1tom180

7. ELEKTRONIKA 362

elementów funkcjonalnie dyskretnych, np. tranzystorów czy bramek, może wynosić nawet kilkaset tysięcy w jednym niepodzielnym module (układy VLS1 — ang. Very Large Scalę Integration) o powierzchni kilkunastu lub kilkudziesięciu mm². Szczególnie szeroko rozwinęły się układy scalone cyfrowe, mniej szeroko — analogowe.

Scalona postać układu umożliwia zwiększenie niezawodności i szybkości działania w stopniu nieosiągalnym w realizacjach dyskretnych. Związana ze scalaniem zmiana technologii wytwarzania układów pozwoliła na produkcję masową i zautomatyzowaną, obniżenie kosztów wytwarzania i cen sprzedaży oraz wymusiła standaryzację światową niektórych układów — parametrów i wymiarów'. Przykładem układy logiczne TTL serii SN74 itd. firmy Tcxas instrument Corp [7.14] lub wzmacniacze operacyjne monolityczne pA 741 firmy Fairchild [7.11].

Oprócz dominujących w elektronice sygnałowej układów scalonych monolitycznych są układy scalone, których istotną cechą jest także kształtowanie przebiegu mocy (np. zasilacze), realizowane w technologii cienkowarstwowej (d < I gm) lub grubowarstwowej (d = 1 h- 100 gm) z użyciem niektórych elementów dyskretnych — układy hybrydowe [7.1],

Cechą charakterystyczną układów scalonych są różne odmiany typowych obudów, których forma wynika z metody montażu (p. 7.4.2), jak i z liczby końcówek, zwiększającej się zwykle ze wzrostem stopnia scalenia układu (rys. 7.39).

Rys. 7.39. Typowe obudowy układów elektronicznych: a) kubkowa CE25 (T072); b) proslopadłościenna dwurzędowa plastykowa 14-nóżkowa CE70 (T0116), izw. DTL (ang. Dual-Irt-Line); c) obudowa kwadratowa 144 nóżkowa (3 rzędy), tzw. 144-Pinpack

7.3.2. Zastosowania diody

Rozwój technologii półprzewodników spowodował rozszerzenie istotnej funkcji diody, tj. działania zaworowego unilateralnego o takie operacje, jak np.: przestrajanie obwodów rezonansowych (dioda pojemnościowa — warikap), stabilizacja napięcia (dioda Zcnera — stabilitron lub stabilistor), generacja drgań wielkiej częstotliwości (dioda tunelowa, dioda Gunna), diody przełączająco-impulsowe. W każdym z tych zastosowań wykorzystuje się diody spełniające specyficzne wymagania co do właściwości dynamicznych, rezystancji, pojemności, obciążalności prądowej, wytrzymałości napięciowej itp. Omówiono poniżej cztery typowe zastosowania diod w układach elektroniki sygnałowej.

Zastosowanie diody jako elementu przekształcającego prąd przemienny na prąd jednokierunkowy nazywa się prostowaniem. Zasadę pracy diody prostowniczej przed-

Rys. 7.40. Dioda w układach prostowniczych: a) prostownik jednopulsowy (jednopołówkowy, półokresowy); b) prostownik mostkowy' dwupulsowy (dwupołówkowy. pełnookresowy) zwany mostkiem Graetza

stawiono na rys. 7.40. Źródło napięcia przemiennego jest obciążone w układzie prostownikowym diodą o rezystancji R_F, z którą szeregowo jest włączony odbiornik o rezystancji R_l. Prosta rezystancji wskazana na wykresie odpowiada sumie R_L + R_F. Zakres prostowanych napięć wynosi od ok. 1 V do kilkuset woltów, co odpowiada wartości rezystancji odbiornika ok. 4,5 kfi. Diody prostownicze mają małą rezystancję w kierunku przewodzenia, co umożliwia uzyskanie sprawności prostowania większych niż 99% i małego spadku napięcia na diodzie. Spadki napięć na diodach krzemowych wynoszą 0,6-t-0,8 V, a na diodach germanowych 0,2-b 0,3 V.

W układach ograniczania oraz stabilizacji napięcia są stosowane diody Zenera. Dioda w'takim układzie jest włączona w kierunku zaporowym, tzn. jej anoda jest dołączona do ujemnego zacisku stabilizowanego źródła (zob. p. 7.3.8).

W układzie obcinającym szeregowym (rys. 7.41a) dioda przewodzi, gdy na anodzie występuje dodatnie napięcie względem katody (dioda jest włączona w kierunku przewo-

8ys. 7.41. Układy obcinające szeregowe: a) z przełącznikiem PK (otwarty +, zamknięty —); ) układ obcinający z polaryzacją (ogranicznik)