Diseño del circuito comparador de ventanas con indicadores LED mutuamente exclusivos

1

La funcionalidad que busco es la siguiente:

Todos los LED apagados: Vsignal < 0.118VDC
LED1 incendios: 0.118 < Vsignal < 0.1216
LED2 incendios: 0.1362 < Vsignal < 0.146
LED3 incendios: 0.151 < Vsignal < 0.1607
LED4 incendios: 0.1853 < Vsignal < 0.1999

Entre estas ventanas de activación, todos los LED deben estar apagados. Los dos circuitos integrados son un LM339 y un CD40147BE.

El ruido de la señal de voltaje es < 0.0002VDC. La precisión debe ser de 0.001VDC.

Necesito recalcular los valores de la resistencia para los voltajes de referencia, pero no sé cómo conectar varios comparadores juntos; Todos los ejemplos que he visto corresponden a una sola ventana, no a varios.

    
pregunta user125186

3 respuestas

2

Necesitas hacer cuatro comparadores de ventana. Afortunadamente, esto es fácil con el LM339 ya que tiene salidas de colector abierto que se pueden unir para formar una función AND cableada.

Figura1.LaspartesinternasdeuncomparadorLM339.Tengaencuentalasalidadelcolectorabierto.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 2. Al cablear las salidas juntas como se muestra, el LED se encenderá cuando el voltaje esté dentro de la ventana establecida por VR1 y VR2.

Cómo funciona:

  • Si ambas salidas del comparador son altas, sus transistores de salida están apagados y el colector está flotando. R1 pasará la corriente al LED D1.
  • Si el voltaje de entrada supera el voltaje de la ventana superior establecido por VR1, CMP1 se apagará y cortocircitará el LED D1.
  • Si el voltaje de entrada es inferior al voltaje de ventana inferior establecido por VR2, CMP2 se apagará y cortocircitará el LED D1.

Necesitas cuatro de estos circuitos. Recomiendo macetas de 10 vueltas en lugar de una cadena divisoria de resistencia de precisión. Agregue una olla más para la calibración y debería ser un trabajo simple configurar todo.

No te saltes los condensadores de desacoplamiento de cada chip.

    
respondido por el Transistor
0

Como Transistor ha respondido, lo mejor que puedes hacer es hacer 4 conparadores de ventanas independientes. Si está decidido a hacer las cosas de la manera más difícil, haga lo siguiente

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

en realidad hace uso del 74147 como un codificador de prioridad. Desafortunadamente, lo que quieres es un gráfico de barras en modo punto, y el 147 no hace eso. Sin embargo, puede agregar un demultiplexador 2: 4 (he usado la mitad de las entradas de un 3: 8, solo porque es conveniente) para convertir la dirección codificada para controlar los LED.

Además, los LM339s tienen una compensación de hasta 3 mV, y aunque se espera que el 4 en un chip haga un seguimiento de la temperatura, el desplazamiento de unidad a unidad no está correlacionado en un chip. Esto significa que sus LED 2 y 3, que tienen ventanas de menos de 10 mV de ancho, potencialmente tendrán un 30% de errores en cada extremo de las ventanas. Para solucionar esto, he añadido un extremo delantero que convierte (0.118 a 0.1999) a (0.1 a 3.1) voltios. Los dos amplificadores operacionales deben ser unidades de salida de riel a riel capaces de funcionar a 5 voltios. La elección de 3.1 voltios como límite superior proviene de los límites de entrada del modo común LM339 de 0 a 3.5 voltios para una fuente de 5 voltios.

También tenga en cuenta que la precisión de las ventanas depende fundamentalmente de la precisión del suministro de 5 voltios. Cualquier variación afectará directamente los umbrales de las ventanas.

Finalmente, mi circuito sugerido necesita, y no tiene, histéresis. Sin embargo, no conozco su requisito de precisión de umbral ni especificó la cantidad de ruido que se puede encontrar en la entrada. Sin estos, no hay manera de especificar lo que se necesita.

    
respondido por el WhatRoughBeast
0

Utilice el IC del comparador cuádruple LM339 para formar una visualización de gráfico de barras. Alternativamente, use un LM3194 gráfico de barras IC. El LM3194 permitirá el modo de gráfico de barras (todo iluminado) o de puntos (solo 1 led encendido en cualquier momento).

Esto se puede lograr con el LM339 utilizando diodos en cada salida para acortar el LED anterior, sin embargo, a menos que sepa completamente lo que está haciendo, podría terminar "soplando" el chip por completo

    
respondido por el Nigel Knowitall

Lea otras preguntas en las etiquetas