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:

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 Мини-ПК Intel Core i7 NanoPAK 12.12.2013 Специально для приложений, требовательных к защищенности и надежности устройств, компания Themis Computer разработала свой новый компьютер малого форм-фактора Intel Core i7 NanoPAK. Как и следует из названия, новинка оснащена процессором Intel Core i7 третьего поколения. Несмотря на мощную "бронь", компьютер отличается сравнительно малым весом - всего около 770 граммов. Корпус устройства выполнен из закалённого алюминия. Компьютер включает чип Core i7-3517U с тактовой частотой 1,7 ГГц, до 8 Гбайт оперативной памяти DDR3L-1600, встроенную графику Intel HD 4000 Series, контроллер Gigabit Ethernet. Из интерфейсов отмечаются D-Sub, десять портов USB 2.0 и два USB 3.0, пару портов RS-232. Устройство выдерживает температурный диапазон от -40 до +71 градусов Цельсия. В качестве операционной системы предлагается Windows или Linux. Компьютер характеризуется габаритными размерами 133 х 93 х 37 мм. Устройство может похвастаться успешной сертификацией военного уровня MIL-STD-810G, которая предъявляет жесткие требования к надежности. Intel Core i7 NanoPAK может использоваться в качестве отдельного компьютера, в системах хранения данных и телекоммуникационных системах, мобильных роботизированных системах.

Другие интересные новости:

▪ Кресло с кардиографом не даст водителю заснуть за рулем

▪ Электровелосипед с автопилотом

▪ Бесплатные зашифрованные звонки телефонов iPhone

▪ Банковская карта лишится магнитной полосы

▪ Система жидкостного охлаждения для компактных ПК Asetek 645LT

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электронные справочники. Подборка статей

▪ статья Абсолютное оружие. Крылатое выражение

▪ статья Какая птица несет самые мелкие по сравнению с собственными размерами яйца? Подробный ответ

▪ статья Опунция. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Модернизация противовесов антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Советы начинающему иллюзионисту. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026