摘要: 该直流电压检测器电路由两个精密运算放大器(MAX4236)、一个基准电压(MAX6143)、一个NAND门和相关元件组成,当输入在±100mV窗口内,中心为0V时,该直流电压检测器电路可检测数字输出信号。
在工业和科学应用的一个重要功能是检测直流电压的存在(或不存在)在安全联锁,自动测序器等。为了检测没有大的双极直流电平,检测器必须在其输入在零伏特附近的稳定和精确定义的窗口内时断言信号。窗宽应为最大可容忍误差电压的两倍,并以零电压为中心。
检测电路必须有一个高阻抗输入,以避免影响它所插入的系统。它还必须容忍输入电平等于它所监督的最大电压加上任何可能出现的瞬态振幅。满足这些要求的一种电路(图1)在输入电压在±100mV范围内时产生数字输出信号。
图1所示 当输入在±100mV的窗口内,以0V为中心时,该双极直流电压检测器断言一个数字输出信号。
其输入电阻为22毫欧,其最大输入电压由22.1毫欧系列输入电阻的电弧规范规定。其良好定义的窗口边缘具有约10mV的迟滞,消除了任何噪声引起的输出颤振(图2)。响应速度由10nF输入电容器(低漏膜类型)和两个22.1毫欧输入分压器/移位电阻并联组合(约11毫欧)形成的10ms时间常数决定。
图2 图1电路的这些波形显示了探测器输出对输入电压斜坡的响应。
由于运算放大器(MAX4236)能够在低偏置电压、低偏置电压tempco、低偏置电流和包括负轨在内的输入电压下工作,该电路从单个+5V电源工作。在0°C至+85°C范围内,触发阈值的温度依赖性小于1mV(总)。为了确保这些触发电压在温度下的稳定性,两个22.1毫欧电阻的温度应该低,并尽可能紧密匹配。
非常高的输入阻抗使这个电路对漏电流很敏感。每个运放的负输入必须由聚四氟乙烯支架支撑,整个组件应采用高质量的保形涂层绝缘。如果检测器电路必须与系统控制电路电隔离,请考虑图3中的电路。图中所示集成电路的数据表和其他信息可在以下网址找到。
图3 如图所示修改后,图1输出信号与监测电压电隔离。
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