1tom194

7. ELEKTRONIKA

-390

0    dużym współczynniku wzmocnienia. Można je podzielić na: uniwersalne, dokladn szybkie. Przykłady [7.16]: Komparator uniwersalny pA 710 (Fairchild) i jego nokv^: odpowiednik ULY 7710 (CEMI). Zasilanie U. = +12, —6 V; dopuszczalne różnicowe napięcie wejściowe U_R = ±5 V; wzmocnienie' K_u = 1000 V/V; czas odpowiedzi imnui sowcj („ = 40 ns. Komparator dokładny pA 734: U.= ±15 V; U_R = ±10 V: K -= 25 000 V/V; t₀ = 200 ns. Komparator szybki pA 760': U. = ±4,5-f- 6,5 V: U_R = + 5 y. K_u - 5000 V/V; r„ = 16 ns. Poziomy logiczne na wyjściu wszystkich trzech komparatorów są poziomami TTL.

Generatory funkcji nieliniowych (konwertory funkcyjne) [7.5] mają za zadanie realizacje operacji nieliniowych jednej lub dwóch zmiennych, jak np. x², Ig.w lnx, sin* czy też x_tx,

xjx₂, _v/x itp.

Do realizacji konwertorów funkcyjnych wykorzystano dwójniki nieliniowe, diodowe

1    tranzystorowe generatory funkcji WO (przykład na rys. 7.77). Układy mnożące konstruowano stosując omówione uprzednio konwertory, sumatory i kwadratory lub układy logarytmujące i antylogarytmujące zgodnie z wzorami

»i«2 =^-[(«i + «2)²-(“i-“2)²]

Ui«2 = In" '(lnu j +lnu₂)

Uwaga: ln~^lx = expx.

Rys. 7.77. Przykłady tranzystorowych konwertorów funkcyjnych: a) logarytm naturalny; b) funkcja wykładnicza ln^-,x = exp.x

Buduje się też scalone układy mnożące, wykorzystując wzmacniacze różnicowe ze sterowanym źródłem prądowym i kompensacją temperatury, do pracy cztcroćwiartkowej, np. pA 795 (Fairchild) [7.5]. Układ mnożący można także zbudować stosując podwójną modulację impulsów PAM i PWM lub wykorzystując właściwości mnożące hallotronu U_n = kI_fB, gdzie B = (I_y). Rozwój monolitycznych układów scalonych [7.14] doprowadził do uzyskania szybkich, dokładnych i mało wrażliwych na zakłócenia multi-plikatorów równoległych kombinacyjnych, np. TTL 74284-:-74285 lub MPY-16AJ firmy TRW mnożący dwie liczby 16-bitowe w czasie 160 ns. Wobec rozwoju szybkich koprocesorów numerycznych, np. Intel 8087, realizujących wymienione funkcje, wiele rozwiązań układowych straciło praktycznie sens.

Klucze elektroniczne, czyli analogowe układy przełączające [7.5] zastępują łączniki w realizacji operaqi łączeniowych. Sygnałem sterującym jest impuls prostokątny o amplitudzie stosowanych elementów cyfrowych. Wymaga się, aby rezystancja klucza włączonego (zamkniętego) r_0N była jak najmniejsza, klucza wyłączonego r_OFF —jak największa-Ponadto czasy przełączania powinnny być jak najkrótsze, a moc sterowania jak

		SW
TL-		7
Us

Rys. 7.78. Klucze elektroniczne SW (koncepcja): a) klucz szeregowy zwiemy (normalnie otwarty); b) klucz równoległy rozwierny (normalnie zamknięty)

_Ut - sygnał sterujący

najmniejsza. Klucze elektroniczne są stosowane w układach pomiarowych, przetwornikach Ci A i A/C, układach próbkujących, wzmacniaczach z przetwarzaniem (przerywacze — czopery) itp. Wadą kluczy elektronicznych jest niepełna separacja galwaniczna między obwodem przełączającym a sterującym, a także między łączonymi obwodami.

Koncepcje kluczy elektronicznych przedstawia rys. 7.78. Kluczem może być tranzystor bipolarny lub unipolarny.W elektronice sygnałowej najważniejszą rolę odgrywają w ostatnich latach klucze z tranzystorami unipolarnymi zarówno JFET, jak i MOS, szczególnie CMOS. Przedstawiono (rys. 7.79) czterokrotny klucz analogowy CMOS serii MCY 74066N, który może służyć także jako multiplekser. Składa się on z czterech niezależnych kluczy bilateralnych (bramek transmisyjnych w przeciwieństwie do jednokierunkowych bramek trójstanowych, np. UCY 74125). Charakterystyczne parametry klucza: R_os max= 470 H (w 25°C) przy U_DD = 5 V, 125 Cl przy U_DD = 15 V; R_0FF » 10¹¹ Q; czasy propagacji t_PLH = t_PHL = 20 ns przy U_DD = 5 V, 7 ns przy U_DD =15 V (w 25°C); pojemności C, = C₀ = 8 pF, C,.₀ = 0,5 pF przy U_DD = 5 V. Częstotliwość przełączania 6 MHz przy U_DD = 5 V, prąd wejściowy sterujący /, = +0,1 pA w 25°C.

ż?9. Klucz analogowy CMOS: a) schemat ideowy; b) symbol graficzny; c) czterokrotny klucz nałogowy CMOS MCY 74066 N