LD209A金属接近探测器集成电路

1、简介简介 替代是一种双极性集成电路 主要用于金属检 LD209A CS209A 测或是接近感应 集成电路 见方框图包含两个片上的电流调节器 振荡器和低电 平的反馈电路 峰值检波解调电路 一个比较器和两个互补的输出 端 振荡器与外部网络连接 实现振荡器振幅的可调 这主要依赖 LC 于谐振的值 在低条件 一个可变低电平反馈电路可以为主LCQQ 振荡器提供驱动 峰值解调器能够检测振荡器包络的负极部分 并将解 调波形输入到比较器中 通过将解调器的输入与内部基准相比较 比 较器确定互补输出端口的状态 输出引脚需要连接外部负载 内部包含瞬变抑制电路 用来在谐振电路末端吸收负极瞬变 可用于汽车速度传感器电路 LD209A 特点特点 振荡器专用电流调节器 负极瞬变抑制 可调的低电平反馈 改进的过热保护性能 VCC 电流消耗 12V6mA 输出端吸收电流能力 20mA 4Vcc100mA24Vcc 方框图方框图 VBE R 电流调节器 VBE R 电流调节器 负瞬变抑制 解调 比较 振荡器 Automobile Semiconductor 共页 第页8 1 201109 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电

2、子有限公司 QJ DHA01 15 2011LD209A 金属接近探测器集成电路金属接近探测器集成电路 SOP14 DIP8 SOP8 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 LD209A 管脚描述 绝对最大范围 管脚描述 绝对最大范围 引脚引脚 缩写缩写功能功能 DIP8 SO8SO14 11OSC连接于和的可变反馈电阻用于设置检查范围OSCRF 22 TANK 连接并联谐振电路 33Gnd地 44OUT1互补的集电极开路输出 当为低时 有金属存在 OUT1 56OUT2互补的集电极开路输出 当为高时 有金属存在 OUT1 610DEMOD控制和状态的比较器输入端 OUT1 OUT 2 712VCC电源电压 81

3、3RF连接于和的可变反馈电阻用于设置检查范围OSCRF 5 7 8 9 11 14NC空 DIP8 SOP8 SOP14 参数参数缩写缩写数值数值单位单位 电源电压24V 能量消耗 TA 125 200mW 储存温度 55 to 165 结温度 40 to 150 静电放电除引脚 TANK 2kV 焊接温度 波峰焊仅通孔形式 回流焊仅贴片 形式 最大 峰值10 sec 260 大于 峰值60 sec 183 230 Automobile Semiconductor 共页 第页8 2 201109 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 QJ DHA01 15 2011 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 L

4、D209A 电特性电特性 除非另外说明 40 TA 125 典型工作特性典型工作特性 输出转换延时输出负载输出转换延时温度 参数参数 测试环境测试环境最小值最小值典型值典型值最大值最大值单位单位 电源电流 ICC VCC 4V VCC 12V VCC 24V 3 5 6 0 11 0 6 0 11 6 20 0 mA 谐振电流VCC 20V 550 300 100 A 解调器充电电流VCC 20V 60 30 10 A 输出漏电流VCC 24V0 0110 0 A 输出端饱和电压 VSAT VCC 4V IS 20mA VCC 24V IS 100mA 60 200 200 500 mV 振荡器偏压 VCC 20V 1 11 92 5V 反馈偏压 VCC 20V 1 11 92 5V 偏压Osc RfVCC 20V 250100550mV 保护电压 ITANK 10mA 10 0 8 9 7 0V 检测门限72014401950mV 释放门限55012001700mV Automobile Semiconductor 共页 第页8 3 201109 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有

5、限公司 QJ DHA01 15 2011 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 LD209A 解调电压距离 不同的 RF 工作原理工作原理 是一款金属探测电路 电路的工作原理是 在传感器接近金属时 检测它的值减少 LD209AQ 量 包含一个振荡器 这个振荡器是由外部的并联谐振器和连接在和之间的反 LD209AOSCRF 馈电阻共同组成详见测试应用图 当源驱动频率同谐振器的振荡频率相同时 并联谐振器的阻 抗值最高 在中 内部振荡器近似运行在所选择的谐振器的振荡频率 当一个金属物体LD209A 逐渐接近传感器时 通过谐振器的电压振幅就会开始下降 当振荡器的包络达到一定值的时候 这 个集成电路就会在输出端完成状态转换

6、 检测器的工作如下 连接的电容器由一个 内部的电流源充电 在端口的谐振器产生负极偏 DEMOD 30 A TANK 置时 电容器按一定比例放电 因此 在振荡电压的每一个负半周时 解调结束 电容器重新充 电 见图 在管脚上的电容器电压 带有波形的电压直接同内部的的基准1DEMODDC1 44V 相比较 当内部的比较器翻转时 它会导通一个晶体管 将电阻与电阻并联 那 23 6k 4 8k 么 最终的基准就接近于了 对于阻止错误的触发 这一滞后的存在具有必要性 1 2V 连接于和之间的反馈可调电阻能够调节检测的距离范围 电阻越大 检测的距离就 OSC RF 越远 见解调电压不同基准距离图 请注意 这是已经定型设备的图表显示 因为瓷罐的谐振 值不同决定探测距离不同 另外 从图表中也可以观察到 当外部金属物体接近到最远检测距Q 离后 电容的剩余电压较高 因为 电容剩余电压高于比较器门限电压时会产生翻转动作 所以 对于相同的值传感器 较大的反馈电阻值 可能导致锁存于常开状态 Q 下面举例说明如何设置检测距离 首先 谐振腔体的值要足够高 满足集成电路能够进行 Q 检测的距离范围要求 其次 将金属物体

7、置于需要传感器检测的最远距离处 随后调低可调电阻 同时观察的一个输出端恢复到初始状态 见测试和应用图表 再次缓慢调高可调电阻 LD209A Automobile Semiconductor 共页 第页8 4 201109 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 QJ DHA01 15 2011 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 LD209A 直到输出端状态发生变化止 移除金属物体 确认输出端转换到初始状态 通常电路能够检测的最 大距离约英寸 值越高 检测的距离越远 0 3Q 实际应用中 需要一个磁罐 作用就是只在一个方向上聚集磁场 下一步选取磁罐材料 必须 是具有较低功耗因素的材料 与相反 传感器的串联阻

8、抗代表功耗因素 也代表频率响应 Q 为获取高值 最后一步就是选择导线尺寸 频率越高越快 导线中心的电流密度越低 因此 Q 在导线的表面就会聚集很多电流 产生一个高交流阻抗 实用中广泛使用绞合线 综合各LITZ 种因素 工作中的谐振频率在和之间 200 700kHz 通常情况下确定并联谐振电路值的公式如下 Q QP R 2 fRL 这里是磁罐的有效阻抗 这个阻抗值包括铁芯损耗和 集肤效应 或电阻 振荡电容应 RAC 在推荐的频率范围内进行选取 这样做的目的就是要产生最高的值 电容器类型应选取具有低Q 功能的 例如 多层陶瓷 ESR multilayer ceramic 不同金属的检测距离不同 以下就是不同金属在相同应用电路下的检测距离对比 常见金属 不锈钢 0 101 碳化钢 0 125 铜 0 044 铝 0 053 黄铜 0 052 铸造硬币 US Quarter 0 055 Canadian Quarter 0 113 1 German Mark 0 090 1 Pound Sterling 0 080 100 Japanese Yen 0 093 100 Italian Lira

9、 0 133 其它 12 oz soda can 0 087 请注意以上仅是不同金属检测的比较 并不是所能实现的最大检测距离 不同的应用类型 要分别考虑 例如 探测旋转齿轮的凸齿 对于这类应用 在上 DEMOD 的电容就不应选取的过小 不低于 否则共振很大 但也不要太大不大于 否1000pF 0 01 F 则反应时间太慢 例如 图所示的是电容波形 图所示的是整体电容电压和输出脉冲 探测物12 是的齿旋转齿轮 引脚连接电容 2400 rpm8DEMOD2200pF Automobile Semiconductor 共页 第页8 5 201109 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 QJ DHA01 15 2011 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司

10、 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 LD209A 因为当输出端达到饱和时 要消除基极所存储的电荷就需要一个短暂的时间间隔 接近 3 s 这一结果导致了输出信号电位变低 见 输出转换延时温度 图表 图图 1 电容波形 图图 2 齿轮的 输出脉冲8 测试和应用图测试和应用图 Automobile Semiconductor 共页 第页8 6 201109 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 QJ DHA01 15 2011 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 丹东华奥电子有限公司 LD209A 封装信息封装信息 DIP8 单位 mm SOP8 单位 mm Automobile Semiconductor 共页 第页8

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