Программа Сервисный Центр
0

Маломощный генератор прямоугольных импульсов с режимом сна


Во многих аудио, автомобильных и измерительных приложениях требуются недорогие, но высокостабильные и точные генераторы прямоугольных импульсов, способные отдавать в нагрузку достаточный ток. Интерес к дешевым способам реализации высококачественных приложений имеется всегда. Изображенная на Рисунке 1 схема состоит из бюджетного сдвоенного операционного усилителя (ОУ) с дополнительной функцией отключения и нескольких пассивных компонентов.

Маломощный генератор прямоугольных импульсов с режимом сна
Рисунок 1.Генератор прямоугольных импульсов.

В схеме на Рисунке 1 использована микросхема ADA4807-2 – сдвоенный маломощный малошумящий rail-to-rail усилитель с обратной связью по напряжению. Первый ОУ (A) выполняет основную функцию генератора прямоугольных импульсов, а второй (B) является лишь драйвером. Типовое значение втекающего или вытекающего тока, который может отдавать этот драйвер, рано ±40 мА. ОУ A работает как компаратор. Усилитель охвачен положительной обратной связью и медленной отрицательной обратной связью, переключаемой RC-цепочкой, благодаря чему схема находится в режиме автоматической генерации. Когда напряжение на конденсаторе сравнивается с каждым из порогов, источник его заряда переключается с положительной шины на отрицательную и обратно.

Система находится в неустойчивом равновесии, пока напряжения на входах и выходах компаратора равны точно нулю. Однако любые шумы смещают выходное напряжение вверх или вниз относительно нуля, и благодаря положительной обратной связи напряжение на выходе компаратора быстро достигает уровня одной из шин питания и остается на нем до следующего цикла.

Между инвертирующим входом и выходом компаратора включена RC-цепочка. Вследствие этого напряжение на инвертирующем входе компаратора асимптотически стремится к выходному напряжению компаратора с постоянной времени RC.

Постоянная времени RC определяет частоту генерации:

Маломощный генератор прямоугольных импульсов с режимом сна

Коэффициент заполнения импульсов можно регулировать, меняя соотношение сопротивлений резисторов R1 и R2. В рассматриваемой схеме эти резисторы одинаковы, поэтому выходные импульсы симметричны.

Пиковые уровни выходного сигнала драйвера лишь на 40 мВ меньше напряжения шин питания, при типовых значениях линейных вытекающих и втекающих токов 50 мА и 40 мА, соответственно.

Вывод DISABLE позволяет включать и выключать генератор. Такая функция перехода в «спящий» режим очень полезна для снижения потребляемой мощности. Для отключения схемы на время, когда она не используется, достаточно подать на вывод DISABLE напряжение менее 1.1 В. Это не более чем за 200 нс автоматически снизит ток, потребляемый двумя ОУ, до ничтожно малого уровня. Остальная часть тока, потребляемого схемой, приходится, в основном, на резистивный делитель R1, R2. При переводе устройства в спящий режим ток, потребляемый от батареи, с 2 мА уменьшается до 80 мкА. При этом выход схемы переходит в высокоимпедансное состояние, а для пробуждения и возврата в активный режим достаточно всего 500 нс.

Маломощный генератор прямоугольных импульсов с режимом сна
Рисунок 2.Форма выходного сигнала недорогого генератора прямоугольных импульсов.

Типовой ток потребления сдвоенного ОУ, использованного в схеме на Рисунке 1, равен 2 мА при напряжении питания 3 В. То есть, в активном режиме рассеиваемая мощность составляет 6 мВт. Однако в спящем режиме типовой ток потребления резко снижается до 2 мкА, и мощность рассеивания падает до 6 мкВт. Это соответствует коэффициенту экономии энергии 1000:1.

Маломощный генератор прямоугольных импульсов с режимом сна
Рисунок 3.Вывод DISABLE позволяет быстро включать и выключать схему.

Легко и быстро переключаться между двумя режимами дает возможность наличие выводов блокировки. Благодаря исключительно малому времени включения и выключения, составляющему несколько сотен наносекунд, переключение режимов происходит практически без задержки.

Схемы такого типа могут использоваться в качестве времязадающих во множестве приложений. Изменение соотношения сопротивлений резисторов R1 и R2 дает возможность управлять коэффициентом заполнения выходных импульсов. Сочетание малого потребления мощности, rail-to-rail входов и выходов и удобного режима сна обеспечивает продолжительную работу этой схемы при питании всего от двух батареек типоразмера AA. А высокая нагрузочная способность ОУ и его быстрое включение/выключение позволяют в ряде случаев отказаться от силового транзистора и реализовать экономящие энергию рабочие схемы с чередованием режимов.

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (15)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"