رقائق التناظرية الأسطورية

من بين العديد من الرقائق المعروضة في السوق الحديثة للمكونات الإلكترونية الدقيقة ، هناك أساطير حقيقية اكتسبت حقًا سمعتها العالية. في هذه المقالة ، سنركز على أربعة دوائر كهربية تناظرية أسطورية ، وهي: NE555 و A741 و TL431 و LM311.

توقيت متكامل NE555

الدوائر المتكاملة التناظرية NE555 هو توقيت عالمي. يخدم بنجاح في العديد من الدوائر الإلكترونية الحديثة لإنتاج نبضات متكررة أو واحدة مع خصائص وقت ثابت. رقاقة غير متزامن في الأساس RS الزنادوجود عتبات إدخال محددة محددة بدقة بواسطة مقارنات تمثيلية داخلية ومقسم جهد دقيق.

الهيكل المتكامل للدائرة الصغيرة يشمل 23 الترانزستورات ، 16 المقاومات والثنائيات. لا يزال NE555 متاحًا في حزم مختلفة ، ولكنه الأكثر شيوعًا في حالات DIP-8 و SO-8 ، ويمكن العثور عليه في هذا النموذج على العديد من اللوحات. الشركات المصنعة المحلية إنتاج نظائرها من هذا الموقت تحت اسم KR1006VI1.

يبدأ تاريخ شريحة NE555 في عام 1970 ، عندما قام Hans Kamensind ، وهو موظف في شركة Signetics الأمريكية الدقيقة ، المتخصص في دوائر PLL ، بتصحيح PLL باستخدام VCO ، الذي كان تردده الآن مستقل عن الجهد ، تم إطلاقه بسبب الأزمة الاقتصادية.

سمي هذا التطور فيما بعد NE566 ، واحتوى على جميع عناصر جهاز ضبط الوقت NE555 في المستقبل ، بما في ذلك المقارنة ، مقسم الجهدالزناد والمفتاح. يمكن أن تولِّد الدائرة نبضات ثلاثية مع السعة التي يحددها الفاصل الداخلي ، ومع التردد الذي تحدده دائرة RC الخارجية.

باع هانز كامينسيند تطويره لشركة Signetics ، ثم عرض تحسينه على الهزاز متعدد الانتظار - وهو مولد نبض واحد. لم يتم دعم الفكرة على الفور ، ولكن أصر مدير مبيعات Signetics ، Art Fury ، وتمت الموافقة على المشروع ، وتم تسمية الشريحة المستقبلية NE555 (NE من SigNEtics).

استغرق تنقيح وتصحيح الموقت عدة أشهر أخرى ، وفي النهاية ، في عام 1971 ، بدأت مبيعات NE555 في علبة ذات ثمانية أسنان بسعر 75 سنتًا. اليوم ، تتوفر نظائرها الوظيفية من NE555 الأصلي في مجموعة متنوعة من الإصدارات ثنائية القطب و CMOS من قبل جميع الشركات المصنعة الرئيسية تقريبا للمكونات الإلكترونية.

دعونا الآن نفكر في الغرض من استنتاجات الموقت المتكامل NE555 ، مما سيتيح للقارئ أن يفهم سبب اكتساب هذه الشريحة شعبية هائلة بين المتخصصين وبين عشاق الراديو الهواة.

• الاستنتاج الأول هو الأرض. إنه متصل بالسلك السلبي لمصدر الطاقة.

• الاستنتاج الثاني هو الزناد. عندما يكون الجهد في هذا الدبوس أقل من 1/3 من جهد التيار الكهربائي ، يبدأ الموقت. في الوقت نفسه ، لا يتجاوز التيار الذي يستهلكه هذا الإدخال 500 غ.

• الاستنتاج الثالث هو المخرج. عندما يكون الموقت في وضع التشغيل ، يكون الجهد في هذا الجهاز أقل بمقدار 1.7 فولت من جهد التزويد ، ويصل الحد الأقصى الحالي لهذا المطراف إلى 200 مللي أمبير.

• الاستنتاج الرابع هو إعادة تعيين. عندما يتم تزويد هذا الإخراج بجهد منخفض المستوى ، أقل من 0.7 فولت ، فإن الدائرة الدقيقة تعود إلى حالتها الأصلية. إذا لم تكن إعادة الضبط أثناء التشغيل في الدائرة مطلوبة ، فهذا الخرج مرتبط ببساطة بمصدر طاقة الدائرة الكهربائية.

• الاستنتاج الخامس هو السيطرة. هذا الإخراج تحت الجهد المرجعي ، وهو مرتبط بالإدخال المقلوب للمقارن الأول.

• الاستنتاج السادس هو العتبة ، توقف. عندما يتم توفير جهد أعلى من ثلثي امدادات التيار الكهربائي لهذا الإخراج ، فإن الموقت سوف يتوقف وسيتم وضع انتاجه في حالة هادئة.

• الاستنتاج السابع هو التفريغ. عندما يكون مستوى إخراج الدائرة الصغرى منخفضًا ، يتم توصيل هذا الدبوس داخل الدائرة الصغرية بالأرض ، وعندما يكون خرج الدائرة الصغرية مرتفعًا ، يتم فصل هذا الدبوس عن الأرض. هذا دبوس قادر على تحمل التيارات تصل إلى 200 مللي أمبير.

• الاستنتاج الثامن هو التغذية. يتم توصيل هذا الدبوس بالسلك الموجب لمصدر طاقة الدائرة الدقيقة ، والذي يمكن أن يتراوح الجهد من 4.5 إلى 16 فولت.

تم استخدام شريحة NE555 على نطاق واسع نظرًا لتعدد استخداماتها. على أساسها ، يتم إنشاء المولدات ووحدات التعديل ومُرحلات الوقت وأجهزة العتبة والعديد من العقد الأخرى للمعدات الإلكترونية المختلفة ، والتي يقتصر تنوعها فقط على الخيال والمقاربة الإبداعية للمهندسين والمطورين.

أمثلة على المهام التي يتعين حلها هي: وظيفة استعادة إشارة رقمية مشوهة في خطوط الاتصال ، مرشحات الثرثرة ، تبديل إمدادات الطاقة ، وحدات تحكم التشغيل في أنظمة التحكم الآلي ، وحدات التحكم PWM ، أجهزة ضبط الوقت ، وأكثر من ذلك بكثير.

مواد إضافية حول الشريحة NE555:

555 Integrated Timer - السفر عبر ورقة البيانات

555 تصاميم الموقت المتكاملة

كتلة حماية تسرب المياه

PWM - جهاز تحكم يعتمد على جهاز ضبط الوقت NE555 المدمج لتعتيم المصابيح

مضخم التشغيلي uA741

uA741 هو مكبر للصوت التشغيلي على أساس الترانزستورات ثنائية القطب. يعد مكبر الصوت التشغيلي من الجيل الثاني هذا ، والذي تم تطويره في عام 1968 بواسطة مهندس فيرتشايلد لأشباه الموصلات ديفيد فولاجار ، عبارة عن تعديل للمكبر التشغيلي LM101 ، والذي يتطلب مكثفًا لتصحيح التردد الخارجي. بحلول uA741 ، لم تعد هناك حاجة إلى مكثف خارجي ، لأنه هنا يتم تثبيته على الفور على الرقاقة نفسها.

كانت خصائص uA741 مثالية لهذا الوقت ، وساهمت سهولة استخدام الرقاقة في استخدامه على نطاق واسع. لذا أصبح uA741 مضخمًا تشغيليًا عالميًا قياسيًا ، وحتى يومنا هذا يتم إنتاج نظائرها من قبل العديد من الشركات المصنعة للمكونات الإلكترونية الدقيقة ، على سبيل المثال: AD741 ، LM741 ، والتماثلية المحلية - K140UD7. هذه الدوائر الصغيرة متوفرة في حزم DIP و الرقاقات.

في قلب مكبرات الصوت التشغيلية هو نفس المبدأ ، والاختلافات هي فقط في الهيكل. تشمل مكبرات الصوت التشغيلية للجيلين التالي والقادم الكتل الوظيفية التالية:

• مرحلة الإدخال هي مكبر للصوت التفاضلي الذي يوفر التضخيم في مقاومة عالية المدخلات وعلى مستوى منخفض الضوضاء.

• مضخم الجهد العالي ، استجابة التردد تنخفض كما هو الحال في مرشح منخفض القطب أحادي القطب. هذه ليست تفاضلية ، السبيل الوحيد للخروج.

• مرحلة الخرج (مكبر للصوت) ، والتي تعطي قدرة تحميل عالية ، مقاومة خرج منخفضة ، وتوفر الحماية ضد ماس كهربائى وتقييد تيار الخرج.

يوفر مكثف مدمج قدره 30 pF تغذية مرتدة سلبية تعتمد على التردد مما يزيد من ثبات مضخم التشغيل عند التعامل مع الملاحظات الخارجية. هذا هو ما يسمى تعويض ميلر ، والذي يعمل كحال تكامل مبني على مكبر صوت تشغيلي. يوفر تعويض التردد للمكبر التشغيلي استقرارًا غير مشروط في مجموعة واسعة من الظروف وبالتالي يبسط استخدامه في مجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية.

في مرحلة الإخراج uA741 يوجد مقاوم بمقاومة 25 أوم ، والتي تعمل كجهاز استشعار الحالي. جنبا إلى جنب مع الترانزستور Q17 ، هذا المقاوم يحد من تيار باعث تابع Q14 إلى حوالي 25 مللي أمبير. في الذراع السفلي من مرحلة إخراج الدفع والسحب ، يتم تنفيذ الحد الحالي من خلال ترانزستور Q20 بواسطة القياس الحالي من خلال باعث الترانزستور Q19 والقيد اللاحق للتيار المتدفق إلى قاعدة Q15. في التعديلات الأكثر حداثة على دارة uA741 ، يمكن استخدام طرق لتحديد تيار الإخراج المختلف قليلاً عن تلك الموصوفة هنا.

تحتوي الرقاقة على نواتج إزاحة للموازنة ، مما يسمح لك بضبط تحيز دخل مضخم التشغيل إلى صفر تمامًا. يمكن استخدام مقياس الجهد الخارجي لهذا الغرض. يمكن أن تصل فولطية الإمداد بالدائرة الصغيرة من + -18 إلى + -22 فولت ، اعتمادًا على التعديل ، ومع ذلك ، يتراوح النطاق الموصى به من + -5 إلى + -15 فولت.

انظر أيضا في هذا الموضوع:

ما هي مكبرات الصوت التشغيلية

ردود الفعل الدوائر مكبر للصوت التشغيلي

ردود الفعل الدوائر مكبر للصوت التشغيلية

قابل للتعديل الجهد المنظم TL431

تم إطلاق TL431 بواسطة Texas Instruments في عام 1978 ، وتم وضعه كمنظم جهد قابل للتعديل بدقة. الإصدار السابق كان شريحة TL430 أقل دقة. اليوم ، يتم إنتاج TL431 بواسطة العديد من الشركات المصنعة تحت العلامات: LM431 ، KA431 ، ونظيرتها المحلية - KR142EN19A.

TL431 هو في الأساس صمام ثنائي زينر متحكم به ، غالبًا ما يوجد في حزمة TO-92 ثلاثية الأسنان. ربما يمكن رؤية هذه الشريحة على لوحة أي من الحديث تحويل امدادات الطاقة، على الأقل - في مخطط العزلة كلفاني من الدوائر الثانوية.

يتم تنظيم الدائرة الصغرية ببساطة: عندما يتم تزويد الجهد الكهربائي إلى قطب التحكم فوق جهد عتبة 2.5 فولت ، فإن الترانزستور الداخلي ، الذي يؤدي وظيفة الصمام الثنائي زينر ، ينتقل إلى حالة التوصيل.

معنى النتائج واضح من مخطط التدفق:

• الاستنتاج الأول هو التحكم الكهربائي.

• الاستنتاج الثاني - يحمل وظيفة أنود الصمام الثنائي زينر.

• الاستنتاج الثالث - يلعب دور كاثود الصمام الثنائي زينر.

يمكن أن يتراوح جهد التشغيل في الكاثود بين 2.5 إلى 36 فولت ، ويجب ألا يتجاوز التيار في حالة التوصيل 100 مللي أمبير ، بينما لا يتجاوز تيار التحكم 4 μA. إشارة الجهد الداخلي له قيمة رمزية 2.5 فولت.

من السهل تكوين واستخدام الدائرة الصغيرة بحيث أنها وجدت بالفعل أوسع تطبيق في الأجهزة الإلكترونية المختلفة ، بدءاً من تبديل إمدادات الطاقة ، حيث تعمل بشكل تقليدي مع وحدة فك ارتباط ضوئي ، والتي تنتهي بمستشعرات الضوء ودرجة الحرارة.

من الصعب اليوم العثور على جهاز منزلي ، أينما كان TL431 ، لهذا السبب تتوفر هذه الشريحة في العديد من الحالات المختلفة. وبالتالي ، يعد TL431 أمرًا رائعًا لبناء دوائر التغذية الراجعة في جوانب مختلفة تمامًا لهذا المفهوم.

أمثلة استخدام رقاقة TL431:

تحكم في درجة الحرارة بسيط

المؤشرات وأجهزة الإشارات على الصمام الثنائي زينر TL431

التناظرية المقارنة LM311

تم تصنيع المقارنة التناظرية LM311 بواسطة National Semiconductor منذ عام 1973 (منذ 23 سبتمبر 2011 ، أصبحت الشركة رسميًا جزءًا من Texas Instruments). التناظرية المحلية من هذه المقارنة هي KR554CA3.

يتميز مقارن الجهد الكهربائي المتكامل بمدخل صغير جدًا (150 غ). إنه مصمم خصيصًا للاستخدام في مجموعة واسعة من الفولتية: من معيار + - 15 فولت إلى أحادي القطب + 5 فولت ، التقليدي للمنطق الرقمي. خرج المقارنة متوافق مع مستويات TTL ، RTL ، DTL و MOS.

تتيح لك مرحلة الإخراج مع أداة التجميع المفتوحة تحميل الإخراج مباشرة إلى مرحل أو مصباح ساطع ، وتبديل التيار حتى 50 مللي أمبير عند جهد يصل إلى 50 فولت. يبلغ استهلاك الطاقة للدائرة الكهربائية الصغيرة 135 ميجاوات فقط بجهد + -15 فولت. العديد من المخططات النموذجية لتطبيقاته.

تحتوي الدائرة الدقيقة على 20 مقاومات ، 22 ترانزستورات ثنائية القطب ، ترانزستور واحد للتأثير الميداني ، وصمام ثنائي. يمكن عزل المدخلات والمخرجات LM311 عن سطح الدائرة بحيث تعمل دائرة الخرج في الدائرة الدقيقة على حمولة مؤرضة أو على حمولة متصلة بالقطب السالب أو الإيجابي لمصدر الطاقة.

توجد في دائرة المقارنة إمكانات لتحقيق التوازن بين النوبة والبوابات ، ويمكن توصيل مخرجات LM311 المتعددة باستخدام دارة OR سلكية. احتمال وجود إيجابيات كاذبة لهذه الشريحة منخفض جدًا.

مواد إضافية حول هذا الموضوع:

كيف يتم ترتيب المقارنة التناظرية ويعمل

دوائر المقارنة

ترموستات للقبو على المقارنة LM311