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用運放和瞬態(tài)開關(guān)做的RC計時關(guān)斷功能

 goandlove 2015-10-22

當(dāng)對一根光纖施加輕微壓力使其成V形時,用電池供電的手持式“光纖查找器”可測量從其中逸出的光線,。


一對光電管對彎角兩側(cè)的模擬電平做比較,,以指示是否有光傳輸及其方向,PLL音調(diào)解碼器指示多達三種光調(diào)制音,。


想法是用一個交換中心的信號來“標記”一根光纖,,這樣,電線桿上或檢修孔中的操作員就可以查找并正確地判斷出光纖,,然后再做切割和剪接,,從而避免了意外故障。


因為一個電源開關(guān)前面板上沒有空間,,所以設(shè)計需要一種滑動夾取機制,,當(dāng)操作員插入一根光纖時,該裝置會在其插到底時通電,。每當(dāng)操作員插入另一根光纖時,,裝置都必須保持開啟,而當(dāng)操作員完成操作不再激活夾取滑塊時,,裝置自動關(guān)斷,。這種設(shè)計沒有空間去容納一個龐大的多極開關(guān);只適合于單極工作,。設(shè)計采用了靠在PCB板一個金柱上的鍍磷青銅導(dǎo)線,,是一個幾乎沒有成本沒有實物的開關(guān)。這個功能不使用處理器或數(shù)字時鐘,采用了一只空閑運放和幾只元件(圖1),。



圖1,,本電路采用了一個RC定時器,每次瞬時開關(guān)觸點閉合時,,電路都會按預(yù)定的時間長度接通電源,。


S1為常開觸點。當(dāng)不通電時,,C1上的任何殘余電荷都通過R5和D1消耗掉,,D1是一個低泄漏開關(guān)二極管,如MMBD2836,,它與D2在一個共陽極封裝內(nèi),,可阻止輸入電流通過IC1進入電源軌。PNP晶體管Q1用于拉出裝置的電流,,它保持在關(guān)斷狀態(tài),;因R4中的電流而在R1上形成的壓降太低,不能使Q1偏置導(dǎo)通,。因不加電的IC1輸出為零,,因此Q2關(guān)斷。


閉合S1將Q1偏置為導(dǎo)通態(tài),,從而為穩(wěn)壓器加電,,給裝置的其它電路提供電源。S1的閉合還確保C1通過R5和D2完全放電?,F(xiàn)在,,IC1正常工作了,其正輸入端通過R6和R7被偏置在電池電壓的60%處,,這是大約一個RC時鐘常數(shù)后的電壓,。IC1是一個單電源供電CMOS器件,如LMC6482這種軌至軌運放,,有低泄漏的輸入端,。也可以使用低泄漏輸入的CMOS比較器;如果它是集電極開路輸出,,則必須增加一個R10上拉電阻,。


當(dāng)C1保持放電狀態(tài)時,IC1的輸出接近于上電源軌,,使Q2導(dǎo)通,,Q2可以是任何低泄漏的通用NPN晶體管,如MMBT3904,,或是N溝道增強邏輯電平FET,。在S1斷開后,Q2維持著通過Q1基極的電流,保持通電,。


當(dāng)S 1斷開時,,C1開始通過R3、R4和R5充電至Q1的基極電壓,,基射結(jié)電壓跌至電池以下,。然后S1閉合后,使C1放電,,定時器重新起動,。當(dāng)S1斷開時間長于C1R4的RC時間常數(shù)時(以圖中值大約為10s,R3和R5的值可以忽略),,IC1輸入端的電壓上升超過正輸入端,,IC1的輸出跌至接近地。這個動作使Q2關(guān)斷,,從而關(guān)斷Q1,,裝置斷電。當(dāng)軌電壓下降時,,C1通過D1和R5放電,,以避免箝位二極管損壞IC1的負輸入端,但保持靠近于電源軌,。IC1的正輸入端總是等于電源軌的60%,以確保IC1的輸出一直低于電源軌,。調(diào)節(jié)R8和R9可限制Q2的基極電壓為低于其導(dǎo)通閾值,,以防止運放或比較器可能存在的任何輸出毛刺。


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