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LIBROS Y ARTÍCULOS
Microcircuitos de la serie K176. Radio - para principiantes
Directorio / Radio - para principiantes Esta serie incluye más de tres docenas de microcircuitos digitales de varios grados de integración, lo que le permite crear una variedad de dispositivos y dispositivos de tecnología digital. Todos ellos son similares en diseño y principio de funcionamiento a los microcircuitos de la serie K155. Entonces, por ejemplo, el chip K176LA7, como el chip K155LAZ, contiene cuatro elementos lógicos 2I-NOT en su caja. El chip K176TM2, como el chip K155TM2, son dos flip-flops D que pueden volverse contables si su salida inversa está conectada a la entrada D. En resumen, todos esos experimentos y experimentos y los dispositivos y dispositivos que diseñó anteriormente se pueden repetir en los correspondientes microcircuitos de la serie K176. Pero, y este "pero" siempre debe recordarse, ¡los microcircuitos de las series K176 y K155 de funcionalidad similar no son intercambiables! Es imposible, por ejemplo, reemplazar simplemente el microcircuito K155TV1 con el microcircuito K176TV1, aunque ambos son flip-flops JK, es imposible reemplazar solo uno de los microcircuitos K155LAZ con el K176LA7. El hecho es que los microcircuitos de la serie K176 están diseñados para una tensión de alimentación nominal de 9V ± 5%, aunque permanecen operativos a una tensión de 4,5 ... 12 V. Y la tensión de sus niveles lógicos no es la misma. A un voltaje de 9 V, el voltaje de nivel bajo correspondiente a la lógica 0 no es más de 0,3 V (para los microcircuitos de la serie K155, no más de 0,4 V), y el nivel alto no es inferior a 8,2 V (para los microcircuitos de la serie K155). , no menos de 2,4 V). Todo esto y algunas otras cosas no le permiten conectar directamente los microcircuitos de la serie K176 a los microcircuitos de la serie K155 y, por lo tanto, usarlos para trabajar juntos en un diseño. La principal característica y ventaja de los microcircuitos de la serie K176 es la eficiencia. En comparación con los microcircuitos de la serie K155, consumen muchas veces menos energía de la fuente de alimentación. Por ejemplo, el contador de pulsos K176IE2 consume una corriente de aproximadamente 100 μA de la fuente de alimentación y la corriente consumida por el contador K155IE2 alcanza los 50 mA. Esto se explica por el hecho de que la base de los microcircuitos de la serie K176 son los transistores de efecto de campo de la estructura MOS (semiconductor de óxido de metal), y no los transistores bipolares, como en los microcircuitos TTL. En este sentido, también cambia el nivel de las señales aplicadas a las entradas de control de los microcircuitos. Entonces, por ejemplo, para configurar el flip-flop D K155TV2 en cero o en un solo estado, aplicó una señal de bajo nivel a su entrada R o S. Un activador similar del microcircuito K176TV2 se establece en los mismos estados aplicando una señal de alto nivel a la entrada R o S. No debemos olvidar una característica más de los microcircuitos de la serie K176: ¡son perjudiciales para las cargas electrostáticas! Aquí hay algunos consejos para prevenir estos problemas. Si el microcircuito se almacena en una caja de metal o sus cables están envueltos en papel de aluminio, entonces, antes de tomar el microcircuito con la mano, primero debe tocar la caja o el papel de aluminio. Para excluir la ruptura accidental de los transistores de efecto de campo del microcircuito por electricidad estática durante la instalación, los potenciales estáticos del soldador eléctrico, la parte soldada y el cuerpo del instalador deben igualarse y minimizarse. Para hacer esto, se refuerza una placa de estaño en el mango del soldador con varias vueltas de alambre desnudo y se conecta a las partes metálicas del soldador a través de una resistencia con una resistencia de 100 ... 200 kOhm. Al montar, los dedos de la mano libre tocan el conductor de alimentación en la placa de circuito del dispositivo. La potencia del soldador eléctrico utilizado para montar estructuras en microcircuitos de la serie K176 debe ser de 25 ... 40 W. Es recomendable conectar el soldador a la red a través de un transformador de aislamiento, y conectar la placa del mango con un conductor flexible a tierra a través de una resistencia de 1 MΩ. El tiempo de soldadura de cada pin no debe exceder los 3 s, y la soldadura del pin adyacente debe comenzar después de 10 s. Se recomienda comenzar a soldar los microcircuitos de la serie K176 desde los cables de alimentación, después de conectar temporalmente una resistencia con una resistencia de 1 ... 2 kOhm entre los cables de alimentación de la placa. Si un diodo zener ya está soldado en el circuito de alimentación, entonces no hay necesidad de tal resistencia. Y una advertencia más: el voltaje de suministro del dispositivo en los microcircuitos de la serie K176 debe encenderse antes de que se apliquen señales de control a su entrada. Le recomendamos que comience a familiarizarse con los microcircuitos de la serie K176 con una verificación experimental del funcionamiento de los elementos lógicos en los generadores. En primer lugar, creemos que es necesario dominar el chip K176LA7, como el más utilizado en los diseños de radioaficionados. La designación gráfica convencional del microcircuito K176LA7 se muestra en la fig. 1a.
Se diferencia del microcircuito K155LAZ solo en la numeración de las salidas de dos medios (según el esquema) elementos lógicos 2I-NOT. El cable positivo de la fuente de alimentación se conecta al pin 14 y el cable negativo al pin 7. La fuente de alimentación puede ser dos baterías 3336 conectadas en serie o una fuente de alimentación con un voltaje de salida estabilizado de 9 V. La misma figura muestra los circuitos de dos variantes de un solo vibrador que genera pulsos únicos. El primero de ellos (Fig. 1b) se desencadena por una recesión, y el segundo (Fig. 1c) por el frente de un pulso de alto nivel. En ambas versiones de un solo vibrador de este tipo, la duración del pulso generado está determinada por la capacitancia del capacitor C2. El funcionamiento de la primera versión del dispositivo es el siguiente. En el estado inicial (en espera), el capacitor C2 está descargado, por lo tanto, se mantiene un alto nivel de voltaje en ambas entradas del elemento DD1.1 (pines 1 y 2) y la salida del elemento DD1.2. Una señal corta de bajo nivel, creada por la caída del pulso de entrada, diferencia el circuito C1R1, como resultado de lo cual el elemento DD1.1 cambia a un solo estado y DD1.2 a cero. En este caso, la señal de bajo nivel que aparece en la salida del segundo elemento se transmite a través del condensador C2 a la entrada del primer elemento y lo mantiene en un solo estado. Al mismo tiempo, el capacitor comienza a cargarse desde el voltaje de suministro a través de la resistencia P2. Tan pronto como el voltaje en la placa del condensador de la izquierda (según el esquema) alcance el valor umbral, el elemento DD1.1 cambiará inmediatamente al estado cero. En este momento, aparecerá una caída de voltaje positiva en la salida del elemento DD1.2, que se transmitirá a través del mismo capacitor C2 a la entrada del primer elemento y cambiará ambos elementos del one-shot a su estado original. El diodo VD1, que se muestra en el diagrama con líneas discontinuas, se enciende en los casos en que se requiere cambiar el vibrador único al modo de espera lo más rápido posible. Brevemente sobre el vibrador único de la segunda variante (Fig. 1, c). Su parte derecha (según el diagrama), que incluye los elementos DD1.3, DD1.4, el condensador C2 y la resistencia R2, funciona exactamente de la misma manera que un solo vibrador en los elementos del microcircuito K155LAZ. La duración del pulso de bajo nivel generado en su salida es de unos 3,5 s. Para que la duración del pulso generado sea estable, el pulso que activa el vibrador único también debe ser bastante estable. Por lo tanto, es recomendable hacer funcionar un dispositivo de este tipo a través de un formador de pulsos cortos, hecho en nuestro ejemplo en los elementos DD1.1 y DD1.2. En el estado inicial, un voltaje de bajo nivel actúa en la entrada del dispositivo, que también se aplica a la entrada inferior del elemento DD1.2, el condensador C1 se descarga en este momento. Un pulso de entrada de alto nivel carga este condensador. Pero el estado del elemento DD1.2 no cambia, ya que en su entrada superior se almacena un voltaje de bajo nivel. Y solo después de la terminación de la señal de entrada y la aparición de un voltaje de alto nivel en la entrada superior del elemento DD1.2, se forma un pulso corto de bajo nivel muy estable en la salida de este elemento, que inicia el único vibrador montado en los elementos lógicos DD1.3 y DD1.4. El siguiente ejemplo de la aplicación práctica del microcircuito K176LA7 son los generadores de voltaje pulsado. En la figura 2 se ven diagramas de tres variantes del generador.
Deberían recordarle generadores similares en los elementos del chip K155LAZ. La frecuencia de repetición de pulsos de los dos primeros generadores (Fig. 2, ayb) es de 1 ... 1,5 kHz. La tercera opción (Fig. 2, c) es similar a un generador de señal intermitente. Está formado por dos generadores interconectados, uno de los cuales genera en la salida un tren de pulsos con una frecuencia de repetición de aproximadamente 1 Hz, y el segundo, pulsos de llenado con una frecuencia de aproximadamente 1 kHz. La duración de los trenes de impulsos es de 0,5 s. El generador se enciende aplicando un voltaje de control de alto nivel a la entrada inferior del elemento DD1.1. El primer impulso generado en la salida del generador se produce inmediatamente después de esta señal de habilitación. Uno de los diseños que le sugerimos anteriormente para repetir fue una máquina tragamonedas rojo o verde. En él trabajaron los elementos lógicos 2I-NOT y el disparador JK de los microcircuitos TTL. La función de los indicadores fue realizada por lámparas incandescentes incluidas en los circuitos colectores de los interruptores de transistores. ¿Es posible repetir una máquina tragamonedas de este tipo usando chips de la serie K176? Sí, ciertamente puedes. Solo es necesario reemplazar el chip K155LAZ con K176LA7 (teniendo en cuenta la diferencia en el pinout) y K155TV1 con K176TV1. La resistencia R1 deberá reemplazarse por otra con una resistencia de 300 ... 500 kOhm, y la capacitancia del capacitor C1 debe ser de 0,1 uF. El efecto del juego será el mismo que con esa máquina. Pero también puede hacer una máquina tragamonedas similar de acuerdo con el esquema que se muestra en la Fig. 3.
Utiliza los cuatro elementos del chip K176LA7. Dos de ellos (DD1.1 y DD1.2) operan en un generador de pulsos cuya tasa de repetición está determinada por los valores de la resistencia R1 y el capacitor C1, y los otros dos (DD1.3 y DD1.4 .1) realizar la función de emparejamiento de etapas. A las salidas de estos elementos a través de los transistores VT2 y VT1, se conectan los LED HL2 de color rojo y HL1 de color verde. Al presionar el botón SB1.3, el generador comienza a funcionar y los elementos DD1.4 y DD1 alternativamente, con la frecuencia del generador, pasan de un estado lógico a otro, los LED parpadean a la misma frecuencia. Pero tan pronto como se suelta el botón, sus contactos se cierran nuevamente por el condensador de ajuste de tiempo CXNUMX y el generador dejará de funcionar. En este caso, aparecerá un voltaje de alto nivel en la salida de uno de los elementos coincidentes y aparecerá un voltaje de bajo nivel en la salida del otro. Se encenderá uno de los LEDs que esté conectado al elemento con alto voltaje de salida. Tal máquina tragamonedas también puede considerarse como un generador de números aleatorios: es imposible predecir de antemano cuál de sus salidas tendrá un 1 lógico o un 0 lógico. Probablemente haya notado que en los generadores de los que hablamos aquí, la resistencia de las resistencias de temporización es mucho más alta que en generadores similares basados en los microcircuitos de la serie K155. Las resistencias se eligen de tal manera (pero no menos de 50 kOhm) para que la corriente que fluye a través de ellas sea lo más pequeña posible y no cargue los microcircuitos que operan en la fuente de señal de entrada. La resistencia máxima de tales resistencias está limitada principalmente por la posible fuga de corriente en las placas de circuito, cuya resistencia de fuga alcanza decenas de megaohmios. La capacitancia de los capacitores del circuito de ajuste de tiempo de los generadores no debe ser inferior a 100 pF para exceder significativamente la capacitancia de la instalación del dispositivo. La serie K176 tiene un chip K176LP1, que se denomina elemento lógico universal. Su versatilidad radica en que se puede utilizar tanto como tres elementos NOT independientes, como elemento ZILI-NE, y como elemento ZI-NE, y como elemento NOT con gran factor de ramificación (permite conectar una gran cantidad de otros microcircuitos a la salida). El diagrama del "relleno" electrónico de este microcircuito se muestra en la fig. 4a.
Está formado por seis transistores de efecto de campo, tres de los cuales (VT1-VT3) con canal n y los otros tres (VT4-VT6) con canal p. El número total de pines es 14. La tensión de alimentación se suministra a los pines 14 (+9 V) y 7 (común). Los pines 6, 3 y 10 son de entrada, el resto son de salida. Los elementos lógicos con diferentes propósitos funcionales se obtienen mediante las correspondientes conexiones de pines de entrada y salida. Entonces, si conectas los pines 13 y 8, 1 y 5, obtendrás tres inversores (Fig. 4b). Para que el microcircuito se convierta en un inversor con una salida potente (con una alta relación de ventilación), es necesario conectar todos los pines de entrada y todos los pines de salida, como se muestra en la Fig. 4, c. Otras combinaciones de conexiones de pines permiten convertir el microcircuito en un elemento 3O-NO (Fig. 4,d), un elemento ZI-NOT (Fig. 4,e), un elemento 176O-Y-NO, que está ausente en la serie K2 (Fig. 4,f) y multiplexor con dos entradas (Fig. 4g). El multiplexor según el esquema de la Fig. 56, tres entradas - A, C y B y una salida - D. A un voltaje de alto nivel en la entrada C, pasa una señal a la salida D desde la entrada A, y a un voltaje de alto nivel, desde la entrada B. Además, en los mismos niveles de voltaje en la entrada C, la señal de la salida D puede pasar a la entrada A o B. Le recomendamos encarecidamente que compruebe experimentalmente el funcionamiento del chip K176LP1, y especialmente como multiplexor, cuya señal transmitida puede ser tanto digital como analógica. Con algunos otros microcircuitos de la serie K176, como flip-flops, contadores de pulsos, decodificadores, conocerá más de cerca en el curso del diseño de un medidor de frecuencia digital, relojes electrónicos y otros dispositivos de mayor complejidad, que aún están por ser discutido Ahora pretendemos hablar un poco del microcircuito K176IE5, uno del grupo de microcircuitos de esta serie, especialmente diseñado para su uso en contadores de tiempo electrónicos. La designación gráfica convencional de este microcircuito y un circuito típico para encenderlo se muestran en la fig. 5, a y b.
El microcircuito consta de un generador de impulsos diseñado para funcionar con un resonador de cuarzo externo a una frecuencia de 32 768 Hz y dos divisores de frecuencia, de nueve y seis bits, que juntos forman un divisor de frecuencia binario de quince bits del generador. El resonador de cuarzo ZQ1, junto con los elementos de temporización del generador, se conecta a los terminales 9 (entrada Z) y 10 (salida Z). La señal del generador con una frecuencia de 32 Hz, que se puede controlar en las salidas K y K, se alimenta a la entrada de un divisor de frecuencia de nueve bits. En la salida 768 (pin 9) de este divisor se generan pulsos con una tasa de repetición de 1 Hz. Esta señal del generador se puede aplicar a la entrada 64 (pin 10) del segundo divisor: seis bits. Para hacer esto, solo necesita conectar los pines 2 y 1. Luego, desde la salida 2 (pin 14) del quinto dígito de este divisor, será posible eliminar una señal con una frecuencia de 4 Hz, y desde la salida 2 (pin 15) del sexto dígito, con una frecuencia de 5 Hz. Esta señal estable con una frecuencia de 1 Hz en los relojes electrónicos se suele utilizar como segundo impulso inicial. Y si “esa señal se aplica a la entrada de un divisor de frecuencia adicional con un factor de división de 1, a su salida se generarán pulsos con una tasa de repetición de 60/1 Hz, es decir, pulsos de minutos del contador de tiempo. La entrada R (pin 3) del microcircuito se utiliza para configurar la fase inicial de las oscilaciones formadas en sus salidas. Cuando se le aplica un voltaje de alto nivel, aparece un voltaje de bajo nivel en las salidas 9, 10 y 15. Después de eliminar el nivel de configuración, aparecen las señales correspondientes en estas salidas y la disminución del primer pulso de alto nivel en la salida 15 (1 Hz) se produce después de 1 s. Los condensadores C1 y C2 se utilizan para ajustar con precisión la frecuencia del oscilador de cuarzo. A medida que disminuye su capacidad, aumenta la frecuencia de generación y viceversa. La frecuencia del generador se establece: de forma aproximada seleccionando el condensador C1 y con precisión sintonizando el condensador C2. La resistencia de la resistencia R2 puede estar en el rango de 1,5... 20 MOhm. El chip K176IE5 puede funcionar en un cronómetro, y similar a él, pero K176IE12 más complejo, en un reloj electrónico. No obstante, ahora, como se suele decir, sin dejar para mañana, se puede probar en funcionamiento, como fuente de señales de frecuencia ejemplares. La señal de 64 Hz se puede escuchar en auriculares de alta impedancia. Las señales con una frecuencia de 1 y 2 Hz se pueden observar visualmente conectando indicadores de transistores con LED o lámparas incandescentes en circuitos colectores a los pines 5 y 4 del microcircuito. Sin embargo, el chip K176IE5 se puede probar sin un resonador de cuarzo. En este caso, el circuito generador de temporización, formado por el condensador C1 y la resistencia variable R2, se conecta al microcircuito, como se muestra en la Fig. 57, en. Dicho generador se sintoniza seleccionando un capacitor C2 y una resistencia variable R2, logrando la aparición de una señal con una frecuencia de 15 Hz en la salida 1. Una o dos horas dedicadas a los experimentos con este microcircuito no serán en vano. Para la verificación experimental y el suministro de energía de estructuras en microcircuitos de la serie K176, puede montar una unidad de red independiente con un voltaje de salida fijo de 9 V. Por ejemplo, de acuerdo con el circuito que se muestra en la fig. 6.
En él, el sistema de protección del circuito de salida está formado por un transistor npn de germanio VT1, un diodo de silicio VD2 y una resistencia R1. El diodo VD2 en este caso realiza la función de un estabilizador-estabilizador de la tensión directa que actúa sobre él, igual a 0,6 ... 0,7 V. Si bien no hay cortocircuito en el circuito de salida, el transistor del sistema de protección está cerrado, ya que en esta vez el voltaje en su base es emisor es negativo y no tiene efecto en el funcionamiento del bloque. En caso de cortocircuito, el emisor del transistor VT1 se conecta a un cable común a través de una pequeña resistencia de circuito. Ahora el voltaje en la base de este transistor con respecto al emisor se vuelve positivo, por lo que abre y deriva el diodo zener VD3. Como resultado, el transistor de regulación VT2 del regulador de voltaje casi se cierra y la corriente que fluye a través de él se limita a un nivel seguro. Como transformador de red T1, puede usar un transformador de exploración vertical de TV (por ejemplo, TVK-70L2, TVK-110L2 o TVK-110A). También es adecuado cualquier otro transformador que reduzca el voltaje de la red a 10 ... 12 V. La unidad rectificadora KTs402E (VD1) se puede reemplazar con cuatro diodos de la serie KD105 o D226, encendiéndolos en un circuito de puente. El transistor VT1 puede ser cualquiera de la serie MP35 - MP38, con un coeficiente h21E de al menos 50. El diseño de la fuente de alimentación es opcional.
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▪ sección del sitio web del Electricista. PTE. Selección de artículos ▪ artículo Belleza. expresión popular ▪ artículo La composición funcional de los televisores Colon. Directorio ▪ artículo Dispositivos en el chip MAX869L. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. ▪ artículo Radiomódem Baycom para PC. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Comentarios sobre el artículo: Dima Muchas gracias me salvaste! Y gracias especiales por el detalle y la claridad. Santey Muchas gracias por la clara y sensata explicación [subir] Pavlik Nikoláyevich Muchas gracias Vasily Gracias por el artículo, bien escrito. Alex Un artículo muy útil y necesario sobre esta serie de microcircuitos. Los principiantes, y no solo los radioaficionados, estarán interesados en usar este artículo para hacer diseños en estos microcircuitos. Gracias a los autores por un trabajo bien hecho. Anatoly En la fuente de alimentación, hay un transistor de regulación kt815, si esto es para principiantes. Dmitry ¡Gracias por el circuito oscilador! ¡Si no lo hubiera encontrado, habría tenido que instalar hasta 6 edificios! [;)] [arriba arriba arriba] Vladimir No es de extrañar que escribieron, ayudaron ![[jajaja]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/lol.gif){kind=small} invitado ¿Y la entrada "S" (vyv6) para qué? Gudrat El autor sobre k176la3 ni una palabra, y todo lo demás está fuera de tema. ![[llorar]](https://diagram.com.ua/comments/smilies/cry.gif){kind=small}
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