К554СА3А, К554СА3Б – компаратор напряжения с малым входным током
Что-то не так?
Пожалуйста, отключите Adblock.
Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.
Как добавить наш сайт в исключения AdBlockКорпус К554СА3
Условное графическое обозначение
Электрическая схема
Электрические параметры
Предельно допустимые режимы эксплуатации
Зарубежные аналоги
Литература
Микросхемы изготовлены по биполярной технологии и представляют собой компаратор напряжения. Благодаря малым входным токам и большому коэффициенту усиления могут подключаться к высокоомным датчикам, использоваться в прецизионных преобразователях сигналов, генераторах импульсов. Предусмотрена возможность совместной работы с ЭСЛ-, ТТЛ- и МОП- схемами, для чего напряжение питания на коллектор выходного транзистора подается от внешнего источника в зависмости от типа логики. Корпус типа 201.14-1, масса не более 1 г.
Электрическая схема
Электрические параметры
| 1 |
Номинальное напряжение питания Ucc1 Ucc2 |
15 В +10% -15 В +10% |
| 2 |
Напряжение смещения нуля К554СА3А К554СА3Б |
не более 6 мВ не более 7,5 мВ |
| 3 | Остаточное напряжение | не более 1,5 В |
| 4 |
Ток потребления от источника питания Ucc1 К554СА3А К554СА3Б от источника питания Ucc2 |
не более 6 мА не более 7,5 мА не более 5 мА |
| 5 |
Средний входной ток К554СА3А К554СА3Б |
не более 100 нА не более 250 нА |
| 6 |
Разность входных токов К554СА3А К554СА3Б |
не более 10 нА не более 50 мкА |
| 7 | Время задержки выключения | не более 300 нс |
| 8 | Коэффициент усиления напряжения | не менее 1,5.105 |
Предельно допустимые режимы эксплуатации
| 1 |
Напряжение питания Ucc1 Ucc2 |
13,5…16,5 В -13,5…-16,5 В |
| 2 | Значение статического потенциала | 200 В |
| 3 | Максимальное входное дифференциальное | 30 В |
| 4 | Синфазное входное напряжение | +15 В |
| 5 | Температура окружающей среды | -45…+85 °C |
Зарубежные аналоги
LM311N
Литература
Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2./А. В. Нефедов. – М.:ИП РадиоСофт, 1999г. – 640с.:ил.
Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги Справочник. Перельман Б.Л.,Шевелев В.И. “НТЦ Микротех”, 1998г.,376 с. - ISBN-5-85823-006-7
Компараторы, как они работают? – Начинающим – Теория
Общие сведения.
Компаратор – это операционный усилитель без обратной связи с большим коэффициентом усиления.
Поэтому, если подать на один его вход (например инверсный) какой то постоянный уровень опорного напряжения, а на другой вход (прямой) изменяющийся сигнал – выходное напряжение у него изменится скачком, от минимального до максимального в тот момент, когда уровень входного сигнала превысит уровень сигнала опорного напряжения, установленного на другом входе, и наоборот.
Компараторы имеют два входа, прямой и инверсный, и в зависимости от желаемого результата, опорное и сравниваемое напряжения, могут подключаться к любому входу.
Если входное напряжение на прямом входе, превысит напряжение инверсного входа, выходной транзистор компаратора открывается, если станет ниже – закрывается. То есть компаратор сравнивает напряжения.
На компараторах можно собирать различные устройства, такие как терморегуляторы, стабилизаторы, различные устройства автоматики – используя для изменения входного сигнала различные датчики, такие как, терморезисторы, фоторезисторы, индикаторы влажности и т.д. и т.п.
Выходные каскады компараторов рассчитаны таким образом, чтобы их выходное напряжение соответствовало бы входному логическому уровню многих цифровых микросхем, поэтому их ещё могу называть формирователями.
В принципе на любом операционном усилителе можно построить компаратор (но не наоборот).
Рассмотрим самый распространённый компаратор К554СА3, (зарубежные аналоги LM-111, LM-211, LM-311).
Схема включения компаратора для одно-полярного питания изображена на рисунке 1, для двух-полярного питания на рисунке 2.
Рисунок 1.
Схема включения компаратора в одно-полярное питание.
а – с общим эмиттером; б – эмиттерным повторителем.
Напряжение питания +5 вольт указано для уровня логики ТТЛ микросхем.
Для согласования выхода с логическими уровнями КМОП микросхем, напряжение питания соответственно может быть 9-15 вольт.
Рисунок 2.
Схема включения компаратора в двух-полярное питание.
а – с общим эмиттером; б – эмиттерным повторителем.
В качестве нагрузки компаратора можно использовать любую нагрузку с током потребления не более 50 мА. Это могут быть непосредственно обмотки реле, резисторы, светодиоды индикации и оптронов исполнительных устройств, с ограничивающими ток резисторами. Индуктивные нагрузки желательно шунтировать диодами от обратного выброса напряжения.
Процессы переключения компараторов.
Если входной сигнал будет изменяться очень медленно, то при достижении уровня входного сигнала опорному, выход компаратора может многократно с большой частотой менять свое состояние под действием незначительных помех (так называемый “дребезг”).
Для устранения этого явления в схему компаратора вводят положительную обратную связь (ПОС), которая обеспечивает характеристике компаратора небольшой гистерезис, то есть небольшую разницу между входными напряжениями включения и отключения компаратора. Некоторые типы компараторов уже имеют встроенную, упомянутую выше ПОС.
Её можно так же ввести в схему компаратора при необходимости, например, как изображено на рисунке ниже.
Рисунок 3.
Схема включения в компаратор ПОС (гистерезиса).
На рисунке 3 приведена схема включения компаратора с открытым коллектором на выходе, переходная характеристика которой имеет гистерезис (рис. 3б).
Пороговые напряжения для этой схемы определяются по формулам;
Хотя гистерезис вносит небольшую задержку в переключении компаратора, но благодаря ему, существенно уменьшается или даже устраняется полностью “дребезг” выходного напряжения.
Для того, кто желает более полного и подробного знакомства с компараторами, рекомендую прочитать статью Б. Успенского в ВРЛ № 97 стр.49.
vprl.ru
К554СА3
Микросхемы К554СА3 представляют собой компаратор напряжения.
К554СА3А – популярный компаратор напряжения. Имеет два выхода – с открытым коллектором и открытым эмиттером. Микросхема К554СА3А также выпускается минским объединением “Интеграл” с маркировкой IL311ANM.
Микросхема К554СА3 выпускается в пластиковом корпусе типа DIP-14, однако имеет ряд аналогов в 8-выводных корпусах, как в пластиковых так и в металло-стеклянных (см. информацию ниже).
Примечание: Маркировка индекса микросхем К554СА3 завода “Альфа” (г.Рига) производится точками: А – одна точка, Б- две точки.
Компаратор К554СА3А осуществляет переключение выходного напряжения, когда изменяющийся входной сигнал становится выше или ниже определенного уровня. Компаратор принадлежит к классу формирователей, предназначенных для перехода от аналоговых сигналов к цифровым. Поэтому оконечные каскады компараторов обычно конструируют таким образом, чтобы выходное напряжение соответствовало бы принятым логическим уровням распространенных цифровым микросхем. Универсальный компаратор напряжения К554СА3 может питаться от разнообразных источников питания как от ±5..±15 В так и от однополярных, например, только от +5В или -30В. В связи с этим применение компаратора К554СА3А может быть разнообразным.
Компаратор К554СА3 имеет два выхода: открытый коллектор (вывод 9) и эмиттерный (вывод 2). Из-за приведенных особенностей он может подключаться к любым цифровым микросхемам умеренного быстродействия. Выходной ток К554СА3 также достаточен для подключения реле.
Электрические параметры К554СА3А:
|
Uип1.номинальное |
+15В±10% |
|
Uип2.номинальное |
-15В±10% |
|
Ток потребления от Uип1, не более |
6мА |
|
Ток потребления от Uип2, не более |
5мА |
|
Напряжение смещения, не более |
3В |
|
Средний входной ток, не более |
100нА |
|
Разность входных токов, не более |
10нА |
|
Коэффициент усиления, не менее |
1,5*105 |
|
Падение напряжения на выходе в открытом состоянии, не более |
1,5В |
|
Время задержки переключения выходного сигнала, не более |
300нС (200нС) |
| Аналоги |
shoping.kuranof.com
К554СА3. Вопрос по режиму работы. – Курилка
Ну уж не надо так опускать меня ниже плинтуса, я действительно не профессиональный электронщик, я энергетик, электронщиков вокруг нет, вот и приходится разбираться самому. Но поверьте мне, я не хуже Вас понимаю разницу между усилителями и компараторами, так же как и то, где правильно их надо применять.А то понятно, что Вы не знаете что такое операционник и компаратор, и как Вам помочь тоже не понятно.
BERNARD, Вы чего секретничаете?
Выкладываете задачу
Раз уж Вы так настаиваете… Задумка такова-поиметь блок автоматического переключения пределов измерения цифрового вольтметра, чтоб не клацать кнопками. Девайс (в смысле блок) вчерне готов, испытан. Вкратце то, что я накропал. На TL431 собирается ИОН 10 вольт, сигнал с него подаётся на инвертирующий вход 554СА3, на неинвертирующий вход приходит сигнал с делителя 1/10, как только напряжение поднимается выше 100 вольт, происходит переключение основного прецизионного делителя (думаю использовать 308НР6, если найду, вроде ещё производятся) от реле, на которое нагружен компаратор, по току он вытягивает до 50 мА, а РЭС 49 потребляет 8 мА, а отпадание при 2 мА. И до того, как на вход подастся напряжение, он будет висеть без сигнала, хотя и не в воздухе (между землёй и неинвертирующим входом будет одно плечо делителя). Ав предыдущем посте меня интересовала защита полупроводниковых приборов от выброса ЭДС самоиндукции при отключении, чтоб потом не было мучительно больно. А теперь, Demon54, можете кидать в мою идею какашками.
Изменено пользователем BERNARDwww.chipmaker.ru
3.2 Компаратор
В качестве компаратора, удовлетворяющего расчетам на структурном уровне, был выбран универсальный компаратор с регулируемым выходным уровнем, с высокой чувствительностью, высокими входным сопротивлением и максимальным размахом дифференциального входного сигнала К554СА3.
Типовая схема включения компаратора К554СА3 приведена на рисунке 6, назначение выводов в таблице 3, основные электрические параметры в таблице 4:
Рисунок 6 – Типовая схема включения компаратора К554СА3
2 | Эммитерный выход |
3 | Вход неинверсный |
4 | Вход инверсный |
6 | Питание E- |
7 | Балансировка |
8 | Стробирование |
9 | Коллектор. выход |
11 | Питание E+ |
Таблица 3 – Назначение выводов К554СА3
Есм, мВ | Iвх, нА | DIвх, нА | tзадвыкл, нc | Kсф, дб | Uдф, В | V В/мкс | Uсф, В | Uвыхmax, В | Iп, мА | Eп, В |
6 | 100 | 10 | 300 | 70 | 30 | 2 | +-15 | 21 | 5 | +-15 |
Таблица 4 – Основные параметры К554СА3
Входное синфазное напряжение компаратора +-15 В (таблица 4). Выходной сигнал усилителя может достигать +-20 В. Следовательно перед подачей напряжения на компаратор необходимо его уменьшить, например, в 2 раза. Это достигается включением резистивного делителя напряжения R10 –R11 (R10 =R11 = 10 кОм) на входе компартора (рисунок 7).
Опорный сигнал подается на компаратор с блока формирования опорного напряжения, который представляет собой простейший резистивный делитель R11 –R12. Опорное напряжение требуется также уменьшить в 2 раза (8,2В/2 = 4,1В), что достигается с помощью резистивного делителя, подключенного к источнику питания +5 В (рисунок 7):
Рисунок 7 – Индикатор (компаратор) превышения выходным напряжением уровня 8,2 В
Резисторы R12 иR13 выбираются, исходя из формулы:
Uоп =UпитR13/(R11+R12), (12)
где Uоп = 4,1 В,Uпит= 5 В. ОткудаR12 = 0,9 В,R13 = 4,1 кОм.
Компаратор имеет регулируемый выходной уровень, поэтому у него открытый коллектор и эммитер. Чтобы получить согласование с регистором, необходим, чтобы на выходе компаратора высокий уровень выходного напряжения был равен +5 В. Этому соответствует включение компаратора с общим эммитером, когда выходной сигнал снимается с коллектора. На рисунок 8 выходной транзистор компаратора включен по схеме с общим эммитером.
Рисунок 8 – Выходной транзистор компаратора по схеме с общим эммитером
При потенциале на верхнем резисторе, равном +5 В, к выходу можно подключить ТТЛ, nМОП или КМОП – логику с питанием от источника +5 В. Таким образом можно получить связь компаратора с внешней ЭВМ. При превышении выходного напряжения уровня 8,2 В, на выходе компаратора логическая 1 (открытое состояние транзистора). Если же сигнал от усилителя меньше опорного (на рисунке 7U1=Uоп), то на выходе логический 0 (закрытое состояние транзистора).
Резистор R14 выбирается из расчета 2,5 мА на выходе при превышении входным сигналом опорного (логическая единица) из соотношения для тока коллектораIк[12]:
Iк=Eк/Rк,(13)
где Eк– напряжение источника питания,Rк=R14, откуда:
R14 = 5В/2,5мА = 2 кОм. (14)
С компаратора сигнал поступает на регистр.
studfile.net
Разработка аналоговой части проектируемых устройств, страница 15
Интегральные компараторы напряжения представляют собой специализированные ОУ с двумя входами и цифровым выходом. Наиболее универсальным из выпускаемых отечественной промышленностью является компаратор К554СА3А. Он может работать как от напряжений ±15 В, так и от единственного источника +5 или +9 В, питающего ТТЛ или комплементарные металл – диэлектрик – полупроводник (КМДП) микросхемы. Ток нагрузки компаратора может быть до 50 мА. Выход компаратора может либо иметь коллекторную нагрузку, либо работать как эмиттерный повторитель (рис. 2.15).
Компаратор, включенный в режиме однополярного питания, способен сравнивать напряжения Uвх и Uоп с уровнями, находящимися выше нуля более чем на 0.5 В. В этом случае вывод 6 соединяют с массой схемы вместо подачи на него напряжения от отрицательного источника питания. Для сравнения входного напряжения с нулем (Uоп = 0) двухполярное питание микросхемы является обязательным. Гарантированное смещение нулевого уровня в микросхеме К554СА3 не превышает 7.5 мВ. Точная балансировка компаратора на нуль может быть выполнена с помощью внешнего потенциометра сопротивлением 3.3 кОм, подключенного к входам балансировки (выводы 7 и 8 – на схеме не показаны) так же, как это сделано на рис. 2.2. Входной ток компаратора К554СА3 не превышает 250 нА, время задержки срабатывания составляет не более 300 нс.
В ряде применений требуется, чтобы компаратор обладал гистерезисом срабатывания. Это бывает необходимо для повышения устойчивости работы при наличии шумов, а также при построении систем автоматического регулирования. Для получения гистерезиса в схему компаратора напряжения вводятся резисторы R2 и R3, создающие делитель цепи положительной обратной связи (рис. 2.16, а). Данная схема является аналогом триггера Шмитта. В целях сохранения симметрии входной цепи в канал Uвх вводится последовательный резистор R1, аналогичный R2.
Если пренебречь выходным сопротивлением источника Uоп, то напряжение гистерезиса в такой схеме Uг = (U1вых – U0вых) R2/(R2 + R3), где U1вых и U0вых – напряжение логической единицы и логического нуля соответственно. Рис. 2.16, б иллюстрирует работу компаратора с гистерезисом при Uоп = 3 В, R2 = 10 кОм, R3 = 100 кОм, U1вых = +5 В и U0вых = 0. В результате действия положительной обратной связи верхний порог срабатывания компаратора при выбранных номиналах составил 3.18 В, а нижний – 2.73 В. Выходные сигналы такого компаратора могут быть использованы для управления устройствами, поддерживающими, например, заданную температуру путем включения/выключения нагревательных элементов. Входным сигналом в этом случае должен выступать сигнал, снимаемый с датчика температуры, а в качестве опорной величины – некоторая “уставка” по напряжению, соответствующая тому сигналу, который должен быть на выходе датчика при заданной температуре. Если вместо постоянного значения Uоп на вход опорного сигнала подать изменяющееся во времени напряжение, например с выхода ЦАП, то температуру можно будет изменять по тому закону, в соответствии с которым изменяется выходной сигнал ЦАП. В этом случае следует лишь убедиться, что инерционность нагревательного устройства может обеспечить заданную скорость изменения температуры.
2.4. Аналоговые коммутаторы в устройствах сбора
и усиления сигналов датчиков
Аналоговые коммутаторы (АК) служат для выполнения соединений с разделением по времени нескольких входов с общим выходом или с несколькими раздельными выходами. Коммутация осуществляется внутренними КМДП-схемами в соответствии с цифровым кодом, подаваемым на входы управления. Схематические изображения двух отечественных АК приведены на рис. 2.17.
vunivere.ru
Стабилизатор напряжения на компараторе 5В 2А (554СА3, КТ908)
Стабилизатор напряжения (рис. 5.12) работает следующим образом. Пилообразное образцовое напряжение компаратор сравнивает с частью выходного напряжения, снимаемого с делителя R8, R9. Пока выходное напряжение больше образцового, ключевой транзистор закрыт. Как только пилообразное напряжение превысит выходное, сигнал компаратора откроет этот транзистор. Чем меньше напряжение на выходе стабилизатора, тем дольше транзистор будет открыт. После спада пилообразного напряжения транзистор закрывается и цепь дроссель L2 — нагрузка замыкается через открывшийся в этот момент мощный диод VD3. Как только ключевой транзистор откроется, сразу же закроется диод VD3. Входной фильтр ослабляет проникновение импульсных помех в питающую электросеть, выходной — в нагрузку.
Основные технические характеристики стабилизатора напряжения:
Выходное напряжение, В……………………………………………………….5
Ток нагрузки, А…………………………………………………………………..2
Напряжение пульсаций, мВ……………………………………………………..50
Коэффициент стабилизации……………………………………………………100
Частота переключения, кГц…………………………………………………….25
В этом можно использовать компаратор К554САЗА, К554САЗБ или К521САЗ (но у него цоколевка иная). Транзистор КТ908А можно заменить любым другим мощным высокочастотным кремниевым п-p-n транзистором или мощным низкочастотным из серий КТ805, КТ808, КТ819.
Но при использовании низкочастотного транзистора тепловые потери в нем увеличатся (при токе не более 1 А выходной транзистор может работать без теплоотво-да). Транзистор VT3 — любой из серии КТ814. Диод КД213А можно заменить любым другим этой серии или использовать вместо него коллекторный переход мощного высокочастотного транзистора.
Дроссели L1 и L3 намотаны на отрезках стержня диаметром 8 и длиной 20 мм из феррита 600НН и содержат по 10 витков медного изолированного провода диаметром 1,2 мм. Магнитопровод дросселя L2 — броневой Б26 из феррита 2000НМ; между его чашками делают прокладку толщиной 0,2 мм из немагнитного материала. Обмотка, содержащая 20 витков, выполнена жгутом из пяти проводников ПЭВ-2-0,25.
Проверку устройства начинают с измерения напряжения на стабилитронах VD1, VD2. К эмиттеру однопереходного транзистора подключают осциллограф и, присоединяя параллельно конденсатору С2 другие конденсаторы разной емкости, по изменению частоты убеждаются в работоспособности генератора пилообразного напряжения. Затем к устройству подключают эквивалент нагрузки и резистором R4 устанавливают необходимое выходное напряжение.
Далее осциллограф подключают к диоду VD3 и наблюдают прямоугольные импульсы. Форму импульсов можно улучшить подбором резистора R6 и зазора в броневом магнитопроводе дросселя L2.
www.qrz.ru
