Запорожец  Издания 

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 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 [ 172 ] 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

Глава 8. Интегральные схемы

специального назначения

ОУ и компараторы напряжения широко используются для выполнения различных функций в самых разнообразных системах. Наряду с ними существует большое количество других типов аналоговых ИС, которые имеют более узкую область применения и используются в таких разделах техники, как связь, управление, обработка сигналов, оптоэлектроника, цифровые системы и элементы интерфейса компьютеров.

Некоторые ИС специального назначения кратко рассматриваются в данной главе. Подробное их изучение выходит за рамки данной книги, однако более полную информацию о них можно найти в другой книге автора Applications of Analog Integrated Circuits. Кроме того, эта глава снабжена обширным списком литературы.

8.1. Стабилизаторы напряжения

Стабилизатор напряжения - это устройство, которое вырабатывает постоянное напряжение, необходимое для работы схемы или для обеспечения тока в нагрузке. Внутренняя схема стабилизатора управляет выходным напряжением таким образом, чтобы оно было относительно независимо от тока, потребляемого нагрузкой, напряжения питания и напряжения в сети, температуры окружающей среды. Стабилизатор напряжения может быть частью более сложной электронной схемы, но чаще всего он выполняется в виде отдельной конструктивной единицы, или модуля, как правило, в интегрально.м исполнении.

Основная структурная схема стабилизатора напряжения приведена на рис. 8.1. Она состоит из трех частей:

1. Источник опорного напряжения, которое не зависит от напряжения питания и температуры.

2. Усилитель, сравнивающий опорное напряжение и часть выходного напряжения, которое возвращается на его инвертирующий вход с выхода стабилизатора.

3. Последовательно включенный транзистор или несколько транзисторов, которые обеспечивают необходимый уровень выходного тока. Сочетание усилителя (который часто называют

17 Соклоф G.



В трехвыводных стабилизаторах напряжения выходное на. пряление имеет фиксированное значение, которое закладывается при разработке стабилизатора. Три вывода используются дл нестабилизированного входного напряжения, стабилизированного выходного напряжения и подключения к общей шине (или шине «земли»). Трехвыводные стабилизаторы наиболее просты в обращении, поэтому, несмотря на то что их выходное напряжение фиксировано, существует большое число разнообразных стабилизаторов обеих полярностей. Выходное напряжение выпускаемых трехвыводных стабилизаторов мол(ет иметь значения 5, 5,2 6, 8, 10, 12, 15, 18 и 2-1 В, при этом выходной ток лежит в диапазоне от 100 мА до 3 А. Коэффициент нестабильности по напрял<е-нию у них обычно от 0,005 до 0,02 %/В, коэффициент нестабильности по току от 0,1 до 1 %, а коэффициент сглаживания пульсаций от 65 до 85 дБ.

Нагрузочная способность стабилизаторов обоих типов может быть существенно повышена путем добавления одного или нескольких внешних транзисторов - усилителей тока. В этом случае максимальный выходной ток в основном определяется максимальной рассеиваемой мощностью выходных транзисторов.

Полезным и эффективным типом стабилизатора является импульсный стабилизатор. В линейном (неимпульсном) стабилиа-торе последовательно включенные транзисторы постоянно находятся в активном режиме, так что сочетание значительного тока через них и большого падения напряжения приводит к большой рассеиваемой мощности этих транзисторов. В импульсном стабилизаторе последовательно включенные транзисторы работают не в активном режиме, а периодически переключаются из режима насыщения в режим отсечки и обратно. Средний или постоянный уровень выходного напряжения регулируется изменением времени, в течение которого транзисторы находятся в открытом состоянии. При работе в режиме отсечки рассеиваемая мощность пренебрежимо мала из-за очень малого тока через транзисторы, и в режиме насыщения она также очень невелика из-за небольшого падения напряжения на выходных транзисторах. В результате можно получить КПД до 90 % по сравнению с КПД от 50 до 70 % у линейных стабилизаторов.

8.2. Интегральные усилители мощности

У большинства ИС максимальная рассеиваемая мощность не превышает 1 Вт, а максимальная мощность по переменному току, которая может выдаваться в нагрузку, обычно не превышает 0,5 Вт. Тем не менее некоторые ИС способны на переменном токе выдавать мощность в нагрузку до нескольких ватт, а с дополнительными внешними транзисторами можно обеспечить уровень




I-WAr


Рис, 8,2, ОУ с внешними транзисторами мощности.



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 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 [ 172 ] 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193