Необычное применение микросхемы КР142ЕН19А

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Применение микросхем

 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].

Рис.1. Функциональная схема КР142ЕН19А

Рис.2. КР142ЕН19А: а) Условное обозначение, б) Цоколевка выводов

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.

Рис.3. Усилительный каскад

Рис.4. Передаточная характеристика усилительного каскада

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.

Рис.5. Умощнение микросхемы с помощью транзистора (VT1)

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 2,5В.

Рис.6. а) Маломощный стабилизатор тока, б) Стабилизатор с транзисторным "усилителем" тока

Стабилизируемый ток задается резистором R1, сопротивление которого определяют по формуле
R1 = 2,5/Iн,
где 2,5 - падение напряжения на резисторе, В; Iн - 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)/Iн.

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 А-ч.

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 ЗЧ, 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.

Рис.7. а) Усилитель ЗЧ, б) Предварительный усилитель

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 ЗЧ и одновременно акустического сигнализатора. Частотозадающим элементом в нем служит пъезоизлучатель BQ1 типа ЗП-1 (подойдет другой аналогичный). Отрицательная обратная связь по напряжению через резистор R1 обеспечивает режим по постоянному току. Генерация возникает на резонансной частоте пьезоизлучателя.

Рис.8. а) RC-генератор, б) Генератор ЗЧ и одновременно акустический сигнализатор

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.

Рис.9. а) Преобразователь сигнала синусоидальной формы в прямоугольную, б) Мультивибратор на двух микросхемах

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.

Литература

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

Автор: И.Нечаев, г. Курск; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Применение микросхем.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Случайная новость из Архива Прорыв в эффективности органических полупроводников 19.01.2019 Шведским исследователям из Технического университета Чалмерса удалось сразу вдвое повысить эффективность органических полупроводников, это открывает дорогу носимой электронике и более эффективным солнечным панелям. Благодаря новому подходу многие из технологий, основанных на органических полупроводниках, станут, наконец, коммерчески выгодными. Развитие органических полупроводников значительно ускорилось в последние десятилетия. Один из примеров применения этой технологии - OLED-дисплеи современных смартфонов. Тем не менее, эффективность органических полупроводников до сих пор невелика. Причина заключается в несовершенстве легирования - добавления примесей с целью повышения электропроводности. Молекула присадки получает от органического полупроводника электрон, что увеличивает его электропроводность. Чем больше электронов может отдать вещество, тем выше будет его проводимость. Однако современные органические полупроводники способны обмениваться только одним электроном с каждой молекулой примеси. Ученые разработали технологию двойного легирования, при котором на каждую молекулу присадки переносится не один, а два электрона. Это сделает органические полупроводники вдвое эффективнее. Двойное легирование сделает многие технологии, основанные на органических полупроводниках, коммерчески выгодными. Речь идет, например, о гибкой электронике, биоэлектронике и термоэлектрических устройствах. Еще одно открытие в области органической электроники сделали исследователи из Венского технического университета. После четырех лет работы они впервые синтезировали полимер типа S-PPV, который ранее был известен только в теории и считался очень многообещающим. По сравнению с существующими аналогами, он более стабилен и лучше проводит электрический ток. Новый полимер будет особенно полезен при производстве светодиодов и солнечных элементов. Кроме того, нетоксичность и биосовместимость сделают S-PPV идеальным кандидатом для использования в медицине. Гибкие устройства станут одним из главных трендов развития электроники в 2019 году. Кроме того, получат широкое распространение беспроводные зарядные устройства, связь формата 5G и умные наушники.

Другие интересные новости:

▪ Платформа VIA Mobile360 для автомобильных систем безопасности

▪ Безалкогольное пиво полезно для сердца

▪ Интернет в лифте

▪ Музыкальные карпы

▪ Замок номера открывается смартфоном

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Синтезаторы частоты. Подборка статей

▪ статья Сверление без пыли. Советы домашнему мастеру

▪ статья Как сложилась судьба двух мальчиков из Нью-Йорка, которых отец назвал Винер и Лузер? Подробный ответ

▪ статья Изжога. Медицинская помощь

▪ статья Автомобиль. Электронный впрыск топлива. Справочник

▪ статья Кланяющийся цветок. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025