Усилители на транзисторах и микросхемах в схемах на МК

February 20, 2011 by admin Комментировать »

Симбиоз транзисторов и микросхем в усилительных каскадах, подключаемых к МК, приводит к интересным результатам, в частности, к улучшению параметров.

Различают две основные архитектуры построения «симбиозных» схем:

•   первой располагается микросхема, затем транзистор. Функции транзистора заключаются в повышении крутизны фронтов сигнала, защите МК от перенапряжений, согласовании уровней, инверсии (Рис. 3.21, а…г);

•   первым располагается транзистор (группа транзисторов), затем микросхема. Эта раскладка типична для входных цепей электронных частотомеров, в которых используются цифровые делители частоты (Рис. 3.22, а…ж).

Рис. 3.21. Схемы усилителей сигналов с архитектурой «микросхема-транзистор»:

а)     ОУ на микросхеме /)/1 / питается от двух повышенных напряжений. Буферный транзистор VTI согласует уровни. Он должен выдерживать на затворе напряжение в пределах -15…+15 В;

б)     делитель частоты на микросхеме DDI (фирма Philips) работает в диапазоне 10… 1000 МГц. Транзистор VT1 служит усилителем-формирователем. Входная частота делится на коэффициент 64 (128) или 65 (129) в зависимости от логических уровней на выводах 3 и 6 микросхемы DD1\

в)     подключение широкополосного ОУ DA1 (фирма Motorola), позволяющего усиливать сигналы с частотой до 50 МГц на длинных линиях. Диод VD1 повышает помехоустойчивость;

г)     транзистор VTI преобразует «высоковольтные» сигналы, поступающие с выхода усилителя /)/1 / (максимум -15…+15 В) в логические уровни для МК(0…+5 В). Диод К/)/защищает переход «база — эмиттер» транзистора КГ/от большого отрицательного напряжения -9…-15 В, которое может поступить с выхода ОУ DA /.

 

Рис. 3.22. Схемы усилителей сигналов с архитектурой «транзистор-микросхема» {начало):

а)     транзистор VTI усиливает сигнал до порога срабатывания триггера Шмитта DDI. 1. В общем случае элемент DDI.2hq обязателен, что проверяется экспериментально;

б)     разновидность двухтранзисторного усилителя-формирователя для диапазона 3…30 МГц. В качестве делителя частоты на 256 можно использовать, например, два счётчика микросхемы 74АС393 (два цифровых делителя на 16);

в)     широкополосный высокочастотный усилитель с максимальной частотой до 1 ГГц. Чувствительность 10 мВ. Коэффициент деления микросхемы /)/)/(фирма Philips) можно увеличить до 256 (вместо 64), если её вывод 5 соединить с общим проводом;

г)     резистором R3 подбирается рабочая точка транзистора VTI. Конденсаторы СЗ и С4, Сби С7 соединяются параллельно, чтобы обеспечить передачу сигналов как НЧ, так и ВЧ;

 

 

Рис. 3.22. Схемы усилителей сигналов с архитектурой «транзистор-микросхема» {окончание):

д) высокоомный входной каскад с усилителем-формирователем на транзисторах VT1, VT2. Диоды VDJ, К/)2защищают устройство от всплесков напряжения. Микросхема /)/)/делит частоту на 16. Можно уменьшить коэффициент деления до 8, 4, 2, если снимать сигнал с её выводов соответственно 5, 4, 3. Диапазон входных частот 0.1 …30 МГц;

е) высокочастотный усилитель сигналов, рассчитанный на диапазон частот 64… 1300 МГц. Диоды VDI, VD2 — защитные. Конденсатор С5 может отсутствовать в зависимости от схемотехники цифрового делителя частоты. Дроссель L1 повышает усиление в верхней части диапазона;

ж) широкополосный (10 Гц … 50 МГц) усилитель с ограничительными диодами VD1, VD2. На высоких частотах более 5… 10 МГц для сопряжения с М К требуется ставить дополнительный цифровой делитель частоты на ТТЛ- или КМОП-счётчиках из серий 1533, 74НС, 74АС (отмечен пунктиром). Конденсаторы С2, улучшают АЧХ на низких частотах.

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