Аналогово приложение на цифрови микросхеми (8 вериги)
Логическите микросхеми по правило са предназначени само за работа в "цифрова" технология, която позволява само два вида сигнали: логическа нула и логическа. Такива устройства в по-голямата си част не изискват индивидуален подбор на елементите на веригата и работят по-надеждно.
В същото време от голям практически интерес представляват верижни решения, които позволяват използването на „цифрови“ микросхеми в аналоговите технологии.
Този подход разширява нашите представи за възможното и невъзможното в света на електрониката, кара фантазията да работи по-продуктивно. Широко поле се отваря за експерименти, творчество и подобряване на знанията в областта на радиоелектрониката.
Използването на „цифрови“ микросхеми от серията CMOS в „аналогов“ режим е особено обещаващо. Те са направени на полеви транзистори, имат високо входно съпротивление, икономични са и непретенциозни по отношение на захранващото напрежение: могат да работят в широк диапазон. Недостатъкът на микросхемите от тази серия са ниските работни честоти (за микросхеми от серията K561, обикновено не по-високи от 1,3 MHz).
Нискочестотни усилватели на цифрови микросхеми
На фиг. Фигури 1 - 3 показват доста прости ULF вериги. Усилвателят (фиг. 1) с захранващо напрежение 9 V и R2 = 1 kOhm има параметрите, показани в таблица 1 [F 8/82-381].
Фигура: 1. Диаграма на LF усилващия етап на цифровата CMOS микросхема K561LE5.
При различни стойности на захранващото напрежение + E и R1 = 1 MΩ, R2 = 0 kΩ, параметрите на усилвателя (фиг. 1) се променят (виж таблица 2).
Телефонният усилвател (фиг. 2), базиран на последователното свързване на три такива степени, има усилване от около 86 dB в честотен обхват 600, 1400 Hz (захранващо напрежение 9 V, консумация на ток 2 mA).
За усилвателя (фиг. 3) коефициентът на усилване се определя от съотношението R2 към R1, а за номиналните стойности, посочени на диаграмата, е 100 [V.L. Шило]. Изходното напрежение може да достигне 90% от захранващото напрежение: при захранващо напрежение 9 V, променливото напрежение на изхода на усилвателя достига 8 V.
Фигура: 3. Схема на многостъпален басов усилвател на микросхемата K561LE5.
Броят на логическите порти за изпълнение на режима на усилване трябва да е нечетен: 1, 3, 5 и т.н. Четен брой логически елементи в дадено устройство образува генератор. Следователно, схема на схема с превключваем брой логически елементи може да се използва, например, при организиране на кабелна връзка за прехвърляне на устройство от режим на усилване в режим на повикване на абонат.
Теснолентов нискочестотен филтър
На фиг. 4 показва пример за използване на CMOS микросхема като теснолентов нискочестотен филтър [Fs 8/79-134]. Работната честота на филтъра се определя като f = 1/2nRC, където R и C са параметрите на резистори и кондензатори.
Фигура: 4. Схема на теснолентов нискочестотен филтър на цифрова микросхема K561LE5.
Качественият фактор на филтъра (наклон, рязкост на падане или покачване на сигнала от честотата) може да се контролира чрез настройка на потенциометъра R3.
Въз основа на няколко такива филтъра, настроени на различни честоти, може да се сглоби устройство за цветно-музикален акомпанимент. За да направите това, достатъчно е да включите най-простите усилватели на постоянен ток (или променлив ток) на изхода на филтъра, заредени на устройства, излъчващи светлина (светодиоди, лампи с нажежаема жичка).