224ая серия

Набор толстопленочных интегральных схем для бытовой радиоэлектронной аппаратуры - телевизоров, приемников и т.п.

Производитель - "Восход" (г.Калуга), он же Калужский радиоламповый завод; ранние выпуски - "Ангстрем" (Зеленоград). Разработчик серии - НИИ точной технологии.

На базе этих микросхем в лаборатории К.Н. Сухова под его руководством и непременном участии велись работы по созданию узлов и блоков цветных телеприёмников. Непосредственными участниками в ней были К.И. Самойликов, С.Д. Бать, Анатолий Филиппович Олдин, Виктор Михайлович Чистов. Работы велись в содружестве с телевизионными заводами "Рубин" в Москве и имени Козицкого в Ленинграде и закончились довольно успешно. На свет появились унифицированные блоки усилителей промежуточной частоты изображения и звука, которые нашли применение в телевизорах "Рубин-707" и "Радуга-703". В дальнейшем специалистами Центрального бюро по применению интегральных микросхем (ныне ЦКБ "Дейтон") была дополнительно разработана схемотехника ещё десяти микросхем серии К224, занявших своё место в разработанных блоках и освоенных впоследствии в НИИТТ.

  При всей распространенности серии, многих микросхем нет в справочниках!

К2ДС241 К2КТ241 К2УС242 К2УС248 К224ЕН1 К224УК(А) К224УП1 К224ХА1А, К224ХА1Б
К2ДС242 К2ПП241 К2УС243 К2УС2413 К224ЕН2 К224УН2 К224УП2 К224ХА3
К2ЖА241 К2ТС241 К2УС244 К2УС2414 К224НТ1 К224УН4 К224УР4 К224ХА5
К2ЖА242(Е) К2УС245 К2УС2416 К224ПН2 К224УН6А, К224УН6Б К224ФН2 К224ХП1
К2ЖА243 К2УС246 К224ПН1
К2ЖА244 К2УС247 К224СС1

   Первые ГИС этой серии начал выпускать зеленоградский "Ангстрем". Но вскоре, на рубеже 1969-70 года, к освоению серии приступил и Калужский радиоламповый завод ("Восход").

   Первоначально КРЛЗ использовал установки ручного нанесения паст через трафареты и ручной монтаж элементов (частично этим объяснялось применение транзисторов с проволочными выводами), что приводило к относительно малому выходу годных.

  Потом пришла первая автоматическая сборочная линия, купленная в Японии. Это была одна из трёх линий, закупленных СССР - вторая чуть раньше попала на "Ангстрем", третья на завод в Нальчике (но там до освоения не дошли и передали свою установку на КРЛЗ). По рассказам ветерана завода, запустить линию сразу не смогли – при транспортировке повредили жгут проводов, идущий вдоль корпуса, и пришлось потратить не один день, восстанавливая соединения.
  "Ангстрем" выпускал 224 серию полтора года, после чего отказался от неё и передал вместе с установкой опять-таки в Калугу.

  На КРЛЗ серийное производство остановилось в конце 90-х, малые партии выпускали при ОКБ до 2003-2004 года. Работал опытный участок со своей сборочной японской линией. Это были последние ГИС завода...

  Микросхемы ранних выпусков выполнялись по единой толстопленочной технологии. Подложки из керамического материала 22ХС или М7 поставлялись с дополнительными полями вдоль длинной стороны и отверстиями, через которые в ходе армирования пропускали выводы рамки и паяли к проводникам с обеих сторон. Так достигалась "металлизация" отверстий.

  При монтаже микросхем на керамическую подложку через металлические или сеточные трафареты, изготовленные по топологическому чертежу, методом шелкографии наносили послойно проводниковые, резисторные и диэлектрические пасты. После термической обработки (при температуре 400-600°С) каждого слоя на подложке в виде толстых пленок образовывались проводники и контактные площадки для навесных элементов, а также пассивные элементы (резисторы и конденсаторы малой емкости, до 2500 пФ).

  Плёночные конденсаторы имели допуск +20% от номинальной емкости, тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 1,5 МГц не более 0,045, температурный коэффициент емкости в интервале от —60...+85°С составлял +10x104 1/град, пробивное напряжение не менее 150 Вольт. Емкости конденсаторов, входящих в микросхемы для телевизоров, выбирались из ряда 82, 430, 510, 4700 пФ и 0,01 и 0,033 мкФ; конденсаторы номиналом 82, 430, 510 пф изготовлялись методом вжигания, при необходимости применения конденсаторов большей емкости использовали навесные керамические конденсаторы К10-9 емкостью от 4700 до 33000 пФ.

  Толстопленочные резисторы, с номиналами от 5 Ом до 300 кОм, на армированной и луженой подложке подвергались подгонке по номиналу с помощью лазерного луча. Точность изготовления резисторов составляла от +2,5 до +50 процентов, в зависимости от требований, предъявляемых к схеме в целом. Температурный коэффициент сопротивления в интервале —60...+25°С находился в пределах от +10х104 до —14x104 1/град и зависел от типа применяемых паст. Удельная мощность рассеивания пленочных резисторов составляла 3 Вт/см2 при температуре окружающей среды +85°С.

  После нанесения резисторов подложка армировалась и облуживалась. При этом все элементы микросхемы в соответствии с принципиальной электрической схемой и топологическим чертежом соединялись между собой проводниками. Подложки с установленными элементами монтировали по пять штук, устанавливали в специально подготовленную латунную ленту и герметизировали опрессовкой специальной пластмассой (премиксом). После вырубки и контрольной проверки электрических параметров микросхемы были готовы к применению.

  В качестве активных элементов применялись кремниевые микротранзисторы КТТ-5 (КТ359), КТ202, КТ379, КТ3014, а также диоды МД3 и КД912Б.

Параметры транзисторов КТТ-5:
Статический коэффициент передачи тока 30 — 90; 50 — 180; 70 — 280 (в зависимости от группы)
Обратный ток коллектора < 5 мкА
Модуль коэффициента передачи тока на частоте 100 МГц - 3,0
Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером 10 В
Максимальный ток коллектора 20 мА
Емкость коллекторного перехода < 5 пФ
Емкость эмиттерного перехода < 6 пФ
Постоянная времени < 100 пс
Фактор шума на частоте 5 МГц < 6 дБ

  Первые гибридные ИМС серии К224 страдали одним мало знакомым сейчас дефектом - трещинами в керамических платах. Когда толкатель начинал двигаться, чтобы извлечь ещё горячую микросхему из пресс-формы, возникали напряжения в материале, передаваемые на керамику. В итоге возникали трещины в проводниках либо отрывы выводов транзисторов и конденсаторов. Такие ГИС легко распознать по отпечатку толкателя, он небольшого диаметра, порядка 5 мм (при этом ранние ангстремовские образцы вообще не имеют такого отпечатка, см. К2УС242, чем же их извлекали?). Брак обнаружили не сразу, а уже после первых поставок и монтажа в аппаратуру, когда стандартная схема неожиданно начинала сильно шуметь (нестабильный контакт в месте разрыва металлизации).
  Когда провели исследования, изменили конструкцию пресс-формы - можно встретить следы либо от большого, порядка 8,5 мм, либо от двух меньшего диаметра. Был и второй путь - попытка добиться снижения адгезии смолы к пресс-форме, но, насколько можно судить, каких-либо результатов он не принес.

  К середине 70-х на КРЛЗ стали осваивать окукливание ГИС в эпоксидном компаунде, вместо опрессовки. При этом микросхемы после армирования крепили зажимами за выводы и окунали по десять штук в ванну с составом, затем вынимали, помещали в печь и сушили до полной полимеризации. Потом ГИС подвергали окунанию в лак для дополнительной защиты от влаги.

  Позднее, к началу 80-х изменили и технологию сборки. В старой конструкции платы одевались отверстиями на выводную рамку, вручную прикатывались для загибания, пропаивали (паста наносилась при монтаже элементов) и опрессовывали премиксом. Межсоединения было недостаточно надёжным. После изысканий, керамические платы изменили по габаритам, убрав поля с отверстиями, и внедрили принципиальной иной метод межстороннего соединения путём дополнительной операции нанесения и вжигания пасты на сами торцы (соответственно, появилось необходимое оборудования для автоматического нанесения). Вместо выводных рамок стали просто паять внакладку отрезки из плющеной луженой медной проволоки на контактные площадки. Оборудование для нового техпроцесса разработали сами – линии для автоматического армирования, плюс станки для производства проволоки. Поставщикам (Пскову и Донскому) заказали новые керамические заготовки плат. Надёжность от этого стала гораздо выше, плюс, с вводом металлизации торцов стало возможным усложнять разводку плат.

   В начале 80-х на заводе освоили и сшитые из нескольких плат ГИС. Это позволило усложнить микросборки, не прибегая к замене существующих производственных линий. Сшивку плат вели на установке опять же своего изготовления – стандартные платы крепились в специальную рамку и оплавляли ранее нанесённый на торцы припой в виде пасты.

  Более того, где-то около 1980 года была кардинально сменена элементная база, и новые микросхемы стали строиться на основе одного или нескольких кристаллов 724 серии с шариковыми выводами, с добавлением минимума дискретных элементов.

  Основной причиной тому было стремление к упрощению - монтировать один кристалл ИМС проще, чем три-пять транзисторов, к тому же транзисторы в 724ой серии превосходили КТ359 по параметрам.

  Кроме того, существовали технологические ограничения. Количество элементов было ограничено монтажной линией (всего линий было то ли шесть, то ли восемь штук, из которых две японского производства, а остальные собственного, заводского изготовления). На каждый элемент приходилась одна позиция с вибробункером для ориентирования, "карусель" с присосками, и контактирующее устройство для контроля разворота под посадочное место. Всего в линии было десять позиций, но использовать все сразу было весьма проблематично - каждую требовалось снять с креплений, переместить по осям XY и проверить под микроскопом правильность работы головок. В результате, фактически не должно было быть более восьми позиций в одной ГИС.
  Это сильно ограничивало возможности модернизации и разработки новых, более сложных схем. Комплект бескорпусных микросхем 724ой серии помог в решении этой проблемы.

  Сравнительная простота изготовления (менялся только трафарет) давала возможность без особого труда и затрат переходить на изготовление микросхем любого типа. Поэтому в серии было много изменений, одни микросхемы снимались с производства, другие появлялись, менялись корпуса...

К2ДС241, К2ДС242

Интегральные гибридные микросхемы К2ДС241 используют в качестве детектора ЧМ сигнала радиовещательного приемника при приеме на УКВ; К2ДС242 - в качестве основы детектора отношений канала звукового сопровождения телевизионного приемника.

Микросхемы отличаются друг от друга только номиналами пассивных элементов и технологией изготовления выпрямительных элементов.

В качестве входных диодов детектора в ИС К2ДС241 использованы коллекторные переходы транзисторов (их эмиттерные переходы замкнуты накоротко); в ИС К2ДС242 - точечные германиевые диоды.

Справочный лист на них. В выпусках микросхем с новой системой обозначения их нет.


(фото Александра aka shyrik)

Для реализации такого детектора к микросхемам должны быть добавлены контуры фазовращающего трансформатора, подстроечный резистор для симметрирования плеч детектора, переменный резистор для регулирования громкости и электролитические конденсаторы.


(фото с форума "Портативного ретрорадио")

К2ПП241, К224ЕН1

Маломощный (4 мА) стабилизатор напряжения питания базовых цепей транзисторов; точнее, часть такого стабилизатора - для нормального функционирования требуется подключение к микросхеме внешних стабилизирующих элементов.

По новой системе обозначений она несколько неожиданно получила название К224ЕН1. Справочный лист на нее.

Как видно, выпускалась она в самых разных корпусах.

К224ЕН2

Регулируемый стабилизатор напряжения. Рабочий ток до 50 мА, выходное напряжение 4,8...5,6 В, нестабильность выходного напряжения в районе 0,05 В.

Справочные данные на неё.

Микросхема выпускалась в разных вариантах. Например, образец на фото справа имеет внутри четыре резистора, два конденсатора, два кристалла серии 724 - К724ЕП1-3 + К724УД1Б-3, выход выполнен на двух бескорпусных транзисторах КТ3140А.
Этот вариант отличается повышенным током нагрузки, до 200 мА.

Схема на него:


(фото Александра aka shyrik)


(информация с форума "Портативного ретрорадио")

Другой вариант - на кристаллах на трёх кристаллах К724ЕП1-3, К724УД2Б-3, К724КТ2-3 (то же самое, что и предыдущий, но вместо КТ3140 применена К724КТ2):

И третий, от него пока только схема, на 724ЕП2-3 и К724КТ2-3:


(информация с форума "Портативного ретрорадио")

К2ЖА241

Смеситель и гетеродин тракта УКВ ЧМ; использовалась во входных УКВ блоках радиовещательных приемников.

Справочный лист на нее. В выпусках микросхем с новой системой обозначения этой нет.


(фото Александра aka shyrik)

К2ЖА242 (К224ХА1А), К2ЖА242Е, К224ХА1Б

Еще одна микросхема в разных корпусах. Смеситель и гетеродин для АМ (ХА1А) и ЧМ (ХА1Б) трактов радиовещательных приемников.

Справочный лист и данные от производителя на нее. Варианты А и Б отличаются диапазоном частот - у А он до 30 МГц, у Б до 110 МГц.

А вот заводская этикетка на однокристальный вариант микросхемы (выпуск после 1986 года).

Старые выпуски назывались К2ЖА242 (и К2ЖА242Е - высокочастотный вариант), а не К2ЖА241 как можно было бы подумать.


интересный экземпляр - с двойным штампом товарного знака завода...


(фото с форума "Портативного ретрорадио")

К2ЖА243

Детектор АМ и усилитель АРУ для трактов АМ радиовещательных приемников.

Справочный лист на нее.

В выпусках микросхем с новой системой обозначения этой нет.

Похоже, что она стала называться К224ХА2; хотя как минимум есть отличия в номиналах сопротивлений (доступных через ножки). У К224ХА2 они примерно в 1,4 раза ниже. Например, 2-3 ноги у ЖА3 4,3 ком, у ХА2 3,5 ком. Ну и т.д.


(фото с Форума радиодеталей)


(фото с форума "Портативного ретрорадио")

К2ЖА244

Усилитель-ограничитель, предназначен для работы в блоке цветности при работе с частотным детектором в цветных телевизионных приемниках.

Справочный лист на нее. В выпусках микросхем с новой системой обозначения этой нет.


(фото Александра aka shyrik)

К2КТ241

Микросхема К2КТ241 — электронный ключ, предназначенный для работы в качестве переключающего устройства в блоке цветности телевизионного приемника. Она принадлежит к самому первому поколению микросхем этой серии, но жизнь её, судя по всему, была не очень долгой - после 1977 года упоминания о ней исчезают со страниц радиотехнической литературы.

Справочный лист на нее.

К224НТ1

Сборка из трех n-p-n транзисторов КТ359. Среди микросхем со старой системой обозначений ее нет, так что она явно запущена в серию позже чем основной ассортимент этой серии.

Справочный лист на нее. Кстати, согласно ему, микросхемы делятся на три группы (А, Б и В) по коэффициенту усиления... но на моей микросхеме никакой дополнительной маркировки нет. Потому как она относится к первым партиям данных ГИС. Маркировку вскоре поменяли на более "правильную".

К224ПН1

Весьма редкая микросборка. Она имела очень специфичное применение - преобразователь напряжения для экспонометрического устройства среднеформатного фотоаппарата "Киев-6С TTL". Не самая массовая техника, к тому же на К224ПН1 была только часть экспонометров. Так что найти такую в наше время можно почти чудом. В справочники эта микросхема тоже не попала, кстати...

Справочный лист на нее

К224ПН2


(фото Александра aka shyrik)

Преобразователь напряжения на переключаемых конденсаторах для питания варикапов стабилизированным напряжением (входное напряжение 5,6...13,2В, выходное 23...31В, так нагрузки до 500 мкА). Внутри стоит два кристалла - К724НК3-3 (узел ИОН) и К724ГП3 (собственно преобразователь). Что странно - её нет в литературе. Справочный лист на нее


(фото Александра aka shyrik)

(фото Александра aka shyrik)

Источники:

1. Analog integrated circuits. Catalog. Volume II. - V/O "Mashpriborintorg", USSR, Moscow.
2. Э. Савостьянов, В. Круглов, В. Баранов - Микросхемы для радиовещательных приемников - "Радио", 1972, №3
3. Э. Савостьянов, В. Круглов, В. Баранов - Микросхемы для телевизионных приемников - "Радио", 1972, №4.
4. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам. Под общ. ред. Н. Н. Горюнова. Изд. 3-е, переработ. и доп. М., "Энергия", 1972.
5. Э. Борноволоков. Микросхемы серии К224 для радиоприемной аппаратуры. - "В помощь радиолюбителю", выпуск 44. - Москва, Изд-во ДОСААФ, 1974.
6. Э. Борноволоков. Микросхемы серии К224 для телевизоров. - "В помощь радиолюбителю", выпуск 45. - Москва, Изд-во ДОСААФ, 1974.
7. В. Круглов, Ю. Семенов, К. Сухов - Новые интегральные микросхемы серии К224. - "Радио", 1974, №2.
8. В.П. Градиль. Краткий справочник радиомонтажника. - Харьков, "Прапор", 1974.
9. Терещук Р.М., Терещук К.М., Седов С.А., Чаплинский А.Б., Фукс Л.Б. Малогабаритная радиоаппаратура. Справочник радиолюбителя. - Киев, "Наукова думка", 1975.
10. Малинин Р.М. Справочник по транзисторным схемам. Изд. 2-е, перераб. М., "Энергия", 1975 (Массовая радиобиблиотека. Вып. 852).
11. Каталог интегральных микросхем. Часть II (аналоговые).- Центральное бюро применения. 1975.
12. Пляц О.М. Справочник по электровакуумным, полупроводниковым приборам и интегральным схемам. - Минск: Вышэйшая школа, 1976
13. Молчанов А.П., Занадворов П.Н. Курс электротехники и радиотехники, изд. 3-е перераб., Главная редакция физико-математической литературы изд-ва Наука, 1976.
14. Сухов К.Н. и др. Микросхемы серии К224 в телевизоре цветного изображения. М., "Сов. радио", 1976 (Массовая библиотека инженера "Электроника").
15. Проектирование радиоприемных устройств. Под ред. А. П. Сиверса. Учебное пособие для вузов. М., "Сов. радио", 1976.
16. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам. Под общ. ред. Н. Н. Горюнова. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., "Энергия", 1977.
17. Справочник по интегральным микросхемам. Под общ. ред. Б.В.Тарабрина. М., "Энергия", 1977.
18. Кризе С.Н. Автоматические регулировки в радиоприемниках. - М.: Связь, 1978. (Б-ка "Телевизионный и радиоприем. Звукотехника"; Вып.93).
19. Микросхемы и их применение/Батушев В.А., Вениаминов В.Н., Ковалев В.Г. и др. - М.: Энергия, 1978 (Массовая радиобиблиотека; Вып. 967).
20. Лавриненко В.Ю. Справочник по полупроводниковым приборам. 9-е изд., перераб. К.: Технiка, 1980.
21. Справочник по интегральным микросхемам/ Б.В. Тарабрин, С.В. Якубовский, Н.А. Барканов и др.; Под ред. Б.В. Тарабрина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1981.
22. В. Златаров, Р. Иванов, Г. Михов, М. Недялков. Аналогови интегрални схеми. Параметри, характеристики, основни приложения. - Държавно издателство "Техника". София, 1981.
23. Терещук Р. М. и др. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя.- Киев: "Наукова думка", 1981.
24. Харченко В.М. Основы электроники: Учеб. Пособие для техникумов. - М.: Энергоиздат, 1982.
25. Микросхемы и их применение: Справ. пособие/В. А. Батушев, В. Н. Вениаминов, В. Г. Ковалев, О. Н. Лебедев, А. И. Мирошниченко. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1983 (Массовая радиобиблиотека: Вып. 1070).
26. Справочник по расчету электронных схем Б.С. Гершунский. - Киев: Вища школа. Изд-во при Киев. ун-те, 1983.
27. Микроэлектроника: Учеб. пособие для втузов. В 9 кн. / Под ред. Л.А. Коледова. Кн. 4. Гибридные интегральные микросхемы / Л.А. Коледов, Э.М. Ильина. - М.: Высш. шк., 1987.
28. Терещук Р. М. и др. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справ. радиолюбителя / В. М. Терещук, К. М. Терещук, С. А. Седов.— 3-е изд., перераб. и доп.- Киев: "Наукова думка", 1987.
29. Белов И.Ф. и др. Переносные кассетные магнитолы: Справочник / И.Ф. Белов, А.Е. Денин, А.Ф. Ососков.- М.: Радио и связь, 1988 (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1124).
30. Бриллиантов Д. П., Куликов Б. Н., Роксман М. А. Переносные цветные телевизоры: Справочник / Под ред. Д.П.Бриллиантова. - М.: Радио и связь, 1989. (Массовая радиобиблиотека. Вып. 1128).
31. В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 103 / Сост. А.В. Дьяков. - М.: ДОСААФ, 1989.
32. Димитър Рачев. Справочник радиолюбителя. Държавно издателство "Техника". 1990.
33. Белов И.Ф. Справочник по переносным и автомобильным радиоприемникам и магнитолам.- М.: Радио и связь, 1992 (Массовая радиобиблиотека. Вып.1183).
34. Алексеев Ю.П. Бытовая радиоприемная и звуковоспроизводящая аппаратура (модели 1989-1992 г.): Справочник.- М.: Радио и связь, 1994 (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1201).
35. Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Т. 3 - М.: КУбК-а, 1997.
36. ЦКБ "Дейтон". 40 лет - Москва, Зеленоград, 2008.

домой