ИНДИКАТОР УРОВНЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ
Здравствуйте уважаемые радиоскот(-ики)! Увидев прототип, ну или первые 2 варианта – мне как эмбеддеру захотелось разобраться как работает данный механизм и прокачать его на свой лад – расширив его функционал. Опустим процесс описания как работает компаратор в своем хоумвидео (ссылка будет ниже) я подробно описал весь алгоритм работы сравнивающего устройства. Для начала – температурный режим LM393, от 0 до 70 градусов – это не совсем под наш климат! У выбранной мной микросхемы LM2901 диапазон от – 40 до 70 – что уже "теплее". У LM393 "всего" 2 входа и столько же выходов – следовательно только 1 диапазон от 11.7 – 14.1 Вольт. У LM2901 на борту и того и другого в 2 раза больше, а значит 4 диапазона!
Следующим шагом мне как автовладельцу не понятны цифры которые приводятся как исходные, вот табличные данные от которых будем исходить:
Схема приведенная ниже как и ожидалось – работает отлично!
Схема индикатора
В симуляторе вольтметры установленные на инвертирующем входе показывают опорное напряжение (5.6 Вольт – стабилитрон) и напряжение на неинвертирующем входе – когда напряжение на входе с плюсиком становится больше последовательно загорается индикатор соответствующего выхода:
У меня получилось 4 режима:
Насчет индикации, у меня их 5:
- горит только синий – срочная зарядка;
- синий и желтый – 1 режим;
- к первым двум прибавляется зеленый – 2 режим;
- синий, желтый, зеленый, зеленый – 3 режим;
- и до момента загорания красного светодиода – режим номер 4.
Печатная плата требует перемычки:
Я предусмотрел необычный дизайн – а именно расположение кнопок:
Основной фишкой является кнопка – не стал ставить встречные диоды от переполюсовки, а кнопка все-таки дает возможность поДУМать, и еще чтобы устройство не раздражало или не тратило заряд. Остается отладка:
Если кого-то заинтересовало модернизированное мною устройство индикатора, оставляю обещанную ссылку на видео на моем же канале Ютуб.
Видео работы устройства
Удачи в повторении схемы – до новых встреч! С уважением к Maestro и всем форумчанам – Тольяттинский Эмбеддер (1945).
Lm2901 схема включения как работает
Решил сделать индикатор уровня напряжения для БП на 2-х LM2901 и 8-ми LED на 3, 5, 9, 12, 15, 18, 24, 27 Вольт
Получилось вот что
Показано только часть схемы. Проще ничего нельзя придумать? И как надежность/точность/простота настройки данного девайса?
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Источники питания для автомобильной электроники, включая маяки, GPS/ГЛОНАСС-трекеры и охранную сигнализацию, должны обеспечивать бесперебойное питание и безопасность, а также быть устойчивыми к вибрации и исправно работать при низких температурах. Батарейки FANSO EVE Energy обладают всеми необходимыми параметрами для надежной работы оборудования современного автомобиля.
На складе КОМПЭЛ доступны сетевые адаптеры (внешние блоки питания) производства MEAN WELL, представленные семействами GS, GST и GSM различного конструктивного исполнения: в розетку и настольные. Адаптеры GS и GST предназначены для питания различных промышленных и бытовых приборов, а семейство GSM может применяться для питания устройств медицинского назначения, поскольку соответствует требованиям EN 60601-1 и 60601-1-11. При этом они характеризуются малым потреблением энергии на холостом ходу.
Datasheet ON Semiconductor LM2901 — Даташит
LM339, LM339E, LM239,
LM2901, LM2901E,
LM2901V, NCV2901,
MC3302
Single Supply Quad
Comparators www.onsemi.com These comparators are designed for use in level detection, low−level
sensing and memory applications in consumer, automotive, and
industrial electronic applications.
Features •
•
•
•
•
•
•
•
•
•
• SOIC−14
D SUFFIX
CASE 751A 14
1 Single Supply Operation: 3.0 V to 36 V
Split Supply Operation: ±1.5 V to ±18 V …
Купить LM2901 на РадиоЛоцман.Цены — от 3,70 до 74,00 ₽
Подробное описание
This comparator is designed for use in level detection, low-level sensing and memory applications in consumer automotive and industrial electronic applications.
Lm2901 схема включения как работает
люди куплю транзистар кт 827А 0688759652
как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время
Светодиод — это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не «ИК светодиод» и «Светодиод инфракрасный», как указано на сайте.
Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок
Компараторы National Semiconductor
Очень часто нужно сравнить два сигнала по величине. В некоторых случаях необходимо зафиксировать момент, когда сигнал достигнет определенного значения. Для этих задач многие фирмы выпускают аналоговые компараторы. Без них не обходится ни один АЦП и ЦАП, ни один генератор пилообразных колебаний. В каждом цифровом вольтметре или другом измерительном приборе обязательно присутствует компаратор напряжения. Термин «компаратор» произошел от английского слова «compare» — сравнивать. Проще говоря, компаратор — это прибор для сравнения двух или нескольких напряжений с определенной точностью и выдачи результата с минимальной задержкой.
В качестве компаратора можно использовать дифференциальный (операционный) усилитель с очень большим коэффициентом усиления разностного сигнала. В зависимости от знака разности напряжений на входе дифференциального усилителя его выход оказывается в положительном или отрицательном насыщении. Раньше обычные ОУ использовали в качестве компараторов, но сейчас такой способ практически не используют, поскольку многие производители выпускают специализированные микросхемы для этой цели. Эти кристаллы имеют очень высокое быстродействие, но при повышении быстродействия компаратора приходится принимать меры для предотвращения глубокого насыщения транзисторов, работающих в ключевом режиме. Этого добиваются минимизацией паразитных емкостей и сопротивлений, ограничивающих скорость нарастания сигналов. К сожалению, уменьшение времени задержки связано с увеличением потребляемой мощности. Как правило, быстродействующие компараторы уступают прецизионным по точности сравнения.
Прецизионные компараторы отличаются от других классов компараторов повышенной точностью сравнения и стабильностью характеристик. Это достигается путем уменьшения входных токов смещения и существенного увеличения коэффициента усиления. Улучшение параметров точности обычно достигается ценой снижения быстродействия компараторов.
Компания National Semiconductor выпускает широкую номенклатуру компараторов: скоростных (High-Speed) и c низким потреблением (Low-Power Comparators). Современные скоростные компараторы уже перешли наносекундный диапазон. Например, новые LMH7322 имеют задержку распространения* всего 700 пикосекунд. Необходимо отметить, что задержка распространения сильно зависит от величины перепада напряжения на входах компаратора, поэтому нужно всегда тщательно изучать графики, приводимые производителем в своей документации (datasheets). Это проиллюстрировано на рисунке 1 на примере широко распространенного компаратора LM319.
Рис. 1. Зависимость задержки распространения от Uвх в компараторе LM319
Из рисунка 1 хорошо видно, что задержка распространения сигнала зависит от величины перепада и от направления перехода входного напряжения. Время задержки значительно меньше при перепаде на входе от высокого уровня к низкому.
Основные параметры компараторов National Semiconductor приведены в таблице 1.
Таблица 1. Компараторы National Semiconductor
Наимено- вание | Кол- во кана- лов | Свойства | Iпотр. на ка- нал, мкА | Uпит., В | Uсмещ. (макс), мВ | Конфиг. выхода | CMVR * , B | Задерж ка сигна- ла, мкс | Корпус (а) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Скоростные компараторы (High-Speed Comparators) | |||||||||
LMH7322 (New) | 2 | 700 пс задержка сигнала распрост- ранения | 30 мА | 2,7. 12 | 8 | RSPECL ** | — | 0,0007 | LLP-24 |
LMH7220 (New) | 1 | 2,5 нс, питание 2,7. 12 В, LVDS выход | 8,2 мА | 2,7. 12 | 9 | LVDS | -0,2. 10 | 0,0025 | SC70-6, SOT23-6 |
LMV7219 | 1 | 7 нс, питание 2,7. 5В, rail-to-rail выход | 1,1 мА | 2,7. 5 | 6 | Push- Pull | -0,2. 3,8 | 0,007 | SC70-5, SOT23-5 |
LMV7235 (New) | 1 | 45 нс, ultra-low power, rail-to-rail выход | 65 | 2,7. 5 | 6 | Откры- тый сток | -0,2. 5,2 | 0,045 | SC70-5, SOT23-5 |
LMV7239 (New) | 1 | 45 нс, ultra-low power, rail-to-rail выход | 65 | 2,7. 5 | 6 | Push- Pull | -0,2. 5,2 | 0,045 | SC70-5, SOT23-5 |
LM161 | 1 | скорост- ной диф ференци- альный компар. | 13 мА | 11. 32 | 1 | Диф- ференц. | 20. 23 | 0,014 | TO5-10 |
LM361 | 1 | скорост- ной диф ференци- альный компар. | 13 мА | 11. 32 | 1 | Диф- ференц. | 20. 23 | 0,014 | MDIP-14, SOIC-14, TO5-10 |
LM119 | 2 | скорост- ной сдвоен- ный компара- тор | 4 мА | 5. 36 | 4 | Откры- тый колл. | 8. 33 | 0,08 | CERDIP-14, CERPAK-10, LCC-20, TO5-10 |
LM219 | 2 | скорост- ной сдвоен- ный компара- тор | 4 мА | 5. 36 | 4 | Откры- тый колл. | 8. 33 | 0,08 | CERDIP-14, CERPAK-10, LCC-20, TO5-10 |
LM319 | 2 | скорост- ной сдвоен- ный компара- тор | 4 мА | 5. 36 | 1,8 | Откры- тый колл. | 7. 34 | 0,08 | MDIP-14, SOIC-14, TO5-10 |
Компараторы с низким потреблением (Low-power Comparators) | |||||||||
LPV7215 (New) | 1 | микро- мощный, rai-to-rail вход/ выход | 0,61 | 1,8. 5 | 3 | Push- Pull | 0. 5,0 | 6,6 | SOT-23, SC70-5 |
LMC7215 | 1 | потребле- ние < 1 мкА, rail-to-rail вход | 0,7 | 2. 8 | 6 | Push- Pull | -0,2. 5,2 | 12 | SOIC-8, SOT23-5 |
LMC7225 | 1 | потребле- ние < 1 мкА, rail-to-rail вход | 0,7 | 2. 8 | 6 | Откры- тый сток | -0,3. 5,3 | 12 | SOT23-5 |
LMC6762 | 2 | микро- мощный, rai-to-rail вход | 6 | 2,7. 15 | 5; 15 | Push- Pull | -0,3. 5,3 | 4 | SOIC-8 |
LMC6772 | 2 | микро- мощный, rai-to-rail вход | 6 | 2,7. 15 | 5; 15 | Откры- тый сток | -0,3. 5,3 | 4 | SOIC-8, MSOP-8, MDIP-8 |
LMC7211 | 1 | микро- мощный, rai-to-rail вход | 7 | 2,7. 15 | 5; 15 | Push- Pull | -0,3. 5,3 | 4 | SOIC-8, SOT23-5 |
LMC7221 | 1 | микро- мощный, rai-to-rail вход | 7 | 2,7. 15 | 5; 15 | Откры- тый сток | -0,1. 2,8 | 4 | SOIC-8, SOT23-5 |
LMV7271/ 72 | 1/2 | питание от 1,8 В, rail-to-rail вход | 10 | 1,8. 5 | 4 | Push- Pull | -0,1. 2,8 | 0,88 | micro SMD-5, SOT23-5, SC70-5 |
LMV7275 | 1 | питание от 1,8 В, rail-to-rail вход | 10 | 1,8. 5 | 4 | Откры- тый сток | -0,1. 2,8 | 0,88 | SC70-5, SOT23-5 |
LMV7291 | 1 | питание от 1,8 В, rail-to-rail вход | 10 | 1,8. 5 | 4 | Push- Pull | 0. 3,5 | 0,88 | SC70-5 |
LP339 | 4 | микро- мощный, 4 в одном корпусе | 15 | 2. 36 | 5 | Откры- тый колл. | -0,1. 4,2 | 8 | SOIC-14, MDIP-14 |
LMV393 | 2 | микро- мощный, общего примене- ния | 43 | 2,7. 5 | 7 | Откры- тый колл. | -0,1. 4,2 | 0,6 | SOIC-8, MSOP-8 |
LMV339 | 4 | низко- вольтный, общего примене- ния | 50 | 2,7. 5 | 7 | Откры- тый колл. | -0,1. 4,2 | 0,6 | SOIC-14, TSSOP-14 |
LMV331 | 1 | низко- вольтный, общего примене- ния | 60 | 2,7. 5 | 7 | Откры- тый колл. | 2. 34,5 | 0,6 | SC70-5, SOT23-5 |
LM2903 | 2 | низкое напряже- ние смещения | 200 | 2. 36 | 7 | Откры- тый колл. | 2. 34,5 | 0,4 | MDIP-8, micro SMD-8, SOIC-8 |
LM293 | 2 | низкое напряже- ние смещения | 200 | 2. 36 | 2; 5 | Откры- тый колл. | 2. 34,5 | 0,4 | TO5-8 |
LM393 | 2 | низкое напряже- ние смещения | 200 | 2. 36 | 5 | Откры- тый колл. | 2. 34,5 | 0,4 | MDIP-8, micro SMD-8, SOIC-8, TO5-8 |
LM193 | 2 | низкое напряже- ние смещения | 200 | 2. 36 | 2; 5 | Откры- тый колл. | 2. 34,5 | 0,4 | CERDIP-8, TO5-8 |
LM139 | 4 | низкое напряже- ние смещения | 200 | 2. 36 | 2; 5 | Откры- тый колл. | 2. 34 | 0,5 | CERDIP-14, CERPAK, CERPAK-14, LCC-20 |
LM239 | 4 | низкое напряже- ние смещения | 200 | 2. 36 | 2; 5 | Откры- тый колл. | 2. 34 | 0,5 | CERDIP-14 |
LM2901 | 4 | низкое напряже- ние смещения | 200 | 2. 36 | 7 | Откры- тый колл. | 2. 34 | 0,5 | MDIP-14, SOIC-14 |
LM3302 | 4 | низкое напряже- ние смещения | 200 | 2. 28 | 20 | Откры- тый колл. | 2. 26 | 0,5 | MDIP-14 |
LM339 | 4 | низкое напряже- ние смещения | 200 | 2. 36 | 2; 5 | Откры- тый колл. | 2. 34 | 0,5 | CERDIP-14, MDIP-14, SOIC-14 |
LMV761 | 1 | прецизи- онный, низко- вольтный | 225 | 2,7. 5 | 1 | Push- Pull | -0,3. 3,8 | 0,12 | SOIC-8, SOT23-6 |
LMV762 | 2 | прецизи- онный, низко- вольтный | 275 | 2,7. 5 | 1 | Push- Pull | -0,3. 3,8 | 0,12 | SOIC-8, MSOP-8 |
LM397 | 1 | компара- тор общего примене- ния | 250 | 5. 30 | 7 | Откры- тый колл. | 5. 28,5 | 0,25 | SOT23-5 |
LM392 | 1 | низкое потреб- ление | 500 | 3. 32 | 5 | Push- Pull | 3. 30 | 1,5 | MDIP-8, SOIC-8 |
LM6511 | 1 | время установ- ления 180 нс | 2,7 мА | 2,7. 36 | 5 | Откры- тый колл. | 3,2. 34,75 | 0,18 | SOIC-8 |
LM111 | 1 | компара- тор общего примене- ния | 5,1 мА | 5. 36 | 3 | Откры- тый колл. | 0,5. 34 | 0,2 | CERDIP-8/14, CERPAK, CERPAK-10, LCC-20 |
LM211 | 1 | компара- тор общего примене- ния | 5,1 мА | 5. 36 | 3 | Откры- тый колл. | 0,5. 34 | 0,2 | TO5-8 |
LM311 | 1 | компара- тор общего примене- ния | 5,1 мА | 5. 36 | 7,5 | Откры- тый колл. | 0,5. 35 | 0,2 | MDIP-8 |
* CMVR — Common-Mode Voltage Range (диапазон допустимого синфазного напряжения на входах)
** RSPECL — положительная эмиттерно-связанная логика с малым размахом сигнала
Скоростные компараторы National Semiconductor
Среди последних новинок особого внимания достоин скоростной сдвоенный компаратор LMH7322. Он имеет самое низкое потребление энергии (типовое значение 21 мА). Задержка распространения сигнала составляет менее одной наносекунды (700 пс) при работе на логические микросхемы RSPECL (положительная эмиттерно-связанная логика с малой амплитудой сигнала). Этот компаратор является усовершенствованием компаратора LMH7220 с низковольтным дифференциальным выходом LVDS. В конце 2007 года компания National Semiconductor планирует начать поставку образцов счетверенного компаратора с параметрами, близкими к LMH7322. Раздельное питание входных и выходных цепей LMH7322 позволяет легко согласовать входные и выходные сигналы разных частей устройства, не используя специализированные микросхемы для сдвига уровней. Кроме того, LMH7322 допускает отрицательное напряжение на входе до -6 В при однополярном напряжении питания до 12 В.
Время нарастания и спада сигнала LMH7322 составляет 160 пс.
Рис. 2. Допустимые диапазоны входных напряжений LMH7322 и компараторов этого класса от других производителей
На рисунке 2 показаны допустимые входные диапазоны напряжений для LMH7322 и компараторов этого класса от других производителей.
Рис. 3. LMH7322. Схема преобразования аналогового сигнала в сигнал с уровнями LVDS и стандартное включение этого компаратора
На рисунке 3 приведены рекомендуемые производителем схемы включения скоростного компаратора LMH7322 для преобразования аналогового сигнала в сигнал с уровнями LVDS и стандартное включение этой микросхемы.
К длительности задержки распространения компаратора LMH7322 необходимо относиться очень внимательно, так как этот параметр зависит от окружающей температуры и напряжения питания, и в худших случаях может доходить до 1050 пс. Эти факторы разработчик должен обязательно учитывать, если проектируемая аппаратура предназначена для работы в широком диапазоне температур и напряжений питания. Упомянутые зависимости приведены на рисунке 4. Интересно отметить, что при низкой рабочей температуре задержка распространения минимальна и приближается к значению 650 пс.
Рис. 4. Зависимости длительности задержки компаратора LMH7322 от напряжения питания и температуры
Типовое применение и основные параметры компаратора LMH7220 (предшественника LMH7322) приведены на рисунке 5. Выход LVDS этого компаратора обеспечивает уровень сигнала 325 мВ для передачи по симметричной линии с волновым сопротивлением 100 Ом. Этим обеспечивается малая чувствительность к шумам и электромагнитным помехам. Выходной сигнал с уровнями LVDS минимизирует потребление энергии по сравнению с выходом эмиттерно-связанной логики (ECL). Благодаря характеристикам выходного каскада потребление энергии остается очень малым даже при увеличении скорости передачи данных.
Рис. 5. Типовое применение скоростного компаратора LMH7320 с выходом LVDS и низким потреблением
Рис. 6. Зависимость тока потребления от напряжения питания и температуры для быстродействующих компараторов LMV7235 и LMV7239 с низким потреблением и задержкой распространения 45 нс
National Semiconductor рекомендует использовать компараторы LMV7239 для схем кварцевых генераторов и приемников импульсов инфракрасного излучения, основываясь на их высоком быстродействии и низком потреблении. Примеры реализации этих схем приведены на рисунке 7.
Рис. 7. Кварцевый генератор и приемник импульсов инфракрасного излучения, выполненные на основе LMV7239
В документации производителя есть еще несколько интересных решений на описанных выше микросхемах. Заинтересованный читатель без труда найдет их на сайте National Semiconductor: www.national.com.
Компараторы National Semiconductor с низким потреблением
Широкое распространение техники с автономным питанием стимулирует производителей к выпуску электронных компонентов с низким потреблением энергии. В перечне выпускаемых микросхем компании National Semiconductor есть компараторы с минимальным напряжением питания (всего 1,8 В). Они имеют Rail-to-Rail вход и выход, а потребляемый ток находится в пределах 600 — 800 нА во всем диапазоне напряжений питания. Речь, конечно, идет о новых компараторах LPV7215. Производитель указывает задержку распространения для этой микросхемы 6,6 мкс. Но ранее в статье уже было отмечено, что, измеряя этот параметр, необходимо учитывать величину перепада напряжения на входах, температурный режим и напряжение питания. Для полной точности нужно еще учитывать и направление перепада напряжения на входе компаратора (с высокого уровня на низкий и наоборот). В своей документации National Semiconductor приводит все эти зависимости. Некоторые из них для компараторов LPV7215 показаны на рисунке 8.
Рис. 8. Зависимости тока потребления от напряжения питания и температуры, задержки переключения от перепада напряжения на входе для микромощного компаратора LPV7215
Популярные компараторы LM311 (LM211, LM111), которые выпускаются уже в течение многих лет, производитель относит к компараторам с низким потреблением, хотя при изучении таблицы 1 это представляется спорным. Но, учитывая огромную популярность этих микросхем, National Semiconductor до сих пор продолжает их выпускать. Больший интерес для разработчика могут представлять сдвоенные компараторы LM393 (LM293, LM193). Они имеют расширенный диапазон напряжений питания от 2 до 36 В, низкое напряжение смещения, низкий ток потребления при более высокой точности по сравнению с LM311. Но задержка распространения у LM393 больше и составляет около 0,4 мкс.
Отдельного внимания заслуживает прецизионные низковольтные компараторы LMV761 (одиночный) и LMV762 (сдвоенный) с диапазоном напряжений питания от 2,7 до 5 В. Они характеризуются высокой точностью при относительно высоком быстродействии. Основные параметры этих микросхем приведены на рисунке 9.
Рис. 9. Основные параметры и зависимости напряжения смещения LMV761 и LMV762 от напряжения смещения и температуры