78xx on ensimmäisen sukupolven kolminapaisten lineaaristen integroitujen positiivisten jännitesäätimien perhe. Perus 78xx-perhe sisältää mikropiirit yhdeksälle kiinteälle lähtöjännitteelle +5 - +24 volttia, jotka on merkitty nelinumeroisilla koodeilla 7805, 7806 ... 7824 (kolmas ja neljäs merkki ovat lähtöjännite). μA78G IC (ei digitaalista jälkiliitettä) on säädettävä nelinapainen jännitteensäädin +5 ... +30 V. Sallittu tulojännite on rajoitettu +35 V:iin (40 V mallille 7824), IC:n sallittu lähtövirta. TO - 220- paketissa on rajoitettu 1 A:iin. Piirissä on sisäänrakennettu ylikuumenemissuoja ja lähtötransistorin sisäänrakennettu yksipuolinen suojaus ylikuormituksia vastaan.
Negatiivisia jännitteensäätimiä varten on vastaava 79xx -perhe. Integroituja piirejä 78xx ja 79xx voidaan käyttää yhdessä tuottamaan sekä positiiviset että negatiiviset syöttöjännitteet samassa piirissä.
Fairchild Semiconductor julkaisi tämän perheen ensimmäiset IC:t 1970-luvun alussa nimillä μA7805 ... μA7824, ja ne olivat Robert Widlarin LM109 IC:n kehitys . Myöhemmin useat valmistajat hallitsivat 78xx:n julkaisua. Tällä hetkellä (2012) valmistetaan 7805-perusperheen lisäksi sen muunnelmia suurempia ja pienempiä lähtövirtoja varten (78xxM, 78xxL ja muut) TO-220, TO-92, SOP8L, D2PAK paketeissa.
78xx-perheen bipolaariset IC-piirit valmistetaan käyttämällä tasomaista epitaksiaalitekniikkaa , joka on optimoitu suuritehoisten transistorien tuotantoon. IC käyttää suuritehoisia ja pienivirtaisia npn-transistoreja, sivu-pnp-transistoreita (virtalähteessä), substraatti-pnp-transistoria (virhevahvistimessa), pinta-zener-diodeja (Zener-diodeja) ja 0,2 ohmista (lähtövirta) olevia vastuksia. anturi) 20 K. Nämä komponentit yhdistävän yhden kerroksen alumiinia paksuus on enintään 1 mikroni. Sirun pinta-ala riippuu suurimmasta lähtövirrasta: "suurien" sotilassarjan kiteiden, joiden virrat ovat 1-1,5 A, koko on 1,6 × 1,7 mm (67 × 73 mils ) tai 2 × 2 mm (80 × 80) . mils ) paksuudella 0,3 mm (12 mil) [1]
Kaikki perheen IC:t on rakennettu saman kompensointivakautusjärjestelmän mukaan. Eri jännitteiden IC:iden kaaviot eroavat lähtöjännitteenjakajan ylemmän vastuksen arvosta, eri lähtövirtojen IC:iden piirikaaviot eroavat lähtövirta-anturin resistanssista (0,2 - 2 ohmia). Muiden vastusten arvot eri valmistajien eri alaryhmien IC:issä voivat poiketa merkityksettömästi. Piirikaavioiden graafinen esitys on yleensä erittäin yksinkertaistettu. Yksi piiritransistori voi itse asiassa koostua useista rinnakkain kytketyistä transistorirakenteista, yksi vastus - useista sarjakytketyistä vastuksista ja niiden kanssa rinnakkain kytketyistä prosessi-zener-diodihypyjoista . Kaaviot eivät yleensä osoita "analogisten" transistorien tärkeimpiä parametreja - niiden emitteriliitosten suhteellisia alueita.
Piirin säätöelementti (läpivienti) on npn-rakenteinen komposiitti Darlington-transistori (T15, T16), joka on kytketty emitteriseuraajalla , referenssijännitelähde on modifioidun Widlar-piirin mukainen bandgap . Jännitteen takaisinkytkentä suljetaan jännitteenjakajan (R20, R21) kautta, joka on kytketty yhteisen johdon ja piirin lähdön väliin. Tämän jakajan alempi resistanssi (R21) on yleensä 4 kΩ, ylempi (R20, 1 - 21 kΩ) riippuu stabilointijännitteestä (5 - 24 V). Virhevahvistin vertaa jännitettä jakajan keskipisteessä kaistavälin lähdön jännitteeseen; jos jännite keskipisteessä poikkeaa halutusta arvosta (+4,0 V ja pienitehoisessa IS 78Lxx 2,5 V), niin vahvistin korjaa lähtötransistorin virran ohittamalla vakaan virtalähteen T11:een.
78xx-, 78Mxx-alaperheiden ja vastaavien teho-IC:issä on toteutettu yksipuolinen piiri, joka suojaa lähtötransistoreita joutumasta turvallisen toiminta-alueen (OBR) ulkopuolelle virran ja jännitteen suhteen. Pienillä jännitehäviöillä tulon ja lähdön välillä (10 V asti), T14-transistori toimii virranrajoitintilassa: jos anturin (R16) jännitehäviö ylittää noin 0,6 V (jännite avoimessa kanta-emitteriliitoksessa, U be ), T14 avaa sujuvasti ja shunttaa (mutta ei katkaise) säätötransistorin kantavirran. Suurilla jännitehäviöillä tulon ja lähdön välillä virran kynnys pienenee lineaarisesti. Koska kynnys Ube pienenee lämpötilan noustessa, myös vastekynnys laskee lämpötilan noustessa. 78Lxx-alaperheen pienitehoisissa IC:issä tulo-lähtöjännitettä ei oteta huomioon, suojapiiri reagoi vain lähtövirtaan.
Ylikuumenemissuojapiiri sijaitsee "ylävirtaan" ja toimii OBR-suojasta riippumatta: noin +125 °C:n kidelämpötilassa sarjaan kytkettyjen emitteriliitosten T2, T3 jännite putoaa niin paljon, että suojapiiri katkaisee ohjauksen lähtötransistori ja lähtöjännite laskee.
Sisäänrakennettu substraattidiodi suojaa piiriä lähdöstä tuloon virtaavan käänteisvirran vaikutukselta laitteen normaalin sammutuksen aikana, joten mikropiiriä ei yleensä tarvitse suojata ulkoisella käänteisdiodilla. Jotkut valmistajat määrittävät sisäänrakennetun vapaakäyntidiodin ominaisuudet nimenomaisesti: esimerkiksi NCP7800-piiripiirissä käänteispiirin ohminen resistanssi on 1 Ω, ja rajoittavan käänteisen virran lyhyessä (useita ms) pulssissa ei pitäisi yli 5A ( dc käänteistä virtaa ei ole määritetty). Tämä marginaali ei välttämättä riitä, jos tulopiiri oikosuluu välittömästi, esimerkiksi kun virtalähteen tyristorisuoja laukeaa. Piireissä, joissa tällainen oikosulku on mahdollista ja joissa IC 78xx:n lähtöön on kytketty merkittävät kapasitanssit, on välttämätöntä suojata mikropiirit ulkoisilla taaksepäin kytketyillä diodeilla.
Tulon ylijännitesuojaa ei ole. Ylimääräistä syöttöjännitettä voidaan vähentää liittämällä liitäntävastus IC 78xx:n tuloon - edellyttäen, että tämän vastuksen läpi kulkeva minimivirta pahimmissa olosuhteissa on riittävä, jotta IC-tulon jännite ei koskaan nouse sallitun maksimin yläpuolelle.
Minimi jännitehäviö U pd.min. 78xx:n tulon ja lähdön välillä, jossa piiri pysyy toimintakykyisenä, on yhtä suuri kuin piirin neljän komponentin jännitehäviöiden summa, joista kaksi ohjaa lähtövirtaa ja kaksi muuta ohjaavat suoraan lähtövirtaa niiden läpi:
Jättäen huomioimatta ensimmäisen komponentin (U ke.nas. T11), voidaan olettaa, että suurimmalla käyttövirralla U pd.min. yhtä suuri kuin kolme U be , ja virroilla, jotka ovat monta kertaa pienempiä kuin rajavirta - kaksi U be . Jokainen näistä Ube kasvaa epälineaarisesti virran kasvaessa ja laskee lineaarisesti lämpötilan noustessa. Paras U pd.min minimoinnissa. olosuhteet havaitaan pienillä lähtövirroilla ja suurimmalla sallitulla lämpötilalla (+125 ° C) - näissä olosuhteissa U pd.min. on noin 1,0 V. Pahimmissa olosuhteissa (maksimivirta minimilämpötilassa) U pd.min. vaihtelee välillä 2,0 - 2,5 V. Juuri nämä, pahin, arvo U pd.min. ja ne esitetään lyhyinä viitetiedoina.
Amerikkalaisten valmistajien dokumentaatiossa parametri V do ( englanniksi dropout voltage , analoginen U pd.min. ) voidaan määritellä eri tavoin. Tyypillisesti V do määritellään tulo-lähtöjännitteen pudotukseksi, jolla lähtöjännite putoaa 100 mV normaalin stabilointijännitteen alapuolelle tietyllä lämpötilalla ja/tai virralla - eli jo stabilointivikatilassa.
Yleisimmät vaihtoehdot ovat: 7805, 7806, 7808, 7809, 7810, 7812, 7815, 7818 ja 7824. Yleisimmin käytettyjä ovat 7805, koska niiden avulla voit käyttää useimpia TTL - komponentteja. Jotkut valmistajat valmistavat myös vähemmän yleisiä vaihtoehtoja, esimerkiksi pienitehoiset LM78Mxx (500mA) ja LM78Lxx (100mA) ovat National Semiconductorin valmistamia . On myös versioita, joissa on hieman erilainen jännite: LM78L62 (6,2 volttia) ja LM78L82 (8,2 volttia).
Samankaltaisista nimistä huolimatta on huomattava, että National Semiconductorin valmistamat LM78S40-laitteet eivät kuulu 78xx-perheeseen, koska niissä on erilainen piiri. Niitä käytetään hakkuriteholähteissä, eivätkä ne ole lineaarisia säätimiä, kuten 78xx-sarjan laitteet. Datelin 7803SR on itse asiassa avaimet käteen -periaatteella toimiva kytkinsäädin, joka on suunniteltu korvaamaan 78xx-IC:n avaimet käteen -periaatteella, eikä se ole osa sarjaa. Myös muut valmistajat tuottavat tämän sarjan stabilisaattorien toiminnallisia analogeja moduulien muodossa kytkevien jännitteen stabilointilaitteiden muodossa, ja yleensä niiden nimi sisältää sekvenssin "78". Esimerkiksi RECOM Groupin R-78xx [2] -sarja, Aimtecin AMSR-78 [3] , Mornsumin K78xx-500 [4] jne.
Samanlaisia mikropiirejä valmistettiin Neuvostoliitossa. Ensimmäisenä syntyivät 142ENxx-sarjan metallikeraamisessa kotelossa olevat mikropiirit kullatuilla johtimilla. Ne oli tarkoitettu käytettäväksi ankarissa ilmasto-oloissa, nimittäin sotilasvarusteissa. Esimerkiksi 142EN- asennettiin vuonna 1960 kehitettyjen panssarintorjuntaohjusten 9K11 "Malyutka" levyille .
1980-luvulla ilmestyivät heidän "siviilivastineensa" - KR142ENxx-sarja muovikoteloissa KT-28-2 ( TO-220 ), samanlainen kuin 78xx-sarja. Ja 2000-luvulla alettiin valmistaa pienitehoisia (500 mA) KR1332ENxx-sarjan stabilaattoreita, jotka ovat samanlaisia kuin 78Mxx-sarja, ja KR1157ENxx-, KR1181ENxx-sarjan mikrotehoisia (100 mA) stabilaattoreita, jotka ovat samanlaisia kuin 78Lxx-sarja. Toisin kuin 78xx-sarjan mikropiirit, mikropiirien kotimaisten analogien nimeämisjärjestelmä ei ole yhtä kätevä muistin muistiin (esimerkiksi 5V 3A -stabilisaattorilla on nimi (K) 142EN5A, 15V 1,5A -stabilisaattorilla on nimitys 142EN8V, a 9V Stabilisaattori - 142EN8G.
142EN-sarjan stabilaattoreiden mikropiirejä valmistetaan seuraaville jännitealueille: 5 (K142EN5A, EN5V), 6 (EN5B, EN5G), 8, 9 (EN8A, EN8G), 12 (EN8B, EN8D), 15 (EN8V, EN8E), 18, 20 , 24 ja 27 V. Julkaisu jatkuu Venäjällä.