Digitale Mikroschaltungen wurden ursprünglich für den Bau elektronischer Computer, später Computer genannt, entwickelt. Das heißt, ihr erster Zweck bestand darin, eine Person bei der Durchführung von Routinearbeiten zu ersetzen. Jetzt wird sich wahrscheinlich niemand mehr daran erinnern, dass das Wort Taschenrechner vor etwa sechzig Jahren kein kleines Taschengerät bedeutete, sondern den Beruf einer großen Anzahl von Menschen, die mit Berechnungen nach bestimmten mathematischen Formeln beschäftigt waren.
Doch kurz nach dem Start der Massenproduktion digitale Mikroschaltungen Es stellte sich heraus, dass sie sich für die Verwaltung von Objekten als sehr praktisch erwiesen. Dabei kann sich der Regelkreis in der Regel in zwei Zuständen befinden. Zum Beispiel: Der Stromkreis kann entweder an oder aus sein, die LED kann entweder an oder aus sein, die Verbindung ist Telefonzentrale es kann sein oder nicht, der Radiosender kann sich im Sendemodus oder im Empfangsmodus befinden. Infolgedessen haben digitale Mikroschaltungen die seit dem 19. Jahrhundert zur Steuerung von Geräten verwendeten elektromagnetischen Relais und Lochkarten fast vollständig ersetzt.
Bei der Durchführung einer Steuerungsaufgabe reichen zwei Werte aus, um den Zustand eines Objekts zu beschreiben: hohe oder niedrige Spannung (positiv oder negativ); Strom fließt oder fließt nicht. Dadurch wurden viele der unangenehmen Aspekte analoger Schaltungen eliminiert. Zum Beispiel nimmt der Fehler beim Durchlaufen der Schaltung nicht zu (im Gegensatz zu Rauschen) und kann in einigen Fällen sogar kompensiert werden. Digitale Schaltungen selbst führen bei richtiger Verwendung keine Fehler ein. Diese Eigenschaften digitaler Mikroschaltungen haben zu einer rasanten Entwicklung der Digitaltechnik geführt.
Diese Vorteile führten dazu, dass in Zukunft die digitale Technologie zur Lösung anderer Probleme eingesetzt wurde. Zum Beispiel zur Ausbildung hochstabiler Schwingungen für funktechnische Produkte oder zur Verwendung als Referenzzeitintervalle in Stunden. Auch hier müssen keine unterschiedlichen Spannungspegel des erzeugten Signals gebildet werden. Es genügt nur, dass die Frequenz der erzeugten Schwingung stabil ist.
Dann wurden Methoden und Theorien zur Verwendung digitaler Mikroschaltungen zur Bildung analoger Signale entwickelt. Auch hier ging es vor allem darum, den Geräuschpegel im Voraus vorhersagen zu können. Gleichzeitig hängt der Rauschpegel nur von der Komplexität der Schaltung ab und hängt nicht (naja oder fast nicht) von der Anzahl der Schaltungen ab, die das Signal durchläuft. Dies führt dazu, dass das Signal in jede beliebige Entfernung übertragen werden kann (oder eine beliebige Anzahl von Kopien des Signals erzeugt werden kann).
Funktionen digitaler Geräte
Beginnen wir das Studium der Digitaltechnik mit den elementarsten Fragen: Aus welchen Elementen werden digitale Schaltungen aufgebaut und wie sind sie angeordnet? Dann lernen wir, auf Basis dieser einfachsten Elemente digitale Geräte beliebiger Komplexität zu implementieren. Dazu müssen wir die Grundlagen der logischen Algebra und Methoden zum Speichern digitaler Signale studieren. Wir lernen, digitale Informationen anzuzeigen und in digitale Mikroschaltungen einzugeben.
Zuallererst stellen wir fest, dass die Pegel logischer Signale bei der Ausbreitung durch eine digitale Schaltung nicht abnehmen. Dies bedeutet, dass digitale Mikroschaltungen grundsätzlich eine Verstärkung aufweisen müssen.
Gleichzeitig sind die Logikpegel am Ausgang eines digitalen Geräts genau gleich wie am Eingang, dh sie steigen beim Durchlaufen eines Logikelements nicht an. Dies wird dadurch gewährleistet, dass das Signal am Ausgang der digitalen Mikroschaltung begrenzt wird.
Das heißt, digitale Mikroschaltungen arbeiten in einem Schlüsselmodus: Der Transistor kann nur geöffnet oder geschlossen sein. Dadurch tritt bei einem idealen Transistor keine Energiedissipation auf, was bedeutet, dass in digitalen Mikroschaltungen ein Wirkungsgrad nahe 100 % erreicht werden kann.
Arten von digitalen Mikroschaltungen
Derzeit werden verschiedene Arten von logischen Elementen verwendet:
- (DTL)
- (TTL, TTL)
http: //site/CVT/alu.php
Schönen Tag! Heute geht es in meinem Artikel um digitale Mikroschaltungen. Wie jeder weiß digitale Geräte werden aus logischen Mikroschaltungen aufgebaut, die in Form eines Rechtecks dargestellt werden, das eine bestimmte Anzahl von Pins hat (normalerweise die Beine der Mikroschaltung genannt). Manchmal gibt es viele Schlussfolgerungen, die jedoch alle in die folgenden Gruppen unterteilt sind:
Stromstifte: gemeinsamer Anschluss ("Masse") und Versorgungsspannungsausgang (diese Schlussfolgerungen werden normalerweise nicht in den Diagrammen angegeben);
Eingangssignalpins: ("Inputs") diese Ausgänge empfangen digitale Signale;
Ausgangssignalpins: ("Ausgänge") Diese Pins empfangen digitale Signale von der Mikroschaltung selbst.
Jeder Mikroschaltkreis wandelt eine Folge von Eingangssignalen in eine Folge von Ausgangssignalen um in gewisser Weise, die in Form einer Wahrheitstabelle oder in Form von Zeitdiagrammen (d. h. Graphen von Spannungspegeln über der Zeit) beschrieben wird.
Digitale Mikroschaltungen arbeiten hauptsächlich mit zwei Spannungsebenen. Eine dieser Ebenen heißt logische Einheitenebene(geschrieben " 1 "), und zweitens - logische Nullebene(geschrieben " 0 "). Fast immer entspricht die Niederspannung dem Nullpegel und die Hochspannung der logischen Eins, solche Spannungspegel entsprechen " positive Logik". Aber es gibt auch negative Logik, die eher selten verwendet wird (bei Signalübertragung über große Distanzen und in einigen Mikroprozessorsystemen).
Parameter digitaler Mikroschaltungen
Bevor über die Parameter digitaler Logikmikroschaltungen gesprochen wird, muss gesagt werden, dass nicht alle und nicht immer berücksichtigt werden. Wie kann man eine Frage stellen. Aber hier ist es sehr einfach, bei der Entwicklung und Modellierung digitaler Geräte gehen sie von verschiedenen Modellen logischer Mikroschaltungen aus. Insgesamt gibt es drei solcher Modelle:
1. Logisches Modell.
2. Modell mit Zeitverzögerungen.
3. Elektrisches Modell.
Für logisches Modell alles ist sehr einfach, hier ist der Hauptparameter die Wahrheitstabelle oder die Beschreibung des Verknüpfungsalgorithmus. Etwa 20 % aller Schaltungen werden nach einem logischen Modell aufgebaut. In diesem Modell können wir davon ausgehen, dass das logische Element sofort ausgelöst wird.
Für Zeitverzögerungsmodelle Dabei ist zu berücksichtigen, dass sich das Ausgangssignal mit einer gewissen Verzögerung gegenüber ändert Eingangssignal. Dieses Model ermöglicht es Ihnen, etwa 80% aller Geräte zu entwickeln. Dieses Modell berücksichtigt die Verzögerungsparameter beim Signalübergang von eins auf null (t PHL) und dem Signalübergang von null auf eins (t PLH).
Für elektrisches Modell Logikchips berücksichtigen bereits die Eingangs- und Ausgangsströme sowie die Eingangs- und Ausgangsspannungen. Dieses Modell legt nahe, dass die Pegel von Spannungen und Strömen nicht sofort festgelegt werden, sondern die transienten Prozesse innerhalb der Mikroschaltungen berücksichtigt werden. Alle anderen digitalen Geräte wurden für dieses Modell entwickelt. Hier sind einige davon:
Eingangsnullstrom (I IL) und Eingangseinheitsstrom (I IH);
Eingangsspannung Null (U IL) und Eingangsspannung Eins (U IH);
Nullausgangsstrom (I OL) und Einheitsausgangsstrom (I OH);
die Ausgangsspannung Null (U OL) und die Ausgangsspannung Eins (U OH).
Auch für digitale Logik-Mikroschaltungen gibt es allgemeine elektrische Parameter: die zulässige Versorgungsspannung (U CC) und die maximale Stromaufnahme der Mikroschaltung (I CC).
Chip-Pins
Wie bereits erwähnt, werden alle Ergebnisse in drei Gruppen eingeteilt. Power-Pins können direkt mit den entsprechenden Leitern verbunden werden: dem gemeinsamen Draht und dem Energiebus, da die Funktionsweise des Mikroschaltkreises in Bezug auf Strom und Spannung von seinen internen Schaltkreisen bereitgestellt wird. Anders verhält es sich mit den Ein- und Ausgängen von Mikroschaltungen.
Lass uns beginnen mit Eingänge logische Mikroschaltungen. Im einfachsten Fall können die Eingänge von Mikroschaltungen als sehr großer Widerstand betrachtet werden, der die Ausgänge der Mikroschaltungen nicht beeinflusst, aber es gibt Situationen, in denen einer oder mehrere Eingänge einer Logik-Mikroschaltung nicht mit einem der Ausgänge verbunden sind, noch an die Stromversorgungskreise oder eine gemeinsame Leitung. In diesem Fall ist die sogenannte hängender Eingang und die Mikroschaltung kann instabil arbeiten, weil sie normale Arbeit impliziert das Vorhandensein logischer Ebenen. Und an den nicht angeschlossenen Eingängen von Mikroschaltungen (insbesondere der TTL-Serie) bildet sich eine bestimmte Spannung ("hängendes Potenzial"), die als Signal einer logischen Einheit wahrgenommen wird. So unbenutzte Stifte muss an einen gemeinsamen Draht angeschlossen werden, und falls TTL-Mikroschaltungen zum Energiebusüber einen 1kOhm Widerstand (ein Widerstand für 20 Eingänge reicht).
Ausgänge digitale Mikroschaltungen unterscheiden sich grundlegend von ihren Eingängen. Es gibt drei grundsätzlich unterschiedliche Ausgangsstufen von Logikchips:
Standardausgabe oder ein Zwei-Zustands-Ausgang (bezeichnet als 2C, 2S oder einfach TTL, TTL);
Open-Collector-Ausgang(hat die Bezeichnung Okay, OK);
Tri-State-Ausgang oder der auszuschaltende Ausgang (hat die Bezeichnung 3C, 3S).
Arten von Ausgängen digitaler Mikroschaltungen
Betrachten Sie einen standardmäßigen 2C-Ausgang... Es hat nur zwei Zustände: logische Eins und logische Null. Dieser Ausgang kann als zwei Kontakte dargestellt werden, die nacheinander geschlossen sind.
Open-Collector-Ausgang hat auch zwei Zustände, hier ist nur der Zustand einer logischen Null aktiv, er wird von einem Kontakt bereitgestellt und der Zustand einer logischen Eins wird bereitgestellt Lastwiderstand R (so genannt Klimmzug).
Drei-Zustands-Ausgang 3Cähnelt der Standardausgabe, jedoch wird zu den beiden Standardzuständen ein dritter Zustand hinzugefügt, der sogenannte passiver Zustand... Bei einem Schaltplan mit Kontakten muss bei einem Standardausgang entweder die logische Null oder Eins eingeschaltet sein, bei drei Zuständen können beide Kontakte gleichzeitig geöffnet werden. Dieser dritte Zustand heißt hohe Impedanz oder Z-Zustand... Um die Pins in den Z-Zustand zu überführen, wird ein spezieller Eingang verwendet, der die Bezeichnung . trägt OE(Ausgabe aktivieren) oder EZ(Z-Zustand aktivieren - Z-Zustand aktivieren).
Familien digitaler Schaltungen
Moderne digitale Mikroschaltungen sind in ihrem Funktionszweck und ihren elektrischen Parametern sehr unterschiedlich, aber innerhalb dieser Vielfalt lassen sich zwei grundlegend unterschiedliche Familien digitaler Mikroschaltungen unterscheiden: Mikroschaltungen TTL-FamilieCMOS-Familie... Lassen Sie uns ihre grundlegenden Unterschiede herausfinden.
TTL-Familie
Digitale Mikroschaltungen der TTL-Familie (TTL) sind auf Basis von Bipolartransistoren nach Transistor-Transistor-Logik aufgebaut. Mikroschaltungen der TTL-Familie haben aufgrund der Verwendung von Bipolartransistoren eine hohe Geschwindigkeit, aber gleichzeitig wird zur Gewährleistung einer hohen Geschwindigkeit eine erhebliche Leistung benötigt, dh eine relativ große Stromstärke.
Üblich für alle TTL-Mikroschaltungen ist die Versorgungsspannung von +5 V. Damit die Schaltung richtig funktioniert, sollte dieser Wert innerhalb von 4,75 ... 5,25 V bleiben und auf keinen Fall eine Spannung von ca. 7 V überschreiten ist "Standard" Eine TTL-Mikroschaltung verbraucht einen Strom von 40 μA, wenn eine logische 1 an ihrem Eingang gehalten wird, und gibt einen Strom von 1,6 mA bei einem Eingangssignal gleich logisch 0 ab. Jeder Ausgang eines Logikelements kann a . liefern Strom von 400 μA und einer Stromaufnahme von mindestens 16 mA ... Daher können bis zu 10 TTL-Logikgatter an die Ein- und Ausgänge angeschlossen werden (sie sagen, dass "die Logikgatter" Ausgangsbelastbarkeit gleich 10»).
Derzeit sind "Standard"-TTL-Mikroschaltungen veraltet, sie wurden durch Low-Power ersetzt TTL-Mikroschaltungen mit Schottky-Dioden (TTLSh), die bei gleicher Geschwindigkeit viermal weniger Strom verbrauchen, und in einigen Fällen hat sich die Geschwindigkeit erhöht.
In den meisten industriellen Anwendungen werden heute TTL- und TTLSh-Chips durch CMOS-Chips ersetzt. Für Experimente sind jedoch TTL-Mikroschaltungen weiterhin am bequemsten. Der Ausgangsstrom von TTL-Mikroschaltungen reicht für den Betrieb von LEDs und in einigen Fällen für den direkten Anschluss des Relais aus.
Nachfolgend sind die typischen Werte der Parameter verschiedener Serien von TTL- und TTLSh-Mikroschaltungen aufgeführt.
| Parameter | Chip-Serie | ||||
| K155 | K531 | K555 | K1531 | K1533 | |
| 74 | 74S | 74LS | 74F | 74ALS | |
| t PHL, ns | 22 | 17,5 | 15 | 5,5 | 11 |
| t PLH, ns | 15 | 12 | 15 | 5,6 | 8 |
| I IL, mA | -1,6 | -1,6 | -0,4 | -0,6 | -0,1 |
| Ich IН, mA | 0,04 | 0,04 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| Ich L, mA | 16 | 16 | 8 | 20 | 15 |
| Ich OH, mA | -0,4 | -0,8 | -0,4 | -1 | -0,4 |
| U OL, B | 0,4 | 0,2 | 0,5 | 0,3 | 0,5 |
| U OH, B | 2,4 | 3,4 | 2,7 | 3,4 | 2,5 |
| I CC, mA | 12 | 11 | 4,4 | 4,1 | 3 |
CMOS-Familie
Mikroschaltungen der CMOS-Familie (CMOS) sind auf Basis einer komplementären Metall-Oxid-Halbleiter-Struktur aufgebaut. Das heißt, CMOS-Mikroschaltungen werden auf Feldeffekttransistoren hergestellt, wodurch der Ruhestrom dieser Mikroschaltungen weniger als 1 μA beträgt und eine große Eingangsimpedanz Lastprobleme beseitigt, was zu einer unendlichen Belastbarkeit führt niedrige Frequenzen Oh. Beim Schalten mit hoher Frequenz (mehr als 10 MHz) steigt der Strom aufgrund der häufigeren Entladung von Kondensatoren jedoch an und erreicht den gleichen Wert wie TTLSh-Mikroschaltungen.
Anfangs hatten digitale CMOS-Mikroschaltungen eine hohe Latenz ( ca. 100 ns gegen 10 ns für TTLSh), was ein großer Nachteil war, aber sie haben eine hohe Störfestigkeit und reagieren schlecht auf hochfrequente Störungen. Mit den heute verwendeten Technologien ist es jedoch möglich, eine Verzögerungszeit in der Größenordnung von 10 ns zu erreichen, was im Vergleich zu TTLSh liegt. Die entwickelte und vielversprechende Serie von CMOS-Mikroschaltungen ermöglicht es derzeit, Verzögerungen von nur 3 - 4 ns zu erreichen, sowie die Versorgungsspannung auf mehrere . zu reduzieren Zehntel Volt.
Nachfolgend sind die typischen Werte der Parameter verschiedener Serien von CMOS-Mikroschaltungen aufgeführt.
| Parameter | Chip-Serie | |||||
| K176 | K561 | K1561 | K1554 | K1564 | K1564 | |
| 4000 | 4000A | 4000B | 74AC | 74HCT | 74ACT | |
| t PHL, ns | 250 | 120 | 50 | 8,7 | 18 | 3,2 |
| t PLH, ns | 250 | 120 | 50 | 8,7 | 18 | 3,2 |
| I IL, mA | -0,0001 | -0,0001 | -0,0001 | -0,0001 | -0,0001 | -0,0001 |
| Ich IН, mA | 0,0001 | 0,0001 | 0,0001 | 0,0001 | 0,0001 | 0,0001 |
| U OL, B | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 1,65 | 1,65 | 1,65 |
| U OH, B | 8,2 | 8,2 | 8,2 | 3,9 | 3,9 | 3,9 |
| I CC, mA | 0,0005 | 0,0002 | 0,0002 | 0,4 | 0,08 | 2,4 |
Theorie ist gut, aber Theorie ohne Praxis ist nur ein Luftstoß.
Lassen Sie uns zunächst Folgendes sagen: Mikroschaltungen werden in zwei große Typen unterteilt: analog und digital. Analoge ICs arbeiten mit Analogsignal, bzw. digital - mit digital. Wir werden speziell über digitale Mikroschaltungen sprechen.
Genauer gesagt werden wir nicht einmal über Mikroschaltungen sprechen, sondern über Elemente der Digitaltechnik, die innerhalb der Mikroschaltung "versteckt" werden können.
Was sind das für Elemente?
Einige der Namen haben Sie gehört, andere vielleicht nicht. Aber glauben Sie mir, diese Namen können in jeder Kulturgesellschaft laut ausgesprochen werden - das sind absolut anständige Worte. Also, eine grobe Liste dessen, was wir studieren werden:
- Löst aus
- Zähler
- Scrambler
- Decoder
- Multiplexer
- Komparatoren
Alle digitalen Mikroschaltungen arbeiten mit digitale Signale... Was ist das?
Digitale Signale- dies sind Signale mit zwei stabilen Pegeln - einem logischen Nullpegel und einem logischen Einspegel. Bei Mikroschaltungen, die mit unterschiedlichen Technologien hergestellt wurden, können sich die Logikpegel voneinander unterscheiden.
Derzeit werden zwei Technologien am häufigsten verwendet: TTL und CMOS.
TTL- Transistor-Transistor-Logik;
CMOS- Kostenloser Metall-Oxid-Halbleiter.
Bei TTL beträgt der Nullpegel 0,4 V, der Einheitspegel 2,4 V.
Für CMOS-Logik liegt der Nullpegel sehr nahe bei Null Volt, der Einspegel ist ungefähr gleich der Versorgungsspannung.
In jeder Hinsicht eins - wenn die Spannung hoch ist, null - wenn sie niedrig ist.
ABER! Nullspannung am Ausgang der Mikroschaltung bedeutet nicht, dass der Ausgang "in der Luft baumelt". Tatsächlich ist es nur mit Masse verbunden. Daher können mehrere logische Schlussfolgerungen nicht direkt verbunden werden: Wenn sie verschiedene Ebenen aufweisen, tritt ein Kurzschluss auf.
Neben unterschiedlichen Signalpegeln unterscheiden sich die Logikarten auch in Leistungsaufnahme, Geschwindigkeit (Frequenzgrenze), Belastbarkeit etc.
Die Art der Logik ist am Namen der Mikroschaltung zu erkennen. Genauer gesagt - durch die Anfangsbuchstaben des Namens, die angeben, zu welcher Serie die Mikroschaltung gehört. Innerhalb jeder Serie kann es Mikroschaltungen geben, die mit nur einer Technologie hergestellt werden. Um Ihnen die Navigation zu erleichtern - hier eine kleine Pivot-Tabelle:
| TTL | TTLSh | CMOS | High-Speed-Leistung CMOS | ESL | |
| Erklärung des Namens | Transistor-Transistor-Logik | TTL mit Schottky-Diode | Kostenloser Metalloxid-Halbleiter | Emitter-konsistente Logik | |
| Grundserie von odech. Mikroschaltungen | K155 K131 |
K555 K531 KR1533 |
K561 K176 |
KR1554 KR1564 |
K500 KR1500 |
| Reihe von fremden Mikroschaltungen | 74 | 74LS 74ALS |
CD40 H 4000 |
74AC 74 HC |
MC10 F100 |
| Laufzeitverzögerung, nS | 10…30 | 4…20 | 15…50 | 3,5..5 | 0,5…2 |
| max. Frequenz, MHz | 15 | 50..70 | 1…5 | 50…150 | 300…500 |
| Versorgungsspannung, V | 5 ± 0,5 | 5 ± 0,5 | 3...15 | 2...6 | -5,2 ± 0,5 |
| Verbrauchsstrom (ohne Last), mA | 20 | 4...40 | 0,002...0,1 | 0,002...0,1 | 0,4 |
| Log-Level 0, V | 0,4 | 0,5 | < 0,1 | < 0,1 | -1,65 |
| Protokollebene. 1, B | 2,4 | 2,7 | ~ U pit | ~ U pit | -0,96 |
| max. Ausgangsstrom, mA | 16 | 20 | 0,5 | 75 | 40 |
Am gebräuchlichsten sind heute die folgenden Serien (und ihre importierten Gegenstücke):
- TTLSh - K555, K1533
- CMOS - KR561, KR1554, KR1564
- ESL - K1500
Die Art der Logik wird hauptsächlich nach folgenden Überlegungen gewählt:
Geschwindigkeit (Betriebsfrequenz)
- Energieverbrauch
- Preis
Es gibt jedoch Situationen, in denen ein Typ nicht ausreichen kann. Beispielsweise muss eine Einheit mit geringer Leistung und die andere mit hoher Geschwindigkeit sein. Chips der CMOS-Technologie haben einen geringen Verbrauch. Schnelle Geschwindigkeit- bei ESL.
In diesem Fall müssen Sie Pegelwandler installieren.
Es stimmt, einige Typen können ohne Konverter gut abgeglichen werden. Beispielsweise kann ein Signal vom Ausgang einer CMOS-Mikroschaltung an den Eingang einer TTL-Mikroschaltung angelegt werden (unter Berücksichtigung der gleichen Versorgungsspannungen). Es wird jedoch nicht empfohlen, das Signal in die entgegengesetzte Richtung zu führen, d. h. von TTL zu CMOS.
Mikroschaltungen sind in verschiedenen Gehäusen erhältlich. Die gängigsten Gehäusetypen sind:
TAUCHEN(Dual-in-Line-Paket)
Die übliche "Kakerlake". Wir schieben die Beine in die Löcher auf dem Brett - und wir versiegeln sie.
Die Beine im Körper können 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32, 40, 48 oder 56 sein.
Der Abstand zwischen den Adern (Pitch) beträgt 2,5 mm (Haushaltsstandard) bzw. 2,54 mm (für das Bürgertum).
Leitungsbreite ca. 0,5 mm
Die Nummerierung der Pins ist in der Abbildung (Draufsicht) dargestellt. Um die Position des ersten Beins zu bestimmen, müssen Sie den "Schlüssel" am Körper finden.
SOIC(Integraler Schaltkreis mit kleinem Umriss)
Planarer Mikroschaltkreis - das heißt, die Beine sind auf der gleichen Seite der Platine gelötet, auf der sich das Gehäuse befindet. Gleichzeitig liegt die Mikroschaltung mit dem Bauch auf der Platine.
Die Anzahl der Stränge und deren Nummerierung sind die gleichen wie bei DIP.
Der Steigungsabstand beträgt 1,25 mm (Inland) bzw. 1,27 mm (Ausland).
Leitungsbreite - 0,33 ... 0,51
PLCC(Kunststoff J-verkabelter Chipträger)
Quadratischer (selten rechteckiger) Körper. Die Beine befinden sich an allen vier Seiten und haben eine J-Form (die Enden der Beine sind unter dem Bauch gebogen).
Mikroschaltungen werden entweder direkt auf die Platine gelötet (planar) oder in den Sockel gesteckt. Letzteres ist vorzuziehen.
Die Anzahl der Beine beträgt 20, 28, 32, 44, 52, 68, 84.
Beinabstand - 1,27 mm
Leitungsbreite - 0,66 ... 0,82
Pin-Nummerierung - das erste Bein in der Nähe des Schlüssels, wobei die Nummer gegen den Uhrzeigersinn erhöht wird:
TQFP(Dünnes Quad-Flat-Paket)
Etwas zwischen SOIC und PLCC.
Quadratisches Gehäuse, ca. 1 mm dick, mit an allen Seiten angebrachten Kabeln.
Die Anzahl der Beine beträgt 32 bis 144.
Schritt - 0,8 mm
Ausgabebreite - 0,3 ... 0,45 mm
Nummerierung - von der abgeschrägten Ecke (oben links) gegen den Uhrzeigersinn.
Dies ist im Allgemeinen bei den Fällen der Fall. Ich hoffe, es wird Ihnen jetzt etwas leichter fallen, sich in den unzähligen modernen Mikroschaltungen zurechtzufinden, und Sie werden nicht von den Worten des Verkäufers wie: „Dieser Mikroschaltkreis ist nur im Peel si-Fall“ in Betäubung getrieben ...
Noch vor fünfundzwanzig Jahren mussten Funkamateure und Spezialisten der älteren Generation für die damalige Zeit neue Geräte untersuchen - Transistoren. Es war nicht einfach, die gewohnten Vakuumröhren aufzugeben und auf die immer dichter werdende und wachsende "Familie" der Halbleiterbauelemente umzusteigen.
Und nun begann diese "Familie" immer mehr Halbleiterbauelementen in der Funktechnik und Elektronik zu weichen. die neueste Generation- integrierte Schaltkreise, oft abgekürzt als ICs.
Was ist ein integrierter Schaltkreis?
Integrierter Mikroschaltkreis ist eine Miniaturelektronikeinheit, die Transistoren, Dioden, Widerstände und andere aktive und passive Elemente in einem gemeinsamen Gehäuse enthält, deren Anzahl mehrere Zehntausend erreichen kann.
Ein Mikroschaltkreis kann eine ganze Funkempfängereinheit ersetzen, elektronisch Rechenmaschine(Computer) und eine elektronische Maschine. Der "Mechanismus" einer elektronischen Armbanduhr zum Beispiel ist nur ein größerer Mikroschaltkreis.
Entsprechend ihrem funktionalen Zweck werden integrierte Schaltungen in zwei Hauptgruppen unterteilt: analoge oder lineare Impuls- und logische oder digitale Mikroschaltungen.
Analoge Mikroschaltungen sind für die Verstärkung, Erzeugung und Wandlung von elektrischen Schwingungen unterschiedlicher Frequenz bestimmt, beispielsweise für Empfänger, Verstärker, und logische Mikroschaltungen sind für den Einsatz in Automatisierungsgeräten, in Geräten mit digitaler Zeitsteuerung, in Computern bestimmt.
Dieser Workshop widmet sich dem Kennenlernen des Gerätes, des Funktionsprinzips und der möglichen Anwendung einfachster analoger und logischer integrierter Schaltungen.
Auf einer analogen Mikroschaltung
Von der riesigen "Familie" von Analog sind die einfachsten Zwillings-Mikroschaltungen "K118UN1A (K1US181A) und K118UN1B (K1US181B)", die in der K118-Serie enthalten sind.
Jeder von ihnen enthält einen Verstärker ... Allerdings ist es besser, später über die elektronische "Füllung" zu sprechen. In der Zwischenzeit werden wir sie als "Black Boxes" bezeichnen, mit Leitungen zum Anschluss von Netzteilen, Zusatzteilen, Ein- und Ausgangsschaltungen.
Der Unterschied zwischen ihnen liegt nur in ihren Verstärkungsfaktoren der niederfrequenten Schwingungen: Der Verstärkungsfaktor der Mikroschaltung K118UN1A bei einer Frequenz von 12 kHz beträgt 250 und der Mikroschaltung K118UN1B beträgt 400.
Bei hohen Frequenzen ist die Verstärkung dieser Mikroschaltungen gleich - etwa 50. Jeder von ihnen kann also verwendet werden, um Schwingungen sowohl niedriger als auch hoher Frequenzen zu verstärken, und daher für unsere Experimente. Aussehen und die symbolische Bezeichnung dieser Verstärker-Mikroschaltungen auf schematische Diagramme Geräte sind in Abb. 88.
Sie haben ein Plastikgehäuse rechteckig... An der Oberseite des Gehäuses befindet sich eine Markierung, die als Bezugspunkt für die Pin-Nummern dient. Die Mikroschaltungen sind für die Versorgung mit einer 6,3 V DC-Quelle ausgelegt, die über die Pins 7 (+ Usup) und . gespeist wird 14 (— U Pete).
Die Stromquelle kann eine Wechselstromversorgung mit variablem Ausgang oder eine Batterie sein, die aus vier Zellen 334 und 343 besteht.
Das erste Experiment mit der Mikroschaltung K118UN1A (oder K118UN1B) wurde gemäß dem Diagramm in Abb. 89. Verwenden Sie für die Platine einen Kartonstreifen von ca. 50 x 40 mm.
Chip-Leads 1, 7, 8 und 14 Löten Sie an Drahtklammern, die durch Löcher in der Pappe geführt wurden. Alle fungieren als Gestelle, die die Mikroschaltung auf der Platine halten, und die Klammern der Pins 7.und 14, zusätzlich Kontakte mit der Batterie verbinden GB1 (oder Netzteil).
Verstärken Sie zwischen ihnen auf beiden Seiten des Mikroschaltkreises zwei oder drei weitere Kontakte, die für zusätzliche Teile dienen. Kondensatoren auf der Platine montieren C1(Typ K50-6 oder K50-3) und C2(KYAS, BM, MBM), Kopfhörer an den Ausgang der Mikroschaltung anschließen IN 2.
An den Eingang der Mikroschaltung anschließen (über einen Kondensator C1) elektrodynamisches Mikrofon IN 1 einen beliebigen Typ oder eine DEM-4m-Telefonkapsel, schalten Sie das Gerät ein und drücken Sie die Telefone näher an Ihre Ohren und klopfen Sie leicht mit einem Bleistift auf das Mikrofon. Wenn beim Bearbeiten keine Fehler aufgetreten sind, sollten die Telefone Geräusche wie das Klicken auf eine Trommel hören.
Bitten Sie einen Freund, etwas vor dem Mikrofon zu sagen – Sie werden seine Stimme auf den Telefonen hören. Anstelle eines Mikrofons können Sie auch einen Hörfunklautsprecher (Teilnehmer) mit passendem Übertrager an den Eingang der Mikroschaltung anschließen. Der Effekt wird ungefähr gleich sein.
Setzen Sie das Experiment mit einem Einwegtelefongerät fort und verbinden Sie den gemeinsamen (negativen) Leiter des Stromkreises mit dem Anschluss 12 Mikroschaltung Elektrolytkondensator SZ, im Diagramm durch gestrichelte Linien gekennzeichnet. In diesem Fall sollte die Lautstärke des Tons in den Telefonen erhöht werden.
Telefone klingen noch lauter, wenn der gleiche Kondensator im Ausgangskreis enthalten ist 5 (in Abb. 89 - Kondensator C4). Wird jedoch gleichzeitig der Verstärker erregt, muss zwischen der gemeinsamen Leitung und Pin 11 ein Elektrolytkondensator mit einer Kapazität von 5-10 µF eingeschaltet werden. Nennspannung 10B.
Eine andere Erfahrung: Zwischen Leads einfügen 10 und 3 Mikroschaltungen Keramik- oder Papierkondensator mit einer Kapazität von 5-10 Tausend Picofarad. Was ist passiert? Die Telefone haben jetzt einen unaufhörlichen mittleren Ton. Mit zunehmender Kapazität dieses Kondensators sollte der Ton in Telefonen abnehmen und mit abnehmender Kapazität zunehmen. Überprüfen Sie dies.
Öffnen wir nun diese „Black Box“ und betrachten ihre „Füllung“ (Abb. 90). Ja, dies ist ein zweistufiger Verstärker mit direkter Kopplung zwischen seinen Transistoren. Siliziumtransistoren, n-Strukturen -R-n. Das vom Mikrofon erzeugte Niederfrequenzsignal wird (über den Kondensator C1) dem Eingang der Mikroschaltung (Pin 3) zugeführt.
Spannungsabfall am Widerstand R6 im Emitterkreis des Transistors V2, durch Widerstände R4 und R5 an die Basis des Transistors gespeist VI und öffnet es. Widerstand R1 — Last dieses Transistors. Abnehmbar von ihm verstärktes Signal geht zur Basis des Transistors V2 für zusätzliche Verstärkung.
In einem experimentellen Verstärker mit einer Transistorlast V2 an seine Kollektorschaltung waren Kopfhörer angeschlossen, die das niederfrequente Signal in Ton umwandelten.
Aber seine Last könnte ein Widerstand sein R5 Mikroschaltungen, wenn Sie die Pins miteinander verbinden 10 und 9. In diesem Fall müssen die Telefone zwischen dem gemeinsamen Draht und dem Verbindungspunkt dieser Leitungen über einen Elektrolytkondensator mit einer Kapazität von mehreren Mikrofarad (mit einer positiven Platte zum Mikrokreis) angeschlossen werden.
Wenn Sie den Kondensator zwischen dem gemeinsamen Draht und dem Ausgang einschalten 12 Lautstärke der Mikroschaltung erhöht, warum? Weil er den Widerstand umgeht R6 Mikroschaltung, schwächte die darin wirkende negative AC-Rückkopplung.
Die Gegenkopplung wurde noch schwächer, als Sie den zweiten Kondensator in den Basiskreis des Transistors einbauten V1. Und der dritte Kondensator, der zwischen dem gemeinsamen Draht und dem Ausgang angeschlossen ist 11, gebildet mit Widerstand R7 Mikroschaltkreis-Entkopplungsfilter, der verhindert, dass der Verstärker angeregt wird.
Was geschah, als der Kondensator zwischen den Klemmen eingeschaltet wurde? 10 und 5? Er erzeugte eine positive Rückkopplung zwischen dem Ausgang und dem Eingang des Verstärkers, der ihn in einen Audiofrequenzoszillator verwandelte.
Wie Sie sehen, ist die Mikroschaltung K118UN1B (oder K118UN1A) ein Verstärker, der beispielsweise in einem Empfänger niederfrequent oder hochfrequent sein kann. Es kann aber auch ein Generator für elektrische Schwingungen sowohl niedriger als auch hoher Frequenz werden.
Mikroschaltung im Funkempfänger
Wir schlagen vor, diese Mikroschaltung im Hochfrequenzpfad des Empfängers zu testen, die beispielsweise nach der in Abb. 91. Der Eingangskreis der Magnetantenne eines solchen Empfängers wird von einer Spule gebildet L1 und einen variablen Kondensator C1. Das Hochfrequenzsignal des Radiosenders, auf den die Schaltung abgestimmt ist, über die Kommunikationsspule L2 und Entkopplungskondensator C2 kommt am Eingang an (Ausgang 3) Mikroschaltungen L1.
Vom Ausgang der Mikroschaltung (Ausgang 10, mit Pin verbunden 9) das verstärkte Signal wird über einen Kondensator gespeist C4 am Detektor, Dioden VI und V2 die entsprechend der Seingeschaltet werden, und dem von den Telefonen zugeordneten niederfrequenten Signal IN 1 in Ton umgewandelt. Der Empfänger wird mit einer Batterie betrieben GB1, bestehend aus vier Elementen 332, 316 oder fünf D-01 Batterien.
In vielen Transistorempfängern wird der Verstärker des Hochfrequenzpfads von Transistoren gebildet, und in diesem - einer Mikroschaltung. Dies ist der einzige Unterschied zwischen ihnen. Mit den Erfahrungen aus früheren Workshops hoffe ich, dass Sie in der Lage sein werden, selbstständig zu montieren und g einen solchen Receiver aufstellen und auf Wunsch sogar mit einem Bassverstärker für den lautsprachlichen Radioempfang ergänzen.
Auf einem Logikchip
Ein wesentlicher Bestandteil vieler digitaler integrierter Schaltungen ist ein logisches Element NAND, dessen Symbol Sie in Abb. 92, A. Sein Symbol ist "&", platziert in einem Rechteck, normalerweise in der oberen linken Ecke, und ersetzt die Konjunktion "UND" in Englische Sprache... Links befinden sich zwei oder mehr Eingänge, rechts ein Ausgang.
Der kleine Kreis, der die Kommunikationslinie des Ausgangssignals beginnt, symbolisiert die logische Negation "NICHT" am Ausgang der Mikroschaltung. "NICHT" bedeutet in der Sprache der Digitaltechnik, dass das UND-NICHT-Glied ein Inverter ist, also ein Gerät, dessen Ausgangsparameter dem Eingang entgegengesetzt sind.
Der elektrische Zustand und die Funktion des Logikelements werden durch die Signalpegel an seinen Ein- und Ausgängen charakterisiert. Ein Niederspannungssignal (oder Nullspannungssignal), dessen Pegel 0,3 - 0,4 V nicht überschreitet, wird akzeptiert (gemäß Binärsystem Berechnung) wird als logische Null (0) bezeichnet, und ein Signal mit einer höheren Spannung (im Vergleich zu einer logischen 0), dessen Pegel 2,5 - 3,5 V betragen kann, wird als logische Einheit (1) bezeichnet.
Sie sagen zum Beispiel: "Die Ausgabe des Elements ist logisch 1". Dies bedeutet, dass in dieser Moment Am Ausgang des Elements erschien ein Signal, dessen Spannung dem logischen Pegel 1 entspricht.
Um nicht in die Technik und Einrichtung des NAND-Elements einzutauchen, betrachten wir es als "Black Box", die zwei Eingänge und einen Ausgang für ein elektrisches Signal hat.
Die Logik des Elements besteht darin, dass, wenn einem seiner Eingänge eine logische 0 und dem zweiten Eingang eine logische 1 zugeführt wird, am Ausgang ein logisches 1-Signal erscheint, das verschwindet, wenn an beide Signale angelegt werden, die einer logischen 1 entsprechen Eingänge.
Für Experimente, die diese Eigenschaft eines Elements im Speicher fixieren, benötigen Sie die gängigste K155LAZ-Mikroschaltung, ein DC-Voltmeter, eine frische 3336L-Batterie und zwei Widerstände mit einem Widerstandswert von 1 ... 1,2 kOhm.
Die Mikroschaltung K155LAZ besteht aus vier 2I-NOT-Elementen (Abb. 92, B), von einer gemeinsamen 5-V-Gleichspannungsquelle gespeist, aber jeder von ihnen arbeitet als unabhängiges Logikgerät. Die Zahl 2 im Namen des Mikroschaltkreises zeigt an, dass seine Elemente zwei Eingänge haben.
Äußerlich und strukturell unterscheidet er sich, wie alle Mikroschaltungen der Serie K155, nicht von der Ihnen bereits bekannten analogen Mikroschaltung K118UN1, lediglich die Polarität des Netzteilanschlusses ist anders. Daher eignet sich der zuvor hergestellte Karton für Experimente mit dieser Mikroschaltung. Die Stromquelle ist angeschlossen: +5 V - an Pin 7 " — 5 B - zum Schluss 14.
Es ist jedoch nicht üblich, diese Schlussfolgerungen auf dem schematischen Bild der Mikroschaltung zu bezeichnen. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass auf fundamentale Schaltpläne die Elemente, aus denen der Mikroschaltkreis besteht, sind beispielsweise separat dargestellt, wie in Abb. 92, c. Für Experimente können Sie eines der vier Elemente verwenden.
Chip mit Klemmen 1, 7, 8 und 14 Löten Sie die Drahtstifte auf der Kartonplatte (wie in Abbildung 89). Einer der Eingangspins eines seiner Elemente, zum Beispiel ein Element mit Pins 1 — 3, über einen Widerstand mit einem Widerstand von 1 ... 1,2 kOhm mit einer Klemme verbinden 14, Der Ausgang des zweiten Eingangs ist direkt mit einem gemeinsamen ("geerdeten") Leiter des Stromkreises verbunden, und schließen Sie ein DC-Voltmeter an den Ausgang des Elements an (Abb. 93, ein).
Schalte den Strom an. Was zeigt das Voltmeter an? Eine Spannung von ca. 3 V. Diese Spannung entspricht einem logischen 1-Signal am Ausgang des Elements. Verwenden Sie das gleiche Voltmeter, um die Spannung am Anschluss des ersten Eingangs zu messen. Und hier ist, wie Sie sehen können, auch logisch 1. Wenn also einer der Eingänge des Elements logisch 1 ist und am zweiten logisch 0, die Ausgabe ist logisch 1.
Verbinden Sie nun den Ausgang des zweiten Eingangs über einen 1 ... 1,2 kOhm Widerstand mit dem Ausgang 14 und gleichzeitig mit einer Drahtbrücke - mit einem gemeinsamen Leiter, wie in Abb. 93, geb.
In diesem Fall ist der Ausgang, wie im ersten Experiment, logisch 1. Dann, dem Pfeil des Voltmeters folgend, die Drahtbrücke entfernen, um ein Signal entsprechend der logischen 1 an den zweiten Eingang zu senden.
Was zeichnet ein Voltmeter auf? Das Signal am Ausgang des Elements wurde auf logisch 0 gewandelt. So soll es sein! Und wenn einer der Eingänge periodisch auf einen gemeinsamen Draht geschlossen wird und dadurch die Versorgung mit einer logischen 0 simuliert wird, erscheinen am Ausgang des Elements Stromimpulse mit der gleichen Frequenz, was durch die Schwingungen der Voltmeternadel nachgewiesen wird . Überprüfe es empirisch.
Die Eigenschaft eines Elements, seinen Zustand unter dem Einfluss von Eingangssteuersignalen NICHT zu ändern, wird häufig verwendet in verschiedene Geräte Digital Computertechnologie... Funkamateure, insbesondere Anfänger, verwenden sehr oft ein Logikelement als Wechselrichter - ein Gerät, dessen Ausgangssignal dem Eingangssignal entgegengesetzt ist.
Das folgende Experiment kann diese Eigenschaft eines Elements bestätigen. Die Adern der beiden Eingänge des Elements miteinander verbinden und über einen Widerstand mit einem Widerstand von 1 ... 1,2 kOhm mit dem Ausgang verbinden 14 (Abb. 93, v).
Sie senden also ein Signal entsprechend der logischen 1 an den gemeinsamen Eingang des Elements, dessen Spannung mit einem Voltmeter gemessen werden kann. Was ist das Ergebnis davon?
Der Pfeil des daran angeschlossenen Voltmeters weicht geringfügig von der Nullmarke der Skala ab. Hier entspricht das Signal also erwartungsgemäß einer logischen 0.
Dann, ohne den Widerstand vom Pin zu trennen 14 Mikroschaltungen schließen mehrmals hintereinander den Eingang des Elements mit einer Drahtbrücke an den gemeinsamen Leiter (in Abb. 93, v durch eine gestrichelte Linie mit Pfeilen dargestellt) und folgen Sie gleichzeitig dem Pfeil des Voltmeters. So stellen Sie sicher, dass, wenn der Eingang des Wechselrichters logisch 0 ist, der Ausgang zu diesem Zeitpunkt logisch 1 ist und umgekehrt, wenn der Eingang logisch 1 ist, der Ausgang logisch 0 ist.
So funktioniert der Wechselrichter, der besonders häufig von Funkamateuren in den von ihnen konstruierten Impulsgeräten verwendet wird.
Ein Beispiel für ein solches Gerät ist ein Impulsgenerator, der nach der in Abb. 94. Sie können sich jetzt von seiner Arbeitsfähigkeit überzeugen, nachdem Sie nur wenige Minuten damit verbracht haben.
Verbinden Sie den Ausgang des Elements D1.1 mit den Eingängen des Elements D1.2 des gleichen Mikroschaltkreises ist sein Ausgang mit den Eingängen des Elements DJ.3, und die Ausgabe dieses Elements (Ausgabe 8) - mit Elementeingang D1.1 durch variablen Widerstand R1 . Zum Elementausgang D1.3 (zwischen Ausgang 8 und einem gemeinsamen Leiter) Kopfhörer einstecken B1, eine Parallele zu den Elementen D1.1 und D1.2 Elektrolytkondensator C1.
Stellen Sie den Motor mit variablem Widerstand auf die rechte Position (gemäß dem Diagramm) und schalten Sie den Strom ein - in den Telefonen hören Sie einen Ton, dessen Ton mit einem variablen Widerstand geändert werden kann.
In diesem Experiment sind die Elemente D1.1, D1.2 undD1.3, in Reihe geschaltet, wie Transistoren eines dreistufigen Verstärkers, bildeten einen Multivibrator - einen rechteckigen elektrischen Impulsgenerator.
Die Mikroschaltung wurde dank eines Kondensators und eines Widerstands zu einem Generator, der frequenzabhängige Schaltungen zwischen dem Ausgang und Eingang der Elemente erzeugte. Rückmeldung... Mit einem variablen Widerstand kann die Frequenz der vom Multivibrator erzeugten Impulse stufenlos von etwa 300 Hz auf 10 kHz geändert werden.
Die praktischer Nutzen kann ein solches Impulsgerät finden? Es kann zum Beispiel eine Wohnungsglocke werden, eine Sonde zur Überprüfung der Leistung der Empfänger- und Bassverstärkerstufen, ein Generator zum Trainieren des Hörens des Telegraphenalphabets.
Hausgemachter Spielautomat auf einem Mikroschaltkreis
Ein solches Gerät kann in einen roten oder grünen Spielautomaten verwandelt werden. Ein Diagramm eines solchen Impulsgeräts ist in Abb. 95. Hier sind die Elemente D1.1, D1.2, D1.3 die gleiche (oder die gleiche) K155LAZ-Mikroschaltung und ein Kondensator C1 bilden einen ähnlichen Multivibrator, dessen Impulse Transistoren steuern VI und V2, nach dem Schema mit einem gemeinsamen Emitter verbunden.
Element D1.4 funktioniert wie ein Wechselrichter. Dank ihm kommen die Impulse des Multivibrators gegenphasig an den Basen der Transistoren an und öffnen sie nacheinander. Wenn also zum Beispiel am Eingang des Inverters der Pegel logisch 1 ist und am Ausgang der Pegel logisch 0 ist, dann ist zu diesen Zeiten der Transistor IN 1 offen und Glühbirne HALLO in seinem Kollektorkreis leuchtet und der Transistor V2 geschlossen und seine Glühbirne H2 brennt nicht.
Beim nächsten Impuls kehrt der Wechselrichter seinen Zustand um. Jetzt öffnet sich der Transistor V2 und das Licht geht an H2, und der Transistor VI und das Licht wird sich schließen h1 werde ausgehen.
Aber die Frequenz der vom Multivibrator erzeugten Impulse ist relativ hoch (nicht weniger als 15 kHz) und die Glühbirnen können natürlich nicht auf jeden Impuls reagieren.
Daher leuchten sie schwach. Es lohnt sich aber, die Taste S1 zu drücken, um den Kondensator mit seinen Kontakten kurzzuschließen C1 und unterbrechen dadurch die Erzeugung des Multivibrators, sobald die Lampe der Transistoren hell aufleuchtet, auf deren Grundlage in diesem Moment eine der logischen 1 entsprechende Spannung anliegt und die andere Lampe erlischt vollständig.
Welche der Lampen nach dem Drücken des Knopfes weiter brennen wird, lässt sich im Voraus nicht sagen – man kann nur raten. Dies ist der Sinn des Spiels.
Der Spielautomat zusammen mit einem Akku (3336L oder drei Elemente 343 in Reihe geschaltet) kann in einer kleinen Box, beispielsweise in einem „Pocket“-Empfänger untergebracht werden.
Glühlampen HALLO und H2(MH2.5-0.068 oder MH2.5-0.15) unter die Löcher in der Frontwand des Gehäuses legen und mit Kappen oder Platten aus rotem und grünem organischem Glas verschließen. Befestigen Sie hier den Netzschalter (Kippschalter TV-1) und einen Druckknopfschalter. §eins(Typ P2K oder KM-N) Stoppen des Multivibrators.
Die Einrichtung eines Spielautomaten besteht in einer sorgfältigen Auswahl eines Widerstands R1. Sein Widerstand sollte so sein, dass beim Stoppen des Multivibrators mit der Taste S1 mindestens 80- bis 100-mal wurde jede der Glühbirnen ungefähr gleich oft angezündet.
Prüfen Sie zuerst, ob der Multivibrator funktioniert. Dazu parallel zum Kondensator C1, e, dessen Kapazität 0,1 ... 0,5 Mikrofarad betragen kann, schließen Sie einen Elektrolytkondensator mit einer Kapazität von 20 ... 30 Mikrofarad an, und in den Telefonen sollte am Ausgang des Multivibrators ein tiefer Ton erscheinen.
Dieses Geräusch ist ein Zeichen dafür, dass der Multivibrator funktioniert. Entfernen Sie dann den Elektrolytkondensator, den Widerstand R1 durch einen Trimmwiderstand mit einem Widerstandswert von 1,2 ... 1,3 kOhm ersetzen, und zwischen den Klemmen 8 und 11 Elemente DI.3 und D1.4 Schalten Sie das Gleichspannungs-Voltmeter ein. Durch Ändern des Widerstands des Einstellwiderstands erreichen Sie eine solche Position, dass das Voltmeter zwischen den Ausgängen dieser Elemente der Mikroschaltung keine Spannung anzeigt.
Die Anzahl der Spieler kann beliebig sein. Jeder drückt nacheinander die Stopptaste des Multivibrators. Der Gewinner ist, wer bei gleicher Anzahl von Zügen, zum Beispiel zwanzig Klicks auf den Knopf, die Farben der Lichter nach dem Stoppen des Multivibrators mehrmals errät.
Leider ändert sich die Frequenz des Multivibrators des hier beschriebenen einfachsten Spielautomaten aufgrund der Entladung des Akkus etwas, was sich natürlich auf die Gleichwahrscheinlichkeit des Anzündens verschiedener Glühbirnen auswirkt, daher ist es besser, ihn mit einer stabilisierten Spannung von 5 V zu betreiben Quelle.
Literatur: Borisov V.G. Praktische Arbeit eines Anfänger-Funkamateurs 2. Aufl., Überarbeitet. und hinzufügen. - M.: DOSAAF, 1984,144 S., Abb. 55k.
Grundlage moderner Mikroschaltungen ist eine dünne Platte aus Reinstsilizium (Chip), auf der mit photolithographischen Verfahren Strukturen erzeugt werden, die als Transistoren, Dioden und Widerstände sowie deren Verbindungen fungieren.
Auf diese Weise erhaltene elektronische Schaltungen sollen meistens eine bestimmte Funktion erfüllen, beispielsweise Signalverstärkung (Operationsverstärker), Stromstabilisierung (integraler Stabilisator) und können auch logische Elemente enthalten. Es gibt jedoch auch multifunktionale programmierbare Schaltungen.
Nach der Herstellung und Prüfung wird der Chip in eine mit Leitungen bestückte Schutzhülle gelegt, manchmal zusätzlich mit leistungsstarken Transistorstrukturen mit Kühlkörpern - in den Mikroschaltungen der Mitarbeiter leistungsstarke Verstärker und Stromstabilisatoren (hybride Mikroschaltungen).
Manchmal während der Herstellung elektronische Geräte Konsumgüter - Uhren, Taschenrechner, Spielzeug usw. Es werden speziell entwickelte, unverpackte Mikroschaltungen einer engen Spezialisierung verwendet. Ihre Chips werden direkt auf der Platine verbaut und angeschlossen und zum Schutz mit einer Schicht Compound gefüllt.
In der Amateurfunkpraxis sind die folgenden analogen Mikroschaltungen weit verbreitet:
Operationsverstärker.
UZCH-Verstärker verschiedener Leistung.
Integrierte Spannungsstabilisatoren.
Von digitalen Mikroschaltungen - Zähler, Logikelemente, verschiedene Trigger, Multiplexer und Decoder.
Darüber hinaus gibt es Mikroschaltungen, die die Klasse digital und analog vereinen. Dies sind Analog-Digital-Wandler (ADC), Digital-Analog-Wandler (DAC) und Timer.
Die gebräuchlichste Form von IC-Gehäusen ist das DIL-Gehäuse mit zwei Anschlussleitungen.
DIL ist mit 8, 14, 16, 28, 40 Pins für Durchgangsverdrahtung mit 2,5 mm Rastermaß erhältlich.
Für die ebene (planare) Montage wird ein flaches Gehäuse mit Stiften im Abstand von 1,5 mm verwendet.
Außerdem werden SIL-Gehäuse verwendet, vertikale Anordnung, mit einer Reihe von Pins, und QIL - quadratisch, mit vier Pins.
Manchmal finden sich Mikroschaltungen in einem zylindrischen Gehäuse und einer kreisförmigen Anordnung von Schlussfolgerungen.
Spezielle Mikroschaltungen - Prozessoren, die die Basis sind persönliche Computer kann eine viel größere Anzahl von Leitungen haben, die sich in 6 oder mehr Reihen befinden.
Das erste Zeichen im Namen sind Buchstaben ZU oder E.
Der Buchstabe K wird für den allgemeinen Gebrauch auf Mikroschaltungen platziert. Per Brief E Mikroschaltungen mit Exportleistung sind gekennzeichnet. Das erste Zeichen kann ganz fehlen, was bedeutet, dass die Mikroschaltung von besonderem Nutzen ist.
Das zweite Zeichen im Namen definiert die Art des Falls:
m- Cermet.
n- Miniatur-Metallkeramik.
R- Kunststoff-DIP.
EIN,F- Miniaturplastik.
B- rahmenlos.
E- Metallpolymer DIP.
Das dritte Symbol ist eine Zahl, die eine Gruppe von konstruktivem und technischem Design bedeutet.
1, 5, 6, 7 - Halbleiter-Mikroschaltungen.
1, 4, 8 - Hybrid-Mikroschaltungen.
3 - andere (Film).
Nach Seriennummer Serie wird mit einem alphabetischen Code für den funktionalen Zweck geliefert:
EIN- Former, AF- eine besondere Form.
B- Verzögerungsgeräte: BM- passiv, BP- Andere, BR- aktiv.
V- Computergeräte: VG- Controller, SEIN- Mikrocomputer, VZh- spezielle Computergeräte, IN UND- Timer, VP- Andere.
g- Signalgeneratoren: GL- linear variierend, GP- andere (nicht Sünde; keine Sonderformen; nicht rechteckig; kein Lärm), GF- eine besondere Form.
E- Ernährung, EP- Netzteile, EU- Steuergeräte für die Stromversorgung.
UND- digitale Geräte: IE - Zähler, SP- Andere.
ZU- Schalter und Schalter: KN - Spannung, CT-Scan- Schalter und Stromschalter, KP- Andere.
n- Elementsätze: NK - kombiniert, NT- eine Reihe von Transistoren.
P- Signalwandler: PA - Digital-Analog, PD- Dauer, PS- Frequenzen, PC- digitale Frequenzteiler PP- Andere.
R- Speichergeräte: PP- ROM mit Umprogrammierung, RP- andere (nicht RAM; nicht ROM; nicht assoziativ; nicht auf CMD).
Verfügen über- Verstärker: UD- Operationssäle, Benutzeroberfläche- Puls, des Strafgesetzbuches- Breitband, UL- Lesen und Abspielen, UN- Niederfrequenz, HOCH- Andere, SD- Zwischenfrequenz.
F,FP- Filter.
x - Multifunktionsgeräte: HA- analog, HC- kombiniert, HL- Digital, PS- Andere.
Das letzte Zeichen kann ein Buchstabe sein (von EIN Vor ICH BIN) bedeutet Unterschiede in den elektrischen Parametern.
Europäisches System zur Kennzeichnung von Mikroschaltkreisen.
Besteht aus drei Buchstaben gefolgt von drei oder vier Zeichen, die die Seriennummer sowie die Art des Gehäuses angeben. Der erste Buchstabe bezeichnet die Klasse, zu der der integrierte Schaltkreis gehört:
S- digitale Schaltung, T- analog, U- Analog Digital.
Der zweite Buchstabe ist eine Reihe ( h steht für Hybridchips.)
Der dritte Buchstabe ist der Betriebstemperaturbereich:
EIN- der Bereich ist nicht definiert.
B von 0 bis +70
C von -55 bis +125 C
D von -25 bis +70 C
E von -25 bis +85 C
F von - 40 bis +85 C
Der letzte Buchstabe kennzeichnet die Art des Gehäuses:
B- DIL
C- zylindrischer Körper.
D- DIL
F- flacher Körper.
P- DIP
Q- QIL
U- eine unverpackte Mikroschaltung.
