Обозначение микросхем на принципиальной схеме: ГОСТ 2.743-91 ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники

Содержание

Основные обозначения на схемах

13

Микросхемы и их функционирование

Рассматриваются обозначения цифровых микросхем, их выводов и сигналов на принципиальных схемах, особенности основных серий простейших цифровых микросхем, базовые типы корпусов микросхем, а также принципы двоичного кодирования и принципы работы цифровых устройств.

Для изображения электронных устройств и их узлов применяется три основных типа схем:

  • принципиальная схема;

  • структурная схема;

  • функциональная схема.

Различаются они своим назначением и, самое главное, степенью детализации изображения устройств.

Принципиальная схема — наиболее подробная. Она обязательно показывает все использованные в устройстве элементы и все связи между ними. Если схема строится на основе микросхем, то должны быть показаны номера выводов всех входов и выходов этих микросхем. Принципиальная схема должна позволять полностью воспроизвести устройство. Обозначения принципиальной схемы наиболее жестко стандартизованы, отклонения от стандартов не рекомендуются.

Структурная схема — наименее подробная. Она предназначена для отображения общей структуры устройства, то есть его основных блоков, узлов, частей и главных связей между ними. Из структурной схемы должно быть понятно, зачем нужно данное устройство и что оно делает в основных режимах работы, как взаимодействуют его части. Обозначения структурной схемы могут быть довольно произвольными, хотя некоторые общепринятые правила все-таки лучше выполнять.

Функциональная схема

представляет собой гибрид структурной и принципиальной. Некоторые наиболее простые блоки, узлы, части устройства отображаются на ней, как на структурной схеме, а остальные — как на принципиальной схеме. Функциональная схема дает возможность понять всю логику работы устройства, все его отличия от других подобных устройств, но не позволяет без дополнительной самостоятельной работы воспроизвести это устройство. Что касается обозначений, используемых на функциональных схемах, то в части, показанной как структура, они не стандартизованы, а в части, показанной как принципиальная схема, — стандартизованы.

В технической документации обязательно приводятся структурная или функциональная схема, а также обязательно принципиальная схема. В научных статьях и книгах чаще всего ограничиваются структурной или функциональной схемой, приводя принципиальные схемы только некоторых узлов.

А теперь рассмотрим основные обозначения, используемые на схемах.

Все узлы, блоки, части, элементы, микросхемы показываются в виде прямоугольников с соответствующими надписями. Все связи между ними, все передаваемые сигналы изображаются в виде линий, соединяющих эти прямоугольники. Входы и входы/выходы должны быть расположены на левой стороне прямоугольника, выходы — на правой стороне, хотя это правило часто нарушают, когда необходимо упростить рисунок схемы. Выводы и связи питания, как правило, не прорисовывают, если, конечно, не используются нестандартные включения элементов схемы. Это самые общие правила, касающиеся любых схем.

Прежде чем перейти к более частным правилам, дадим несколько определений.

Положительный сигнал (сигнал положительной полярности) — это сигнал, активный уровень которого — логическая единица. То есть нуль — это отсутствие сигнала, единица — сигнал пришел (рис. 2.1).

Рис. 2.1.  Элементы цифрового сигнала

Отрицательный сигнал (сигнал отрицательной полярности) — это сигнал, активный уровень которого — логический нуль. То есть единица — это отсутствие сигнала, нуль — сигнал пришел (рис. 2.1).

Активный уровень сигнала — это уровень, соответствующий приходу сигнала, то есть выполнению этим сигналом соответствующей ему функции.

Пассивный уровень сигнала — это уровень, в котором сигнал не выполняет никакой функции.

Инвертирование или инверсия сигнала — это изменение его полярности.

Инверсный выход — это выход, выдающий сигнал инверсной полярности по сравнению с входным сигналом.

Прямой выход — это выход, выдающий сигнал такой же полярности, какую имеет входной сигнал.

Положительный фронт сигнала — это переход сигнала из нуля в единицу.

Отрицательный фронт сигнала (спад) — это переход сигнала из единицы в нуль.

Передний фронт сигнала — это переход сигнала из пассивного уровня в активный.

Задний фронт сигнала — это переход сигнала из активного уровня в пассивный.

Тактовый сигнал (или строб) — управляющий сигнал, который определяет момент выполнения элементом или узлом его функции.

Шина — группа сигналов, объединенных по какому-то принципу, например, шиной называют сигналы, соответствующие всем разрядам какого-то двоичного кода.

Рис. 2.2.  Обозначение входов и выходов

Для обозначения полярности сигнала на схемах используется простое правило: если сигнал отрицательный, то перед его названием ставится знак минус, например, -WR или -OE, или же (реже) над названием сигнала ставится черта. Если таких знаков нет, то сигнал считается положительным. Для названий сигналов обычно используются латинские буквы, представляющие собой сокращения английских слов, например, WR — сигнал записи (от «write» — «писать»).

Инверсия сигнала обозначается кружочком на месте входа или выхода. Существуют инверсные входы и инверсные выходы (рис. 2.2).

Если какая-то микросхема выполняет функцию по фронту входного сигнала, то на месте входа ставится косая черта (под углом 45°), причем наклон вправо или влево определяется тем, положительный или отрицательный фронт используется в данном случае (рис. 2.2).

Тип выхода микросхемы помечается специальным значком: выход 3С — перечеркнутым ромбом, а выход ОК — подчеркнутым ромбом (рис. 2.2). Стандартный выход (2С) никак не помечается.

Наконец, если у микросхемы необходимо показать неинформационные выводы, то есть выводы, не являющиеся ни логическими входами, ни логическими выходами, то такой вывод помечается косым крестом (две перпендикулярные линии под углом 45°). Это могут быть, например, выводы для подключения внешних элементов (резисторов, конденсаторов) или выводы питания (рис. 2.3).

Рис. 2.3.  Обозначение неинформационных выводов

В схемах также предусматриваются специальные обозначения для шин (рис. 2.4). На структурных и функциональных схемах шины обозначаются толстыми линиями или двойными стрелками, причем количество сигналов, входящих в шину, указывается рядом с косой чертой, пересекающей шину. На принципиальных схемах шина тоже обозначается толстой линией, а входящие в шину и выходящие из шины сигналы изображаются в виде перпендикулярных к шине тонких линий с указанием их номера или названия (рис. 2.4). При передаче по шине двоичного кода нумерация начинается с младшего разряда кода.

Рис. 2.4.  Обозначение шин

При изображении микросхем используются сокращенные названия входных и выходных сигналов, отражающие их функцию. Эти названия располагаются на рисунке рядом с соответствующим выводом. Также на изображении микросхем указывается выполняемая ими функция (обычно в центре вверху). Изображение микросхемы иногда делят на три вертикальные поля. Левое поле относится к входным сигналам, правое — к выходным сигналам. В центральном поле помещается название микросхемы и символы ее особенностей. Неинформационные выводы могут указываться как на левом, так и на правом поле; иногда их показывают на верхней или нижней стороне прямоугольника, изображающего микросхему.

В табл. 2.1 приведены некоторые наиболее часто встречающиеся обозначения сигналов и функций микросхем. Микросхема в целом обозначается на схемах буквами DD (от английского «digital» — «цифровой») с соответствующим номером, например, DD1, DD20.1, DD38.2 (после точки указывается номер элемента или узла внутри микросхемы).

Таблица 2.1. Некоторые обозначения сигналов и микросхем

Обозначение

Название

Назначение

&

And

Элемент И

=1

Exclusive Or

Элемент Исключающее ИЛИ

1

Or

Элемент ИЛИ

А

Address

Адресные разряды

BF

Buffer

Буфер

C

Clock

Тактовый сигнал (строб)

CE

Clock Enable

Разрешение тактового сигнала

CT

Counter

Счетчик

CS

Chip Select

Выбор микросхемы

D

Data

Разряды данных, данные

DC

Decoder

Дешифратор

EZ

Enable Z-state

Разрешение третьего состояния

G

Generator

Генератор

I

Input

Вход

I/O

Input/Output

Вход/Выход

OE

Output Enable

Разрешение выхода

MS

Multiplexer

Мультиплексор

Q

Quit

Выход

R

Reset

Сброс (установка в нуль)

RG

Register

Регистр

S

Set

Установка в единицу

SUM

Summator

Сумматор

T

Trigger

Тригер

TC

Terminal Count

Окончание счета

Z

Z-state

Третье состояние выхода

Более полная таблица обозначений сигналов и микросхем, используемых в принципиальных схемах, приведена в приложении.

Обозначения и маркировка цифровых микросхем

Ум — не что иное, как хорошо организованная система знаний.

Константин Ушинский

Начнем с обозначений. Сам логический элемент, или микросхема, состоящая из них, показывается на электрической принципиальной схеме в виде прямоугольника, внутри которого вверху ставится условный знак (символ или буквы), говорящий о назначении микросхемы (виды условных знаков стандартизованы) — это позволяет быстрее понять принцип работы устройства любому специалисту в области электроники, а не только автору схемы. По мере получения опыта вы их легко запомните.

Часто используемые простые элементы приведены в табл. 14.3, там же указаны названия логических операций, которые они выполняют. Особое внимание читателя следует обратить на графы «mil spec» — зарубежный стандарт и «ГОСТ, МЭК» — отечественный стандарт, рекомендуемый Международной Электротехнической Комиссией (МЭК). Начертания элементов в зарубежных и отечественных схемах, как правило, отличаются. Установить соответствие поможет приводимая таблица.

По роду выполняемых действий цифровые микросхемы делятся на много типов: логические элементы, триггеры, счетчики, запоминающие устройства и др. Особый класс занимают аналого-цифровые и цифроаналоговые микросхемы, которые осуществляют преобразование аналоговых сигналов в цифровые и наоборот.

Цифровые микросхемы выпускают сериями. Серия микросхем изготавливается по единой технологии, с единой конструкцией корпуса. Наиболее желательным при разработке цифровых устройств считается использование микросхем одной серии, поскольку они лучше всего сопрягаются друг с другом по питающим напряжениям, уровням сигналов и быстродействию.

Маркировка отечественных микросхем

Отечественная система маркировки состоит из пяти элементов.

Первый элемент — характеристика области применения, материала и типа корпуса. Буква К говорит о возможности использования микросхемы в широком спектре аппаратуры. Отсутствие буквы К свидетельствует о возможности использования микросхемы в специальной технике, подвергаемой повышенным значениям вибрации, ударам, холоду, теплу, влажности, радиации. Буква Э свидетельствует об экспортном исполнении. Буква М — керамический, металлокерамический или стеклокерамический корпус.

Второй элемент — цифра, характеризующая микросхему по конструктивно-технологическому признаку:

Третий элемент — две цифры, указывающие номер разработки данной серии.

Четвертый элемент — две буквы, обозначающие функциональную подгруппу и вид микросхемы. Эта информация приведена в таблице:

Пятый элемент — порядковый номер разработки в серии среди микросхем одного вида. При необходимости после пятого элемента в обозначение могут быть введены буквенные индексы от А до Я, определяющие разбраковку микросхем по допускам на основные параметры.

Подавляющее большинство отечественных цифровых микросхем имеет импортные аналоги, совместимые как по техническим характеристикам, так и по расположению выводов. Некоторые зарубежные микросхемы не имеют отечественных аналогов, а некоторые отечественные наоборот — не имеют импортных. Но все же эти примеры обычно относятся к малоупотребимым в радиолюбительской практике типам.

Маркировка зарубежных микросхем

Исторически так сложилось, что маркировка отечественных микросхем отличается от маркировки импортных, поэтому здесь мы приводим все необходимые сведения. Вообще имеется два вида маркировки, которые на самом деле очень похожи друг на друга. Первый вид состоит из четырех позиций.

Первая позиция — код изготовителя или код по международной классификации, состоящий из 2 букв латинского алфавита.

Вторая позиция — две цифры, указывают технологию изготовления микросхемы (серию):

Третья позиция — 2 или 3 цифры, обозначающие функциональное название цифровой микросхемы в пределах обозначенной серии. К функциональному назначению микросхемы может быть добавлен индекс модификации, свидетельствующий об изменениях, внесенных в схемотехнику микросхемы:

Четвертая позиция — буквенный суффикс, обозначающий корпус микросхемы:

Пример обозначения: DM74157E.

* * *

Поговорим о втором виде маркировки. Он во многом напоминает первый способ, но состоит из шести позиций и на сегодняшний момент используется для цифровых микросхем наиболее часто.

Первая и вторая позиции — аналогичны приведенным выше.

Третья позиция — одна или несколько букв, обозначающих подсемейство микросхемы в пределах серии:

Важно отметить, что если внутри традиционно принадлежащего ТТЛ обозначения 74 встретится буква С, например НС, это означает, что данная микросхема принадлежит к семейству КМОП микросхем, но совместима с ТТЛ.

Четвертая позиция — цифры, обозначающие функциональное назначение цифровой микросхемы в пределах серии.

Пятая позиция — буква, обозначающая тип корпуса микросхемы (аналогично четвертой позиции в первом виде маркировки).

Шестая позиция — суффикс, который может содержать отбраковочную информацию, код температурного диапазона и другие не слишком важные для радиолюбителя сведения.

Пример маркировки второго вида: DV74LS244D.

В дальнейшем мы расскажем о наиболее популярных сериях отечественных цифровых микросхем и приведем их зарубежные аналоги. Нам предстоит также подробнее узнать о технологиях ТТЛ и КМОП, их достоинствах и недостатках, перспективах, особенностях использования в схемах.

Справочник «Цифровые Интегральные Микросхемы»

Справочник «Цифровые Интегральные Микросхемы» [ Содержание ]

2.4.2 Микросхемы типа ЛА, ЛИ

Чтобы рассмотреть схемотехнику, составим таблицу функций элементов И, И-НЕ для двух входов А и В (простейший вариант). Каждая переменная А и В моделируется электронным ключом, который можно замкнуть или разомкнуть. Если ключи соединены последовательно, то они работают согласно логике И: ток в цепи появится, если замкнуть оба ключа: и А и В. Если активными входными сигналами считать замыкание ключей А и В и назвать это событие логической 1, то, последовательно перебирая состояние этих ключей, составим таблицу входных и выходных данных для элементов И и И-НЕ.

Таблица состояний
Логический
элемент
Входные
переменные
Выходная
функция
АBИНЕ-И
0001
0101
1001
1110

Рассмотрим способ реализации логической операции И-НЕ на элементах ТТЛ. На рис. 2.8, а приведена принципиальная схема двухвходового логического элемента И-НЕ.


Рис. 2.8.а. Принципиальная схема логического элемента.

Подавая от ключей S1 и S2 на входы А и В напряжение высокого В и низкого Н уровней, составим таблицу выходных уровней элемента.

Таблица состояний логического элемета
Вход Выход
Q(НЕ-И)
Вход Выход
Q(НЕ-И)
АBAB
ННВ001
НВВ011
ВНВ101
ВВН110

Напряжение низкого уровня Н появляется на выходе Q, когда на обоих входах А и В присутствует высокое напряжение В. Условное графическое обозначение двухвходового логического элемента показано на рис 2.8, в


Рис 2.8.в. Условное обозначение элемента.

Среди простейших ИС ТТЛ преобладают элементы И, И-НЕ. Каждый из корпусов ИС типа ЛА и ЛИ содержит от двух до четырех логических элементов, а микросхемы ЛА2 и ЛА19 содержат по одному логическому элементу И-НЕ на восемь и двенадцать входов соответственно.

Цоколевки микросхем типа ЛА и ЛИ и их условные графические обозначения приведены на рис. 2.9, а основные параметры даны в табл. 2.3.


Рис 2.9. Условные обозначения и цоколевки микросхем ЛИ
Рис 2.9. Условные обозначения и цоколевки микросхем ЛА

Следует особо выделить группу микросхем, логические элементы которых имеют выходы с открытым коллектором (ЛА7…ЛА11, ЛА13. ЛА18), (ЛИ2, ЛИ4, ЛИ5). Схема двухвходового логического элемента И-НЕ с открытым коллектором показана на рис. 2.10, а.


Рис. 2.10а. Принципиальная схема логического элемента И-НЕ

Для формирования выходного перепада напряжения к выходу такого элемента необходимо подключить внешний нагрузочный резистор Rн. Такие микросхемы применяются для обслуживания сегментов индикаторов, зажигания ламп накаливания, светодиодов (рис. 2.10,б).


Рис. 2.10б. Схема подключения ламп накаливания и светодиодов

При необходимости в схемах можно использовать элемент ТТЛ с двухтактным выходом. Для некоторых микросхем с открытым коллекторным выходом (ЛА11) нагрузку можно подключать к более высоковольтному источнику питания (рис. 2.10,в).


Рис. 2.10в. Схема подключения нагрузки к высоковольтному источнику

Такое включение необходимо для зажигания газоразрядных и электролюминесцентных индикаторов. Выходы с открытого коллектора используют для подключения обмоток реле.

Выходы нескольких элементов с открытым коллектором можно присоединять к общей нагрузке Rн (рис. 2.10, г).


Рис. 2.10г. Схема подключения нескольких элементов к общей нагрузке

Такое подключение позволяет реализовать логическую функцию И, называемую «монтажное И». Схему (рис. 2.10. г) используют для расширения числа входов логического элемента.

Следует помнить, что двухтактные выходы ТТЛ нельзя соединять параллельно, это приводит к токовой перегрузке одного из элементов.

Многовходовые составные логические элементы с открытым коллектором и общим сопротивлением нагрузки Rн реализуются наиболее просто, однако они не позволяют получить предельное быстродействие. Более лучший способ увеличения числа входов осуществляется с помощью специальной микросхемы-расширителя, имеющей дополнительные выводы коллектора и эмиттера фазоразделительного каскада VT2 (рис. 2.11). Одноименные вспомогательные выводы нескольких таких элементов можно объединять.


Рис. 2.11а. Принципиальная схема 2И-НЕ с дополнительными выводами коллектора и эмиттера.

Рис. 2.11б. Условное обозначение расширителя и способ соединения нескольких микросхем.

Микросхема К531ЛА16 (магистральный усилитель) может передавать данные в линию с сопротивлением 50 Ом.

Микросхемы ЛА17, ЛА19 — это логические элементы И-НЕ с тремя состояниями на выходе, т. е. они имеют дополнительный вход /ЕО (Enable output), дающий разрешение по выходу. На рис. 2.12 показана схема элемента, который имеет третье выходное состояние Z, когда выход размыкается.


Рис. 2.12. Принципиальная схема логического элемента с тремя состояниями на выходе.

Для этой цели в схему стандартного сложного инвертора ТТЛ вводится дополнительный инвертор DDI и диод VD2. Если на этот вход /ЕО подать от переключателя S1 напряжение высокого уровня — 1, то выходное напряжение инвертора DD1 станет низким, т. е. катод диода VD2 будет практически соединен с корпусом. Из-за этого коллектор транзистора VT2 будет иметь нулевой потенциал, т. е. транзистор VT2 будет закрыт. Транзисторы VT3 и VT4 будут находиться в режиме отсечки, т. е. оба закрыты. Следовательно, выходной вывод как бы «висит» в воздухе, микросхема переходит в состояние Z с очень большим выходным сопротивлением. Если на вход ЕО подается разрешающий низкий уровень — О, то логический элемент И-НЕ работает как в обычном режиме.

Таблица состояний логического элемента.
Вход Выход
/EO I /Y
00
1
1
0
10
1
Z

Такие логические элементы разработаны специально для обслуживания проводника шины данных. Если к такому проводнику присоединить много выходов, находящихся в состоянии Z, то они не будут влиять друг на друга. Активным передающим сигналом должен быть лишь один логический элемент, только от его выхода в проводник шины данных будет поступать информация. Следовательно, соединенные вместе выходы не должны быть одновременно активными.

Чтобы сигналом разрешения (низкий уревень — О) , подаваемым на вход /EO, подключался к проводнику выход только одного логического элемента, необходимо предусмотреть дополнительный (защитный) временной интервал, т. е. переключать входы /ЕО различных элементов с паузой. Сигналы разрешения, даваемые выходам разных элементов, не должны перекрываться.

Микросхема К531ЛА19-это 12-входовый логический элемент И-НЕ с дополнительным инверсным входом /ЕО. Сигнал появится на его выходе, если на вход /ЕО подано напряжение низкого уровня — О. Выход логического элемента перейдет в разомкнутое состояние Z, если на вход /ЕО подается напряжение высокого уровня. В состоянии Z элемент потребляет ток Iпот.z=25 мА. Время задержки перехода выхода к разомкнутому состоянию tзд.1z= 16 нс, время задержки перехода выхода tзд.0z= 12 нс (от напряжения низкого выходного уровня), при условии, что Сн = 15 пФ [1].


▶▷▶▷ условно графические обозначения на электрических схемах микросхемы

▶▷▶▷ условно графические обозначения на электрических схемах микросхемы
ИнтерфейсРусский/Английский
Тип лицензияFree
Кол-во просмотров257
Кол-во загрузок132 раз
Обновление:09-03-2019

условно графические обозначения на электрических схемах микросхемы — Yahoo Search Results Yahoo Web Search Sign in Mail Go to Mail» data-nosubject=»[No Subject]» data-timestamp=’short’ Help Account Info Yahoo Home Settings Home News Mail Finance Tumblr Weather Sports Messenger Settings Want more to discover? Make Yahoo Your Home Page See breaking news more every time you open your browser Add it now No Thanks Yahoo Search query Web Images Video News Local Answers Shopping Recipes Sports Finance Dictionary More Anytime Past day Past week Past month Anytime Get beautiful photos on every new browser window Download Условные графические обозначения на принципиальных ronessu › … › Векторная графика Условные графические обозначения на принципиальных электрических схемах Графические обозначения электронных компонентов в векторе ГОСТ 2721-74 ЕСКД Обозначения условные графические в схемах wwwgosthelpru/text/GOST272174ESKDOboznachenihtml Cached Обозначения условные графические в электрических схемах Устройства коммутационные и контактные соединения 1 Позиционные обозначения — Условные графические обозначения radio-hobbyorg › … › Компоненты 1 Позиционные обозначения — Условные графические обозначения на электрических схемах — Компоненты — Инструкции, Позиционные обозначения Условные графические изображения цифровых микросхем digtehru/digital/DefDigChphp Cached В первой строке основного поля условно -графического обозначения микросхемы помещают обозначение функции, выполняемой данным логическим элементом Размеры обозначений в электрических схемах elektroshemaru/razmugostat Cached Размеры обозначений в электрических схемах Аппараты РУ Обозначения условные графические на схемах ГОСТ 21205 Таблица 7 Графические обозначения трубопроводной арматуры 15 Элементы цифровой техники — Условные графические radio-hobbyorg › … › Компоненты 15 Элементы цифровой техники — Условные графические обозначения на электрических схемах — Компоненты — Инструкции, Элементы цифровой техники Условные графические обозначения на электрических схемах userdocsru/fizika/5715/indexhtml?page=7 Cached Обозначения условные графические в схемах : Условные обозначения на схеме Как читать схемы радиоэлектронных устройств, обозначения nauchebenet › … › Для начинающих Наиболее употребительные условные графические изображения радиодеталей на принципиальных схемах приведены в табл 41, а их буквенные обозначения (коды) даны в табл 42 Условные графические изображения элементов электрических схем studopediaru/3_202275_uslovnie-graficheskie Cached Каждому устройству, их элементам, функциональным частям на схемах присваивается буквенно-цифровое обозначение, состоящее из буквенного обозначения и порядкового номера, проставленного Как читать схемы радиоэлектронных устройств, обозначения radiostoragenet/1676-kak-chitat-skhemy-radioehlektronny Cached Таблица 1 Условные графические обозначения радиодеталей на принципиальных схемах Таблица 2 Буквенные обозначения (коды) радиодеталей на принципиальных схемах Promotional Results For You Free Download | Mozilla Firefox ® Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox — the faster, smarter, easier way to browse the web and all of Yahoo 1 2 3 4 5 Next 2,080 results Settings Help Suggestions Privacy (Updated) Terms (Updated) Advertise About ads About this page Powered by Bing™

  • Элементы цифровой техники Условные графические обозначения на электрических схемах userdocsru/fizika/5715/indexhtml?page=7 Cached Обозначения условные графические в схемах : Условные обозначения на схеме Как читать схемы радиоэлектронных устройств
  • их элементам
  • Позиционные обозначения Условные графические изображения цифровых микросхем digtehru/digital/DefDigChphp Cached В первой строке основного поля условно -графического обозначения микросхемы помещают обозначение функции

Серии цифровых микросхем — Студопедия

Основные обозначения на схемах

Для изображения электронных устройств и их узлов применяет­ся три основных типа схем:

• принципиальная схема;

• структурная схема;

• функциональная схема.

Различаются эти три вида схем своим назначением и, самое главное, степенью детализации изображения устройств.

Принципиальная схема — это наиболее подробная схема. Она обязательно показывает все использованные в устройстве элементы и все связи между ними. Если схема строится на ос­нове микросхем, то должны быть показаны номера выводов всех входов и выходов этих микросхем. Принципиальная схема должна позволять полностью воспроизвести устройство. Обо­значения принципиальной схемы наиболее жестко стандартизо­ваны, отклонения от стандартов не рекомендуются.

Структурная схема — это наименее подробная схема. Она предназначена для отображения общей структуры устройства, то есть его основных блоков, узлов, частей и главных связей между ними. Из структурной схемы должно быть понятно, за­чем нужно данное устройство, и что оно делает в основных ре­жимах работы, как взаимодействуют его части. Обозначения структурной схемы могут быть довольно произвольными, хотя некоторые общепринятые правила все-таки лучше выполнять.


Функциональная схема представляет собой гибрид струк­турной и принципиальной схем. Некоторые наиболее простые блоки, узлы, части устройства отображаются на ней, как на структурной схеме, а остальные — как на принципиальной схе­ме. Функциональная схема позволяет понять всю логику работы устройства, все его отличия от других подобных устройств, но не позволяет без самостоятельной дополнительной работы вос­произвести это устройство. Что касается обозначений, исполь­зуемых на функциональных схемах, то в части, показанной как структура, они не стандартизованы, а в части, показанной, как принципиальная схема, они стандартизованы.

В технической документации обязательно приводится струк­турная или функциональная схема, а также обязательно прин­ципиальная схема. В научных статьях и книгах чаще всего огра­ничиваются структурной или функциональной схемой, приводя принципиальные схемы только некоторых узлов.

А теперь рассмотрим основные обозначения, используемые на схемах.

Все узлы, блоки, части, элементы, микросхемы показывают­ся в виде прямоугольников с соответствующими надписями. Все связи между ними, все передаваемые сигналы показываются в виде линий, соединяющих эти прямоугольники. Входы и вхо­ды/выходы должны быть расположены на левой стороне прямо­угольника, выходы — на правой стороне, хотя это правило часто нарушают, когда необходимо упростить рисунок схемы. Выводы и связи питания, как правило, не показывают, если, конечно, не используются нестандартные включения элементов схемы. Это самые общие правила, касающиеся любых схем.


Прежде чем перейти к более частным правилам, надо дать несколько определений.

Положительный сигнал (сигнал положительной полярнос­ти)— это сигнал, активный уровень которого — логическая единица, то есть: нуль — это отсутствие сигнала, единица — сигнал пришел (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Элементы цифрового сигнала.

Отрицательный сигнал(сигнал отрицательной полярнос­ти)— это сигнал, активный уровень которого — логический нуль, то есть: единица — это отсутствие сигнала, нуль — сигнал пришел (рис. 1.13).

Активный уровень сигнала— это уровень, соответствую­щий приходу сигнала, то есть выполнению этим сигналом соот­ветствующей ему функции.

Пассивный уровень сигнала— это уровень, в котором сиг­нал не выполняет никакой функции.

Инвертирование или инверсия сигнала— это изменение его полярности.

Инверсный выход— это выход, выдающий сигнал инверс­ной полярности по сравнению с входным сигналом.

Прямой выход— это выход, выдающий сигнал такой же полярности, какую имеет входной сигнал.

Положительный фронт сигнала— это переход сигнала из нуля в единицу.

Отрицательный фронт сигнала (спад)— это переход сиг­нала из единицы в нуль.

Передний фронт сигнала(фронт)— это переход сигнала из пас­сивного уровня в активный уровень.

Задний фронт сигнала(срез)— это переход сигнала из активного уровня в пассивный уровень.


Тактовый сигнал (или строб)— управляющий сигнал, ко­торый определяет момент выполнения элементом или узлом его функции.

Шина— группа сигналов (и соответствующих физических линий передачи этих сигналов), объединенных по какому-то принципу. Например, шиной называют сигналы, соответствую­щие всем разрядам какого-то двоичного кода.

Для обозначения полярности сигнала на схемах использует­ся простое правило: если сигнал отрицательный, то перед его названием ставится знак минус, например, —WR или —ОЕ, или же (реже) над названием сигнала ставится черта. Если таких знаков нет, то сигнал считается положительным. Для названий сигналов обычно используются латинские буквы, представляю­щие собой сокращения английских слов. Например, WR — сиг­нал записи (от Write — писать).

Инверсия сигнала обозначается кружочком на месте входа или выхода. Существуют инверсные входы и инверсные выходы (рис. 1.14).

Если какая-то микросхема выполняет функцию по фронту входного сигнала, то на месте входа ставится косая черта (под углом 45°), причем наклон вправо или влево определяется тем, какой фронт — положительный или отрицательный — исполь­зуется в данном случае (рис. 1.14).

Рис. 1.14. Обозначение входов и выходов.

Тип выхода микросхемы помечается специальным значком: выход 3С — перечеркнутым ромбом, а выход ОК — подчеркну­тым ромбом (рис. 1.14). Стандартный выход (2С) никак не по­мечается.

Наконец, если у микросхемы необходимо показать неин­формационные выводы, то есть выводы, не являющиеся ни ло­гическими входами, ни логическими выходами, то такой вывод помечается косым крестом (две перпендикулярные линии под углом 45°). Это могут быть, например, выводы для подключе­ния внешних элементов (резисторов, конденсаторов) или выво­ды питания (рис. 1.15).

В схемах также предусматриваются специальные обозначе­ния для шин (рис. 1.16). На структурных и функциональных схемах шины обозначаются толстыми линиями или двойными стрелками, причем количество сигналов, входящих в шину, ука­зывается рядом с косой чертой, пересекающей шину. На принципиальных схемах шина тоже обозначается толстой линией, а входящие в шину и выходящие из шины сигналы показываются в виде перпендикулярных к шине тонких линий с указанием их номера или названия (рис. 1.16). При передаче по шине двоич­ного кода нумерация начинается с младшего разряда кода.

Рис. 1.15. Обозначение неинформационных выводов.

Рис. 1.16. Обозначение шин.

При изображении микросхем используются сокращенные названия входных и выходных сигналов, отражающие их функ­цию. Эти названия располагаются на рисунке рядом с соответ­ствующим выводом. Также на изображении микросхем указы­вается выполняемая ими функция (обычно в центре вверху). Изображение микросхемы иногда делят на три вертикальных поля. Левое поле относится к входным сигналам, правое — к выходным сигналам. В центральном поле помещаются название микросхемы и символы ее особенностей. Неинформационные выводы могут указываться как на левом, так и на правом поле, иногда их показывают на верхней или нижней стороне прямо­угольника, изображающего микросхему.

В табл. 1.2 приведены некоторые наиболее часто встречаю­щиеся обозначения сигналов и функций микросхем. Микросхе­ма в целом обозначается на схемах буквами DD (от английского Digital — цифровой) с соответствующим номером, например DD1, DD20.1, DD38.2 (после точки указывается номер элемента или узла внутри микросхемы).

Табл. 1.2. Некоторые обозначения сигналов и микросхем

Обозначение Название Назначение
& And Элемент И
=1 Exclusive Or Элемент Исключающее ИЛИ
Or Элемент ИЛИ
А Address Адресные разряды
BF Buffer Буфер
С Clock Тактовый сигнал (строб)
СЕ Clock Enable Разрешение тактового сигнала
СТ Counter Счетчик
CS Chip Select Выбор микросхемы
D Data Разряды данных, данные
DC Decoder Дешифратор
EZ Enable Z-state Разрешение третьего состояния
G Generator Генератор
I Input Вход
I/O Input/Output Вход/Выход
ОЕ Output Enable Разрешение выхода
MS Multiplexer Мультиплексор
Q Quit Выход
R Reset Сброс (установка в нуль)
RG Register Регистр
S Set Установка в единицу
SUM Summator Сумматор
Т Trigger Триггер
ТС Terminal Count Окончание счета
Z Z-state Третье состояние выхода

В настоящее время выпускается огромное количество разнооб­разных цифровых микросхем от простейших логических элемен­тов до сложнейших процессоров, микроконтроллеров и специа­лизированных БИС (больших интегральных микросхем). Выпус­ком цифровых микросхем занимается множество фирм как у нас в стране, так и за рубежом. Поэтому даже классификация этих микросхем представляет собой довольно трудную задачу.

Однако в качестве базиса в цифровой схемотехнике принято рассматривать классический набор микросхем малой и средней степени интеграции, в основе которого лежат ТТЛ серии семейства 74, выпускаемые уже несколько десятилетий рядом фирм, напри­мер американской фирмой Texas Instruments (TI). Эти серии вклю­чают в себя функционально полный комплект микросхем, исполь­зуя который можно создавать самые разные цифровые устройства. Даже при компьютерном проектировании современных сложных микросхем с программируемой логикой (ПЛИС) применяются мо­дели простейших микросхем этих серий семейства 74. При этом разработчик рисует на экране компьютера схему в привычном для него элементном базисе, а затем программа создает прошивку ПЛИС, выполняющую требуемую функцию.

Каждая микросхема серий семейства 74 имеет свое обозна­чение, и система обозначений отечественных серий существен­но отличается от принятой за рубежом.

Рис. 1.17. Система обозначений фирмы Texas Instruments.

В качестве примера рассмотрим систему обозначений фир­мы Texas Instruments (рис. 1.17). Полное обозначение состоит из шести элементов:

1. Идентификатор фирмы SN (для серий АС и ACT отсутствует).

2. Температурный диапазон (тип семейства):

• 74 — коммерческие микросхемы (температура окружаю­щей среды для биполярных микросхем — 0…70°С, для КМОП микросхем 40…+85°С),

• 54 — микросхемы военного назначения (температура ок­ружающей среды——————————— 55…+125°С).

3. Код серии (до трех символов):

• Отсутствует — стандартная ТТЛ серия.

• LS (Low Power Schottky) — маломощная серия ТТЛШ.

• S (Schottky) — серия ТТЛШ.

• ALS (Advanced Schottky) — улучшенная серия ТТЛШ.

• F (FAST) — быстрая серия.

• НС (High Speed CMOS) — высокоскоростная КМОП серия.

• НСТ (High Speed CMOS with TTL inputs) — серия НС, сов­местимая по входу с ТТЛ.

• AC (Advanced CMOS) — улучшенная серия КМОП.

• ACT (Advanced CMOS with TTL inputs) — серия АС, сов­местимая по входу с ТТЛ.

• BCT (BiCMOS Technology) — серия с БиКМОП техноло­гией.

• АВТ (Advanced BiCMOS Technology) — улучшенная серия с БиКМОП технологией.

• LVT (Low Voltage Technology) — серия с низким напря­жением питания.

4. Идентификатор специального типа (2 символа) — может от­сутствовать.

5. Тип микросхемы (от двух до шести цифр). Перечень некото­рых типов микросхем приведен в Приложении.

6. Код типа корпуса (от одного до двух символов) — может от­сутствовать. Например, N — пластмассовый корпус DIL (DIP), J — керамический корпус DIL (DIC), Т — плоский металлический корпус.

Примеры обозначений: SN74ALS373, SN74ACT7801, SN7400.

Отечественная система обозначений микросхем отличается от рассмотренной довольно существенно (рис. 1.18). Основные элементы обозначения следующие:

1. Буква К обозначает микросхемы широкого применения, для микросхем военного назначения буква отсутствует.

2. Тип корпуса микросхемы (один символ) — может отсутство­вать. Например, Р — пластмассовый корпус, М — керамиче­ский корпус, Б — бескорпусная микросхема.

3. Номер серии микросхем (от трех до четырех цифр).

4. Функция микросхемы (две буквы).

5. Номер микросхемы (от одной до трех цифр). Таблица функ­ций и номеров микросхем, а также таблица их соответствия зарубежным аналогам приведены в Приложении.

Рис. 1.18. Обозначения отечественных микросхем.

Примеры обозначений: КР1533ЛАЗ, КМ531ИЕ17, КР1554ИР47.

Главное достоинство отечественной системы обозначений состоит в том, что по обозначению микросхемы можно легко понять ее функцию. Зато в системе обозначений Texas Instru­ments виден тип серии с его особенностями.

Чем отличается одна серия от другой?

На первом уровне представления (логическая модель) серии не различаются ничем. То есть одинаковые микросхемы разных серий работают по одним и тем же таблицам истинности, по од­ним и тем же алгоритмам. Правда, надо учитывать, что некото­рые микросхемы имеются только в одной из серий, а некоторых нет в нескольких сериях.

На втором уровне представления (модель с учетом задер­жек) серии отличаются величиной задержки распространения сигнала. Это различие может быть довольно существенным. По­этому в тех схемах, где величина задержки принципиальна, надо использовать микросхемы более быстрых серий (табл. 1.3).

На третьем уровне представления (электрическая модель) серии различаются величинами входных и выходных токов и напряже­ний, а также, что не менее важно, токами потребления (табл. 1.3). Поэтому в тех устройствах, где эти параметры принципиальны, надо применять микросхемы, обеспечивающие, например, низкие входные токи, высокие выходные токи и малое потребление.

Серия К155 (SN74) — это наиболее старая серия, которая постепенно снимется с производства. Она отличается не слиш­ком хорошими параметрами по сравнению с другими сериями. С этой классической серией принято сравнивать все остальные.

Таблица 1.3. Сравнение параметров одинаковых микросхем в разных стан­дартных сериях

  К155ЛАЗ (SN7400N) К555ЛАЗ (SN74LS00N) КР1533 ЛАЗ (SN74ALS00N) КР1554ЛАЗ (SN74AC00N)
TPLH, нс не более И 8,5
Tphl, нс не более 7,0
IIL, мА не более -1,6 -0,4 -0,1 -0,001
IIH, мА не более 0,04 0,02 0,02 0,001
IOL, мА не менее
1он, мА не менее -0,4 -0,4 -0,4 -75
UOL,B не более 0,4 0,5 0,5 0,3
UOH, В не менее 2,4 2,7 2,5 4,4
ICC, мА не более 4,4 0,04

Серия К555 (SN74LS) отличается от серии К155 малыми входными токами и меньшей потребляемой мощностью (ток по­требления почти втрое меньше, чем у К155). По быстродейст­вию (по временам задержек) она близка к серии К155.

Серия КР531 (SN74S) отличается высоким быстродействием (задержки примерно в 3—4 раза меньше, чем у серии К155), но большими входными токами (на 25% больше, чем у К155) и большой потребляемой мощностью (ток потребления больше в полтора раза по сравнению с серией К155).

Серия КР1533 (SN74ALS) отличается повышенным пример­но вдвое по сравнению с К155 быстродействием и малой по­требляемой мощностью (в четыре раза меньше, чем у К155). Входные токи еще меньше, чем у серии К555.

Серия КР1531 (SN74F) отличается высоким быстродействи­ем (на уровне КР531), но малой потребляемой мощностью. Входные токи и ток потребления примерно вдвое меньше, чем у серии К155.

Серия КР1554 (SN74AC) отличается от всех предыдущих тем, что она выполнена по КМОП-технологии. Поэтому она ха­рактеризуется сверхмалыми входными токами и сверхмалым потреблением при малых рабочих частотах. Задержки примерно вдвое меньше, чем у серии К155.

Наибольшим разнообразием имеющихся микросхем отли­чаются серии К155 и КР1533, наименьшим — серии КР1531 и КР1554.

Следует отметить, что приведенные здесь соотношения по быстродействию стандартных серий довольно приблизительны и выполняются не для всех разновидностей микросхем, имею­щихся в разных сериях. Точные значения задержек необходимо находить в справочниках, причем желательно использовать фирменные справочные материалы.

Микросхемы разных серий обычно легко сопрягаются меж­ду собой, то есть сигналы с выходов микросхем одной серии можно смело подавать на входы микросхем другой серии. Одно из исключений — соединение выходов ТТЛ, микросхем со вхо­дами КМОП микросхем серии КР1554 (74АС). При таком со­единении необходимо применение резистора номиналом 560 Ом между линиями сигнала и напряжения питания (рис. 1.19).

Рис. 1.19. Сопряжение микросхем ТТЛ и КР1554 (КМОП).

При выборе той или иной серии микросхем следует также учитывать, что микросхемы мощной и быстрой серии КР531 создают высокий уровень помех по шинам питания, а микро­схемы маломощной серии К555 очень чувствительны к таким помехам. Поэтому серию КР531 рекомендуется использовать только в крайних случаях, когда необходимо получить очень высокое быстродействие. Не рекомендуется также применять в одном и том же устройстве мощные быстродействующие и маломощные микросхемы.

Расчет узлов принципиальной схемы. Условное графическое обозначение микросхемы ЦАП К572ПА1А. Назначение выводов К572ПА1А

4. Расчет узлов принципиальной схемы.

4.1. ЦАП и сумматор токов

В качестве ЦАП в данном устройстве применим микросхему К572ПА1А. Её условное графическое обозначение показано на рис.

 

Рис. Условное графическое обозначение микросхемы ЦАП К572ПА1А.

Назначение выводов К572ПА1А:

Выводы 1и 2 – выходные токи ЦАП.

Вывод 3 – общий (земляной) провод.

Выводы 4 – 13 – входной двоичный код.

Вывод 14 — +U питания.

Вывод 15 – опорное напряжение.

Вывод 16 – вывод для обратной связи.

Параметры микросхемы:

Число разрядов 10

Напряжение питания +15  (+5) В.

Опорное напряжение – обычно Uпит.

Входные уровни – ТТЛ, КМОП.

Потребляемый ток – 2 мА.

Время установления – 5 мкс.

Так как ИМС К572ПА1А имеет токовые выходы, то применяют выходной сумматор, выполняемый на быстродействующем ОУ.

С учетом всего вышеизложенного данный узел будет выглядеть следующим образом (рис.):

Рис. ЦАП и сумматор токов.

На рис. :

Младший разряд ЦАП подключен к общему проводу, т.к. требуется разрядность устройства равна 9, и чтобы минимизировать ошибку, к общему проводу подключен именно младший разряд.

Напряжение питания ЦАП выбрано равным +5 В не случайно т.к. по условию выходное код устройства должен быть ТТЛ уровня, то для сопряжения ЦАП и регистра последовательных приближений, напряжение питания первого должно быть именно +5 В. Опорное напряжение ЦАП выбрано равным Uпит=+5 В. В качестве сумматора токов выбираем операционный усилитель 140УД1701А. Она обладает очень малым напряжением смещения Uсм=25 мкВ и малым температурным дрейфом ∆Uсм=0.6 мкВ/ºС. Время установление tуст=15мкс.

Диоды между ЦАП и ОУ служат для защиты от случайного попадания отрицательного напряжения на входы ОУ.

4.2. Регистр последовательных приближений.

В данном устройстве в качестве регистра последовательных приближений используется микросхема К155ИР17.

 
Микросхема К155И17 (рис.) – спиральный регистр, предназначенный для построения АЦП последовательных приближений, с числом разрядов до 12.

Рис.  Условное графическое обозначение микросхемы К155ИР17

Назначение выводов К155ИР17:

Вывод 1 – разрешение преобразования.

Вывод 2 – последовательный выход.

Вывод 3 – выход сигнала окончания преобразования.

Выводы 4-9 – двоичные выходы (прямые).

Выводы 16-21 – двоичные выходы (прямые).

Вывод 12 – общий.

Вывод 13 – вход тактовых импульсов.

Вывод 14 – вход импульса сброса.

Вывод 11 – вход данных.

Вывод 23 – выход (инверсный) старшего разряда.

Параметры микросхемы К155ИР17:

Напряжение питания - +5 В.

Тип логики – ТТЛ

Ток потребления – не более 124 мА.

Рабочая частота – не более 15 МГц.

При подаче на вход S логического 0 по спаду очередного импульса отрицательной полярности (импульс 0) происходит начальная установка триггеров регистра – на выходе Q11 появляется логический 0, на выходе Q0-Q11 логическая 1. На выходе окончания преобразования P появляется логическая 1. Такое состояние регистра будет сохраняться до тех пор, пока на входе S будет логический 0.

После установления на входе S логический 1 первый спад импульса отрицательной полярности произведёт запись в триггер регистра с выходами Q11 и Q11 информации с входа D и установит выход Q10 в состояние 0, а на выходах Q9-Q0 и P будет логическая 1. Спад очередного импульса отрицательной полярности произведет запись информации со входа D в очередной триггер регистра и установит следующий за ним выход в состояние логического 0. Т.о., на выходах регистра поочерёдно появляется логический 0, вслед за ним – информация со входа D.

После записи информации со входа D в последний триггер регистра (с выходом Q0) на выходе P появляется логический 0. и это состояние регистра фиксируется до появления логического 0 на входе S. Если вход S соединить с выходом P, то появление логического 0 на вы ходе P по спаду очередного тактового импульса приведет к установлению исходного состояния регистра аналогично импульсу 0. В результате микросхема будет повторять описанный выше цикл работы с периодом 13 тактов.

Так микросхема работает при логическом 0 на входе E. Если на вход E подать логическую 1, выходы Q11-Q0 и P переходят в состояние логической 1 и на сигналы на других входах не реагируют. Наличие входа E позволяет соединять между собой микросхемы для получения регистров последовательного приближения на 24, 36 и т.д. разрядов.

Микросхема позволяет использовать её в качестве регистра последовательных приближений и с меньшим, чем на 12, числом разрядов, для чего для подачи сигнала на вход S можно использовать его соединение с любым из выходов Q11-Q0.

В нашем случае требуется регистр последовательных приближений с разрядностью 9.Для этого соединим вход S с выходом Q2. Т.о. регистр последовательных приближений будет выглядеть следующим образом (рис. )

 

Рис. Регистр последовательных приближений с разрядностью 9.

4.3 Компаратор.

Правильный выбор компаратора в этом устройстве играет важную роль. Компаратор должен обладать довольно точной чувствительностью и малым временем установления.

В данном устройстве применяется ЦАП с опорным напряжением +5 и разрядностью равной 9. Тогда шаг квантования будет равен N=5/512=9.8 мВ. Для того чтобы компаратор не вносил дополнительных шумов, он должен обладать чувствительностью не хуже 0.1…0.2 шага квантования. Т.о. для данного АЦП эта величина составит около 1 мВ.

Если компаратор будет обладать чувствительностью хуже чем 1 мВ, то младший разряд (разряды) в АЦП просто не будут реализованы.

С учётом всего вышеизложенного в качестве компаратора выберем прецизионный усилитель 14УД1701А. Не охваченный обратной связью, он с успехом выполняет функцию компаратора.

Условное обозначение и цоколевка микросхемы типа ЛИ6

Схема 3И: микросхема типа ЛИ3, ЛИ4. Цоколевка микросхем ЛИ3 и ЛИ4 и их условные графические обозначения приведены на рис.6.

Рис.6.

Условное обозначение и цоколевка микросхем типа ЛИ3 и ЛИ4

Схемы 2ИЛИ и 2ИЛИ-НЕ: микросхемы типа ЛЛ1, ЛЛ2 и ЛЕ1, ЛЕ5 , ЛЕ6 соответственно. Цоколевка микросхем ЛЛ1, ЛЛ2, ЛЕ1, ЛЕ5, ЛЕ6 и их условное графическое обозначение приведено на рис.7.

 
 

Рис.7.

Условное обозначение и цоколевка микросхем типа ЛЛ1, ЛЛ2 и ЛЕ1, ЛЕ5 , ЛЕ6.

Принципиальная схема на основе выбранных ИМС представлена на рис.8.

 
 

Рис.8.

Принципиальная схема на основе отечественных ИМС

Порядок выполнения работы

1. Изучить методические указания и познакомиться с указанной литературой.

2. Составить таблицу истинности для своего варианта задания, написать аналитическое выражение логической функции и оптимизировать ее.

3. Используя пакет программ EWB MultiSim синтезировать рабочую схему в соответствии с полученной логической функцией на основе элементарных КЦУ.

4. Синтезировать рабочую схему на основе отечественных ИМС (предварительно выбрав нужные ИМС по справочной литературе).

5. Написать выводы по проделанной работе.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Вариант задания.

3. Таблица истинности, вывод аналитического выражения для логической функции.

4. Результат синтеза рабочей схемы с помощью EWB MultiSim (принципиальная схема).

5. Результат синтеза рабочей схемы на основе отечественных ИМС (принципиальная схема).

6. Выводы по проделанной работе.

Библиографический список

1. «Интегральные микросхемы». Справочник, под ред. Тарабрина В.В., «Энергоатом-издат», 1985.

2. Шило В.Л., «Популярные цифровые микросхемы», М.,»Радио и связь», 1987.

3. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник/ М.И. Богданович и др. — Минск.: Беларусь, 1991. — 493 с.

4. Гольденберг Л.М., Малев В.А., Малько Г.Б. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Задачи и упражнения: учебн. пособие для ВУЗов. – М.: Радио и связь, 1992. – 256с.

5. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ, 2000.

Контрольные вопросы

1. Правила перевода чисел из одной системы счисления в другую.

2. Двоичная арифметика: правила сложения, вычитания, умножения, деления двоичных чисел.

3. Формы представления чисел в ЭВМ.

4. Что такое прямой, обратный, дополнительный код? Их назначение. Правила для образования обратного и дополнительного кода.

5. Что такое КНФ, ДНФ, СКНФ, СДНФ.

6. Алгоритм образования СКНФ, СДНФ.

7. Алгоритм преобразования КНФ в СКНФ, ДНФ в СДНФ.

8. Для чего нужна минимизация КНФ, ДНФ?

9. Алгоритм минимизации СДНФ с помощью карты Карно.

10. Как выглядит карта Карно для 3-х, 4-х, 5-ти, 6-ти переменных?

11. Что такое комбинационное устройство?

12. Алгоритм синтеза комбинационного устройства.

13. Какие типы комбинационных устройств вы знаете? Чем они функционально отличаются друг от друга

14. Приведите примеры маркировки цифровых микросхем отечественного производства, содержащих логические элементы «И», «ИЛИ», «НЕ», «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ», а также отдельные комбинационные устройства. Каковы их технические и эксплуатационные характеристики. Чем могут различаться микросхемы одинакового функционального назначения?

Информация о военных спецификациях

Информация о военных характеристиках

для DC / DC Преобразователи

Закладки для этой страницы:

Справочная информация по MIL-PRF-38534

Военный Технические характеристики преобразователей постоянного тока в постоянный

Поставщики DC / DC преобразователей военной спецификации

POC для QML-аудитов компаний, производящих преобразователи постоянного тока в постоянный

Деталь Уровень выбора и качества

Фон включен MIL-PRF-38534 наверх

Центр снабжения обороны Колумбуса (DSCC) — логистический центр и менеджер для военных спецификаций для электронных компонентов, включая гибридный DC / DC Конвертеры.Гибрид упакованный (несколько устройств внутри одной большой упаковки) Преобразователи постоянного / постоянного тока управляются с помощью ряда спецификаций, стандартов и методов испытаний. Спецификация верхнего уровня — MIL-PRF-38534, Гибридные микросхемы, Общие Спецификация для , которая используется (почти) для всех гибридных электронных части. Эта спецификация очень сложный и подвергается постоянному анализу и интерпретации через JEDEC 13.5 (Производители гибридных автомобилей) и G12 Группы (пользователи компонентов) в отраслевых / государственных твердотельных устройствах Комитет.

MIL-PRF-38534 основан на утвержденном списке производителей. (QML) подход, который подчеркивает возможности и последовательность производства процессы и материалы, а также четко определенный поток испытаний. Доказательство того, что используемые процессы и материалы изготовителем приведет к производству деталей, способных выдержать жесткие условия окружающей среды и электрически стабильны при длительном использовании достигается посредством разрушающих и неразрушающих квалификационных испытаний и аудит систем качества производителей, контроля процессов и тестирования возможность DSCC.Успешный Результат аудита производственной линии — сертификация линии. Успешное квалификационное испытание деталей сделано на этой сертифицированной линии, приводит к списку QML этого номера детали (если он определяется стандартным чертежом микросхемы DSCC) теперь квалифицированный. Технологические материалы и методы могут быть изменены со временем, однако в системе QML производитель должен провести дополнительное квалификационное тестирование и предоставить результаты тестирования в DSCC, если изменение считается серьезным (может повлиять на механическую устойчивость частей).

Классы сертификации основаны на аудите DSCC конкретные потоки испытаний, выполняемые производителем на серийных деталях. Пятью классами являются K, H, G, D и E. Требования класса H обычно формируют исходный уровень. Уровень K присуждается DSCC. если поставщик показал возможность выполнения дополнительных предварительных сборок проверки компонентов, используемых внутри детали, проверки после сборки и тестирование в дополнение ко всем базовым требованиям класса ЧАС.Дополнительные требования, определяющие Класс K призван дать покупателю больше уверенности в том, что его часть партия имеет высокое первоначальное качество и все дефектные детали удалены с лота. Требования к классу K также удовлетворять особые потребности пользователей космоса. Политика NASA GSFC гласит, что классы H и K являются единственными классами, обычно используется в летном оборудовании. Радиация твердость требует специального утверждения DSCC и может быть добавлена ​​к любому классу уровень. Ни класс H, ни класс K требования приводят пользователя к числовому значению надежности детали (например,грамм. ПОДХОДИТ, Среднее время безотказной работы,% отказов / 1000 часов и т. Д.).

После того, как DSCC примет успешное квалификационное тестирование материалы и процессы и сертифицировал объект для класса K производства, поставщик может принимать заказы на продукцию класса К. Для исходной партии продукции производитель должен выполнить все требования класса K, включая скрининг и Тестирование групп A, B, C и D перед отправкой продукта как класса K. Только для последующих партий Скрининг, электрические параметрические испытания (группа A) и разрушающий, встроенный образец инспекции (группа B) обязательны для каждой партии.Как указано выше, используемые внутренние элементы устройства класса K должны быть на 100% протестированы и аттестованы перед использованием. внутри гибридного устройства. Квалификация типовые испытания (термический удар, механический удар, долговечность и т. д.), называемые испытаниями группы C повторяются только по мере необходимости, и тесты Группы D (особый интерес такие испытания, как соляная атмосфера, изоляция упаковки и целостность свинца) повторяется с интервалом не более 26 недель. Проверка соответствия (CI) и периодическая проверка (PI) — это требования для классов H и K независимо от закупаемого транспортного средства (например,грамм., заказ на поставку, чертеж системы контроля версий, DSCC SMD).

Все классы деталей, включая K, могут быть проданы DSCC контролируемые чертежи (SMD), чертежи SMD +, называемые описанием выбранного элемента (которое вызывает SMD, а затем добавляет некоторые уникальные требования), спецификации производителя или клиента прилагаемые чертежи (SCD). SMD являются составными спецификации, опубликованные DSCC, которые объединяют информацию таблицы данных для уникальная часть (электрические параметры, блок-схема, максимальная рабочая условия и т. д.) с четкими формулировками, предъявляющими требования MIL-PRF-38534 (испытание условия, требования по прохождению / неудаче и т. д.) и уровень класса. SMD пишутся пользователем, производителем или DSCC по мере необходимости и могут быть созданы, согласовывается с производителем и публикуется в течение пары месяцев.

Для каждого типа SMD-устройства DSCC требует от производителя предоставить Сертификат соответствия, который DSCC хранит в файле. Производитель обязан поддерживать данные электрических испытаний (группа A) из исходной партии, изготовленной для каждого SMD тип устройства (независимо от того, соответствует ли оно требованиям класса H или класса K).Хотя производителям разрешено продавать QML устройства для транспортных средств, не предназначенных для SMD (SCD, таблицы данных и т. д.), DSCC не требует представления сертификата C для этих партий.

Четыре поставщика указаны в QML-38534 для Преобразователи постоянного тока в постоянный, но только один указан для номеров деталей SMD класса К. Перечисленные в настоящее время SMD-компоненты DC / DC: обозначены радиационной стойкостью схемой нумерации деталей. Нет опубликованного DSCC списка не-SMD номера деталей, которые производятся в системе QML.

DSCC проводит аудит поставщиков гибридных QML на месте каждый раз. в другой год для обновления и поддержания статуса сертификации линии поставщика. Во время этих аудитов DSCC выполняет выборочную проверку. чтобы убедиться, что партии, продаваемые как продукты QML, обрабатываются и протестировано в соответствии с требованиями MIL-PRF-38534 и закупочной документы. Если производитель не соответствуют любым требованиям, от них может потребоваться выдать оповещение GIDEP или проблему Консультации, отзыв продукта, выдача запрета на поставку или потеря QML сертификация.

Покупка преобразователей постоянного тока в постоянный класс H или K поставляется с определенными уровень достоверности, основанный на проверке производителей DSCC системы. Однако, если пользователь хочет подтверждение, помимо подтверждения производителей, что деталь соответствует всем MIL-PRF-38534 и особые требования клиента, он или она должны выполнять свои собственные проверка. Консультации квалификационной группы DSCC рекомендуется как часть этого процесс проверки.

Производители продают детали, которые могут быть неверно истолкованы как Продукт QML класса H или K.Класс К, Класс H и QML — это термины, используемые в контексте DSCC. система военных спецификаций и теряет смысл вне этого система. Такие фразы, как / 883 совместимы или проверены на соответствие MIL-PRF-38534, класс K являются маркетинговым языком и не специально определено для продуктов, не относящихся к QML. Может быть очень сложно понять, рекламируются ли детали на этом языке. являются QML, особенно если они не куплены с номером детали SMD. Использование маркетингового языка на веб-сайт производителя, чтобы определить, является ли деталь продуктом QML. рекомендуется, потому что термины Класс K, Квалификация и Сертификация регулярно используются неправильно.Пользователи можно связаться с Джонни Шнайдером (614-692-0585, [email protected]) в DSCC, чтобы проверять, действительно ли детали, не относящиеся к SMD, которые они собираются покупать для использования в космосе являются частями QML. Номера деталей, являющиеся купленные для космических программ по системе QML могут быть отправлены в DSCC для включение в выборочный аудит.

Военный Технические характеристики преобразователей постоянного / постоянного тока наверх

Индивидуальные чертежи, созданные для конкретных устройств в Система MIL-PRF-38534 называется стандартными чертежами микросхем (SMD).Детали индивидуального преобразователя, его типа корпуса, назначения контактов, электрических технические характеристики и номиналы, номинальные температуры, функциональный блок схемы и конкретные примечания по применению находятся на уровне SMD. SMD для DC / DC Преобразователи можно найти с помощью стандартной микросхемы DSCC. Инструмент перекрестных ссылок. Этот инструмент имеет три основных поля: левое, среднее и Правильно. Установите левое поле на Описание, оставьте среднее значение «Содержит» и установите в правом поле значение Преобразователь постоянного тока в постоянный (около 60 наименований описаны как преобразователи постоянного тока в постоянный), поэтому найдите все объявления, которые вам нужно выполнить, используя второй поиск с помощью DC-DC Converter).В результате получается список из примерно 1200 индивидуальные номера деталей для всех DC / DC преобразователей (не считая EMI Фильтры, которые могут поставляться отдельно). Эти номера деталей встречаются примерно в 230 спецификациях. Система MIL-PRF-38534 / SMD стандартизирует система нумерации деталей, использующая следующий формат: Примечание: Формат вступил в силу примерно в 1987 году. SMD до этой даты используют другую деталь схема нумерации.)

5962-0052201HXC или 5962R9161402KXA

Суффикс 5962 начинает все SMD и является национальным классом микросхем.Следующая цифра обозначает радиационную стойкость. (тире не оценивается, а буквы используются для обозначения различных уровней допуска за накопленную ионизирующую дозу). Следующий пять цифр идентифицируют номер чертежа SMD (00522 и 91614 в примере выше). Следующие две цифры определяют тип устройства, когда в одном SMD указано более одного. Буква, следующая за типом устройства, K, H, G, D или E, идентифицирует класс устройства. В последние цифры связаны со стилем упаковки и другими физическими деталями часть.

Чертежи

SMD обычно инициируются пользователем или производителя и согласованы с теми пользователями и производителями, у которых есть проявили интерес и были добавлены в список зарегистрированных пользователей для что SMD. DSCC поддерживает шаблон SMD упростить написание и редактирование. Они иметь персонал, который может перенести техническое описание производителя в формат SMD и будет работать с пользователями, чтобы согласовать документ с производители.Никаких изменений сделать нельзя без одобрения всех участников Списка зарегистрированных пользователей. DSCC поощряет использование SMD, поскольку они продвигают стандартизация (несколько пользователей и несколько производителей, конкуренция и более длительная доступность деталей) и имеют большую видимость в DSCC Система, которая не относится к SMD-артикулам.

Поставщики Преобразователи постоянного тока в постоянный ток в военных спецификациях к началу

Как отмечалось выше, база поставок этих деталей управляется DSCC посредством сертификации, утверждения квалификации и аудита.Список производителей, которым разрешено продавать детали гибридных микросхем в системе QML, независимо от того, используются ли детали SMD числа или нет — это QML-38534. QML обновляется ежеквартально. В этот список вошли все гибридные микросхемы QML. производители, а не только производители преобразователей постоянного / постоянного тока. Анализ списка за апрель 2005 г. показал, что Ниже приведены сведения о том, кто может производить преобразователи постоянного тока в постоянный ток QML для существующих деталей для поверхностного монтажа. номера (код клетки предоставляется, чтобы отличить местонахождение завода):

Расширенный аналоговый / международный выпрямитель (код CAGE 52467) Санта-Клара, Калифорния

постоянного / постоянного тока Домашняя страница конвертера // Продукт объявление

CraneInterpoint (Код КЕЙДЖИ 50821) Редмонд, Вашингтон

постоянного / постоянного тока Домашняя страница конвертера // Список продуктов конвертеры фильтры

М.Корпорация С. Кеннеди (код клетки 51651) Ливерпуль, штат Нью-Йорк

постоянного / постоянного тока Домашняя страница конвертера // Продукт Листинг

VPT Incorporated (код CAGE 0ZBZ6) Блэксбург, Вирджиния *

Домашняя страница преобразователя постоянного тока в постоянный ток

// Листинг

производителей QML проходят аудит каждые другой год, если не было существенных изменений производственной линии или проблем обнаружено с момента последней проверки. DSCC планирует, координирует и проводит эти проверки.НАСА — приглашенный гость на аудитах DSCC. Г-н Терри Дауди из подразделения кранов NAVSEA выступает в качестве официального представителя НАСА на DSCC-аудит производителей гибридных микросхем. (свяжитесь с Майком Сэмпсоном в качестве альтернативный). DSCC публикует список предстоящие аудиты на http://www.dscc.dla.mil/downloads/VQGeneral/IHAuditReports070521.pdf. Приглашаем клиентов принять участие в аудит, пока есть место. Контакт информацию также можно найти на сайте DSCC (ссылка).

Деталь Выбор на основе уровня качества наверх

Использование компонентов с высочайшей надежностью или наивысший уровень достоверности всегда предпочтителен для космических систем, отказ которых может закончить миссию и починить не вариант.Программа QML, MIL-PRF-38534 обеспечивает наиболее стандартизованные требования и контроль поставок гибридов. Класс К обеспечивает наивысшую надежность за счет включения теста жизни и сканирующей электронной микроскопии (SEM) на каждая партия микросхемы, идущие в гибрид, дополнительные средства контроля процесса, и другие производственные испытания (скрининг), в том числе вдвое превышение приработки класса H и более плотный допустимый процент брака (КПК), 100% неразрушающий сцепление, более жесткие внутренние визуальные критерии, чем класс H, рентгеновское обнаружение и обнаружение шума от столкновения с частицами (PIND).

НАСА GSFC квалификация и руководство по скринингу EEE-INST-002 содержит инструкции по заказу и обработке гибридных микросхем для использование пространства, которое может быть недоступно в системе mil (или mil-parts Класс не соответствует требованиям миссии). Специальный раздел EEE-INST-002, посвященный, в частности, преобразователям постоянного тока в постоянный. в процессе.

наверх

ПРИЛОЖЕНИЕ Б.Буквы обозначения класса — Tech Explorations

Пункт 0. Буквы обозначения класса

Для использования при присвоении условных обозначений для электрических и электронных деталей и оборудования, как описано в ANSI / ASME Y14.44, Справочные обозначения для электрических и электронных деталей и Оборудование.

Буквы, обозначающие класс изделия, должны быть выбраны в соответствии со списком в пункте 0.4.

Определенные наименования элементов и обозначающие буквы могут относиться как к детали, так и к сборке.

Пункт 0.2.1 Фактическая функция по сравнению с предполагаемой

Если часть служит другой цели, нежели ее обычно предполагаемая, фактически выполняемая функция должна быть представлена ​​графическим символом, используемым на схематической диаграмме; буква класса выбирается из списка в пункте 0.4 и должна указывать на его физические характеристики. Например, полупроводниковый диод, используемый в качестве предохранителя, будет представлен графическим символом предохранителя (фактическая функция), но буква класса будет D (класс детали).Если деталь выполняет двойную функцию, применяется буква класса для основных физических характеристик детали.

Пункт 0.2.2 Сборка в сравнении с подсборкой

Используемый здесь термин «подсборка» в равной степени применяется к сборке.

Пункт 0.2.3 Компонент в сравнении с отдельной деталью

Группа деталей не должна рассматриваться как подсборка, если это не одно или несколько из следующих:

a) Подключаемый элемент.

б) Важный элемент, изображенный на отдельной схеме.

c) Многофункциональный элемент.

d) Скорее всего, будет использоваться как заменяемый элемент для целей технического обслуживания.

Пункт 0.2.4 Конкретный в сравнении с общим

Буквы A и U (для сборки) не должны использоваться, если более конкретные буквы класса перечислены в пункте 0.4 для конкретного элемента.

Пункт 0.2.5 Неразъемные подузлы

Герметичные, встроенные, склепанные или герметически запечатанные подузлы, модульные сборки, печатные платы, корпуса ИС и аналогичные элементы, которые обычно заменяются как единый элемент поставки, должны рассматриваться как части.Им должна быть присвоена буква класса U, если не применяется более конкретная буква класса.

Частям, специально не включенным в этот список, должна быть присвоена буква или буквы из приведенного ниже списка для части или класса, наиболее схожих по функциям.

[1] Буква класса A присваивается на основании того, что товар является отделимым. Буква класса U используется, если элемент является неотделимым.

[2] По экономическим причинам узлы, которые принципиально разделяются, могут не иметь такой возможности, но могут поставляться в виде полных узлов.Однако буква класса A должна быть сохранена.

[3] Не буква класса, но используется для идентификации подразделения оборудования в методе нумерации местоположения.

[4] Не буква класса, но обычно используется для обозначения контрольных точек в целях обслуживания.

[5] Не буква класса, но обычно используется для обозначения связующей точки на схемах соединений.

[6] Это классное письмо добавлено.

Цифровые интегральные схемы — обзор

Цифровые интегральные схемы

Цифровые интегральные схемы являются более распространенной разновидностью, в основном из-за огромного количества цифровых устройств (не только компьютеров), в которых используются эти типы ИС.Транзисторы внутри цифровых ИС используются не как усилители, а как переключатели. Это означает, что тепловыделение каждого транзистора очень низкое, что позволяет создавать цифровые ИС с использованием сотен, тысяч и даже миллионов транзисторов. Кроме того, теплоотводящие компоненты (резисторы) могут быть спроектированы отдельно, потому что заменить транзистор на резистор легко, когда оба используют одни и те же методы (а транзистор IC может быть физически меньше, чем резистор). Пассивные компоненты гораздо менее важны в цифровых схемах, чем в аналоговых схемах.

Определение

Цифровые ИС имеют дело с импульсными входами и выходами и используют коммутационные действия с очень низким уровнем рассеяния.

Простейшие цифровые ИС выполняют только один тип коммутационного действия, и они могут выполнять операции, которые называются логическими действиями (Глава 10). Типы схем, которые могут быть построены с использованием этих микросхем, обычно используются в качестве контроллеров для машин, используя несколько входов, чтобы решить, должен ли выход быть включен или выключен.

Когда стиральной машине следует начинать цикл? Очевидно, это когда главный выключатель включен, программа выбрана, в барабане есть одежда, включена подача воды и основная дверь закрыта.Машина не должна включаться, если не присутствуют все эти «входы», и это действие по обеспечению выхода только для некоторого конкретного набора входов типично для типа схем, которые мы называем комбинационными . Мы вернемся ко всему этому в главе 10. Все цифровые ИС первого поколения были предназначены для решения такого рода проблем, и эти ИС все еще производятся более 40 лет спустя.

Следующей разработкой было создание ИС, которые имели дело с последовательными действиями, такими как подсчет.Для этих ИС требовалось больше транзисторов в каждой схеме, и по мере совершенствования методов производства конструкторы обнаружили, что они могут производить не только ИС, которые могут быть собраны в счетчики, но и целые счетчики в форме ИС. В то же время методы ИС использовались для создания дисплеев, светодиодных и ЖК-дисплеев, которые так хорошо знакомы сейчас, так что все компоненты, которые были необходимы для карманного калькулятора, разрабатывались вместе, и довольно скоро можно было создать полноценный калькулятор. сделано с использованием всего одной микросхемы.

История карманного калькулятора полезна для прослеживания этой части истории электроники. Первые карманные калькуляторы использовали несколько микросхем и требовали значительного объема монтажных работ. В то время вы могли купить наборы для самостоятельной сборки, если вам было интересно узнать, как был собран калькулятор, и такие наборы также были дешевле, чем полный калькулятор. В настоящее время калькулятор состоит всего из одной микросхемы, а сборки практически нет. Сборка и упаковка компонентов в виде комплекта обходятся дороже, чем изготовление и упаковка полного калькулятора, а затраты настолько низки, что калькуляторы часто можно раздать в качестве рекламной акции.

Еще одна тема в истории касается требуемой мощности. Первым карманным калькуляторам требовалось четыре элемента AA, и их хватило примерно на месяц использования, прежде чем они иссякли. Требования к питанию были настолько снижены, что некоторые калькуляторы, вероятно, будут выброшены до того, как один элемент, который они используют, будет исчерпан, и можно запускать калькуляторы на слабой мощности от фотоэлемента (который преобразует энергию света в электрическую).

Первые цифровые ИС были построены с использованием биполярных транзисторов, главным образом потому, что в то время их было проще построить.Загвоздка с биполярными транзисторами заключается в том, что они нуждаются в токовых входах: ток не течет между коллектором и эмиттером, если ток не течет между базой и эмиттером. Базовый ток может быть небольшим, но должен существовать некоторый базовый ток, и поэтому биполярный транзистор неизбежно должен рассеивать больше мощности, чем тип MOSFET, которому не нужен ток между выводами затвора и истока.

В конце концов, цифровые ИС начали производить с использованием методов MOSFET, и это позволило резко увеличить количество транзисторов на ИС.Эта упаковка транзисторов была приблизительно измерена по названиям, которые мы используем для шкалы интеграции . Это описывается количеством простых логических схем ( вентилей, ), которые могут быть упакованы в микросхему, а первые ИС были устройствами малой интеграции (SSI), что означает, что они содержали эквивалент 3–30 логических схем. схемы. Темпы развития в то время (1960-е годы) были очень быстрыми, поэтому пришлось ввести термины средней интеграции (MSI) и крупномасштабной интеграции (LSI), соответствующие диапазонам 30–300 и 300–3000. логические схемы соответственно.

Это хороший пример того, как технологии опережают ожидания. Вскоре LSI стали обычным явлением, и нам пришлось начать использовать очень крупномасштабную интеграцию (VLSI) для микросхем с более чем 3000 вентилей на чип. Вскоре начали производиться микросхемы, содержащие 20 000 или более вентилей, но новый ярлык, сверхбольшая интеграция (ELSI), не был введен до тех пор, пока на одном чипе не было помещено более миллиона вентилей. Имена шкалы интеграции в настоящее время обычно не используются. Закон Мура однажды предсказал, что количество транзисторов, которые можно разместить на ИС, будет удваиваться каждый год, начиная с 1958 года.Гордон Мур (основатель Intel) в 1965 году думал, что эта тенденция выровняется через 10 лет, но на момент написания статьи в 2010 году она сохранялась и может сохраниться по мере разработки новых способов производства ИС.

Резюме

Цифровые ИС классифицируются по количеству простых схем затвора, которые они в среднем заменяют. Современные микросхемы обычно относятся к классу СБИС, что эквивалентно 20 000 или более вентилей, а компьютерные ИС часто относятся к классу ELSI, что эквивалентно одному миллиону или более схем вентилей.

Сохранение торможения с помощью растормаживающей микросхемы в сетчатке

Почему блокада тормозных входов в SAC ослабляет вызванное движением торможение DSGC с шумным фоном? Мы сформулировали рабочую гипотезу, основанную на следующих двух наблюдениях, описанных в предыдущем разделе: (1) SAC у мышей Gabra2 cKO демонстрируют повышенную активацию, вызванную мерцанием, в течение временного окна непосредственно перед их реакциями, вызванными движением, и (2) движение- вызванная деполяризация SAC не нарушается у мышей Gabra2 cKO.Наша гипотеза состоит в том, что стойкая реакция на мерцание SAC перед его деполяризацией, вызванной движением, у мышей Gabra2 cKO вызывает кратковременную синаптическую депрессию в синапсах GABAergic SAC-DSGC и, таким образом, ослабляет подавление DSGC, вызванное движущейся полосой. Кратковременная депрессия ГАМКергического синапса SAC-DSGC была продемонстрирована у животных P7-14 во время развития с использованием парной импульсной стимуляции (Morrie and Feller, 2015). Чтобы проверить, возникает ли эта синаптическая депрессия также в зрелой сетчатке, мы выполнили парные записи фиксации напряжения из пар SAC-DSGC у взрослых контрольных мышей.SAC деполяризовались с коротким шагом напряжения, что приводило к открытию потенциалозависимых кальциевых каналов (VGCC), показанных в виде внутреннего пика, который был синхронизирован по времени с постсинаптическим ответом DSGC и блокировался антагонистами VGCC (Lee et al. , 2010; Корен и др., 2017). IPSC DSGC показали выраженную кратковременную депрессию в протоколе парных импульсов (Рисунок 3), что указывает на то, что синапс SAC-DSGC склонен к депрессии при повторной активации SAC.

ГАМКергические синапсы SAC-DSGC у взрослых мышей обнаруживают парную депрессию пульса.

( a ) Верхний: схема парных записей фиксаторов напряжения между DSGC и SAC на нулевой стороне DSGC. Предпочтительное направление DSGC показано черной стрелкой. Нижний: командный потенциал SAC (верхний график), ток удержания SAC (средний график) и DSGC IPSC, вызванный деполяризацией SAC (нижний график). Пунктирная линия указывает начало IPSC, которое совпадает с входящим кальциевым током, активированным в SAC (Koren et al., 2017). ( b ) Пример трассировки записей SAC и DSGC с разными интервалами между импульсами (200, 400, 1600 мс). ( c ) Сводный график отношения парных импульсов (2-я / 1-я пиковые амплитуды) как функции межимпульсного интервала. Ось X в логарифмическом масштабе. N = 17 пар от трех мышей.

Затем мы спросили, может ли вызванная мерцанием деполяризация мембраны SAC в Gabra2 cKO, которая сохраняется во временном окне подавления объемного звука, может вызвать кратковременную синаптическую депрессию и уменьшить последующее высвобождение ГАМК из SAC, вызванное движущейся полосой.Чтобы ответить на этот вопрос, мы выполнили парные соматические записи SAC-DSGC у контрольных мышей, во время которых пресинаптический SAC был зафиксирован напряжением в соответствии с формами волны, которые имитируют паттерны активации контрольных и cKO SAC во время стимулов движущихся столбиков. Поскольку сайты высвобождения нейротрансмиттеров безаксонного SAC расположены в дистальных дендритах, мы сначала использовали компьютерное моделирование для оценки V m на дистальных дендритах SAC на основе соматических записей SAC V m во время визуальной стимуляции.Биофизическая модель SAC была построена на основе оцифрованной морфологии типичного SAC мыши, входов биполярных клеток, картированных с помощью коннектомного анализа (Ding et al., 2016), и экспериментально измеренных свойств мембраны SAC (Stincic et al., 2016; Рисунок 4a. см. Материалы и методы). Моделирование активации SAC во время движения полосы по мерцающей шахматной доске показало, что пиковые амплитуды соматического и дистального дендритных V m сопоставимы (рис. 4b). Затем мы смоделировали степень ослабления между соматическими и дистальными дендритными компартментами во время наших экспериментов с фиксацией напряжения, используя параметры, которые приблизительно соответствуют условиям фиксации напряжения в отсутствие проводимости натрия и калия.Из-за электротонической изоляции дистальных дендритов SAC от сомы (Euler et al., 2002; Koren et al., 2017; Tukker et al., 2004), мы оценили деполяризацию мембраны на концах дендритов SAC с помощью компьютерного моделирования примерно как 25% соматической деполяризации в цельноклеточной конфигурации с фиксацией напряжения, использованной в нашем исследовании (рис. 4c). Поэтому мы масштабировали соматические кривые V m , полученные во время регистрации токовых клещей, в 4 раза. Масштабированные формы сигналов затем использовались в качестве командных потенциалов SAC в экспериментах по парной записи с фиксатором напряжения, так что V m в дистальном направлении. Дендриты SAC могут быть деполяризованы до уровня, сопоставимого с таковым при визуальной стимуляции.IPSC DSGC в каждой паре SAC-DSGC были записаны для измерения выпуска SAC GABA.

Вычислительное моделирование световых откликов SAC на сомах и кончиках дендритов во время стимула движущегося стержня на шумном фоне.

( a ) Оцифрованный SAC (синий) и местоположения биполярных клеточных сом (желтые точки), используемые для моделирования.( b ) Верхняя кривая: смоделированная Vm биполярной клетки во время стимула движущегося стержня на шумном фоне. Средние следы: смоделированная возбуждающая проводимость (Ge) SAC, вызванная шестью примерами входов биполярных клеток. Цветные следы — это SAC Ge, вызванные отдельными биполярными клетками. Нижние следы: моделирование соматической Vm SAC на соме и на дистальном конце дендрита. ( c ) Моделирование затухания от сомы к кончику дендрита в SAC во время записи с фиксацией напряжения. Черная кривая: масштабированная соматическая форма волны Vm (черная кривая) SAC, основанная на записи текущих фиксаторов SAC Vm во время стимула движущейся полосы на шумном фоне.Красный график: смоделированный Vm на дистальном конце дендрита SAC в конфигурации фиксации напряжения.

Для каждой пары SAC-DSGC SAC деполяризовался в соответствии с двумя сигналами в случайной последовательности. Один из них представлял собой масштабированную форму волны репрезентативной соматической V m , записанной с SAC Gabra2 cKO во время стимула движущейся полоски над случайно мерцающей шахматной доской (обозначенной «паттерн cKO», рис. 5a, верхняя красная кривая). Другая форма волны была идентична вышеуказанному шаблону cKO, за исключением временного окна, предшествующего реакции, вызванной движением (Рисунок 5a, временное окно 2), чтобы включать период подавления объемного звука.В течение этого временного окна зашумленный шаблон V m SAC cKO был заменен средним шаблоном V m SAC в контрольной группе. Вторая форма волны называется «контрольной диаграммой» (рис. 5а, верхняя черная кривая). Для каждой пары SAC-DSGC были случайным образом выбраны формы волны cKO и контрольный V m для фиксации напряжения соматического SAC V m , в то время как DSGC IPSC регистрировались одновременно (рис. 5a). Поскольку флуктуации мембран, вызванные мерцанием, в течение базового периода идентичны для cKO и контрольных паттернов, DSGC IPSC в течение этого базового периода (рис. 5a, временное окно 1) служили внутренним контролем для каждой пары для обеспечения стабильных записей и мониторинга потенциального прогона. -низка записей целых клеток.Как и ожидалось, амплитуды DSGC IPSC в течение базового периода для паттернов cKO и контроля были аналогичными (рис. 5a и b, временное окно 1). Однако DSGC IPSC, запускаемые сигналами SAC, вызванными движением (рис. 5a и b, временное окно 3), значительно различались между cKO и контрольными паттернами. Несмотря на то, что SAC был активирован той же моделью деполяризации, вызванной движением во временном окне 3, более активный V m непосредственно перед вызванной движением деполяризации (рис. 5a и b, временное окно 2) в форме волны cKO привел к меньшему DSGC. Пиковые амплитуды IPSC, вызванные формой волны движения (рис. 5a – d, временное окно 3).Мы сравнили IPSC в этом парном протоколе записи с таковыми во время визуальной стимуляции с шумной полосой. Пиковая амплитуда и перенос заряда IPSC в парных записях находятся в нижней части диапазона для DSGC IPSC, вызванных шумным стимулом (перенос заряда: вызванный светом: предпочтительное направление: 95,1+ / — 8,6 пА * с; нулевое направление , 198,6 + / — 22,5 пА * с, 16 клеток; парные записи: 100+ 12,1 пА * с, 22 ячейки; амплитуда: вызванная светом: предпочтительное направление: 284,2 + / — 23,2 пА; нулевое направление, 570.3 + / — 52,7 пА; парные записи: 174,5 + / — 17,9 пА), подтверждая, что измеренные токи подавления DSGC в парных записях находятся в пределах физиологического диапазона. Кроме того, синаптическое подавление, наблюдаемое в группе cKO, было устойчивым, когда мы тестировали дополнительные масштабные коэффициенты 3 и 5 для командных сигналов SAC (рис. 5d).

Паттерн активации мешков
Gabra2 cKO во время движения на шумном фоне вызывает депрессию синапсов между SAC и DSGC у контрольных мышей.

( a ) Верхние кривые: масштабированный контроль (черный) и кривые Gabra2 cKO (красный) во время шумного столбца, используемого для ограничения напряжения SAC соматического Vm у контрольных мышей. Средние кривые: удерживающие токи SAC во время парных записей фиксации напряжения SAC-DSGC. Отклонения вниз представляют собой кальциевые токи SAC, активируемые деполяризацией мембраны. Нижние кривые: DSGC IPSC, вызванные управляющими сигналами и сигналами cKO. Схема поверх графиков указывает временные окна, соответствующие базовому периоду, вызванному полосой подавлению объемного звучания и вызванной полосой деполяризации во время экспериментов по фиксации тока на Рисунке 2.Зеленые прямоугольники с номерами 1, 2 и 3 представляют собой области в базовых, окружающих и центральных временных окнах, выбранных для последующей количественной оценки. ( b ) Попарное сравнение амплитуды DSGC IPSC, вызванной масштабированной (4x) формой сигнала управления и cKO во временных окнах 1 и 3. Для каждой пары ячеек пиковая амплитуда IPSC, вызванная формой сигнала cKO, нормализуется к амплитуде сигнала cKO. форма сигнала управления для каждого временного окна. N = 17 пар от семи мышей. ( c ) То же, что и, но с другой репрезентативной формой волны cKO.( d ) То же, что и b, но с другими масштабными коэффициентами для сигналов команд SAC в c. ( e ) Пример контрольных кривых SAC Vm во время движущихся полосок стимулов на сером фоне с различной скоростью. ( f ) Продолжительность окна гиперполяризации во время бесшумного движения стержня в зависимости от скорости стержня. 110 мкм / с: 11 клеток, 4 мыши, 440 мкм / с: 15 клеток, 4 мыши, 1320 мкм / с: 21 клетка, 6 мышей. Данные представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего. ( г ) То же, что и a, но с масштабированными формами волны cKO SAC Vm при 110 мкм / с (верхний) и 1320 мкм / с (нижний).Для сигналов управления средний мембранный потенциал сигналов управления заменяет кривые cKO во временном окне подавления объемного звука. ( h ) Сводка синаптического подавления синапса SAC-DSGC, индуцированного сигналом Gabra2 cKO, по сравнению с ответом, вызванным сигналом управления для различных скоростей движения. Экспрессия, вызванная шумом, рассчитывается как процентное уменьшение вызванной движением реакции cKO по сравнению с контролем. 110 мкм / с: 11 пар от трех мышей; 440 мкм / с: 17 пар от семи мышей; 1320 мкм / с: 11 пар от трех мышей.Данные представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего. См. Также рисунок 5 — дополнение к рисунку 1.

Затем мы записали SAC Vm во время стимулов движущегося стержня с разной скоростью и исследовали продолжительность подавления объемного звука в зависимости от скорости. Мы протестировали три скорости: 4 ° (110 мкм) / с — на нижнем конце кривой настройки скорости DSGC мыши (Ding et al., 2016; Hoggarth et al., 2015), 15 ° (440 мкм) / s — около оптимальной скорости кривой настройки скорости DSGC и 44 ° (1320 мкм) / с — на верхнем конце кривой настройки.Как и ожидалось, мы наблюдали зависящую от скорости продолжительность подавления объемного звука SAC в субмиллисекундном диапазоне на этих скоростях (рис. 5e и f). В шумных условиях cKO SAC демонстрировали повышенный шумовой отклик во время окна подавления объемного звука на всех скоростях (рисунок 5 — дополнение к рисунку 1). Затем мы выполнили парные записи SAC-DSGC у контрольных мышей, используя репрезентативные формы волны cKO Vm от SAC во время шумных штриховых стимулов с разной скоростью. Мы обнаружили, что для всех трех скоростей, когда случайное мерцание, вызванное шахматной доской, активация SAC попадает во временное окно подавления объемного звука SAC, это может привести к уменьшению вызванных движением IPSC DSGC (рис. 5g и h).Эти результаты согласуются с экспериментом с парными импульсами записей SAC-DSGC, который показывает, что кратковременная депрессия происходит в сопоставимом масштабе времени (рис. 3). Вместе эти результаты убедительно подтверждают гипотезу о том, что у мышей Gabra2 cKO вызванная мерцанием деполяризация SAC, непосредственно предшествующая вызванной движением деполяризации, вызывает кратковременную депрессию в ГАМКергическом синапсе SAC-DSGC и, таким образом, приводит к снижению ингибирования DSGC, вызываемого движущийся бар.

Учитывая обширную сеть взаимосвязанных SAC (Ding et al., 2016; Lee and Zhou, 2006), можно спросить, ослабляет ли синаптическая депрессия гиперполяризацию SAC соседними SAC в присутствии движения объекта с фоновым шумом. В соответствии с этой гипотезой, мы наблюдали ослабленную гиперполяризацию SAC с шумным фоном по сравнению с фоном без шума (Рисунок 2e по сравнению с 2 часами). Однако даже при том, что высвобождение ГАМК из SAC подавлено шумным фоном, движение объекта в поле зрения по-прежнему вызывает достаточное высвобождение ГАМК из многих соседних варикозных расширений SAC, чтобы подавить шумовые реакции в постсинаптическом SAC прямо перед движущимся объектом.

Стандарты IPC для печатных плат


Перейти к: Почему стандарты IPC имеют значение? | Повышение качества и надежности продукции | Улучшенное общение | Сниженные затраты | Улучшение репутации и новые возможности | Терминология, которую вы должны знать | История стандартов IPC | Примеры стандартов IPC | Наша приверженность качеству

Как знают производители печатных плат или (PCB), обеспечение качества на протяжении всего производственного процесса имеет решающее значение и требует внимательного отношения на всех этапах.Может помочь соблюдение стандартов торговой ассоциации IPC.

Что такое IPC?

IPC — это торговая ассоциация отрасли электронных межсетевых соединений. Он обеспечивает отраслевые стандарты для сборки и защиты электронного оборудования, а также обучение, исследования рынка и пропаганду государственной политики.

IPC — это организация, управляемая участниками, в которую входят более 3000 компаний по всему миру. В его состав входят компании, работающие во всех сферах мировой электронной промышленности, включая дизайнеров, поставщиков, производителей плат, сборочные компании и производителей оригинального оборудования.

Организация была основана в 1957 году как Институт печатных схем. Позже он изменил свое название на Институт межкомпонентных и упаковочных электронных схем из-за расширения до упаковки и электронных сборок с голых плат. В 1999 году он принял название IPC с лозунгом Association Connecting Electronics Industries.

Штаб-квартира

IPC находится в Баннокберне, штат Иллинойс, а также другие офисы в США и по всему миру, в том числе в Индии, Китае, Швеции и России.

Американский национальный институт стандартов (ANSI) аккредитовал IPC как организацию по разработке стандартов. Что такое стандарты IPC? Это наиболее широко признанные коды приемлемости в электронной промышленности. Организация публикует стандарты почти для каждого этапа цикла разработки электронного продукта, включая дизайн, закупку, сборку, упаковку и многое другое.

IPC в настоящее время имеет более 300 действующих стандартов и более 1000 стандартов в своей библиотеке ресурсов.Разработчики электроники во всем мире используют эти стандарты для всего, от типовых эталонных проектов до более индивидуальных чертежей.

Комитеты добровольцев из всей электронной промышленности разрабатывают, редактируют и голосуют по стандартам IPC. В этом процессе принимают участие более 3000 профессионалов отрасли со всего мира. Комитеты могут включать людей со всего мира, так как члены могут участвовать в личных встречах, телеконференциях и электронной почте.

Ассоциация предоставляет программы услуг по валидации, включая анализ пробелов в стандартах, который помогает организациям решать производственные проблемы и определять, что им нужно делать для достижения соответствия стандартам.Он ведет список квалифицированных производителей и квалифицированную продукцию, чтобы помочь вам определить, соответствует ли продукт электрическим стандартам IPC.

В мире существует более 110 учебных центров, имеющих лицензию IPC. Организация также предлагает онлайновые и мультимедийные образовательные и обучающие ресурсы. Здесь проводятся образовательные мероприятия, а также технические и управленческие конференции, в том числе IPC APEX EXPO, крупнейшая выставка электронной промышленности в Северной Америке, и APEX в Южном Китае.

Кроме того, организация проводит исследования рынка и занимается вопросами отношений с государством и экологической политики. IPC защищает электронную промышленность с регулирующими органами по всему миру.

Что такое печатная плата IPC?

Поскольку IPC создает стандарты для электротехнической и электронной промышленности, она также играет решающую роль в разработке стандартов для печатных плат. Вы можете найти стандарты IPC для производства печатных плат на каждом этапе производственного процесса, включая проектирование и производство.

Например, в начале создания печатной платы IPC играет роль в установлении стандартов для форматов файлов, программного обеспечения для проектирования печатных плат, руководств по проектированию и электронной документации по продукту. Эти стандартные спецификации печатных плат также влияют на соответствующие материалы для сборок печатных плат, устройств для поверхностного монтажа и отделки поверхностей. Кроме того, они играют роль в тестировании и оценке приемлемости печатных плат.

Стандарты

IPC PCB также устанавливают требования к пайке электрических и электронных компонентов на печатных платах.Эти стандарты пайки часто относятся к пайке оплавлением и волной пайки, а также к сварке припоем. Компании также полагаются на них, чтобы убедиться, что их электрические и электронные узлы приемлемы во время производства. Стандарты IPC также распространяются на кабели и жгуты проводов. Наконец, они устанавливают стандарты приемлемости для производства, проверки и тестирования электронных корпусов до того, как печатная плата будет выпущена в качестве конечного продукта.

Почему стандарты IPC имеют значение?

Производство безопасных, надежных и высокопроизводительных печатных плат требует постоянного внимания к деталям и приверженности качеству на протяжении всего производственного процесса.Соблюдение стандартов IPC на протяжении всего процесса может помочь компаниям в этом.

Подобно тому, как производственные процессы для печатных плат основаны на пошаговом подходе, стандарты IPC основываются друг на друге. Благодаря такому количеству стандартов проектирования, сборки, производства и контроля печатных плат вы можете внедрить стандарт IPC практически на каждом этапе производства.

Для создания высококачественных и надежных продуктов, отвечающих ожиданиям клиентов, компании, занимающиеся производством печатных плат и продуктов, которые их используют, должны обеспечивать качество, используя стандарты IPC и сертификаты для печатных плат.

Соблюдение стандартов IPC может помочь компании улучшить свои процессы и продукты во многих отношениях. Ниже приведены четыре основных преимущества:

Повышение качества и надежности продукции

Соблюдение стандартов IPC на протяжении всего производственного процесса может помочь компаниям повысить качество и надежность своей продукции. Создание продуктов, которые работают лучше и служат дольше, поможет сделать компанию более конкурентоспособной и прибыльной, а также повысит уровень удовлетворенности клиентов.

Стандарты

IPC могут помочь улучшить процессы, а также повысить единообразие продуктов. Использование стандартов IPC при проверке печатных плат и других продуктов может гарантировать стабильное качество.

Улучшенное общение

Соблюдение стандартов IPC помогает улучшить внутреннюю и внешнюю коммуникацию, гарантируя, что все используют одну и ту же терминологию и соглашаются с ожиданиями. Внутри компании сотрудники, говорящие на одном языке, могут сотрудничать и легче вносить изменения, необходимые для улучшения.Стандарты IPC также улучшают общение с клиентами, поставщиками, регулирующими органами и другими. Использование одной и той же терминологии может предотвратить недопонимание, которое может привести к задержкам и несоответствиям в производстве и, возможно, к недовольству клиентов.

Сниженные затраты

Усовершенствования, являющиеся результатом использования стандартов IPC, могут помочь снизить затраты. Повышение качества и минимизация недопонимания снижает вероятность задержек и переделок. Стандарты IPC также могут позволить компаниям минимизировать использование ресурсов и повысить эффективность.

Улучшение репутации и новые возможности

Соблюдение международно признанных стандартов, таких как стандарты IPC, дает компании мгновенный авторитет. Даже если кто-то ничего не знает о вашем бизнесе, увидев, что вы следуете стандартам IPC, он может быть уверен в вашей приверженности качеству. Стандарты IPC повысят качество вашей продукции и повысят вашу репутацию. В конечном итоге соблюдение этих стандартов поможет привлечь клиентов, откроет двери для новых возможностей и сделает вас более конкурентоспособными.

Терминология, которую вы должны знать

Чтобы помочь пользователям понять стандарты и работать с ними, IPC предоставляет определения используемых терминов. Эта общая терминология также может помочь сделать общение более точным и эффективным в отрасли. Вы можете приобрести полный список имен и определений в IPC, но вы все равно можете узнать о некоторых из основных терминов и классификаций ниже:

Что означают классы IPC?

IPC разделяет печатные платы в производстве электроники на три разных класса.Эти классы сигнализируют о качестве печатной платы, причем класс 1 является самым низким качеством, а класс 3 — самым высоким качеством. Компании, производящие электронику с печатными платами, должны знать об этих различных классах, поскольку они диктуют требования к безопасности и рабочим характеристикам, которые компании должны соблюдать при проверках, а также стандарты качества, применимые к продукции.

Узнайте больше о том, как IPC определяет три класса электронных продуктов ниже:

  • Класс 1 — электронные изделия общего назначения: Изделия класса 1 предназначены для приложений, в которых основным требованием является функция завершенной сборки IPC.К этому классу относятся наиболее типичные товары повседневного спроса и бытовая электроника.
  • Класс 2 — специализированная сервисная электроника : Продукция класса 2 должна иметь высокую надежность и увеличенный срок службы. Бесперебойное обслуживание желательно, но не критично. Среда использования продукта обычно не вызывает сбоев. Некоторые примеры этих продуктов включают микроволновые печи и ноутбуки.
  • Класс 3 — высокопроизводительные электронные продукты: Продукты класса 3 должны обеспечивать постоянную работу или производительность по требованию.Не может быть простоев оборудования, а условия конечного использования могут быть исключительно суровыми. При необходимости оборудование должно работать. В эту категорию входят критически важные системы, такие как системы жизнеобеспечения. Печатные платы класса 3 используются в передовом медицинском оборудовании, чистых технологиях и машинном обучении.

Другая терминология

Помимо знания классификации различных электронных продуктов, есть еще несколько терминов, с которыми вы, возможно, захотите познакомиться поближе.Поскольку IPC обычно использует следующие термины, вы, вероятно, столкнетесь с ними, если будете производить печатные платы, и вы можете потратить время, чтобы узнать, что они означают:

  • Приемочные испытания: Испытания, необходимые для определения приемлемости продукта по согласованию между покупателем и продавцом.
  • Сборка: Несколько частей, узлов или их комбинаций, соединенных вместе.
  • Resist Материал покрытия, используемый для маскировки или защиты определенных областей рисунка во время изготовления или испытаний от воздействия травителя, гальванического покрытия, припоя или других покрытий.
  • Интегральная схема: Комбинация неразрывно связанных элементов схемы, сформированных на месте и связанных между собой на одном основном материале или внутри него для выполнения функции микросхемы.
  • Прочность на изгиб: Прочность на разрыв самого внешнего волокна материала, которое должно изгибаться.
  • Критическая операция: Одна процедура всего процесса, которая оказывает значительное влияние на характеристики готового продукта.
  • Индикатор процесса: Отклонение продукта, не влияющее на его надежность, пригодность или функциональность, например обесцвеченная изоляция или паяное соединение, содержащее точечное отверстие.

История стандартов IPC

Электронная промышленность значительно изменилась за эти годы с появлением новых технологий, нормативов и ожиданий. По мере развития отрасли росли и стандарты IPC. Вот краткий обзор истории стандартов IPC.

1950-1970-х годов

Как упоминалось ранее, Институт печатных схем первоначально был образован в 1957 году, когда объединились шесть производителей печатных плат.

Через год после своего основания IPC опубликовала книгу «Как проектировать и специфицировать печатные схемы». Книга стала первым крупным изданием организации, было продано более 25 000 экземпляров.

В 1964 году IPC опубликовала начальную версию IPC-A-600, Acceptability of Printed Boards — стандарта IPC для требований приемлемости голых печатных плат. С тех пор стандарт претерпел семь изменений и обновлений. Сегодня он остается ведущим источником визуальной поддержки требований приемлемости для голых плат серии IPC-6010.

В 1977 году IPC изменила свое название на Институт межсоединений и упаковки электронных схем в ответ на рост числа компаний, занимающихся сборкой электроники, которые стали участвовать в ассоциации.

В следующем году организация спонсировала свое первое крупное международное мероприятие — Всемирную конвенцию печатных плат. В мероприятии, проходившем в Лондоне, приняли участие ассоциации печатных плат со всего мира. Помимо IPC, который тогда назывался Институтом межсоединений и упаковки электронных схем, спонсорами конференции были Европейский институт печатных схем, Институт схемотехники Великобритании, Японская ассоциация печатных схем и Институт металлообработки Великобритании. .

1980-2000-е годы

В 1983 году IPC опубликовала первую версию IPC-A-610 «Приемлемость электронных сборок». Стандарт является самым опубликованным и упоминаемым в истории организации.

В 1994 году открылась выставка IPC Printed Circuits Expo в Бостоне, на которой присутствовало более 1700 человек. На выставке было представлено около 100 заседаний комитетов, 60 технических документов и 17 семинаров по разработке стандартов.

1994 год стал первым случаем, когда IPC предложила свою программу сертификации и обучения по приемлемости электронных сборок, IPC-A-610B.Эта программа остается одной из самых популярных в организации. На сегодняшний день IPC выдал более 10 000 сертификатов инструкторов по программе. Эти сертифицированные инструкторы подготовили около 125 000 профессионалов отрасли.

В 1997 году IPC впервые представила свои стандарты в ANSI для утверждения.

В 1998 году организация официально изменила свое название на IPC и приняла девиз «Association Connecting Electronics Industries», чтобы упростить название и уменьшить путаницу вокруг него.

В 1999 году IPC опубликовала заявление о применении свинца в производстве печатных плат и сборке электроники. Он также начал разрабатывать дорожную карту без свинца.

2000-настоящее время

В 2002 году IPC представила один из наиболее широко используемых и получивших наибольшее признание стандартов — IPC-A-620, «Требования и приемлемость для сборок кабелей и жгутов проводов».

В 2007 году организация отметила свое 50-летие.

В 2008 году промышленность работала над внедрением бессвинцовых припоев.В ответ на трудности, связанные с переходом, IPC работала с Объединенным инженерным советом по электронным устройствам и Ассоциацией электронных компонентов, чтобы создать стандарт IPC-J-STD-075, Классификацию электронных компонентов без ИС для процессов сборки.

В 2010 году IPC выпустил IPC-1601 «Правила обращения с печатными платами и их хранения», в котором даются рекомендации по защите печатных плат от загрязнения, поглощения влаги, ухудшения паяемости, электростатического разряда и физических повреждений.

В 2017 году IPC отметила свое 60-летие. В то время у организации было более 4000 сайтов-членов в 79 странах.

Примеры стандартов IPC

Существуют стандарты IPC почти для каждого этапа производственного процесса печатных плат. Чтобы дать вам представление о том, что влекут за собой эти стандарты, ознакомьтесь со следующими примерами:

  • Что такое IPC-2581? IPC-2581 — это общий стандарт, используемый при передаче информации между разработчиком печатной платы и производителем или сборочной компанией.Он предоставляет стандартизированный формат для обмена проектными данными, который помогает обеспечить согласованные производственные результаты.
  • Что такое IPC-2221? IPC-2221 — это общий стандарт для проектирования печатных плат. В серии 2220 также есть стандарт IPC для гибких печатных плат, а также стандарты для жестких печатных плат и печатных плат MCM-L. IPC-2221 затрагивает такие темы, как макет конструкции, списки деталей, материалы, механические и физические свойства, электрические свойства, управление температурой и многое другое.
  • Что такое IPC-4101C? IPC-4101C охватывает требования к основным материалам, обычно называемым ламинатом или препрегом, в основном для использования с жесткими печатными платами или многослойными платами.Он касается используемых материалов, их размеров и свойств.
  • Что такое IPC-6012B? IPC-6012B устанавливает квалификационные и эксплуатационные требования для изготовления жестких печатных плат. Он предлагает требования для различных типов продуктов в таких областях, как структурная целостность, паяемость и расстояние между проводниками.
  • Что такое IPC-A-600F? IPC-A-600F устанавливает критерии приемки для печатных плат. Он описывает, какие наблюдаемые состояния платы являются приемлемыми и несоответствующими, а также целевыми условиями — для всех частей печатной платы, от золотых пальцев до медного покрытия.Это визуальное представление требований, выдвинутых в других спецификациях.
  • Что такое J-STD-001? IPC J-STD-001 описывает материалы, методы и другие критерии для создания высококачественных паяных межсоединений. Основное внимание в нем уделяется управлению процессами и изложены требования для ряда типов электронных продуктов.
  • Что такое IPC-A-610? IPC-A-610, Приемлемость электронных сборок, предоставляет критерии приемки конечных продуктов.Это наиболее широко используемый стандарт, публикуемый IPC.
  • Что такое IPC-A-620? IPC-A-620 предоставляет критерии приемлемости сборок кабелей, проводов и жгутов и может служить отдельным документом для покупки продуктов.
  • Что такое IPC-TM-650? IPC-TM-650 содержит рекомендации по оценке различных аспектов печатных плат. Например, метод тестирования IPC-TM-650 2.6.14.1 описывает методы тестирования склонности платы к электрохимической миграции поверхности.Тест измеряет сопротивление току через поверхность подложки печатной платы. IPC-TM-650-2.3.25.1 описывает метод проверки ионной чистоты неизолированных печатных плат, который важен, поскольку ионное загрязнение может вызвать проблемы, приводящие к неисправности печатной платы.

Наша приверженность качеству

Стандарты

IPC необходимы всем компаниям, занимающимся производством печатных плат и электронной продукции. Они помогают обеспечить качество продукции, снизить затраты, упростить коммуникацию, повысить конкурентоспособность и доверие.

Millennium Circuits привержена этим стандартам качества, а также нашему девизу «переосмысление обслуживания клиентов». Мы стремимся каждый раз предоставлять вам идеальную печатную плату для ваших нужд.

У вас есть вопросы о стандартах IPC, процессе проектирования печатных плат или о потребностях вашего проекта? Вы можете связаться с нами, заполнив эту форму или позвонив по телефону 717-558-5975. Вы также можете заполнить форму быстрой цитаты. Мы с нетерпением ждем вашего ответа.

мил PRF 38535 Revf | PDF | Проверка и подтверждение

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 7 по 12 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 16 по 19 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 23 по 25 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 29 по 48 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 55 по 56 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 60 по 62 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 66 по 75 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 83 по 89 не показаны при предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 96 по 106 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 110 по 111 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 115 по 121 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 129 по 141 не показаны в этом предварительном просмотре.

Вы читаете бесплатный превью
Страницы с 146 по 148 не показаны в этом предварительном просмотре.

Описание Микросхемы К155Л33. Принципиальные схемы генераторов на схеме К155Л3 на К155Л33 с печатными платами

Микросхема

К155Л3, как и ее импортный аналог SN7400 (или просто -7400, без SN), содержит четыре логических элемента (вентиль) 2-я — нет. Микросхемы К155Л3 и 7400 являются аналогами с полным совпадением цоколевки и очень близкими рабочими параметрами. Питание осуществляется через выводы 7 (минус) и 14 (плюс), стабилизированное напряжение с 4.От 75 до 5,25 вольт.

Микросхемы К155Л3 и 7400 созданы на основе ТТЛ, поэтому — напряжение 7 вольт для них Абсолютно максимальное . Если это значение будет превышено, устройство очень быстро сгорит.
Схема выводов и входов логических элементов (распиновка) К155Л3 выглядит вот так.

На рисунке ниже показана электронная схема отдельного элемента 2 и не микросхемы К155Л33.

Параметры К155Л33.

1 Номинальное напряжение питания 5 В
2 Выходное напряжение низкого уровня не более 0.4 В
3 выходное напряжение высокого уровня не менее 2,4 В
4 входной ток низкого уровня не более -1,6 ма
5 входной ток высокого уровня не более 0,04 мА
6 входной ток пробивки не более 1 мА
7 короткое замыкание ток цепи -18 …- 55 мА
8 Потребление тока при низком выходном напряжении не более 22 мА
9 Ток тока при высоком уровне выходного напряжения не более 8 мА
10 Статическая потребляемая мощность на логический элемент не более 19,7 MW
11 Время задержки распределения при включении не более 15 нс
12 Время задержки распределения при учете не более 22 нс

Схема приемника прямоугольных импульсов на К155Л33.

Очень легко собирается с генератором прямоугольных импульсов К155Л33. Для этого можно использовать любые два предмета. Схема может выглядеть так.

Импульсы снимаются между 6 и 7 (минус мощность) выводами микросхемы.
Для этого генератора частоту (F) в Герцах можно рассчитать по формуле F = 1/2 (R1 * C1). Значения подставляются в Омах и Фарадес.

Использование любых материалов данной страницы разрешено при наличии ссылки на сайт

Такой маяк можно собрать как готовое сигнальное устройство, например, на велосипеде или просто ради развлечения.

Маяк на микросхеме проще некуда. В его состав входит одна логическая микросхема, яркий светодиод любого цвета свечения и несколько элементов обвязки.

После сборки маяк начинает работать сразу после подачи на него питания. В настройках практически не требуется, за исключением регулировки длительности вспышек, но это по желанию. Вы можете оставить все как есть.

Вот понятие «маяк».

Итак, поговорим об используемых деталях.

Микросхема К155Л3 представляет собой логическую микросхему на основе транзисторно-транзисторной логики — сокращенно ТТЛ. Это означает, что данная микросхема создана на биполярных транзисторах. Микросхема внутри содержит всего 56 деталей — цельный элемент.

Есть CMOS или чип CMOS. Здесь они уже собраны на полевых транзисторах TIR. Стоит отметить тот факт, что потребляемая мощность микросхемы TTL выше, чем микросхемы CMOS. Но они не боятся статического электричества.

В состав микросхемы К155Л33 входят 4 ячейки 2И — нет. Цифра 2 означает, что на входе базового логического элемента 2 входа. Если посмотреть на схему, можно убедиться, что это правда. На схемах цифровые микросхемы обозначены буквами DD1, где цифра 1 указывает порядковый номер микросхемы. Каждый из базовых элементов микросхемы также имеет буквенное обозначение, например DD1.1 или DD1.2. Здесь цифра после DD1 указывает порядковый номер базового элемента в микросхеме.Как уже было сказано, микросхемы К155ЛА3 имеют четыре основных элемента. На схеме они обозначены как DD1.1; DD1.2; DD1.3; DD1.4.

Если присмотреться к принципиальной схеме повнимательнее, то можно увидеть, что буквенное обозначение резистора R1 * Имеет звезды * . А это нехорошо.

Итак, на схемах обозначены элементы, номинал которых необходимо отрегулировать (выбрать) при установлении схемы, чтобы добиться желаемого режима работы схемы.В этом случае с помощью этого резистора можно настроить продолжительность мигания светодиода.

В других схемах, которые можно встретить, подбором сопротивления резистора, обозначенного звездочками, нужно добиться определенного режима работы, например транзистора в усилителе. Как правило, в описании схемы приводится способ настройки. В нем описывается, как можно определить, что работа схемы настроена правильно. Обычно это делается после измерения силы тока или напряжения на определенном участке схемы.Для схемы маяка все намного проще. Настройка выполняется чисто визуально и не требует измерения напряжений и токов.

На принципиальных схемах, где устройство собрано на микросхемах, как правило, редко можно обнаружить предмет, номинал которого необходимо выбрать. Да, это неудивительно, ведь чипы по сути являются уже настроенными элементарными устройствами. И, например, на старых концептуальных схемах, содержащих десятки отдельных транзисторов, резисторов и конденсаторов в звезде * Рядом с буквенным обозначением радиодеталей можно встретить гораздо чаще.

А теперь поговорим о маскировке микросхем К155Л33. Если вы не знаете каких-то правил, вы можете столкнуться с неожиданным вопросом: «А как определить номер по номеру фишки?» Здесь нам на помощь придет так называемый ключ . Ключ — это специальная этикетка на корпусе микросхемы, которая указывает точку отсчета. Обратный отсчет числа чипа, как правило, настраивается против часовой стрелки. Взгляните на рисунок, и вам все станет ясно.

К выводу микросхемы К155Л3 подключается плюс «+» питание под номером 14, а к выводу 7 — минус «-«.Минус считается общим проводом, по зарубежной терминологии обозначается как GND. .

Эта ошибка не требует кропотливой настройки. Аппарат Собрал на Многим известна микросхема К155Л3.

Дальность действия жука на открытой местности, на которой 120 метров отчетливо слышно и различимо. Аппарат подойдет начинающему радиолюбителю своими руками. И не требует больших затрат.


На схеме использован цифровой генератор несущей. Обычно жук состоит из трех частей : микрофона, усилителя и модулятора. В этой схеме используется простейший усилитель , на один транзистор кт315 .

Принцип работы. Благодаря вашему разговору микрофон начинает пропускать через себя ток, поступающий на базу транзистора. Транзистор, благодаря полученному напряжению, начинает открывать ток от эмитента к коллектору пропорционально току на базе.Чем громче крик — тем больше тока идет на модулятор. Поднесите микрофон к осциллохрому и посмотрите, выходное напряжение не превышает 0,5В и иногда колеблется в минусе (т.е. есть отрицательная волна, где u

Для генерации расчетной частоты инвертор замыкается сам собой через переменный резистор. В генераторе нет конденсатора. Где задержка по частоте? Дело в том, что в чипе есть так называемая задержка срабатывания. Благодаря этому мы получаем частоту 100 МГц и столь малые размеры схемы.

Собрать жука следует по частям . Т.е. собрал блок — проверил; Собрал рядом-проверил и тд. Мы также не советуем делать все это в случае с платами или печатными платами.

После сборки устанавливается ЧМ-приёмник на 100 МГц. Скажите что-то. Если это что то слышно, значит все нормально, жук работает. Если слышны только слабые помехи или даже тишина, то попробуйте перевести приемник на другие частоты. Так же баг ловится на китайских ресиверах с автострадой.

Схема ниже собрана в подростковом возрасте, в кружке радиотехники. И безуспешно. Возможно, что микросхема К155ЛА3 еще не подходит для подобного металлоискателя, частота 465 кГц не самая подходящая для таких устройств, и может возникнуть необходимость экранировать поисковую катушку как в остальной части раздела «Металл. детекторы »

В целом получившаяся« Пищака »реагировала не только на металлы, но и на руку и другие неметаллические предметы.К тому же микросхемы 155-й серии слишком экономичны для портативных устройств.

Радио 1985 г. — 2 л. 61. Металлоискатель простой
.

Металлоискатель простой

Металлоискатель

, схема которого представлена ​​на картинке, можно собрать буквально за несколько минут. Он состоит из двух практически идентичных LC-генераторов, выполненных на элементах DD1.1-DD1.4, детектора по схеме удвоения выпрямленного напряжения на диодах VD1. VD2 и высокопрочные (2 ком) наушники BF1 меняют звук, звук звука которых свидетельствует о наличии металлического предмета антенны под катушкой-антенной.

Генератор, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2, возбуждается сам по себе на частоте резонанса последовательного колебательного контура L1c1, настроенного на частоту 465 кГц (элементы ФЭД-фильтра супергометодинного приемника являются использовал). Частота второго генератора (DD1.3, DD1.4) определяется индуктивностью катушки-антенны 12 (30 витков провода ПЭЛ 0,4 на оправке диаметром 200 мм) и конденсатора конденсатор емкости С2 переменный.позволяет настроить металлоискатель на обнаружение предметов определенной массы перед поиском. Биения, возникающие в результате смешения колебаний обоих генераторов, регистрируются диодами VD1, VD2. Фильтруются конденсатором C5 и поступают в наушники BF1.

Все устройство собрано на небольшой печатной плате, что позволяет при питании от плоского аккумулятора для карманного фонаря сделать его очень компактным и простым в обращении.

Janeczek a Prosty Wykrywacz Melalia. — Радиоэлектромк, 1984.9 п. 5.

От редакции. При повторении в металлоискателе может использоваться микросхема К155ЛА3, любые высокочастотные немецкие диоды от Радио от Радио «Альпинист».

Эта же схема более подробно рассмотрена в сборнике Адаменко М.В. «Металлоискатели» М.2006 (скачать). Более поздняя статья из этой книги

3.1 Металлоискатель простой на микросхеме К155ЛА33

Начинающим радиолюбителям можно порекомендовать повторить конструкцию простого металлоискателя, за основу которого легла схема, неоднократно публиковавшаяся в конце 70-х годов прошлого века в различных отечественных и зарубежных специализированных изданиях.Этот металлоискатель, выполненный всего на одной микросхеме типа К155Л3, можно собрать за несколько минут.

Принципиальная схема

Предлагаемая конструкция является одним из многочисленных вариантов методических датчиков типа BFO (Beat Frequency Oscillator), то есть устройство основано на принципе анализа биений двух близких по частоте сигналов (рис. 3.1). При этом в этой конструкции оценка изменения частоты ударов осуществляется на слух.

Основа прибора — измерительные и опорные генераторы, детектор колебаний ВЧ, схема индикации и стабилизатор напряжения питания.

В рассматриваемой конструкции используются два простых LC-генератора, выполненных на микросхеме IC1. Схемотехнические решения этих генераторов практически идентичны. В этом случае первый генератор, являющийся эталонным, собран на элементах IC1.1 и IC1.2, а второй, измерительный или перестроенный генератор выполнен на элементах IC1.3 и IC1.4.

Схема опорного генератора образована конденсатором С1 емкостью 200 пФ и катушкой L1. В схеме измерительного генератора используется переменный конденсатор С2 максимальной емкостью около 300 ПФ, а также поисковая катушка L2.При этом оба генератора настроены на рабочую частоту примерно 465 кГц.


Рис. 3.1.
Концепция металлоискателя на микросхеме К155Л3

Выходы генераторов через отключающие конденсаторы СЗ и С4 подключены к детектору колебаний ВЧ, выполненных на диодах Д1 и Д2 по схеме удвоения выпрямленного напряжения. . Нагрузкой детектора являются наушники BF1, на которые выдается сигнал низкочастотной составляющей.В этом случае конденсатор C5 шунтирует нагрузку на верхних частотах.

Когда поисковая катушка L2 приближается по колебательному контуру перестраиваемого генератора к металлическому объекту, его индуктивность изменяется, что вызывает изменение рабочей частоты этого генератора. В то же время, если рядом с катушкой L2 находится черный металл (ферромагнетик), его индуктивность увеличивается, что приводит к снижению частоты перестраиваемого генератора. Цветной металл снижает индуктивность катушки L2, а рабочая частота генератора увеличивается.

ВЧ-сигнал, сформированный в результате смешения сигналов измерительного и опорного генераторов после прохождения через конденсаторы С3 и С4, поступает на детектор. В то же время амплитуда радиочастотного сигнала зависит от частоты биений.

Низкочастотная огибающая ВЧ-сигнала выделяется детектором, выполненным на диодах D1 и D2. Конденсатор С5 обеспечивает фильтрацию высокочастотной составляющей сигнала. Далее сигнал биений поступает в наушники BF1.

Питание микросхемы IC1 подается от источника B1 напряжением 9 В через стабилизатор напряжения, образованный стабилитроном D3, балластным резистором R3 и управляющим транзистором T1.

Детали и дизайн

Для изготовления рассматриваемого металлоискателя можно использовать любую серийную плату. Поэтому на используемые детали не накладываются какие-либо ограничения, связанные с габаритными размерами. Установка может быть как прикрепленной, так и распечатанной.

При повторе металлоискателя можно использовать микросхему К155ЛА3, состоящую из четырех логических элементов 2И без питания от общего источника постоянного тока.В качестве конденсатора С2 можно использовать конденсаторную настройку от рации (например, от Радио «Альпинист»). Диоды D1 и D2 можно заменить любыми высокочастотными немецкими диодами.

Контур катушки L1 опорного генератора должен иметь индуктивность около 500 мкг. В качестве такой катушки рекомендуется использовать, например, катушку FIS-фильтра супергометодинного приемника.

Измерительная катушка L2 содержит 30 витков провода ПАЛ диаметром 0,4 мм и выполнена в виде тора диаметром 200 мм.Эту катушку проще сделать на жестком каркасе, но можно и без нее. В этом случае в качестве временного каркаса можно использовать любой подходящий круглый предмет, например банку. Катушки катушки наматываются, после чего они снимаются с рамы и экранируются электростатическим экраном, который представляет собой незафиксированную ленту из алюминиевой фольги, намотанную на жгут проводов. Зазор между началом и концом намотки ленты (зазор между участками экрана) должен быть не менее 15 мм.

При изготовлении катушки L2 нужно особо следить, чтобы этого не произошло — замыкание концов экранирующей ленты есть, так как в этом случае образуется виток короткого замыкания.Для увеличения механической прочности змеевик можно пропитать эпоксидным клеем.

В качестве источника звуковых сигналов следует применять наушники высокого уровня с большим сопротивлением (около 2000 Ом). Подойдет, например, всем известный телефон Та-4 или тон-2.

В качестве источника питания B1 можно использовать, например, батарею Krone или две батареи типа 3336l, соединенные последовательно.

В стабилизаторе напряжения емкость электролитического конденсатора С6 может быть от 20 до 50 мкФ, а конденсатора С7 — от 3300 до 68000 пФ.Напряжение на выходе стабилизатора, равное 5 В, задается тактовым резистором R4. Такое напряжение будет поддерживаться без изменений даже при значительном разряде аккумуляторов.

Следует отметить, что микросхема К155ЛАЗ рассчитана на источник питания с напряжением 5 В. Поэтому при желании из схемы можно исключить блок стабилизатора напряжения и использовать один аккумулятор типа 3336л или аналогичный, что позволяет собрать компактную конструкцию. Однако разряд этой батареи очень быстро повлияет на работу этого металлоискателя.Поэтому необходим блок питания, обеспечивающий формирование стабильного напряжения 5 В.

Следует признать, что в качестве источника питания автор использовал четыре большие круглые импортные батареи, соединенные последовательно. В данном случае напряжение 5 В формировалось интегральным стабилизатором типа 7805.

Плата с расположенными на ней элементами и блоком питания помещается в любой подходящий пластиковый или деревянный корпус. На крышке корпуса, переключателе S1 установлен конденсатор переменной емкости C2, а также разъемы для подключения поисковой катушки L2 и наушников BF1 (эти разъемы и переключатель S1 не указаны на основании).

Заработная плата

Как и настройку других металлоискателей, данное устройство следует настраивать в условиях, когда металлические предметы удалены от поисковой катушки L2 на расстояние не менее одного метра.

Сначала с помощью частотного или осциллографа необходимо настроить рабочие частоты опорного и измерительного генераторов. Частота опорного генератора устанавливается примерно на 465 кГц регулировкой сердечника катушки L1 и, при необходимости, подбором емкости конденсатора С1.Перед настройкой необходимо будет отключить соответствующий конденсатор с C3 от детекторных диодов и конденсатора C4. Далее необходимо отключить соответствующий конденсатор с С4 от детекторных диодов и от конденсатора С3, а регулировку конденсатора С2 установить так, чтобы частота измерительного генератора отличалась от частоты опорного генератора примерно на 1 кГц. . После восстановления всех подключений металлоискатель готов к работе.

Порядок работы

Ведение поисковых систем с помощью рассматриваемого металлоискателя не имеет никаких особенностей.При практическом использовании устройства за C2 следует конденсатор переменного тока для поддержания необходимой частоты сигнала beagi, который изменяется при разряде аккумулятора, изменении температуры окружающей среды или отклонении магнитных свойств почвы.

Если во время работы частота сигнала в наушниках изменится, это свидетельствует о наличии неметаллического предмета в районе поисковой катушки L2. При приближении к одним металлам частота бега увеличивается, а при приближении к другим — уменьшается.Изменяя тональность сигнала биений, имея определенный опыт, можно легко определить, из какого металла, магнитного или немагнитного, сделан обнаруженный объект.

На микросхемах серии К155ЛА3 могут быть собраны низкочастотные и высокочастотные низкочастотные генераторы, которые могут пригодиться при проверке, ремонте и наладке различного радиоэлектронного оборудования. Рассмотрим принцип работы ВЧ генератора, собранного на трех инверторах (1).

Структурная схема

Проводник C1 обеспечивает положительную обратную связь между вторым и первым входом инвертора, необходимую для возбуждения генератора.

Резистор R1 обеспечивает необходимое смещение постоянного тока, а также допускает небольшую отрицательную обратную связь на частоте генератора.

В результате преобладания положительной обратной связи над отрицательной на выходе генератора получается прямоугольное напряжение.

Изменение частоты генератора в широких пределах осуществляется подбором емкости КИ и сопротивления резистора R1. Генерируемая частота равна FGEN = 1 / (C1 * R1). При низком питании эта частота уменьшается.Аналогичная схема собрана подбором генератора НФ соответственно С1 и R1.

Рис. 1. Структурная схема генератора на логической микросхеме.

Схема универсального генератора

Исходя из вышеизложенного, на рис. 2 представлена ​​принципиальная схема универсального генератора, собранного на двух микросхемах типа К1555ЛА3. Генератор позволяет получить три частоты: 120 … 500 кГц (длинные волны), 400 … 1600 кГц (средние волны), 2,5 … 10 МГц (короткие волны) и фиксированную частоту 1000 Гц.

На микросхеме DD2 собран низкочастотный генератор, частота генерации которого примерно 1000 Гц. Инвертор DD2.4 используется как буферный каскад между генератором и внешней нагрузкой.

Низкочастотный генератор активируется переключателем SA2, о чем свидетельствует красный свет светодиода VD1. Плавное изменение выходного сигнала LC-генератора обеспечивает переменный резистор R10. Частота генерируемых колебаний устанавливается примерно подбором конденсатора С4, а точно подбором резистора сопротивления R3.

Рис. 2. Принципиальная схема генератора на микросхемах К155Л33.

Детали

Генератор

ГФ собран на элементах DD1.1 … DD1.3. В зависимости от подключенных конденсаторов генератор С1 … СЗ выдает колебания соответствующих кВ, СВ или ДВ.

Переменный резистор R2 производит плавное изменение частоты высокочастотных колебаний в любом поддиапазоне выбранных частот. Входы инвертора 12 и 13 элемента DD1.На 4 подаются колебания ВЧ и НЧ. В результате на выходе 11 элемента DD1.4 получаются модулированные высокочастотные колебания.

Плавное регулирование уровня промышленных высокочастотных колебаний осуществляется переменным резистором R6. С помощью делителя R7 … R9 выходной сигнал может быть изменен скачкообразно 10 и 100 раз. Генератор питается от стабилизированного источника напряжением 5 В, при подключении светодиода VD2 зеленого свечения.

В универсальном генераторе используются постоянные резисторы типа МЛТ-0.125 тип, переменные — СП-1. Конденсаторы C1 … SZ — CSR, C4 и C6 — K53-1, C5 — MBM. Вместо этой серии микросхем в схеме можно использовать микросхемы серии К133. Все детали генератора смонтированы на печатной плате. Конструктивно генератор выполнен на основе ароматизаторов радиолюбителя.

Настройка

Настройка генератора при отсутствии ГСС производится по радиопередаче, имеющей диапазоны волн: кВ, СВ и ДВ. Для этого на обзорный КВ-диапазон устанавливается приемник.

Установка переключателя SA1 генератора в положение CV, поступает на антенный вход приемника сигнала. Поворачивая ручку настроек ресивера, пытаемся найти сигнал генератора.

На шкалу приемника будет выведено несколько сигналов, выберите самый громкий. Это будет первая гармоника. Подбирая конденсатор С1, добейтесь приема сигнала генератора на волне 30 м, что соответствует частоте 10 МГц.

Затем переключатель генератора SA1 устанавливается на SV, а приемник переключается на средний диапазон холста.Выбрав конденсатор С2, искать сигнал генератора на шкале приемника соответствующей волны 180 м.

Аналогично настраивается генератор в диапазоне ДВ. Измените емкость конденсатора SZ так, чтобы сигнал генератора прослушивался в конце средней дальности приемника, отметка 600 м.

Аналогичный метод осуществляется градуировкой переменного резистора R2. Чтобы выполнить градуировку генератора, а также его проверки, должны быть включены переключатели SA2 и SA3.

Литература: В. Пески. — Энциклопедия радиолюбителя.

Обновлено: 20.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *