 201.14-6,8 | 149, 198 | 401.14-4 |
| 206.14-2 | 402.16-2 | ||
| 238.12-1 | 219, 235 | „Акция" | |
| 238.16-2 | „Кулон" | ||
| 238.16-4 | 461.5-1 | ||
| 301.8-1 | КТ-21 |
Различие по величине питающих напряжений во многих практических случаях затрудняет или делает невозможным использование в одном устройстве микросхем различных серий, даже если они отвечают требованиям по основным функциональным параметрам.
|
|
|
| Серия | Диапазон температур*, °С |
| 101, 118, НО, 162, 245 | — 10 — +70 |
| 153, 740 | — 10— +85 |
| — 30 — +50 | |
| — 30 — +55 | |
| — 30 — +70 | |
| 119, 553 | — 40 — +85 |
| 226, 284 | — 45 — +55 |
| 142 167, 218, 228, 299, 513, 544 | — 45— +70 |
| 148 149, 177, 190, 198, 504 | — 45 — +85 |
| 124, 219, 235, 265 | — 60 — +70 |
| 122, 123, 129, 435, 710, 740 | — 60 — +85 |
| — 60 — +125 |
* Указан температурный диапазон наиболее распространенных в практике радиолюбителей микросхем с индексом "К".
Разнообразно конструктивное оформление микросхем различных серий. Они различаются по форме, размерам, материалу корпусов, количеству и типу выводов, массе и т. д. Как видно из табл. 2.3, для рассматриваемых в настоящей главе микросхем используется 25 типоразмеров прямоугольных и круглых корпусов со штырьковыми или пленарными выводами. Часть микросхем (серий К129, К722 и др.) выпускается в бескорпусном оформлении с гибкими проволочными или жесткими выводами. Масса микросхем в корпусах колеблется от долей грамма (корпуса 401.14-2 и 401.14-3) до 17 г (корпус 157.29-1). Масса бескорпусных микросхем не превышает 25 мг.
|
|
|
По предельно допустимым условиям эксплуатации микросхемы разных серий существенно различаются.
Различие по температурному диапазону применения аналоговых микросхем показано в табл. 2.4. Очевидно, что микросхемы, характеризуемые нижним пределом температурного диапазона — 10 или — 30 °С, не могут быть рекомендованы для применения в переносной аппаратуре, предназначенной для работы в зимних условиях. Иногда серьезные ограничения накладывает верхняя граница +50 или +55 °С.
По устойчивости к механическим нагрузкам микросхемы различных серий близки друг к другу. Большинство микросхем выдерживает вибрационную нагрузку в диапазоне от 1 — 5 до 600 Гц с ускорением 10 g. (Для микросхем серий К122, К123 ускорение не должно превышать 5 g, а для микросхем серий КП9 и К167 — 7,5 g.) Исключение составляют микросхемы серии К245 и часть микросхем серии К224, диапазон вибрационных нагрузок для которых 1 — 80 Гц с ускорением 5 g.
Объем настоящей книги не позволяет детально рассмотреть все выпускаемые отечественной промышленностью микросхемы. Поэтому далее дана лишь краткая характеристика приведенных в табл. 2.1 серий и входящих в них микросхем с указанием основных параметров, проведено сравнение микросхем по видам и более подробно проанализированы схемотехнические и функциональные особенности микросхем серий К122, К140, К224, 235, К521, которые, по мнению авторов, могут представлять наибольший интерес для широкого круга читателей. Для ряда микросхем приведены примеры типовых функциональных узлов.
Необходимую информацию о микросхемах других серий можно найти в каталогах, справочниках, книгах и периодической литературе, в первую очередь в журналах «Радио» и «Электронная промышленность». Пользуясь этими изданиями, следует помнить о том, что в них часто отождествляются параметры собственно интегральных микросхем и параметры функциональных узлов, иногда представляющих лишь один из многих вариантов применения конкретной микросхемы. При использовании ее с другими внешними элементами и при иных вариантах коммутации выводов параметры узлов могут существенно отличаться от приводимых в литературе данных. Кроме того, следует заметить, что в различных источниках наблюдаются расхождения в описании отдельных микросхем при количественной оценке их параметров. Это связано с расширением номенклатуры отдельных серий и с модернизацией некоторых микросхем.
В настоящее время большинство каскадов приемопередающей и радиовещательной аппаратуры может быть выполнено на основе интегральных микросхем.
Отечественная промышленность выпускает несколько серий микросхем, предназначенных для использования в аппаратуре радиосвязи. Из них наибольшей функциональной полнотой по видам микросхем обладают серии 219, 235 и 435.
Микросхемы серии 219 для KB и УКВ радиоаппаратуры. Серия 219 состоит из 13 микросхем, предназначенных для построения трактов приемопередающей радиоаппаратуры, работающей в диапазоне до 55 МГц.
