Справочное пособие по цифровой электронике
Шрифт:
Приложения
1. Справочные данные по микросхемам
2. Самодельные
Чтобы показать практическое применение цифровой электроники, в книгу включены описания нескольких самодельных приборов, дополняющие ее основной материал. Конструкции приборов выбраны максимально простыми, но, разумеется, не за счет ухудшения их эксплуатационных характеристик. Спецификации каждого прибора соответствуют промышленным образцам.
2.1. Инструменты и приборы
Перечень основных инструментов
Рекомендуется приобрести качественный низковольтный паяльник с терморегулятором и набором жал. Если такой паяльник для Вас дороговат, можно обойтись сетевым паяльником мощностью 15–25 Вт. При покупке обратите внимание на его комплектацию (запасные жала, нагревательные элементы и принадлежности). Целесообразно купить также ручное приспособление для выпайки микросхем. Оно очень удобно для выпайки многоконтактных микросхем на печатных платах с одно- или двухсторонним монтажом.
Самым необходимым для Вас прибором будет высококачественный аналоговый или цифровой мультиметр (тестер). С его помощью измеряют постоянное, переменное напряжение и ток, а также сопротивление. Выбор типа аналогового или цифрового прибора зависит от того, что Вам больше нравится. Желательно, но не обязательно, чтобы прибор позволял измерять целостность проводников, осуществлять проверки диодов, транзисторов и др.
По мере изложения дальнейшего материала мы назовем и несколько других инструментов и приборов. Но их не нужно покупать все сразу; пополняйте свой инструментарий по мере необходимости.
2.2. Стабилизированный блок питания
Начнем с конструирования стабилизированного блока питания, рассчитанного для цифровых устройств и имеющего отдельные выходы для питания КМОП- и TTЛ-схем. Первый выход регулируется в обычном для КМОП-схем диапазоне от 3 до 15 В, а второй формирует фиксированное напряжение 5 В. Оба выхода обеспечивают качественную стабилизацию, очень малое выходное сопротивление и почти свободны от пульсаций и помех.
Для защиты самого блока питания и подключенных к нему устройств блок должен оснащаться средствами ограничения тока. Поэтому на КМОП-выходе предусмотрено такое ограничение с регулировкой от 10 мА до 2 А. На ТТЛ-выходе имеется предохранитель на ток короткого замыкания около 750 мА. Блок питания состоит из дешевых компонентов и монтируется в стандартном корпусе Verobox и плате Veroboard.
Описание схемы. Электрическая схема блока питания приведена на рис. П2.1.
Рис. П2.1. Принципиальная электрическая схема блока питания
Силовой трансформатор подает низкое переменное напряжение на мостовой выпрямитель D1—D4. Выходное постоянное напряжение выпрямителя (примерно 17 В) сглаживается конденсатором С1. Светодиод D5, включенный через ограничительный резистор R1, показывает наличие постоянного напряжения в этой точке, т. е. является индикатором включения сети.
Нерегулируемое постоянное напряжение, действующее на конденсаторе С1, подается на входы регулируемого стабилизатора IС1, а через тумблер S2 — на Г-образный стабилизатор IC2. Выходное напряжение IC1 регулируется с помощью переменного резистора VR1, а ограничение тока устанавливается резистором VR2. Светодиод D6 показывает наличие напряжения на ТТЛ-выходе.
Конденсаторы С2, СЗ, С5 и С6 обеспечивают устойчивость блока питания по высоким частотам, а конденсаторы С4 и С7 служат для дополнительной развязки КМОП- и ТТЛ-выходов.
Монтаж и проверка. Все компоненты блока питания, за исключением силового трансформатора и органов управления, монтируются на стандартной печатной плате (24 полоски с 37 отверстиями). Монтаж компонентов на печатной плате Veroboard показана на рис. П2.2.
Рис. П2.2. Монтажная схема блока питания
Из рисунка видно, что нужно сделать шесть разрывов (разрезов) печатных проводников, с помощью кусачек или дрели с острым сверлом соответствующего диаметра.
Рекомендуется следующая последовательность монтажа: перемычки, конденсаторы, резисторы, мостовой выпрямитель, выходные пистоны и микросхемы. Микросхемы устанавливаются так, чтобы их теплоотводящие поверхности были выровнены в вертикальной плоскости для общего радиатора, который привинчивается к задней металлической стенке корпуса Verobox.
Перед окончательной установкой печатной платы мы настоятельно советуем внимательно проверить правильность монтажа ее отдельных компонентов, перемычек и разрывов печатных проводников.