Главная Промышленная автоматика.

UAI K15TXnz Г1

dtf T


Рис. 3.14 г. Типовое включение ИМС К157ХП2 в схеме стабилизатора напряжения с элект; ным управлением и генератора токов стирания и подмагничивания

Напряжение, В 12 10,5

Соединяемые выводы 5-6 4-6

Напряжение, В 9 53

Соединяемые выводы 4-6, 5-7 4-6

Напряжение, В 3 1,3

Соединяемые выводы 5-6, 4-11 6-11

Источник образцового напряжения (в пределах 1,25,..1,35 В, т. е. весьма близко к напряжению энергетической зоны полупроводникового материала для кремния - 1,206) выполнен по термокомпенсированной схеме на транзисторах VTIO VTI2, VT15, VTJ7, при этом температдоный коэффициент напряжения не превышает 0,01 мВ/°С. Питание транзисторов источника обеспечивает генератор тока на VT2, VT4, VT7 и токовый отражатель на VT5, VT9.

Усилитель сигнала рассогласования построен на транзисторах VT20, VT27 и VT21, VT26, образующих входной дифференциальный каскад с активной нагрузкой на VT23, VT25. Один из коллекторов транзистора VT14 служит динамической нагрузкой выходного каскада усилителя сигнала рассогласования, а остальные - генераторами тока. Режим работы транзистора VT14 задает источник тока на VT1, VT3, VT6, VT8. Регулирующий

транзистор VT24 управляется уси телем рассогласования через эмит! ный повторитель на 7*22.

Для защиты стабилизатора от регрузок (при превышении тока грузки более 200 мА) предназнач транзистор VT19 в диодном вкл НИИ и резистор RI2, падение nai жения, на котором при перегр открывает диод и закрывает три стор. Проводимость послед уменьшается, а следовательно, ум шаются и базовые токи транзист VT22 и VT24, что ведет к ограч нию проходящего через них тока фузки.

Транзистор VT18, на базу кот( подана часть образцового напр ния, недостаточная для его откр! ния при нормальной температур щищает кристалл от перефева. В температура кристалла повыше до 165...180°С, транзистор VT18 крывается и шунтирует базовую VT22.

Транзисторы VT29 и VT30 ис зуются при построении гене тока стирания и подмагничиван

С помощью внешнего дел можно установить выходное напр: ние в интервале 1,3...33 В. Для

мальной работы стабилизатора входное напряжение должно превышать выходное не менее чем на 2,5 В. Время включения и выключения выходного напряжения стабилизатора определяется емкостью конденсатора, подключаемого к выводам 7 и 5 микросхемы.

При температуре окружающей среды от 25 до же рассеиваемая мощность, Вт, рассчитывается по формуле:

125-/,

расе

окр.ср.

Предельные эксплуатационные параметры ИМС К157ХП2

BxoflHOie напряжение u, В.................................4...40

Выходной ток стабилизатора 1, мА,

не более......................................................................150

Напряжение коллектор-эмиттер v транзисторньи структур, В, не более...................................................................................40

Напряжение эмиттер-база транзисторных структур и. В, не балее...........................7

Постоянный ток коллектора 1 транзисторных структур, мА, не более.....................150

Рассеиваемая мощность Р, Вт, в диапазоне температур -25...+25°С...........................1

Электрические параметры ИМС К157ХП2 при 25±10°С

Пределы регулирования выходного напряжения и В.............................................1,3...33

Выходное напряжение закрытого стабилизатора и, В, не более..............................ОД

Ток холостого хода 1, мА.............................3,2...7,0

Ток холостого закрытого стабилизатора

зап- .................................................................0,5...2,0

Входной ток усилителя сигнала paccoi ласования мкА, не более..............................03

Выходной ток /jnj устройства управления временем включения,

мА...........................................................................0,1...2,6

Ток, потребляемый устройством управления временем включения, 1.,

мА...........................................................................1,0...2,9

Коэффициент нестабильности, не более:

по напряжению..........).................„.........±0,002

по току........................................................±0,01

Относительный техшературный коэффициент выходного напряжения, %/°С, не более....................................................±0,05

Ток короткого замыкания 1, мА, не

более....................................................................150...450

Напряжение насыщения коллектор-эмиттер клгас транзисторньи структур при /=100 мА, /5=23 мА, В, не более...............................................................0,75

Напряжение насыщения база-эмиттер э.бдас транзжторных структур, В, при /=100 мА, 1(,=23 мА, не более............................................................................1,25

Начальный ток коллектора /„ транзисторных структур, мкА, при

*g=10 кОм, не более..

ИМС К157ХГО (рис. 3.15) предназначена для систем понижения шумов при прослушивании звуковых про-фамм. Ее основная часть - управляемый ФНЧ, полоса пропускания которого автоматически изменяется в зависимости от спектра входного сигнала с учетом особенностей слухового восприятия звука.

Функциональная схема ИМС приведена на рис. 3.15.

Управляемый фильтр (УФ) с перестраиваемой частотой среза представляет собой активный ФНЧ 2-го порядка, выполненный на ОУ A3. В качестве управляемых напряжением резисторов RU1 и RU2 использованы каналы линеаризированных и идентичных по конструкции МДП-транзи-сторов с индуцированным каналом р-типа. Коэффициент передачи ФНЧ в полосе пропускания задан отношением сопротивлений резисторов R2, R4 и равен 5. Форма АЧХ УФ определяется соотношением емкостей конденсаторов, включаемых между выводами 11 и 18 ъ цепи ООС и емкостью конденсатора на входе усилителя (между выводом 12 и общим проводом). Для уменьшения исвдокений номинальное входное напряжение (его подают на вывод 17) выбрано небольшим, около 100 мВ. На входе ИМС включен повторитель напряжения А1, ослабляющий влияние внешнего входного делителя на АЧХ Уф. Сигнал, усиленный ОУ A3 до уровня




15 n

5 ZZ

H7 100k

Рис. 3.15 a. Функциональная схема ИМС К157ХПЗ

Peiyjiupoiiro Времени уста-мо/ятия

Выключение шумопонитения •

PeiynupoBira Времени уе-таноВления ~

вм8 Вифференциатара -

РшгуларвВка порога 9ина~ Muveexoto шумопонижения Регулировка вержнеи

частоты среза ~

Регулировка нижней

частоты среза ~

Внутренняя установка верх- ней частоты среза

Выход динамического фияь - тра

Выход звена. Z основного управляющего фильтра

IS

- овщии

- Выход ограничителя минимума -Звено Z весового фильтра

- Звена i весового фильтра

-Выход алгевраического сумматора

еинВертируюсций Вход алгебраи-" ческого сумматора Выход звена 1 основного управляемого фильтра

- ВхоЗ динамического фильтра

Выход линеализирующего устройства збгна 1 оенавною управляемого фильтра ВыхоЗ линеапизируюииго устройства 3вена Z основного управляемого фильтра Управляющий вход зВена 2 основного управляеучого фильтра Управляющий /ход звена 1 основного и дополнительного управляемых фильтров

fl1 ЮХ

1000

cj.m1mk I-1гП

Z700

СВ „ 1600

Выход

С7..0,1НК L* г-р-1 -гШО

Вкл.

Вб/кл.

ПА 1 К 157X0J

ВЗ ZZOK

\5А1 Г 1 Т

RS ЗЗОк

+ 15 В

L С 9

01мк 150

О... 150 к

--15 В

шумопонижение Порог

Рис. 3.15 в. Типовая схема включения ИМС К157ХПЗ

500 мВ, поступает на выход устройства (вывод И).

Канал управления состоит из алгебраического сумматора А2, управляющего усилителя А4, ограничителя минимума из, частотного корректора-цифференциатора А5, амплитудного (етектора U5, регулятора UI началь-юго (нижнего) значения частоты ;реза (/в.гр.н) " регулятора-ограничителя U2 "ее конечного (верхнего) зна-1ения (/в.гр.к)- Кроме того, в ИМС ХОДЯТ источники образцового напря-кения и стабилизированных токов. Словно объединенные на схеме в зел U4.

Шумопонижающее устройство на 1МС К157ХПЗ (см. рис. 3.15 в) спо-обно подавлять шумы звуковой про-Раммы с динамическим диапазоном 7...50 дБ, практически не внося искажений в обрабатываемый сигнал, меньшение напряжения шума на Ь1ходе фильтра в широкой полосе астот достигает 15 дБ, в области вы-JiiHx звуковых частот - превышает ? дБ. При номиналах конденсаторов

1. С6, С8, указанных на схеме ЧХ УФ вблизи частоты среза имеет льшой подъем (около 0,5 дБ), а чще этой частоты падает с накло-- 12 дБ на октаву.

Эффект понижения шума в динамической системе шумопонижения (ДСПШ), выполненной на ИМС К157ХПЗ, основан на следующем принципе. При отсутствии входного сигнала или очень малом уровне высокочастотных составляющих в его спектре полоса пропускания УФ ограничена частотой /в.гр.н» равной 800...1600 Гц (в зависимости от установленного начального значения частоты среза). Сужение полосы пропускания приводит к снижению общего уровня напряжения шума на выходе устройства. Это понижение пропорционально корню квадратному из отношения частот Дгр.к и /в.гр.н- Если, например, первая из них установлена равной 20, а вторая - 1,6 кГц, то выигрыш по шумам составит около И дБ. При более широкой полосе (0,8...20 кГц) эффективность системы возрастает до 14 дБ. Оценка эффективности системы с использованием частотно-взвешивающего фильтра МЭК-А показывает, что снижение напряжения шума в последнем случае превышает 15 дБ.

Когда во входном сигнале появляются высокочастотные составляющие достаточного уровня, полоса пропускания УФ соответствующим образом



ла1 К157ХПЗ

Выход

1600 =?= СЗ aiMK

Вход

Я1 39к

HZ Юк

2700

C7SI~ HImkTJI.

CZ:i=. mo

tlKtJOK

zo

f-t3S>-i-

OIMK

с a 700

f-ISS

ев к

oSmwu

-15 в

C10 -Г150

Рис. 3.16. Схема включения ИМС К157ХП5 в массовой радиоаппаратуре

расширяется, но возрастающий при этом шум не воспринимается слухом из-за эффекта маскирования его полезным сигналом с более высокой энергией. Точность управления полосой пропускания УФ в значительной степени определяется амплитудно-ча-• стотной и переходной характеристиками канала управления.

Включение (выключение) режима шумопонижения осуществляется размыканием (замыканием) контактов выключателя SA1.

Схема включения ИМС К157ХПЗ в массовой аппаратуре приведена на рис. 3.16.

Начальное и конечное значения верхней граничной частоты /в.гр.н " /вгр.к можно изменить соответствующим подбором конденсаторов С4, Сб, С8 (зависимость обратно пропорциональная). Кроме того, предусмотрена возможность раздельной установки этих частот изменением минимального (резистором R3 на рис. 3.15 в) и максимального (рези-

стором R4) сопротивлений упргщ мых резисторов RU1 и RU2 (ущ чение сопротивлений этих резисто понижает оба значения верхней ничной частоты, уменьшение -личивает). Перед тем как устано! требуемую /в.гр.к вывод 20 необх< МО соединить с общим проводом.

Под порогом шумопонижени5 рассматриваемой ДСПШ подразум етс!я такой уровень входного сиц 6 кГц, при котором коэффициент редачи УФ уменьшается на 3 дБ отношению к коэффициенту пер чи на этой частоте при выклю ном режиме шумопонижения. ( К157ХПЗ допускает установку н димого порога как с помощью лируемого резистора RU3 рис. 3.15 а), так и соответствую) выбором внешнего делителя. Пе; из этих способов предпочтител если резистор оперативной реГули ки порога необходимо распол! вдали от ИМС, и на входе ее управления возможны наводки.

этом случае порог шумопонижения определяется суммарным сопротивлением резисторов R5, R6 (см. рИС. 3.15 в): при R6=0 он находится на уровне -30 дБ, а при г6=330 кОм достигает -50 дБ. Резистор R5 предотвращает выход ИМС из нормального режима при повышенном напряжении питания и полностью введенном резисторе R6. Если же необходимости в оперативном изменении порога нет, его устанавливают включением постоянного резистора сопротивлением около 30 кОм между выводом 20 и общим выводом (резистор R28, рис. 3.16). Вывод 5 при этом не используют.

Конденсаторы С5, С9, резисторы R], R3 и управляющий усилитель А4 (см. рис. 3.23 а) образуюгг фильтр верхних частот. 2-го порядка с частотой среза около 1,6 кГц и наклоном АЧХ 12 дБ на октаву. Спад АЧХ за пределом рабочего диапазона частот определяется резистором R6 и конденсатором С1 в цепи ООС, охватывающей усилитель АЗ. Конденсатор С2 увеличивает крутизну спада АЧХ до 18 дБ на октаву. Его емкость выбирают из условия С2=0,2С5. Если необходимо изменить АЧХ канала управления для большего подавления различных помех, например, напряжения подмагничивания в магнитофоне или поднесущей частоты в УКВ ЧМ приемнике, дополнительные элементы рекомендуется включать между выводом 20 и общим Проводом устройства.

Элементы, определяющие время реакции УФ на нарастание и спад Сигнала, за исключением интегрирую-1цих конденсаторов CJ и С7 в управляющих цепях резисторов 1Ш1 и RU2, входят в состав ИМС. По этой Причине независимое изменение времени реакции ДСПШ на нарастание и спад сигнала невозможно. При номиналах конденсаторов СЗ и С7, указанных на рис. 3.15 в время реакции На нарастание сигнала номинального Уровня, примерно равно 1 мс, уровня 40 дБ - около 10 мс, время реак-

ции иа спад сигнала максимального уровня - 100 мс. Если необходимо другое время реакции, можно использовать конденсаторы СЗ и С7 другой емкости.

При этом емкость конденсатора СЗ должна быть равна емкости С7 и соотношение между временем реакции на нарастание и спад сигнала останется неизменным. Время реакции ДСПШ на нарастание сигналов малого уровня (от -20 до -40 дБ) можно регулировать (в сторону увеличения) подбором резистора R27, включенного между выводами I ш 3. Увеличение, времени реакции пропорционально сумме сопротивлений этого резистора и резистора R7.

Напряжение входного сигнала на выводе 17 устанавливают близким к 100 мВ (номинальное значение) подбором резисторов делителя R1R2. Номиналы резисторов не должны быть слишком большими, поскольку при этом увеличиваются шумы на выходе устройства и напряжение смещения усилителя AI. Номинальное значение входного напряжения может-быть выбрано и другим, однако это приведет к соответствующему изменению порога шумопонижения (зависимость обратно пропорциональная).

ДСПШ на ИМС К157ХПЗ допускает четырехкратную перегрузку по входу при коэффициенте гармоник

не более 0,5 % (типовое значение при уровне входного сигнала 400 мВ - 0,1 %).

Для некоторых экземпляров К157ХПЗ напряжение питания может быть снижено- до значений + и.п=4 В, -f/„.n=-8 В (в чем следует убедиться экспериментально). Для устройств, в которых верхняя граничная частота Дгр не превышает 12...13 кГц, напряжение -U- может быть снижено до -(6...7) В благодаря сужению требуемого диапазона изменения управляющего напряжения.

Схема включения ИМС К157ХПЗ при питании от однополярного источника, отрицательный полюс кото-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [16] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

0.0038