直流電壓檢測器具有高靈敏度和高精度
出處：維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于：2023-09-28 16:59:56 | 414 次閱讀
該直流電壓檢測器電路由兩個精密運(yùn)算放大器(MAX4236)、一個基準(zhǔn)電壓源(MAX6143)、一個與非門和相關(guān)元件組成，當(dāng)輸入處于以0V為中心的±100mV窗口內(nèi)時，將發(fā)出數(shù)字輸出信號。
工業(yè)和科學(xué)應(yīng)用中的一個重要功能是檢測安全聯(lián)鎖、自動定序器等中是否存在直流電壓。為了檢測是否存在大雙極直流電平，檢測器必須在其輸入處于規(guī)定范圍內(nèi)時發(fā)出信號。零伏附近穩(wěn)定且精確定義的窗口。窗口寬度應(yīng)是最大可容忍誤差電壓的兩倍，并以零伏為中心。
檢測電路必須具有高阻抗輸入，以避免影響其所插入的系統(tǒng)。它還必須承受等于其監(jiān)控的最大電壓加上可能出現(xiàn)的任何瞬變幅度的輸入電平。當(dāng)輸入電壓在 ±100mV 窗口內(nèi)時，滿足這些要求的電路（圖 1）會產(chǎn)生數(shù)字輸出信號。 
其輸入電阻為22MΩ，其最大輸入電壓由22.1MΩ串聯(lián)輸入電阻的飛弧規(guī)范定義。其明確的窗口邊緣具有約 10mV 的遲滯，可消除任何噪聲引起的輸出顫動（圖 2）。響應(yīng)速度由 10nF 輸入電容器（低泄漏薄膜型）和兩個 22.1MΩ 輸入分壓器/移位器電阻的并聯(lián)組合（約 11MΩ）形成的 10ms 時間常數(shù)決定。
該電路采用+5V單電源供電，這要?dú)w功于運(yùn)算放大器(MAX4236)能夠在低失調(diào)電壓、低失調(diào)電壓溫度系數(shù)、低偏置電流和包括負(fù)電源軌的輸入電壓下工作。在 0°C 至 +85°C 范圍內(nèi)，觸發(fā)閾值的溫度依賴性小于 1mV（總計）。為了確保這些觸發(fā)電壓在整個溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性，兩個 22.1MΩ 電阻器的溫度系數(shù)應(yīng)較低且盡可能緊密匹配。
非常高的輸入阻抗使得該電路對漏電流敏感。每個運(yùn)算放大器的負(fù)輸入必須由聚四氟乙烯支架支撐，并且整個組件應(yīng)采用高質(zhì)量的保形涂層絕緣。如果檢測器電路必須與系統(tǒng)控制電路進(jìn)行電流隔離，請考慮圖 3 的電路。
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