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回忆 RS Data Library的时光旅程

Andrew Back
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回顾一下Web时代之前备受喜爱的工程师信息宝库。

现在,我们将互联网视为理所当然的事,而访问方面的问题在压力大时可能会引起严重的焦虑。但是,工程师在Web时代之前如何获得详细的技术信息?印刷数据手册是一种解决方案,与这些应用手册一起使用。但是,尽管您通常可以为常用的组件和设备系列选择这些,但仍有很多您没有数据的东西。除此以外,还有发现和了解特定工作可用资源的问题。

作为一名实习工程师,我的部分归纳工作包括,他们把RS数据库的副本以及RS目录一大堆交给我,要求我考虑一些我想要构建的电路。多么奢侈!现在细节已经很模糊了,但我记得有一个项目是数字频率合成器。它使用了一个外观精美的芯片,其中内置了参照晶体(也许有人可以评论并刷新我对该部件的记忆)。

RS数据库是一组很重的环形活页夹,随着新产品的推出经常更新。涵盖从电池到模拟和数字集成电路的所有内容,所提供的数据包括诸如工作原理、部件编号和规格、性能特征、物理安装说明、典型应用以及在特定环境下的使用说明等内容。丰富的信息不仅可以帮助完成选定部件的设计,而且可以作为发现和灵感的来源。

最近,当我有机会拿起老式的RS数据库文件时,事实证明它实在令人难以抗拒。让我们看一下它的内容,然后想一想此后的变化。

倒带至1986年3月

所讨论的文件比我作为培训生可以看到的文件要早几年,但很可能两者有共同的页面 — 毕竟,电压调节器和放大器集成电路的历史可以追溯到40年前或更久,到今天这些仍在使用。

电池的这一特定部分可以追溯到1983年7月,而电池技术的创新步伐与微处理器或传感器的创新步伐不同,而锂聚合物电池组已经存在了一段时间,并且相比于以前的技术具有明显的优势。就是说,铅酸电池仍在使用中,并具有自己的特殊优势。尽管镍镉电池已被镍氢电池替代,镍氢电池可以提供更大的容量,还有其他优势。

另外,数据库包括电池特性和示例充电器电路 — 这类信息现在可以在RS网站上产品页面的“技术参考”部分的文档中以及制造商网站的文档中找到。

声音最爱

有些器件系列确实经受了时间的考验,而LM系列集成电路就是其中之一。其中包括音频放大器的集合,例如LM380,它具有34dB的固定增益,额定输出功率为2.5W,今天仍然可用(535-9464)。当然,我们现在确实还拥有效率更高的D类放大器,对于给定的尺寸,它还可以提供更大的功率,并集成了其他非常有用的功能,例如数字音量控制。有关使用的D类放大器的示例,请参阅我的同事Dave Ives在创建用于便携式使用的紧凑型PA系统上撰写的系列文章。

硅片代表

555定时器是今天仍然可用并且已提升为标志性状态的另一个集成电路。我们可以在上面看到此数据以及它的双定时器型号556的数据。再一次,今天仍然非常可用的另一部分(221-5535)受到了业余爱好者和资深工程师的喜爱。

时间不等人

数据库不仅包含有关组件的信息,还包含许多其他信息,例如计算机外围设备和模块。后者的一个例子就是这个即插即用时钟模块,它集成了逻辑、LED显示和其他组件,只需要增加一个市电变压器和几个开关即可。非常适合用于家庭的设计项目中,在这里可以选择外壳和开关等以创造一些独特的东西。否则,可能要集成到工业应用的控制面板中。

在这里,我们可以看到全功能时钟单元的示意图。请注意,该模块如何采用低压交流电源,实际上是使用50/60 Hz来提供频率参照,非常类似于先前的机电时钟。尽管数据表明所用的RC振荡器不能提供良好的计时功能,但电池备份也是可以的。

现在,这种设置对我们来说听起来有些奇怪,但是市电通常被用作计时的频率参照,国家电网实施措施以纠正由于不可避免的供需不平衡变化而导致的频率变化。

我是一个老式技术收藏家,这已经不是什么秘密了。几年前,我设法购买了一个全新的盒装时钟模块。因此,很高兴现在有了随附的数据,从某种程度来说,组装一个完整的时钟单元很美妙。

如今,有很多实时时钟(RTC)集成电路可供选择,如果我们想创建一个数字时钟或类似的时钟,我们可能会将其中一个与一个小型微控制器配对,再加上最适合该应用和所需美学的任何显示技术。就显示技术而言,显然我们现在有更多选择,可以是LED、LCD、OLED或eInk等。我们也可以选择添加GPS接收器并受益于高精度的时间,还有LAN或WLAN接口,并使用NTP通过网络获取时间。

远古的回响

在数据库的最前面,在标题页之前,插入了一些可追溯到1988年3月的影印件,涉及桶队延迟线。如文档所述,它们是一种移位寄存器,可用作模拟延迟线,从而将输入信号的采样值以电荷的形式存储在一系列电容器中,每个电容器之间是一个开关。然后,根据时钟脉冲的命令,电荷从一个电容器转移到另一个电容器,就像桶队沿着一条线路运送水一样。

桶队设备(BBD)的两个关键特性是它们包含多少级,以及时钟输入的频率范围。MN3004为512级,额定用于10-100kHz之间的时钟,它会导致2.56-25.6ms的可变延迟。

您可能会想到,应用包括混响和回声效果以及音乐颤音、振音和合唱效果。有趣的是,语音通信的电话时间压缩和延迟线似乎也是应用。

碰巧,我有一个旧的模拟回声单元(可以在上面看到),它可以控制音量、直接与延迟信号平衡、重复和延迟时间的水平。

拆下盖子后,我们会看到一块复古的PCB。

经过仔细检查,我们可以看到它配备了MN3005,这是MN3004的较大4096级同级产品。那听起来如何?

在视频中,输入源由Greig Cameron制作的录音提供,其中Korg Nutube吉他效果器接受了广泛的测试。可以听到,回声效果肯定具有老式的声音,与更现代的效果器相比,它具有大量的噪声和失真。但是,对于某些人来说,这将是一个积极的方面,而不是消极的方面。

那么,如今我们将如何创建回声效果?典型的音乐效果器可能会使用微控制器以及ADC和DAC(可能都集成到SoC中),并且需要相对少量的RAM作为采样缓冲区。这还将允许通过数字信号处理(DSP)的奇迹实现许多其他效果。

 

当然,我们可以使用台式机或笔记本电脑来进行此类处理,否则也许是与微控制器类似但又更加紧凑的设备。一个很好的例子是BeagleBone Black(125-2411),在上面的视频中可以看到它通过Bela软件提供了延迟效果。有关更多详细信息,请参见Dave Ives的博客文章系列

小结

通过RS数据库回忆之旅很有趣,有一天可能会证明有用,无论是由于需要不再生产的老式设备的数据,还是需要今天仍在生产的经典设备的数据。

Andrew Back

Open source (hardware and software!) advocate, Treasurer and Director of the Free and Open Source Silicon Foundation, organiser of Wuthering Bytes technology festival and founder of the Open Source Hardware User Group.

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