Подборка мостовых схем

September 10, 2013 by admin Комментировать »

Мостовая схема с малой потребляемой мощностью

На рис. 4.12а приведена схема, аналогичная изображенной на рис. 4.1, но в данном случае напряжение питания мостовой цепи понижено до 1,2 В. Таким образом, величина тока мостовой цепи понижается с 30 до 3,5 мА. Считывание значений

0,     01% при напряжении питания 350-омного тензодатчика 10 В (рис. 4.1) требует разрешающей способности 3 мкВ. Для схемы, показанной на рис. 4.12a, необходима разрешающая способность 360 нВ. Схема на рис. 4.126 аналогична предыдущей, но в ней значение тока мостовой цепи снижено до величины, меньшей 700 мкА. (См. «Linear Technology», Application Note 43, p. 18.)

Периодическое включение мостового тензодатчика

На схеме рис. 4.13 (производной от схемы, представленной на рис. 4.6) показан способ уменьшения потребляемой мощности с одновременным сохранением уровня выходного сигнала мостовой цепи. Такое техническое решение приемлемо в том случае, когда на выходе не требуется непрерывный сигнал — большую часть времени схема находится в состоянии покоя и включается только на относительно короткий период. Типичный случай применения такого варианта – выполнение опросов удаленных датчиков о весе резервуаров один раз в неделю. Значение тока в состоянии покоя приблизительно равно 150 мкА, нормальное значение тока во включенном состоянии – 50 мА. (См. «LinearTechnology», Application Note43, p. 19.)

Импульсной режим работы мостового тензодатчика

На рис. 4.14 показан мостовой тензодатчик, работающий в импульсном режиме. На рис. 4.15 изображены осциллограммы сигналов на выходе ИС AlA (А), на эмиттере Q1 (В), на выходе ИС 74C221 (С) и на выходе ИС A2 (D). Импульсный характер работы задается последовательностью тактовых сигналов. Во включенном состоянии схема находится не более 250 мкс при частоте повторения около 2 Гц. Такое соотношение позволяет ограничить уровень потребления тока примерно до 200 мкА. Генератор AlA выдает импульсы длительностью 250 мкс каждые 500 мс (сигнал А, см. рис. 4.15). При калибровке нужно установить нулевой уровень и коэффициент усиления. (См. «Linear Technology», Application Note 43, p. 20.)

Мостовой датчик с устройством выборки-хранения

На рис. 4.16 показан мостовой датчик, работающий по командам разрешения и с непрерывной выдачей сигнала. На рис. 4.17 приведены осциллограммы сигналов на коллекторе Q2 (А), на выходе LT1021 (В), на выходе A1 (С) и на входе S1 (D). Непрерывность выдачи выходного сигнала поддерживается с помощью добавленного в схему устройства выборки-хранения (УВХ). Транзистор Q2 выключен, если сигнал разрешения находится в состоянии низкого уровня. При этом только микросхемы A2 и S1 потребляют энергию, в результате чего значение тока потребления становится меньше 60 мкА. При переходе сигнала разрешения в состояние высокого уровня транзистор Q2 (сигнал А на рис. 4.17) открывается и обеспечивает

Рис. 4.12. Мостовоя схема с малой потребляемой мощностью: а) с напряжением питания моста 1,2 В Датчик давления типа BLH/DHF-350); б) с током моста менее 700 мкА (датчик давления MOTOROLA MPX2200AP)       

подачу питания на все остальные элементы схемы. В течение выборки ток питания достигает 20 мА, но при частоте повторения выборок 10 Гц эффективное значение тока потребления снижается до 250 мкА. За счет понижения частоты

Рие. 4.13. Схема с периодическим включением мостового тензодатчика

Рие. 4.14. Схема с импульсным режимом работы мостового тензодатчика

повторения выборок можно было бы еще уменьшить эффективное значение тока потребления, но этого не позволяет сделать большая скорость разряда конденсатора C1 (около 1 мВ/100 мс). К тому же при частоте повторения 10 Гц обеспечивается вполне достаточная для большинства преобразователей ширина полосы пропускаемых частот. Разброс чувствительности преобразователей (номинальное

Рис.4.15

Осциллограммы для импульсного режима работы мостового тензодатчика

значение 3 мВ/В) компенсируется регулировкой усиления с помощью переменного резистора сопротивлением 1 МОм. Точность хранения сигнала на выходе A2 достаточнадля 12-разрядных систем. Хотя выходной сигнал выдается непрерывно, информация обновляется с частотой 10 Гц, и это следует учитывать при дальнейшей обработке сигнала датчика, имея в виду известный критерий Найквиста. (См. «Linear Technology», Application Note 43, p. 21.)

Рие. 4.16. Схема мостового датчика с УВХ Примечание к рис. ** – полистироловый конденсатор.

Pnc4.17

Осциллограммы сигналов мостового датчика с УВХ

Источник: Ленк Д., 500 практических схем на популярных ИС: Пер. с англ. – М.: ДМК Пресс, – 44 с.: ил. (Серия «Учебник»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты