КВ-приемник мирового уровня? Это очень просто!

«А»: А и правда, ведь такой частотомер, по своей функциональной схеме недалек от ЦОУ?

«С»: Более того, на основе такого частотомера, который, кстати, умещается ВЕСЬ на одной небольшой плате, мы и отработаем ЦОУ для нашего радиоприемника!

«Н»: А может для начала просто сделать такой частотомер? А затем оставить его в домашней лаборатории в качестве измерительного прибора? Тогда, в дальнейшем, он может послужить нам еще не один раз!

«А»: Отличная идея! Мы так и поступим! В таком случае, отчего бы не начать обсуждение схемы частотомера, на основе которого, в дальнейшем, мы и отладим ЦОУ?

«С»: Вот это как раз то самое, что я называю КОНСТРУКТИВНЫМ ПОДХОДОМ! Итак, прежде всего, прошу ответить на такой простой вопрос: что значит ИЗМЕРИТЬ ЧАСТОТУ КОЛЕБАНИЙ?

«Н»: Это значит точно определить, сколько в течение одной секунды происходит полных колебаний маятника. Или периодов электромагнитных колебаний. Или сколько за это же время проходит импульсов…

«А»: Верно! А зная число периодов за секунду ЛЮБОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА, мы знаем и ЧАСТОТУ!

«С»: А эту самую секунду вы собираетесь определять по своим ручным часам? Или как…

«А»: Нет, зачем же… Можно посредством специальных генераторов, которые выдают импульс длительностью ровно в ОДНУ СЕКУНДУ! Как это и происходит в электронных ручных часах, например.

«С»: Короче говоря, мы прежде всего должны иметь ЭТАЛОННЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, период следования которых равен именно ОДНОЙ СЕКУНДЕ С ОЧЕНЬ ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТЬЮ! Эта точность должна сохраняться ВО ВСЕМ РАБОЧЕМ ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР прибора!

«Н»: А в процентах как это себе можно представить?

«С»: Кварцевый генератор импульсов считается весьма средним, если точность генерируемого секундного импульса поддерживается на уровне ОДНА ДЕСЯТИТЫСЯЧНАЯ ПРОЦЕНТА!

Хорошие генераторы для промышленных приборов дают точность от ОДНОЙ СТОТЫСЯЧНОЙ ДО ОДНОЙ МИЛЛИОННОЙ ПРОЦЕНТА! Но есть, например, в США радиостанция, период колебаний которой стабилизирован с точностью до ОДНОЙ МИЛЛИАРДНОЙ ПРОЦЕНТА!!

«А»: Ну, это вообще…

«Н»: Это какие же точные кварцы нужны!

«С»: Само-собой… При этом применяется еще и МНОГОКРАТНОЕ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЕ ОБЪЕМА! В котором работают кварцевые генераторы! Так что в особо ответственных случаях рабочая температура кварцевых генераторов поддерживается С ТОЧНОСТЬЮ ДО ТЫСЯЧНЫХ ДОЛЕЙ ОДНОГО ГРАДУСА!

«Н»: А мы будем применять термостатирование?

«С»: ПОКА подобная мера НЕ ПРЕДПОЛАГАЕТСЯ. Кстати говоря, вот схема генератора секундных импульсов (рис. 25.4)!

«А»: Это оригинальная схема, или она уже применялась?

«С»: Применялась и не раз различными авторами. И зарекомендовала себя очень хорошо.

«Н»: А на какую частоту использовать КВАРЦ?

«С»: Частота стандартная — 32768 Гц! Что составляет ДВА в ПЯТНАДЦАТОЙ СТЕПЕНИ! Дело в том, что микросхема содержит в себе не только собственно генератор, но и схему двоичного делителя на 32768! Поэтому с вывода 5 микросхемы идут ОПОРНЫЕ ИМПУЛЬСЫ с периодом ОДНА СЕКУНДА или ОДИН ГЕРЦ!

Но тот же самый генератор, одновременно выдает еще несколько последовательностей импульсов: С частотой ДВА герца и ШЕСТЬДЕСЯТ ЧЕТЫРЕ герца. Кроме того, с выводов 11 и 12 микросхемы, можно наблюдать КОНТРОЛЬНЫЕ ИМПУЛЬСЫ непосредственно генератора. Их частота — 32768 Гц.

«А»: И эти импульсы используются ТОЛЬКО для формирования счетного периода?

«С»: Нет, не только! Также и для формирования СЛУЖЕБНЫХ импульсов.

«Н»: А как проще всего представить себе, для чего нужны служебные импульсы?

«С»: Внемлите, римляне!.. Именно умение правильно выработать служебные импульсы и ОПРЕДЕЛЯЕТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОСТЬ уровня разработки! Я вспоминаю, хотя и очень претенциозный, но исключительно слабый и наивный фильм о разведчиках — «Щит и меч»! Но там есть великолепнейшая фраза! Ее произносит какой-то немецкий чин Абвера.

«А»: Я недавно видел этот фильм по телевизору. Полагаю, что вы имеете в виду следующий эпизод. Какой-то абверовский мэтр спросил абверовского майора Штейнглица, каковы, по его мнению, приметы осла? На что Штейнглиц поспешил ответить, что это не иначе, как уши! На что мэтр ехидно заметил, что это именно осел так рассуждает! Затем взял со стола отчет Штейнглица о проведенной операции и сказал, что вот они, ослиные приметы!

«С»: Великолепный комментарий, дорогой Аматор! Эту сцену я часто вспоминаю, когда смотрю на некоторые непрофессионально сработанные электронные цифровые устройства. И вам не мешает знать, что если показания на цифровом индикаторе мелькают (иногда радисты говорят — «булькают») при каждой смене показаний; или если для получения определенного цифрового значения какой-либо величины приходится несколько раз наблюдать как, будто ступеньками, нарастает показание — то это ТОТ САМЫЙ ПРИЗНАК!

«А»: Я видел подобное не раз! Но в отличие от осла, человек учится, так сказать, растет!..

«С»: Вот именно! Поэтому в нашей схеме никаких «бульканий» или там мерцаний не будет! Показания, как и должно, будут сменяться плавно. И в этом вопросе роль служебных импульсов просто НЕВОЗМОЖНО ПЕРЕОЦЕНИТЬ!

«А»: Так давайте распишем принципиальную схему!

«С»: Это первое, с чего начнется наша следующая встреча!

Глава 26. Цифровые схемы в радиоприемнике

«Незнайкин»: Добрый день, уважаемый Спец!

«Спец»: Приветствую, дружище! А почему я замечаю признаки печали на твоем челе? Что произошло?

«Н»: Просто я морально готовлюсь к тому моменту, который скоро наступит. Я имею в виду переход от изображения микросхем в виде треугольников и прямоугольников к их реальным принципиальным схемам… Но вот переживу ли я это?

«Аматор»: Вопрос, поистине, гамлетовский, Незнайкин! Ноты совершенно напрасно переживаешь! Вне всяких сомнений, любая микросхема имеет свою внутреннюю структуру. Которую можно представить в виде принципиальной электрической схемы.

Но не только тебе, а и значительно более опытным радиолюбителям, знание микросхем на таком уровне совершенно излишне!

«С»: Нет предела повышению уровня инженера — электронщика! Есть великолепные монографии и пособия, где приведены «принципиалки» и объяснены особенности многих микросхем. Как линейных, так и цифровых. Но даже инженеру-разработчику это нужно далеко не всегда!.. С другой стороны, будем помнить, что интегральные микросхемы условно подразделяются на несколько категорий…

«Н»: Ну, если так, то может вы расскажете, что вообще понимается под термином «интегральная микросхема»?

«А»: А действительно, раньше как-то больше употреблялся термин «интегральная схема» и даже «твердая схема». Это что, все какие-то разновидности?

«С»: Дело в том, мои юные друзья, что вообще термины «интегральная схема», «твердая схема» или просто «схема» являются не совсем удачными. И следует, по возможности, избегать их использования. Ведь, как известно, схема — это чертеж! Твердыми, насколько мне известно, являются ВСЕ электронные изделия.

Так что в настоящее время общепринято, что наиболее грамотным термином является именно «микросхема». Применительно к изделию.

«Н»: А когда вообще была изготовлена первая микросхема?

«С»: Прежде всего, определимся в понятиях.

Итак… ИНТЕГРАЛЬНОЙ МИКРОСХЕМОЙ называют микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигналов. И имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов (или элементов и компонентов) и кристаллов.

Которые с точки зрения требований к испытаниям, приемке и эксплуатации рассматриваются как единое целое. Плотность упаковки элементов в микросхеме может достигать ОЧЕНЬ БОЛЬШОГО числа элементов в одном кристалле.