напряжение смещения нуля менее 3 мВ, скорость нарастания выходного напряжения до 5 В/мкс. За счет изменения параметров внешних элементов R1, R2, С1, C2 (рис. 6.23,6) можно изменять частотную зависимость коэффициента усиления и получить полосу частот до 5,5 МГц (при малом сигнале).

252КН1 - четырехканальный коммутатор (рис. 6.24), предназначенный для коммутации сигналов с частотой до 60 МГц, имеет коэффициент передачи сигнала 0,8, отношение коэффициентов передачи открытого и закрытого ключа - 40 дБ, максимальный коммутируемый ток 2 мА. Коммутатор работает от источников питания±6 В+10 %. Управляющие сигналы подаются на выводы 2, 5, 8, 11, при этом коммутируются цепи соответственно между выводами 4 - 25, 7 - 22, 10 - 19, 13 - 16.

Остальные микросхемы, входящие в серию 252, были описаны в § 6.1.

Основные направления развития АЦП - повышение быстродействия основных . узлов, в частности, компараторов до 10 - 15 не, повышение их точности до 0,05 - 0,005 %, увеличение разрядности преобразователей до 12 - 16, использование микропроцессоров в преобразователях. Заметим, что одновременная реализация высоких требований по точности и быстродействию затруднена, поэтому создаваемые микроэлектронные АЦП (как и ЦАП) можно разделить на три основные группы - общего применения, быстродействующие и прецизионные.

Шилов

-h . L

гтиз h

ШАГ

длин упра§ления (цищр микжхты аш Ш)

Выходной т8

?№Н1

Рис. 6.21. Многоканальный десятиразрядный АЦП поразрядного кодирования

С, 5?

27Ш Д«*Н>Хаг Втор

т

26

Сг51

0

Рис. 6.22. Один канал компаратора напряжения 252СА1: а - принципиальная схема; б - схема включения

Более подробно сведения о ЦАП и АЦП на микросхемах можно получить в [17, 29, 30, 33].

Рис. 6.23. Один канал ОУ 252УД1:

а - принципиальная схема; б - схема включения

-----

Ъпга*

3 Ь 25 25 1 I Рис. 6.24. Коммутатор 252КН1

ШШ5 $8)13/$20$ 12 13 id tl 2$ 11

Глава седьмая ПРИМЕНЕНИЕ ЦИФРОВЫХ МИКРОСХЕМ В ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЕ

7.1. ОСОБЕННОСТИ И ОСНОВНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

ЦИФРОВЫХ МИКРОСХЕМ

Применение цифровых микросхем по сравнению с аналоговыми характеризуется рядом особенностей. Цифровые микросхемы имеют большую функциональную законченность и универсальность, что позволяет создавать аппаратуру с минимальным количеством дискретных компонентов. При этом в значительной степени облегчается монтаж и его автоматизация. Особенно это касается микросхем высокой степени интеграции.

Цифровые микросхемы имеют менее жесткие допуски на параметры, что позволяет обходиться без точных регулировок. Число контролируемых параметров ограничено и имеется достаточно полная информация о них в справочной литературе.

В настоящее время хорошо разработаны автоматизированные методы проектирования сложной аппаратуры на цифровых микросхемах. Немаловажную роль играет отработанность и широкие функциональные возможности базовых серий микросхем 100, 133, К155, К176, К564 и других, а также большой опыт их применения.

Цифровые устройства проще, чем аналоговые реализуются на микросхемах. Так, если в аппаратуре радиосвязи на микросхемах может быть построено в среднем 70 % узлов, то в вычислительных устройствах более 95 %. Практически в цифровой аппаратуре пока нельзя построить в микроэлектронном варианте только датчики, исполнительные органы, устройства ввода и вывода информации и электромеханические узлы.

Основные области использования цифровых микросхем - вычислительная техника, промышленная автоматика, устройства связи и обработки данных, бытовая аппаратура.

На базе цифровых микросхем серий К137, К155, К187, К500, К583 и некоторых других создана единая система ЕС ЭВМ (Ряд1, Ряд2), представляющая собой семейства универсальных цифровых вычислительных машин, обладающих высокой производительностью (до 1,5 млн. операций в секунду и выше) и предназначенных для решения широкого круга научно-технических и экономических задач.

Кроме больших ЭВМ в последнее время все большее развитие получают мини-ЭВМ (например, семейство СМ ЭВМ) и особенно микро-ЭВМ. Микро-ЭВМ представлены целым рядом машин: «Электроника С-5» (01, 11, 12, 21, 41 и т. п.), для построения которых используются микропроцессорные наборы К536, К586 и др.; «Электроника НЦ» (ОЗТ, ОЗД, 04Т, 05Т, 31, 80 - 01 и др.) на базе серий К587, К588, К564; «Электроника 60» на основе комплекта К581; «Электроника КЫО», построенная на микросхемах серий К580, К589, К505 и др. Эти микро-ЭВМ представляют собой много- или одноплатные устройства массой в 10 - 25 кг, с потребляемой мощностью 50 - 120 Вт, работающие со скоростью до 1 млн. простых операций в секунду. Они чаще всего содержат несколько микросхем. Имеются и однокристальные микро-ЭВМ, например «Электроника С5-31», «Электроника НЦ-80». Последняя имеет массу 0,01 кг, Рпотр = 1,5 Вт. при производительности свыше 0,5 млн. операций в секунду.

Микро-ЭВМ рассмотренных семейств позволяют значительно расширять области применения вычислительной техники в низовых звеньях автоматизированных систем управления. Микро-ЭВМ работают обычно в реальном масштабе времени и используются в устройствах управления промышленным оборудованием, в частности, станками с числовым программным управлением, технологическими процессами, в системах передачи данных, сбора и обработки информации, в контроллерах и терминалах, а также для решения сложных инженерно-технических задач.

На базе цифровых микросхем создаются измерительные приборы переносного типа - вольтметры, частотомеры и т. п. Так, электронно-счетный частотомер 43 - 34 совместно с блоком интервалов содержит 110 микросхем (в основном триггеров и логиче-ских элементов серий 201, 202, 204). Цифровые микросхемы широко используются и в щитовых измерительных приборах. Рассматриваемые микросхемы находят применение в генераторах сигналов, в частности в генераторах импульсов типа Г5. В них число микросхем достигает нескольких сотен (серии 100, 130, 133, 134, К564 и др.).

Широко используются цифровые микросхемы в аппаратуре связи квазиэлектронных АТС, аппаратуре управления импульсно-кодовых сигналов, телефонных аппаратах, в устройствах радиосвязи. Здесь все большее применение находят микропроцессоры, которые управляют работой системы связи, находят оптимальные пути соединений абонентов, осуществляют диагностику неисправностей и решают много других задач. В телефонии, например, микропроцессоры обеспечивают клавишный набор номера (в 2 раза экономится время по сравнению с существующим набором), индикацию набранного номера, повторение вызова. С их помощью возможен переход к цифровым телефонным аппаратам с кодированием и декодированием звуковых сигналов, записью номеров звонивших, избирательным ответом на определенные вызовы и т. п.

В бытовой аппаратуре цифровые микросхемы используют в наручных и настольных электронных часах, характеризующихся высокой точностью хода, надежностью, отсутствием необходимости в уходе. Микросхемы применяются в игровых автоматах, микроволновых нагревательных печах, бытовой радиоаппаратуре. Особенно широкие возможности появляются с внедрением в нее микропроцессоров. Так, при использовании микропроцессоров вместе с приемниками и магнитофонами можно включать и выключать их по заданной программе, вести автоматический поиск нужного канала, станции, дорожки записи, регулировать громкость, тембр, стереобаланс, подавлять шумы, корректировать АЧХ в зависимости от типа магнитной ленты и т. п.

На базе микропроцессоров можно сделать домашнее информационное устройство, имеющее связь с большой ЭВМ и использующее телевизор в качестве приемника информации.

Сейчас трудно себе представить современное устройство обработки дискретной информации, которое было бы построено без использования микросхем. Достоинства цифровых микросхем, отработанность методов построения цифровой аппаратуры обусловливает широкое внедрение цифровых методов обработки информации в традиционно аналоговые узлы. В последние годы все шире применяют цифровые синтезаторы частот, фильтры, линии задержки и т. п. Разработка и внедрение цифроаналоговых и аналого-цифровых микросхем еще более расширила области внедрения цифровых методов обработки информации.

Из многочисленных применений приведем лишь некоторые примеры использования микросхем в устройствах и узлах, которые представляют, на наш взгляд, наибольший интерес для радиолюбителей и могут быть ими реализованы, а также примеры микроэлектронной аппаратуры, с которой радиолюбители часто сталкиваются в повседневной жизни.

7.2. УЗЛЫ ИНДИКАЦИИ