Bezpłatna biblioteka techniczna KSIĄŻKI I ARTYKUŁY
Mikroukłady serii K176. Radio - dla początkujących
Katalog / Radio - dla początkujących Ta seria obejmuje ponad trzy tuziny cyfrowych mikroukładów o różnym stopniu integracji, co pozwala tworzyć różnorodne instrumenty i urządzenia technologii cyfrowej. Wszystkie są podobne pod względem konstrukcji i zasady działania do mikroukładów serii K155. Na przykład układ K176LA7, podobnie jak układ K155LAZ, zawiera w swoim przypadku cztery elementy logiczne 2I-NOT. Układ K176TM2, podobnie jak układ K155TM2, to dwa D-flip-flopy, które mogą stać się policzalne, jeśli ich odwrotne wyjście zostanie podłączone do wejścia D. Krótko mówiąc, wszystkie te eksperymenty i eksperymenty oraz urządzenia i urządzenia, które wcześniej zaprojektowałeś, można powtórzyć na odpowiednich mikroukładach serii K176. Ale i to „ale” należy zawsze pamiętać, mikroukłady serii K176 i K155 o podobnej funkcjonalności nie są wymienne! Na przykład niemożliwe jest po prostu zastąpienie mikroukładu K155TV1 mikroukładem K176TV1, chociaż oba są klapkami JK, nie można zastąpić tylko jednego z mikroukładów K155LAZ K176LA7. Faktem jest, że mikroukłady serii K176 są zaprojektowane dla nominalnego napięcia zasilania 9 V ± 5%, chociaż działają przy napięciu w zakresie 4,5 ... 12 V. A napięcie ich poziomów logicznych nie jest takie samo . Przy napięciu 9 V napięcie niskiego poziomu odpowiadające logicznemu 0 wynosi nie więcej niż 0,3 V (dla mikroukładów serii K155 nie więcej niż 0,4 V), a wysoki poziom nie mniej niż 8,2 V (dla mikroukładów serii K155 , nie mniej niż 2,4 V). Wszystko to i kilka innych rzeczy nie pozwala na bezpośrednie połączenie mikroukładów serii K176 z mikroukładami serii K155, a zatem wykorzystanie ich do współpracy w jednym projekcie. Główną cechą i zaletą mikroukładów serii K176 jest wydajność. W porównaniu do mikroukładów serii K155 zużywają wielokrotnie mniej energii ze źródła zasilania. Np. licznik impulsów K176IE2 pobiera prąd o wartości około 100 μA ze źródła zasilania, a prąd pobierany przez licznik K155IE2 osiąga 50 mA. Wyjaśnia to fakt, że podstawą mikroukładów serii K176 są tranzystory polowe o strukturze MOS (półprzewodnik metal-tlenek), a nie tranzystory bipolarne, jak w mikroukładach TTL. W związku z tym zmienia się również poziom sygnałów doprowadzanych do wejść sterujących mikroukładów. Tak więc, na przykład, aby ustawić przerzutnik D-flip K155TV2 na zero lub pojedynczy stan, do jego wejścia R lub S podałeś sygnał o niskim poziomie. Podobny wyzwalacz mikroukładu K176TV2 jest ustawiany na te same stany, doprowadzając sygnał wysokiego poziomu do wejścia R lub S. Nie powinniśmy zapominać o jeszcze jednej funkcji mikroukładów serii K176: są szkodliwe dla ładunków elektrostatycznych! Oto kilka wskazówek, jak zapobiegać tym problemom. Jeśli mikroukład jest przechowywany w metalowym pudełku lub jego wyprowadzenia są owinięte folią, to przed ręcznym zabraniem mikroukładu należy najpierw dotknąć pudełka lub folii. Aby wykluczyć przypadkowe uszkodzenie tranzystorów polowych mikroukładu przez elektryczność statyczną podczas instalacji, należy wyrównać i zminimalizować potencjały statyczne lutownicy elektrycznej, lutowanej części i korpusu samego instalatora. W tym celu płytka cyny jest wzmocniona na uchwycie lutownicy kilkoma zwojami gołego drutu i połączona z metalowymi częściami lutownicy za pomocą rezystora o rezystancji 100 ... 200 kOhm. Podczas montażu palce wolnej ręki dotykają przewodu zasilającego na płytce drukowanej urządzenia. Moc lutownicy elektrycznej używanej do montażu konstrukcji na mikroukładach serii K176 powinna wynosić 25 ... 40 W. Wskazane jest podłączenie lutownicy do sieci za pomocą transformatora izolującego i połączenie płytki na uchwycie elastycznym przewodem z uziemieniem przez rezystor 1 MΩ. Czas lutowania każdego pinu nie powinien przekraczać 3s, a lutowanie sąsiedniego pinu należy rozpocząć po 10s. Zaleca się rozpoczęcie lutowania mikroukładów serii K176 od przewodów zasilających, po chwilowym podłączeniu rezystora o rezystancji 1 ... 2 kOhm między przewodami zasilającymi na płycie. Jeśli dioda Zenera jest już wlutowana w obwód mocy, nie ma potrzeby stosowania takiego rezystora. I jeszcze jedno ostrzeżenie: napięcie zasilania urządzenia w mikroukładach serii K176 musi być włączone przed podaniem sygnałów sterujących na jego wejście. Radzimy rozpocząć znajomość mikroukładów serii K176 od eksperymentalnego sprawdzenia działania elementów logicznych w generatorach. Przede wszystkim uważamy, że konieczne jest opanowanie układu K176LA7, jako najszerzej stosowanego w projektach radioamatorskich. Konwencjonalne oznaczenie graficzne mikroukładu K176LA7 pokazano na ryc. 1a.
Różni się od mikroukładu K155LAZ tylko numeracją wyjść dwóch średnich (zgodnie ze schematem) elementów logicznych 2I-NOT. Przewód dodatni źródła zasilania jest podłączony do styku 14, a przewód ujemny do styku 7. Źródłem zasilania mogą być dwie baterie 3336 połączone szeregowo lub zasilacz o stabilizowanym napięciu wyjściowym 9 V. Ten sam rysunek przedstawia obwody dwóch wariantów pojedynczego wibratora generującego pojedyncze impulsy. Pierwszy z nich (ryc. 1b) jest wyzwalany przez recesję, a drugi (ryc. 1c) przez czoło impulsu wysokiego poziomu. W obu wersjach takiego pojedynczego wibratora czas trwania generowanego impulsu jest określony przez pojemność kondensatora C2. Działanie pierwszej wersji urządzenia wygląda następująco. W stanie początkowym (gotowości) kondensator C2 jest rozładowany, dlatego na obu wejściach elementu DD1.1 (piny 1 i 2) oraz na wyjściu elementu DD1.2 utrzymywane jest wysokie napięcie. Krótki sygnał niskiego poziomu, wytworzony przez zanik impulsu wejściowego, różnicuje obwód C1R1, w wyniku czego element DD1.1 przełącza się w stan pojedynczy, a DD1.2 na zero. W tym przypadku sygnał niskiego poziomu pojawiający się na wyjściu drugiego elementu jest przesyłany przez kondensator C2 na wejście pierwszego elementu i utrzymuje go w jednym stanie. Jednocześnie kondensator zaczyna ładować się z napięcia zasilania przez rezystor P2. Gdy tylko napięcie po lewej (zgodnie ze schematem) płytce kondensatora osiągnie wartość progową, element DD1.1 natychmiast przełączy się w stan zerowy. W tym momencie na wyjściu elementu DD1.2 pojawi się dodatni spadek napięcia, który zostanie przekazany przez ten sam kondensator C2 na wejście pierwszego elementu i przełączy oba elementy one-shota do stanu pierwotnego. Dioda VD1, pokazana na schemacie liniami przerywanymi, włącza się w przypadkach, gdy wymagane jest jak najszybsze przełączenie pojedynczego wibratora w tryb gotowości. Krótko o pojedynczym wibratorze drugiego wariantu (ryc. 1, c). Jego prawa (zgodnie ze schematem) część, która zawiera elementy DD1.3, DD1.4, kondensator C2 i rezystor R2, działa dokładnie tak samo, jak pojedynczy wibrator na elementach mikroukładu K155LAZ. Czas trwania impulsu niskiego poziomu generowanego na jego wyjściu wynosi około 3,5 s. Aby czas trwania generowanego impulsu był stabilny, impuls wyzwalający pojedynczy wibrator musi być również dość stabilny. Dlatego wskazane jest przepuszczenie takiego urządzenia przez kształtkę krótkich impulsów, wykonaną w naszym przykładzie na elementach DD1.1 i DD1.2. W stanie początkowym na wejściu urządzenia działa napięcie niskiego poziomu, które jest również podawane na dolne wejście elementu DD1.2, kondensator C1 jest w tym czasie rozładowywany. Impuls wejściowy wysokiego poziomu ładuje ten kondensator. Ale stan elementu DD1.2 nie zmienia się, ponieważ napięcie niskiego poziomu jest przechowywane na jego górnym wejściu. I dopiero po zakończeniu sygnału wejściowego i pojawieniu się napięcia wysokiego poziomu na górnym wejściu elementu DD1.2 na wyjściu tego elementu powstaje bardzo stabilny krótki impuls niskiego poziomu, który uruchamia pojedynczy wibrator montowany na elementach logicznych DD1.3 i DD1.4. Kolejnym przykładem praktycznego zastosowania mikroukładu K176LA7 są impulsowe generatory napięcia. Na rys. 2 widzisz schematy trzech wariantów generatora.
Powinny przypominać o podobnych generatorach na elementach układu K155LAZ. Częstotliwość powtarzania impulsów pierwszych dwóch generatorów (ryc. 2, aib) wynosi 1 ... 1,5 kHz. Trzecia opcja (rys. 2c) jest podobna do generatora sygnału nieciągłego. Tworzą go dwa połączone ze sobą generatory, z których jeden generuje impulsy impulsów na wyjściu z częstotliwością powtarzania około 1 Hz, a drugi generuje impulsy wypełniające o częstotliwości około 1 kHz. Czas trwania serii impulsów wynosi 0,5 s. Generator jest włączany przez przyłożenie wysokiego napięcia sterującego do dolnego wejścia elementu DD1.1. Pierwszy wygenerowany impuls na wyjściu generatora pojawia się natychmiast po tym sygnale zezwalającym. Jednym z projektów zaproponowanych wcześniej do powtórzenia był automat do gry Czerwony lub zielony. Pracowały w nim elementy logiczne 2I-NOT i JK-trigger mikroukładów TTL. Funkcję wskaźników pełniły lampy żarowe zawarte w obwodach kolektorów przełączników tranzystorowych. Czy możliwe jest powtórzenie takiego automatu przy użyciu chipów serii K176? Tak, z pewnością możesz. Wystarczy wymienić układ K155LAZ na K176LA7 (biorąc pod uwagę różnicę w wyprowadzeniu), a K155TV1 na K176TV1. Rezystor R1 będzie musiał zostać zastąpiony innym o rezystancji 300 ... 500 kOhm, a pojemność kondensatora C1 powinna wynosić 0,1 uF. Efekt gry będzie taki sam jak na tej maszynie. Ale możesz również zrobić podobny automat do gier zgodnie ze schematem pokazanym na ryc. 3.
Wykorzystuje wszystkie cztery elementy układu K176LA7. Dwa z nich (DD1.1 i DD1.2) pracują w generatorze impulsów, którego częstotliwość powtarzania określają wartości rezystora R1 i kondensatora C1, a dwa pozostałe (DD1.3 i DD1.4 .1) pełnić funkcję dopasowywania etapów. Do wyjść tych elementów przez tranzystory VT2 i VT1 podłączone są diody LED HL2 czerwonego blasku i HL1 zielonego. Po naciśnięciu przycisku SB1.3 generator zaczyna pracować i elementy DD1.4 i DD1 naprzemiennie, z częstotliwością generatora, przełączają się z jednego stanu logicznego na drugi.Z tą samą częstotliwością migają diody LED. Ale jak tylko przycisk zostanie zwolniony, jego styki są ponownie zamykane przez kondensator CXNUMX ustawiający czas i generator przestaje działać. W takim przypadku na wyjściu jednego z pasujących elementów pojawi się napięcie o wysokim poziomie, a na wyjściu drugiego pojawi się napięcie o niskim poziomie. Zaświeci się jedna z diod LED podłączona do elementu o wysokim napięciu wyjściowym. Taki automat może być również traktowany jako generator liczb losowych: nie można z góry przewidzieć, które z jego wyjść będzie miało logiczne 1 lub logiczne 0. Prawdopodobnie zauważyłeś, że w generatorach, o których tutaj mówiliśmy, rezystancja rezystorów czasowych jest znacznie wyższa niż w podobnych generatorach opartych na mikroukładach serii K155. Rezystory dobiera się tak (ale nie mniej niż 50 kOhm), aby przepływający przez nie prąd był jak najmniejszy i nie obciążał mikroukładów pracujących w źródle sygnału wejściowego. Maksymalna rezystancja takich rezystorów jest ograniczona głównie możliwym upływem prądu na płytkach drukowanych, których rezystancja upływu sięga dziesiątek megaomów. Pojemność kondensatorów obwodu czasowego generatorów nie powinna być mniejsza niż 100 pF, aby znacznie przekroczyć pojemność instalacji urządzenia. Seria K176 ma układ K176LP1, który nazywa się uniwersalnym elementem logicznym. Jego wszechstronność polega na tym, że może być używany zarówno jako trzy niezależne elementy NOT, jak i jako element ZILI-NE, oraz jako element ZI-NE, a także jako element NOT o dużym współczynniku rozgałęzienia (pozwala na łączenie duża liczba innych mikroukładów na wyjściu). Schemat elektronicznego „wypychania” tego mikroukładu pokazano na ryc. 4a.
Składa się z sześciu tranzystorów polowych, z których trzy (VT1-VT3) mają kanał n, a pozostałe trzy (VT4-VT6) kanał p. Całkowita liczba styków wynosi 14. Napięcie zasilania jest podawane na styki 14 (+9 V) i 7 (masa). Wnioski 6, 3 i 10 są wprowadzane, pozostałe są wyprowadzane. Elementy logiczne o różnym przeznaczeniu funkcjonalnym uzyskuje się przez odpowiednie połączenie zacisków wejściowych i wyjściowych. Tak więc, jeśli połączysz ze sobą wnioski 13 i 8, 1 i 5, otrzymasz trzy falowniki (ryc. 4, b). Aby układ scalony stał się falownikiem o dużej mocy wyjściowej (z dużym współczynnikiem rozgałęzienia), wszystkie piny wejściowe i wszystkie piny wyjściowe muszą być ze sobą połączone, jak pokazano na rys. 4, ok. Inne kombinacje połączeń pinów umożliwiają przekształcenie mikroukładu w element 3OR-NOT (ryc. 4, d), element ZI-NOT (ryc. 4, e), element 176OR-AND-NOT, którego brakuje w serii K2 (ryc. 4, f) i multiplekser z dwoma wejściami (ryc. 4g). Multiplekser zgodnie ze schematem z ryc. 56, trzy wejścia - A, C i B oraz jedno wyjście - D. Przy wysokim napięciu na wejściu C przekazuje sygnał do wyjścia D z wejścia A, a przy wysokim napięciu z wejścia B. Co więcej, przy te same poziomy napięcia na wejściu C, sygnał z wyjścia D może przejść do wejścia A lub B. Zdecydowanie zalecamy eksperymentalne sprawdzenie działania układu K176LP1, a zwłaszcza jako multipleksera, którego przesyłany sygnał może być zarówno cyfrowy, jak i analogowy. Z niektórymi innymi mikroukładami z serii K176, takimi jak przerzutniki, liczniki impulsów, dekodery, poznasz bliżej w trakcie projektowania cyfrowego miernika częstotliwości, zegarów elektronicznych i innych urządzeń o zwiększonej złożoności, które są wciąż nieaktualne. być dyskutowane. Teraz zamierzamy porozmawiać trochę o mikroukładzie K176IE5, jednym z grupy mikroukładów tej serii, specjalnie zaprojektowanym do stosowania w elektronicznych licznikach czasu. Konwencjonalne oznaczenie graficzne tego mikroukładu i typowy obwód do jego włączania pokazano na ryc. 5, a i b.
Mikroukład składa się z generatora impulsów zaprojektowanego do pracy z zewnętrznym rezonatorem kwarcowym o częstotliwości 32 768 Hz oraz dwóch dzielników częstotliwości - dziewięciobitowego i sześciobitowego, które razem tworzą piętnastobitowy binarny dzielnik częstotliwości generatora. Do zacisków 1 (wejście Z) i 9 (wyjście Z) podłączony jest rezonator kwarcowy ZQ10 wraz z elementami nastawczymi czasu generatora. Sygnał generatora o częstotliwości 32 768 Hz, który można sterować na wyjściach K i K, podawany jest na wejście dziewięciobitowego dzielnika częstotliwości. Na wyjściu 9 (pin 1) tego dzielnika powstają impulsy o częstotliwości powtarzania 64 Hz. Ten sygnał generatora można podać na wejście 10 (pin 2) drugiego dzielnika - sześciobitowego. W tym celu wystarczy połączyć piny 1 i 2. Następnie z wyjścia 14 (pin 4) piątej cyfry tego dzielnika będzie można usunąć sygnał o częstotliwości 2 Hz, a z wyjścia 15 (pin 5) szóstej cyfry, o częstotliwości 1 Hz, Ten stabilny sygnał o częstotliwości 1 Hz w zegarkach elektronicznych jest zwykle używany jako początkowe drugie impulsy. A jeśli „ten sygnał zostanie podany na wejście dodatkowego dzielnika częstotliwości o współczynniku podziału 60, na jego wyjściu będą generowane impulsy o częstotliwości powtarzania 1/60 Hz, czyli impulsy minutowe licznika czasu. Wejście R (pin 3) mikroukładu służy do ustawienia początkowej fazy oscylacji generowanych na jego wyjściach. Gdy zostanie do niego przyłożone wysokie napięcie, na wyjściach 9, 10 i 15 pojawi się napięcie niskie. Po usunięciu poziomu nastawczego na tych wyjściach pojawiają się odpowiednie sygnały, a po 15 s następuje zanik pierwszego impulsu wysokiego poziomu na wyjściu 1 (1 Hz). Kondensatory C1 i C2 służą do precyzyjnego dostrojenia częstotliwości oscylatora kwarcowego. Wraz ze spadkiem ich pojemności wzrasta częstotliwość generowania i odwrotnie. Częstotliwość generatora ustawia się: z grubsza dobierając kondensator C1, dokładnie dostrajając kondensator C2. Rezystancja rezystora R2 może mieścić się w zakresie 1,5 ... 20 MΩ. Chip K176IE5 może pracować w stoperze i podobnym do niego, ale bardziej złożonym K176IE12 - w zegarze elektronicznym. Niemniej teraz, jak mówią, bez odkładania na jutro, można go przetestować w działaniu, jako źródło przykładowych sygnałów częstotliwościowych. Sygnał 64 Hz można usłyszeć w słuchawkach o wysokiej impedancji. Sygnały o częstotliwości 1 i 2 Hz można obserwować wizualnie, łącząc wskaźniki tranzystorowe z diodami LED lub żarówkami w obwodach kolektora do styków 5 i 4 mikroukładu. Jednak układ K176IE5 można przetestować bez rezonatora kwarcowego. W tym przypadku obwód generatora taktowania, składający się z kondensatora C1 i rezystora zmiennego R2, jest podłączony do mikroukładu, jak pokazano na ryc. 57, w. Taki generator jest dostrajany poprzez wybór kondensatora C2 i rezystora zmiennego R2, uzyskując pojawienie się sygnału o częstotliwości 15 Hz na wyjściu 1. Godzina lub dwie spędzone na eksperymentach z tym mikroukładem nie pójdą na marne. W celu eksperymentalnej weryfikacji i zasilania konstrukcji w mikroukładach serii K176 można zamontować niezależną jednostkę sieciową o stałym napięciu wyjściowym 9 V. Na przykład zgodnie z obwodem pokazanym na ryc. 6.
W nim układ ochrony obwodu wyjściowego tworzy tranzystor germanowy npn VT1, dioda krzemowa VD2 i rezystor R1. Dioda VD2 w tym przypadku pełni funkcję stabilizatora-stabilizatora działającego na nią napięcia przewodzenia, równego 0,6 ... 0,7 V. Podczas gdy w obwodzie wyjściowym nie ma zwarcia, tranzystor układu zabezpieczającego jest zamknięty, ponieważ w tym razem napięcie na jego podstawie jest względnie emiterem jest ujemne i nie ma wpływu na działanie bloku. W przypadku zwarcia emiter tranzystora VT1 jest podłączony do wspólnego przewodu przez małą rezystancję obwodu. Teraz napięcie na podstawie tego tranzystora względem emitera staje się dodatnie, dlatego otwiera się i bocznikuje diodę Zenera VD3. W rezultacie tranzystor regulujący VT2 regulatora napięcia prawie się zamyka, a przepływający przez niego prąd jest ograniczony do bezpiecznego poziomu. Jako transformator sieciowy T1 można użyć telewizora z pionowym transformatorem skanującym (na przykład TVK-70L2, TVK-110L2 lub TVK-110A). Odpowiedni jest również dowolny inny transformator, który obniża napięcie sieciowe do 10 ... 12 V. Prostownik KTs402E (VD1) można zastąpić czterema diodami serii KD105 lub D226, włączając je w obwodzie mostkowym. Tranzystor VT1 może być dowolnym z serii MP35 - MP38, o współczynniku h21E co najmniej 50. Konstrukcja zasilacza jest dowolna. Zobacz inne artykuły Sekcja Początkujący amator radiowy. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ Rośnie udział telefonów z Androidem ▪ Leczenie opryszczki światłem podczerwonym ▪ Przenośne konsole do gier Aya Neo Air i Aya Neo 2 Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ część witryny internetowej elektryka. PTE. Wybór artykułów ▪ artykuł Miłość. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Kompozycja funkcjonalna telewizorów Colon. Informator ▪ artykuł Urządzenia na chipie MAX869L. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Modem radiowy Baycom na PC. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Komentarze do artykułu: Dima Dziękuję bardzo, że mnie uratowałeś! I specjalne podziękowania za szczegóły i przejrzystość. Suntey Wielkie dzięki za jasne i sensowne wyjaśnienie [do góry] Pawlik Nikołajewicz Dziękuję bardzo! Wasilij Dzięki za artykuł, dobrze napisany. Alex Bardzo przydatny i niezbędny artykuł na temat tej serii mikroukładów. Początkujący, nie tylko radioamatorzy, będą zainteresowani wykorzystaniem tego artykułu do tworzenia projektów na tych mikroukładach. Podziękowania dla autorów za dobrze wykonaną pracę. Анатолий W zasilaczu znajduje się tranzystor regulujący kt815, jeśli jest to dla początkujących. Dmitry Dzięki za obwód oscylatora! Gdybym go nie znalazł, musiałbym zainstalować aż 6 skrzynek! [;)] [w górę w górę w górę] Władimir Nic dziwnego, że napisali, pomogli gość A wejście "S" (vyv6) po co? Gudrat Autor o k176la3 ani słowa, a wszystko inne jest nie na temat. Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |