在比较器上制作双稳态开关

出处:维库电子市场网时间:2024-01-17
  双稳态负载开关由两个比较器组成。通过向器件的输入施加两个不同电平的电压来顺序打开和关闭负载。
  早些时候,在[1]中,提出了一类新的双稳态元件——双阈值晶闸管,当非零的两个电平(“高”或“低”)的控制电压达到时,晶闸管从一种状态切换到另一种状态。应用于晶闸管的输入。
  双稳态负载开关(图 1)设计用于在器件输入端施加 Uon 或 Uoff 电压时切换负载。该器件包含两个比较器U1.1和U1.2,以及一个输出晶体管Q1,例如2N7000。
   图 1由输入电压电平控制的双稳态开关,具有单独可调的负载开启和关闭阈值。
  该装置的工作原理如下。其输入(比较器 U1.1 和 U1.2 的反相输入)短暂地提供一定电平的电压(Uon 或 Uoff)。比较器比较同相输入由电位器 R2 和 R3 提供两个电平的电压。当开关电压Uon(Uon<Uoff)施加到器件的输入时,比较器U1.1进行开关。在其输出 Uout1 处,电压从逻辑单元的条件电平切换到逻辑零电平。LED 指示设备的启用状态。相反,在晶体管Q1(Uout2)的漏极上,电压从逻辑零电平变为逻辑单元电平。高电平电压通过电阻R10进入比较器U1.1的反相输入端,固定其状态。
  为了使器件返回其初始状态(断开负载),将较高电平的电压(Uoff)施加到输入,这能够切换第二比较器U1.2的状态。当切换该比较器时,比较器U1.1反相输入端的电压降至零,电路恢复到原来的状态。
  这样的设备经过一些简化和修改后,可以放置在 DIP6 外壳中,图 2。当低电平电压Uon短暂地施加到器件的输入时,输出信号电平从条件电平0切换到1,当高电平电压Uoff施加到输入时,发生返回到初始状态。  图 3显示了用于开启此类芯片的典型电路。外部调节元件R1和R2用于调节开启和关闭切换阈值(Uthr1和Uthr2)。

  图 2一个双稳态开关,以及基于它的可能的集成电路

  图 3 具有外部开关阈值控制电路或内部非稳压电路的双稳态开关芯片的变体,以及在 DIP4 外壳中使用该电路以获得具有固定开关阈值的非稳压版本的可能性。
  如果使用电阻分压器 R1–R3 设置 Uthr2 和 Uthr1 的恒定开启和关闭电平,则可以将双稳态开关放置在 DIP4 芯片外壳中,如图 3 所示,该外壳具有电源端子以及输入和输出。为了获得不依赖于电源电压的开关电平,您可以使用微电路中内置的简单稳压器(齐纳二极管)为电阻分压器 R1–R3 供电。
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