該直流電壓檢測器電路由兩個精密運算放大器（MAX4236）、一個電壓基準（MAX6143）、一個NAND柵極和相關(guān)元件組成，當輸入在±100mV窗口內(nèi)（以0V為中心）時，電路將數(shù)字輸出信號置位。

介紹

工業(yè)和科學應用中的一個重要功能是檢測安全聯(lián)鎖、自動定序器等中直流電壓的存在（或不存在）。為了檢測是否存在大的雙極性直流電平，當檢波器的輸入位于零伏左右的穩(wěn)定且精確定義的窗口內(nèi)時，檢波器必須置位信號。窗口寬度應為最大可容忍誤差電壓的兩倍，并以零伏為中心。

檢測電路必須具有高阻抗輸入，以避免影響其插入的系統(tǒng)。它還必須容忍等于其監(jiān)控的最大電壓加上可能出現(xiàn)的任何瞬態(tài)幅度的輸入電平。滿足這些要求的一個電路（圖1）在輸入電壓在±100mV窗口內(nèi)時產(chǎn)生數(shù)字輸出信號。

圖1.該雙極性直流電壓檢測器在輸入在以0V為中心的±100mV窗口內(nèi)時置位數(shù)字輸出信號。

其輸入電阻為22MΩ，其最大輸入電壓由22.1MΩ串聯(lián)輸入電阻的電弧規(guī)格定義。其定義明確的窗口邊緣具有大約 10mV 的遲滯，從而消除了任何噪聲引起的輸出顫振（圖 2）。響應速度由10nF輸入電容（低漏膜型）和兩個22.1MΩ輸入分壓器/移位電阻的并聯(lián)組合（約11MΩ）形成的10ms時間常數(shù)決定。

圖2.圖1電路的這些波形顯示了檢波器輸出對輸入電壓斜坡的響應。

電路采用+5V單電源供電，這得益于運算放大器（MAX4236）能夠工作在低失調(diào)電壓、低失調(diào)電壓溫度系數(shù)、低偏置電流和包括負供電軌的輸入電壓。在0°C至+85°C范圍內(nèi)，觸發(fā)門限的溫度依賴性小于1mV （總值）。 為了確保這些觸發(fā)電壓在整個溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性，兩個22.1MΩ電阻的溫度系數(shù)應較低，并盡可能緊密匹配。

非常高的輸入阻抗使該電路對漏電流敏感。每個運算放大器的負輸入必須由特氟龍支架支撐，并且應在整個組件上應用高質(zhì)量的保形涂層絕緣。如果檢波器電路必須與系統(tǒng)控制電路電氣隔離，請考慮圖3所示電路。

圖3.如圖1所示修改后，圖1的輸出信號與監(jiān)控電壓電氣隔離。

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