Космонавтика  Конструирование интегральных микросхем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 [ 122 ] 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165

ни597с A3, КР597САЗ


*и х--

HEF]

О У i-

i IS, ш

М hot CAI, tHhOiCAl

- -

-U :

Рис. 5.44. Компараторы KM597CA3, KP597CA3

Рис. 5.45. Компараторы К1401СА1, К1401СА2

KIIZtCAl

Принципиальная электрическая схема компаратора типа К521СА5 значительно ироще, чем схема компаратора К521СА4, а техннческтге характеристики ее вытне. Так, время задержки компаратора типа К521СА5 1здр<30 ис. Разводка компаратора совпадает с разводкой компаратора К521С.А2, дополнительно введен лишь вывод 13 для стробирования компаратора.

Для обслуживания цифровых микросхем ЭСЛ иредназначены компараторы серии КМ597, выполненные по .ЭСЛ-технологии с изоляцией р-п переходами. Компаратор КМ597СА1 (рнс. 5,42) имеет tзд ;6.5 не. Транзисторы ко.мпаратора, как и в ЭСЛ-ключах, всегда работают в линейном режиме и не входят в ттасыщеине, что дает предельное быстродействтге. Компаратор имеет два противофазных входа, два выхода Q и Q и вход стробирования, отключа.ющий входной каскад. Для ускорения срабатывания в схеме усилителя введена положтгтельная обратная связь с выхода второго каскада и вход первого.

Компаратор K.\i597C-\2 (рис. 5.43) представляет собой моднфикапию схемы КМ597СА1. Он предназначен для обслуживания высокоскоростных ТТЛ цифровых микросхем. Компаратор снабжен схемой запо\!инання предыдущего состояния. Подключение на выход входного каскада трнггериой схемы, выполняющей функции стробирования с хранением (защелка) обеспечивает лучшую помехоустойчивость для цифровых сттг-калов.

Микросхема КМ597САЗ (рис. 5.44) представляет собой два автономных маломощных прецизионных компаратора в металлокерамическом корпусе 201.16-5. По выходным уровням колгпараторы сопрягаются с ТТЛ и КМОП цифровыми

= =! Kt

e

Рнс 5.46. Компаратор K1121CA1



микросхемами Виутренияя схема каждого компаратора состоит цз трех дифференциальных усилительных каскадов Входные каскады компараторов напряжения имеют дифференциальные входы и пар-фаные выходы. Для перехода к однофазному выходу в схеме использован каскад сдвига уровня на н-р транзисторе. Микросхема ра ботает от двух источников питания ±15В±10 %.

В настоящее время промышленностью выпущен ряд счствере---ных компараторов. Из них можно отметить ко.мпараторы среди?,-.j быстродейс1вия и небольшого тока потребления типов K1401C\i и К1401С.Л2 (рис 5.45), которые могут работать в диапазоне -.i. тающих напряжений ±3...±16,5 В, а также компаратор ...гл KU2ICA1 (рис. 5.46) с временем задержки распространсн!гя t ., <120 НС и токами потребления !пот<45 мА Электрические n-j. i-метры микросхем приведены в табл. 5 9.

5.4. Аналоговые перемножители

Аналоговые нсремножители (.ЛИ) предиазиачен.ы для переми жения двух аналоговых величин и поэтому mojvt использоват.... я для построения умножителей частоты, фазовых детекторов, балансных модуляторов, а также в системах автоматического регулир-а ния в качестве черемножителей и схем возведения в степень, cob\.j стно с ОУ АИ могут выполнять деление, извлечение корней и деление тригонометрических функций. В настоящем парагрц.зе приведены параметры АП КР140МА1, К525ПС1 и К525ПС2. В is-висимости от структурной схемы и электрических характеристик .-\П делятся на микросхемы для модуляторов (КР140МА1) и четыр1-.,-квадрантных перемиожнтелей (К525ПС1, К525ПС2, К525ПСЗ).

Аналоговый перемножитель предназначен для реализации редаточнон функции Uz = KU,4Ui, где U/ - выходное напряжение, Ux и U\ - переменные напряжения на входах X и Y соответствс! но; К - масштабный коэффициент

Передаточная характеристика реального АП отличается от h,;i -альной на погрешность перемножения е, которая равна максима.1ь ной разности между фактическим и теоретическим значениями bdi ходного сигнала. Погрешность перемножения обобщает нелиис! ность перемножения Nx. Ny, остаточное напряжение Uocr и cTai,i ческие составляющие погрешности, включающие смещение UcmHAL. на входах и особенно нх дрейфы, смещение на выходе, а также среднее значение погрешности масштабного коэффициента. Ва; -ные параметры для АП- диапазоны входных и выходного напр жений, коэффициенты нолавлсння синфазных сигналов по входа.;, а также диапазон частот обрабатываемых сигналов. Электрические характеристики АП приведены в табл. 5.10.

На рис 5 47, а приведена принципиальная электрическая cxc .i АП 1(Р140МА1, предназначенного для схем балансных модулятопо-Внутренняя схема АП состоит из множительного узла, преобрас -вателя напряжения Y-канала, входного эмитторного повториге.тя Х-канала и схемы стабилизации режима по постоянному току. Собственно перемножающий узел в схеме АП выполнен на двух дифференциальных нарах транзисторов: VT6, VT9 и VTll, VT14. Базы транзисторных пар соединены параллельно, а коллекторы - перекрестно, благодаря чему разность выходных токов схемы пропорци1-нальна произведению разности базовых токов Д1х (канал X) и раз-



со о о

Параметр

КР140МА1

К525ПС;

К525ПС2

КМ525ПСЗ

1 В

Погрешность перемножения е, %

±2

±1

±2

±0,25

±0,5

±1

±0,5

Нелинейность перемножения но координатам X и Y, %

±0,8

±1 ,5

±0,12

±0,3

±0,8

±0,3

±0,5

±1

г{ 0 , 1

±0,1

±0,5

±0,1

Остаточное напряжение, мВ:

UocrX

UoctY

1 ,5

Входные токи IbxX{Y), мкА

40 (12)

Полоса преобразования Afx(AfY), МГц

1 ,5

Амплитуда выходного напряжения ивы.х Mahc, в

±12

±10,5

±10,5

±10,5

±11

±1!

±11

±11

Ток потребления Inor, .мА

-7,4 -1 5,1

-: 4,6 --7

i-5 -7

±6

±7

±0

±6

±0

±6

со о



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 [ 122 ] 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165