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TL431搭建精密施密特触发器

作者: Panic 2007年6月26日

照例,先看电路图:

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这个电路原理很简单,利用了TL431作为比较电压基准,构成施密特触发器,采用适当的电路参数,可以精确控制触发的阀值电压。

这个电路输出是反相的,需要正相输出的请在Vout端增加一级反相器。

简要分析:传统的使用运放的施密特触发器,利用运放的正反馈,在采取了适当的电压基准之后,对阀值的控制仍嫌不够精确,这里利用TL431的高精度,直接提供了对阀值上限的精准设定,然后利用恒流源反馈,对阀值下限也提供了相当精确的设定,并且,上限的设定完全不受下限的影响。总体来说,这个电路适合那些需要精确控制施密特触发器上限阀值的场合。

该电路的触发上限设定值为:

Vh = 2.5 * (R4+R5)/R5

下限值为:

Vl =  Vh - Veb1/R3 * R4

R1为TL431提供维持电流,同时作为输出级驱动。

R2为由Q1,Q2和R3组成的简易恒流源提供偏置电流。

Vcc推荐5~12V,需要其他电压的需要调节R1和R2来获得适合的电流。

低于4V的Vcc无法使本电路正常工作。

电路的频率特性取决于使用431的频率特性,以及Q1和Q2的频率特性。

Q2的漏电流将会影响电路的精度,可以使用专用的恒流源电路,提供更精确的电流从而提升电路精度。

恒流源的资料请参考《细说恒流源

关于TL431的其他用法,请参考《 TL431的几种基本用法》以及《TL431的内部结构图

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用户分类: 实用电路
标签: 施密特 TL431 恒流源
来源: 原创
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分立元件高端电流检测电路

作者: Panic 2007年5月28日

闲话不多说,先看电路图:

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这个电路实现的功能和美信的芯片 MAX4173T 类似,只是没有控制功能和美信那么好的特性:)

电路的作用是,检测接在Rsence+和Rsence-之间的取样电阻的电压,然后以固定的倍率20*从Vout口输出一个对地的直流电压。电路缺点是Vout的输出不是从0开始的,有一个微小的0偏差,并且倍率受元器件精度影响,可能也不是非常准确。而电路的优点,是具有非常良好的线性,并且具有非常好的电压适应性。

电路的Vcc(也就是Rsence+)要求至少有3V,同时Vout不能超过Vcc-1.6V。只要器件允许,电路可以工作在从3V到50V的电压范围,在整个工作范围内,电路的精度几乎不会发生变化。使用不同频率的元件,可以获得不同的频率特性。

这个电路的适用一般的高端电流检测场合,例如充电器等。和 MAX4173T 类似,但是精度差一些,成本却低很多,只是占用的PCB空间大了。特别的,良好的线性使得这个电路特别适合那些更注重相对误差的场合。

电路简单分析:

Q1提供一个相对高端偏移的基准电压,Q2提供相对采样电阻分压的偏移电压,Q3,Q4,Q5组成两个相同的恒流源,对Q1和Q2供电,确保两只管子工作在特性相近的状态。

采样电阻上的分压,被Q2偏移后,和Q1基准产生一个压差,这个压差在数值上就等于采样电阻自身的压降。这个压差在R6上形成电流,通过由Q6和Q7组成的镜像恒流源,其中一路在R5上形成输出,另一路输入到Q2,用来补偿Q1因增加了R6的分流形成的电压误差。

R5和R6的比值决定了电路放大倍数,R4比R5略小,作用是在Q2上形成一定的过补偿(或者说正反馈),减少因晶体管放大倍数有限带来的电路增益误差。

R2和R3相同,作用是为Q1和Q2提供相同的电流,改变这个数值可以让Q1和Q2工作在不同的电流,通过适当增大R3,可以减小Vout在0点的偏移,但是R3太大将破坏电路的线性。

读者可以根据这些信息,调整电路的参数,获得自己需要的电路特性。

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来源: 原创
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