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自適應(yīng)可變磁阻傳感器放大器及其應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2008/5/29 0:00:00 訪問次數(shù):350

lm1815是省略門電路的自適應(yīng)傳感放大器,適用于馬達(dá)控制。lm1815提供一次性脈沖輸出,其前沿與反向過零基準(zhǔn)輸入信號(hào)恰好一致。正常工作時(shí),計(jì)時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)在外部被處理(延遲)并且返回 lm1815,然后邏輯輸入可以用作傳送到輸出驅(qū)動(dòng)極的定時(shí)基準(zhǔn)或處理信號(hào)。

圖1:lm1815內(nèi)部結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
  lm1815內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示,特點(diǎn)如下:自適應(yīng)磁滯、單電源工作、采用2~12v供電電壓、基準(zhǔn)輸入、準(zhǔn)確的過零定時(shí)基準(zhǔn)、通過外部電阻輸入從100mv到高于120v的信號(hào)、cmos邏輯兼容。
  lm1815的引腳功能如下。
  2腳:接地      3腳:信號(hào)輸入
  5腳:閾值調(diào)節(jié)    7腳:峰值檢測器電容
  8腳:電源      9腳:定時(shí)脈沖輸入
  10腳:門控輸出   11腳:輸入選擇
  12腳:基準(zhǔn)脈沖輸出 14腳:rc定時(shí)
  1、4、6、13腳:空腳

信號(hào)輸入
(3腳)
rc定時(shí)
(14腳)
輸入選擇
(11腳)
定時(shí)輸入
(9腳)
門輸出
(10腳)
正負(fù)脈沖
rc
l
x
脈沖=rc
x
x
h
h
h
x
x
h
l
l
正負(fù)脈沖
l
l
l
過零
表1:lm1815真值表


  lm1815的真值表見表1。使用lm1815時(shí)需要注意以下幾個(gè)問題。
  1.輸入電壓箝位

  信號(hào)輸入電壓通過3腳被內(nèi)部箝位。正常工作時(shí),輸入端電流限制由外部電阻決定。正向輸入由1千歐電阻和串聯(lián)二極管被箝位,反向輸入活動(dòng)箝位限制3腳到地的典型值在350mv以下。因此輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換超過350mv,輸入端電流將由v+電源提供。如果v+端不能充分旁路其產(chǎn)生的電壓紋波,將破壞設(shè)備的正常運(yùn)行。同樣,輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換超過500mv時(shí),輸入端電流將通過2腳被切斷。設(shè)備2腳接地可實(shí)現(xiàn)微動(dòng)轉(zhuǎn)換,由于接地技術(shù)不良與輸入信號(hào)地有關(guān),會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行的不穩(wěn)定。
  2.輸入電流限制
  為了使輸入端到地的阻值被確定為零,必須選擇適當(dāng)?shù)碾娮。?yīng)用時(shí),若輸入電壓信號(hào)到地不是對(duì)稱關(guān)系,應(yīng)采用最小的電壓峰值。最小的rext=vinmax/3ma,在圖2中,rext=18kω,建議使用的最大輸入信號(hào)電壓是±54v。
  3.過零檢測器的工作
  lm1815內(nèi)部有一個(gè)過零檢測器,在輸入信號(hào)的反向沿觸發(fā)一個(gè)內(nèi)部開關(guān)。不象其他過零檢測器, lm1815在波形的正向部分輸入信號(hào)超過閾值時(shí)才能被觸發(fā)。芯片被觸發(fā)時(shí)電路復(fù)位,并且后來的零交叉點(diǎn)被忽略,直到閾值被再次超過。這個(gè)閾值的改變?nèi)Q于5腳的連接方式,共有三種不同的工作方式。
  一是5腳開路。自適應(yīng)方式的選定是通過斷開5腳。對(duì)輸入信號(hào)小于±135mv(即270mvp-p)和大于典型的±75mv(即150mvp-p),輸入閾值為典型值45mv。在這些條件下,輸入信號(hào)正向必須首先通過45mv閾值來支持過零檢測器,然后反向通過零點(diǎn)去觸發(fā)它。如果信號(hào)小于30mv峰值,就不會(huì)去觸發(fā)開關(guān)。
  輸入信號(hào)大于±230mv(即460mvp-p)將引起閾值在峰值輸入電壓80%處跟蹤目標(biāo)。在7腳峰值檢測器電容儲(chǔ)存正的輸入電壓,建立閾值。輸入信號(hào)在正向必須超過這個(gè)閾值以便支持過零檢測器,然后由反向零交叉點(diǎn)決定哪一個(gè)能被觸發(fā)。
  隨著輸入信號(hào)幅度的增加,峰值檢測器迅速地跟蹤,并且隨著輸入信號(hào)減弱,峰值檢測器電容電壓通過與7腳外部連接的電阻而衰減。如果輸入信號(hào)幅度比儲(chǔ)存到峰值檢測器電容上的電壓下降得快,輸出信號(hào)將消耗,直到電容電壓減小到適當(dāng)?shù)碾娖健?br>  需要注意的是,由于輸入電壓被箝位,在3腳觀察到的波形和在可變磁阻傳感器上觀察到的波形并不相同。同樣,在7腳儲(chǔ)存的電壓和在3腳呈現(xiàn)的峰值電壓也不相同。
  二是5腳連接到

lm1815是省略門電路的自適應(yīng)傳感放大器,適用于馬達(dá)控制。lm1815提供一次性脈沖輸出,其前沿與反向過零基準(zhǔn)輸入信號(hào)恰好一致。正常工作時(shí),計(jì)時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)在外部被處理(延遲)并且返回 lm1815,然后邏輯輸入可以用作傳送到輸出驅(qū)動(dòng)極的定時(shí)基準(zhǔn)或處理信號(hào)。

圖1:lm1815內(nèi)部結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
  lm1815內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示,特點(diǎn)如下:自適應(yīng)磁滯、單電源工作、采用2~12v供電電壓、基準(zhǔn)輸入、準(zhǔn)確的過零定時(shí)基準(zhǔn)、通過外部電阻輸入從100mv到高于120v的信號(hào)、cmos邏輯兼容。
  lm1815的引腳功能如下。
  2腳:接地      3腳:信號(hào)輸入
  5腳:閾值調(diào)節(jié)    7腳:峰值檢測器電容
  8腳:電源      9腳:定時(shí)脈沖輸入
  10腳:門控輸出   11腳:輸入選擇
  12腳:基準(zhǔn)脈沖輸出 14腳:rc定時(shí)
  1、4、6、13腳:空腳

信號(hào)輸入
(3腳)
rc定時(shí)
(14腳)
輸入選擇
(11腳)
定時(shí)輸入
(9腳)
門輸出
(10腳)
正負(fù)脈沖
rc
l
x
脈沖=rc
x
x
h
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x
x
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正負(fù)脈沖
l
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過零
表1:lm1815真值表


  lm1815的真值表見表1。使用lm1815時(shí)需要注意以下幾個(gè)問題。
  1.輸入電壓箝位

  信號(hào)輸入電壓通過3腳被內(nèi)部箝位。正常工作時(shí),輸入端電流限制由外部電阻決定。正向輸入由1千歐電阻和串聯(lián)二極管被箝位,反向輸入活動(dòng)箝位限制3腳到地的典型值在350mv以下。因此輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換超過350mv,輸入端電流將由v+電源提供。如果v+端不能充分旁路其產(chǎn)生的電壓紋波,將破壞設(shè)備的正常運(yùn)行。同樣,輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換超過500mv時(shí),輸入端電流將通過2腳被切斷。設(shè)備2腳接地可實(shí)現(xiàn)微動(dòng)轉(zhuǎn)換,由于接地技術(shù)不良與輸入信號(hào)地有關(guān),會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行的不穩(wěn)定。
  2.輸入電流限制
  為了使輸入端到地的阻值被確定為零,必須選擇適當(dāng)?shù)碾娮。?yīng)用時(shí),若輸入電壓信號(hào)到地不是對(duì)稱關(guān)系,應(yīng)采用最小的電壓峰值。最小的rext=vinmax/3ma,在圖2中,rext=18kω,建議使用的最大輸入信號(hào)電壓是±54v。
  3.過零檢測器的工作
  lm1815內(nèi)部有一個(gè)過零檢測器,在輸入信號(hào)的反向沿觸發(fā)一個(gè)內(nèi)部開關(guān)。不象其他過零檢測器, lm1815在波形的正向部分輸入信號(hào)超過閾值時(shí)才能被觸發(fā)。芯片被觸發(fā)時(shí)電路復(fù)位,并且后來的零交叉點(diǎn)被忽略,直到閾值被再次超過。這個(gè)閾值的改變?nèi)Q于5腳的連接方式,共有三種不同的工作方式。
  一是5腳開路。自適應(yīng)方式的選定是通過斷開5腳。對(duì)輸入信號(hào)小于±135mv(即270mvp-p)和大于典型的±75mv(即150mvp-p),輸入閾值為典型值45mv。在這些條件下,輸入信號(hào)正向必須首先通過45mv閾值來支持過零檢測器,然后反向通過零點(diǎn)去觸發(fā)它。如果信號(hào)小于30mv峰值,就不會(huì)去觸發(fā)開關(guān)。
  輸入信號(hào)大于±230mv(即460mvp-p)將引起閾值在峰值輸入電壓80%處跟蹤目標(biāo)。在7腳峰值檢測器電容儲(chǔ)存正的輸入電壓,建立閾值。輸入信號(hào)在正向必須超過這個(gè)閾值以便支持過零檢測器,然后由反向零交叉點(diǎn)決定哪一個(gè)能被觸發(fā)。
  隨著輸入信號(hào)幅度的增加,峰值檢測器迅速地跟蹤,并且隨著輸入信號(hào)減弱,峰值檢測器電容電壓通過與7腳外部連接的電阻而衰減。如果輸入信號(hào)幅度比儲(chǔ)存到峰值檢測器電容上的電壓下降得快,輸出信號(hào)將消耗,直到電容電壓減小到適當(dāng)?shù)碾娖健?br>  需要注意的是,由于輸入電壓被箝位,在3腳觀察到的波形和在可變磁阻傳感器上觀察到的波形并不相同。同樣,在7腳儲(chǔ)存的電壓和在3腳呈現(xiàn)的峰值電壓也不相同。
  二是5腳連接到

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