Аналоги электронных компонентов

Микросхема NE566 представляет собой генератор импульсов треугольной и прямоугольной формы.

При её отсутствии можно собрать функциональный аналог на ОУ, хотя и с несколько отличающимися параметрами (в скобках значения для прототипа):

Напряжение питания, В: 10..30 (26)
Частотный диапазон, кГц: 15..70 (1000)
Потребляемый ток, мА: 10..15 (12,5)
Амплитуда выходного сигнала, В: 5 (1,2 — треуг., 2,7 — прямоуг.)
Выходное сопротивление, Ом: 600 (50)

схема функционального аналога NE566 — в скобках указаны номера выводов прототипа

В аналоге можно использовать практические любые ОУ, конденсатор С1 должен иметь низкий ТКЕ и малый ток утечки (например, слюдяной КСО, пленочные К73-17, К73-9), конденсаторы С2, С3 — керамические или слюдяные, резисторы R2-R9 — типа МЛТ, R1 — СП3-38а. Частоту на выходе можно плавно менять резистором R1 и грубо конденсатором С1. Если в диапазоне частот амплитуда на выходе будет меняться, то следует подобрать сопротивление R7.

Аналог переменного резистора с логарифмической и показательной зависимостью сопротивления

При отсутствии переменного резистора с необходимой зависимостью сопротивления от угла поворота, последний можно собрать из «обычного» переменного резистора (т.е. с линейной зависимостью сопротивления) и постоянного сопротивления. Отношения сопротивлений переменного и постоянного резисторов должно быть R1/R2=0.1.

схема Аналога переменного резистора с логарифмической и показательной зависимостью сопротивления — а) логарифмическая, б) показательная зависимость сопротивления

Радиолюбитель, №4, 1995, с.21

Аналог стабилитрона на NE555

На таймере NE555 (КР144ВИ1) включенном в линейном режиме можно собрать аналог стабилитрона, в том числе мощного, с током стабилизации до 1 А.

Напряжение стабилизации можно устанавливать в диапазоне 2..16,5В подборкой стабилитрона VD1 (Резистор R2 можно не устанавливать). При наличии резистора R2, подключенного, как показано на схеме, его подбором можно увеличивать напряжение стабилизации, а если его правый по схеме вывод подключить к выводу 8 микросхемы, то уменьшать напряжение стабилизации. Ток стабилизации такого аналога лежит в диапазоне от 0,8 мА до почти 100 мА (необходимо учитывать максимальную рассеиваемую мощность — 200 мВт). Так для приведенной схемы с напряжением стабилизации 9 В максимальный ток стабилизации составит 200/9 = 22 мА. Ток стабилизации можно увеличить если собрать аналог по схеме .приведенный ниже:

В аналогах следует применять стабилитроны способные работать при токе 0,25 мА.

Источник: К. Гаврилов Применение микросхемы КР1441ВИ1. — Радио, 2011, №6, с.34-36

Аналог однопереходного транзистора

При отсутствии однопереходного транзистора типа КТ117, его можно заменить аналогом из двух биполярных транзисторов, подключенных по следующей схеме:

схема аналога однопереходного транзистора

Аналог мощного стабилитрона

На рисунке 1 показана схема стабилитрона с током стабилизации до 2-х А. Для снижения пульсаций выходного напряжения можно устанавливать конденсатор С1 емкостью 100-500 мкФ. Сопротивление и мощность Rб требуется рассчитать под конкретные условия.

Регулируемый аналог стабилитрона

Схема позволяет установить напряжение стабилизации 3..20 В. При настройке устройство подключают к источнику напряжения 20-30 В через балансный резистор сопротивлением 5..10 кОм и резистором R1 устанавливают необходимое напряжение стабилизации..

Аналог динистора

Динистор можно заменить аналогом изображенным ниже на схеме. Напряжение стабилизации стабилитрона (или стабилитронов соединенных последовательно) должно быть 120-150В.

Ниже приведено ещё две схемы аналогом динисторов.

Напряжение срабатывания верхней схемы можно рассчитать по формуле: Uср. = Uс.с.+ Uу.э., где Uс.с. — напряжение стабилизации стабилитрона, Uу.э. — напряжение падения на управляющем переходе тринистора.

Ниже изображен аналог динистора с регулируемым напряжением срабатывания (справа приведены ВАХ в зависимости от сопротивления R1 для аналога на деталях, приведенных на схеме). Напряжение срабатывания в общем случае можно расчитать по формуле: Uср. = Uс.с.+Uу.э.+Iвкл.у.э.*R1, где Iвкл.у.э. — ток включения по управляющему электроду.

Ниже изображен аналог симметричного динистора на транзисторах на напряжение срабатывания примерно 32В (Радио, 6/98 с.61):

Аналог КТ825Д

КТ825Д составной мощный транзистор со следующими характеристиками:

Структура p-n-p
Максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-база 60 В
Максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-эмиттер 60 В
Максимально допустимый постоянный (импульсный) ток коллектора 20 (30) А
Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора с теплоотводом 125 Вт
Статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером 750-18000
Обратный ток коллектора <= 1 мА
Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером => 4 МГц
Коэффициент шума биполярного транзистора <2 дБ

Данный транзистор можно заменить иностранным аналогом: BDх62, BDх64, BDх66, BDх88, BDх88A, MJ2500, MJ4030, 2N6050, 2N6285

А также можно собрать из двух транзисторов КТ814 и КТ818 по следующей схеме:

Транзисторы необходимо подобрать с учётом прикладываемого напряжения К-Э, вместо защитного диода Д242 можно использовать любой мощный выпрямительный диод — подобрать по току не менее 5 А и обратному напряжению не менее рабочего, например, SB560.

Основные электрические параметры транзисторов КТ814

Аналог высоковольтного стабилитрона

При отсутствии стабилитронов КС620А, КС630А, КС650А, КС680А можно использовать их аналог, собранный по изображенной на рисунке схеме Устройство полностью эквивалентно стабилитронам указанной серии и может быть применено без каких-либо доработок. Его напряжение стабилизации — 120…180 В (зависит от экземпляра диода VD1), значения минимального и максимального токов стабилизации — соответственно 0,1 и 20 мА, дифференциальное сопротивление — 500…550 Ом. В качестве источника стабильного тока в устройстве следует использовать диоды Д219А, Д220, Д220А, обладающие низким дифференциальным сопротивлением при обратном напряжении 120…180 В и обратном токе 0,1…10 мА. Транзистор VT1 — усилитель тока стабилизации, он снижает дифференциальное сопротивление. При токе стабилизации более 6 мА его необходимо снабдить теплоотводом. Можно использовать транзистор КТ604Б (2N3742, 2N4926, BD115, BF258, BF259, BF337, 2SC2611) или любой другой с соответствующими допустимым напряжением между коллектором и эмиттером и рассеиваемой мощностью. Требуемое напряжение стабилизации устанавливают подборкой диода VD1.

Аналог стабилитрона на TL431

TL431 — фактически представляет собой высокоточный регулируемый стабилитрон с возможностью стабилизации напряжения от 2,5 до 40В.

Штатная схема включения из описания приведена ниже, ток стабилизации может достигать 150мА:

Vref — напряжение между анодом и управляющим электродом TL-ки.

Если нужен больший ток стабилизации, то можно воспользоваться следующей схемой:

В данном решении ток стабилизации будет определяться допустимым током коллектора транзистора и его рассеивающей мощностью.

Аналог стабилитрона на транзисторах

Аналог низковольтного стабилитрона с напряжением стабилизации в диапазоне 5..6 В (за счет подбора транзистора) можно собрать по схеме, изображённой на рисунке 1а). При необходимости получения большего напряжение стабилизации, это можно сделать за счет добавления диодов (рис.1б) или еще одного каскада на транзисторе (рис.1в).

Диапазон стабилизируемых токов соответствует стабилитронам с максимальной рассеиваемой мощностью 400мВт.

Также, аналог низковольтного стабилитрона (3…5В) можно собрать на полевом транзисторе, включенным по следующей схеме (Радио, 2013, №1, 53-54):

Резистор R1 рассчитывается также как и параметрическом стабилизаторе, а напряжение на выходе зависит от тока стока полевого транзистора, так для 2N7000 для тока 10 мА напряжение стабилизации составляет 2,15В, для 1 мА — 1,9 В, а для 0,1 мА — 1,5В (определяется экспериментально для каждого транзистора по вольт-амперной характеристике).

вольт-амперная характеристика полевого транзистора 2N7000 — Рис.3

Среднее дифференциальное сопротивление в зависимости от R1 = 200 кОм составляет 2 кОм, для R1 = 10 кОм — 130 Ом, для R1 = 680 Ом — 8,5 Ом (красные линии на графике ниже).

Рис.4 Графики зависимости выходного напряжения от входного.

Если дифференциальное сопротивление необходимо уменьшить, то это можно сделать используя следующую схему включения полевого транзистора:

аналог стабилитрона на полевом транзисторе с низким дифференциальным сопротивлением — Рис.5

R2 выбирают сопротивлением примерно в 10 раз ниже чем у R1. Причем зависимость выходного напряжения от входного становится менее ощутима (синие линии на графике выше).

Увеличить выходное напряжение можно собрав аналог стабилитрона по следующей схеме:

схема аналога стабилитрона для малых напряжений — Рис.6

Выходное напряжение примерно будет равно: U_вых~U_ст(R1+R2)/R1, где U_ст — напряжение стабилизации по схеме на рис.2. Зависимость выходного напряжения от входного для такой схеме показана на рис.4 зеленой линией.

И. Александров Аналог стабилитрона на маломощном полевом транзисторе. — Радио, 2013, №1, с.53-54
И.Нечаев. Мощные полевые транзисторы как стабилизаторы и ограничители напряжения. -Радио, 2007, №2, с.39-40.
А.Будов Расчет параметрического стабилизатора напряжения. — Радио, 1983, №8, с.30

Функциональный аналог NE566