Александр Кульский - КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

«С»:Да, это так! В результате Америка, Япония и Европа располагают поистине великолепными высокочастотными микросхемами, базирующимися на использовании КМОП! Их рабочие частоты — сотни мегагерц!

«Н»:А вы можете подробно рассказать о работе триггера или счетчика?

«С»:Дорогой Незнайкин! Чтобы сегодня стало возможным ставить вопрос о создании в домашних условиях задуманного нами высококачественного приемника — потребовались десятки лет труда и поисков лучших ученых и инженеров всего человечества! Хотя цели при этом преследовались, естественно, несколько иные!

Сотни миллиардов долларов вложены в развитие электроники!.. Написаны сотни замечательных книг, посвященных, скажем, только применению и особенностям той же КМОП технологии…

Помнишь, как сказал один персонах «Кавказской пленницы»? «Я имею возможность купить козу, но не имею желания…». И далее: «я желаю купить дом, но не имею возможности…».

Так вот, было бы очень интересно провести цикл бесед посвященный принципам работы Д-триггеров; JK-триггеров; Т-триггеров. Счетчикам синхронным и ассинхронным, с предустановкой и без таковой, двоичным и десятичным и т. д. Регистрам, сумматорам, мультиплексорам и т. п. Но у нас просто НЕТ такой возможности!

«А»:В общем, как сказал один персонаж из романа Уэллса «Первые люди на Луне»: «Мы не открыли Луны, Кейвор, мы только добрались до нее…».

«С»:Лучше не скажешь…

«Аматор»:А может имеет смысл коснуться, хотя бы вкратце, особенностей работы и включения только тех цифровых схем, которые будут применяться в нашей разработке?

«Спец»:Разумно! И сделаем мы это тогда, когда дойдем до схемотехники ЦОУ. А пока — пойдем дальше!

«А»:А с чем нам еще необходимо побеседовать прежде, чем вплотную заняться схемотехникой?

«С»:Реальная схемотехника — это отнюдь не только транзисторы и микросхемы, с которыми мы (вчерне, правда) уже познакомились. Это еще и резисторы, и конденсаторы, и катушки индуктивности, и еще очень многое.

Поговорим, для начала, о резисторах…

«Незнайкин»:Ну, они бывают постоянные и переменные…

«А»:Погоди, Незнайкин… Имеется в. виду нечто иное…

«С»:Верно, именно иное. Прежде всего это классификация резисторов по виду их вольт-амперной характеристики. Иначе говоря, зависимости тока от приложенного к ним напряжения. В этой связи различают резисторы ЛИНЕЙНЫЕ и НЕЛИНЕЙНЫЕ. Последние базируются на применении полупроводниковых материалов. К подобным приборам относятся, например, терморезисторы и фоторезисторы.

Что касается резисторов линейных, то они действительно подразделяются на постоянные и переменные. По виду исполнения резисторы бывают пленочные, объемные, проволочные и прочая. Подразделяются они и по материалу токопроводящего элемента.

«А»:Кроме того, в зависимости от назначения, резисторы подразделяются на резисторы общего и специального применения. К последним предъявляются повышенные требования в отношении целого ряда параметров.

«Н»:Это каких же?

«С»:Например, точности, стабильности, уровню шумов. Но продолжим, дорогой Аматор…

«А»:Все резисторы характеризуются также номинальным сопротивлением. Раньше говорили, что имеются резисторы с допустимым отклонением от указанного номинала в 20; 10 и 5 процентов.

«С»:Дельно подмечено насчет «раньше»! Теперь резисторы с допуском 20 процентов не применяются в профессиональной электронике вообще! Резисторы с допуском 10 процентов — очень редко. Стандартными стали пятипроцентные резисторы.

А вообще весь цивилизованный мир переходит на 2-процентные и 1-процентные допуски!

«Н»:Даже для самых миниатюрных постоянных резисторов характерна такая точность?

«С»:Ну конечно! Хотя мне лично часто приходится встречаться с резисторами имеющими значительно меньшие допуски! 0,5 и даже 0,1 процента!

«А»:Но ведь это означает, что иметь в загашнике полную «сетку» становится почти безнадежным делом!?

«Н»:А что это такое — «полная сетка»? Что-то из арсенала зажиточной домохозяйки, когда она возвращается с базара?

«С»:Не совсем, Незнайкин! Дело в том, что «полная сетка» 5-процентных резисторов — это 127 различных номиналов. Но сетка 2-процентных резисторов насчитывает уже около 400 номиналов! А однопроцентных более тысячи.

Поскольку разработчики не знают заранее, какие номиналы резисторов им понадобятся в каждом конкретном случае, то даже полагая запас по каждому из номиналов в 50 штук (а это считается очень скромным запасом), при 2 процентной шкале это потребует количества не менее 20000 штук!

«А»:Что касается номинальной мощности, то это та максимальная мощность, рассеивание которой на данном резисторе допускается в течение длительного времени и в широком интервале температур.

«С»:Иными словами, в течение всего срока службы!

«А»:Вот здесь на рисунке я показал, как обозначается номинальная мощность резисторов на схемах электрических принципиальных (рис. 18.1).

«С»:Мы также не должны забывать о ТЕМПЕРАТУРНОМ КОЭФФИЦИЕНТЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ (иначе — ТКС), который характеризует относительное изменение сопротивления резистора при изменении температуры окружающей среды на 1 °C.

«А»:Можно ли утверждать, что резисторы с меньшим допуском имеют и меньший ТКС?

«С»:В том случае, когда резисторы имеют официальный, гостовский допуск, то ДА! Поэтому резистор с меньшим допуском, это не просто — подбор. Это новая технология!

«А»:Но резисторы характеризуются еще и уровнем собственных шумов?

«С»:Будем внимательны! Вообще уровень собственных шумов определяется случайными колебаниями разности потенциалов, возникающими на резисторе вследствие флуктуаций объемной концентрации носителей заряда, а также его электрического сопротивления. Если к резистору НЕ ПРИЛОЖЕНО НАПРЯЖЕНИЕ, то:

Е ш= 0,0125∙Δ f∙ R.

Здесь Е ш— ЭДС шумов, мкВ; Δ f — полоса частот, кГц; R — сопротивление резистора, кОм.

«А»:Ну, а если к резистору приложить напряжение?

«С»:В этом случае стандартные непроволочные резисторы делятся на две основные группы. В группу «А» входят резисторы, уровень шумов которых не превышает 1 мкВ на каждый вольт приложенного напряжения. Группа «Б» характеризуется другим соотношением, а именно, 5 мкВ на каждый вольт приложенного напряжения.