時計用マイクロチップの珍しい職業。スキーム、説明

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時計用マイクロチップの珍しい職業。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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電子時計では、特殊なマイクロ回路 K176IE5、K176IE12、K176IE18 が広く使用されており、マスターオシレーター (ジェネレーター部分) と分周器カウンター (ジェネレーター部分との内部通信によって接続) のカスケードが含まれています。それらのスイッチング回路は、S. Alekseev による記事「K176 シリーズマイクロ回路の応用」(「Radio」、1984 年、No. 4、25 ～ 28 ページ、5 号、36 ～ 40 ページ、6 号) に記載されています。 32～35ページ）。

ただし、これらのマイクロ回路上に多数の有用なデバイスを構築できます。まず第一に、「クロック」水晶振動子 (32 Hz) によって安定化された従来の周波数を放棄すると、それらを使用して、広い周波数範囲で動作できる精密な方形波発生器を組み立てることができます。さらに、カウンタが安定して切り替わる最大パルス繰り返しレートは供給電圧に依存し、768 (+1,5 V で) ～ 5 (+5 V で) MHz の範囲であることに注意してください。

多くの電子デバイスでは、パルス繰り返しレートの高い安定性はまったく必要ないことに注意してください。必要なのは、その設定値と、± 5 ... 10% 以内で変化する可能性を取得することだけです。このような場合、長期安定性が 104 以下の回路で周波数を安定化することをお勧めします。それが過剰であることが判明した場合は、これらのマイクロ回路を使用して、相対周波数安定性が 1 のマルチバイブレータを実装できます。 ... 電源電圧が 3 ～ 4 V から + 5 V に変化する場合は 12%。デバイスの出力は、マイクロ回路内のジェネレーター部分に接続されたカウンター分周器の出力になります。

使用される超小型回路に応じて、図に示すように、追加の要素がさまざまな方法で発電機部分に接続されます。「MOS」構造の微細回路の入力抵抗が高いため、接続された回路（図1）の品質係数が非常に高くなり、LCで安定した発生周波数を得ることが可能になります。容量性三点回路に従って組み立てられた発電機は、式 f = 2 /1nVL1C2C1/(C1+C2) から要素のパラメータによって決定されます。また、安定した発電のためのコンデンサ C1 と C2 の静電容量の比は、 1～2以内。

時計用マイクロチップの珍しい職業
Pic.1

カウンターの最大分周比が大きいため、回路コイルの寸法が小さくても音の周波数範囲全体で安定した振動が形成されるため、楽器をベースにチューニングするためのデバイスなどを構築することは難しくありません。

抵抗R1の抵抗が2kΩを超えるマルチバイブレータ（図1）の発振周波数（20MHz未満）は、積R1C1に反比例し、比例係数はチップサンプルによって異なります。典型的な周波数値は、次の式から決定できます。

f=2/C1、

ここで、f はメガヘルツ、C1 はピコファラッドです。

時計用マイクロチップの珍しい職業
Pic.2

図の図に従って組み立てられたデバイス。 2台は高精度シングルバイブレータです。それらは、20ミリ秒から数十時間の持続時間を持つ単一パルスを、タイミング要素の妥当な寸法で1 ... 2％以下の精度で形成します。単一のバイブレータは回復時間が実質的にゼロであり、現在の出力パルスが終了する前でも再起動できます。この場合、指定された期間の完全な値だけ延長されます。

デバイスが起動すると、出力 15 (K176IE5) または S1 (K176IE12、K176IE18) にレベル 1 が現れるまで、超小型回路のカウンターがクロックジェネレータとして機能するマルチバイブレータのパルスをカウントします。ダイオード VD1 を介してカップリングします。出力のレベル 1 は、開始 (リセット) パルスによってカウンタ全体がゼロに設定され、カウントが再開されるまで、任意の時間保持されます。生成されたパルスの持続時間は、マルチバイブレータの 16384 発振周期に等しくなります。

チップカウンタ K176IE12 および K176IE18 は、ステッピングモータや同期モータの制御装置など、周波数が安定したパルスの分配器としても使用できます。このようなモーターは、産業オートメーションや家庭用無線機器、特に高品質の電気プレーヤーでますます使用されています。

そのスキームが図3に示されているデバイス。図３に示すように、三相ステッピングモータＳＤ－３００／３００の巻線に必要な電流のスイッチングを３°のステップで提供する。これには、DD300 チップ上のディストリビューションジェネレーターと、300 段のトランジスタスイッチ VT3VT1、VT1VT4、および VT2VT5 が含まれています。スイッチSA3をオンにすると、任意の位置でエンジンを停止できます。

図3（クリックすると拡大）

エレメント L1、C1、および C2 のパラメータは、ステップの必要な周波数によって決定され、100 Hz の周波数で示されます。この電気モーターの最大ステップ周波数は 250...300 Hz です。

同じデバイスを使用して、電気プレーヤー「Radiotekhnika-0」の電気モーター82-EPU-001SKを、15つのマイクロ回路とエンジン制御ボードの他のすべての要素の代わりに制御することができます。これにより、回転周波数の安定性が向上します。デバイスに電力を供給するには、電動プレーヤーで利用可能な +XNUMX V 電圧レギュレーターを使用できます。

供給電圧巻線の周波数を変更することによる同期モーターの速度制御の場合、それらの間で一定の位相シフト（通常は90°）を得ることは最も困難です。この目的で使用する場合、デジタル電流ドライバは、周波数に依存しない位相シフトを提供し、大きな位相シフトコンデンサを使用する必要がありません。

図4（クリックすると拡大）

このようなデバイスは、図4に示すスキームに従って実装されます。 1 で、Elektronika B1-01 電気プレーヤーの TSK-1 電気モーター発電機を置き換えるように設計されています。これは、DD1チップ上のパルスジェネレーターディストリビューターと、トランジスターVT4-VT5、VT8-VT5上のXNUMXつの同一のプッシュプルキーパワーアンプで構成されています。図に示すように、モーター巻線の電圧の形。 XNUMX は、正弦波のものとは著しく異なります。

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Pic.5

ただし、モーター巻線の誘導性により、それらを流れる電流は滑らかに変化し、主にトルクを生成する第 1 高調波を含みます。ターンテーブルディスクの回転速度は、コイルトリマーL20で変更できます。パワーアンプはキーモードで動作するため、デバイスは高効率です。アンプの出力トランジスタは、有効表面積がわずか 40 ～ 2 cmXNUMX のヒートシンクに取り付ける必要があります。

図の図に従って組み立てられたデバイスでは、図3と4、DD7マイクロ回路の結論9と1は、共通のワイヤに接続する必要があります。

著者: D. ルキャノフ、モスクワ。出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

他の記事も見る セクションマイクロ回路の応用.

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