自適應可變磁阻傳感器放大器及其應用

自适应可变磁阻传感器放大器及其运用

自适应可变磁阻传感器放大器及其应用

LM1815是省略门电路的自适应传感放大器，适用于马达控制LM1815提供一次性脉冲输出，其前沿与反向过零基准输入信号恰好一致正常工作时，计时基准信号在外部被处理（延迟）并且返回 LM1815，然后逻辑输入可以用作传送到输出驱动极的定时基准或处理信号

图1：LM1815内部结构

结构特点

LM1815内部结构如图1所示，特点如下：自适应磁滞、单电源工作、采取2～12V供电电压、基准输入、准确的过零定时基准、通过外部电阻输入从100mV到高于120V的信号、CMOS逻辑兼容

LM1815的引脚功能如下

2脚：接地 　　　　 3脚：信号输入

5脚：阈值调理 　　 7脚：峰值检测器电容

8脚：电源 　　　　 9脚：定时脉冲输入

10脚：门控输出　 　11脚：输入选择

12脚：基准脉冲输出 14脚：RC定时

1、4、6、13脚：空脚

信号输入

（3脚）

RC定时

（14脚）

输入选择

（11脚）

定时输入

（9脚）

门输出

（10脚）

正负脉冲

RC

L

X

脉冲=RC

X

X

H

H

H

X

X

H

L

L

正负脉冲

L

L

L

过零表1：LM1815真值表

LM1815的真值表见表1使用LM1815时需要注意以下几个问题

1．输入电压箝位

信号输入电压通过3脚被内部箝位正常工作时，输入端电流限制由外部电阻决定正向输入由1千欧电阻和串联二极管被箝位，反向输入活动箝位限制3脚到地的典型值在350mV以下因此输入信号转换超过350mV，输入端电流将由V+电源提供如果V+端不能充分旁路其产生的电压纹波，将破坏设备的正常运行一样，输入信号转换超过500mV时，输入端电流将通过2脚被切断装备2脚接地可实现微动转换，由于接地技术不良与输入信号地有关，会导致装备运行的不稳定

2．输入电流限制

为了使输入端到地的阻值被肯定为零，必须选择适当的电阻应用时，若输入电压信号到地不是对称关系，应采用最小的电压峰值最小的Rext=Vinmax/3mA，在图2中，Rext=18kΩ，建议使用的最大输入信号电压是±54V

3．过零检测器的工作

LM1815内部有一个过零检测器，在输入信号的反向沿触发一个内部开关不象其他过零检测器, LM1815在波形的正向部分输入信号超过阈值时才能被触发芯片被触发时电路复位，并且后来的零交叉点被忽略，直到阈值被再次超过这个阈值的改变取决于5脚的连接方式，共有三种不同的工作方式

一是5脚开路自适应方式的选定是通过断开5脚对输入信号小于±135mV（即270mVp-p）和大于典型的±75mV（即150mVp-p），输入阈值为典型值45mV在这些条件下，输入信号正向必须首先通过45mV阈值来支持过零检测器，然后反向通过零点去触发它如果信号小于30mV峰值，就不会去触发开关

输入信号大于±230mV（即460mVp-p）将引起阈值在峰值输入电压80%处跟踪目标在7脚峰值检测器电容储存正的输入电压，建立阈值输入信号在正向必须超过这个阈值以便支持过零检测器

，然后由反向零交叉点决定哪个能被触发

随着输入信号幅度的增加，峰值检测器迅速地跟踪，并且随着输入信号减弱，峰值检测器电容电压通过与7脚外部连接的电阻而衰减如果输入信号幅度比储存到峰值检测器电容上的电压下落得快，输出信号将消耗，直到电容电压减小到适当的电平

需要注意的是，由于输入电压被箝位，在3脚观察到的波形和在可变磁阻传感器上观察到的波形其实不相同一样，在7脚储存的电压和在3脚出现的峰值电压也不相同

二是5脚连接到V+当5脚被连接到正电源时，输入设备阈值被固定在200mV的最小值芯片没有小于±200mV（即400mVp-p）的信号输出，当阈值被超过时，在下一个反向过零点被触发

3是5脚接地随着5脚接地，输入阈值从开始的0V到最大值±25mV正向过零点使芯片开始工作，并且在下一个反向过零点触发它这是过零检测基本的工作形式

4．一次性定时

一次性定时由接到14脚的电阻和电容设置建议最大电阻值为150kΩ只要电容器没有任何影响RC时间常数的泄漏，电容值能根据需要而改变

输出脉宽=0.673RC

为了给定一次性脉冲宽度，建议最大输入信号频率为1/（1.346RC）

图2中，R=150kΩ,C=0.001μF，最大输入频率典型值是5kHz输入频率在所建议的频率最大值以上时可导致电路工作异常如应用时不需要，装备的14脚能直接接地

5．逻辑输入

某些系统中，需要产生外部脉冲输入选择11脚拉高时，9脚外部的脉冲输入到内部门电路以控制10脚输出输入/输出9、11、10和12脚是CMOS逻辑兼容的另外，9、11和12脚是TTL兼容的10脚不能保证用于驱动TTL负载1、4、6和13脚没有内部连接并且可接地

应用领域

图2是LM1815的典型运用电路采用LM1815芯片设计的自适应传感器放大器可广泛应用于转速计、过零切换、马达转速控制、锯齿轮位置感测、发动机测试等领域

图2：LM1815典型运用电路

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