Приветствую всех любителей истории развития технологий на Хабре! В этой статье предлагаю погрузиться в ретроспективу создания первых интегральных ОУ и узнать, как инженерам Fairchild Semiconductor с помощью нестандартных для того времени схемотехнических решений удалось взломать «цифровой техпроцесс» и создать коммерчески успешный монолитный аналоговый усилитель из цифровой элементной базы. Если вам интересно, какой вклад будущие основатели Intel внесли в революцию аналоговой электроники, а также кто заложил моду на эпатажное поведение среди инженеров Кремниевой долины, прошу под кат.

Мы привыкли, что цифровые схемы обычно работают с однополярным питанием, а логические сигналы имеют всего два уровня, и в основном даже не задумываемся о фактических значениях этих напряжений. Исторически выработалось несколько стандартов питания цифровых микросхем: самыми распространенными стали TTL и CMOS с напряжением питания 5 В и их низковольтные версии LV с напряжением 3,3 В. Благодаря этому очень просто обеспечить электрическую совместимость и можно полностью сосредоточиться на логике.

Но как только возникает необходимость подружить микроконтроллер с окружающим его аналоговым миром, оказывается, что этот мир живет совершенно по другим правилам. Операционные усилители (ОУ) не имеют ничего общего с привычным TTL. Их питание может быть не только однополярным, но и двуполярным, а рабочие напряжения варьируются от нескольких вольт до нескольких десятков вольт. При этом у каждого усилителя есть свои требования к входному диапазону и свои ограничения размаха выходного сигнала. Такое разнообразие может легко запутать начинающего электронщика, который впервые сталкивается с аналоговой схемотехникой.

В этой статье предлагаю вместе разобрать:

•   существует общий универсальный стандарт питания для ОУ;

•   откуда в аналоговых схемах взялось двуполярное питание и чем оно отличается от однополярного;

•   почему у двуполярного ОУ выводов питания всего два без отдельного GND;

•   почему классические ОУ плохо работают от одной шины питания;

•   чем на самом деле различаются однополярные и двуполярные ОУ, можно ли одним заменить другой.

Привет, Хабр!

В детстве портовый кран представлялся мне исполинским жирафом. Длинные ноги его портала стояли на пирсе. А под ними сновали, невероятным образом ставшие крохотными, железнодорожные вагоны. Свою вытянутую желтую шею-стрелу, покрытую темными пятнами ферм, неспешно склонял он над раскрывшейся пастью трюма рыболовного судна-кашалота, отнимая его богатый улов. Жилы стальных канатов звенели от напряжения, настолько тяжела была его работа. Жираф издавал электрический вой, сражаясь за свою добычу.

И вот, спустя многие годы меня продолжают восхищать конструкции советских машин. Но вижу теперь я за ними не те фантазии из детства, а гений человеческой инженерной мысли. И в этой статье я предлагаю вам насладиться технической эстетикой архивных чертежей и конструкторских решений инженеров прошлого.

Одна из важных задач микроконтроллерных проектов — это обработка аналоговых сигналов и сравнение их значений с некоторым опорным напряжением. Для согласования уровней напряжения можно использовать операционные усилители (ОУ), а для сравнения — компараторы.

Начинающие электронщики часто недоумевают, в чем разница между ОУ и компаратором. На электрических схемах их изображают почти одинаково, да и функционально иногда первым можно заменить второй.

Если вы начали свое знакомство с электроникой на Arduino и хотите продолжить погружение в мир аналоговой схемотехники, предлагаю разобраться чем отличаются логические схемы и операционные усилители, и почему не стоит использовать ОУ в качестве компаратора.

❯ Содержание:

• 1. Механическая защита
• 2. Последовательное включение диода
• 3. Параллельное подключение диода
• 4. Диодный мост
• 5. SBR — диоды
• 6. Релейная защита
• 7. Схема защиты на полевом транзисторе P-типа
• 8. Полевой транзистор N-типа с бустерной накачкой затвора
• 9. Биполярные транзисторы в качестве защиты от переполюсовки