-5В из +5В на 142ЕП1А.

Автор: moai
Опубликовано 16.03.2009

(отчет о промежуточном результате в 5 сценах с прологом, эпилогом и элементами эротики)

Действующие лица и исполнитель:

Ш:старый железный Шкаф, стоящий на складе, доверху набитый всяческой дрянью, в основной массе достойной проживания на ближайшей помойке.
Inet:глобальная свалка, претендующая на звание Вселенского Кладезя Премудрости, имеющая обыкновение тусоваться под ником "Internet".
С: Семёныч. Легендарная личность. В свои 55 сделал, не выпустив из десятка, местного чемпиона по настольному теннису (предварительно скушав с ним на пару 0,5 коньяка).
Н: Начальник (no more comments).
ЕП: 142ЕП1А, новехонькая - прямо из ленты.
WB: макетная плата Wish Board no. 206, весьма пожилая, но ещё вполне контактная.
К: Кеша. Помощник, типа. Маленький, но гордый. Декоративный орёл, одним словом.
О: Осциллограф С1-112А.
я: скромный автор этих строк, он же, собственно, исполнитель...

Пролог.

Н: Слухай сюды, пенсионэр. Кар-роче: штоб людям удобно было. И штоб недорого - всё из того, чё есть на складу. Какой те щё маг?зин ? И так навал?м всякого де... Добра, в смысле. Барахла, то есть.
я: А... Э...
Н: И штоб быстро. Щ-щитаю до... Двух. С большим запасом должно хватить.
я: А... Э...
Н: (многозначительно) Кстати: полтора уже только что было.

Сцена первая.

Ш: Чё припёрся ?
я: Понимаешь, как-то видел здесь среди прочего хлама стабилизаторы 142-й серии...
Ш: Врёшь, не было такого.
я: Ну хоть взглянуть-то можно ?
Ш: Зачем ? Небось, на золотой лом сдать ?! Ну времена, ну ворья развелось ! Вали, пока охрану не вызвал !
я: Да не, я по самому что ни на есть делу. Вот, приспичило получить +5В со средней точкой из просто +5В. Думаю, импульсный преобразователь как раз в тему будет...
Ш: (с сомнением и неохотой) В натуре ? Ну, глянь, там, на второй снизу полке...
я: (копаюсь в коробках) О ! Что-то с похожей внешностью... Так, 142ЕП1А... И что, больше совсем ничего ?!
Ш: Я ж те как человеку сразу сказал: НЕ-БЫ-ЛО.
я: Хотя бы справочный листок к ней есть ?
Ш: Да ты задолбал уже ! Хошь - забирай, как есть. Не хошь - вали. А то щас этой дверцей по башке отоварю - враз дорогу не то, что сюда - отсюда забудешь!

Сцена вторая.

я: Так, ладно... Поиск: +142ЕП1А +применение Найти
Inet: Найдено: "Здесь вообще кто-нибудь что-нибудь знает про применение 142ЕП1А ?"
я: Хм... Поиск: 142ЕП1А Найти
Inet: (скучно) "Справочники В. Р. Козака: 142ЕП1А - набор элементов для построения импульсных источников питания..."
я: Вот это да ! С первого раза - и в самую тютельку ! (клик)
Inet: (скучно) "Справочники В. Р. Козака. Микросхемы для источников питания: UNDER CONSTRUCTION".
я: Ну вот, приехали...
Inet: (живее) А у меня ещё их есть ! По запросу: "142ЕП1А" найдено 1 246 ссылок: "Продам 142ЕП1А. Минимальная партия - 50 шт".
я: Оно мне надо ?
Inet: (еще живее) По запросу: "142ЕП1А" найдено 2 068 ссылок: "Закажите товар через меня, любимого, то есть через Internet: 142ЕП1А:"
я: Да пшёл ты... О, идея ! Сгоняю-ка к Семёнычу на участок ремонта - вдруг как у него что-нибудь из справочной макулатуры завалялось ?
Inet: (в отчаянии вдогонку) По запросу: "142ЕП1А" найдено 385 449 ссылок: "Гигабайты бесплатного порно видео высочайшего качества !.."

Сцена третья.

я: Привет, Семёныч ! Скажи, пожалуйста, у тебя старые справочники по 142-й серии есть ?
С: Ну... А что, совсем старые ?
я: Дык... 142-я даже во времена застоя исторического материализма уже была немолодой.
С: (листает) Так... К1ЕН421А... Не, про ЕП здесь нет. (достаёт другой) Здесь тоже нет...
я: Как так - нет ? А это что, по-твоему, на последней странице ?!
С: От же, в самом деле...
я: (с подозрением) Слышь, Семёныч, а с очками-то что ?
С: (грустно) Да вот... Пролил на стол канифоль на спирту и нечаянно положил их в лужу...

Сцена четвертая.

я: (сканируем нужные листы) Итак, что за неонка у ней внутре ? Глядя на схему электрическую принципиальную, сочиня... изображаем (sic !) схему функциональную:

Вот входной дифференциальный усилитель компаратора, прекрасно. С его выхода сигнал поступает на один из входов аналогового сумматора. Ко второму входу сумматора подключен плюсовой выход выпрямительного мостика, а минусовой выход того же мостика - к входу сумматора, на который работает дифференциальный усилитель. Очевидно, что рост уровня напряжения, приложенного между выводами 14 и 15, вне зависимости от его полярности приведет к переключению компаратора в состояние "0" и блокировке реакции на состояние выхода дифференциального усилителя. С выхода сумматора сигнал поступает на триггер Шмидта (с малой разностью U_cp-U_от, если верить справочнику), а с него - на однокаскадный усилитель на p-n-p-транзисторе по схеме с ОЭ. Параметры его расчитаны таким образом, чтобы не вводить выходной транзистор в глубокое насыщение и, тем самым, обеспечить малое (не более 200 нс - по справочнику) время его запирания. Отпираться он должен тоже за 200 нс.
Встроенный Источник Опорного Напряжения имеет отдельный вход для подачи питания (вывод 5, обозначен, как +V_cc ИОН). Вход 7 (U_ст) используется для подачи стабилизированного напряжения в тех случаях, когда V_cc ИОН имеет значение менее 8...9 В: к данному входу подключены встроенный стабилитрон с напряжением стабилизации порядка 6,2 В и база эмиттерного повторителя - усилителя опорного напряжения. При меньших напряжениях встроенный стабилитрон, естественно, либо представляет собой обрыв и вообще не влияет на U_оп, либо работает при неноминальном токе. Выход усилителя опорного напряжения (вывод 6, усиленное U_ст) также выведен наружу, однако, использовать необходимо опорное напряжение с термокомпенсированного делителя (вывод 9 - собственно, U_оп)
Что там у нас ещё осталось в запасе? Изолированная от описанных выше компонент схема Дарлингтона с Uкэ 40 В, обеспечивающая в импульсе I_к1+I_к2 до 200 мА.

Сцена пятая.

я: Вот и рабочий день уже тог?... Ладно, продолжим дома.
WB: Ну, и кого ты на этот раз приволок ?
я: Да ладно тебе ворчать, старая, смотри лучше, какая красотища ! Вся в золоте, а ножки-то, ножки !..
WB: Какая, к чёрту, красота, какие ножки ! У неё же шаг недомерочный - всего 1,25. А у меня шаг - 2,5, как принято у всех нормальных DIP-ов.
я: Ага, скажи еще - дипломатов. И вообще, страху нет. Сейчас мы ей пластическую без наркоза... Пинцет, отвёртку !
ЕП: Эй, вы что там, с ума посдурели ? Нет ! Отпустите !! Не е ет !!! Изверги !!! Садюги !!! Фашисты !!! А а а а !!!! А А А А А А А !!!!!!!!!
я: Так, лупу, иголку ! Вправляем выводы на место.
WB: Ох... О о... О, да ! Да !! Ещё немножко !!! Ах !!! Хорошо-о-то ка-ак !!!! Гляди-ка, не соврал, всё, что нужно, по своим гнёздам сидит !
я: То ли ещё будет ! Собираем:

Ожидаемое от данной схемы самоочевидно. Для получения опорного напряжения к выводу 7 (вход U_ст) подключен стабилитрон КС133А. При этом на выходе U_оп напряжение составляет порядка 1 В. На "дарлингтоне" собран генератор с трансформаторной обратной связью, рабочая точка которого управляется выходным напряжением компаратора. В виду того, что необходимо получить 5В относительно земли, да к тому же ещё достаточной мощности, катушка обратной связи, с которой снимается также и полезный сигнал, включена в цепь эмиттера. Режим возбуждения выбран жестким, чтобы ускорить запуск генератора и, тем самым, уменьшить НЧ-пульсации выходного напряжения. Выбросы напряжения на обмотке W2 выпрямляются диодом VD3 и сглаживаются фильтром C3R3C4. При начальном включении неинвертирующий вход компаратора подключен через резистор делителя напряжения обратной связи R1 к +5В. Поскольку опорное напряжение существенно ниже, на выходе компаратора устанавливается уровень "1", и генератор запускается. Когда отрицательное напряжение на выходе преобразователя достигнет уровня, достаточного для того, чтобы утянуть напряжение на неинвертирующем входе компаратора ниже U_оп, компаратор переключится в состояние "0", и генератор отключится. В момент, когда из-за разряда C4 напряжение на неинвертирующем входе компаратора снова превысит U_оп, генератор запустится снова, и цикл повторится.

Эпилог.

К: Ну сколько можно повторять: не Собака я, а Телец. А знака "Паршивец" в Зодиаке, между прочим, вообще не предусмотрено. Кстати, с чего это ты это так разошёлся? Ну, разгрыз я этот КМ 3 вдребезги пополам. Так ты сам же и виноват: кто меня от обоев в гостиной постоянно отгоняет?! Как так - последний? Вон их у тебя - целая куча. Ах, это 36 пФ был последний! Опять же, сам виноват: вовремя пополняй закрома. И потом: 140УД1408 хоть и неплох, но в коррекции при усилении, близком к единице, ему этого всё равно МАЛО, МАЛО, МАЛО, МАЛО !!! - полоса чрезмерно широкая. Помеха однозначно попрет. А то засвистит прям в ухо... Так что лучше скажи спасибо.

ЕП: очухавшись и раздухарившись) Дадут мне здесь сёдня чё-нить пожрать или как?!
О: (раздраженно) Слушайте, вы когда-нибудь кончите уже эту свару? Надоели! Включай питание! Так, генерация есть? Нет? Перекинь выводы вторичной обмотки. Появилась? То-то. Напряжение регулируется? 5 В ровно выставил? По зеркальной шкале? А пульсации? А помехи? Нет, ты погляди, а! Круто ващ-ще, как по-писаному, аж самому понравилось.
ЕП: (сыто-пьяно-довольно) Хорошо, тёпленько!
О: (занудно) Слышь, а покажи-ка что на выходе компаратора делается, встань на 11-ю ногу:






(задумчиво) Н-да... Этот пресловутый триггер Шмидта в компараторе - вовсе не шедевр. Больше смахивает на безобразного качества генератор линейно-ступенчатого напряжения. И как оно только работает - развертки не приложу... Кто-нибудь видит тут паспортные 200-наносекундные фронты?
К: А чё сразу - Кеша, Кеша... КЕША ХОРОШИЙ ! А Я ГОВОРЮ - ХОР-РОШИЙ !!!
я: Примечания.
1. Сердечник трансформатора был выбран из соображения: "из того, что было под рукой прямо здесь и сейчас". Однозначно, возможно намного лучшее массогабаритное решение (например, на сердечнике из пермаллоя или порошкового железа).
2. Может показаться, что "для пущей надежности и стабильности" стоит включить резистор 1...2 кОм между выводом 1 и землей. Опыт показал, что лучше этого не делать: образуется контур с выпрямителем на эмиттерных переходах, и дополнительно выделяемая постоянка весьма чувствительно разогревает R6, т. е. снижается общий КПД. А без него - и R6, и A1 холодные, как огурцы на грядке.
3. На последнем снимке развертка:
- вертикальная 2 В/дел.,
- горизонтальная 1 мкс/дел.
4.А предельная рабочая частота 142ЕП1А по паспорту равна 100 кГц...

Вопросы, как обычно, складываем тут.