Применение интегральных микросхем КФ548ХА1 и КФ548ХА2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Применение микросхем

 Комментарии к статье

На интегральных микросхемах КФ548ХА1 и КФ548ХА2 можно построить супергетеродинный радиоприемник с минимальным числом катушек индуктивности (только во входных цепях), рассчитанный на прием программ длинноволновых и средневолновых радиостанций. Благодаря отсутствию LC-контуров, его можно выполнить методом гибридной интегральной технологии, что позволяет существенно повысить надежность, снизить массу и габариты. Большим достоинством приемника является также его питание от источника с низким напряжением (3...6 В).

Микросхема КФ548ХА2 представляет собой преобразователь частоты, в состав которого входят смеситель, гетеродин и стабилизатор напряжения питания гетеродина. Необходимость в стабилизаторе напряжения питания вызвана тем, что из-за наличия паразитных емкостей интегральных транзисторов (коллектор - база ~ 1 пФ и коллектор - подложка ~ 3 пФ) при максимальной частоте гетеродина, выполненного по схеме RC-генератора,- 2,5... 3 МГц ее уход при изменении напряжения питания на 1 В достигает 5...7 кГц. Такое изменение частоты в переносных приемниках не всегда допустимо. Радикальным средством борьбы с этим недостатком RC-генераторов является стабилизация напряжения цепей их питания. Причем стабилизировать необходимо не только напряжение питания, но и токи транзисторов. В гетеродине микросхемы КФ548ХА2 это достигается применением источников постоянного тока с прямо пропорциональной зависимостью величины тока от температуры.

Гетеродин специальных выводов не имеет и подключен к смесителю внутри микросхемы. Смеситель выполнен по классической схеме [1] балансного модулятора и имеет четыре внешних вывода: на два (11 и 14) подается входной сигнал, на один (15) сигнал управления для регулировки коэффициента передачи при введении АРУ по высокой частоте и с одного (16) снимается выходной сигнал ПЧ.

Микросхема К548ХА1 выполняет функции тракта ПЧ. Она состоит из активных RC-фильтров (АФ) второго порядка, включенных между регулируемым усилителем тока (РУ) и амплитудным детектором. Избирательность по соседнему каналу обеспечивает включенный на входе тракта РЧ пьезокерамический фильтр. Выделенный им сигнал ПЧ поступает на вход РУ, регулировка коэффициента усиления которого производится сигналом АРУ. Эксперимент показал, что такой однокаскадный РУ может обеспечить диапазон регулирования 70...80 дБ, и нет необходимости применять несколько каскадов РУ, как это сделано, например, в микросхеме аналогичного назначения К174ХА2. Такой усилитель имеет также небольшой коэффициент гармоник (0,5 % во всем диапазоне регулирования при глубине амплитудной модуляции 80 %).

Изменяющиеся в процессе регулировки токи РУ используются для индикации точной настройки на радиостанцию. Причем схемотехническое построение РУ позволяет устанавливать индикаторы настройки, работающие как на минимум (светодиодные), так и на максимум (стрелочные) показаний. Максимальный сигнал в цепи АРУ, а следовательно, и точная настройка на станцию будут соответствовать максимальному току, протекающему через микроамперметр, включенный в коллекторную цепь входного транзистора РУ, и минимальному показанию индикатора, установленного в коллекторную цепь выходного транзистора, т. е. подключенного последовательно с нагрузочным резистором РУ.

АФ состоит из трех усилителей, выполненных по схеме OK-ОЭ, и работает как избирательный преобразователь ток - напряжение. Вот некоторые параметры, характеризующие эффективность применения АФ в тракте ПЧ. При резонансной частоте 465 кГц и добротности, равной 12, полоса пропускания АФ по уровню -3 дБ близка к 40 кГц. Ослабление сигнала гетеродина с частотой 1,2...1,5 МГц приблизительно 40 дБ, почти столько же, сколько обеспечивает одиночный полосовой LC-контур с добротностью 30. Максимальное усиление тракта ПЧ от выхода пьезокерамического фильтра до любого выхода АФ равно ~ 2000 или 66 дБ. Иными словами, сигнал в 50 мкВ на выходе пьезокерамического фильтра будет усилен до уровня 100 мВ, что вполне достаточно для качественного его детектирования сигнальным детектором, а также для начала активной работы цепи АРУ.

Двухполупериодные детекторы представляют собой усилительные каскады на транзисторах с объединенными коллекторами и эмиттерами, причем выходом сигнального AM детектора являются объединенные коллекторы. Достоинство таких детекторов - малое излучение на частотах, кратных ПЧ. Это позволяет исключить из спектра выходного сигнала составляющие с частотой ПЧ, что значительно снижает вероятность самовозбуждения тракта. Выходной сигнал детектора АРУ подается на усилитель, обеспечивающий также необходимую задержку управляющего сигнала и имеющий в своем составе простейший ФНЧ.

В безындуктивном тракте ПЧ единственным блоком, потенциально требующим настройки, является АФ, работающий на частоте 465 кГц. Однако фактически в большинстве случаев настраивать его не приходится. Основанием для такого вывода могут служить следующие оценки. При использовании конденсаторов с отклонением емкости от номинального значения ±:5 % и резисторов с отклонением сопротивления от номинального значения ±2 % добротность АФ устанавливается с точностью около ±10 % для худшего случая и около ±5 %для 95 % образцов при нормальном законе распределения отклонений реальных параметров элементов от номинальных. Более существенное влияние на суммарную АЧХ фильтров оказывает неточность установки резонансной частоты. В рассматриваемом случае отклонение резонансной частоты от требуемой составит для наихудшего случая ±7 %, что соответствует потере в усилении тракта ПЧ менее чем на 6 дБ в наихудшем случае и менее чем на 3 дБ для 95 % образцов. На ослабление сигналов с частотой гетеродина (1,2...1,5 МГц) разброс сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов активного фильтра практически не влияет. При необходимости АФ легко настроить на промежуточную частоту любым из резисторов, включенных между выводами 1-14 или 16-13 микросхемы, или конденсаторов, включенных между ее выводами 1 -16 и 13-15. Добротность подстраивается резистором, включенным между выводами 1-16.

Типовые схемы включения микросхем КФ548ХА1 и КФ548ХА2 приведены на рис. 1 и 2. Средневолновый радиоприемник, построенный по типовой схеме (рис. 3), имеет следующие основные технические характеристики.

Диапазон принимаемых частот, кГц......510...1640
Реальная чувствительность, мВ/м......1,5
Селективность по соседнему каналу, дБ......34
Селективность по зеркальному каналу, дБ......34
Действие АРУ:
изменение напряжения на входе, дБ......40
изменение напряжения на выходе, дБ......10
Коэффициент гармоник выходного напряжения, %......3
Напряжение питания, В......3...4,5
Потребляемый ток, мА, не более......10

Отметим некоторые особенности микросхем, которые необходимо учитывать при построении радиоприемных устройств. Уровень чувствительности микросхемы КФ548ХА2 высок, а динамический диапазон ее смесителя ограничен. В связи с этим не удается удовлетворительно согласовать магнитную антенну с микросхемой без предварительного согласующего усилителя. В качестве такого усилителя может быть использован каскад на биполярном ВЧ транзисторе (например, КТ368), включенном по схеме с ОЭ, или каскад с ОИ на полевом транзисторе. В первом случае коэффициент усиления должен быть около 5, а коэффициент трансформации антенного контура - около 1:30. Во втором случае коэффициент трансформации должен быть 1:2...1:3, либо, что несколько хуже, входной антенный контур должен быть полностью включен в цепь затвора транзистора согласующего усилителя, после чего уровень сигнала должен быть снижен в 2...3 раза.

Далее, микросхема КФ548ХА1 может использоваться с преддетекторным контуром. Его следует включать между входом и выходом первого усилителя АФ (выводы 1, 16), второй его усилитель используется при этом как инвертор с коэффициентом усиления 2...4, задаваемым резисторами (например, сопротивлением 8,2 кОм между выводами 13 и 14 и 2,4 кОм между выводами 16 и 13).

(нажмите для увеличения)

Микросхема КФ548ХА1 совместно с микросхемой КФ174ПС1 позволяет создавать сверхминиатюрные УКВ приемники для систем управления моделями. В качестве примера на рис. 4 приведена схема такого приемника. Основные электрические параметры микросхемы КФ174ПС1 приведены в [2].

(нажмите для увеличения)

Литература

1. Гребен А. Проектирование аналоговых схем.- М.: Энергия, 1976.
2. Новаченко И.Ю., Петухов В., Блудов И., Юровский А. Интегральные микросхемы для бытовой аппаратуры.- М.: Радио и связь, 1989

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Применение микросхем.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Серьезный недостаток геотермальной энергетики 13.06.2019 Технология гидравлического стимулирования EGS (Enhanced geothermal system), которая во многом похожа на технологию гидроразрыва пласта (ГРП), применяемую в нефтегазодобыче, повышает риск "искусственных землетрясений". К такому выводу пришла группа сейсмологов из Корейского геологического общества. Ученые проанализировали обстоятельства землетрясения магнитудой 5,5, которое произошло 15 ноября 2017 года в Пхохане, Республика Корея. Вследствие этого события пострадали 135 человек и около 1700 лишились крова. Оказалось, что землетрясение было спровоцировано эксплуатацией геотермальной станции. До события в Пхохане считалось, что мощность индуцированных землетрясений можно держать под контролем, поддерживая на определенном уровне объем, давление и скорость подачи закачиваемой жидкости в трещины в земной коре, а также контролируя состояние пород в местах выхода жидкости из нагнетательных скважин. После проведения обследований выяснилось, что эта так называемая "гипотеза объема" не работает, а главным фактором риска индуцированных землетрясений является не объем закачки, а тектоническое состояние разломов, находящихся в зоне действия проекта. Контролировать надо не столько мощность отдельных сейсмических событий, сколько их местоположение. Чем больше гипоцентров (центральная точка, где начинается подвижка пород, ядро очага землетрясения) индуцированных землетрясений ложится в зону конкретного разлома, тем выше вероятность того, что именно по плоскости этого разлома произойдет крупное смещение. Полученные выводы исследования могут быть распространены и на другие сферы деятельности - добычу углеводородов, связанную с гидроразрывом пласта; обратной закачкой попутных вод, образующихся при добыче нефти и газа; проектах по закачке в недра сточных вод и жидких отходов производства.

Другие интересные новости:

▪ Умный матрас Xiaomi

▪ Голодного микроб не тронет

▪ Прозрачный дисплей LG

▪ MAXM22510 - изолированный RS-485 со встроенным питанием

▪ Обнаружена самая горячая планета

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Отцвели уж давно хризантемы в саду. Крылатое выражение

▪ статья Какая идиома во многих европейских языках соответствует русскому выражению Белая ворона? Подробный ответ

▪ статья Правовые основы страхования профессиональных рисков

▪ статья Один терморегулятор - несколько объектов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья ВЧ преобразователь сигнала. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025