Какое содержание драгоценных металлов в микросхеме 544УД2. Каковы основные характеристики этой микросхемы. Где применяется 544УД2 в электронных схемах. Какие аналоги существуют у данной микросхемы.
Общая информация о микросхеме 544УД2
Микросхема 544УД2 представляет собой операционный усилитель общего назначения, разработанный в СССР в начале 1980-х годов. Это один из самых популярных и широко применяемых советских операционных усилителей.
Основные характеристики 544УД2:
- Напряжение питания: ±15 В
- Коэффициент усиления: 50000-200000
- Входное сопротивление: 0,3 МОм
- Выходной ток: до 5 мА
- Диапазон рабочих температур: -60…+85°C
Микросхема выпускалась в металлическом корпусе типа КТ-17 (544УД2А) и пластиковом корпусе типа 201.14-1 (544УД2Б).
Содержание драгоценных металлов в 544УД2
Как и многие другие советские микросхемы, 544УД2 содержит небольшое количество драгоценных металлов, в основном золота. Точное содержание может варьироваться в зависимости от партии и года выпуска.
По имеющимся данным, содержание драгметаллов в 544УД2 составляет:
- Золото: 0,0446-0,0558 мг
- Серебро: 0,0768-0,096 мг
Стоит отметить, что извлечение драгметаллов из отдельных микросхем экономически нецелесообразно. Обычно переработкой занимаются специализированные предприятия, работающие с крупными партиями электронного лома.
Области применения микросхемы 544УД2
Благодаря хорошим характеристикам и доступности, 544УД2 нашла широкое применение в различной радиоэлектронной аппаратуре:
- Усилители звуковой частоты
- Активные фильтры
- Генераторы сигналов
- Измерительные приборы
- Источники питания
- Системы автоматики
544УД2 часто использовалась в бытовой радиоаппаратуре — магнитофонах, усилителях, радиоприемниках. Микросхема хорошо подходит для построения высококачественных аудиоусилителей.
Особенности применения 544УД2 в схемотехнике
При разработке устройств на базе 544УД2 следует учитывать некоторые особенности этой микросхемы:
- Относительно высокое напряжение смещения нуля (до 15 мВ)
- Необходимость частотной коррекции для устойчивой работы
- Чувствительность к емкостной нагрузке
- Возможность самовозбуждения при большом коэффициенте усиления
Для повышения стабильности работы рекомендуется использовать цепи коррекции и развязки по питанию. При правильном применении 544УД2 позволяет создавать высококачественные аналоговые устройства.
Аналоги и замены 544УД2
В качестве аналогов 544УД2 можно использовать следующие отечественные и зарубежные микросхемы:
- 140УД7 — советский ОУ с улучшенными параметрами
- К140УД8 — близкий аналог 544УД2
- LM324 — популярный зарубежный четырехканальный ОУ
- TL072 — малошумящий JFET-входной ОУ
- NE5532 — высококачественный аудио ОУ
При замене следует учитывать различия в характеристиках и цоколевке микросхем. Не все аналоги полностью совместимы с 544УД2 по параметрам.
Схемотехнические решения на базе 544УД2
Рассмотрим несколько типовых схем применения микросхемы 544УД2:
Инвертирующий усилитель
Простейшая схема усилителя на 544УД2 выглядит следующим образом:
- Вход сигнала подключается через резистор R1 к инвертирующему входу
- Между выходом и инвертирующим входом включен резистор обратной связи R2
- Неинвертирующий вход заземлен
- Коэффициент усиления определяется отношением R2/R1
Активный фильтр нижних частот
Для построения ФНЧ второго порядка на 544УД2 используется схема Саллена-Ки:
- Входной сигнал подается через RC-цепочку на неинвертирующий вход
- Между выходом и инвертирующим входом включен делитель напряжения
- Частота среза определяется номиналами R и C
- Добротность фильтра задается соотношением резисторов делителя
Современное состояние производства 544УД2
Несмотря на почтенный возраст, микросхема 544УД2 до сих пор производится на некоторых российских предприятиях:
- АО «Интеграл» (г. Минск) — выпускает 544УД2А в металлокерамическом корпусе
- АО «Восход-КРЛЗ» (г. Калуга) — производит 544УД2Б в пластиковом корпусе
- ПАО «Микрон» (г. Зеленоград) — освоен выпуск аналога К544УД2А
Однако объемы производства относительно невелики. Микросхема в основном используется для ремонта старой техники и в любительских конструкциях. В новых разработках 544УД2 постепенно вытесняется более современными операционными усилителями.
Перспективы применения 544УД2 в современной электронике
Несмотря на появление новых типов операционных усилителей, 544УД2 сохраняет определенные перспективы применения:
- Ремонт и обслуживание старой советской радиоаппаратуры
- Любительское конструирование аналоговых устройств
- Использование в некоторых промышленных системах
- Учебные цели при изучении основ схемотехники
Благодаря хорошим характеристикам и доступности, 544УД2 остается популярной у радиолюбителей. Микросхема позволяет создавать качественные аналоговые устройства при минимальных затратах.
Заключение
Микросхема 544УД2 является классическим советским операционным усилителем, сохраняющим актуальность и в наши дни. Несмотря на небольшое содержание драгоценных металлов, ее ценность определяется в первую очередь функциональными возможностями. При грамотном применении 544УД2 позволяет создавать высококачественные аналоговые устройства различного назначения.
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Аналоговый фильтр с германиевым «выхлопом» — audiohobby.
ruПризнаться, выпуск описываемого фильтра в мои планы не входил. Он разработан на основе схемы умощнённого каскада от Lynx Audio на ОУ 544УД2 с германиевым буфером на транзисторной сборке ГТС609. Ссылку на эту интересную схему мне прислал Денис, и просто стало ужасно любопытно, как она будет «звучать» в аналоговом фильтре для ЦАП AH-D16 Pro. По результатам исследования, проведённого автором исходной схемы, спектр искажений даже при низкоомной нагрузке получается экспоненциально спадающим, что позволяет ООС ОУ достаточно эффективно их подавлять. Мне понравилась «музыкальность» звучания аналогового фильтра на основе такого каскада. В схеме используются отечественные активные компоненты, которые пока ещё можно раздобыть, поэтому аналоговый фильтр получился в этом смысле «антисанкционным» и относительно недорогим.
Приведу несколько высказываний Д. Андронникова с форума diyaudio.ru по поводу ОУ 544УД2:
- Можно использовать практически повсюду. Это один из лучших по звучанию ОУ не только среди наших, но и вообще… Единственная пара недостатков — это большое напряжение смещения и «слабенький» выход.
- Я не раз обращал внимание на интересный факт — когда наши предприятия копировали западные образцы, то копия практически всегда была хуже. Когда же создавался именно оригинальный продукт (типа 544УД2…), то получались исключительно удачные приборы, существенно выделяющиеся на общем фоне.
- Все разновидности 544УД2 имеют в основе один и тот же кристалл, группы распределяются по результатам разбраковки тестовых партий. ОУ в металлическом корпусе лучше априори из-за полной герметичности корпуса и, соответственно, отсутствию или очень малому количеству молекул воды, воздействующих на поверхность структуры. Основную часть стоимости прибора составляет не стоимость самого кристалла, а стоимость корпуса и метрологических процедур. Отсюда и разница в цене.
На вопрос, чем хороши именно германиевые транзисторы в данной схеме, Д. Андронников ответил так: «Они не хороши и не плохи. Они просто другие. Малая ширина запрещенной зоны германия определяет несколько иной вид проходных характеристик (существенные отличия наблюдаются уже на характеристиках 2 и более высоких порядков — напр.
, кривизне), а также протекание динамических процессов (для них менее выражены эффекты, связанные с туннелированием носителей и лавинообразованием) и процессов включения-выключения (но последнее для данной схемы неактуально). Соответственно, и субъективное звучание устройств на ГТ отличается от такового на КТ».
Я пробовал ставить на плату фильтра ОУ (К)544УД2А в металлическом корпусе и КР544УД2Б в пластмассовом — разницу в «звучании» мне услышать не удалось. Уход «нуля» при прогреве на выходе фильтра с микросхемами 544УД2А не превысил долей милливольта. У микросхем с буквой «К» дрейф «нуля» на выходе может быть больше. Необходимо заметить, что ОУ должен быть произведён после 1981 года, так как примерно в это время была проведена серьёзная ревизия кристалла.
Выходной каскад работает при токе около 17 мА (после прогрева ток чуть-чуть снижается), в результате максимальная рассеиваемая на сборке мощность не превышает паспортного значения 0,5Вт, что в принципе позволяет обойтись без дополнительного теплоотвода.
Однако, для повышения температурной стабильности и облегчения теплового режима я решил прижать сборку через силиконовую термопрокладку к слою медной фольги на плате. Я использовал сборки 1ТС609Б с немного укороченными выводами, демонтированные с каких-то старых плат. Чтобы не укорачивать выводы ещё больше (так как не люблю запаивать детали впритык к плате и обрезать коротко их выводы), под сборки снизу через двухсторонний термоскотч я подложил дополнительные медные пластинки размерами 14 x 7 мм подходящей толщины, так, чтобы корпус сборки находился на некотором расстоянии от платы:
Не помешает и дополнительный подходящий алюминиевый или медный радиатор с основанием 13..15 x 13..15 мм, который можно приклеить сверху на корпус сборки.
Я измерил коэффициенты усиления входящих в состав сборок транзисторов и сориентировал сборки при установке на платы так (их можно разворачивать на 180°), чтобы произведение коэффициентов усиления VT1.1 и VT1.2 в каждом из каналов было наибольшим.
В ходе проверки схемы я обнаружил, что вместо довольно дефицитных плёночных конденсаторов Wima в фильтре можно применить и другие, в том числе и керамику, без заметного ухудшения звука, так как частота среза фильтра находится за границей слышимого диапазона частот:
В качестве VD1 можно использовать любые подходящие диоды, которые желательно подобрать в пару по одинаковому падению напряжения на них (примерно 0,65В) при токе около 4 мА. Диоды Д220 можно купить в Чип и Дип.
На сегодняшний день микросхемы ОУ (К)(Р)544УД2А(Б) и транзисторные сборки ГТС(1ТС)609А(Б) ещё можно приобрести на аукционе Мешок или на Авито, в Чип и Дип и т.д. Сборки попадались мне даже на Озон и Алиэкспресс, правда там они дороже.
На платах предусмотрены отдельные контактные площадки для измерения выходного напряжения схемы при балансировке ОУ и для снятия падения напряжения на резисторе R13 с целью проверки тока покоя выходного каскада. Возможно, придётся подобрать номинал резистора R13.
Примечание: Плёночные конденсаторы в питании фильтров на плате самого ЦАП я не ставил.
Ссылкана заказ печатных плат в Китае. Так как сервис PCBWay для России с середины февраля 2023 года больше недоступен, в приватном вложении я прикрепил gerber-файл для самостоятельного заказа печатной платы.
Вложение:
ah-fx-544ud2-gts609.gif 63 Кбскачан 29 раз
Вложение:
bom-ah-fx-544ud2-gts609.xls 33 Кбскачан 14 раз
Вложение:
datasheet.zip 3 Мбскачан 17 раз
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Схему здесь не привожу, как и прошивку. Фильтр постоянного напряжения для первичных обмоток трансформаторов я здесь тоже не привожу — благо в интернете они есть.
Tonanzeige Anti-Schlaf. Tonanzeige
Beim Entwerfen verschiedener Automatisierungs- und Signalisierungsgeräte kann eine akustische Anzeige des Status eines bestimmten Knotens erforderlich sein. Häufig wird ein solcher Indikator auf der Grundlage eines NF-генераторы aufgebaut, der auf einen Schallsender geladen ist. Allerdings ist das monotone Geräusch eines solchen Blinkers gerade in lauten Umgebungen oft nicht ausreichend wahrnehmbar. Daher werden Signalmodulationsverfahren verwendet, beispielsweise indem es unterbrochen oder die Amplitude oder Frequenz geändert wird.
Obwohl solche Geräte in der Fachliteratur immer wieder beschrieben wurden, waren sie teilweise komplex und versorgungsspannungskritisch, sie enthielten eine Vielzahl von Funkelementen und Wicklungsteilen.
Der vorgeschlagene Indikator ist frei von solchen Mängeln, ist für die Art des Schallgebers nicht kritisch und kann mit einer erheblichen Spreizung der Versorgungsspannung arbeiten. Der Indikator (Abb. 1) лучше всего подходит для Steueroszillator и Transistoren VT1, VT2, лучше всего подходит генератор для Transistoren VT3, VT4 и Einem Leistungsverstärker am Transistor VT5.
Der Steueroszillator erzeugt dreieckförmige Impulse, die mit einer Frequenz von etwa 2 Hz folgen und die Frequenz modulieren Tonsignal. Sein Ausgangssignal wird nicht standardmäßig — фон der Basis des Transistors VT2 — abgenommen und über den Widerstand R5 der Basis des Transistors VT3 des gesteuerten Oszillators zugeführt, der zusammen mit dem Transistor VT4 gemäß der Multivibratorschaltung hergestellt wird.
Das Ausgangssignal des Multivibrators wird über den Widerstand R8 dem Leistungsverstärker zugeführt. Der Verstärker wird auf den dynamischen Kopf BA1 geladen, von dem Töne gehört werden.
Die Transistoren VT3, VT4 müssen ein Stromübertragungsverhältnis von mindestens 80 haben, und VT5 muss dem vom Schallsender verbrauchten Strom standhalten. Die Parameter der verbleibenden Transistoren sind nicht kritish. Wenn die Versorgungsspannung 4 V nicht übersteigt, kann der dynamische Kopf bei einer 8-Ohm-Schwingspule mindestens 0,25 W betragen. Bei einer höheren Spannung dürfen stattdessen niederohmige Telefonkapseln installiert werden, z. Б. ТА — 4, ТК — 67, ДЭМШ — 1 А, ДЭМ — 4М.
Das Design des Anzeigers wird durch die verwendeten Teile bestimmt. Eine der Möglichkeiten für eine Leiterplatte aus einseitiger Folienglasfaser ist in Abb. 2. Die Isolierbahnen werden mit einem Cutter aus einem Stück Metallsägeblatt geschnitten (falls nicht vorhanden, reicht auch ein scharfes Messer). Auf Wunsch können Sie eine neue Zeichnung der Platte für die Herstellung durch Ätzen erstellen.
Die Platine ist für den Einbau von ULM-oder MLT-Widerständen sowie den im Diagramm gebenen Transistoren ausgelegt.
Um Kondensatoren zu installieren, gibt es mehrere Löcher und einen Rand Platinenfläche, der die Verwendung von Kondensatoren ermöglicht verschiedene Arten, insbesondere MBM, BM, KM, K50 — 6. Das Aussehen der montierten Platinist in Abb. 1 даргестеллт. 3.
Платиновая пластина, предназначенная для крепления клеммы батареи ZSHNKP — 10B (фон einer Grubenlampe) vorgesehen, für die zwei Löcher mit einem Durchmesser von 6,5 mm im Abstand von 107 mm gebohrt werden. Bei der Montage der Platine wird die elektrische Verbindung der Batterieklemmen mit den Leiterbahnen hergestellt. Um eine Corrosion der Platine unter dem Einfluss des verdunstenden Batterieelektrolyts zu verhindern, sollte sie mit einem elektrisch isolierenden Lack überzogen werden. Von oben ist die Platine beispielsweise mit einem Deckel aus dem Bausatz der angegebenen Lampe abgedeckt, andere Optionen sind jedoch duchaus akzeptabel.
Elektronik im Auto — Tonanzeige Anti-Traum
Die Niederspannungs-Schallanzeigeschaltung (Abb.
4.12) wurde entwickelt, um die Sicherheit beim Autofahren bei Nacht zu verbessern. Dieses Gerät verhindert, dass der Fahrer während der Fahrt einschläft. Die Anzeige zusammen mit der Batterie ist einseitig ausgeführt Leiterplatte in Form einer Halterung (Abb. 4.13), die es ermöglicht, ihn durch Einschalten des Mikroschalters SA1 Hinter dem Or zu befestigen.
Bei einer tiefen Neigung des Kopfes (beim Einschlafen) schließen sich die Kontakte des Neigungssensors F1 und die Anzeige leuchtet auf — ein lautes Signal weckt den Fahrer sofort.
Natürlich hängt die Zuverlässigkeit des Geräts weitgehend von der Konstruktion des Sensors F1 ab. Nachdem ich verschiedene Designs des Kopfneigungssensors ausprobiert habe, habe ich mich für das einfachste entschieden — es kann leicht ohne den Einsatz von Maschinen hergestellt werden. Es besteht aus einer Feder eines Kugelschreibers, einer Messingschraube M4x5 und einem Kontaktanschlag (абб. 4.14). Die Schraube wird in die Feder eingesetzt und verlötet (mit Flussmittel oder einer Aspirintablette).
Das zweite Ende der Feder wird gekürzt und der Platine befestigt.
Die Anzeige ist betriebsbereit, wenn sich die Versorgungsspannung im Bereich von 0,7 bis 2 Vändert, und verbbraucht nicht mehr als 5 mA.
Die Geräteschaltung ist ein Selbstoszillator auf Transistoren unterschiedlicher Struktur mit direkter Verbindung. Die Verwendung eines Piezo-Emitters ermöglicht es Ihnen, die Anzeige klein und leicht zu machen. Um eine ausreichende Lautstärke zu erhalten, wird die L1-Spule parallel zum Piezo-Emitter geschaltet. Zusammen mit der inneren Kapazität HF1 bildet er einen Schwingkreis. Das Lässt durch Resonanzschwingungen heben Betriebsspannung auf einem Piezo-Emitter, der die Versorgungsspannung deutlich übersteigt.
Пьезоизлучатель verschiedene Typen haben Werte Ihrer eigenen Schallresonanzfrequenz, die im Bereich von 2…8 kHz. Daher beim Austauschen des Types des piezoelektrischen Emitters für jeden konkreten Fall Sie können die beste Kombination von Schaltungsparametern wählen (для максимального значения параметра bei minimalem Stromverbrauch).
Die Tonfrequenz kann durch den Kondensator C1 oder durch Ändern der Windungszahl der Spule L1 geändert werden, was natürlich weniger bequem ist. Spule L1 enthält 600 Windungen PEV-0,08-Draht (0,1 или 0,12 мм), gewickelt auf zwei Ringe der Größe K10x6x3 мм, штамп с BF-2 («Момент»)-Kleber aus Ferrit 700NM1 (или 1000NN) ) zusammengeklebt sind. Микрошальтер SA1 канн Тип PD-9-2 verwendet werden. Батарея G1 Тип RC53M или нет. Расширенный и конденсаторный конденсатор для одного типа генератора, который является исходным, умирает транзистор KT315G от KT312V, KT3102E и транзистор KT361V от KT3107 к производителю.
Am lautesten ist es, wenn die Frequenz des Eigenoszillators und die Eigenresonanzfrequenz des piezoelektrischen Emitters zusammenfallen. Der Schallindikator kann andere Anwendungen finden, beispielsweise в Kinderspielzeug.
Es ist часто notwendig, die Einbeziehung eines hausgemachten oder industriell hergestellten Unterhaltungselektronikgeräts zu außern — dies ist ungewöhnlich, angenehm (falls ausgewählt weicher Strom Tonsignal) и ist für niemanden belastend.
Der Prototyp des vorgeschlagenen Geräts sind die Einheiten der kurzfristigen Tonsignalisierung, die seit langem in importierten (und kürzlich in Haushalts-) Haushaltsgeräten verwendet werden. Deutlich wahrnehmbar ist dies zum Beispiel beim Betrieb von Klimaanlagen – beim Einschalten oder Wechseln des Betriebsmodus ertönt als Reaktion auf den Benutzereinfluss ein kurzes und angenehmes Tonsignal, das 1-2 Sekunden dauert. Позолоченные штампы insbesondere dann, wenn Haushaltsgeräte über Fernbedienungen gesteuert werden. Fernbedienung, — лучший акустический сигнал Befehl.
Das nach dem vorgeschlagenen Schema zusammengebaute Gerät wird im Alltag erfolgreich zur Steuerung des Einschaltens des Lichts in der Küche eingesetzt und verleiht dem üblichen und vertrauten Interieur eine gewisse «Klangfreude». Wenn также das Licht eingeschaltet wird, ertönt ein kurzes leises Tonsignal. Sie können es in der Toilette verwenden, um über die Belegung des Bereichs zu informieren.
Schaltplan
Die elektronische Baugruppe basiert auf dem beliebten Timer KR1006VI1.
Dank der Verwendung eines Summers müssen keine Impulsgeneratoren oder Verstärker in die Schaltung eingefügt werden. Es ist einfach, denlben Knoten auf den Logikelementen des CMOS-Chips (K561LA7 — mehr dazu weiter unten) zu montieren, aber eine einfache und zuverlässige Schaltungslösung ist im Schaltplan (Abb. 2.54) dargestellt.
Diese Schaltung ist ein Zeitgeber zum Einstellen kurzer fester Zeitintervalle, während denen der Summer BZ1 ein Tonfrequenzsignal erzeugt. Nachdem das Gerät mit Strom versorgt wurde, beginnt die Mikroschaltung DA1 KR1006VI1, eine Zeitverzögerung zu bilden, und imersten Moment nach dem Anlegen der Stromversorgung (die Kontakte des Schalters SA1 sind geschlossen) wird der Zeiteinstellungskondensator C1 entladen. und der Timer-Ausgang (Pin 3 DA1) enthält niedriges Niveau Stromspannung. Am Summer befestigt konstanter Druck fast gleich der Versorgungsspannung.
Wenn sich der Kondensator C1 über die Widerstände R1 und R2 und den internen Zeitgeberknoten auflädt, ändert sich der Ausgangszustand der Mikroschaltung.
Wenn die Spannung an den Platten des Condensators C1 den Pegel von 2/3 der Versorgungsspannung erreicht, schaltet der interne Trigger der Mikroschaltung und der niedrige Spannungspegel am DA1-Ausgang ändert sich zu einem hohen. Die Gleichspannung am Summer ist vernachlässigbar und es werden keine Tonfrequenzschwingungen mehr erzeugt.
Рейс. 2.54. Schaltplan Summer
Mit den im Diagramm angegebenen Werten der Elemente R1, R2 и C1 beträgt die Tonausschaltverzögerung etwa 8 s. Sie kann erhöht werden, indem die Kapazität des Condensators C1 entsprechend erhöht wird.
Als Kondensator C1 verwendet man besser einen unpolaren Typ K10-17 oder baut ihn aus zwei in Reihe geschalteten Oxidkondensatoren (Typ K50-6) mit einer Kapazität von 2 μF auf – jeweils für eine Betriebsspannung 6 mindes. шляпа, bietet ein unpolarer Kondensator als Zeiteinstellung ein stabileres Zeitintervall als Oxid, das stark von der Umgebungstemperatur beeinflusst wird. Die Dauer des Zeitintervalls kann leicht verkürzt werden, indem der Widerstandswert des Widerstands R1 verringert wird.
Wenn Sie stattdessen installieren variabler Widerstand bei linearer Kennlinie erhält man ein Gerät mit einstellbarer Verzögerung. Das Netzteil des Transformators ist parallel zum gesteuerten Gerät im 220-V-Netz angeschlossen — einer elektrischen Lampe.
Die Funktion dieser Elektronikeinheit kann umgekehrt werden, dh der Summer wird für die ersten 10 Sekunden nach dem Einschalten des Geräts stumm geschaltet. Dazu muss der obere (Laut Schema) Ausgang des Summers angeschlossen werden gemeinsame Leitung. In dieser Ausführungsform kann die Vorrichtung ohne besondere Änderungen für eine akustische Signalisierungsvorrichtung für eine offene (zu große) Kühlschranktür verwendet werden.
Darüber hinaus sind die Einsatzmöglichkeiten dieses einfachen und zuverlässigen Geräts endlos und nur durch die Vorstellungskraft des Funkamateurs begrenzt.
Die Schließtaste SA2 wird verwendet, um das Gerät in den ursprünglichen Zustand zurückzusetzen (es ist nützlich, um die Kühlschranktür zu steuern).
Wenn es nicht benötigt wird, wird es von der Regelung ausgeschlossen. Durch Öffnen des Stromkreises mit dem Schalter SA1 können Sie das Gerät in den Ursprungszustand «zurücksetzen».
Die Elemente des Geräts sind auf der Leiterplatte befestigt. Осень — jeder geeignet. Alle Festwiderstände sind vom Typ MLT-0,25. Неполярные конденсаторы — Тип МБМ, К10-23, К10-17. BZ1 Summer kann jeder 4-20 V sein Gleichstrom, wie FMQ-2015D, FXP1212.
Die Stromversorgung ist Stabilisiert und Liefert eine Ausgangsspannung von 5-15 V. Der DA1-Chip arbeitet in diesem Bereich stabil. Der Stromverbrauch im aktiven Modus des Tonsignals unter Verwendung der im Diagramm angegebenen Elemente beträgt 12-15 mA. Die Lautstärke des Tons ist so bemessen, dass das Signal in einer Entfernung von bis zu 10 m zu hören ist.
Кашкаров А.П. 500 Schemata für Funkamateure. Электронные датчики.
Teil I. Pfeilindikatoren.
Pfeilanzeigen, bei denen ein Pfeil im Takt der Musik oszilliert, sehen auf den Frontplatten von Verstärkern noch recht modern aus.
Und wenn das Vorhandensein solcher Indikatoren früher wirklich notwendig war, besteht jetzt kein dringender Bedarf mehr dafür.
Nach ähnlichen Fragen im Netzwerk zu urteilen, gibt es jedoch immer noch Liebhaber solcher Dinge. Das ist nur für sie und diesen Artikel geschrieben.
1. Zeigegerät.
Entwurf.
Das Design solcher Geräte ist vielfältig, aber ihre Funktionsprinzipien sind gleich. Ein zylindrischer Magnet befindet sich in einem Kunststoffgehäuse. Entlang der Erzeugenden des Zylinders ist ein Magnetrahmen mit einer federbelasteten Aufhängung und einem festen Pfeil installiert. Auf der gegenüberliegenden Seite des Pfeils ist ein Balancer installiert. In den meisten Fällen ist ein solcher Ausgleichsstab ein Lottropfen und dient dazu, die Fliehkräfte des Pfeils zu kompensieren. Da es sich bei dem Gerät im Wesentlichen um ein mechanisches System handelt, werden die wesentlichen Eigenschaften durch die «Mechanik» des Messkopfes bestimmt.
Ich möchte noch ein weiteres Merkmal des Designs von Messuhren anmerken: Eine Feder wird verwendet, um den Pfeil in seine ursprüngliche Position zurückzubringen (und dies ist kein lineares Element, das von seiner Steifigkeit abhängt), wodurch die a Messskala wirds das линейный невод.
В современном Messköpfen werden mehrgängige Federn mit ziemlich guter Flexibilität verwendet, und die Nichtlinearität der Messung ist sehr gering, aber ich denke, es lohnt sich trotzdem, sich daran zu erinnern.
Die obige Abbildung zeigt den Messkopf des Models M6850 als den derzeit gebräuchlichsten und erschwinglichsten für viele unerfahrene Funkamateure. Persönlich habe ich alle meine Pläne darauf ausgearbeitet.
Принцип действия.
Es ist ganz einfach: Wenn man einen Strom an die Spule anlegt, entsteht ein Magnetfeld. Die Wechselwirkung des Magnetfeldes der Spule mit Magnetfeld Permanentmagnet, bewirkt, dass sich die Spule (und der Pfeil), пропорциональный zum darin fließenden Strom auslenken. Die Richtung des in der Spule fließenden Stroms bestimmt die Richtung der Pfeilablenkung. Daher die Schlussfolgerung: Die Zeigeranzeige funktioniert nur mit Gleichstrom (pulsierend). Das Anlegen von Wechselstrom an die Anzeige führt dazu, dass die Nadel «zittert» und nichts weiter.
2. Was zu messen ist.
Nun, alles scheint klar: Wir messen den Wert der Wechselspannung im Audiopfad. In der Messpraxis sind bekannt: der Maximalwert (Scheitelwert) des Signals, der gleichgerichtete Mittelwert, der Effektivwert der Signale. Wir werden nicht in die Tiefen der Theorien gehen, wir werden nur feststellen, dass wir in unserem Fall den durchschnittlichen gleichgerichteten Wert messen. Und die Skalen unserer Instrumente sind in Dezibel (selten in Prozent) des eingestellten «Referenz»-Signalpegels («0» dB) калибра. Das heißt, wir messen nicht den Signalwert selbst, sondern sein Verhältnis zu einem Referenzwert K = Uetalon./Ugemessen. в Dezibel Ausgedrückt. Um die gemessenen Werte in Dezibel umzurehnen, verwenden Sie folgende Formel: A = 20 Lg URReferenz/Ugemessen.
Иргендетвас. Bei tragbaren Tonbandgeräten wurde die Zeigeranzeige auch zur Messung der Spannung der Versorgungselemente verwendet, война также им Wesentlichen ein примитивы Вольтметр.
3.
Wie man misst.
Aus dem, was ich oben geschrieben habe, folgt eine logische Schlussfolgerung: Damit der Indikator so funktioniert, wie wir es erwarten, muss er transformiert werden Wechselstrom in einen dazu пропорционален Gleichstrom umwandeln und den Messkopf anlegen. Das erste, был мир в den Sinn kommt, ist в der Abbildung dargestellt:
Seltsamerweise, aber ein solcher Indikator wird funktionieren. Nach einer kleinen «Retusche» sieht es so aus:
Und es kann gut funktionieren, wenn Sie beispielsweise die Ausgangsleistung eines Leistungsverstärkers messen. Нун, был ли kann man im Allgemeinen über ein solches Schema sagen? Es funktioniert folgendermaßen: Der Überschuss des Signals auf den erforderlichen Wert wird durch den Widerstandsteiler R1, R2 gedämpft. Die Diode wandelt das Wechselsignal in ein konstantes (pulsierendes) Signal um, indem sie die die «negative» Halbwelle des Audiosignals abschneidet. Das so gewonnene Signal Wird am Kondensator C1 „geglättet“ und gelangt dann zum Messkopf.
Von diesem Kondensator hängt die Reaktions- und Erholungszeit des Zählers ab. Bis auf bestimmte Werte natürlich … Ist die Regelung gut oder schlecht? Hier sind seine Vor- und Nachteile.
Vorteile:
1 — Einfachheit des Schemas.
2 — Миндестангабен.
3 — Бенётигт Кейн Стромкель.
Nun, das war’s…
Минуспункт:
1 — Geringe Messgenauigkeit durch eingebauten Einweggleichrichter (VD1).
2 — Niedriger Eingangswiderstand, главная станция Widerstand R1. Dies macht es möglich, es nur mit Signalquellen mit niedriger Ausgangsimpedanz (wie oben erwähnt — mit Leistungsverstärkern) zu verwenden.
3 — Кляйнер Мессберайх. Wann nicht große Werte Leistung, Schwankungen des Pfeils sind praktisch nicht wahrnehmbar.
Offensichtlich ist für eine größere Vielseitigkeit des Messgeräts eine Verbesserung der Schaltung erforderlich. Auch Hier bietet sich zunächst wieder die Verwendung eines «Puffers» mit großem Eingangs- und geringem Ausgangswiderstand an. bei den meisten auf einfache Weise sieht die Verwendung eines Transistors als Gleichstromverstärker.
Hier ist ein mögliches Schema:
Wie Sie sehen können, wurde im Vergleich zur vorherigen Schaltung der Transistor VT1 hinzugefügt, wodurch die Empfindlichkeit der Schaltung leicht wurdeht. Andere Mängel bleiben jedoch bestehen.
Eine weitere Option zur Verwendung eines Transistors ist ebenfalls möglich — als Emitterfolger:
In diesem Fall erhalten wir einen Puffer mit hoher Eingangs- und niedriger Ausgangsimpedanz. Da die Transmission des Emitterfolgers jedoch nicht größer als eins sein kann, können wir aus dieser Schaltung keinen Gewinn ziehen. Die verbleibenden Mängel des Zählers bleiben ebenfalls erhalten.
Wir kommen также zu einer Schaltung, die verstärkende Eigenschaften und eine niedrige Ausgangsimpedanz kombiniert.
Dieses Schema (in verschiedenen Interpretationen) wird häufig in Geräten mit unipolarer Stromversorgung verwendet. Ich habe es auch mehr als einmal wiederholt und die hohe Wiederholbarkeit und Stabilität der Arbeit bewiesen.
Es beseitigt die meisten Mängel der obigen Schemata. Der Transistorverstärker an VT1, VT2 Hat eine hohe Eingangs- und eine niedrige Ausgangsimpedanz. Die Schaltung kann aus einer Quelle mit einer Spannung von 3 bis 25 Volt (abhängig von den verwendeten Transistoren) gespeist werden. Nicht kritsch für die Bewertungen von пассивных элементов. Natürlich gibt es auch Nachteile — einen Halbwellengleichrichter VD1, VD2 (beachten Sie, dass er hier gemäß der Spannungsvervielfacherschaltung impliert ist). Als Ergebnis — einige Ungenauigkeiten der Messungen. Die Einfachheit und Vielseitigkeit des Geräts machen diesen Mangel jedoch mehr als wett.
Aufgrund der Verfügbarkeit von integrierten Operationsverstärkern kann das obige Schema auch auf einem Operationsverstärker impliiert werden.
Wie Sie in dieser Schaltung sehen können, fungiert der Operationsverstärker als aktives Element. Neben der Reduzierung der Anzahlpassive Teile, dieses Schema fast identisch mit dem vorherigen Schema und enthält die gleichen Vor- und Nachteile.
Da wir über die Verwendung von Operationsverstärkern in Signalzählern sprechen, möchte ich einige weitere Schemata für deren Implementierung in Betracht ziehen.
Diese Optionen behalten die Vorteile der oben beschriebenen Schemata bei, messen aber aufgrund der Verwendung einer Diodenbrücke bereits zwei Halbwellen des Audiosignals. Die in der Abbildung rechts gezeigte Schaltung sieht ebenfalls vor LINEARE Bewegung Pfeile des Messkopfes, da dieser in die Schaltung eingebunden ist Rückmeldung Operationsverstärker. Die Empfindlichkeit der Blinker kann durch Auswahl des Widerstands R3 eingestellt werden. Die Eingangsimpedanz der Indikatoren beträgt ca. 47 кОм. Die Versorgungsspannung hängt den verwendeten Operationsverstärkertypen ab, und als Verstärker kann fast jeder Operationsverstärker mit Ausgangsströmen von mehr als 5 mA verwendet werden. Aber ich würde empfehlen, einen Operationsverstärker mit zu verwenden Feldeffekttransistoren am Eingang (K140UD8, KR 544UD2 usw.
). In diesem Fall ist es möglich, die Eingangsimpedanz des Knotens zu erhöhen, indem einfach die Nennwerte erhöht werden Widerstandsteiler am Eingang (R1, R2).
Und noch eine kleine Nuance. In den obigen Anzeigenschemata am Operationsverstärker gibt es andere Möglichkeiten, die Hälfte der Versorgungsspannung an die Eingänge der Verstärker zu liefern. Gleichzeitig ändern sich ihre Eigenschaften praktisch nicht. Aber diese Frage stammt bereits aus dem Bereich der Operationsverstärkerschaltungen. Darüber hinaus können diese Schaltungen mit minimalen Änderungen auch von einer bipolaren Versorgungsspannung versorgt werden.
Abschließend möchte ich einen Signalpegelmesser auf einer hochwertigen spezialisierten K157DA1-Mikroschaltung in Betracht ziehen.
Trotz Ihres „ langes Leben» Meiner Meinung nach verdient es immer noch besondere Aufmerksamkeit. Diese Mikroschaltung enthält einen Vollweggleichrichter des durchschnittlichen Signalwerts, eine Pufferstufe und einen Wandler eines bipolaren Signals in ein unipolares.
Die wichtigsten elektrischen Parameter sind:
Typisches Schema zum Einschalten Einer Mikroschaltung:
Wie Sie Sehen Können, Verfügt der Mikroschaltkreis über eine Kleine Anzahl von Anhängen, werwendung nicht nicht in messuhren, sondern in in inderen gerä erlechter relichter rehl Diagramm mit einer gepunkteten Line markiert ist, ist möglicherweise nicht installiert, aber es ist erwähnenswert, dass R3 и R4, wenn sie installiert sind, die Empfindlichkeit des Messgeräts erhöhen. (Niederspannungs-)Geräten v Эрвендет Верден. Sie traf mich sogar in einem tragbaren Tonbandgerät «Весна-207» (meiner Meinung nach und in «Весна-212»), «Русь — 207».
4. Был ли kann verbessert werden?
Der Anzeigekopf ist ein mechanisches System und hat daher eine bestimmte (feste) Reaktionszeit auf ein Impulssignal. Wenn ein Signal ausreichend lange gegeben wird, reagiert der Pfeil entsprechend. Wenn ein Impulssignal kürzerer Dauer am Kopf ankommt, kann das Messgerät einfach nicht angemessen darauf reagieren.
Fügen Sie in solchen Fällen zu den üblichen Messuhren Spitzensignalanzeigen hinzu, die normalerweise auf LEDs montiert sind. Mit der Spitzenwertanzeige können Sie das Eintreffen eines Impulses von kurzer Dauer mit einem Pegel über einem bestimmten Schwellenwert aufzeichnen. Был ли zeigt die blinkende LED?
Um mit der oben genannten Mikroschaltung «gepaart» zu arbeiten, hat unsere Industrie die Mikroschaltung K157XP1 hergestellt, bei der es sich um zwei integrierte Spitzendetektoren в комбинации mit einem ARUZ-Detektor handelt. Doch dazu mehr im zweiten Teil des Artikels.
Und schließlich werde ich eine beschleunigende RC-Kette vorstellen, die die die Die Reaktionszeit des Zeigegeräts teilweise reduzieren (kompensieren) soll. Ich habe diese Kette mit allen von mir montierten Messuhren verwendet. Und ich empfehle Sie.
Kleine Erklärung zur Schaltung: Bei ausreichend langen Impulsen fließt der Strom durch die Schaltung R1, R2, C2 zum Zeigerzeiger. Die Elemente R2 C2 bestimmen die Rückwärtsrichtung des Pfeils.
Wenn ein kurzer Impuls auftritt, ist der Widerstand der Schaltung R1, R2 C2 groß genug dafür und gelangt über den Beschleunigungskondensator C1 zum Indikator. In der Praxis sieht dies nicht wie ein «Schlagen» des Pfeils aus, sondern wie eine schnelle Annäherung an die linke Seite der Skala und eine langsame Abfahrt nach rechts. Ich habe die Kettenwerte absichtlich nicht angegeben, da es wünschenswert ist, sie streng individuell auszuwählen. Bei Verwendung der Messuhr M waren ihre Werte jedoch wie folgt: R1-3,3 кОм, R2 — 1,2 кОм, C1-0,22 — 4,7 мФ, C2-10 — 47 мФ.
5. Um das Bild zu vervollständigen.
Zeigergeräte können als Indikatoren für das Gleichgewicht zwischen Kanälen verwendet werden:
Wie Sie dem Diagramm entnehmen können, ist hier nichts kompliziert. Am Messkopf werden die gleichgerichteten Ströme des linken und rechten Kanals summiert. Bei gleichem (modulo) Wert kompensieren sich die Ströme gegenseitig und die Anzeigenadel steht auf «0». Wird der Signalpegel leicht überschritten, werden die Ströme nicht vollständig kompensiert und die Nadel beginnt in die entsprechende Richtung abzuweichen.
Es ist erwähnenswert, dass ein solches Schema normalerweise mit dem Indikator funktioniert, bei dem der Hersteller die anfängliche Platzierung des Pfeils in der Mitte der Skala vorsieht. Es können zwar auch konventionelle Anzeiger verwendet werden, nachdem man eine Vorspannung an sie angelegt hat. Am liebsten würde ich jedoch den Blinker einfach demotieren und den Federaufhängungshalter etwas in die richtige Richtung verschieben.
6. Фазит.
Natürlich ist mir bewusst, dass es im Rahmen eines Artikels unmöglich ist, alle Möglichkeiten des Schaltungsdesigns von Messuhren zu betrachten. Ich habe jedoch versucht, in zugänglicher Form, ohne irgendwelche Formeln anzugeben, nur die wichtigsten, PRAKTISCH BEWÄHRTEN Methoden und Schemata für ihre Implementierung anzugeben. Wer sich dafür interessiert und mehr darüber erfahren möchte, der Lese die Literatur und besuche die Foren.
Wie üblich summieren sich die Fragen.
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Привет всем Heimwerker! Irgendwie stieß ich beim Sortieren meiner Vorräte auf zwei fluoreszierende Anzeigen von sowjetischen Tonbandgeräten.
Einer entpuppte sich als Arbeiter. Beschlossen, etwas anderes damit zu machen. Nun, hier fing es an … Ich beschloss, die zweite Tonanzeige auf Mikroschaltkreisen in Form von Pfeilen aus LEDs und die dritte aus IV-26-Vakuumanzeigen von elektronischen Industrieuhren zusammenzubauen und das Ganze in ein Gehäuse zu stecken. Для LM3915 штук Platinen geätzt (для светодиодов), светодиоды в SMD-пакете, установленном для светодиодных полос, платиновые компоненты — eingeschaltet — все, что нужно для работы кишечника. Für IV-26 musste ich Indikatorschals von einem chinesischen Radio-Tonbandgerät auf dem AN6884-Chip verwenden. Der Rest war dem Gehäuse überlassen, ich habe die Platten aus Faserplatten ausgeschnitten, sie mit Holzklötzen und Momentkleber zusammengeklebt. Für Blinker im Gehäuse schneiden Sie ein Fenster aus. Gespachtelt, gereinigt und mit schwarzer Folie überklebt. Die falsche Platte wurde aus einem Profil unter der Trockenbauwand geschnitten. Da zur Stromversorgung 5 verschiedene Spannungen benötigt wurden (+12 -12 26 3,5 6,3 Volt), ich habe den Transformator nicht gewickelt — ich habe in den Behältern gegraben und geeignete Transics gefunden und die einfachsten Stabilisatoren daran gelötet.
