К544Уд1: 5441, 5441A, 5441, 5441, 5441A, 5441, 5441, 5441A, 5441. , , , , datasheet.

Электронный верньер для управления варикапами (К544УД1, 140УД1408А)

В 80-х годах прошлого века я работал в Самарском филиале ФИАН. Писал научные статьи, заявки на изобретения, делал всякие электронные разработки для обеспечения физических экспериментов.

И вот как-то возникла необходимость в дистанционном управлении кареткой двухкоординатного самописца типа “Эндим”, производства ГДР.

На этой каретке был смонтирован испытуемый объект, который должен был сперва линейно перемещаться, затем в нужный момент останавливаться, потом перемещаться снова.

На объект светили лазером, а контролировали процесс, в частности, тепловизором. Управление осуществлялось как вручную (скорость перемещения), так и с модуля КАМАК.

По условиям эксперимента объект должен был перемещаться строго по линейному закону. Для этой цели было решено использовать интегратор на операционном усилителе. Имевшиеся в те годы микросхемы операционных усилителей уже имели достаточно высокие параметры.

В зависимости от задачи можно было подобрать тип микросхемы с высоким входным сопротивлением, малым дрейфом, большим быстродействием и т.д. Для интегратора была выбрана микросхема К544УД1 в пластмассовом (DIP) корпусе, а в качестве интегрирующей емкости — пленочный конденсатор типа К73 с малыми утечками.

Схема содержала элементы сброса и разрыва цепей на ключах 590КН7 с ТТЛ-управлением, а также отрабатывающие заданный порог компараторы 554СА2 и некоторые элементы логики. В ходе эксперимента я обратил внимание на высокую стабильность выходного напряжения интегратора в режиме остановки. Оно было очень длительное время практически неизменным.

Это натолкнуло меня на мысль использовать интегратор на операционном усилителе для управления варикапом перестройки частоты ГПД. Идея была реализована на практике в приемнике прямого преобразования, работавшем в диапазоне частот от нуля до 250 МГц (использовалась разность частот двух генераторов, работавших в районе 1 ГГц, один из которых перестраивался варикапом).

Этот приемник с сенсорным управлением частотой я демонстрировал в радиоклубе. Он имел высокую стабильность частоты настройки. Недостатком его было заметное прослушивание фона 50 Гц.

Это было обусловлено применением ферритовых элементов (колец) во входном балансном смесителе на диодах КД514А (почти Шоттки), в катушке ФНЧ-фильтра, а также большим усилением НЧ тракта, где стояли “в затылок” два сверх-малошумящих усилителя 538-й серии.

Последующие модернизации несколько снизили эффект паразитной наводки сетевой частоты: смеситель был заменен на безин-дуктивный на двухзатворном транзисторе КП350, по входу УНЧ поставлен RC-фильтр, исключен один (явно лишний) усилитель предварительного усиления (выход был на мощной микросхеме 174УН14).

Однако полностью избавиться от наводок этими мерами не удалось и этот экспериментальный приемник (там был еще и точный S-метр на компараторах со светодиодной индикацией!) был куда-то заброшен.

Что касается перестройки частоты на интеграторе, то несколько позже мне попалась на глаза небольшая книга Чистякова “Радиоприемные устройства”, в которой было решение с интегратором, но на полевом транзисторе. Использование операционника мне представляется более удобным и “продвинутым”.

В моей схеме для питания узла перестройки использовалось два стабилизированных источника “+” и 15 В. Но не представляет никакой проблемы и использование одного источника на 30 В. При этом “точка земли” для неинвертирующего входа усилителя имеет потенциал, равный половине питающего напряжения и создается резистивным делителем.

Схема электронного верньера приведена на рис.1. Линейный резистор R1 и провод-пластина вдоль него расположены в щели на передней панели трансивера или приемника, несколько выступая наружу. Они образуют сенсорный узел управления частотой. Касание по краям обеспечивает более высокую скорость вверх или вниз.

Рис. 1. Схема электронного верньера.

В качестве R1 использован высокоомный проволочный резистор (разогнутая кольцевая пластина переменного резистора, выдвинутая в щель панели ребром). Чтобы не влияла влага и грязь, между R1 и сенсорной пластиной есть небольшой воздушный зазор. Диоды VD1 и VD2 обеспечивают некоторую зону нечувствительности в центре и уменьшают паразитный дрейф.

Их применение необязательно. Сам интегратор выполнен на микросхеме К544УД1, имеющей высокое входное сопротивление. Резистор R2 совместно с R3…R6 (можно переключать скорость перестройки ступенчато) и емкость С1 определяют постоянную времени интегратора. Конденсатор С1 надо выбирать с малыми утечками, например, типа К73 или тефлоновый.

Его номинал выбирается в диапазоне 1 …10 мкФ. Кнопкой S2 можно быстро сбрасывать интегратор в исходное состояние. Ее применение не обязательно. Смещать средний уровень выходного напряжения можно резистором R9. Он выполняет функцию “расстройка”.

Резистор R11 требуется для балансировки операционного усилителя. Это уменьшает собственный дрейф усилителя. Процедура делается стандартно.

Величину выходного напряжения в зависимости от диапазона можно регулировать резисторами R12…R15. Это бывает удобно, поскольку диапазоны разной ширины, и бывает необходимость подгонять границы.

На операционном усилителе DA2 собран повторитель, с выхода которого подается напряжение к цепи управления варикапом ГПД. Поскольку добротность варикапа выше при больших запирающих напряжениях (при этом изменение емкости также уменьшается, надо искать компромисс), то может потребоваться большее значение выходного напряжения.

Для решения этой задачи можно поставить дополнительный каскад на высоковольтном усилителе, на схеме — на микросхеме DA3, в качестве которой применен ОУ типа 1408УД1. Усиление определяется соотношением номиналов резисторов R17/R16 и в данном случае равно пяти.

Размах выходного напряжения может достигать почти 80 В. Если R18 подключить не к земле, а к движку переменного резистора, подсоединенного двумя крайними выводами к “+40 В” одного источника и “-40 В” другого, то диапазон изменения выходного напряжения можно смещать в желаемую сторону.

Для обеспечения стабильности частоты все питающие напряжения должны быть хорошо стабилизированы. В самом генераторе следует применять транзисторы с малыми собственными емкостями и стабильные конденсаторы в частотоопределяющих цепях.

Лучше всего слюдяные и воздушные (подстроечные), поскольку добиться с керамическими конденсаторами стабильности в широком температурном диапазоне достаточно сложно.

А. Гончаров, RU4HG. г. Самара. РМ-02-17.

Высокоточный измеритель пульсаций светового потока. OPT101 vs КР544УД1А.

Для проведения различных экспериментов потребовался образцовый измеритель пульсаций.

В приоритете — максимально возможная точность.

Предыдущий обзор на подобную тему — Усилитель для фотодиода с расширенным частотным диапазоном.

Прежняя схема, собранная на скорую руку, уже давно канула в лету.

1. Постановка задачи (ака техническое задание):

1.1 Диапазон рабочих частот от 0 до 20 кГц

1.2 Схема должна быть малошумящей, чтобы результаты были пригодны для использования в спектроанализаторе SpectraLab

1. 3 Питание схемы предпочтительно однополярное +5..12 В.

Список сокращений и других непонятных слов, встречающихся в тексте:

ФД — фотодиод

ИК — инфракрасный (диапазон)

ОУ — операционный усилитель

ПП — печатная плата

БП — блок питания

ЛН — лампа накаливания

СДЛ — светодиодная лампа

ООС — отрицательная обратная связь

Элементная база (фотоприёмники):

Подделка под оригинальные Vishay BPW21R, TEMT6000, отечественные ФД-263-01 и ФД26К.

ОУ:

2. Теория

Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Том 1 (1986)

«Слегка» поподробней в англоязычном источнике:

Филипп С. Д. Хоббс (Philip C. D. HOBBS) Усилители для фотодиодов на операционных усилителях

Полный вариант статьи на английском — около 50 страниц (очень полезно читать перед сном).

Рекомендуемые операционные усилители:

3. Первый вариант схемы, который заработал.

Была использована готовая ПП со сверхмалошумящим ОУ OP27:

Схема:

Конденсатор C1 необходим, чтобы убрать выбросы на фронтах.

Питание — как положено: двухполярное стабилизированное +-15В от сетевого БП.

Минус схемы всего один: перед использованием необходимо присоединять проводочки к лабораторному БП.

Я поторопился, отказавшись от OP27. Тем самым неслабо усложнил себе жизнь…

4. Схема на LF351N с однополярным питанием 12 В

была собрана на какой-то печатной плате

Казалось бы, что тут может не работать?

Ну ладно, наводка 50 Гц и гармоники понятно из-за чего.

А «расчёска» откуда?

Включаю осциллограф, смотрю выход LF351N:

Что за чертовщина?

Крутанул развёртку до 400 нс:

[ Удалено цензурой ]

Нарваться на генерацию 925 кГц скорректированного ОУ — ну надо же, а!

Всё, LF351N отправляется «в сад».

5. OPT101

Прекрасное изделие от Texas Instruments:

Ну-с, попробуем.

Заявлено, что работает от 2,7 В, полоса пропускания до 14 кГц.

Сборка:

Цоколёвка нестандартная, поэтому пришлось резать печатные проводники и придумывать перемычки.

Питание — 5 В от повербанка (попробую, а там видно будет).

Корпус — от канцелярского корректора:

Это типа 2в1: молочный рассеиватель и корпус одновременно.

Дополнительная информация

Внутренние элементы конструкции удалил бокорезами:

На свет появилась вот такая зверушка:

Питание — от повербанки 5В, пара проводочков — выход OPT101.

Да, корпус, распечатанный на 3д принтере из жёлтого пластика был бы кстати, но помощи ждать не от кого.

А 3д принтер в хозяйстве отсутствует.

Испытание схемы дешёвым фонариком:

Немного растянул, чтобы рассмотреть фронт:

Хитрый производитель не просто так умолчал про скорость нарастания выходного напряжения:

по факту SR всего 0,075 В/мкс.

С такой «скоростью» полосы 14 кГц не получится, т.к. частотная коррекция ОУ OPT101 — встроенная.

Согласно формуле

получается полоса всего 8 кГц.

И это совсем без коэффициента запаса, который д.б. хотя бы 2..3.

Выражаясь простыми словами, на частотах выше 6-8 кГц операционник OPT101 остаётся без ООС,

т.е. о точности работы такой схемы можно не вспоминать.

Подробно о скорости нарастания (SR):

Примечание: разница по скорости нарастания OPT101 и операционника 741 — грубо 6х (6-кратная).

Для коэффициента запаса 2,0 по скорости нарастания частотный предел для OPT101 всего 3-5 кГц. ((

Таким измерителем пульсаций можно только лампы накаливания тестировать. Ну спасибо.

А вот СДЛ с ШИМ 5-10 кГц и выше — дудки.

ВЫВОД (ака совет экспериментаторам): если и покупать OPT101, то только чтобы поиграться. ;P

И для люксметров оно не годится из-за пика в ИК области.

Так что се ля ви.

6. Отечественный ОУ КР544УД1А

Против OPT101 на ринг выходит легенда отечественной микроэлектроники — ОУ кр544уд1а.

Характеристики к544уд1а

Печатная плата размещена в пластиковом корпусе серии «Z»:

Слева — гнездо подключения ФД (под джек 3,5мм), справа гнездо подключения БП 12..24В.

Выходной кабель — также с джеком ф3,5мм.

На фото можно заметить Rоос=20 кОм и ёмкость 200 пФ.

Немного ошибся с расчётами, поэтому номиналы цепи обратной связи были скорректированы:
Rоос=51 кОм и ёмкость 47 пФ (полоса 63 кГц по уровню -3 дБ).

Испытание схемы:

Примечание: с фотодиодом от HS1010A выходной сигнал схемы отрицательный.

Скорость нарастания 0,25 В/мкс:

Словом, до 20 кГц схемка сгодится, если полный размах сигнала в пределах 3 Вольт.

Измеритель пульсаций получается путём сборки нескольких «частей»:

— осциллограф

— комп, к которому подключается usb осциллограф

— мультиметр

— собственно схемы с фотоприёмником

— аккумулятор 12 В (питание схемы)

В общем, эдакий огород. Но никто не обещал карманный вариант.

Функции измерения и отображения возложены на следующие приборы:

— вольтметр постоянного напряжения (мультиметр)

— осциллограф (форма сигнала и напряжение от пика до пика)

— программный спектроанализатор SpectraLab

7. ЛН 60 Вт

Питание от сети ~220V 50 Гц, осциллограмма:

Выход ОУ по постоянке 2,44 В

Кп = 0,5 * 0,465 / 2,44 = 0,095 ( 9,5 % )

Спектрограмма:

Питание через диод (однополупериодный выпрямитель), осциллограмма:

Выход ОУ по постоянке 2,20 В

Кп = 0,5 * 1,36 / 2,2 = 0,309 ( 31 % )

Спектрограмма:

Питание ЛН 60 Вт через диодный мост: результаты полностью совпали со штатным питанием 220В.

Поэтому картинки не привожу.

ЛН 60 Вт со схемой выпрямления и сглаживания сетевого напряжения, осциллограмма:

Выход ОУ по постоянке 2,44 В

Кп = 0,012 / 2,44 = 0,005 ( 0,5 %, ровно в 2 раза меньше, чем показания
аналогового измерителя пульсаций,

который показал 1%, т. к. «считает» не по гостовской формуле, из-за чего показание удвоенное).

Спектрограмма:

Примечание: все спектрограммы не «в масштабе», т.к. приходилось подстраивать чувствительность входа LineIn в микшере системы.

8. ЛН 40 Вт

Питание штатное ~220V 50 Гц

Осциллограмма:

Выход ОУ по постоянке 2,48 В

Кп = 0,5 * 0,565 / 2,48 = 0,114 (11,4 % )

9. СДЛ Winix 10W

Питание штатное ~220V 50 Гц

Осциллограмма:

Выход ОУ по постоянке 2,11 В

Кп = 0,5 * 0,153 / 2,11 = 0,036 ( 3,6 % )

Обратите внимание на частоту: 58 кГц, т.е. для схемы на к544уд1а это на пределе возможностей.

10. Некоторые выводы:

— специализированная микросхема OPT101 годится только для низких частот

— для измерений коэффициента пульсаций разных СДЛ желательно иметь схему с полосой до 100 кГц

— спектроанализатор полезен только для НЧ измерений (например, ЛН)

— для наблюдения формы сигнала от СДЛ необходим осциллограф

— сделать универсальную схему преобразователя I->U для любых фотодиодов не получится, т. к. каждый ФД имеет свою ёмкость p-n-перехода, что влечёт за собой изменение частотной коррекции в обвязке ОУ; поэтому если идёт борьба за низкие шумы, устойчивость и полосу пропускания придётся поискать оптимальный вариант ОУ+ФД

— корпус устройства должен быть металлическим (100% экранирование), т.к. при резисторе более 10 кОм в цепи ООС схема с удовольствием ловит сетевую наводку 50 Гц

— размещение ФД также должно быть в экранированном корпусе рядом с ОУ

— для снижения ёмкости p-n-перехода фотодиода можно использовать обратное напряжение несколько вольт

Одним словом, чтобы собрать качественный измеритель пульсаций ОУ+ФД, придётся немало повозиться.

Но оно того стОит.

А для начинающих можно рекомендовать люменвокс АФАП-1

Всё-таки, несколько паек и всего две радиодетали — это по плечу любому желающему.

Всем удачных экспериментов!

Дополнение от 23.02.2022

Вот уже 2-й раз всплывает вопрос, откуда в световом потоке ЛН присутствуют гармоники 200 Гц и выше?

Провёл моделирование в Мультисиме:

Модель упрощённая:

— не учитывается тепловая инерция ЛН

— полагается, что световой поток пропорционален потребляемой мощности

Резистор R1 — измерительный шунт (1 Ом),

перемножитель А1 — вычислитель мощности (перемножение значения тока на напряжение).

Осциллограмма:

График зелёным цветом — форма тока через R1,

график голубым цветом — мощность (не в масштабе по Y).

Легко заметить, что график мощности — не синусоида.

Вот оттуда и гармоники. )))

Таблицы эквивалентов между русской и западной частями

Транзистор высоковольтный

Российская часть	Краткое описание	Западный аналог
КТ3102А	кремниевый транзистор общего назначения n-p-n	BCY43, BC107A, BC170, BC207A, 2N4123, MPS3709
КТ3102Е	npn кремниевые транзисторы с высоким h31e (>600)	2N5210, например
КТ312А-Б	Кремниевый транзистор n-p-n общего назначения	Почти такой же, как КТ315, за исключением типа корпуса.
КТ608А	ВЧ кремниевый n-p-n транзистор средней мощности	BSX21, 2SC796
КТ606А-Б	кремниевый n-p-n транзистор средней мощности для использования на ВЧ и УКВ-приложения	Не удалось найти, извините
КТ326	Обычные общего назначения p-n-p силиконовое устройство. Думаю, любой подходящий западный транзистор сможет заменить его.	Интересно, почему я не могу найти его в своих базах данных…
КТ602Б	довольно старый n-p-n кремниевый транзистор, специально разработанный для работы в оконечных каскадах широкополосных усилителей.	БСИ71
ГТ308	Очень старый универсальный p-n-p германиевый транзистор.	Не могу найти, извините.
GT311	Старый, но еще хороший германиевый n-p-n прибор для работы с частотами до 800 МГц.	Не могу найти, извините.
КТ315	кремниевый транзистор общего назначения n-p-n старой конструкции	БК146,
ГТ402	низкочастотный германиевый p-n-p транзистор старой конструкции	Не знаю*
ГТ404	дополнительная пара для GT402	Не знаю*
МП25А-Б	Очень старый p-n-p транзистор для «черновых» целей	ACY19, ACY23, 2N190-191
КТ503А	кремниевый транзистор общего назначения n-p-n (для относительно низких частот)	2SD762, например
P214A	Очень старый p-n-p мощный транзистор для низких частот	АД142, например
КТ368А-Б	Очень хороший высокочастотный n-p-n транзистор с низким уровнем шума фактор	БФС17, 2СК252
КТ812А	Мощный транзистор для низких частот (n-p-n)	КУ601, КУ602
КТ815	Кремниевый транзистор n-p-n средней мощности для использования в низкочастотных схемы	БД165
КТ814	Дополнительная пара ( p-n-p ) для КТ815	БД170
КТ818Г	Высокая мощность п-н-п транзистор, широко применяемый в блоках питания и выходных каскадах усилителей ЗЧ.	АД142
КТ819Г	То же, что и КТ 818Г, но со структурой n-p-n	БДИ20, БДИ23
КТ940А	для оконечных каскадов видеоусилителей в телевизоре	БФ338

Предикатлар хакида тушунча Абдузоирова Дильфуза 4

1 2 3 4 5 6

Боглык ильфуза 4
Мустакил иш мавзулари (1), ЁНГин хавфсизлиги, 1, 1, 1, 1 , 524-18 QMB, 514-18 БИК Расулов ​​Бозор, Металлургия, аработка, ies m-2, 2 5226512704268670514, BIRINCHI QO\’NG\’IROQ, Англоговорящие страны 040, скачать-oquvchilarning-fuqarolik-tarbiyasi

Бу сахифа навигация:
• Интегральный микроксемальный биполярный транзиторный асосидаги интегральный микроксемальный тайёрлаш