Виктор Борисов - Юный радиолюбитель [7-изд]

НА МИКРОСХЕМАХ

До сих пор у нас шел разговор об устройстве и работе радиотехнических устройств, активными и пассивными элементами которых были дискретные элементы, т. е. подбираемые тобой транзисторы, диоды, резисторы и другие отдельные радиодетали. Соединяя их в определенном порядке, диктуемом принципиальной электрической схемой, ты конструировал разные по сложности приемники, усилители, приборы-автоматы.

Сейчас дискретные элементы все больше уступают свое место в радиотехнике и электронике, микросхемам — миниатюрным электронным блокам функционального назначения. Один такой блок, объединяющий в миниатюрном корпусе транзисторы, диоды, резисторы, может выполнять функции целого тракта радиовещательного приемника, усилителя 3Ч, генератора, преобразователя частоты, электронного автомата.

Да, юный друг, ты — современник рождения и внедрения в радиоэлектронику микросхем!

Внешний вид некоторых микросхем, с которыми тебе предстоит иметь дело в ходе этой беседы, показана на рис. 294.

Рис. 294. Внешний вид конструкций некоторых микросхем

Это микросхемы серий К118, К122 и К224. Аналогично выглядят микросхемы широкого применения многих других серий. Рядом для сравнения изображена копеечная монета, дающая представление о размерах микросхем этих серий. Масса первой из этих микросхем 1 г, второй 1,5 г, третьей 3 г.

По технологии изготовления различают микросхемы гибридные и полупроводниковые. В гибридных микросхемах токонесущие проводники, резисторы, обкладки конденсаторов представляют собой пленки определенных размеров и электрических свойств, нанесенные на диэлектрическую подложку, на которую устанавливают диоды, транзисторы (обычно кремниевые, структуры n-p-n ), но без корпусов. У полупроводниковых микросхем все активные и пассивные элементы выполнены в объеме и на поверхности кристалла полупроводника.

По своему функциональному назначению микросхемы подразделяют на аналоговые (или линейно-импульсные) и логические (или цифровые). Аналоговые, а к ним относятся и микросхемы тех серий, которые я здесь уже называл, используются для усиления, генерирования, преобразования электрических колебаний, например в приемниках, магнитофонах, телевизорах. Логические же микросхемы предназначаются для электронных вычислительных машин (ЭВМ), устройств автоматики, приборов с цифровым отсчетом результатов измерений.

Вот то немногое, что в общих чертах можно сказать о микросхемах. Практика использования микросхем в тех устройствах, разговор о которых пойдет в этой беседе, поможет лучше представить их перспективность.

Начну с аналоговых микросхем.

К числу наиболее простых аналоговых микросхем, уже освоенных радиолюбителями, относятся микросхемы К118УН1 и К122УН1 из серий КП8 и К122. Буква Кв обозначении указывает на то, что это микросхемы широкого применения. Номер гибридной микросхемы начинается с двойки, а полупроводниковой — с единицы. Следовательно, микросхемы серий К118 и К122 полупроводниковые, широкого применения.

В обозначение микросхем входят также цифры, указывающие номера серий (например, 118, 122). Буквы Уи Нхарактаризуют функциональное назначение микросхем — это усилители напряжения или мощности. Последняя цифра указывает порядковый номер разработки. Далее могут следовать буквенные индексы А- Д, характеризующие напряжение источника питания и усилительные свойства микросхем.

Что представляют собой микросхемы серий К118 и К222? По существу, микросхемы К118УН1 и К122УН1 являются «близнецами» и отличаются одна от другой только конструктивно.

Схема «начинки» микросхемы К118УН1 (с любым буквенным индексом), конструкция с нумерацией выводов и обозначение ее на принципиальных схемах показаны на рис. 295.

Рис. 295. Схема ( а), конструкция ( б) и условное обозначение ( в) микросхемы K118УH1

Как видишь, она представляет собой почти готовый двухкаскадный усилитель на кремниевых транзисторах структуры n-р-n . Связь между транзисторами микросхемы непосредственная. В эмиттерной цепи транзистора V2 имеется резистор сопротивлением 400 Ом. На нем происходит падение напряжения, которое через два соединенных последовательно резистора по 4 кОм подается на базу транзистора V1 и, действуя как напряжение смещения, открывает его. Резистор в коллекторной цепи транзистора V1 (5,7 кОм) — его нагрузка. Создающееся на нем напряжение усиленного сигнала подается непосредственно на базу транзистора V2 для дополнительного усиления. Вывод 3 является входом, а вывод 10 — выходом микросхемы.