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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Profesiones inusuales de microchips para relojes. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Aplicación de microcircuitos En los relojes electrónicos, se utilizan ampliamente los microcircuitos especializados K176IE5, K176IE12, K176IE18, que contienen cascadas para osciladores maestros (parte del generador) y contadores divisores de frecuencia (conectados por comunicación interna con la parte del generador). Sus circuitos de conmutación se dan en el artículo de S. Alekseev "Aplicación de microcircuitos de la serie K176" ("Radio", 1984, No. 4, pp. 25-28; No. 5, pp. 36-40; No. 6, págs. 32-35). Sin embargo, se pueden construir varios dispositivos útiles sobre estos microcircuitos. En primer lugar, si abandonamos la frecuencia tradicional estabilizada por un resonador de cuarzo "reloj" (32 Hz), se pueden utilizar para montar un generador de ondas cuadradas de precisión que puede operar en un amplio rango de frecuencias. Además, debe tenerse en cuenta que la frecuencia máxima de repetición de impulsos a la que los contadores siguen conmutados de forma estable depende de la tensión de alimentación y oscila entre 768 (a +1,5 V) y 5 (a +5 V) MHz. Cabe señalar que en muchos dispositivos radioelectrónicos no se necesita en absoluto una alta estabilidad de la tasa de repetición de pulsos. Solo necesitan obtener su valor establecido y la posibilidad de cambiar dentro de ± 5 ... 10%. En tales casos, es recomendable estabilizar la frecuencia con un circuito que proporcione una estabilidad a largo plazo no peor que 104. Si resulta ser excesivo, entonces estos microcircuitos pueden usarse para implementar un multivibrador con una estabilidad de frecuencia relativa de 1 ... 3% cuando el voltaje de suministro cambia de 4-5 a + 12 V. Las salidas de los dispositivos serán las salidas de los contadores divisores conectados a la parte del generador dentro de los microcircuitos. Dependiendo del microcircuito utilizado, los elementos adicionales se conectan a la parte del generador de diferentes maneras, como se muestra en la Fig. 1 y 2. Debido a la alta resistencia de entrada de los microcircuitos de la estructura "MOS", el factor de calidad del circuito conectado (Fig. 1) resulta bastante alto, lo que permite obtener una frecuencia de generación estable en generadores LC ensamblado de acuerdo con el circuito capacitivo de tres puntos Está determinado por los parámetros de los elementos de la expresión f = 1 /2nVL1C1C2/(C1+C2) Además, la relación de capacitancias de los capacitores C1 y C2 para una generación estable debe estar dentro de 2...4.
La gran relación de división máxima de los contadores asegura la formación de oscilaciones estables en todo el rango de frecuencias de sonido con pequeñas dimensiones de la bobina del circuito, por lo que no es difícil construir, por ejemplo, un dispositivo para afinar instrumentos musicales sobre su base. La frecuencia de oscilación (por debajo de 1 MHz) de los multivibradores (Fig. 2) con una resistencia R1 de más de 20 kΩ es inversamente proporcional al producto R1C1, y el factor de proporcionalidad depende de la muestra del microcircuito. Un valor de frecuencia típico se puede determinar a partir de la fórmula f=2/C1, donde f está en megahercios, C1 está en picofaradios.
Dispositivos ensamblados de acuerdo con los diagramas en la fig. 2 son vibradores individuales de alta precisión. Forman pulsos individuales con una duración de 20 ms a decenas de horas con una precisión de no menos de 1 ... 2% con dimensiones razonables de los elementos de temporización. Los vibradores individuales tienen un tiempo de recuperación prácticamente nulo y se pueden reiniciar incluso antes del final del pulso de salida actual. En este caso, se extiende por el valor total de la duración especificada. Cuando el dispositivo se pone en marcha, el contador de microcircuitos cuenta los pulsos del multivibrador que sirve como generador de reloj hasta que aparece el nivel 15 en la salida 176 (K5IE1) o S176 (K12IE176, K18IE1), tan pronto como esto sucede, el multivibrador deja de funcionar debido a acoplamiento a través del diodo VD1. El nivel 1 en la salida se mantiene durante un tiempo arbitrariamente largo hasta que el pulso de inicio (restablecimiento) pone todo el contador en cero y el conteo comienza nuevamente. La duración del pulso generado es igual a 16384 periodos de oscilación del multivibrador. Los contadores de chips K176IE12 y K176IE18 también se pueden utilizar como distribuidores de pulsos estables en frecuencia, por ejemplo, en dispositivos de control para motores paso a paso y síncronos. Dichos motores se utilizan cada vez más en la automatización industrial y los equipos de radio domésticos, en particular en los reproductores eléctricos de alta calidad. El dispositivo, cuyo esquema se muestra en la Fig. 3 proporciona la necesaria conmutación de corriente en los devanados de un motor paso a paso trifásico SD-300/300 con un paso de 3°. Contiene un generador de distribución en el chip DD1 y los interruptores de transistor de dos etapas VT1VT4, VT2VT5 y VT3VT6. Puede detener el motor en cualquier posición encendiendo el interruptor SA1.
Los parámetros de los elementos L1, C1 y C2 están determinados por la frecuencia de pasos requerida y se indican para una frecuencia de 100 Hz. La frecuencia de paso máxima de este motor eléctrico es de 250...300 Hz. El mismo dispositivo se puede usar con éxito para controlar el motor eléctrico 0-EPU-82SK del reproductor eléctrico "Radiotekhnika-001" en lugar de seis microcircuitos y todos los demás elementos del tablero de control del motor. Esto aumenta la estabilidad de la frecuencia de su rotación. Para alimentar el dispositivo, puede utilizar el regulador de voltaje de +15 V disponible en el reproductor eléctrico. En el caso del control de velocidad de motores síncronos cambiando la frecuencia de los devanados de tensión de alimentación, es muy difícil obtener un cambio de fase constante entre ellos (generalmente 90 °). Cuando se usa para este propósito, un controlador de corriente digital proporciona un cambio de fase que no depende de la frecuencia y no requiere el uso de grandes condensadores de cambio de fase.
Dicho dispositivo se implementa de acuerdo con el esquema que se muestra en la Fig. 4, y está diseñado para reemplazar el generador de energía del motor eléctrico TSK-1 en el reproductor eléctrico Elektronika B1-01. Consiste en un generador-distribuidor de pulsos en un chip DD1 y dos amplificadores de potencia de tecla push-pull idénticos en los transistores VT1-VT4, VT5-VT8. La forma de voltaje en los devanados del motor, que se muestra en la fig. 5 difiere notablemente de la sinusoidal.
Sin embargo, debido a la naturaleza inductiva de los devanados del motor, la corriente que los atraviesa cambia suavemente y contiene principalmente el primer armónico, que crea un par. La velocidad de rotación del disco de la plataforma giratoria se puede cambiar con el recortador de bobina L1. Dado que los amplificadores de potencia funcionan en modo clave, el dispositivo tiene una alta eficiencia. Los transistores de salida de los amplificadores deben instalarse en un disipador de calor con una superficie efectiva de solo 20 ... 40 cm2. Debe tenerse en cuenta que en los dispositivos ensamblados de acuerdo con los diagramas en la Fig. 3 y 4, las conclusiones 7 y 9 de los microcircuitos DD1 deben conectarse a un cable común. Autor: D. Lukyanov, Moscú; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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