Усилитель-преобразователь сигналов ЭСЛ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

Комментарии к статье

Предлагаемое вниманию читателей устройство разработано для усиления и преобразования сигналов ЭСЛ. Перед конструированием была поставлена задача независимого регулирования размаха и постоянной составляющей выходного сигнала, причем с возможностью получения как положительных, так и отрицательных импульсов даже при максимальном размахе.

Оба регулятора в усилителе не находятся под ВЧ напряжением сигнала, поэтому могут быть отдалены на некоторое расстояние друг от друга, удобное для пользователя. Совместно с генератором сигналов ЭСЛ усилитель мощности использован для налаживания и исследования цифровых и аналоговых устройств.

Основные технические характеристики

• Логические уровни входного сигнала ЭСЛ, В высокий .......-0,8
• низкий .......-1,6
• Входное сопротивление, кОм не менее .......0,6
• Выходное сопротивление, Ом.......50
• Размах выходного напряжения, В, не менее, на нагрузке сопротивлением 50 Ом .......2,5
• Время нарастания и спада выходных импульсов, нс, не более .......10
• Отклонение от горизонтальности вершины импульсов, %, не более .......5

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Схема усилителя изображена на рисунке. Входная ступень усилителя - дифференциальная, собранная на транзисторах VT1 и VT2 с генератором тока на транзисторе VT4. Диоды VD2 и VD3 задают образцовое напряжение (-1,2 В). Разность между логическими уровнями ЭСЛ и образцовым напряжением - не менее 200 мВ, что достаточно для полного переключения дифференциальной ступени [1].

Эмиттерный повторитель на транзисторе VT3 выполняет функцию регулируемого источника питания дифференциальной ступени. От напряжения, установленного резистором R3, зависит верхний (положительный) уровень выходного напряжения.

При изменении напряжения на базе транзистора VT4 изменяется ток дифференциальной ступени. От этого тока зависит размах выходного напряжения, причем верхний (положительный) уровень, заданный напряжением на базе транзистора VT3, практически не изменяется, а нижний (отрицательный) зависит от тока транзистора VT4. Сформированные прямоугольные импульсы поступают на эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе VT5 с источником тока VT7 в эмиттерной цепи.

Транзистор VT6 совместно с резисторами R15 и R16 образуют аналог стабилитрона, предназначенный для сдвига уровня постоянной составляющей, что необходимо для получения разно-полярного выходного напряжения.

Падение напряжения на светодиоде HL1 использовано как образцовое для источника тока на транзисторе VT7.

Выходная ступень построена на транзисторах VT8 - как эмиттерный повторитель и VT9 - как источник тока для него. Ток равен примерно 80 мА. Дроссель L1 увеличивает выходное сопротивление источника тока на высокой частоте за счет увеличения полного сопротивления эмиттерной цепи. Стабилитрон VD5 снижает мощность, рассеиваемую транзистором VT8. Резистор R22 определяет выходное сопротивление усилителя и согласует его с нагрузкой.

Резисторы в базовых цепях транзисторов VT1, VT3, VT4, VT5, VT8, VT9 предупреждают возникновение паразитного самовозбуждения усилителя.

Входные логические уровни усилителя могут быть изменены соответствующим выбором образцового напряжения на базе транзистора VT2, но следует убедиться в отсутствии насыщения транзисторов дифференциальной ступени.

Печатную плату усилителя я не разрабатывал. Собирал его на стойках, изготовленных из резисторов МЛТ-0,25 с удаленными токопроводящим слоем и выводами, припаянных к пластине фольгированного стеклотекстолита.

При выборе транзисторов необходимо помнить, что, за исключением VT3, VT6, VT7, все они должны иметь граничную частоту коэффициента передачи тока базы не менее 900 МГц. Допустимая мощность рассеивания транзистора VT7 - не менее 200 мВт; для облегчения теплового режима на его корпус следует надеть теплоотвод в виде спирали из медной или латунной проволоки диаметром 0,5...1 мм, свернутой в кольцо [2].

Дроссели L1 - ДМ-0,6, L2 и L3 - ДПМ-1,2.

Напряжение стабилизации аналога стабилитрона на транзисторе VT6 должно быть равным примерно 5 В, его устанавливают подборкой резистора R15. Вместо транзистора VT6 можно применить стабилизатор КР142ЕН19 (TL431) - управляющий вывод подключают как базу транзистора, катод - как коллектор, анод - как эмиттер. В этом случае подбирать следует резистор R16, а не R15. Оптимум должен соответствовать соотношению R15-R16.

Выходные транзисторы VT8 и VT9 следует устанавливать на теплоотводы с полезной площадью не менее 50 см2.

Для налаживания усилителя устанавливают движки переменных резисторов R2 и R3 в верхнее по схеме положение и подают на вход прямоугольные импульсы с уровнями ЭСЛ частотой 1...2 кГц. Подборкой резистора R15 добиваются отсутствия постоянной составляющей на выходе. Убеждаются, что транзисторы VT1 и VT2 не входят в насыщение в нижнем по схеме положении движка R3 (напряжение на коллекторе транзисторов всегда должно быть больше базового).

Нагрузив усилитель резистором сопротивлением 50 Ом и увеличив частоту примерно до 100 кГц, с помощью осциллографа проверяют форму выходных импульсов (крутизну фронта и спада импульсов, амплитуду выбросов, горизонтальность вершины).

Литература

1. Найдеров В. 3., Голованов А. И., Юсупов 3. Ф., Гетман В. П., Гальперин Е. И. Функциональные устройства на микросхемах. - М.: Радио и связь, 1985, с. 6-17.
2. Плотников В. Радиатор для маломощных полупроводниковых приборов. - Радио, 1973, № 7, с.27.

Автор: Э. Мамедов

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Balluga Bed: умная кровать 08.04.2014 Принцип "умного дома" представляет собой объединение в единую систему всей электроники, начиная от функционально продвинутых лампочек, заканчивая микроволновыми печами и холодильниками с доступом в Интернет и другими непривычными для подобного рода техники опциями. Однако в данный список еще не попадала "умная кровать", хотя именно на столь заслуженный после трудового дня отдых и сон человек тратит 1/3 своей жизни. Разработчики Balluga Bed решили заострить внимание на чрезвычайно важном аспекте нашей жизни, представив сверхтехнологичную кровать собственной разработки. Достаточно странно, что подобная идея в наше время не является повсеместно распространенной, а выглядит пока что очень концептуально. И это при том, что работоспособность и эффективность человека прежде всего зависит от комфортного сна, для максимального удобства которого стоит потратить некую сумму денег. Британский дизайнер Джо Катан ( Joe Katan) решил позаботиться о здоровом сне своих будущих клиентов и создал кровать, состоящую из небольших воздушных шаров и оснащенную множеством электронных систем. Особенностью конструкции является тот факт, что благодаря покрытию шариков специальной пеной кровать Balluga способна адаптироваться под ваш вес и рост. При помощи пульта дистанционного управления можно создать максимально комфортную по жесткости и форме поверхность для отдыха. Чтобы оправдать заслуженное звание "умного" предмета мебели, Катан даже встроил в него модуль Wi-Fi, предоставив управление Balluga Bed вашему смартфону. Ну а если и этого будет недостаточно, то как бы странно это не прозвучало, вы можете подключиться к кровати через LAN-порт. Кроме того, все настройки сна не только автоматически запоминаются программой на вашем мобильном телефоне, но могут быть использованы на других кроватях данного производителя. Balluga Bed обзавелась также всеми необходимыми системами контроля для обеспечения крепкого сна своего владельца. К примеру, вы можете задать необходимый температурный режим для отдельных зон на кровати, если вы любите "держать ноги в тепле, а голову - в холоде". Встроенные в кровать датчики будут следить за соблюдением постельного микроклимата. Идея создать нечто подобное пришла к Джо Катану после того, как он вдоволь намучился из-за бессонных ночей на своей неудобной кровати, ради чего он целых 8 лет работал над данным проектом. А чтобы совместить в конечном итоге приятное с полезным, дизайнер решил разнообразить устройство приятными опциями. Ну и конечно трудно было бы представить устройство подобного характера без вибрирующего матраса. Создатель Balluga Bed со всей ответственностью подошел к реализации данной функциональной составляющей, поэтому здесь даже присутствует возможность синхронизировать вибрацию кровати с происходящим на экране любимой консольный игры. Поэтому если вы после тяжелого рабочего дня решили поиграть, не вставая с любимого места отдыха, то при каждой аварии на виртуальном гоночном треке вы сможете ощущать эффект от столкновения в виде вибрации, что называется, всем своим телом. В тоже время не осталась без внимания и такая важная составляющая, как безопасность спящего человека. Владелец Balluga Bed получает не только встроенную развлекательную систему, но и целый противопожарный комплекс, состоящий из сигнализации дыма и пожарных извещателей. Стоимость кровати-гаджета составляет $1660 вместе с 20-летней гарантией.

Другие интересные новости:

▪ Твердотельные накопители Toshiba HK3E2

▪ Беспилотный пассажирский Boeing

▪ Спинтроника на кремнии

▪ Наушники AudioQuest NightHawk с диффузорами из натуральной биоцеллюлозы

▪ Микрофлора кишечника влияет на наше здоровье и настроение

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Важнейшие научные открытия. Подборка статей

▪ статья Модели ракет класса S1B. Советы моделисту

▪ статья Смогли бы вы обозвать кого-нибудь эскимосом? Подробный ответ

▪ статья Спальные мешки. Советы туристу

▪ статья Водный альбуминовый лак. Простые рецепты и советы

▪ статья Микросхемы. Преобразователь постоянного напряжения КР1446ПН1Е. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026