集成开关：参数、应用。参考数据

集成开关：参数、应用。参考数据

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电子控制的集成开关广泛应用于现代家用设备中，用于切换视频和音频信号。发表的文章讨论了在修理外国设备时更换它们以及使用此类开关的一些有趣的例子。

从国外公司生产的种类繁多的集成电路来看，开关是最通用的类型之一。您几乎可以在所有现代型号的电视、录像机、自动对焦放大器、摄像机、调谐器、录音机以及其他家用设备中找到集成开关 (IC)。在通信技术、工业电子和其他领域，红外线的应用也同样广泛。

少数IC有国内类似产品，但大部分仅由国外公司生产。许多IC具有非常令人印象深刻的技术特性，通常不需要使用任何额外的外部元件，并且在电源参数方面“朴实无华”。在这方面，我们将考虑在各种业余无线电设计中使用红外线的各个方面，以及它们在设备中的识别问题和选择用于维修的类似物。

在维修实践中，与微电路识别（特别是红外识别）相关的问题经常出现，特别是当微型表面贴装封装中的微电路仅具有数字标记时。在这种情况下，即使订购没有全名的微电路也是非常困难的。

自 1958 年 TEXAS INSTRUMENTS（美国）制造出第一块集成电路以来，已生产出多种类型的集成电路，因此通常很难获得有关它们的可靠技术信息。在国际范围内标准化微电路名称的尝试并不是特别成功，尽管欧洲制造商正在努力遵守国际组织 PRO ELECTRON（国际专业电子协会）制定的微电路名称编码原则。 1]。实际上，这里（不仅是）销售的大多数视频和音频设备型号均以亚洲（主要是日本）芯片为主。而且，我们谈论的不仅仅是日本设备本身，还包括欧美公司的多种产品，其中日本微电路的份额非常显着。

遗憾的是，作者并不清楚日本采用的芯片编码原理。据推测，它们是由日本工业电子协会EIAJ（日本电子机械工业协会）确定的，但与欧洲体系不一致。因此，将来，微电路的名称将根据作者从使用特定设备的实践（通过标记）和电路图中获得的信息来给出。

值得注意的是，目前很难确定微电路的制造国；领先公司的生产远远超出了其国家的边界。至于IC，笔者接触过马来西亚、新加坡、菲律宾、台湾、韩国等国家生产的日本微电路。可以假设生产日本微电路的国家数量要多得多，因为只有一些国家具有适当的标记。家用视音频设备中使用最广泛的IC是ROHM、TOSHIBA、SANYO、MATSUSHITA、JRC、MITSUBISHI、NEC（日本）、MOTOROLA（美国）、SGS-THOMSON（法国）等生产的IC。也有许多其他公司生产。

有相当多的完全或部分可互换的集成电路，由不同的公司生产，并且在外壳上有不同的标记。在这种情况下修理无线电设备时选择类似物的信息可能非常有用。例如，表面贴装封装中标有 4066 的罕见商用微电路（全名 - 松下的 MN4066BS）可以用许多其他微电路的功能类似物替换：BU4066B、BU4066BC (RHOM)、mPD4066BC (NEC)、标准封装（4066引脚）的TC4066BP（TOSHIBA）、HCF14066BE（SGSTHOMSON）、MC4066BCP（MOTOROLA）、CD4066BE、LC14B等，还有很多情况是国产K561KT3、564KT3、KR1561KT3。国产IR（多路复用器）的参数、引脚排列和开关电路很容易在文献中找到[2]。

国外设备除了四路模拟开关K561KT3外，还采用了K176、K561、564、KR1561系列等国产功能模拟开关。由于国外微电路的原始参考文献在我国仍然很难获得，因此在相同情况下制造并具有相同电气特性的完整类似物更难以选择。然而，从维修实践的角度来看，例如，端子之间的速度或电容值的差异甚至不同类型的外壳并不会起到很大的作用。具体结果很重要——使用可访问（且廉价）的方式恢复设备的功能。

下面列出的是笔者所知的国产IR系列K176、K561、564、KR1561的功能类似物，对应国外的有：TC4016B、TC4016BP、CD4016BE、CD4016BF-K176KT1； MN4051B、CD4051BF、MC14051BF、HD14051BP、HEF14051BP、SCL4051BE - K561KP2、564KP2、KR1561KP2； M4052BP、MC14052BCP、TC4052BP、CD4052BE、HCF4052BE - K561KP1、564KP1、KR1561KP1； MC14512AP、CD4512BE-KR1561KP3； MC14519BF、MC14519BP、CD4519BE - KR1561KP4。

在家用影音设备中应用非常广泛的是内置两路独立控制的IR，国内没有同类产品，根据厂家的不同有不同的标记：BU4053、TC4053BP、CD4053AE、CD4053BF、HEF4053BP、HD14053BP、MC14053BCP、 MC14053BE、4053BС4053N、SCL 1BE 等。使用它可以方便地组织两个立体声音频视频录像机与 UMZCH 和电视的连接（左右声道输入和视频输入）。这种开关的引脚排列和框图如图 1 所示。 0（引脚名称对应于三菱采用的那些）。使用输入 SA、SB、SC 独立控制按键 A、B、C。按键的位置 H 对应于控制输入的电平 1，位置 L 对应于电平 70。控制输入的电平 0 电压必须至少等于电源电压 VDD 的 30%，电平 1 - 不超过 XNUMX %。当电平 XNUMX 应用于控制输入 E 时，无论输入 SA、SB、SC 的电压值如何，所有开关都会打开。使用单电源时，VEE 引脚连接到 VCS 公共线。

集成开关：参数、应用

开关的电源电压 VDD 可以在 3...15 V 范围内。公钥的电阻、速度、输入和输出电容取决于其值。该电压越高，按键的参数越好。公钥的电阻从 500V 电源电压下的 5 欧姆或以上减小到 100V 时的 15 欧姆或以下。开关速度几乎与电源电压成比例增加，具体取决于参数（电阻和电容）的负载，并且在电源电压为 50 B 时大约等于 15 ns（速度是指从给出控制信号那一刻起打开/关闭钥匙的延迟时间）。输入和输出电容的值在电源电压为 15 V 时也最小，等于 15...30 pF。

IR参数的具体值也由不同制造商的设计选项决定（它们有不同的字母索引：AE、BE、BF、BP、BCP、BCN等）。

如果需要切换相反极性的信号，则为 VEE 引脚提供 0...-12 V 范围内的电源电压。您只需记住 VDD 和 VEE 引脚之间的最大电压不应超过15 V（总绝对值）。传输信号的最大范围还取决于电源电压的值，该电压值不应“接近”超过 VDD 和 VEE 引脚电压的 0,2 V。

我们以普通电视 FUNAI-TV-2100AMK10HYPER 为例来考虑使用 IR 的特点，其电路图片段如图 2 所示。 100. 该型号通过前面板和后面板上的外部输入进行操作时提供立体声模式。 729 kOhm 输入电阻由电阻器 R730、R703 确定。左右声道的声音信号通过电容器C704、C5提供给IC2微电路的引脚701和8。由于微电路使用+710V电压的单极电源，因此音频信号不失真传输的先决条件应该是输入端存在一定的恒定电压。在我们的例子中，+711V的电压从分压器R713R714和R4R704施加到微电路的输入端。为了防止输入端过压，安装了齐纳二极管D706、D8,2以提供XNUMXV的电压。

（点击放大）

在接收广播电视广播的情况下，来自三菱M52340S无线电频道芯片（IC301，其引脚46处有+2,6V电压）的音频信号同时到达IC1芯片的引脚3和701。

来自开关引脚15和4的输出信号通过IC801芯片(UPC1406HA)上的电子音量控制到达LA4261集成立体声放大器。

视频信号传输单元的设计有点不寻常。从外部视频输入，通过L702C713抗干扰滤波器，提供给具有高输入阻抗的Q701晶体管上的射极跟随器。在这种情况下，PCTV 输入端的范围等于 1...1,8 V，而不是标准值 2 V。接下来，视频信号通过 IC12 微电路的引脚 701，即用引脚 14 闭合（开关 A 处于“视频”模式），通过晶体管 Q703、Q702 上的另外两个发射极中继器。因此，当视频输出端加载到电阻为 75 欧姆的视频输入时，视频输出端的信号摆幅等于标准值 1 V。这种连接的缺点是在视频输出端缺乏匹配。视频输入，由于连接线长度较长，可能会遮挡PCTV的高频成分，即PAL制的清晰度略有下降，甚至色彩饱和度下降。

在电视观看模式下（A键的另一个位置），来自无线电频道单元视频检测器（IC52芯片的引脚301）的信号通过陷波滤波器CF31、CF32、分频器R722R723到达IC13芯片的引脚701。接下来，通过晶体管 Q703 上的射极跟随器的视频信号分为两个方向：如上所述，到达视频输出，并通过分压器 R732R705 到达 IC301 芯片的亮度和颜色通道的输入（引脚 36）。

IC701 开关的所有按键均由 Q0 晶体管上的反相器提供电平 1 或 8 (+706 V) 同时控制，Q101 晶体管由 IC37220 微处理器 (M5M) 进行切换。在其引脚 1 处，电平 5 (+0 V) 对应于视频输入模式，电平 XNUMX 对应于电视观看模式。

集成交换机（IC）目前并不短缺，而且价格也相当实惠。因此，仅当需要更换微型表面贴装封装中的微电路时，它们的使用才会出现困难。它们广泛用于各公司的摄像机和现代型号的录像机中。对于这些情况，采用平面引线封装的国产564系列微电路更适合。内置开关TC4053等虽然没有完整的国产类似物，但可以很容易地替换，例如用两个KR590KN4微电路，每个微电路包含独立控制的双按键。

可以使用红外线组装各种业余无线电设备。例如，在[3]中描述了它们在斜坡电压发生器和VCR自动控制系统行数转换器的采样保持装置中的使用。

作为另一个例子，考虑在设备中使用红外来恢复电视信号的直流分量。

众所周知，视频信号包含恒定分量，其值取决于图像的内容并以0...3 Hz的频率变化。由于视频信号发生设备中存在耦合电容，因此通常会损耗。它在沿途的必要地点进行了人工修复。其中一点应该称为电视调制器的输入，它将 PCTV 传输到高频区域。图 3 粗略地说明了电视视频信号的恒定分量如何影响调制质量。 XNUMX.

集成开关：参数、应用

用于低功率电视无线电信号整形器的调制器通常是其对高频电流的电阻取决于控制输入处的电压值的设备。这种器件的典型调制特性如图 3 所示。 3、a. 为了图像信号的不失真传输，调制电压不应超过特性的线性部分。在这种情况下，无线电信号的包络（未绘制高频填充）将具有如图 18471 所示的形式。 83、b. 根据定义广播电视路径和信号参数的 GOST 21879-76、GOST XNUMX-XNUMX，图像无线电信号电平应如下：

1) 对应同步脉冲（最大载波电平） - 100%；

2）对应于灭绝水平 - 75 + 2,5％；

3) 对应的等级为白色 - 155 + 2%；

4) 最小值（剩余未调制载波） - 75 + 2%。

这些要求相当严格，设备在各种外部条件下长期运行过程中想要满足并不容易。许多低预算的地区和地方电视公司的经验证明了问题的严重性，它们的信号质量并不总是符合标准的要求（当没有钱购买控制和测量设备时，很难谈论广播质量）。

实像信号的直流分量的电平在相当宽的范围内变化。如果没有恒定的分量，它将在显像管屏幕上再现，背景亮度会失真，大细节之间的亮度也会存在差异（而不是白色部分，而是灰色部分等）。为了消除它们，使用了特殊的恒定分量恢复器（DCC），或者换句话说，电平钳位（CLAMPING）。

IPS 有两种类型 - 非受控（使用峰值二极管检测器）和受控（使用钳位脉冲发生器）。不受控的电平钳位恢复恒定分量的精度较低，最重要的是，低温和长期稳定性，即随着温度变化和老化，工作点（在我们的调制器的情况下）沿着调制特性移动（图3a）。当工作点向右漂移时，电视信号的时钟脉冲落在特性曲线的上部非线性部分。结果，无线电信号中的同步脉冲被“扁平化”，导致接收器同步失败，尤其是帧同步（垂直图像抽搐）。如果工作点向左漂移，信号中的白电平会出现在特性的较低非线性部分，并且图像中会出现物体周围的“负”和彩色光晕。在这两种情况下，带外发射和组合干扰的水平都会急剧增加。

托管 VPS 没有这些缺点，但它们要复杂得多。受控VPS的应用领域：多通道电视信号整形器、高精度测试信号发生器、环境温度变化较大的标准电视信号整形器等。一般来说，如果需要获得高质量的信号连接视频设备时图像稳定，使用受控VPS非常有用。

作者开发的电平钳不包含稀缺元素，一般合格的无线电业余爱好者都可以重复。其电路原理图如图所示。 4、特征点波形图如图5所示。 2. VPS 的基础是集成开关 DA3，由微电路 DA1、DDXNUMX 上的注视脉冲发生器控制。

（点击放大）

进入视频输入的PCTV通过电容器C6馈送到DA3芯片上的水平同步脉冲发生器，DA3芯片是5USCT电视同步子模块的简化版本。来自该微电路引脚 2 的正脉冲（图 3，振荡 1.1）影响触发器 DD1.2 上的单触发时间延迟，由每个脉冲的边沿触发。触发器 DD5 包含实际的钳位脉冲发生器，由延迟发生器脉冲的衰减触发（图 3，振荡 4 和 5）。固视脉冲（图4，振荡XNUMX）在时间上位于水平消隐脉冲的后部区域。

集成开关：参数、应用

同时，PCTV通过低通滤波器R2C1L1C2R3（其作用是限制RF调制器输出端接收到的信号的频谱），通过晶体管VT1上的射极跟随器、存储电容器C5和运算放大器DA1通过到 VPS 的输出，以进一步供电给调制器或其他必要的设备。钳位电压（图5，振荡5）取决于微调电阻R15滑块的位置。

当固定脉冲出现时，DA2芯片上的开关打开，存储电容器C5快速充电到大约等于电阻器R15两端的电压。固定脉冲结束后，即在每条线的活动部分期间，电容器 C5 右侧（根据图表）板的恒定电压实际上保持不变，因为运算放大器 DA1 的输入电阻和输出开关DA2的私钥的电阻非常高(单位为兆欧)。因此，钳位电压与传输信号的图像内容无关，并且高度稳定（由齐纳二极管 VD2 的参数确定）。通过调节电阻R15可以在相当宽的范围内改变，即保证调制器只能工作在调制特性的线性部分。

在电平钳中有氧化物电容器 - K50-35 等，其余 - 任何类型的陶瓷，可变电阻器 - SP4-1a 等，密封的永久 - OMLT-0,125，扼流圈 - DM-0,1。该设备必须由高度稳定、低纹波的电源供电。该装置的印刷电路板放置在屏蔽外壳内，并通过屏蔽隔板与调制器的射频单元隔开。

R10C21R11电路用于消除SECAM系统工作时DA2开关的公钥输出阻抗对行消隐脉冲后垫期间传输的色度副载波电平的影响，并限制调制器无线电信号的频谱。电阻器 R7 用于消除运算放大器 DA1 可能的自激。对于所需钳位电压较低（低于 12V）的调制器来说，分压器 R13R2（可能没有）是必需的。电阻器 R12 的电阻值大约为 1...2 kOhm。电阻器 R13 是根据加载锁存器的器件的特定版本来选择的。至于调制器本身的结构，您可以使用 Elektronika-VM12 录像机的收发器设备中使用的修改版本，如 [4] 中所述。修改归结为移除二极管 VD3 并短路电容器 C24（[3] 中的图 4b）。

要设置 EPS，您需要具有外部同步模式的通用示波器和电视测试信号发生器。高频无线电信号的形式由宽带示波器（С1-75、С1-108）控制，或者使用控制电视无线电频道单元，通过通用示波器调谐到所需的频率，该示波器连接到电视视频检测器输出。

首先，将DA3微电路（见图3）引脚4处的脉冲重复周期设置为64+0,5 μs。在这种情况下，不给出输入信号。然后，通过将 PCTV 应用于输入，在 DD1 微电路的引脚 13 和 1 处测量脉冲持续时间。如果与图所示的值有偏差5、选择电阻R20和R21。接下来，通过将控制电视或宽带示波器连接到RF调制器的输出，调整电阻R15和R3，使得调制的无线电信号的电平比与输入PCTV的亮度信号的等级相对应（它使用“灰度”信号更方便，无需颜色信号），重点关注图。 3

国外公司同样广泛使用带有内置放大器的IR。它们的特点是采用单极电源、直接控制TTL或CMOS电平以及少量的外部元件。作为示例，我们可以列出以下微电路：LA7026 (SANYO) - 双音频-视频-IR、LA7016 (SANYO) - 视频-IR、NJM2234L (JRC) - 双通道音频-IR、BA7604N (ROHM) - 两个-通道通用，M52065FP（三菱）-内置两通道宽带等

文学

Nefedov A.V.，Savchenko A.M.，Feoktistov Yu.F.用于工业电子设备的外国集成电路。手册编辑。尤·F·希罗科娃 (Y. F. Shirokova) - M.：Energoatomizdat，1989，p。 1-30。
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Petropavlovsky Yu. VHS 格式的视频设备。用于 525/625 线数到 AVR 录像机的转换器。 - 广播，1993 年，第 7 期，第 5 页7-XNUMX。
Bondarenko A.，Krylov A. 盒式录像机“Electronics-VM-12。收发器设备。

作者：Yu.Petropavlovsky, Taganrog

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