.♦20 по 30 в J+

И мкФ 50 В

аи 1 i Вт

О

ООО

кОи R4

0.005

мкФ

№1 :: HRBM

50мкФ -Т 50 В L

ЮнкФ-60B

MPSA20

-9+15 В при

(О кОм

п

5 О

Рис. 11. Преобразователь напряжения постоянного тока в напряжение постоянного тока на 15 В, 2 А; L,: 7,5 мГн. 2.5 А; 131 виток # AWG провода на сердечнике из феррокскуба К5-350-11-ЗЕ с 40-мм зазором: У,: MC1741CPI.

Tl и тем самым управлять относительной продолжительностью его работы, а следовательно, и значением f/вых. Конденсатор Сг обеспечивает мягкий пуск при наборе мощности, предотвращая избыточное отклонение выходного напряжения и чрезмерный пусковой ток через Гь Защита при коротком замыкании осуществляется с помощью Rc. т, Тз и Т4. При возникновении перегрузок по току под влиянием падения напряжения на Ra. т включается Гд. Транзистор Гз включает Г4, который поднимает напряжение на выводе 6 (f/ynp) схемы МС3520, уменьщая тем самым относительную продолжительность работы Tl и поддерживая выходной ток на постоянном уровне ~2,5 А.

СЕРИЯ АНАЛОГОВЫХ КЛЮЧЕЙ АН0120/АН0130/АН0140/АН0150/АН0160

фирма National Semiconductor >

Общее описание. Серия АН0100 представляет законченное семейство аналоговых ключей, выполненных на полевых транзисторах с р - п-переходом. Присущая семейству гибкость позволяет конструктору приспособить выбор прибора к отдельным применениям. Имеющиеся конфигурации ключей включают сдвоенные двухполюсные ключи на одно направление (ДПОН), сдвоенные однополюсные ключи на одно направление (ОПОИ), двухполюсные на два каправления (ДПДН) и однополюсные на два направления (ОПДН). Значение Гс н(вкл.) изменяется от 10 до 100 Ом. Серия выпускается как в плоских корпусах с 14 планарными выводами, так и в объемных типа DIP с 14 выводами. Основные конструктивные особенности ключей: Входы совместимы с ТТЛ/РТЛ и РТЛ Аналоговый входной сигнал 20 В от пика до пика Гс. (вкл.) не более 10 Ом (АН0140, АН0141, АН0145, АН0146) Частотный диапазон аналоговых сигналов не менее 1 МГц Мощность, потребляемая в отключенном состоянии, менее 1 мВт Уетранены все сопротивления утечки между затвором и стоком Быстрая коммутация, типичное значение /вкл составляет 0,4 мкс, /выкл 1,0 мкс ,

Псннципиальная схема.

Вх. (разрешу

р7 Стокз +А. ИСТОКЕ

Сдвоенные ключи ДПОН и ОПОН. Примечание: часть, отмеченная пунктирными линиями, не относится к сдвоенным ключам ОПОН;

Дифференциальные ключи ДПДН и ОПДН. Примечание: часть' схемы, отмеченная пунктиром, не относится к дифференциальному ключу ОПДН,

Работа от стандартного напряжения питания ОУ ±15 В (серии АН0150/АН0160)

Цоколевка совместима с широко распространенной серией DG100.

Серия АН0100 предназначена для выполнения разнообразных аналоговых коммутационных операций в таких устройствах, как коммутаторы, мультиплексоры, ЦА-преобразователи, схемы выборки и хранения и модуляторы/демодуляторы.

Серия AHOIOO может работать в диапазоне температур от -55 до H-ISSX, а серия АН0100С -в диапазоне температур от -25 до +85°С.

e .iol.-Q.{>----

1Р83РСШ1

c-1-.ioMI 13 I

*(/ ВСНТИЛЫ*

Логика и схемы соединений ключей. Любое из приведенных устройств заказывайте, используя каталожный номер с окончанием d или f. См. корпуса National Semiconductor DMA или F14A; АН0133С, АНТ134С, АН0152С имеются также в корпусе N. а - сдвоенная схема ДПОН

Высокий уровень (±10 В) АН0140 (10 Ом) АН012Э (30 Ом) АН0126 (80 Ом)

Средний уровень (±7,5 В) AH0153(1S Ом) АН0154 (50 Ом)

б - сдвоеииая схема ОПОН * Вывод имеется только в корпусе N

Высокий уровень (±10 В) АН0141 (10 Ом) АН0133 (30 Ом) АН0134 (80 Ом)

Средний уровень (±7,5 В) АН0151 (IS Ом) АН0152 (50 Ом)

в - дифференциальная схема ДПДН

Средний уровень (±7,5 В) АН0163 (15 Ом) АН0164 (50 Ом)

Высокий уровень (±10.В) АН0145 (10 Ом) АН0139 (30 Ом) АН0142 (80 Ом)

г - дифференциальная схема ОПДН

Высокий уровень (±10 В) Средний уровень (±7,5 В)

АН0146 (10 Ом) АН0161 (15 Ом)

АН0144 (30 Ом) АНОКй (50 Ом АН0143 (80 Ом

СВЕДЕНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

1. Совместимость с входной логикой

А. Стыкоека по напряжению. В общем серия АН100 совместима с большинством ДТЛ-, ТТЛ- и РТЛ-семейств логических элементов. Пороговое значение напряжения включения определяется суммой значений напряжения t/g

входного транзистора, fnp. д диода в цепи эмиттера, падения IRi и Uon. При комнатной температуре и Uon = О номинальное значение порогового напряжения включения составляет: 0,7 В -f- 0,7 В -f- 0,2 В = 1,6 В. С учетом до-

Примечания: (1) Если нет других указаний, то приведенные предельные значения справедливы для серии АН0100 в диапазоне температур от -55 до +125 С и для серии АН100С в пределах температур от -25 до +85 °С. Все типичные значения соответствуют Гор=25°С. (2) Для ключевых схем ДПОН и сдвоенных ДПОН предусмотрено, что при включении и^У.Л В. а при выключении t/gjj=0,8 В. Для дифференциальных ключей при Кл1 и Кл2, находящихся во включенном состоянии, вх. 2 вх.! Для ключей КлЗ ц Кл4 во включенном состоянии 2=2,5 В. 1/ j=2,0 Б,

Электрические характеристики для ключей среднего уровня (примечание 1)

Примечания: (1) Если иет других указаний, то эти предельные значения справедливы для серии АН0100 в диапазоне температур -55 до +125°С, а для серии АН0100С в диапазоне температур от -25 до +85 °С. Все типичные значения соответствуют =25 ос. (2). Для кл1счевых схем ДПОН и сдвоенных ДПОН предусматривается что при включении U=2.bB, а при выклю-

ченном tbx - - дифференциальных ключей Кл1 н Кл2. находящихся во включенном состоянии, =2.5 В, 2=3.0 В.

Для ключей КлЗ н Кл4 во включенном состоянии вх. * вх. i=2,0B.

Максимальные эксплуатационные данные

Суммарное напряжение питания [+f -

Напряжение аналогового сигнала [+f- - и а или Ua - {-U)

Положительное напряжение питания по отношению к опорному ( + 1/ - t/on)

Отрицательное напряжение питания по отношению к опорному [(/оп- {-t/)]

Положительное напряжение питания по отношению к входному (+t/ - t/вх)

Входное напряжение по отношению к опорному (t/вх-t/on)

Дифференциальное входное иапрнжение

((/вх,-С/вх2)

Входной ток, любой вывод Рассеиваемая мощность Рабочий диапазон температур

серия АН0100

серия АН0100С Диапазон температур при хранении Температура выводов при пайке (не более 10с)

-55 до -J-125C -25 до -f 85°С -65 до -Ь150°С ЗООХ

+125

Рис. 2.

т

J)H5 C

Cbk-I

Диапазон синф.напр.

+12 в

16 kOm

-18 В

рис. 3.

Рнс. 4.

пусков на температуру и изготовление верхнее, значение порога может достигать 2,5 В, а нижнее 0,8 В (рис. 1). Для надлежащей работы необходимо:

Ubx - t/on 2,5 В Все ключи включены Ubx - Uon 0,8 в Все ключи выключены

Б. Стыковка по току. Входной ток драйвера при Ubx = 2,5 В и Токр = = 25°С имеет типичное значение 20 мкА и в пределах всего температурного диапазона гарантируется, что его значение будет меньще чем 120 мкА. Элементы ДТЛ могут отдавать ток 180 мкА, когда логической 1 соответствует напряжение больще чем 2,5 В. При выходном уровне 1 ТТЛ элементы отдают 400 мкА. Элементы ДТЛ и ТТЛ могут непосредственно управлять серией АНОЮО. Однако при низкой температуре теряется запас помехоустойчивости (по пост, току) для элементов ДТЛ в состоянии логической I . При приме-кении ДТЛ элементов в пределах диапазона температур, предусмотренных для военных применений, рекомендуется использовать дополнительный резистор сопротивлением 10 кОм. Если с помощью вентиля (6К) серии DM930 должен приводиться в действие больще чем один драйвер, то должен быть добавлен ограничивающий ток резистор. Величина этого сопротивления задается выражением /?двп=11/(Л/-1) для Л/> 2, где Ron - значение сопротивления ограничивающего резистора в кОм, N - число драйверов.

В. Скорость нарастания входного сигнала. Для того чтобы обеспечить-кадлежащую работу аналогового ключа, скорость нарастания логического входного сигнала должна быть больще чем 0,3 В/мкс. Время нарастания сигналов на выходах элементов ДТЛ, ТТЛ и РТЛ таково, что оно с избытком удовлетворяет этим требованиям к скорости нарастания сигналов.

2. Управление. Приложение положительного напряжения к вводу Uon приведет к размыканию всех ключей. Сигнал С/оп(разр.) должен быть в режиме запрета заведомо больще 0,8 В, а при 1/в.х(вкл.) < 0,8 В должен обеспечивать соответствующий ток /оп(вкл.). Во включенном состоянии должно соблюдаться условие 1/ех(вкл.) - t-on > 2,5 В. Больщинство вентилей ТТЛ и

ДТЛ могут управлять входом Ucn.

° 3. Особенности дифференциального входа. Дифференциальный драйвер ключа, по существу, представляет собой дифференциальный усилитель. Тре-бЬвания ко входу, обеспечивающие надлежащую работу, таковы,

I t/вх.. - t/вх. 2 I > 0,3 В; 2,5 В < (17вх., или С/вх.г) - t/on < 5 В.

Как показано на схемах (рис. 2), дифференциальный драйвер может подключаться к напряжению постоянного тока определенного уровня. Это напряжение может быть получено с помощью делителя напряжения, подключаемого к +U или к напряжению С/кк = 5В ДТЛ. Для того чтобы обеспечить правильную работу, делитель должен быть жестким по отношению к току /вх.г. Шунтирование Ri с помощью конденсатора 6,1 мкФ должно предотвратить ухудшение <вкл и <вьтл. Дифференциальный драйвер может управляться триггером или инвертором ТТЛ (рис. 3). Подсоединение источника тока I мА между выводом t/on и -и позволяет работать в диапазоне синфазных напряжений ±10 В. Дифференциальное входное напряжение должно быть меньше, чем напряжение пробоя (6 В). Для нормальной работы достаточно дифференциального напряжения в пределах от 2,5 В до 300 мВ (рис. 4).

4. Стыковка по коммутируемому аналоговому напряжению. Правила работы с серией АНОЮО, связанные с напрнжением питания, отличаются от тех правил, которые диктуются условиями типа не допустить пробой во включенном и выключенном состояниях ключа . В выключенном состоянии этн правила диктуются максимальным значением отклонения аналогового сигнала и ограничениями, связанными со свойствами ключа на полевом транзисторе

с р - п-переходом. При выключенном состоянии затвор полевого транзистора находится под напряжением -+ вэ 1 нас 1>0 В выше, чем -и. Максимальное значение t/p для ключей на полевых транзисторах составляет 7 В. Наибольшее значение отрицательного аналогового напряжения Ua, которое согласуется с заданным напряжением питания, равно

л1<1--р-ВЭ-иас. или f/<-f/-8,0B.

или|-1/>1/-Ь8,0В.

Для стандартных ключей, рассчитанных на высокий уровень входного напряжения, Ua<,-18-Ь 8 В = -10 В. Выбор значения +U диктуется максимальным положительным отклонением аналогового входного напряжения. При этом существенно, что переход коллектор - база включенного р - п - р-транзистора должен оставаться смещенным в обратном направлении для всех положительных значений аналогового входного напряжения. База р - п - р-транзистора находится под напряжением +U - (/ а^ - 1/бэ. или -f-t/ - 1,0 В. Переход коллектор - база р - п - р-траизистора должен иметь смещение в обратном направлении, по крайней мере равное 1,0 В. Таким образом, наибольшее положительное значение аналогового напряжения, которое соответствует заданному значению -\-U, составляет

t/<-hf/-f/ -f/B3-1.0B

или

f/<f/-2B

или-I-f/>f/д-f 2,0 В.

Для стандартных ключей, рассчитанных на высокий уровень входного сигнала, t , = 12 В -2 В = 10 В.

5. Переходные процессы при коммутации. В процессе коммутации могут появиться переходные процессы на выходе, связанные с накоплением зарядов на емкостях переходов затвор - исток и затвор -сток полевых транзисторов ключей. Это, в частности, бывает во время перехода от выключенного к включенному состоянию. Амплитуда и продолжительность переходных процессов могут быть минимизированы путем выбора полного сопротивления нагрузки и источника настолько малыми, насколько это практически возможно.

Более того, переходные процессы могут быть минимизированы при работе ключей в дифференциальном режиме. Это означает, что заряд, поставляемый в нагрузку во время перехода из включенного в выключенное состояние, в большой степени погашается зарядом при переходе из выключенного во включенное состбяние.