Мн7474 микросхема фирмы тесла ее советский аналог

Обновлено: 04.07.2024

Мн7474 микросхема фирмы тесла ее советский аналог

Микросхема 7474 содержит два отдельных D-триггера, которые запускаются положительным фронтом тактового импульса и имеют раздельные входы установки и сброса.

Работа схемы

Оба триггера микросхемы 7474 можно использовать независимо друг от друга.

Информация, поступающая на вход D микросхемы 7474 передается на выход Q (и в инверсном виде на выход Q ), когда напряжение на входе тактовых импульсов изменяется с низкого уровня на высокий. Без положительного фронта тактового импульса на синхронизирующем входе невозможен никакой последовательный перенос информации с входа D на выход Q.

Если на вход D микросхемы 7474 подается напряжение высокого уровня, то тактовый импульс устанавливает на выходе Q напряжение высокого, а на выходе Q — низкого уровня.

Когда на вход D микросхемы 7474 подается напряжение низкого уровня, то тактовый импульс устанавливает на выходе Q напряжение низкого, а на выходе Q — высокого уровня.

Поступающие на вход D микросхемы 7474 данные могут меняться в любой момент. Информация считается значимой лишь тогда, когда тактовый импульс переходит с низкого уровня напряжения на высокий. В этот момент она передается на триггер.

В нормальном режиме работы на входы Preset и Reset подается напряжение высокого уровня. Если на вход Reset микросхемы 7474 подается напряжение низкого уровня, то на выходе Q формируется напряжение низкого, а на выходе Q — высокого уровня. Если на вход Preset микросхемы 7474 подается напряжение низкого уровня, то на выходе Q формируется напряжение высокого, а на выходе Q — низкого уровня. Не следует подавать напряжение низкого уровня одновременно на оба эти входа, поскольку в зтом случае выходы будут находиться в неустойчивом состоянии, которое изменится, когда изменится состояние входов Preset или Reset .

Применение

Регистры, счетчики, схемы управления.

Производится следующая номенклатура микросхем: 7474 74ALS74 74AS74 74F74 74H73 74L73 74LS74 74S74.

ЦИФРОВОЙ МУЛЬТИМЕТР

Первые цифровые вольтметры и другие цифровые измерительные приборы появились свыше тридцати лет тому назад. Это были тяжелые, громоздкие и, что наиболее существенно, весьма дорогие устройства, предназначенные исключительно для прецизионных лабораторных изменений. И только тогда, когда выпуск цифровых и аналоговых интегральных микросхем стал массовым, появилась возможность выпускать подобную аппаратуру для применения в повседневной практике.

Среди новых функциональных возможностей, которые позволяет реализовать цифровая аппаратура, следует отметить цифровую запись результатов измерений и передачу их на значительное расстояние.

Вольтметр позволяет измерять постоянное напряжоше в пределах от 0 до 1,999 В с погрешностью ±0,1% (плюс — минус единица младшего разряда). Его входное сопротивление — не менее 100 МОм, подавление помехи с частотой 50 Гц —

Измеряемое напряжение подается на неинвертирующий вход операционного усилителя А1, что обеспечивает высокое входное сопротивление вольтметра. Однако при подключении к вольтметру различных цепей и узлов не следует забывать о конечном входном токе неинвертирующего входа операционного усилителя и (в некоторых случаях) о необходимости его компенсации. Ток эмиттера транзистора VI пропорционален входному напряжению, причем коэффициент пропорциональности задается резистором R1. Поскольку выходным для этого узла является ток коллектора транзистора VI, то важно, чтобы он имел высокий статический коэффициент передачи тока. В общем случае желательно также, чтобы этот коэффициент слабо зависел от тока коллектора во всем диапазоне рабочих токов. Идеальным было бы применить здесь полевой транзистор, однако практика показывает, что и для биполярного транзистора отклонения от линейного закона преобразования не превышают ±0,1%.

Переключающий диодный мост управляется транзистором V3. В первой фазе измерительного цикла транзистор V3 открыт и конденсатор С] разряжается через транзистор VI и резистор R1. Ток разряда, как уже отмечалось, пропорцио-

нален входному напряжению. Диод V8 открыт током, поступающим от источника образцового тока на транзисторе V2, а диод V9 закрыт, поскольку в этой фазе измерений напряжение на его аноде будет + 0,7 В (падение напряжения на диоде V8), а напряжение на катоде определяется напряжением на интегрирующем конденсаторе С1. Последнее никогда не бывает меньше + 3 В. Диод V7 также закрыт.

Источник образцового тока на транзисторе V2 особенностей ие имеет. Для облегчения температурного режима (и повышения тем самым температурной стабильности прибора) ток через стабилитрон VI0 выбран небольшим — около 4 мА. Таким же выбран ток и через стабилитрон VI2, который является источником образцового напряжения для компаратора.

Операционный усилитель А2 выполняет функции компаратора и не имеет внешней частотной коррекции. Это дает возможность получить максимальную (для данного операционного усилителя) скорость изменения напряжения на его выходе. Диод VII ускоряет выход устройства на рабочий режим при первоначальном его включении. Дело в том, что из-за переходных процессов при включении интегрирующий конденсатор может в принципе зарядиться до напряжения большего, чем образцовое. При этом компаратор перейдет в устойчивое состояние, исключающее подключение к этому конденсатору источника образцового тока, что является необходимым условием для работы аналоговой части вольтметра. Без диода VII процесс разряда конденсатора С1 в этом случае может быть слишком долгим.

Данная комбинация дифференцирующих цепей и элементов в сочетании с кон-

денсатором С4 обеспечивает правильную последовательность работы всезлов прибора (т. е. еначала перепись информации из счетчика в память, а лишь затем его установка в нулевое состояние). Форма управляющих сигналов в различных точках вольтметра приведена на рис. 4. В момент, когда напряжение на интегрирующем конденсаторе достигнет величины К₀др, напряжение на выходе компаратора начнет уменьшаться (со скоростью примерно 20 В/мкс) от напряжения насыщения ОУ + 13 В. Когда оно достигнет уровня + 5 В, будет сформирован фронт импульса, управляющего диодным мостом (точка 2) и короткий импульс управления памятью (точка 4). Из-за задержки сигнала между входом и выходом компаратора (около 1 мкс) напряжение на его выходе успевает уменьшиться примерно до — 10 В. Затем начинается рост этого напряжения до + 13 В и в этот момент формируется импульс установки счетчика в состояние 0000, который используется также и для установки в исходное состояние микросхем D11.2 и D10.2. Это в частности исключает (блокировкой элемента D13.4) переключение диодного моста, после того как напряжение на выходе компаратора вернется к значению + 13 В.

Если при налаживании вольтметра возникнут трудности с управляющими импульсами (нарушены временные соотношения или длительность этих импульсов недостаточна) , то следует проконтролировать их с помощью широкополосного осциллографа (желательно с линией задержки в канале вертикального отклонения). Запуск развертки осциллографа при этом осуществляют сигналом, который беру г непосредственно с выхода компаратора. Длительность импульсов устанавливают подбором конденсаторов С2 и СЗ. На задержку между спадом импульса, управляющего памятью, и фронтом импульса, устанавливающего счетчики в нулевое состояние, влияют конденсатор С4 и резистор R9. При этом следует иметь в виду, что эти элементы влияют и на длительности соответствующих импульсов.

Счетчики, микросхемы памяти и дешифратора, а также дисплей показаны на рис. 3 условно. Полная схема первой декады (остальные ей аналогичны) приведена на рис. 5. В данном узле использованы стандартные схемы включения всех микросхем, и в комментариях они не нуждаются. Схема счетчика „второй тысячи” приведена на рис. 3. В него входят микросхемы D10.2 (собственно счетчик) и D10.1 (память). Включение единицы в самом.старшем разряде дисплея при напряжениях 1 В и более обеспечивает транзистор V5. Импульсы с микросхемы D3 счетчика подаются на триггер D10.2 через инвертер 012.3, так как микросхема МН7474 управляется фронтом соответствующего импульса.

Более сложные процессы происходят в цепях индикации, когда входное напряжение превысит значение + 2 В. Рассмотрим работу этой части прибора для входного напряжения, лежащего в интервале 0 . . 1,999 В. Форма сигналов в различных точках устройства в этом случае показана на рис. 6. Они соответствуют (по соотношению между f и ίο) подаче на вход вольтметра напряжения около + 1,5 В. С выходов микросхем Dll.2 и D10.2 импульсы поступают на элемент D13.2, а затем на элемент D12.1. С выхода этого элемента импульсы поступают на вход С триггера DILI. С небольшой задержкой (около 1,5 мкс) на вход R этого триггера поступают короткие импульсы, сформированные узлом на элементе D14.1. В результате формируется короткий гасящий импульс для дисплея, который наш глаз не в состоянии зарегистрировать. Заметим, что для нормального режима вольтметра выполняется соотношение

Если входное напряжение + 2 В и более, то t будет уже меньше t_R и форма сигналов в соответствующих точках будет иной (рис. 7.). Легко видеть, что в этом случае дисплей гаснет уже на довольно продолжительное время, которое соответствует времени (т. е. может достигать 160 мс). Такое мигание дисплея хорошо регистрируется глазом человека.

При перегрузке прибора по входу до некоторого значения (оно зависит от ряда ^факторов и обычно составляет 120% от верхнего предела измерений) прибор будет

давать правильные показания трех значащих цифр, т. е. показания 0,148 при мигающем дисплее будет соответствовать напряжению + 2,148 В. Однако пользоваться этими данными ие следует, так как нет гарантии, что преобразователь не вышел из линейного режима.

Из деталей вольтметра особое внимание следует обратить прежде всего на интегрирующий конденсатор С1 и частотозадающий конденсатор С5. Первый имеет большую емкость и поэтому приходится применять оксидный конденсатор. Он должен иметь минимальный ток утечки. Что касается С5, то для него важен малый температурный коэффициент емкости. На долгосрочную стабильность калибровки прибора влияет стабильность сопротивления резисторов R1 и R5. Однако этот параметр у распространенных металлопленочных резисторов достаточно хороший, и проблем здесь обычно не возникает. Целесообразно подобрать по минимальному изменению образцового тока е температурой пару транзистор V2 — диод VI0. Диод V12 следует взять с минимальным температурным коэффициентом напряжения стабилизации. К остальным деталям вольтметра особых требований не предъявляется.

При налаживании прибора сначала проверяют потребляемые от блока питания токи. Они не должны превышать значений, приведенных в начале статьи. Следует отметить, что потребление тока по цепи + 5 В зависит от того, какие цифры в данный момент отображает дисплей. Затем на вход прибора подают постоянное напряжение в пределах 0 . . .2 В (его контролируют по вспомогательному вольтметру) и убеждаются в том, что показания дисплея изменяются с изменением напряжения на входе. Если вольтметр сразу не заработал, то для его налаживания потребуется осциллограф. Им проверяют наличие тактовых импульсов на выходе генератора (их период должен быть около 80 мкс), форму напряжения на интегрирующем конденсаторе (оно должно быть треугольным). Следует проверить также и работу всех счетчиков. Если они исправны, то неполадку надо искать в цепях управления, используя для этого данные о форме сигнала в различных точках, которые приведены на рис. 2, 4, б и 7.

Если дисплей не зажигается при нулевом напряжении на входе вольтметра, то переменный резистор следует включить между выводами 4 и 5 операционного усилителя А1. Найдя оптимальное сопротивление этого резистора, запаивают соответствующий постоянный резистор как R25. Эти процедуры необходимо производить через несколько минут после включения прибора, т. е. когда установится его тепловой режим.

Теперь можно приступать к калибровке прибора. По контрольному вольтметру устанавливают напряжение чуть меньше 2 В, и подбором резистора R5 добиваются совпадения показаний обоих приборов. После этого проверяют линейность преобразования во всем диапазоне рабочих напряжений (например, в точках, кратных 100 мВ). У исправного прибора отклонение показаний от действительной величины измеряемого напряжения не должно превышать ± 1 младшего разряда.

Для минимизации помех с частотой сети рабочую частоту генератора следует установить в пределах 0 . . . -1% от значения 12,5 кГц. После этого проверяют индикацию перегрузки и наличия на входе вольтметра отрицательного напряжения.

влияет на точность измерений, однако это влияние выражено достаточно слабо и изменения его напряжения в пределах ±0,1 В можно считать вполне приемлемыми.

Если на вход поступает положительное напряжение (для определенности, скажем, + 1 В), то диод VI будет закрыт, а петля обратной связи будет замкнута через диоды V2-V4. Эквивалентная схема устройства для этого случая приведена нарнс. 12. Нижний по схеме вывод резистора R2 здесь соединен с общим проводом, поскольку вход усилителя имеет нулевой потенциал (так называемая „виртуальная земля”). Напряжение на выходе будет + 0,5 В.

Условием нормальной работы приставки в целом является точная балансировка операционного усилителя по постоянному току, которую осуществляют подстроечным резистором R 9.

Узел на транзисторе V6 и светодиоде V5 сигнализирует о полярности входного напряжения. Светодиод будет светиться уже при малых положительных напряжениях на входе приставки. Если желательно индицировать наличие отрицательного напряжения на ее входе, то следует установить транзистор структуры п-р-п, полярность подключения срето диода изменить на противоположную, а резистор R8 подключить к источнику + 15 В.

Для измерения сопротивлений цифровой вольтметр необходимо дополнить источником тока. Вполне приемлемую погрешность измерений (не хуже 0,5%) может обеспечить сравнительно простой стабилизатор тока с биполярным транзистором. Принципиальная схема приставки для измерения сопротивлений с верхними пределами от 200 Ом до 2 МОм приведена на рис. 14. Собственно стабилизатор тока выполнен на транзисторе VI и диоде V2 и аналогичен источнику образцового тока в о льетра. Требуемое значение тока (от 1 мкА до 10 мА) и, следовательно, пределы измерения сопротивлений выбирают переключателем S1. Установку точного значения тока на каждом поддиапазоне производят соответствующим подстроечным резистором (R7-R11).

Принципиальная схема приставки для измерения температуры в пределах от О . . . +200° С приведена на рис. 16. Датчиком температуры является платиновый резистор R24 сопротивлением 100 Ом. Изменение сопротивления этого резистора с температурой относительно невелико — примерно на порядок меньше, чем у терморезисторов, и, в общем случае, для его регистрации лучше всего подходят мостовые схемы. При использовании цифрового вольтметра можно непосредственно регистрировать изменение сопротивления датчика. В этом случае для отсчета температуры придется воспользоваться переводной таблицей, поскольку зависимость сопротивление — температура у платинового датчика нелинейна. Она описывается следующей формулой:

где Rj, — сопротивление датчика при температуре — сопротивление датчика при температуре 0° С.

Для упрощения процесса измерений температуры в этой приставке введена линеаризация характеристики температура — напряжение, и отсчет температуры объекта возможен непосредственно по шкале цифрового вольтметра.

На операционных усилителях А1 и А2 выполнен источник тока (его нагрузка — датчик температуры R24). Применение более сложного (чем в предыдущих приставках) источника тока обусловлено повышенными к нему требованиями. Ток через датчик выбран относительно небольшим (100 мкА), что уменьшает разогрев датчика этим током и соответственно снижает погрешность измерений при низких температурах.

В интервале температур от 0 до 200° С отклонение от линейности не превышает 0,1%. При налаживании подстроечными резисторами R19 и R11 можно получить указанную точность измерений и в более широком интервале температур (резистор R13 влияет только на установку на выходе преобразователя напряжения 0 В при температуре датчика 0° С).

Микросхемы.

О сновой в современных микросхемах служит тоненькая пластинка из особо чистого кремния(чип), на которой с помощью методов фотолитографии, создаются структуры, выполняющие роль транзисторов, диодов и резисторов, а также соединения между ними.

Электронные схема полученные таким образом, чаще всего, предназначаются для выполнения какой то одной, определенной функции, например - усиления сигнала(операционный усилитель), стабилизации тока (интегральный стабилизатор), а также может содержать в себе логические элементы. Однако, кроме того, существуют и многофункциональные програмируемые схемы.

После изготовления и тестирования, чип помещают в защитный корпус снабженный выводами, иногда, дополнительно добавляя мощные транзисторные структуры с теплоотводами - в микросхемах служащих мощными усилителями и стабилизаторами тока(гибридные микросхемы).

Иногда, при изготовлении электронных устройств ширпотреба - часов, калькуляторов, игрушек и.т. д применяются специально разработанные, бескорпусные микросхемы узкой специализации. Их чипы устанавливают и подключают непосредственно на монтажной плате, и для защиты заливаются слоем компаунда.

В радиолюбительской практике широко применяются следующие аналоговые микросхемы:
Оперативные усилители.
Усилители УЗЧ различной мощности.
Интегральные стабилизаторы напряжения.
Из цифровых микросхем - счетчики, логические элементы, различные триггеры, мультиплексоры и дешифраторы.
Кроме того, существуют микросхемы, объеденяющие собой класс цифровых и аналоговых. Это аналого - цифровые преобразователи(АЦП), цифро-аналоговые преобразователи(ЦАП) и таймеры.

Корпуса и выводы.

Наиболее распостраненной формой корпуса интегральной микросхемы являются корпуса типа DIL, с двумя линиями выводов.
DIL может иметь 8, 14, 16, 28, 40 выводов для сквозного монтажа, с шагом 2,5 мм.
Плоский корпус с выводами расположенными с шагом 1,5 мм используется для плоскостного(планарного) монтажа.
Также, используются корпуса SIL, вертикальной компановки, с одним рядом выводов, и QIL - квадратные, с четырьмя линиями выводов.
Иногда встречаются микросхемы в цилиндрическим корпусом и круговым расположением выводов.

Специальные микросхемы - процессоры, являющиеся основой персональных компьютеров могут иметь гораздо большее количество выводов, расположенных в 6 и более, рядов.

Маркировка отечественых интегральных схем.

Первый символ в названии - буквы К или Э.
Буква К ставится на микросхемах общего применения. Буквой Э маркируются микросхемы экспортного исполнения. Первый символ может вообще отсутствовать, это означает что микросхема - специального применения.

Второй символ в названии, определяет тип корпуса:
M - металлокерамический.
Н - миниатюрный металлокерамический.
Р - пластмассовый DIP.
А,Ф - миниатюрный пластмассовый.
Б - бескорпусной.
Е - металлополимерный DIP.

Третий символ - цифра, означающая группу по конструктивно - техническому оформлению.
1, 5, 6, 7 - полупроводниковые микросхемы.
1, 4, 8 - гибридные микросхемы.
3 - прочие (пленочные).

Далее, идет порядковый номер серии(возможно обозначение двумя цифрами).

После порядкового номера серии идет буквенный код функционального назначения:
А - формирователи, АФ - специальной формы.
Б - устройства задержки:БМ - пассивные,БП - прочие,БР - активные.
В - вычислительные устройства:ВГ - контроллеры,ВЕ - микро-ЭВМ,ВЖ - специальные вычислительные устройства, ВИ - времязадающие,ВП - прочие.
Г - генераторы сигналов:ГЛ - линейно изменяющихся,ГП - прочие (не sin; не спец. формы; не прямоуг.; не шума), ГФ - специальной формы.
Е - питание,ЕП - источники питания,ЕУ - устройства управления источниками питания.
И - цифровые устройства:ИЕ - счетчики, ИП - прочие.
К - коммутаторы и ключи:КН - напряжения,КТ - коммутаторы и ключи тока,КП - прочие.
Н - наборы элементов:НК - комбинированные, НТ - набор транзисторов.
П - преобразователи сигналов:ПА - цифроаналоговые,ПД - длительности,ПС - частоты,ПЦ - цифровые делители частотыПП - прочие.
Р - запоминающие устройства:РР - ПЗУ с перепрограммированием,РП - прочие (не ОЗУ; не ПЗУ; не ассоциативные; не на ЦМД).
У - усилители:УД - операционные,УИ - импульсные,УК - широкополосные,УЛ - считывания и воспроизведения, УН - низкой частоты,УП - прочие,УР - промежуточной частоты.
Ф,ФП - фильтры.
Х - многофункциональные устройства:ХА - аналоговые,ХК - комбинированные,ХЛ - цифровые,ХП - прочие.

Далее, следует порядковый номер разработки(возможно обозначение одной цифрой.)

Последним символом может быть буква (от А до Я)означающая какие либо отличия в электрических параметрах.

Европейская система маркировки микросхем.

Аналоги микросхем, импортных и отечественных.

Использование каких - либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт "Электрика это просто".

Микросхема SN74LS90N (фото), структура, область применения?

Наш аналог у нее -- К555ИЕ2 или КР1533ИЕ2 и представляет она двоично-десятичный счетчик с возможностью принудительной загрузки девятки. Может использоваться для десятичного счета импульсов и деления частоты на 2, 5 и 10 (в последнем случае на выходе получается симметричный меандр).

Состоит микросхема из четырех JK-триггеров, первый из которых имеет самостоятельные, выведенные наружу, вход и выход, а три других образуют делитель на 5, вход которого также выведен наружу и не имеет соединения с выходом первого триггера. Результаты счета выводятся на четыре выходных линии в виде двоично-десятичного кода 1-2-4-8. Двоично-десятичный счетчик образуется путем соединения выхода первого триггера Q0 со входом делителя на 5 C1 (входные импульсы подаются на вход первого триггера С0, а делитель на 10 -- путем соединения выхода последнего триггера Q3 со входом первого C0, при этом сигнал подается на вход делителя на 5 C1.

Серьезным недостатком микросхемы является несинхронность появления фронтов сигналов Q0..Q3. Также на выходе Q1 при переполнении счетчика и переходе от девятки к нулю появляется кратковременный импульс (иголка). Эти недостатки несущественны при подаче данных сигналов на дешифратор для цифрового индикатора, в остальных случаях может потребоваться стробируемый буфер.

Микросхема сделана по технологии ТТЛШ. Современные производители иногда (пример -- Fairchild) под данной маркировкой выпускают КМОП-версию с ТТЛ-входами со значительно пониженным энергопотреблением и размахом выходного сигнала, близким к 0-5 В.

Внутренняя логическая схема приведен на рисунке.

Типовая область применения -- счетчик импульсов с десятичной индикацией на семисегментных индикаторах или Nixie-лампах.

2.4 Кольцевой регистр сдвига единицы с защитой от сбоев

Для удаления сбоя подключаем корректирующую цепь, построенную на простом логическом одном трёхвходовом элементе «И», который не позволяет переписать единицу с выхода последнего триггера в первый, пока присутствует сбой.

Рисунок 3.6 Кольцевой регистр с корректирующей цепью для устранения сбоя.

Рисунок 3.7 Показания логического анализатора (устранение сбоя).

Q1 – выход 1 триггера,

Q2 – выход 2 триггера,

Q3 – выход 3 триггера,

Q4 – выход 4 триггера,

Q5 – выход 5 триггера,

Приложение А

Работа микросхемы К155ТМ5

Микросхема типа К155ТМ5 представляет собой триггеры со статическим управлением. В каждом корпусе содержится четыре D- триггера с самостоятельными входами и выходами. Функциональная схема и временные диаграммы приведены на рисунке А.1. Триггеры микросхемы попарно объединены по входам синхронизации, синхронизирующих входов два: по одному на два триггера (рис. А.1а).

Рисунок А.1 Функциональная схема и эпюры напряжений на выходе триггера

Запись информации происходит при наличии единичного напряжения на входе С. Если во время действия тактирующего импульса произойдет изменение информации на входе D, то это изменение зафиксируется на выходе (см. рис. А.1б). Краткие технические параметры микросхемы: потребляемый ток – 53 mА при напряжении питания 5В, задержка распространения сигнала – не более 30 нс.

9. Кольцевой счетчик на двух микосхемах 7474

(Dual D-type FF (pre, clr))

1 Введение

Целью работы является изучение работы кольцевых счетчиков на триггерах Д типа, и модернизация схемы, выполнение ее на микросхемах7474 (Dual D-type FF (pre, clr)), которые содержат по два триггера Д типа каждая.

2 Описание построенной схемы.

Схема постороена на микросхемах 7474 (Dual D-type FF (pre, clr)), которая находится в банке элементов представленных в WorkBench.

Микросхема объединяет в себе два триггера типа «Д». Имеется два входа Clock , куда подается задающий тактовый сигнал. А также входы CLR и PRE, где первый от английского слова «сброс» и второй «установка». Для каждого триггера вход Д и выходы КУ и НЕКУ «Q» «Q’». И как для любой микросхемы VCC – питание и GND – земля.

Каждый индикатор высвечивает свою букву при подведении «1» на один из активных входов, это было достигнуто функцией «Short» в настройках индикатора.

3. Результаты работы и их анализ

Схема построена в WorkBench и изображена на рисунке 3.1 и 3.2

На рисунке 3.3 приведены эпюры сигналов, снятые в WorkBench при помощи устройства Logic Analyzer

Эпюры являются доказательством того, что схема собрана правильно и является четырех разрядным кольцевым счетчиком.

Собранная схема дает наглядное представление возможностей триггеров. Творческая сторона (применение данной схемы) не имеет границ. Среда WorkBench позволяет проектировать схемы от простых до самых сложных без материальных затрат на «деталюшки», что дает конструктору еще больше свободы в творческом исполнении . Эффект выбран произвольно и признан красивым). На основе данной схемы мощно построить бегущую строку и использовать в рекламных целях.

Изучили принцип работы микросхемы 7474 (Dual D-type FF (pre, clr)). И убедились в правильности построения схемы по построенным эпюрам.

Легендарные аналоговые микросхемы

Среди множества микросхем, представленных на современном рынке микроэлектронных компонентов, есть настоящие легенды, по праву заслужившие свою высокую репутацию.

В данной статье мы остановимся на рассмотрении четырех таких легендарных аналоговых микросхем, а именно: NE555, A741, TL431, и LM311.

Интегральный таймер NE555

Аналоговая интегральная микросхема NE555 является универсальным таймером. Она успешно служит во многих современных электронных схемах для получения повторяющихся или одиночных импульсов с постоянными временными характеристиками. Микросхема является по сути асинхронным RS-триггером, обладающим специфическими порогами входов, которые точно заданы внутренними аналоговыми компараторами и точным делителем напряжения.

Интегральная структура микросхемы включает в себя 23 транзистора, 16 резисторов и 2 диода. NE555 выпускается по сей день в различных корпусах, но наиболее популярна в корпусах DIP-8 и SO-8, именно в таком виде ее можно встретить на многих платах. Отечественные производители выпускают аналоги данного таймера под названием КР1006ВИ1.

История микросхемы NE555 начинается с 1970 года, когда уволенный в связи с экономическим кризисом, сотрудник американской микроэлектронной компании Signetics, специалист по схемам ФАПЧ, Ганс Камензинд, работая у себя в гараже, отладил схему ФАПЧ с ГУН, частота которого теперь не зависела от напряжения.

Эта разработка позже получила название NE566, и содержала все элементы будущего таймера NE555, включая компараторы, делитель напряжения, триггер и ключ. Схема могла вырабатывать треугольные импульсы с амплитудой задаваемой внутренним делителем, и с частотой задаваемой внешней RC-цепочкой.

Ганс Камензинд продал компании Signetics свою разработку, после чего предложил ее доработку до ждущего мультивибратора — генератора одиночных импульсов. Идею поддержали не сразу, однако руководитель отдела продаж компании Signetics, Арт Фьюри, настоял, и проект был одобрен, будущую микросхему назвали NE555 (NE от SigNEtics).

Доработка и отладка таймера заняли еще несколько месяцев, и в конце концов в 1971 году стартовали продажи NE555 в восьмивыводном корпусе по цене 75 центов. Сегодня функциональные аналоги оригинального NE555 выпускаются во множестве биполярных и КМОП-вариантов почти всеми крупными производителями электронных компонентов.

Рассмотрим теперь назначение выводов интегрального таймера NE555, это позволит читателю понять причину, по которой данная микросхема приобрела колоссальную популярность как среди специалистов, так и среди радиолюбителей.

Первый вывод — земля. Подключается к минусовому проводу источника питания.

Второй вывод — триггер. Когда напряжение на этом выводе ниже 1/3 напряжения питания, таймер запускается. При этом потребляемый данным входом ток не превышает 500 нА.

Третий вывод — выход. Когда таймер включен, напряжение на этом выводе на 1,7 вольт меньше напряжения питания, а максимальный ток данного вывода достигает 200 мА.

Четвертый вывод — сброс. При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня, ниже 0,7 вольт, микросхема переходит в исходное состояние. Если сброс при работе в схеме не требуется, данный вывод просто соединяют с плюсом источника питания микросхемы.

Пятый вывод — контроль. Данный вывод находится под опорным напряжением, и присоединен к инвертирующему входу первого компаратора.

Шестой вывод — порог, стоп. При подаче на этот вывод напряжения выше 2/3 напряжения питания, таймер остановится и его выход будет переведен в состояние покоя.

Седьмой вывод — разряд. Когда на выходе микросхемы низкий уровень, данный вывод внутри микросхемы соединяется с землей, а когда на выходе микросхемы высокий уровень, данный вывод от земли отсоединен. Этот вывод способен выдержать ток до 200 мА.

Восьмой вывод — питание. Этот вывод подключается к плюсовому проводу источника питания микросхемы, напряжение которого может быть от 4,5 до 16 вольт.

Микросхема NE555 нашла широкое применение, благодаря своей универсальности. На ее основе строятся генераторы, модуляторы, реле времени, пороговые устройства и многие другие узлы различной электронной аппаратуры, разнообразие которой ограничено лишь фантазией и творческим подходом инженеров и разработчиков.

Примерами решаемых задач могут служить: функция восстановления искаженного в линиях связи цифрового сигнала, фильтры дребезга, импульсные источники питания, двухпозиционные регуляторы в системах автоматического регулирования, ШИМ-контроллеры, таймеры и многое другое.

Дополнительные материалы про микросхему NE555 :

Операционный усилитель uA741

uA741 — операционный усилитель на биполярных транзисторах. Этот операционный усилитель второго поколения, разработанный в 1968 году инженером компании Fairchild Semiconductor, Дэвидом Фуллагаром, является модификацией операционного усилителя LM101, к которому требовался внешний конденсатор частотной коррекции. К uA741 внешний конденсатор уже не требовался, ибо здесь он сразу установлен на самом кристалле микросхемы.

Характеристики uA741 были совершенными для того времени, а простота применения микросхемы способствовала широкому ее использованию. Так uA741 стал универсальным типовым операционным усилителем, и по сей день его аналоги выпускаются очень многими производителями микроэлектронных компонентов, например: AD741, LM741, и отечественный аналог - К140УД7. Данные микросхемы выпускаются как в корпусах DIP, так и в чиповых.

В основе операционных усилителей лежит один и тот же принцип, отличия заключаются лишь в структуре. Операционные усилители второго и следующих поколений включают в себя следующие функциональные блоки:

Усилитель напряжения с высоким коэффициентом, АЧХ спадает как в однополюсном фильтре низких частот. Здесь не дифференциальный, единственный выход.

Выходной каскад (усилитель), дающий высокую нагрузочную способность, низкое выходное сопротивление, и обеспечивающий защиту от короткого замыкание и ограничение выходного тока.

Интегрированный конденсатор на 30 пФ дает частотно-зависимую отрицательную обратную связь, повышающую устойчивость операционного усилителя при работе с внешней обратной связью. Это так называемая компенсация Миллера, функционирующая практически как интегратор, построенный на операционном усилителе. Частотная компенсация дает операционному усилителю безусловную стабильность в широком диапазоне условий и тем самым упрощает его применение в широком спектре электронных устройств.

В выходном каскаде uA741 присутствует резистор сопротивлением 25 Ом, служащий датчиком тока. Совместно с транзистором Q17, этот резистор ограничивает ток эмиттерного повторителя Q14 на уровне около 25 мА. В нижнем плече двухтактного выходного каскада ограничение тока через транзистор Q20 осуществляется посредством измерения тока через эмиттер транзистора Q19 и последующего ограничения тока, текущего в базу Q15. В более современных модификациях схемотехники uA741 могут использоваться несколько отличающиеся от описанной здесь методы ограничения выходного тока.

Микросхема имеет два вывода Offset для балансировки, позволяющие подстраивать смещение входа операционного усилителя точно до нуля. Для этой цели можно использовать внешний потенциометр. Напряжение питания микросхемы может достигать от +-18 до +-22 вольт, в зависимости от модификации, однако рекомендуемый диапазон — от +-5 до +-15 вольт.

Смотрите также по этой теме:

Регулируемый стабилизатор напряжения TL431

Микросхема TL431 была выпущена в продажу компанией Texas Instruments в 1978 году, и позиционировалась как прецизионный регулируемый стабилизатор напряжения. Предшествующей версией была менее точная микросхема TL430. Сегодня TL431 выпускают многие производители под маркировками: LM431, KA431, а ее отечественный аналог - КР142ЕН19А.

TL431 по сути — управляемый стабилитрон, часто встречающийся в трехвыводном корпусе TO-92. Данную микросхему можно, пожалуй, увидеть на плате любого из современных импульсных блоков питания, как минимум - в схеме гальванической развязки вторичных цепей.

Микросхема достаточно просто регулируется: при подаче на управляющий электрод напряжения выше порогового 2,5 вольт, внутренний транзистор, выполняющий функцию стабилитрона, переходит в проводящее состояние.

Значения выводов очевидны из блок-схемы:

Первый вывод – электрод управления.

Второй вывод — несет функцию анода стабилитрона.

Третий вывод – играет роль катода стабилитрона.

Рабочее напряжение на катоде может быть из диапазона от 2,5 до 36 вольт, а ток в проводящем состоянии не должен превышать 100 мА, при этом ток управления не превышает 4 мкА. Внутренний источник опорного напряжения имеет номинал 2,5 вольта.

Микросхема настолько проста в настройке и в использовании, что уже нашла самое широкое применение в различных электронных устройствах, начиная с импульсных блоков питания, где она традиционно работает совместно с оптроном, заканчивая датчиками освещенности и температуры.

Сегодня трудно найти бытовой прибор, где бы не было TL431, именно по этой причине данная микросхема выпускается во множестве различных корпусов. Таким образом, TL431 отлично подходит для построения цепей обратной связи в совершенно различных аспектах этого понятия.

Примеры использования микросхемы TL431 :

Аналоговый компаратор LM311

Аналоговый компаратор LM311 выпускается с 1973 года компанией National Semiconductor (с 23 сентября 2011 года компания официально является частью Texas Instruments). Отечественный аналог данного компаратора — КР554СА3.

Для данного интегрального компаратора напряжения характерен очень малый входной ток (150 нА). Он разработан специально для применения в широком диапазоне питающих напряжений: от стандартного +- 15В до однополярного + 5В, традиционного для цифровой логики. Выход компаратора совместим с TTL, RTL, DTL и MOS – уровнями.

Его выходной каскад с открытым коллектором позволяет непосредственно нагрузить выход на реле или на лампу накаливания, и коммутировать ток до 50 мА при напряжении до 50 В. Потребляемая микросхемой мощность составляет всего 135 мВт при питании напряжением +-15 В. В даташите на компаратор LM311 приведено множество типовых схем его применений.

В схеме компаратора есть возможности балансировки сдвига и стробирования, а выходы нескольких LM311 можно соединять по схеме проводное ИЛИ. Вероятность возникновения ложных срабатываний у данной микросхемы очень низка.

Дополнительные материалы по этой теме:

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Простая схема выбора наибольшего напряжения

В преобразователе энергии с водяным охлаждением датчики с аналоговыми выходами в трех точках измеряют температуру охлаждающей воды. Если какая-либо из трех температур превышает заданный порог, раздается аварийный сигнал и привлекает внимание оператора системы. Знание того, на каком участке измерения достигнута самая высокая температура к моменту срабатывания сигнализации, экономит время на поиск и устранение неисправностей и предотвращает повреждение системы. Схема на Рисунке 1 вырабатывает аналоговое выходное напряжение, равное наибольшему из трех входных напряжений, которое управляет устройством отображения для непрерывного мониторинга температуры. Светодиодные индикаторы позволяют определить, какой из трех датчиков имеет наибольшую температуру. Внешний компаратор с регулируемым порогом (на схеме не показан) контролирует выход аналогового напряжения и активирует звуковой сигнал.

Рисунок 1.

Выход этой схемы отслеживает и индицирует наибольшее из трех входных напряжений
и может управлять ленточным самописцем или аварийным компаратором.

Уровень каждого из трех входных аналоговых сигналов может изменяться от 0 до 10 В. Операционный усилитель (ОУ) IC_1A, управляемый входом с наивысшим напряжением, которое в этом примере приложено к IN₁, работает как повторитель напряжения с диодом D₁ в цепи обратной связи. Прямое падение напряжения на диоде делится на коэффициент усиления ОУ без обратной связи, в результате чего образуется «идеальный диод» с падением напряжения, измеряемым милливольтами.

Операционные усилители IC_1B и IC_1C работают как инвертирующие компараторы с высокими входными сопротивлениями. На своем инвертирующем входе каждый из них «видит» самое высокое входное напряжение, а на неинвертирующем входе – одно из двух более низких входных напряжений – IN₂ и IN₃, и выдает на выходе напряжение, близкое к напряжению отрицательной шины питания. Таким образом, положительное напряжение присутствует только на выходе IC_1A и, соответственно, на затворе MOSFET Q₁, а уровни напряжений на выходах компараторов IC_1B и IC_1C и на затворах Q₂ и Q₃ отрицательные. Q₁ включается, зажигая светодиод D₄. Проходящий через него ток, составляющий примерно 5 мА, создает на R₃ падение напряжения около 11 В. Это дает гарантию, что Q₂ и Q₃ и управляемые ими светодиоды останутся выключенными. Напряжение, падающее на резисторе R₁, представляет наибольшее из трех входных напряжений, а резистор R₄ и конденсатор C₁ образуют фильтр нижних частот, ослабляющий высокочастотные помехи, наводимые на кабели датчиков. Повторитель напряжения на микросхеме IC_1D буферизует выходное напряжение фильтра. На Рисунке 2 показаны результаты моделирования схемы в LTSpice для трех синусоидальных входных сигналов и результирующего аналогового выходного напряжения, для наглядности слегка смещенных на постоянные уровни.

Собранный макет схемы показал, что она работает так, как и было задумано. Учитывая расположение устройства в электрически зашумленной среде вблизи импульсного преобразователя энергии 300 кГц/30 кВт, в нем используются низкочастотные диоды 1N4004, чтобы избежать сбоев, которые вносит выпрямление паразитных высокочастотных помех. В менее зашумленном окружении можно использовать любые малосигнальные диоды, пиковое обратное напряжение которых превышает, как минимум, 30 В. В этой схеме хорошо работают почти все разновидности операционных усилителей, но для большей устойчивости к высокочастотным сигналам используйте счетверенный ОУ с полевыми транзисторами, например TL084 компании Texas Instruments.

Хотя в прототипе схемы использовались индикаторы на красных светодиодах, их цвет может быть любым. Чтобы изменить токи светодиодов, измените сопротивления резисторов R₂ и R₃, сохранив примерно такое же соотношение их значений 3:2. Например, при R₂ = 1.8 кОм и R₃ = 1.2 кОм ток через включенный светодиод будет равен примерно 10 мА. Увеличивая токи светодиодов, не забывайте, что резисторы постоянно рассеивают мощность. Для большей надежности выбирайте резисторы с допустимой рассеиваемой мощностью, вдвое превышающей расчетные значения.

Решено Аналог микросхемы К561ЛА7

Подскажите пожалуйста правильный аналог мкросхемы
К561ЛА7.

Везде читаю пишут кто что..
Аналог этой микросхемы CD4011
Но саммое интересное в последней букве, какая должна быть
CD4011A или CD4011B
некоторые пишут что А-это 176-я серия, а В-это 561-я серия.

Но в некоторых справочниках утверждают что аналог
микросхемы К561ЛА7 это CD4011А.

Так всё-же А или В .

KleoM

14 Июн 2010

Как определить компонет Маркировка компонентов Логотип производителя Корпуса электронных компонентов Справочники Обмен ссылками Ссылки дня

Как определить электронный компонент?

В первую очередь по его маркировке. Для начинающих, отметим, что во многих случаях для успешного опознования компонента необходимо определить:

Маркировку
Тип корпуса
Логотип производителя
Используемый узел
Схему включения

Какая маркировка электронных компонентов ?

Marking (маркировка) - это обозначение на корпусе электронного компонента (радиодетали).

Она может быть полной, укороченной, SMD-кодом, цветовой, и тд. И если с резисторами и конденсаторами обычно проблем нет, то с микросхемами и транзисторами часто возникают вопросы с распознованием.

Всю информацию по маркировке производители указывают в даташитах (DataSheet), которые размещены на их сайтах. На форуме накоплен большой опыт в распознавании импортных радиодеталей использующихся в современной аппаратуре. Некоторая документация закачана разделы - микросхемы, транзисторы, диоды и стабилитроны.

Какие логотипы у производителей электронных компонентов?

Logo (логотип) - символика производителя на корпусе компонента.
Как правило, это небольшие рисунки или символы, если позволяет место для размещения.
Распознав производителя уже намного понятнее в каком направлении копать дальше.

Большой список фото и других данных по компаниям производителей размещены в теме логотипы производителей электронных компонентов

Какие типы корпусов электронных компонентов?

Package (корпус) - вид корпуса электронного элемента.
На сайте сущеструет каталог с чертежами часто встречающихся типов корпусов (размеры, спецификация, чертеж)

Корпус	Краткое описание
DIP	(Dual In Package) – корпус с двухрядным расположением контактов для монтажа в отверстия
SOT-89	Пластиковый корпус для поверхностного монтажа
SOT-23	Миниатюрный пластиковый корпус для поверхностного монтажа
SOP	(SOIC, SO, TSSOP) - миниатюрные корпуса для поверхностного монтажа
TO-220	Корпус для монтажа (пайки) в отверстия
TSOP	(Thin Small Outline Package) – тонкий корпус с уменьшенным расстоянием между выводами
BGA	(Ball Grid Array) - корпус для монтажа выводов на шарики из припоя

Где скачать справочник ?

Большинство справочных данных - распиновка, характеристики и параметры расположены в темах и файловом разделе. Некоторые ссылки:

Читайте также: