Применение микросхемы КР1436АП1

December 27, 2010 by admin Комментировать »

Сегодня в магазинах радиодеталей микросхему КР1436АП1 можно приобрести сравнительно недорого (7…8 руб. за экземпляр). Ее зарубежный аналог — КА2410. По функциональным возможностям, себестоимости и универсальности применения, она напоминает широко разрекламированную и популярную среди радиолюбителей КР1006ВИ1. Обе они имеют компактный корпус из прессованной пластмассы DIP-8 с двухрядным расположением выводов. Это обстоятельство также удобно для печатного монтажа электронных узлов на базе данных микросхем. С помощью вышеназванных микросхем можно собирать электронные конструкции, что называется «на все случаи жизни». Широкий спектр электронных самоделок может быть ограничен лишь фантазией радиолюбителя.

В составе популярной микросхемы КР1436АП1, изначально разработанной для вызывного узла современного телефонного аппарата, есть несколько электронных узлов. Это триггер Шмитта (формирователь сигнала), два генератора импульсов с соотношением частот 1:25 (параметры корректируются внешними RC-эле- ментами), выходной усилитель и источник опорного напряжения. Последний узел обеспечивает режимы по постоянному току и стабилизирует работу генераторов и выходного усилителя. Напряжение питания схемы может колебаться в пределах 5…29 В, причем оно может быть нестабилизированным.

На рис. п5.1 показана цоколевка микросхемы КР1436АП1.

Рассмотрим электрические параметры этой микросхемы. Выходное напряжение (при внешнем источнике питания с напряжением 29 В) составляет 17…21 В. Максимально допустимый ток нагрузки — не более 35 мА, что позволяет подключать к выходу микросхемы даже маломощное электромагнитное реле, типа РЭС15. Выходное сопротивление — 200…300 Ом. Мощность рассеяния — 0,4 Вт.

Порог включения внутренних узлов микросхемы зависит от входного напряжения. В классическом варианте запускающее напряжение колеблется от 17 до 21 В при том, что удерживающее напряжение (порог, при котором внутренние узлы микросхемы оказываются обесточенными) составляет 9,7… 12 В. Это классический режим включения КР1436АП1, рекомендованный разработчиками. Вывод 2 микросхемы при этом остается свободным.

Рис. п5.1. Цоколевка микросхемы КР1436АП1

Однако если использовать вывод 2 во внешней схеме, удается снизить рабочее напряжение микросхемы до 10… 12 В, что позволяет активно строить на ее базе различные электронные узлы таймеров, параметрических стабилизаторов, компараторов, автогенераторов и даже усилителей. Весь спектр невозможно перечислить. Внутренняя схемотехника КР1436АП1 показывает, что к выводу 2 подключен стабилитрон с напряжением пробоя около 8 В. Соединяя вывод 2 (опорное напряжение) с выводом 1 (+ипит) через ограничивающий резистор сопротивлением 22 кОм и мощностью 0,25 Вт, добиваются того, что запускающее напряжение внутренних узлов микросхемы будет составлять 10 В. Сопротивление ограничивающего резистора определяется параметрами встроенного стабилитрона. Его ток не должен превышать 1 мА.

При напряжении внешнего питания более 11,5 В, регулируя приложенное к выводу 2 напряжение (напряжение смещения стабилитрона), можно управлять работой генераторов микросхемы. Это позволяет рассматривать вывод 2 как дополнительный выключатель-блокиратор.

Эксперименты показали, что выходное сопротивление микросхемы составляет 7… 10 Ом при выходном токе, соответственно, 35…45 мА, Миниэксперимент проводился автором с четырьмя корпусами КР1436АП1. Справочные паспортные данные, указанные выше, несущественно расходятся с практическим исследованием. Если основываться на практике, получается, что выходы данных микросхем можно без опаски нагружать на активную нагрузку сопротивлением более 200 Ом. В таком состоянии максимальная полезная мощность составит 0,5 Вт. Естественно, что с увеличением напряжения внешнего источника питания микросхемы до 20 В, отдаваемая в нагрузку мощность также пропорционально увеличивается до 1 Вт.

Рис. п5.2. Вариант использования микросхемы КР1436АП1 в качестве маломощного усилителя

Рис. п5.3.

Рассмотрим один из вариантов применения микросхемы КР1436АП1 в качестве усилителя.

Вариант дополнительного транзисторного каскада усиления звука

Когда базовая схема звукового генератора, например, состоящая из логических элементов КМОП микросхемы серии К561, не обеспечивает необходимой громкости звука, поможет простое схемное решение с участием микросхемы КР1436АП1, показанное на рис. п5.2. Устройство обеспечит громкий звук, который будет слышен в нескольких комнатах одной квартиры. Таким образом, можно решить проблему громкости мелодичного квартирного звонка и использовать рекомендуемую на рис. п5.2 схему в других подобных случаях, где требуется усиление сигнала в несколько раз.

Почему микросхема КР1436АП1 обеспечит такой громкий звук? В составе микросхемы, как было отмечено выше, есть выходной усилитель. Электрические параметры микросхемы позволяют подключать к выходу усилителя (вывод 8) пьезоизлучатель типа ЗП-З (потому что он имеет плоский компактный корпус) или маломощный динамик через согласующий трансформатор. Последний вариант с применением выходного трансформатора от абонентского громкоговорителя ТВ-12 с соотношением обмоток 10:1 отличается повышенной мощностью звукового сигнала. Этот вариант показан на рис. п5.4. Динамическая головка 0,25…1 Вт сопротивлением катушки 8… 10 Ом, например 0,5 ГДШ-1. Звуковой сигнал, подаваемый на вход микросхемы, не должен превышать 8 В. Оптимальное значение — это уровень КМОП (4…5 В). Чувствительность усилителя составляет около 100 мВ.

Рис. п5.4. Вариант с согласующим трансформатором

На рис. п5.3 показан вариант бестрансформаторной схемы усиления выходного сигнала с использованием эмиттерного повторителя. Это позволяет регулировать громкость сигнала от максимума до нуля. Отрицательный момент в том, что усилитель на транзисторе кроме полезного сигнала усиливает постоянную составляющую напряжения, насыщающую транзистор и действующую на динамическую головку. При перегрузке (длительном излучении звука) транзистор неминуемо выйдет из строя. Если пробой транзистора произойдет на переходе коллектор—эмиттер, то малое сопротивление постоянному току катушки динамической головки подсадит напряжение источника питания; если источник питания будет достаточной мощности, катушка нагреется и произойдет обрыв ее обмотки — динамическая головка выйдет из строя. Поэтому применение транзисторного усилителя такого класса можно рекомендовать только при кратковременных нагрузках, например, для квартирного звонка.

Громкость сигнала, излучаемого пьезоизлучателем (см. рис. п5.2), во многом зависит от точности попадания в резонанс с собственной частотой самого излучателя. В качестве пьезоизлу- чателя подходит любой из ряда ЗП.

Несмотря на то что типовой пьезоизлучатель может работать в широком диапазоне частот (300…. 15000 Гц), но только на резонансной частоте он обеспечит максимальную громкость звука. Резонансная частота к каждому типу пьезоизлучателей указывается в справочных или паспортных данных. Эти параметры можно уточнить в магазине радиоэлементов. Таким образом, базовый генератор необходимо настроить на частоту резонанса пьезоизлучателя (примерно 2,5…3,5 кГц).

Поступающие на вывод 7 КР1436АП1 импульсы звуковой частоты переключают триггер Шмитта, с которого сигнал поступает на внутренний усилитель. Динамическая головка, подключенная к выходу усилителя (вывод 8 DA1) через трансформатор, излучает в четыре раза большую мощность, чем в обычной схеме включения на выходе элемента КМОП. Достигается это тем, что микросхема КР1436АП1 имеет двухтактный выходной каскад.

Зная особенности внутреннего строения микросхемы КР1436АП1, можно обойтись без специальных цепей стабилизации напряжения. Это оказывается удобным для питания других узлов и микросхем устройства (в том числе базового генератора). На выходе 2 микросхемы DA1 формируется стабилизированное напряжение величиной около 8 В. С помощью эмиттерного повторителя на транзисторе VT1 получается стабилизированное напряжение питания для любых микросхем и узлов. Максимальный ток потребления такого стабилизатора не должен превышать 30…35 мА. Он обусловлен максимальной мощностью транзистора VT1.

В подтверждение актуальности данного схемного решения можно привести такой факт. Усилитель по схеме рис. п5.2 был включен в разрыв проводов, идущих от генератора электронно-механического будильника китайского производства (работающего от одного элемента напряжением 1,5 В) к его штатному пьезоизлучателю (марку прочитать не удалось). Громкость звука будильника (определенная без измерительных приборов, на слух) поражает: такой непритязательный будильник теперь слышно на лестничной клетке при закрытых дверях квартиры. Эффект налицо — разбудить людей он уж точно сможет.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты