книги / Микроэлектроника толстых пленок

счетчика Джонсона с двумя состояниями каждый. Та­ ким образом, осуществляются всего 16 состояний. Каждое состояние длится в течение 32 временных интервалов (фиг. 7.5). Схема этого блока представлена на фиг. 7.6.

Сигналы времени, необходимые для коммутатора, являются сигналами включения и выключения телемет­ рической системы слежения. Эти два сигнала исполь-

Вргменные

9

(I

НК-ипи световой сигнал на (а)

Ф и г .7.5. Временная диаграмма для цепи коммутатора.

зуются для обозначения передачи телеметрических сиг­ налов и ИК- и световых сигналов, а также для включе­ ния и выключения триггеров. Они действуют на два свя­ занных входа и выхода точки 8 элемента Z10. Этим обес­ печивается включение адресного регистра и переключе­ ние транзистора / на схеме 7.4.

Дешифровка временных состояний может быть осу­ ществлена с двумя входами, так как триггеры \AF и 2A F соединены с ключами b, с, d, с, а 3AF и 4AF-являют­ ся общими для /, g, h, i. Тем не менее ключ а требует

четыре входа, так как он отбирает состояние 2 из всех

предусилителя на МОП-элементах и маски, необходи­ мые для трафаретной печати. Этот блок можно сравнить со штабельным (этажерочным) модулем, изготовленным

ВВ _

Фиг. 7.8. Топология гибридной схемы предусилителя на МОПэлементах.

а —сборка; б —маска проводников; в —маска резистора на 10 кОм; г —маска резистора на 100 кОм.

с применением дискретных элементов (фиг. 7.9) [1]. Ги­ бридный блок должен обладать большей надежностью и меньшей стоимостью.

На фиг. 7.4 и 7.5 представлены соединения и переклю­ чения матрицы, которые выполнены с помощью полевых транзисторов (за исключением регулятора напряжения).

Применялись полевые транзисторы с p-каналом. В нор­ мальном состоянии они закрыты, следовательно, имеют высокий входной импеданс и переключаются от отрица-

Вход№2

Фиг. 7.9. Этажерочная конструкция.

тельного напряжения на ключе. Нормально это напряже­ ние равно —6 В, но под действием радиации изменяется д о — 14 В. Поэтому на ключ в рассматриваемом устрой­ стве подавалось —24,5 В, так чтобы можно было быть уверенным, что напряжение будет всегда достаточно ве­ лико для переключения даже при большом отрицательном

с цепью смещения подложки, которая обычно имеет по­ тенциал -И В для предотвращения положительного сме­ щения от источника к диоду, когда вход оказывается под положительным потенциалом. Этим самым диод за­ щищен в случае замыкания источника на положительный потенциал. Диод может пропускать ток до 16 мА, но для цепи смещения подложки максимальное значение тока

ВыхоВА

Выход В

Фиг. 7.10. Выходной каскад коммутатора.

1,3 мА достигалось при кратковременной подаче потен­ циала 4-12 В. Фильтрация шума осуществляется с по­ мощью конденсатора емкостью 330 пкФ на каждом вхо­ де коммутатора.

В рассматриваемом устройстве каждая матрица име­ ла 6 ключей на полевых транзисторах, из которых ис­ пользовалось только 4. Матрица MSI с 16 ключами на полевых транзисторах была бы лучше. Но даже при ис­ пользовании имеющихся матриц («Дженерал инстру­ мент» МЕМ2009) 4 матрицы оказывается вполне доста­ точно для обеспечения 16 каналов, их можно разместить в плоском корпусе размером 25X25 мм, так что в двух корпусах разместятся все матрицы переключения. В та­ ком же плоском корпусе можно разместить 12 входных конденсаторов по 330 пкФ,

Если нет необходимости в защите от радиации, то коммутатор лучше собрать на базе матриц MSI, которые содержат переключающие матрицы, адресный регистр и дешифратор. Матрицы на полевых транзисторах служат прекрасным примером использования гибридной техноло­ гии для снижения числа межсоединений при большой надежности и малой стоимости. Два последних полевых транзистора в каждой матрице (а и /), цепь смещения

подложки и выходной операционный усилитель корпусируются отдельно в плоском корпусе размером 12X12 мм. Соответствующая схема показана на фиг. 7.10. Если здесь использовать микросхему 1 мкА 741, то мож­ но исключить компоненты R21, С37 и С40, обеспечиваю­ щие компенсацию частоты.

ЦЕПЬ ОГРАНИЧИТЕЛЯ

Назначение ограничителей цепи следующее: предо­ хранить от повреждения операционный усилитель и по­ левые транзисторы в случае сбоя; ограничить выход ком­ мутатора на уровне, приемлемом для записывающего устройства. Эти функции достигаются с помощью дио­ дов CR1 для положительного сигнала на входе и VR1 и Q1 для отрицательного сигнала, а также резистора R2, действующего как рассеивающий большую мощность буферный элемент. При нормальной работе R2 вызывает незначительное изменение высокого входного импеданса операционного усилителя. Схема ограничителя показана на фиг. 7.11 [1]. Две такие цепочки могут быть размеще­ ны в плоском корпусе размером 12X12 мм. Задачей схе­ мы усилителя мощности является обеспечение коммута­ тора достаточной мощностью при всех 32 состояниях после включения SR-процессора, так чтобы было обеспе­ чено получение полного набора сигналов. Выход этого контура используется для подпитки адресного регистра. Первоначально, когда включается питание, емкость С1 не заряжена. Q1 и Q2 включаются и подпитывают адрес­

ный регистр путем подачи постоянного напряжения на вход триггера. Когда С1 зарядится, достигается потен­ циал, достаточный для переключения Q1 и выключения Q2. Если к триггеру приложено напряжение 4-5 В, то он

начинает нормальную работу под контролем сигналов телеметрии станции слежения. Длительность импульса на выходе повторителя мощности составляет почти

100 мс, включая время переходного процесса перед на­ чалом нормальной работы. Эта схема, показанная на

+SS

Фиг. 7.12. Схема усилителя мощности.

фиг. 7.12 [1], может быть расположена в корпусе разме­ ром 12X12 мм.

Цепь калиброванного напряжения и контрольная цепь показаны на фиг. 7.13 [1]. Указанное напряжение полу­

Генератор маркерных сигналов

Фиг . 7.14. Генератор маркерных сигналов и схема сдвига уровня напряжений.