НА АНАЛОГОВЫХ МИКРОСХЕМАХ СЕРИЙ К118 и К122

К числу наиболее простых аналоговых микросхем, уже освоенных радиолюбителями, относятся микросхемы из серий . Буква К в обозначении указывает на то, что это микросхемы широкого применения. Номер гибридной микросхемы начинается с двойки, а полупроводниковой - с единицы. Следовательно, микросхемы серий полупроводниковые, широкого применения.

В обозначение микросхем входят также цифры, указывающие номера серий (например, 118, 122). Буквы У и H характаризуют функциональное назначение микросхем - это усилители напряжения или мощности. Последняя цифра указывает порядковый номер разработки. Далее могут следовать буквенные индексы , характеризующие напряжение источника питания и усилительные свойства микросхем.

Что представляют собой микросхемы серий . По существу, микросхемы являются «близнецами» и отличаются одна от другой только конструктивно.

Схема «начинки» микросхемы (с любым буквенным индексом), конструкция с нумерацией выводов - и обозначение ее на принципиальных схемах показаны на рис. 295. Как видишь, она представляет собой почти готовый двухкаскадный усилитель на кремниевых транзисторах структуры n-р-n. Связь между транзисторами микросхемы непосредственная. В эмиттерной цепи транзистора имеется резистор сопротивлением 400 Ом. На нем происходит падение напряжения, которое через два соединенных последовательно резистора по 4 кОм подается на базу транзистора V1 и, действуя как напряжение смещения, открывает его. Резистор в коллекторной цепи транзистора V1 (5,7 кОм) - его нагрузка. Создающееся на нем напряжение усиленного сигнала подается непосредственно на базу транзистора V2 для дополнительного усиления. Вывод 3 является входом, а вывод -выходом микросхемы.

Всего микросхема имеет 14 выводов, нумерация которых идет от специальной метки на корпусе в направлении движения часовой стрелки (смотреть снизу). Но некоторые из них, например выводы 1, 4, 6, 8 и 13, вообще не задействованы, а некоторые, в зависимости от применения микросхемы, не используются.

Приведу несколько конкретных примеров практического применения микросхемы .

Первый пример - простой усилитель ЗЧ (рис. 296), который можно использовать, например, для прослу ания грамзаписи на головные телефоны или в качестве предварительного усиления напряжения колебаний ЗЧ. В нем работает микросхема , дающая несколько большее усиление, чем такая же микросхема, но с буквенным индексом А. Источник питания напряжением не более 6,3 В подключают к микросхеме через ее выводы 7 (плюс) и 14 (минус). Сигнал звуковой частоты, который надо усилить, подается на вход 3 микросхемы через конденсатор . Усиленный сигнал, снимаемый с соединенных вместе выводов 9 и 10 (с резистора внутри микросхемы сопротивлением 1,7 кОм, выполняющего роль нагрузки транзистора V2), через конденсатор поступает к телефонам и преобразуется ими в звук. Конденсатор блокирует телефоны по наивысшим частотам звукового диапазона.

Рис. 295. Схема (а), конструкция (б) и условное обозначение (в) микросхемы К118УН1

Рис. 296. Усилитель на микросхеме К118УН1Б

Какова роль электролитических конденсаторов и С3, включенных между общим заземленным проводником цепи питания и выводами 11 и 12 микросхемы? Конденсатор совместно с резистором микросхемы (4 кОм) образует развязывающий фильтр, устраняющий паразитную обратную связь между вторым и первым каскадами микросхемы через общий источник питания. Без него колебания тока, возникающие при работе транзистора второго каскада, могут проникнуть в цепь питания транзистора первого каскада, что приведет к самовозбуждению усилителя. Подобные развязывающие фильтры были во многих твоих конструкциях.

Рис. 297. Схема генератора колебаний звуковой частоты

Конденсатор С3 шунтирует эмиттерный резистор транзистора второго каскада микросхемы (400 Ом) по переменному току и тем самым ослабляет отрицательную обратную связь, снижающую усиление микросхемы. С подобным включением конденсаторов ты также сталкивался при конструировании приемной и усилительной аппаратуры.

Если для усилителя использовать электролитические конденсаторы , то его детали, кроме источника питания (четыре элемента 332 или пять аккумуляторов ) и выключателя (тумблер ), можно смонтировать на плате размерами не более чем мм (рис. 296, б). Детали размещай с одной стороны платы, а соединения между ними делай с другой стороны. Для выводов микросхемы просверли в плате два ряда отверстий диаметром мм; расстояние между рядами отверстий 7,5 мм, между центрами отверстий в рядах 2,5 мм.

Телефоны - высокоомные . Если будешь использовать телефонный капсюль или низкоомные головные телефоны, то включай их между плюсовым проводником и выводом 10 микросхемы (не соединяя его с выводом 9).

Правильно смонтированный усилитель не нуждается в подгонке режимов транзисторов. Чтобы он начал работать, надо лишь подать на него напряжение питания.

Второй пример - генератор колебаний звуковой частоты (рис. 297). Чтобы усилитель микросхемы превратить в генератор электрических колебаний частотой 800-1000 Гц, между его выходом (соединенные вместе выводы 9 и 10) и входом (вывод 3) надо включить конденсатор емкостью . Этот конденсатор создаст между выходом и входом микросхемы положительную обратную связь по переменному току и усилитель возбудится. При этом в головных телефонах, подключенных к выходу генератора, будет слышен звук средней тональности. Желательный тон этого звука можно устанавливать подбором емкости конденсатора : чем больше будет его емкость, тем ниже тон звука.

Такой генератор можно истшльзовать как источник сигнала для проверки работоспособности усилителей ЗЧ. Можно использовать его и в качестве звукового генератора для изучения телеграфной азбуки.

В этом случае надо только вместо выключателя питания включить телеграфный ключ, а к выходу подключить головные телефоны.

Третий пример - малогабаритный рефлексный приемник прямого усиления. Его принципиальная схема, монтажная плата и детали в развернутом виде, а также соединения деталей на плате показаны на рис, 298. Принципиально этот приемник подобен знакомому тебе приемнику (см. рис. 210), только тот приемник был с фиксированной настройкой, а этот с плавной настройкой на сигналы радиовещательных станций.

Коротко о работе такого варианта приемника. Сигнал радиостанции, на которую настроен контур магнитной антенны, через катушку связи подается на вывод 3 микросхемы . С катушки , являющейся радиочастотной нагрузкой микросхемы, усиленный сигнал через катушку поступает на диод V1, а колебания звуковой частоты, снимаемые с нагрузки детектора, через конденсатор и катушку тот же входной вывод 3 микросхемы. Роль второй нагрузки выполняет резистор сопротивлением 400 Ом в эмиттерной цепи второго транзистора микросхемы. С него колебания звуковой частоты через вывод 12 и конденсатор подводятся к телефону и преобразуются им в звук.

Каковы функции других деталей приемника? Конденсатор шунтирует источник питания по переменному току. Конденсатор совместно с резистором, имеющимся в микросхеме, образуют развязывающий фильтр. Конденсатор С3, включенный между выводом 5 и заземленным проводником, устраняет отрицательную обратную связь по переменному току, снижающую усиление первого каскада микросхемы. Конденсатор блокирует телефон по наивысшим частотам звукового диапазона и устраняет отрицательную обратную связь во втором каскаде усилителя радиочастоты.

Источником питания приемника служит батарея, составленная из пяти аккумуляторов , (можно использовать четыре элемента 322 или 316, соединенные последовательно).

Для магнитной антенны используй ферритовый стержень марки или диаметром 8 и длиной 55-60 мм, а для высокочастотного трансформатора ферритовое кольцо диаметром 7-8 мм. Для приема радиостанций средневолнового диапазона контурная катушка , намотанная на бумажной гильзе, должна содержать 70-80 витков; катушка связи , намотанная поверх контурной катушки, 5-6 витков провода , а для приема радиостанций длинноволнового диапазона - соответственно 210-220 и 15-20 витков такого же провода. Длинноволновую контурную катушку желательно намотать четырьмя - пятью секциями по равному числу витков в каждой секции.

Катушки высокочастотного трансформатора наматывай проводом с помощью проволочного челнока, предварительно сгладив углы ферритового кольца наждачной бумагой. Для средневолнового диапазона катушка должна содержать 75-80 витков, витков, а для длинноволнового диапазона соответственно 110-120 и 75-80 витков такого же провода.

Конденсатор переменной емкости контура магнитной антенны может быть любой конструкции. Желательно, однако, чтобы он был малогабаритным, например типа . Можно, разумеется, использовать и подстроечный конденсатор с наибольшей емкостью , но тогда диапазон волн, перекрываемый контуром, несколько сузится. От того, каким будет этот элемент настройки контура, зависит конструкция приемника в целом.

Телефон - ушной типа , телефонный капсюль или низкоомные головные телефоны, например . Конденсаторы , С3 и - электролитические типа и -КЛС или МБМ.

Проверку работоспособности приемника производи в таком порядке. Сначала телефон (желательно высокоомный) подключи к нагрузочному резистору детектора, а вывод отрицательной обкладки конденсатора (отпаяв его от, резистора ) соедини с заземленным проводником цепи питания. Изменяя емкость конденсатора и одновременно поворачивая приемник с магнитной антенной в горизонтальной плоскости, ты должен услышать те станции, которые уверенно принимаются в вашей местности. После восстановления соединения конденсатора с нагрузкой детектора и включения телефона на свое место громкость радиоприема должна стать значительно больше.

Рис. 298. Принципиальная схема (а), детали в развернутом виде (б) и монтажная плата (в) рефлексного приемника на микросхеме К118УН1Б

Никакой подгонки режимов транзисторов микросхемы приемник не требует. Что же касается небольшого смещения границ диапазона волн, перекрываемого приемником, то это, как ты уже знаешь, можно сделать изменением положения контурной катушки (вместе с катушкой ) на ферритовом стержне.

В любом из этих устройств, о которых я здесь рассказал, можно также использовать микросхему или, увеличив напряжение источника питания до 12 В, микросхему . В первом случае уровень сигнала на выходе усилителя, генератора или приемника будет несколько слабее, а во втором - несколько сильнее. При этом никаких изменений в монтаже делать не надо.

Можно разумеется использовать и аналогичные им микросхемы . Но тогда нужно будет изменить участок монтажа, относящийся непомредственно к микросхеме в соответствии с ее конструкцией и расположением выводов. Микросхемы этой серии внешним видом напоминают массовые биполярные транзисторы. У них по 12 выводов, расположенных со стороны дна корпуса (рис. 299, а). Нумерация выводов идет от выступа, имеющегося на ободке металлического корпуса, в направлении движения часовой стрелки. При этом на корпус микросхемы надо смотреть снизу. Чтобы исключить ошибки при монтаже, на рис. 299, б указана нумерация выводов микросхем серии . а в скобках - соответствующая им нумерация выводов заменяемых микросхем серии .

При проведении такой замены учти: микросхемы К122УН1 с буквенными индексами А и Б рассчитаны на напряжение питания 6,3 В, а микросхемы с буквенными индексами В-Д - на напряжение 12,6 В.

Рис. 299. Цоколевка (а) и нумерация выводов (б) микросхем

Значительное превышение напряжения источника питания может вывести микросхемы из строя.