SN3xx


(фото с аукциона Ebay)

(фото с аукциона Ebay)

   Типичным примером разработки заказных интегральных схем явилась разработка фирмой Texas Instruments серии микросхем для аэрокосмической цифровой вычислительной машины D37B, используемой в американской ракете Minuteman. Разработанная по этой программе система из 18 заказных интегральных схем обеспечила выполнение 94% электронного оборудования вычислителя D37B на интегральных схемах.

   Заказные интегральные схемы фирмы Texas Instruments были разработаны системы управления ракетой Minuteman еще в 1962 г. В этой цифровой вычислительной машине использовалось запоминающее устройство на магнитном диске, поэтому тактовая частота ее работы составляла всего 345,6 кГц, что позволило не предъявлять высоких требований по быстродействию к используемым в этой ЦВМ интегральным схемам.

  В силу своих особенностей, это была самая дорогая цифровая серия от TI в 60ые годы; так, в 1966 году оптовая цена на микросхемы этой серии составляла от 20 до 100 долларов за штуку, в зависимости от типа.

В состав этих заказных интегральных схем входит 5 типов цифровых логических схем, являющихся обычными цифровыми интегральными схемами диодно-транзисторной логики и отличающихся только тем, что в некоторых схемах клапанов используется стробирование. Цифровые логические интегральные схемы предназначены для работы на частотах до 500 кгц и имеют среднюю задержку распространения около 150 нсек у клапанов и около 250 нсек у R-S триггера SN337.

Две цифровые интегральные схемы (SN345 и SN348) обеспечивают подключение магнитных головок записи запоминающего устройства на магнитном диске, используемого в цифровой вычислительной машине D37B, и выполнение записи информации в это запоминающее устройство. Схема SN348 является тройной двухвходовой схемой НЕ-ИЛИ, используемой в качестве матричного переключателя, переключающего ток 6 ма в нагрузку, имеющую сопротивление 2 ком. Время включения и выключения составляет 0,4 мксек.

Схема SN345 переключателя записи представляет собой четыре инвертора на транзисторах типа p-n-p, способных переключать ток 15 ма за время не более 0,3 мксек. Эта же схема широко используется для формирования различных стробирующих сигналов.

Цифровые интегральные схемы SN340 и SN336 и линейная интегральная схема SN342 используются для подключения магнитной головки считывания запоминающего устройства на магнитном диске, усиления считываемого сигнала и детектирования его уровня.
Схема SN340 низкоуровневого переключателя, в котором применяется инверсное включение выходного транзистора, срабатывает за время 0,9 мксек, подключая к усилителю считывания нужную магнитную головку считывания.

Линейная интегральная схема SN342 предусилителя считывания, осуществляющая усиление считываемого сигнала с амплитудой от 100 до 400 мв, имеет полосу пропускания от постоянного тока до 320 кгц, входной импеданс 20 ком и выходной импеданс 250 ом. Схема допускает регулировку усиления по напряжению в диапазоне от 12 до 30 дб путем перемыкания выведенных из интегральной схемы отводов нагрузочного резистора усилителя.

Схема SN336 детектора уровня позволяет осуществлять точное стробирование считываемых из запоминающего устройства сигналов после их усиления схемой предусилителя считывания. Задержка распространения в схеме детектора уровня составляет 0,25 мксек.

Две цифровые интегральные схемы используются для ввода и вывода информации и представляют собой несколько видоизмененные схемы диодно-транзисторной логики.

Двойной клапан ввода SN343 состоит из двух независимых инвертирующих буферных импульсных усилителей, которые могут работать от входных сигналов, имеющих положительный уровень напряжения до +20 в и отрицательный уровень напряжения до -30 в.

Двойной возбудитель вывода SN346 содержит два независимых импульсных усилителя, имеющих выходной каскад на транзисторах типа p-n-p и n-p-n. Благодаря этому время нарастания и время спада выходного сигнала между уровнями +6 в и—12 в равняются 1 мксек при нагрузке 2 ком, шунтированной емкостью 1000 пф. Без емкости они равны 0,2 мксек.

В состав заказных интегральных схем, разработанных для ракеты Minuteman, входят также четыре схемы операционных дифференциальных усилителей. Эти линейные интегральные схемы используют ту же самую главную матрицу интегральных компонентов, которая применяется для первых четырех схем, входящих в состав выпущенной фирмой Texas Instruments 52-й серии линейных интегральных схем. Электрические характеристики схем операционных дифференциальных усилителей приведены в таблице.

Параметры схем SN350 SN351 SN352 SN717
усиление по напряжению, дБ 45 66 66 45
выходной импеданс, кОм 2 10 2 10
частотный диапазон, кГц 0-190 0-48 0-190 0-48

 

Линейная интегральная схема прерывателя SN354 представляет собой коммутирующую схему, которая пропускает на выход постоянное входное напряжение при подаче на схему отрицательного напряжения возбуждения. Когда напряжение возбуждения положительное, происходит заряд внешнего запоминающего дискретного конденсатора С. В результате, при подаче входного переменного напряжения возбуждения прямоугольной формы схема работает как прерыватель с частотой, определяемой частотой напряжения возбуждения. Линейная интегральная схема прерывателя SN354 может коммутировать постоянное входное напряжение с частотой от 400 гц до 33 кгц. Постоянное входное напряжение может достигать 26 в.

 

Последняя линейная интегральная схема, входящая в число 18 заказных интегральных схем, разработанных для ракеты Minuteman, представляет собой схему возбудителя переключателя SN355, с помощью которой совместно с двумя мощными переключающими схемами типа 2N3836 или 2N3837 можно создать мощные сервоусилители, использующие для получения линейного регулирования широтно-импульсную модуляцию с частотой до 50 кгц. Мощная переключающая схема 2N3836 (2N3837) представляет собой транзисторную «пару Дарлингтона» с защитным диодом и также выпускалась фирмой Texas Instruments для ракеты Minuteman. Она располагается в плоском круглом корпусе с четырьмя выводами, обеспечивающем ее удобное использование совместно с интегральными схемами в плоских корпусах. Схема 2N3836 (2N3837) обладает большим усилением по току (до 2000 при выходном токе 2а), хорошим быстродействием (время включения 0,4 мксек и время выключения 1 мксек при выходном токе 2 а), большой мощностью (максимальный допустимый выходной ток равен 7 а, а максимальная допустимая рассеиваемая мощность при температуре корпуса 25° С составляет 25 вт).

домой