имеет два дифференциальных входа 5,9 и 3,11 и симметричный выход 6,8. Потребляемый ток 6,5 мА. Коэффициент подавления каждого из входных сигналов при равном нулю другом входном сигнале не менее 46 дБ.

Для пояснения принципа работы иеремножителя типа 1МА401, рассмотрим его упрощенную схему (рис. 1.2). Выходное напряжение равняется разности напряжений на резисторах iRh, т. е.

и,их = (h + Q-R ih + h) = К (4 + /,-/в-/8)- (1-1);

Схема балансируется, т. е. при входных сигналах, равных нулю (t/5,9 = 0 и f/3,ii = 0), токи во всех выходных транзисторах равны \h = h = Ii = h = I), тогда и /вых = 0. Подадим входной сигнал только на один вход, т. е. при f/3,ii=0 t/5,9¥=0. Как видно из схемы, токи /б. Is. ah, h изменятся в противоположные стороны, например:

/5 = 4 = (1 + а), а /з = /, = /(1+а). (1.2

Подставляя (1.2) в (1.1), получаем С/вых=0. Аналогично при [/5,9 = 0 з,11#0. В этом случае /5 = /б = /(И-р), а /7 = /8 = /(1-Р). Но и здесь, как легко видеть, [/вых=0.

Теперь пусть действуют оба приращения входных напряжений ([/з,п^0 и iC/5,9=?0), тогда

/, = (Ц-а)(Ц-р)/, /в = (1-а)(1+р)/, /, = (1 а)(1-р)/,

/ = (1+а)(1-р)/. (1.3),

Подставляя эти выражения в (1.1), после упрощения получаем

/вых = 4ар/7?,. (1.4):

Следовательно, соединение транзисторов Т5-Т8 на рис. 1.2 действительно осуществляет операцию перемножения. Любая схема перемножителя будет осуществлять линейное перемножение в определенных диапазонах входных сигналов. Сумма эмиттерных токов транзисторов Т5-Т8 равна сумме коллекторных токов транзисторов ТЗ и Т4, разность которых в свою очередь благодаря глубокой обратной связи пропорциональна входному напряжению, поэтому диапазон входных сигналов, обеспечивающий линейный режим работы, по входу 3- относительно большой (примерно до 100-150 мВ). Диапазон сигналов по входу 5-9 меньше (до 20- 30 мВ), что объясняется экспоненциальной зависимостью коллекторных токов транзисторов Т5-Т8 от напряжений на эмиттерах транзисторов Т1 и Т2.

Рис. 1.2. Упрощенная схема К140МА1

Для увеличения диапазона входных сигналов в схеме МС1595 фирмы Motorola сигнал на базы транзисторов Т5-Т8 подается с оллекторов транзисторов Т1 и Т2, нагруженных на диоды, сопротивление которых посит логарифмический характер.

Малый уровень шума (не более 10 мкВ) и широкий диапазон частот (до 30 МГц) обеспечивают широкие возможности для применения ИС типа К140МА1, несмотря на малый динамический диапазон по входу 5-9.

Другим примером перемножителя является ИС типа 526ПС1, включающая элементы цепей смещения. Питание ее однополярное. Диапазон частот до 80 МГц. Перемножнтели входят в состав специализированных ИС К174УР1, К174УР2, К174УРЗ, К174ХА2 и др.

Интегральные схемы ключей. В качестве электронного ключа может применяться специальный коммутационный диод. Например, диоды типа КД-409 имеют при токе 5 мА прямое сопротивление менее 1 Ом. В качестве ключа может быть использован одиночный транзистор. Однако у ключей таких типов имеется остаточное прямое напряжение, которое ограничивает их возможности в передаче малых сигналов.

У двух транзисторов, включенных навстречу, остаточное напряжение значительно меньше и определяется разностью напряжений коллектор-эмиттер (С/к-э)- Интегральная технология позволяет получить идентичные транзисторы и тем самым уменьшить остаточное напряжение ([/ост) до 10-20 мкВ. По такому принципу выполнены микросхемы ключей серий 101 л 743 на транзисторах типа п-р-п, у которых С/ост<50 мкВ (труппы А и В), f/ocT<300 mrB (группы Б и Г), прямое сопротивление менее 100 Ом и ток утечки менее 10 нА. На транзисторах р-п-р построены ключи серий 124 и 762. Для ИС ключей, построенных на полевых транзисторах, требуются меньшие токи управления и поэтому они о>собенно удобны в тех случаях, когда выходные сопротивления для kom.vryTHpyeMbix сигналов велики. Примером таких ключей являются ИС серий 143, 168 и 704.

Прямое динамическое сопротивление ключей серии 168 менее 100 Ом, iC/ocT<10 mikB, коммутируемый ток не более 10 мА, постоянная времени примерно равна 700 не, токи утечки стока, истока и затвора менее 10 нА.

Интегральные схемы серии 190 предназначены для более высокочастотных сигналов, постоянная времени около 25 не, прямое сопротивление около 200 Ом.

Другим примером аналоговых ключей на полевых транзисторах являются ключи серии 714, в которую входят 714КН1А-М1 и 714К'Н1Б-М1 со схемой управления и 714КН2А-М1 без схемы управления. <На основе беокорпусных ИС серии 714 построена гибридная ИС типа К284КН1. Прямое сопротивление ключа 40- 200 Ом, максимальный ток в закрытом состоянии менее 10 мА. Схемы серии 714 достаточно универсальны. Например, при параллельном соединении ключей обеспечивается прямое сопротивление 20-50 Ом. Схема управления позволяет использовать ИС при

управлении непосредственно логическими схемами (ток управления при f/ynp=6 В менее 3 мкА) [7].

Из других схем ключей следует отметить ИС типа 149КТ1, состоящую из четырех нескомпенсированных ключей; тиристорных ключей серии 520 и оптронных ключей серий 295 и 262.

Глава 2

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ

Обычно проектирование функциональных узлов на универсальных ИС состоит из следующих этапов.

Считая ИС идеальной, определяются структурная схема функционального узла, включающая ИС, элементы обратной связи, а также цепи источника сигнала и нагрузка.

Сопоставляя реальные параметры ИС и элементы внешних цепей, учитывают, если это необходимо, влияние неидеальности ИС. В тех случаях, когда это необходимо, рассчитываются элементы цепей смещения по постоянному току (см. гл. 3). Рассчитываются или выбираются типовые элементы цепей частотной коррекции для обеспечения необходимой устойчивости (см. гл. 3).

Рассмотрим типичную схему решающего усилителя. Решающим называют усилитель, включающий ОУ и элементы обратной связи.

Комплексные сопротивления Zq и Z\ создают необходимую отрицательную обратную связь. (В зарубежной литературе Zo и Z\ обозначают Zj и Z,)

Основные соотношения для решающего усилителя подробно рассмотрены в [3, 12, 13].

Ниже приводятся простые формулы, позволяющие оценить влияние значений параметров ОУ на параметры решающего усилителя.

Пусть все условия идеальности ОУ сохраняются, кроме условия 7(yi/o=oo, но Куи t>ZisjZi. Из условия идеальности ОУЛвх= , а поэтому l\ = h (рис. 2.1), но Ii={Un-iUo)/Zi и /о= (t/o-1/bui)/Zo. После приравнивания токов, считая Kyua =-UsbiJUo, получаем

Ubx Zo + t/вых Zo/Kyu, + вых 2i/V. + вых 1 = 0.

Рис. 2.1. Схемы инвертирующего решающего усилителя (а), неинвертирующего решающего усилителя (б) и усилителя разности напряжений (в)