K1464CA1 - dois comparadores de tensão com saída de coletor aberto. Data de referência
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No caso deste microcircuito existem dois comparadores independentes (conectados apenas por circuitos de potência). Cada um deles é capaz de operar em uma ampla faixa de tensões de entrada, é alimentado por fontes unipolares e bipolares e possui uma saída de coletor aberto. Os transistores Pn-p operam nos estágios de entrada dos comparadores, portanto a corrente de entrada apresenta fugas. A corrente de entrada é praticamente independente do estado de saída e da resistência da carga.
As vantagens dos comparadores também incluem o consumo de corrente relativamente baixo e a capacidade de comparar sinais de entrada com tensão próxima do nível zero. O microcircuito pode ser usado em geradores de pulso, conversores analógico-digitais, elementos lógicos de alta tensão, detectores de pulso e outros componentes. Em termos de níveis de tensão de saída, os comparadores são compatíveis com elementos TTL, DTL, ESL e CMOS.
Os dispositivos são alojados em uma caixa plástica de oito pinos de dois tipos: 2101.8-1 (DIP-8) - K1464CA1R para montagem tradicional e 430310.8-A (SO-8) - K1464CA1T, para montagem em superfície. Os desenhos dos alojamentos são mostrados na Fig. 1,a eb. As características elétricas de ambos os microcircuitos são idênticas. Um análogo estrangeiro do microcircuito K1464CA1 é o LM393 (da National Semiconductor Corporation).
A pinagem do microcircuito é mostrada na fig. 2
Características elétricas básicas
Tensão de deslocamento de entrada, mV, não mais, a uma tensão de alimentação de 5 V e temperatura*
- +25°С......7
- -40...+85°С......9
Corrente de entrada, nA, não mais, com tensão de alimentação de 5 V e temperatura
- +25°С......250
- -40...+85°С......400
Diferença nos valores da corrente de entrada, nA, não mais, com tensão de alimentação de 5 V e temperatura
- +25°С......50
- -40...+85°С......150
Limites de tensão de modo comum de entrada, V, a uma tensão de alimentação de 30 V e temperatura
- +25°C......0...(Unt1T-1,5B)
- -40...+85°С......0...(fornecimento-2V)
Consumo de corrente, mA, não mais, com saída desconectada, temperatura +25 °C e tensão de alimentação
- Corrente de saída (entrada), mA, não inferior, a uma tensão na entrada inversora de 1 V, tensão zero na entrada não inversora, tensão de saída não superior a 1,5 V, tensão de alimentação 5 V e temperatura + 25 °C. ..... 6
- Tensão de saturação, mV, não mais, a uma tensão na entrada inversora de 1 V, tensão zero na entrada não inversora, corrente de saída não superior a 4 mA, tensão de alimentação 5 V e temperatura 25 °C..... 700
- Corrente de fuga de saída, μA, não mais, a uma tensão na entrada não inversora de 1 V, tensão zero na entrada inversora, tensão de saída de 30 V e uma temperatura de 25 °C......1
- Tensão de alimentação, V, unipolar......2...36
- bipolar......2x1...2x18
- Tensão de entrada diferencial, V......0...36
* Em todos os lugares temperatura ambiente.
Valores limite
- A tensão de alimentação mais alta, V ...... 40
- Tensão diferencial máxima de entrada, V......40
- A corrente de entrada mais alta, mA, em uma tensão de entrada menor que -0,3 V......50*
- A temperatura mais alta do cristal, °С......+170
- Faixa de operação da temperatura ambiente, °С......-40...+85
- A temperatura de armazenamento mais alta, ° С......150
* Como os transistores de entrada possuem estrutura pnp, na alimentação unipolar seus coletores são conectados ao fio comum. Quando uma tensão negativa é aplicada à entrada (no modo nominal não deve ser inferior a zero), uma corrente contínua flui através da junção do coletor dos transistores de entrada - entrando, em oposição à saída, no modo normal. O valor especificado é o limite no qual a corrente de entrada deve ser limitada nos casos em que o modo comparador descrito é possível.
Um circuito típico de um comparador inversor com “histerese” de tensão é mostrado na Fig. 3. Os valores da tensão limite de entrada inferior e superior Uthr.n e Uthr.v são determinados pelas seguintes relações:
Fornecido R1=R2=R3
Valores de tensão na saída do comparador: U°=Us; U1=Upit - Iut·R4. A tensão de saturação Uus depende da corrente de carga:
(Iout é a corrente de fuga de saída; a corrente através do resistor R3 em grandes valores de resistência dos resistores R1-R3 pode ser ignorada devido ao seu tamanho pequeno).
Na Fig. A Figura 4 mostra um circuito típico de um comparador não inversor com histerese de tensão. Para ele
As características de transferência dos comparadores de tensão inversores e não inversores descritos acima são mostradas na Fig. 5,aeb respectivamente.
Deve-se notar que para garantir valores de tensão limite estáveis, é necessário alimentar o comparador, tanto inversor quanto não inversor, e especialmente o driver de tensão de referência (na Fig. 3 e 4 - divisores resistivos R1R2) a partir de um estabilizado fonte.
Vamos considerar brevemente várias opções para usar o comparador.
Na Fig. A Figura 6 mostra um diagrama de um gerador de pulso retangular. É construído com base em um comparador de tensão inversora com “histerese” e possui os mesmos limites de comutação. Os elementos R4, VD2 formam um circuito de carga para o capacitor C1 e determinam a duração do pulso de saída τi=R4·C1·ln2. Através dos elementos R3, VD1, o capacitor C1 é descarregado, formando uma pausa tn=R3·C1·ln2. Os processos que ocorrem nos circuitos geradores são ilustrados na Fig. 7.
Devido ao fato dos comparadores possuírem saída de coletor aberto, eles podem ser conectados por meio de um circuito OR de fiação. Para isso, basta combinar as saídas dos comparadores (pinos 1 e 7) e conectar a saída do elemento ao fio positivo de alimentação através de um resistor de carga comum com resistência de 3 kOhm.
Na Fig. A Figura 8 mostra um diagrama de um detector de cruzamento por zero. A base da unidade é um comparador de tensão inversora com “histerese”. Com os valores dos resistores indicados no diagrama, os níveis de limite dados à entrada correspondem a: Uthr.n=-0,0023Upit; Upp.v=0,0027Upp. Na saída, o detector gera um pulso curto cada vez que a tensão de entrada passa por zero. O diodo VD1 protege o comparador contra sobrecarga com corrente de entrada em meios ciclos negativos do sinal de entrada.
Autores: M.Shapolvalova, A.Shestakov, N.Minina, Bryansk
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