Необычное применение микросхемы КР142ЕН19А. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Как известно, микросхема КР142ЕН19А - прецизионный аналог стабилитрона с регулируемым напряжением стабилизации, поэтому обычно используется в различных блоках питания. Однако она способна работать и в других радиолюбительских конструкциях, о которых рассказывается в статье.

Возможности использования указанной микросхемы в несколько иных режимах, по сравнению с основным назначением, обусловлены тем, что в ее состав входят такие узлы, как источник образцового напряжения и операционный усилитель с выходным каскадом на транзисторе.

Функциональная схема ее приведена на рис. 1 [1], а условное обозначение и цоколевка выводов - соответственно на рис. 2,а и 2,б [2].

Схема простейшего усилительного каскада, который можно выполнить на указанной микросхеме, приведена на рис. 3, а его передаточная характеристика - на рис. 4.

Если нагрузочный резистор R2 выбран сравнительно большого сопротивления (несколько килоом), характеристика оказывается пологой из-за того, что узлы микросхемы потребляют ток около 1 мА. В случае же использования резистора сопротивлением менее килоома характеристика станет крутой и более линейной.

При работе микросхемы в линейном режиме она может быть использована в стабилизаторе напряжения (ее основное назначение), стабилизаторе тока, различных генераторах и усилителях. В нелинейном режиме она выполняет функцию компаратора с напряжением срабатывания около 2,5 В. Причем такой компаратор обладает стабильным напряжением срабатывания, определяемым источником образцового напряжения.

Несколько слов о самой микросхеме. К сожалению, один из ее недостатков, ограничивающий сферы применения, - небольшая допустимая мощность рассеяния. Так, при напряжении стабилизации 20 В максимальный ток не должен превышать 20 мА. Устранить этот недостаток нетрудно "умощнением" микросхемы с помощью транзистора (рис. 5). Основные характеристики будут определяться микросхемой, а максимальные ток и мощность - транзистором. Для указанного на схеме они составляют соответственно 4 А и 8 Вт. В случае, если на корпусе конструкции минусовое напряжение, транзистор допустимо смонтировать непосредственно на нем.

На рис. 6,а приведена схема маломощного стабилизатора тока. Работает он так. Ток нагрузки протекает через резистор R1. Как только напряжение на резисторе превысит 2,5 В, ток через микросхему и резистор R3 возрастет. Напряжение на нагрузке уменьшится до такого значения, при котором напряжение на входе управления микросхемы установится равным 2,5 В.

Стабилизируемый ток задается резистором R1, сопротивление которого определяют по формуле

R1 = 2,5/lн, где 2,5 - падение напряжения на резисторе, В; lH - ток через нагрузку, А, который не должен превышать 0,1 А. Зная напряжение питания Uпит и указанный максимальный ток нагрузки, подсчитывают сопротивление резистора R3:

R3 = (Uпит-2,5)/lн.

Причем напряжение питания следует выбирать таким, чтобы на нагрузке было обеспечено требуемое напряжение, поэтому подобное устройство рекомендуется использовать, например, для зарядки аккумуляторов емкостью до 0,75 Ач.

Эта формула нужна для определения минимального сопротивления резистора R3 для случая, когда Rн = 0 (например, КЗ). Тогда стабилизация будет, но она не нужна.

Гораздо большие возможности у другого стабилизатора (рис. 6,б) с транзисторным "усилителем" тока. Здесь сопротивление резистора R1 определяют по вышеприведенной формуле, а мощность его - исходя из протекающего максимального тока нагрузки, который может достигать 4 А с указанным на схеме транзистором.

Наличие у микросхемы высокой крутизны и удовлетворительной линейности передаточной характеристики позволяет выполнить на ее основе усилитель 3Ч, нагрузкой которого может стать динамическая головка сопротивлением не менее 50 Ом (рис. 7,а). Хотя он не отличается высокой экономичностью, но весьма прост в изготовлении и обеспечивает выходную мощность до 150 мВт, достаточную для озвучивания небольшого помещения.

В другом усилителе (рис. 7,б), который обладает усилением около 100 раз (40 дБ) и может стать предварительным, в качестве нагрузки использован резистор R4. Коэффициент усиления здесь регулируют подстроенным резистором R1, а подбором резистора R3 в обоих усилителях устанавливают оптимальную рабочую точку, обеспечивающую максимальное неискаженное выходное напряжение.

Большой коэффициент усиления микросхемы КР142ЕН19А позволяет собирать на ней различные генераторы. В качестве примера на рис. 8,а приведена схема RC-генератора, частота выходного сигнала которого близка к 1000 Гц, - она задается фазосдвигающей цепочкой C1R3C2R4C4. Цепь обратной связи R1R2C3R5 обеспечивает автоматическую установку режима по постоянному току.

На рис. 8,б показана схема другого генератора 3Ч и одновременно акустического сигнализатора. Частотозадающим элементом в нем служит пьезоизлучатель BQ1 типа ЗГИ (подойдет другой аналогичный). Отрицательная обратная связь по напряжению через резистор R1 обеспечивает режим по постоянному току. Генерация возникает на резонансной частоте пьезоизлучателя.

Преобразователь сигнала синусоидальной формы в прямоугольную допустимо выполнить по схеме, приведенной на рис. 9,а. Его чувствительность устанавливают подстроечным резистором R1 от нескольких милливольт до 2,5 В. Питают преобразователь напряжением 4...30 В, при этом амплитуду выходного сигнала можно получить от 1 В почти до половины напряжения питания, а на вход подавать сигнал частотой до 50 кГц.

На двух микросхемах удастся построить мультивибратор (рис. 9,б), на выходе которого формируется сигнал прямоугольной формы. Частота колебаний определяется емкостью конденсатора С1, номиналами резисторов R3, R4 и может лежать в широких пределах - от долей герц до десятков килогерц.

Конечно, возможности "нестандартного" использования микросхемы КР142ЕН19А не ограничиваются приведенными примерами. В дальнейшем предполагается рассказать читателям и о других конструкциях.

Литература

1. Янушенко Е. Микросхема КР142ЕН19. - Радио, 1994, № 4, с. 45, 46.
2. Нечаеа И. Стабилизаторы напряжения с микросхемой КР142ЕН19А. - Радио, 2000, № 6, с. 57, 58.

Автор: И.Нечаев, г.Курск

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Квантовые виртуальные машины 18.08.2025 Современные квантовые компьютеры обещают революцию в вычислительной технике, однако их дороговизна и архитектурные ограничения зачастую препятствуют массовому и эффективному использованию. В частности, большинство существующих систем рассчитаны на выполнение задач одного пользователя, что значительно снижает их общую производительность и доступность. Группа исследователей из Колумбийского университета США представила инновационную технологию, которая способна изменить этот статус-кво, открывая возможности одновременного использования квантового компьютера несколькими пользователями. Разработанная ими система под названием HyperQ представляет собой виртуализацию квантовых вычислений - концепцию, близкую к облачным технологиям в классических вычислениях. HyperQ позволяет разделить физическое квантовое устройство на несколько изолированных виртуальных машин, между которыми распределяются вычислительные задачи. Такой подход обеспечивает балансировку нагрузки и одновременную работу нескольких программ на одном и том же квантовом процессоре. По словам профессора Джейсона Ние из Колумбийского инженерного университета, HyperQ приносит в квантовые вычисления принципы облачной виртуализации, позволяя запускать несколько приложений одновременно без задержек и очередей, что ранее было невозможно. Это серьезный шаг к более широкому внедрению и эффективному использованию квантовых технологий. При этом стоит учитывать, что квантовые компьютеры остаются дорогими и сложными в эксплуатации. По данным Quantum Zeitgeist, разработка малогабаритного квантового процессора требует инвестиций от 10 до 15 миллионов долларов, не считая ежегодных расходов на обслуживание и программное обеспечение. Текущие системы обычно работают только в однопользовательском режиме из-за взаимосвязанности кубитов, что осложняет параллельную обработку. HyperQ решает эту проблему, изолируя виртуальные машины друг от друга с помощью так называемых "буферных" кубитов - неактивных элементов, предотвращающих перекрестные помехи и шумы, которые могут распространяться по квантовой системе. Такой метод позволяет безопасно и эффективно разделять ресурсы, обеспечивая качественное исполнение множества квантовых задач одновременно. Ведущий автор проекта Руньчжоу Тао подчеркивает, что их подход не требует заранее известных программ или специализированных компиляторов, что делает систему гораздо гибче и удобнее для реального использования. HyperQ динамически взаимодействует с существующими инструментами квантового программирования, оптимизируя распределение кубитов и времени работы для каждого запроса. В отличие от предыдущих решений, требовавших построения очереди и предварительной компиляции задач, HyperQ позволяет независимо компилировать приложения для виртуальных машин разного размера, упрощая работу пользователей и увеличивая производительность. Тестирование системы на квантовом компьютере IBM Brisbane с 127 кубитами показало впечатляющие результаты - время ожидания выполнения задач сократилось в 40 раз, а число одновременно работающих программ увеличилось в десять раз.

Другие интересные новости:

▪ Пластик из биомассы - дешево и сердито

▪ СВЧ-печка, сама выбирающая, как приготовить продукты

▪ Зрение с помощью звука

▪ Болезни выходного дня

▪ Автобус над дорогой

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Акустические системы. Подборка статей

▪ статья Микроскоп на поверхностных плазмонах. История изобретения и производства

▪ статья Какой награды был удостоен Гагарин сразу после первого космического полета? Подробный ответ

▪ статья Формовщик колбасных изделий. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Рог, слоновая кость. Простые рецепты и советы

▪ статья Ломающийся банан. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025