Хотя я уже опубликовал видео работы приемника приемника прямого усиления на микросхеме К237ХА2, но хочу рассказать историю сборки этого приемника. Как вы помните, началось все с публикации о статье в журнале "Моделист-конструктор".
Посмотрев в своих закромах, я обнаружил два экземпляра этой микросхемы выпуска далекого 1978 года. Ну, микросхема - не колбаса, за 38 лет не испортится :)). Схему делал практически с даташита.
Решил только добавить на входе эмиттерный повторитель, чтобы можно было побольше витков сделать в катушке связи. Все собрал на макетке.
Кажется, что тут может не работать? Но у меня не заработала. При касании входа никакого гула не слышалось. Слабый шум слышался при касании вывода 5. И все. Попробовал заменить микросхему - ничего. Решил, что микросхемы все-таки испортились или такими и родились. Стал искать эти микросхемы в магазинах и нашел в Чипе и Дипе. Выписал 5 шт, а пока они совершали свой путь, решил модернизировать плату, установив панельку под микросхему.
Увы, 14-ти выводная стандартная панелька под DIP-микросхемы была узковата, поэтому я решил расширить ее. распилив пополам
А уж половинки впаял на нужном расстоянии.
Кроме того, решил присмотреться к внутренней архитектуре микросхемы, для чего скачал инструкцию с сайта http://www.155la3.ru/datafiles/k237ha2.pdf.
Схема-то простая: на Т1 собран отдельный каскад усиления, напряжение питания которого регулируется системой АРУ, куда входит Т2 и Т3. Сигнал с выхода этого каскада (вывод 14) подается вход трехкаскадного усилителя с непосредственными связями Т4, Т5 и Т6. Режим каскада по постоянному току жестко стабилизирован с помощью двух цепей ООС: с коллектора Т6 в базу Т4 и с эмиттера Т6 в эмиттер Т4. Уровень последней связи регулируется с помощью изменения номинала внешнего резистора R3. На транзисторе Т7 собран эмиттерный детектор, а на Т8 - эмиттерный повторитель.
Сигнал для системы АРУ снимается с выхода эмиттерного повторителя и через внутренний резистор R16 подается на усилитель постоянного тока на Т3. Постоянная времени срабатывания АРУ зависит от емкости С6 и сопротивления внешнего резистора R2. При увеличении входного сигнала на выводе 1 увеличивается постоянное напряжение на R19, транзистор Т3 приоткрывается, его сопротивление уменьшается и напряжение на базе эмиттерного повторителя Т2 снижается, как и напряжение на его эмиттере, откуда оно подается для питания первого каскада, снижая его усиление. Напряжение АРУ с вывода 13 может подаваться на внешний каскад УВЧ.
Стал я внимательно всматриваться в схему и обнаружил ошибку: у внутреннего резистора R7 сопротивление было 4,7 Ом. Если это так, то конденсатор С1 замыкает сигнал с вывода 5 на землю и в этом случае действительно на выходе ничего слышно не будет. Попробовал выпаять этот конденсатор. Гул при касании вывода 5 стал тише. К чему бы это?
Решил, что может я что-то не понимаю, и спросил GPT о внутренней структуре этой микросхемы. И вот, что он ответил:
"Привет! К237ХА2 — это советская интегральная микросхема, представляющая собой двухканальный операционный усилитель (ОУ) общего назначения. Она аналогична зарубежным моделям вроде LM358 и предназначена для усиления сигналов в аудио- и измерительной аппаратуре, фильтрах, генераторах и других схемах. Микросхема работает от питания ±5...±18 В, имеет внутреннюю частотную компенсацию и типичный коэффициент усиления в разомкнутом состоянии около 100 000. Каждый канал — это полноценный ОУ, и они работают независимо.
Микросхема К237ХА2 построена на биполярных транзисторах и имеет типичную для ОУ структуру: входной дифференциальный каскад, усилитель напряжения и выходной каскад. Давайте разберём работу каждого каскада по порядку. Я опишу для одного канала (второй аналогичен), основываясь на типовой схеме ОУ (данные из справочников по советским ИМС, таких как "Интегральные микросхемы" под ред. Б. В. Тарабрина).
1. Входной дифференциальный каскад
- Функция: Этот каскад усиливает разность входных сигналов (инвертирующий и неинвертирующий входы) и подавляет синфазные помехи (например, шумы питания или электромагнитные наводки). Он обеспечивает высокий входной импеданс и низкий выходной.
- Как работает: Каскад состоит из пары согласованных транзисторов (дифференциальная пара), подключённых к источнику тока. Входной сигнал (разность U+ и U-) вызывает изменение токов через транзисторы. Если U+ > U-, ток через один транзистор увеличивается, а через другой уменьшается. Это создаёт выходной сигнал, пропорциональный разности. Коэффициент усиления здесь невысокий (около 20–50), но каскад обеспечивает баланс и стабильность.
- Особенности в К237ХА2: Входной импеданс ~1 МОм, входной ток смещения ~10–50 нА. Каскад защищён от перегрузок и имеет симметричную структуру для минимизации дрейфа."
Читая эту "квазиумофантазию", я просто тащился. А ведь есть ссылка на советский справочник "Интегральные микросхемы" под ред. Б. В. Тарабрина! скачиваю справочник. Да, есть там серия 237, и 237ХА2 тоже есть. Вот схема ее архитектуры.
Все то же, что и на рис. 4, только вот тут правильное сопротивление резистора R7 (рис. 4, а на рис. 5 выделен красной рамкой) - 4,7 кОм. Через цепочку внутренних резисторов R7, R12 осуществляется ООС по постоянному и переменному току, только вот ООС по переменному току устраняется включением конденсатора С1 к выводу 4.
Ну, уж, если я спросил у тополя, то нужно спрашивать и у ясеня :)). А ясень (GigaChat от Сбера) ответил мне:
Вот так, хорошо, что еще ссылку на литературный источник не дал. Решил спросить у Алисы на Яндексе, хотя никаких надежд уже не питал. Оказалось - зря! Алиса оказалась девушкой знающей и ответила почти точно.
Обозначения элементов соответствует рис. 4. Единственная ошибка - широкополосный усилитель на транзисторах Т4-Т6 не является регулируемым. Вот это да! Стало интересно, откуда такие сведения с ошибкой :)) Оказывается Алиса взяла их из реферата на сайте StudioPort.ru
Все один в один, только структурировано и разложено по полочкам. Причем даташит она брала с http://www.155la3.ru/datafiles/k237ha2.pdf или https://static.insales-cdn.com (они там одинаковые). И ошибки в схеме с сопротивлением R7 она не заметила.
Вывод из моего диалога с как бы ИИ таков: никакого интеллекта они не содержат, это просто поисковые системы,которые могут производить структурирование найденных в сети данных. И если эти данные содержат ошибки, то они их копируют, а не исправляют. А самое главное, давая неверные ответы они в последствии на них же и ссылаются.
Но пока суть да дело, мне из Дипа пришли микросхемы.
Эти микросхемы были более позднего выпуска - 08,1992. Я установил одну из полученных микросхем в панельку на плате - тишина. Пробую другую - то же самое. Ну не могут они быть все бракованными! Значит я что-то напортачил. На выводе 13 (выход АРУ) нормальное напряжение 3,4 В. На выводе 9 напряжение меняется при изменении сопротивления внешнего подстроечного резистора R6. Значит что-то не так с конденсаторами. Начал проверять пайку и нашел: конденсатор С8 был плохо припаян к выводу ; микросхемы.
Наконец все заработало и зашипело. Подпаиваю к входу катушку связи магнитной антенны и, покрутив КПЕ, настраиваюсь на маяк RW, а потом и на другие.
О том, что я услышал на средних волнах, я выложил видео. Как ни странно, но уровень приема с микросхемой был ниже. чем в приемнике 3-V-3, но качество было выше.
При попытке подключить магнитную антенну КВ-диапазона удалось слабенько принять только одну китайскую станцию, видимо на этих частотах усиление УПЧ, рассчитанного на 465 кГц, здорово падает.
Вот так весело шла работа с К237ХА2. Ну и еще шутка юмора с ИИ: он же пишет стихи :)). Вот я попросил их написать.
Не Пушкин, но с тем, что в 25 весело в двойне - согласен полностью :)).
Лучше всех опять показала себя Алиса.
Вот это по-русски и даже очень приятно :)), но проза содрана с сайта, на которую указывает ссылка, а стих - вот он:
Вот и весь интеллект :)).
Всем здоровья и успехов!