LM1812工作原理

2022-08-24 19:33:05 字數 1593 閱讀 3110

lm1812超聲波遙控專用積體電路

lm1812是一種效能優良,且即能傳送又能接收超聲波的通用型超聲波整合器件。晶元內部包括:脈衝調製c類振盪器、高增益接收器、脈衝調製檢測器及噪音抑制器。

它除了可用於遙控器、報警器、自動門控制及通訊方面外,還可用於工業上的料位或液位的測量與控制、測距及測厚等方面,應用十分廣泛。

(1) 外形及引腳功能

lm1812超聲波專用器件外形為18腳雙列直插塑料土封裝形式,其外形及引腳排列見圖1-1,相應引腳功能為;1腳第二增益級輸出/振盪器端,6腳發射器輸出端,7腳發射驅動器13腳外接電源退耦電容端,14腳檢出器輸出端,16腳輸出驅動器端,17腳雜訊控制端,18腳積分器復位時間常數控制端。圖1 -2為其內部原理框圖。

(2) 持點及電氣引數

1、 特點

lm1812具有如下特點:

a、 可以使用乙個傳送/接收換能器工作,也可使用兩個換能器分別傳送和接收超聲波

b、 器件具有互換性。

c、 在電路中使用時不用外接電晶體驅動。

d、 使用時不用外接散熱器。

e、 器件內部具有保護電路。

檢測器輸出可驅動1a的峰值電流。

f、 在水中測距超過30m,在空氣中測距超過6m。

g、 傳送功率可達12w(峰值)。

2、 電氣引數

表1-1和表1-2分別給出了lm1812超聲波專用電路的極限工件引數和典型電氣引數值

表1-1 極限工作引數

工作原理

lm1812第1腳外接l1、c1決定了電路傳送或接收的工作頻率,其工作頻率fo=1/(2π ),最高可達325khz。當8腳為高電平時,l1、c1振盪槽路被切換為振盪模式,振盪訊號經驅動放大後,由13腳及6腳輸出(一般6、13腳之間接變壓器,以便與超聲波傳送器阻抗匹配)。為保證輸出級不過載,使用時應在6腳測試一下電流,一般此腳峰值電流不能超過1a。

若需更大的功率,可採用外加脈衝放大器的方法來實現,輸出電流可達5a;當8腳為高電平時、lm1812處於傳送模式;8腳為低電平時,lm1812處於接收模式(8腳輸入電流設計在1~10ma範圍內)。超聲波接收器接收到的超聲波訊號經電容耦合由4腳輸入,再經內部兩級放大後同由1腳的諧振迴路取出的訊號一起送到檢測器。但由於此時雜訊脈衝也同樣被檢測,所以要通過17腳外接r17、c17進行濾波。

電阻r17和電容c17的時間常數一般為傳送時間的10%~50%。再經過積分延時,16腳和14腳變成低電平。又當1腳上的電壓變的小到不能觸發檢測器(小於1.

4v)時,積分器經延時後復位,典型延時為1~10個傳送頻率週期。當lm1812處於傳送模式時,第二級放大器自動斷開;當切換回接收模式時,第二級放大器並不馬上接通,而是在由9腳外接電容引起一段延時後再接通。這個延時使接收器暫時封閉(檢測器也同時封閉),這樣就為超聲波發生器停止振盪提供了時間。

9腳外接電容 c9的大小與延時有關,c9=0.1f時,延時時間約為1ms;c9=1f時,延時時間約為10ms。lm1812的第16腳提供與coms相容的邏輯輸出,14腳為集電極開路輸出,14腳的吸收電流超過1a時,在多重回波接收情況下就可能使晶元損壞。

因此11腳被設計成保護14腳功率輸出端,其外接電容c11在14腳為低電平時(吸收電流)對內部電流進行積分。當電容c11上電壓達0.7v時,第二次開啟工作。

若將11腳接地,則此功能失效。

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