Необычные профессии микросхем для часов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Применение микросхем

 Комментарии к статье

В электронных часах широко применяют специализированные микросхемы К176ИЕ5, К176ИЕ12, К176ИЕ18, которые содержат каскады для задающих генераторов (генераторную часть) и счетчики-делители частоты (соединенные внутренней связью с генераторной частью). Их схемы включения приведены в статье С. Алексеева "Применение микросхем серии К176" ("Радио", 1984, № 4, с. 25-28; № 5, с. 36-40; № 6, с. 32-35).

Однако на этих микросхемах можно построить еще ряд полезных устройств. Прежде всего, если отказаться от традиционной частоты, стабилизируемой "часовым" кварцевым резонатором (32 768 Гц), на них можно собрать прецизионный генератор прямоугольных импульсов, который сможет работать в широком диапазоне частот. Причем нужно иметь в виду, что максимальная частота повторения импульсов, при которой еще устойчиво переключаются счетчики, зависит от напряжения питания и находится в пределах от 1,5 (при +5 В) до 5 (при +15 В) МГц.

Следует отметить, что во многих радиоэлектронных устройствах высокая стабильность частоты следования импульсов совсем не нужна. В них лишь требуется получить ее заданное значение и возможность изменения в пределах ±5...10 %. В таких случаях частоту целесообразно стабилизировать контуром, который обеспечивает долговременную стабильность не хуже 104. Если же и она оказывается чрезмерной, то на этих микросхемах можно реализовать мультивибратор с относительной стабильностью частоты 1...3 % при изменении напряжения питания от 4-5 до +12 В. Выходами устройств будут служить выходы счетчиков- делителей, соединенных с генераторной частью внутри микросхем.

В зависимости от примененной микросхемы дополнительные элементы к генераторной части подключают различно, как показано на рис. 1 и 2. Благодаря высокому входному сопротивлению микросхем структуры "МОП добротность подключенного контура (рис. 1) оказывается довольно высокой, позволяя получить стабильную частоту генерации в LC-генераторах, собранных по схеме емкостной трехточки. Ее определяют по параметрам элементов из выражения f= 1 /2nVL1C1C2/(C1+C2). Причем отношение емкостей конденсаторов С1 и С2 для устойчивой генерации должно находиться в пределах 2...4.

Рис.1

Большой максимальный коэффициент деления счетчиков обеспечивает формирование стабильных колебаний во всем диапазоне звуковых частот при небольших габаритах катушки контура, поэтому на их основе нетрудно построить, например, прибор для настройки музыкальных инструментов.

Частота колебаний (ниже 1 МГц) мультивибраторов (рис. 2) при сопротивлении резистора R1 более 20 кОм обратно пропорциональна произведению R1C1, а коэффициент пропорциональности зависит от образца микросхемы. Типичное значение частоты можно определить по формуле

f=2/C1,

где f - в мегагерцах, С1 - в пикофарадах.

Рис.2

Устройства, собранные по схемам на рис. 2, представляют собой одновибраторы повышенной точности. Они формируют одиночные импульсы длительностью от 20 мс до десятков часов с точностью не хуже 1...2% при разумных габаритах времязадающих элементов. Одновибраторы имеют практически нулевое время восстановления и могут быть повторно запущены вновь даже до окончания текущего выходного импульса. В этом случае он продлевается на полное значение заданной длительности.

При запуске устройства счетчик микросхемы считает импульсы мультивибратора, служащего тактовым генератором, до тех пор, пока на выходе 15 (К176ИЕ5) или S1 (К176ИЕ12, К176ИЕ18) не появится уровень 1. Как только это происходит, мультивибратор прекращает работу из-за связи через диод VD1. Уровень 1 на выходе удерживается сколь угодно долго, пока импульс запуска (сброса) не установит весь счетчик в нулевое состояние, и счет начнется снова. Длительность формируемого импульса равна 16384 периодам колебаний мультивибратора.

Счетчики микросхем К176ИЕ12 и К176ИЕ18 можно использовать и в качестве распределителей стабильных по частоте импульсов, например, в устройствах управления шаговыми и синхронными электродвигателями. Такие двигатели все более широко применяют в промышленной автоматике и бытовой радиоаппаратуре, в частности в высококачественных электропроигрывателях.

Устройство, схема которого показана на рис. 3, обеспечивает необходимую коммутацию тока в обмотках трехфазного шагового электродвигателя ШД-300/300 с шагом 3°. Оно содержит генератор-распределитель на микросхеме DD1 и двухкаскадные транзисторные ключи VT1VT4, VT2VT5 и VT3VT6. Остановить двигатель можно в любом положении, включив выключатель SA1.

Рис.3 (нажмите для увеличения)

Параметры элементов L1, C1 и C2 определяются требуемой частотой шагов и указаны для частоты 100 Гц. Максимальная частота шагов этого электродвигателя - 250...300 Гц.

Это же устройство может быть с успехом применено для управления электродвигателем 0-ЭПУ-82СК электропроигрывателя "Радиотехника-001" вместо шести микросхем и всех остальных элементов платы управления двигателем. При этом повышается стабильность частоты его вращения. Для питания устройства можно использовать имеющийся в электропроигрывателе стабилизатор напряжения +15 В.

В случае регулирования частоты вращения синхронных электродвигателей изменением частоты питающих обмотки напряжений сложнее всего получить неизменный сдвиг фаз между ними (обычно 90°). При использовании для этой цели цифрового формирователя тока обеспечивается сдвиг фаз, не зависящий от частоты, и не требуется применение крупногабаритных фазосдвигающих конденсаторов.

Рис.4 (нажмите для увеличения)

Такое устройство реализовано по схеме, изображенной на рис. 4, и предназначено для замены генератора питания электродвигателя ТСК-1 в электропроигрывателе "Электроника Б1-01". Оно состоит из генератора-распределителя импульсов на микросхеме DD1 и двух одинаковых двухтактных ключевых усилителей мощности на транзисторах VT1-VT4, VT5-VT8. Форма напряжения на обмотках двигателя, показанная на рис. 5, заметно отличается от синусоидальной.

Рис.5

Однако благодаря индуктивному характеру обмоток двигателя ток через них изменяется плавно и содержит в основном первую гармонику, создающую вращающий момент. Частоту вращения диска проигрывателя можно изменять подстроечником катушки L1. Так как усилители мощности работают в ключевом режиме, устройство имеет высокий КПД. Выходные транзисторы усилителей нужно установить на теплоотводе с эффективной площадью поверхности всего 20... 40 см2.

Следует иметь в виду, что в устройствах, собранных по схемам на рис. 3 и 4, выводы 7 и 9 микросхем DD1 нужно соединить с общим проводом.

Автор: Д. Лукьянов, г. Москва; 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:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива Смартфон сделает автомобиль мощнее 26.03.2020 Британское тюнинг-ателье Mountune Performance представило программу доработки последнего поколения "горячего" хэтчбека Ford Focus ST, особенностью которой стала возможность увеличения мощности двигателя с помощью смартфона. Фирменный комплект m330 позволяет увеличить мощность 280-сильного 2,3-литрового бензинового турбомотора EcoBoost на 50 л.с. и на 95 Нм поднять крутящий момент. При этом единственной физической доработкой двигателя будет установка нового воздушного фильтра - все остальные изменения носят "цифровой" характер. После оплаты тюнинг-кита, владелец машины получает инструкцию по обновлению программного обеспечения блока управления двигателем своей машины с помощью смартфона с установленным на него специальным приложением mTune SMARTflash и OBD-адаптера для автомобиля, который связывается с гаджетом по Bluetooth. Установка комплекта m330 дает возможность выбирать между тремя режимами работы двигателя: базовым 280-сильным Stock Performance, более мощным 330-сильным m330 Performance с опцией переключения передач при полностью выжатой педали газа и с увеличенной громкостью выхлопной системы, а также особым Anti-Theft, который обездвиживает машину и служит дополнительной противоугонной системой. Стоимость доработки Ford Focus ST составляет 599 фунтов.

Другие интересные новости:

▪ Усовершенствование квантовых вычислителей

▪ Избавление подростков от недосыпа

▪ Двусторонние солнечные панели из углеродных нанотрубок

▪ Сварная рубашка

▪ Электронный контроль генов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Нормативная документация по охране труда. Подборка статей

▪ статья Когда легковерен и молод я был. Крылатое выражение

▪ статья Какой христианский лидер публично поцеловал Коран? Подробный ответ

▪ статья Общие правила оказания первой медицинской помощи. Медицинская помощь

▪ статья Таймер для забывчивых. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сетевой выпрямитель - стабилизатор напряжения и тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026