Среди линейных электронных схем, используемых в ЦВМ, основную массу составляли различные усилительные схемы, в первую очередь операционные дифференциальные усилители постоянного тока с большим коэффициентом по напряжению. Одним из типичных представителей таких схем являлась 52-я серия операционных дифференциальных усилителей фирмы Texas Instruments, состоящей из 6 линейных интегральных схем, разработанная в первой половине 60-х годов.
Параметры схем | SN521 | SN522 | SN523 | SN524 | SN525 | SN526 |
Усиление по напряжению, дБ | 62 | 62 | 73 | 62 | 80 | 60 |
Входной импеданс, кОм | 12 | 12 | 20 | 1000 | 70 | 1000 |
Сдвиг входных напряжений, мВ | 5 | 5 | 2 | 12 | 2 | 7 |
Дрейф по постоянному току, приведенный ко входу, мкв/°С | 8 | 8 | 5 | 20 | 3 | 6 |
Перепад входного сигнала (с одного выхода), В | +4,7 | +3,7 | +6,5 | +7,5 | +9 | +5 (на нагрузке 500 Ом) |
Подавление обычного усиления по уровню, дБ | 60 | 60 | 90 | 55 | 90 | 80 |
Напряжение питания, В | +10; +6; -9 | +10; +6; -9 | +12 | +12 | +12 | +12 |
Температурный диапазон, °С | -55 ... +125 |
Отличительной особенностью этих схем является то, что здесь в одной структуре одновременно используются транзисторы типов n-p-n и p-n-p. Первые четыре схемы используют главную матрицу интегральных компонентов, содержащую два p-n-p и пять n-p-n транзисторов и 8 резисторов, общее сопротивление которых достигает 150 ком. Диффузионные резисторы p-типа имеют многочисленные отводы, позволяющие получить минимальное сопротивление, равное 390 ом.
Транзисторы типа n-p-n могут использоваться как диоды (эмиттер соединяется с коллектором) и как p-n-p транзисторы, образованные изоляционной областью n-p-n транзистора p-типа, коллектором n-p-n транзистора n-типа и его базой p-типа. Эта главная матрица была разработана в 1962 г. и изготовляется четырехкратной диффузией, используя в качестве подложки кремний n-типа. Главная матрица двух последних интегральных схем 52-й серии, выпущенных в начале 1965 г., содержит уже 4 транзистора p-n-p, 10 транзисторов n-p-n и 68 резисторов общим сопротивлением 300 ком. Часть n-p-n транзисторов расположена парами близко друг к другу, чем обеспечивается хорошее согласование характеристик транзисторов, используемых в дифференциальных каскадах.
Схемы, входящие в состав 52-й серии линейных интегральных схем операционных дифференциальных усилителей фирмы Texas Instruments, имеют ряд интересных особенностей.
Так, в схеме SN523 имеется возможность путём внешнего перемыкания соответствующих выводов изменять усиление по напряжению от 40 до 73 дб.
Во входных каскадах схем SN524 и SN526 используются пары транзисторов, известные под названием «пары Дарлингтона», позволяющие получить высокий входной импеданс, равный 1 Мом. Выходной каскад схемы SN526 работает в режиме класса В и использует на выходе эмиттерные повторители на транзисторах типов p-n-p и n-p-n. Благодаря этому схема обеспечивает получение перепада напряжения выходного сигнала ±5 в на нагрузке 500 ом.
Схема SN525 отличается большим усилением и высокой стабильностью, обеспечивая получение высокого перепада выходного напряжения, составляющего ±9 в. Схемы SN525 и SN526 могут работать при больших уровнях входных сигналов, достигающих ±5 в.
Для всех схем используют стандартный плоский коваровый корпус с 10 или 14 выводами, обеспечивающий получение высокой надежности. Интегральные схемы 52-й серии широко применяются в различных аэрокосмических системах, обеспечивая нормальную работу в диапазоне температур от —55 до +125° С.
По сравнению с цифровыми схемами, приборы этой серии были весьма дорогими.
Так, в 1966 году оптовая цена на микросхемы этой серии составляла от 20 до 39 долларов
за штуку, в зависимости от типа.
Источники:
1. Рекомендации по созданию узлов и блоков на твердых схемах. - 1964.
2. В.М. Долкарт, Г.Х. Новик, И.С. Копытин. Микроминиатюрные аэрокосмические цифровые
вычислительные машины. Издательство "Советское Радио". Москва - 1967.