стабилизаторов для отдельных блоков и каскадов.

Рис. 2.28. Микросхема К181ЕН1

Микросхема К181ЕН1 (рис. 2.28) серии К181 выполнена по схеме с последовательным включением регулирующего элемента. Основные каскады стабилизатора - составной регулирующий транзистор (Тв, Т7), симметричный дифференциальный усилитель (TS) Тд) и источник опорного напряжения, включающий в себя стабилитрон Дз и эмиттерный повторитель на транзисторе Ts.

Микросхема К181ЕН1 работает при нестабильном входном напряжении 9 - 20 В, обеспечивая стабилизированное выходное напряжение 3 - 15 В. Максимальный ток нагрузки не должен превышать 150 мА. Коэффициент нестабильности по напряжению 7-103.

Серия К142 состоит из семи микросхем, пять из которых представляют собой различные сочетания четырех диодов.

Рис. 2.29. Стабилизатор напряжения на микросхеме К142ЕН1 Рис. 2.30. Микросхема К299ЕВ1

Микросхемы К142ЕН1 и К142ЕН2 - регулируемые стабилизаторы напряжения. Каждую микросхему выпускают в четырех модификациях. Среди них стабилизаторы с коэффициентом нестабильности по напряжению 0,1; 0,3 или 0,5 %, с коэффициентом нестабильности по току 0,2; 0,5; 1 и 2 %. Нижний предел диапазона регулировки напряжения 3 или 12 В, а верхний 12 или 30 В. Пример построения стабилизатора напряжения на микросхеме К142ЕН1 приведен на рис. 2.29.

Микросхемы серии К278 обеспечивают при выходном напряжении 12 В и выходном токе 2,5 А коэффициент пульсации менее 0,012.

Серия К299 предназначена для создания выпрямителей с умножением напряжения. Выходное напряжение 2000 - 2400 В. Выходной ток 200 мкА. На рис. 2.30 приведена схема выпрямительной микросхемы К299ЕВ1,

Особого внимания среди выпускаемых промышленностью микросхем заслуживают операционные усилители (ОУ) серий К140 К153, К284, К544, К553, К710, К740 и др. Интегральные ОУ позволяют осуществить до сотни различных схем включения и использовать одну и ту же микросхему для создания усилителей ВЧ, ПЧ, НЧ, преобразователей, генераторов, детекторов, компараторов, активных фильтров и др.

Состав наиболее распространенных серий ОУ и основные параметры микросхем приведены в табл. 2.7.

За последние годы значительно расширена номенклатура и повышено качество как ОУ общего применения, так и микромощных, быстродействующих, прецизионных и других ОУ. Благодаря совершенствованию технологии и развитию схемотехники достигнуто повышение коэффициента усиления и коэффициента подавления синфазного сигнала, расширен частотный диапазон, повышено быстродействие и входное сопротивление, уменьшены входные токи и их разности, обеспечена защита выходных каскадов млогих ОУ от перегрузки при коротком замыкании в нагрузке.

2.8. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

В современных ОУ широко применяют супер-3-транзисторы (Р - несколько тысяч), двухэмиттерные транзисторы, полевые транзисторы, двухколлекторные боковые р-п-р транзисторы, являющиеся эквивалентами высокоомных генераторов стабильного тока с малыми токами эмиттера, и др.

На рис. 2.31 приведены некоторые варианты применения различных ОУ.

Рассмотрение схемотехнических особенностей ОУ проведем на примере микросхем К140УД1 и К140УД7.

Микросхема К140УД1 представляет собой широкополосный операционный усилитель, принципиальная схема которого показана на рис. 2.32,а.

Усилитель состоит из входного и промежуточного дифференциальных усилительных каскадов, каскада смещения уровня и выходного каскада. Он имеет два входа (инвертирующий - вывод 9 и неинвертирующий - вывод 10} и один выход (вывод 5). Напряжение питания подают на выводы 1 и 7 (соответственно - Еп и +Еп). Вывод 4 - общий, а остальные используют для контроля режима или подключения внешних элементов в зависимости от конкретного применения микросхемы.

Таблица 2.7

в)

Рис. 2.31. Варианты применения микросхем ОУ:

а - источник опорного напряжения с плавной регулировкой выходного напряжения на микросхеме К544УД1; б - микрофонный усилитель на микросхеме К153УД1А; в - усилитель мощности (50 Вт) на микросхеме К140УД7

Входной каскад выполнен по дифференциальной схеме на транзисторах Т1 и Т2, в общую эмиттерную цепь которых включен то-костабилизирующий двухполюсник с большим внутренним сопротивлением на транзисторе Т3 с термокомпенсирующим диодом (транзистор Т6 в диодном включении) в цепи базы. Основное назначение входного каскада операционного усилителя - большое усиление дифференциального сигнала при максимально возможном подавлении синфазной помехи.

Выходной сигнал первого дифференциального каскада микросхемы снимается с дифференциального выхода (резисторы ri и R2) и подается на второй дифференциальный каскад на транзисторах Т4 и Т5. Так как требования по подавлению синфазной помехи в этом каскаде ниже, чем в первом, вместо токостабилизирующего элемента в эмиттерной цепи использован резистор. Различие дифференциальных каскадов заключается также в отсутствии рези-стивной нагрузки в цепи коллектора транзистора 74, в которой нет необходимости при переходе от симметричного входа к несимметричному выходу. Так как выходное напряжение каждого дифференциального каскада содержит не только полезный сигнал, но и постоянную составляющую напряжения коллектор - база транзистора, на коллекторе транзистора Т5 относительно «земли» имеется постоянное напряжение. Его необходимо нейтрализовать, сохранив передачу полезного сигнала, причем использование разделительного конденсатора недопустимо, поскольку ОУ является усилителем постоянного тока. Для решения этой задачи перед выходным каскадом помещен каскад смещения уровня на транзисторах Т7 и Ts. Смещение уровня происходит на резисторе R9 вследствие протекания через него коллекторного тока транзистора Т8, который использован в качестве генератора стабильного тока. Так как резистор Rg и сопротивление коллекторного перехода транзистора Т& образуют делитель с большим сопротивлением нижнего (транзисторного) плеча, сигнал почти без затухания поступает на базу транзистора Т9 выходного каскада. Компенсацию температурного дрейфа тока коллектора транзистора Т$ обеспечивает транзистор tq.

Выходной каскад ОУ на транзисторе Г9 выполнен по схеме эмиттерного повторителя. Он предназначен для усиления по мощности. Повышению усилении способствует положительная обратная связь за счет передачи части выходного напряжении с делителя R10 - R12 на эмиттер транзистора T8. Часть сигнала синфазной помехи, которая просачивается на выход усилителя, по цепи обратной связи воздействует на базу транзисгорз T3, ослабляя действие помехи. Включенный между базами транзисторов Т-; и Тэ диод Д1 предназначен для дополнительного отбора тока при коротком замыкании на выходе усилителя.

Устойчивость работы усилителя достигается подключением корректирующей цепи между выводами 1 и 12. На НЧ в качестве корректирующей цепи целесообразно подключить к выводу 3 конденсатор емкостью 0,01 мкФ.