Pembanding voltan sesalur pantas pada cip CMOS. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Pembanding voltan sesalur pantas pada cip CMOS. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Perlindungan peralatan daripada operasi kecemasan rangkaian, bekalan kuasa yang tidak terganggu

Komen artikel

Bahagian penting bekalan kuasa yang tidak terganggu, penstabil voltan rangkaian diskret berkelajuan tinggi atau peranti untuk melindungi daripada sisihan kecemasan voltan rangkaian ialah unit pemantauan voltan rangkaian atau pembanding voltan rangkaian (VSC). Kesederhanaan jelas masalah pada pandangan pertama adalah menipu. Kesukarannya ialah terdapat voltan berselang-seli atau berdenyut pada input VSC, dan isyarat keluaran VSC mestilah berterusan.

Dalam kes ini, adalah mustahil untuk menggunakan pelbagai penapis RC dan LC untuk melicinkan, kerana ia memperkenalkan kelewatan yang ketara dalam tindak balas VS kepada perubahan dalam voltan rangkaian. Oleh itu, SSC mesti membandingkan voltan input dengan voltan rujukan secara berkala, serentak dengan frekuensi rangkaian, dan mengingati hasil perbandingan sebelumnya sehingga yang seterusnya. Oleh kerana voltan sesalur adalah sinusoidal dan biasanya mempunyai pekali harmonik yang rendah (<6%), adalah mungkin untuk mengawal nilai amplitud voltan sesalur dan menggunakannya untuk menilai nilai nilai voltan berkesan. Pengesan puncak yang dipanggil [3] boleh digunakan sebagai pengesan amplitud voltan. Kelemahan menggunakan pengesan puncak ialah ia mesti ditetapkan semula setiap kali sebelum mengambil ukuran baharu.

Peranti yang lebih mudah berfungsi boleh dibina pada monovibrator boleh dimulakan semula dengan litar untuk memantau lebihan paras voltan utama. Dalam kes ini, litar boleh dipasang pada cip digital, khususnya pada litar CMOS. Pilihan ini tidak disengajakan, kerana parameter pensuisan litar CMOS mempunyai kestabilan suhu yang sangat tinggi [1]: turun naik suhu ambien dalam julat dari -55 hingga +125 ° C menukar bahagian individu ciri pemindahan tidak lebih daripada 5% . Ia harus dijangka bahawa dalam julat suhu dari +15 hingga +35° C (yang tipikal untuk premis kediaman) ciri pemindahan akan berubah tidak lebih daripada 0,6%, yang jauh lebih baik daripada 1...2% yang diperlukan . Selain itu, litar CMOS mempunyai penggunaan kuasa yang sangat rendah, yang boleh menjadi penting apabila menggunakan SSC dalam peranti pengesan.

(klik untuk memperbesar)

Dalam litar (Rajah 1), ujian, pra-dibetulkan, voltan sesalur dibekalkan kepada input INPUT. Jika pengasingan galvanik diperlukan, voltan sesalur dibekalkan melalui pengubah pengasingan. Menggunakan pembahagi yang terdiri daripada perintang penalaan R1 dan perintang R2, R3, KSN dilaraskan kepada ambang tindak balas tertentu. Nilai perintang pembahagi ditunjukkan untuk kes apabila +UP=5 V, dan amplitud voltan pada input INPUT ialah 17 V (~12 V rms). Kapasitor C1 berfungsi untuk menapis bunyi impuls pendek yang datang dari rangkaian. Diod VD1 mengehadkan voltan keluaran pembahagi kepada +UP. Tiga penyongsang pertama DD1 dan perintang R4, R5 mengandungi pencetus Schmitt, yang dicetuskan apabila voltan sesalur mencapai tahap pencetus Us1.

Penggetar tunggal (SW) boleh dimulakan semula terdiri daripada rantaian KS R6, C2 dan pencetus Schmitt yang dipasang pada baki tiga penyongsang dan perintang R7, R9. Perintang R8 adalah perlu untuk mendapatkan histerisis untuk pengendalian keseluruhan peranti. Dengan +UP kami maksudkan voltan bekalan litar CMOS sebanyak 3...15 V.

Rajah 2 menunjukkan rajah pemasaan bagi litar SCV yang ditunjukkan dalam Rajah. 1. Walaupun amplitud voltan sesalur tidak mencapai ambang pencetus Uc1 pencetus Schmitt, tahap logik tinggi (LU) terdapat pada outputnya (pin 6 DD1). Pada output OUTPUT KSN (pin 8 DD1) terdapat LU rendah, menunjukkan bahawa voltan sesalur berada di bawah paras yang ditentukan.

Pembanding voltan sesalur pantas pada cip CMOS

Sebaik sahaja amplitud voltan sesalur melebihi ambang pencetus Uc1 pencetus Schmitt, denyutan LU rendah segerak dengan frekuensi sesalur akan muncul pada outputnya (pin 6 DD1). Denyutan ini dihantar ke input perisian melalui diod VD1. Pemalar masa bagi rantai RC R6C2 dipilih supaya output perisian kekal pada tahap tinggi berterusan manakala denyutan pencetus daripada output pencetus Schmitt diterima pada inputnya. Akibatnya, LU yang tinggi akan hadir pada output OUTPUT VOS selagi voltan sesalur melebihi paras yang ditentukan.

Rajah 3 menunjukkan litar VSC yang dipermudahkan menggunakan bilangan penyongsang yang lebih kecil. Perbezaan antara litar ini dan litar SCH yang ditunjukkan dalam Rajah 1 ialah ia tidak secara tradisinya termasuk rantai RC R6C2.

(klik untuk memperbesar)

SSC yang diterangkan di atas (mari kita panggil mereka SSC jenis pertama) adalah paling berkesan dalam mengawal peningkatan voltan rangkaian di atas tahap tertentu. Apabila voltan sesalur gagal, litar ini menjana isyarat untuk menurunkan paras sesalur dengan kelewatan masa 7...10 ms, disebabkan pemalar masa pengecasan litar RC perisian.

Menyingkirkan sebahagian kelewatan yang ditentukan apabila memantau penurunan voltan rangkaian di bawah paras tertentu membolehkan jenis VSC kedua, yang berfungsi pada prinsip mengukur tempoh jeda DT, apabila voltan gelombang separuh sinus serta-merta pada input INPUT adalah kurang daripada Uc (Rajah 4).

Pembanding voltan sesalur pantas pada cip CMOS

Amplitud Ua voltan rangkaian yang diukur menentukan selang DT mengikut ungkapan

DT=arcsin(Uc/Ua)/πf.

Ketaklinearan lengkung voltan yang diukur dalam selang masa DT=10° boleh diabaikan [2]. Jika DT=10°, maka Ua=11Uc, dan kelewatan tindak balas VS apabila voltan sesalur jatuh adalah lebih kurang 0,6 ms.

Gambar rajah SCV yang beroperasi mengikut prinsip yang ditentukan ditunjukkan dalam Rajah 5, dan rajah pemasaan ditunjukkan dalam Rajah 6.

(klik untuk memperbesar)

Pembanding voltan sesalur pantas pada cip CMOS

Menggunakan pembahagi input R1, R2, R3, nisbah Ua dan Uc yang diperlukan dicapai. Oleh kerana Uc dalam kes kami adalah sama dengan voltan pensuisan litar CMOS, sama dengan UP/2, maka untuk mendapatkan kelewatan <0,6 ms adalah perlu untuk memilih Ua = 5,5UP.

Diod VD1 mengehadkan voltan keluaran pembahagi kepada +UP. Voltan daripada keluaran pembahagi dibekalkan kepada input pembanding, iaitu pencetus Schmitt yang dipasang pada dua penyongsang pertama DD1. Pembanding diperlukan untuk menghasilkan denyutan LU yang tinggi apabila tahap separuh sinusoid melebihi ambang Uc. LU tinggi pada output pembanding, melalui diod VD2, dibekalkan kepada input perisian pertama, dipasang pada penyongsang ketiga dan keempat DD1, pada perintang R7, R9, R10 dan kapasitor C2.

Menggunakan perintang pemangkasan R1, isyarat LU tinggi berterusan dicapai pada output perisian pada voltan rangkaian lebih tinggi daripada yang ditentukan. Apabila voltan rangkaian berkurangan, denyutan LU rendah muncul pada output perisian pertama, yang melalui diod VD3 dihantar ke input perisian kedua, dipasang pada penyongsang DDI kelima dan keenam, perintang R6, R11, R12 dan kapasitor C3. Daripada denyutan ini pada output OUTPUT KSN, perisian kedua menjana LU rendah berterusan, menandakan bahawa voltan rangkaian berada di bawah paras yang ditentukan atau tidak hadir sama sekali. Perintang R8 digunakan untuk mendapatkan histerisis yang diperlukan bagi ciri pensuisan VS. Daripada rajah pemasaan (Rajah 6) dapat dilihat bahawa apabila voltan rangkaian meningkat, LU tinggi pada output VSC jenis kedua terbentuk dengan kelewatan lebih kurang 10 ms.

Apabila mengulangi penyelesaian reka bentuk litar, perlu diambil kira bahawa disebabkan oleh beberapa serakan dalam parameter pensuisan litar CMOS, mungkin perlu untuk menjelaskan nilai perintang R6 litar RC. Untuk mendapatkan histerisis ciri pensuisan SCV, adalah perlu untuk menjelaskan nilai perintang R8, yang berada dalam litar maklum balas positif.

kesusasteraan:

Zeldin B.A. Litar bersepadu digital dalam peralatan maklumat dan pengukur - L.: Energoatomizdat, 1986.
Milovzorov V.P., Musolin A.K. Penstabil diskret dan perapi voltan - M.: Energoatomizdat, 1986.
Peyton A.J., Walsh V. Elektronik analog pada penguat operasi. - M.: Binom, 1994.

Pengarang: V. Ya. Volodin

Lihat artikel lain bahagian Perlindungan peralatan daripada operasi kecemasan rangkaian, bekalan kuasa yang tidak terganggu.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Ancaman serpihan angkasa kepada medan magnet Bumi 01.05.2024

Semakin kerap kita mendengar tentang peningkatan jumlah serpihan angkasa yang mengelilingi planet kita. Walau bagaimanapun, bukan sahaja satelit aktif dan kapal angkasa yang menyumbang kepada masalah ini, tetapi juga serpihan dari misi lama. Bilangan satelit yang semakin meningkat yang dilancarkan oleh syarikat seperti SpaceX mewujudkan bukan sahaja peluang untuk pembangunan Internet, tetapi juga ancaman serius terhadap keselamatan angkasa. Pakar kini mengalihkan perhatian mereka kepada implikasi yang berpotensi untuk medan magnet Bumi. Dr. Jonathan McDowell dari Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian menekankan bahawa syarikat sedang menggunakan buruj satelit dengan pantas, dan bilangan satelit boleh meningkat kepada 100 dalam dekad akan datang. Perkembangan pesat satelit kosmik ini boleh membawa kepada pencemaran persekitaran plasma Bumi dengan serpihan berbahaya dan ancaman kepada kestabilan magnetosfera. Serpihan logam daripada roket terpakai boleh mengganggu ionosfera dan magnetosfera. Kedua-dua sistem ini memainkan peranan penting dalam melindungi atmosfera dan mengekalkan ...>>

Pemejalan bahan pukal 30.04.2024

Terdapat beberapa misteri dalam dunia sains, dan salah satunya ialah kelakuan aneh bahan pukal. Mereka mungkin berkelakuan seperti pepejal tetapi tiba-tiba bertukar menjadi cecair yang mengalir. Fenomena ini telah menarik perhatian ramai penyelidik, dan akhirnya kita mungkin semakin hampir untuk menyelesaikan misteri ini. Bayangkan pasir dalam jam pasir. Ia biasanya mengalir dengan bebas, tetapi dalam beberapa kes zarahnya mula tersekat, bertukar daripada cecair kepada pepejal. Peralihan ini mempunyai implikasi penting untuk banyak bidang, daripada pengeluaran dadah kepada pembinaan. Penyelidik dari Amerika Syarikat telah cuba untuk menerangkan fenomena ini dan lebih dekat untuk memahaminya. Dalam kajian itu, saintis menjalankan simulasi di makmal menggunakan data daripada beg manik polistirena. Mereka mendapati bahawa getaran dalam set ini mempunyai frekuensi tertentu, bermakna hanya jenis getaran tertentu boleh bergerak melalui bahan. Menerima ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Awan meramalkan gempa bumi 27.10.2008

Ahli geofizik Cina, setelah mengkaji gambar satelit Bumi selama bertahun-tahun, berpendapat bahawa pecahan awan yang besar dan tahan lama boleh menjadi pertanda gempa bumi.

Pada Disember 2004, jurang dalam awan telah diperhatikan di bahagian selatan Iran selama beberapa jam, meregangkan sejauh ratusan kilometer. Dia kekal di satu tempat, walaupun awan di sekelilingnya bergerak. Pembukaan itu bertepatan dengan kesalahan geologi yang diketahui di sini. Pada masa yang sama, imej inframerah menunjukkan bahawa tanah di tempat ini mempunyai suhu yang lebih tinggi daripada biasa.

Selepas 69 hari, gempa bumi bermagnitud 6,4 berlaku. Pada Disember 2005, pecah awan sekali lagi diperhatikan di sana. 64 hari kemudian, gempa bumi bermagnitud 6 berlaku.

Penulis kajian mencadangkan bahawa beberapa gas dibebaskan dari tanah sebelum gempa bumi, menghalang pemeluwapan air di atmosfera. Menurut versi lain, kesan piezoelektrik yang berlaku pada batuan di bawah mampatan kuat adalah untuk dipersalahkan. Awan diserakkan oleh cas elektrik permukaan bumi.

Walau bagaimanapun, orang yang ragu-ragu menunjukkan bahawa dua kes sedemikian tidak mencukupi untuk membuat kesimpulan yang meluas.

Berita menarik lain:

▪ Makanan ultra-diproses meningkatkan risiko kemurungan

▪ Cermin mata keselamatan fleksibel ultra nipis

▪ Kanta Fujifilm Fujinon XF16-80mmF4 R OIS WR

▪ Superkomputer dari rak kedai

▪ langsir bunyi

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian laman web Cerita anda. Pemilihan artikel

▪ artikel Tyutelka dalam tyutelka. Ungkapan popular

▪ artikel Siapa yang menulis kamus bahasa Inggeris yang pertama? Jawapan terperinci

▪ pasal mustard Abyssinian. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ artikel Skim balast elektronik yang menarik pada elemen diskret untuk lampu pendarfluor padat. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Penalaan manual dalam penerima pengimbasan. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web