Микросхема пп1 в тахометре аналоги

Опубликовано: 18.05.2024

Техническая документация к электронным компонентам на русском языке.

Описание

Микросхемы представляют собой прецизионные преобразователи напряжение—частота—напряжение. Выполнены на биполярных транзисторах с изоляцией р-n переходом. Корпус микросхемы К1108ПП1 типа 201.14-10, КР1108ПП1—типа 201.14-1. Масса не более 2 г.

Назначение выводов: 1—инвертирующий вход; 4—питание (—U_п2); 5—конденсатор одновибратора; 6—вход блокирования; 7—частотный выход; 9—вход компаратора неинвертирующий; 10— вход компаратора инвертирующий;
11—общий вывод (+U_п2, -U_п1); 12— питание (+U_п1); 13—аналоговый выход; 14— неинвертирующий вход.

1. Допустимое значение статического потенциала 100 В.
2. Абсолютная погрешность преобразования может быть уменьшена путем изменения сопротивления резистора R1.
3. Согласование уровней компарирования в режиме ЦАП с различными логическими уровнями может быть достигнуто путем подачи смещения на вход 9 или 10 микросхемы. Согласование выходных логических уровней с логическими уровнями нагрузки достигается выбором необходимого напряжения питания выходного транзистора (вывод 7) и его нагрузки.
4. Наличие схемы со свободным коллектором и возможность бланкирования по входу (вывод 6) позволяют объединить несколько преобразователей, работающих в режиме АЦП, на одну нагрузку. Для этого ни входы (вывод 6) всех микросхем, кроме одной, должен быть подан цифровой сигнал высокого уровня (U 1 _вх). Выходной каскад запирается при 2,4 В и отпирается при U 0 _вх ≤ 0,4 В. Предельные значения напряжения бланкирования U_п2 ≤ U_вх ≤ U_п1.
5. Запрещается подключение к выводам микросхемы, не задействованным в схемах включения. Запрещается подача электрических сигналов на выводы микросхемы при выключенных источниках питания. Порядок подачи питающих
напряжений: U_п2, U_п1, U_вх, порядок снятия напряжений—обратный. Допускается одновременное включение и выключение напряжений.
6. Рекомендуется использовать микросхемы на частотах входных и выходных сигналов, не превышающих 500 кГц.
7. При проверке целостности цепей РЭА с вмонтированными микросхемами напряжения, подаваемые на любые выводы, не должны превышать 0,5 В, ток -1 мА.
8. Ультразвуковая очистка выводов не допускается.

Преобразователи напряжение—частота ПНЧ (Voltage-to-Frequency Converters VFC) являются наиболее дешевым средством преобразования сигналов для многоканальных систем ввода аналоговой информации в ЭВМ, обеспечивающим высокую помехозащищенность и простоту гальванической развязки. ПНЧ — отличное решение для задач измерения усредненных параметров, расхода, а также задач генерирования и модуляции частоты.

ПНЧ относятся к классу интегрирующих преобразователей, поэтому обладают соответствующими достоинствами: хорошей точностью при минимальном числе необходимых прецизионных компонентов, низкой стоимостью, высокой помехоустойчивостью, малой чувствительностью к изменениям питающего напряжения, отсутствием дифференциальной нелинейности.

ПНЧ преобразует входное напряжение в частоту выходных импульсов, которые могут передаваться на большие расстояния без искажения информационного параметра — частоты. Второй этап аналого-цифрового преобразования: «частота—код» осуществляется путем подсчета импульсов за фиксированный интервал времени, то есть усреднением. Если этот интервал сделать кратным периоду основной помехи (20 мс), то помеха подавляется полностью. Это свойство особенно полезно для измерения зашумленных низкоуровневых сигналов, например э.д.с. термопары.

В интегральных микросхемах ПНЧ используется метод интегрирования входного сигнала с импульсной компенсацией заряда интегрирующего конденсатора. Для получения высокой точности и стабильности преобразования необходимо обеспечить постоянство вольт-секундной площади импульса обратной связи. Лучшей точностью и стабильностью обладают синхронизируемые ПНЧ, в которых длительность импульса обратной связи стабилизирует кварцевый резонатор.

Несинхронизируемые ПНЧ

Отечественная промышленность выпускает несинхронизируемый ПНЧ типа КР1108ПП1 и аналогичный КР1143ПП1. Их зарубежные аналоги, совместимые по выводам — ADVFC32 фирмы Analog Devices, VFC32 и VFC320 фирмы Burr-Brown. Упрощенная функциональная схема такого ПНЧ показана на рис. 1. ПНЧ включает в себя усилитель А1, компаратор А2, одновибратор, источник стабильного тока I₀, аналоговый ключ S и выходной транзистор. Для построения ПНЧ микросхему следует дополнить двумя конденсаторами С1, С2 и двумя резисторами R1, R2. Элементы R1, С1, А1 образуют интегратор. Конденсатор С2 задает длительность импульса одновибратора t = kC₂, где k определяется характеристиками микросхемы (в VFC32 I₀ = 1 мА, k = 75 кОм). Импульсы тока I₀ уравновешивают ток, вызываемый входным напряжением V_IN

Рис. 1. Типовая схема включения и диаграммы сигналов ПНЧ VFC32

Из (1) следует, что стабильность характеристики преобразования ПНЧ зависит от стабильности внешних элементов R1, C2 и внутренних параметров k, I₀ микросхемы. Кроме того, для обеспечения высокой линейности преобразования конденсатор С1 необходимо выбирать с малой утечкой и малым коэффициентом диэлектрической абсорбции (полипропиленовый, полистирольный, поликарбонатный).

Диапазон входных токов задается равным 0,25I₀, а резистор R₁ устанавливает входной диапазон напряжения от 0 до V_INmax = 0,25I₀R₁.

ПНЧ содержит выходной каскад с открытым коллектором. Напряжение питания этого каскада выбирается из условия согласования с последующими цифровыми цепями. Допустимый ток его достаточен для управления светодиодом оптрона или обмоткой импульсного трансформатора в схемах гальванической изоляции аналоговых входов.

С помощью рассматриваемого ПНЧ можно преобразовывать отрицательные напряжения, но для этого нужно изменить подключение входного сигнала. Иными словами, прямое преобразование биполярных сигналов не предусмотрено.

При расширении диапазона изменения выходной частоты все заметнее проявляется конечное время переключения аналоговых ключей, что выражается в интегральной нелинейности преобразования. Ее минимальная погрешность (0,01 %) достигается в узком диапазоне частот 0–10 кГц. В расширенном диапазоне выходных частот (0–500 кГц) погрешность нелинейности увеличивается до 0,2 %.

Еще один популярный ПНЧ — AD654 фирмы Analog Devices (рис. 2) — имеет следующие отличительные особенности: питание от одного источника напряжения 5 В, ток потребления 2 мА, высокое входное сопротивление (250 МОм), малые смещение (1 мВ) и дрейф нуля (4 мкВ/°С), небольшие начальное отклонение (±10 %) и температурный дрейф коэффициента преобразования (50*10 -6 /°С). Микросхема требует всего два внешних элемента RT и CT для задания характеристики преобразования:

Рис. 2. Схема включения AD654 с изолированным выходом

Максимальная частота может быть установлена до 500 кГц при динамическом диапазоне 80 дБ (диапазон входного тока — от 100 нА до 1 мА). С помощью RT диапазон входных напряжений можно устанавливать от 10 мкВ – 100 мВ до 3 мВ – 30 В.

Синхронизируемые ПНЧ

Точность ПНЧ определяется точностью вольт-секундной площади импульса обратной связи, поэтому вместо одновибратора в синхронизируемых ПНЧ длительность импульса обратной связи формируется равной периоду опорной частоты тактового генератора с кварцевой стабилизацией.

Рассмотрим микросхемы AD7741 / AD7742 (рис. 3, 4), заявленные фирмой Analog Devices как новое поколение синхронизируемых ПНЧ.

Рис. 3. Типовая схема включения AD7741

Рис. 4. Схема включения AD7742

AD7741 — это одноканальная версия в 8-выводном корпусе (DIP/SOIC), а AD7742 — многоканальная в 16-выводном (DIP/SOIC). Микросхема AD7741 имеет один буферизированный вход и работает с однополярным входным напряжением в диапазоне 0–V_REF. AD7742 имеет четыре буферизированных входа, которые могут быть использованы как два дифференциальных или три псевдодифференциальных для работы с дифференциальным входным сигналом в диапазоне ±V_REF/GAIN.

AD7742 имеет вход GAIN установки коэффициента усиления 1 или 2 и вход UNI/BIP задания униполярного/биполярного преобразования. Обе микросхемы содержат встроенный источник опорного напряжения VREF = +2,5 В, но предоставляют пользователю возможность подключать внешний источник. Обе питаются напряжением +5 В, потребляя ток 6 мА. Микросхемы также содержат блок логики понижения энергопотребления, который позволяет снизить потребление тока до 35 мкА в «спящем» режиме.

Рис. 5. Многоканальное аналого-цифровое преобразование с использованием синхронизируемых ПНЧ

Характерной особенностью AD7741/AD7742 является смещенный диапазон выходной частоты: нижней границе входного диапазона соответствует выходная частота 0,05F_CLKIN, а верхней — 0,45F_CLKIN (рис. 6). Таким образом, диапазон выходной частоты составляет 0,4F_CLKIN. Максимально допустимая частота тактового генератора — 6 МГц.

Рис. 6. Характеристика преобразования: а) AD7741, б) AD7742 в биполярном режиме

Выход обеспечивает КМОП-уровни и позволяет подключать одну ТТЛ-нагрузку. Для управления светодиодом оптопары требуется усилитель или специальная схема с входным током менее 1,6 мА.

Удобно использовать ПНЧ совместно с микроконтроллерами, имеющими встроенные таймеры/счетчики. В восьмиканальном модуле ввода аналоговых сигналов AIN8 комплекса Decont производства АОЗТ «ДЭП» [2] применен PIC-процессор. На встроенный счетчик сигналы с выходов ПНЧ подаются по очереди через мультиплексор.

Одновременное многоканальное преобразование требует большого числа счетчиков. Реализовать массив счетчиков со схемой управления и выходом в магистраль микропроцессора можно в программируемой логической интегральной схеме, как это сделано в модуле аналоговых сигналов A16 производства АО «ТЕКОН» (Москва).

Большинство микросхем ПНЧ могут быть использованы для обратного преобразования «частота—напряжение» (ПЧН). Рисунок 7 иллюстрирует включение VFC32 для работы в режиме интегрирующего ЦАП, выходное напряжение которого пропорционально среднему значению частоты входного сигнала. ПЧН полезны в схемах гальванической развязки аналоговых сигналов, в тахометрах, в электроприводе, в телеметрии.

Рис. 7. Схема включения VFC32 в режиме ПЧН

Для электронных счетчиков электроэнергии созданы преобразователи произведения двух напряжений в частоту следования импульсов [3], например AD7750.

Микросхемы ПНЧ ведущих фирм производителей электронных компонентов для аналого-цифрового преобразования:

В тахометре вышла из строя микросхема с маркировкой ПП1. В интернете ничего не нашел. Может кто подскажет, что за чудо.

Внешний вид тахометра

Схема тахометра (срисованная с платы)

Petro

1 Дек 2012

Информация Неисправность Прошивки Схемы Справочники Маркировка Корпуса Сокращения и аббревиатуры Частые вопросы Полезные ссылки

Справочная информация

Этот блок для тех, кто впервые попал на страницы нашего сайта. В форуме рассмотрены различные вопросы возникающие при ремонте бытовой и промышленной аппаратуры. Всю предоставленную информацию можно разбить на несколько пунктов:

Диагностика
Определение неисправности
Выбор метода ремонта
Поиск запчастей
Устранение дефекта
Настройка

Неисправности

Все неисправности по их проявлению можно разделить на два вида - стабильные и периодические. Наиболее часто рассматриваются следующие:

не включается
не корректно работает какой-то узел (блок)
периодически (иногда) что-то происходит

О прошивках

Большинство современной аппаратуры представляет из себя подобие программно-аппаратного комплекса. То есть, основной процессор управляет другими устройствами по программе, которая может находиться как в самом чипе процессора, так и в отдельных микросхемах памяти.

На сайте существуют разделы с прошивками (дампами памяти) для микросхем, либо для обновления ПО через интерфейсы типа USB.

Схемы аппаратуры

Начинающие ремонтники часто ищут принципиальные схемы, схемы соединений, пользовательские и сервисные инструкции. Это могут быть как отдельные платы (блоки питания, основные платы, панели), так и полные Service Manual-ы. На сайте они размещены в специально отведенных разделах и доступны к скачиванию гостям, либо после создания аккаунта:

(запросы) (хранилище) (запросы) (запросы)

Справочники

На сайте Вы можете скачать справочную литературу по электронным компонентам (справочники, таблицу аналогов, SMD-кодировку элементов, и тд.).

Marking (маркировка) - обозначение на электронных компонентах

Современная элементная база стремится к миниатюрным размерам. Места на корпусе для нанесения маркировки не хватает. Поэтому, производители их маркируют СМД-кодами.

Package (корпус) - вид корпуса электронного компонента

При создании запросов в определении точного названия (партномера) компонента, необходимо указывать не только его маркировку, но и тип корпуса. Наиболее распостранены:

DIP (Dual In Package) – корпус с двухрядным расположением контактов для монтажа в отверстия
SOT-89 - пластковый корпус для поверхностного монтажа
SOT-23 - миниатюрный пластиковый корпус для поверхностного монтажа
TO-220 - тип корпуса для монтажа (пайки) в отверстия
SOP (SOIC, SO) - миниатюрные корпуса для поверхностного монтажа (SMD)
TSOP (Thin Small Outline Package) – тонкий корпус с уменьшенным расстоянием между выводами
BGA (Ball Grid Array) - корпус для монтажа выводов на шарики из припоя

Краткие сокращения

При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:

Сокращение	Краткое описание
LED	Light Emitting Diode - Светодиод (Светоизлучающий диод)
MOSFET	Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor - Полевой транзистор с МОП структурой затвора
EEPROM	Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory - Электрически стираемая память
eMMC	embedded Multimedia Memory Card - Встроенная мультимедийная карта памяти
LCD	Liquid Crystal Display - Жидкокристаллический дисплей (экран)
SCL	Serial Clock - Шина интерфейса I2C для передачи тактового сигнала
SDA	Serial Data - Шина интерфейса I2C для обмена данными
ICSP	In-Circuit Serial Programming – Протокол для внутрисхемного последовательного программирования
IIC, I2C	Inter-Integrated Circuit - Двухпроводный интерфейс обмена данными между микросхемами
PCB	Printed Circuit Board - Печатная плата
PWM	Pulse Width Modulation - Широтно-импульсная модуляция
SPI	Serial Peripheral Interface Protocol - Протокол последовательного периферийного интерфейса
USB	Universal Serial Bus - Универсальная последовательная шина
DMA	Direct Memory Access - Модуль для считывания и записи RAM без задействования процессора
AC	Alternating Current - Переменный ток
DC	Direct Current - Постоянный ток
FM	Frequency Modulation - Частотная модуляция (ЧМ)
AFC	Automatic Frequency Control - Автоматическое управление частотой

Частые вопросы

После регистрации аккаунта на сайте Вы сможете опубликовать свой вопрос или отвечать в существующих темах. Участие абсолютно бесплатное.

Кто отвечает в форуме на вопросы ?

Ответ в тему Тахометр ВАЗ 2107, опознать микросхему как и все другие советы публикуются всем сообществом. Большинство участников это профессиональные мастера по ремонту и специалисты в области электроники.

Как найти нужную информацию по форуму ?

Возможность поиска по всему сайту и файловому архиву появится после регистрации. В верхнем правом углу будет отображаться форма поиска по сайту.

По каким еще маркам можно спросить ?

По любым. Наиболее частые ответы по популярным брэндам - LG, Samsung, Philips, Toshiba, Sony, Panasonic, Xiaomi, Sharp, JVC, DEXP, TCL, Hisense, и многие другие в том числе китайские модели.

Какие еще файлы я смогу здесь скачать ?

При активном участии в форуме Вам будут доступны дополнительные файлы и разделы, которые не отображаются гостям - схемы, прошивки, справочники, методы и секреты ремонта, типовые неисправности, сервисная информация.

Полезные ссылки

Здесь просто полезные ссылки для мастеров. Ссылки периодически обновляемые, в зависимости от востребованности тем.

Большинство современных автомобилей укомплектовано тахометрами, облегчающими правильный выбор передачи, что продлевает ресурс двигателя. Если на вашем автомобиле такого устройства нет, то его можно изготовить по предлагаемому описанию.

Схема тахометра приведена на рис. 1. Его основной особенностью является использование микросхемы К1003ПП1, предназначенной для управления линейной шкалой из 12 светодиодов. В стандартном варианте исполнения, описанном в [1], микросхема обеспечивает формирование столбика из светящихся светодиодов, длина которого пропорциональна входному напряжению.

Сигнал, частота которого пропорциональна частоте вращения коленчатого вала двигателя, снимается с контактов прерывателя или с усилителя-формирователя датчика Холла и через делитель напряжения R1R2 подается на вход триггера Шмитта DD1.1. Назначение триггера и конденсатора СЗ - подавить импульсы дребезга на выходе прерывателя, высоковольтные выбросы на обмотке катушки зажигания и привести сигнал к стандартным уровням КМОП логики с нормальной крутизной фронтов.

Рис. 1 Схема тахометра

Выходной сигнал триггера Шмитта запускает ждущий мультивибратор на микросхеме DD2. В основном положении переключателя SA1 "6000" длительность импульсов, формируемых ждущим мультивибратором, составляет 2,5 мс. При скорости вращения 6000 об/мин частота импульсов для четырехцилиндрового двигателя составляет 200 Гц, период следования - 5 мс, скважность - 2. Интегрирующая цепочка R12C6 усредняет эти импульсы, и среднее напряжение на конденсаторе С6 составляет около 3 В. Это напряжение и подается на выв. 17 (UBX) микросхемы DD2. При напряжении 3 В, поданном на выв. 3 (UB) этой микросхемы и определяющем масштаб индикации, включены все 12 светодиодов HL1. HL12, формируя светящийся столбик.

При меньших оборотах двигателя скважность импульсов на выходе DD1 увеличивается, среднее напряжение на конденсаторе С6 уменьшается пропорционально оборотам, и высота столбика становится меньше. При остановленном двигателе ни один светодиод не светится. "Цена деления" светодиодной шкалы - 500 об/мин.

Светодиоды целесообразно установить разного цвета свечения. Например, если оптимальной работе двигателя соответствуют 2000.. .4000 об/мин, светодиоды HL1. HL3 можно использовать желтые или оранжевые ("перейти на более низкую передачу"), HL4. HL8 - зеленые ("норма"), HL9. HL12 - красные ("перейти на более высокую передачу").

Для регулировки оборотов холостого хода переключатель следует установить в положение "1200". В этом случае длительность формируемых импульсов увеличится в 5 раз и составит 12,5 мс, а "цена деления" шкалы - 100 об/мин.

Микросхемы DD1 и DD2 тахометра питаются через интегральный стабилизатор напряжения DA1. Конденсаторы С1 и С2 обеспечивают устойчивость стабилизатора.

Ток через светодиоды, подключенные к микросхеме DA2 определяется напряжением на ее выв. 2. В дневное время, когда лампы подсветки панели приборов выключены, на входах элемента DD1.2 присутствует лог. 0, на выходе - напряжение 6 В, на выв. 2 DA2 - около 0,85 В, что задает ток в 25 мА через каждый светодиод. Вечером, при включении подсветки напряжение на выв. 2 уменьшается до 0,4 В, что уменьшает ток через светодиоды до 8 мА и, соответственно, их яркость свечения.

Чертеж печатной платы тахометра приведен на рис. 2. В конструкции использованы постоянные резисторы МЛТ, подстроечные СПЗ-19а. Конденсатор С5 типа К73-17 на напряжение 250 В, С6 - К50-16, остальные - КМ-5 и КМ-6. Микросхема DA1 - любой стабилизатор напряжения на 6 В, например, КР1157ЕН6 с любым буквенным индексом, КР142ЕН5Б(Г), КР1180ЕН6, 78L06, 7806 [2]. Микросхему К561ТЛ1 можно заменить на КР1561ТЛ1, CD4093, CD4093B, а К1003ПП1 - на UAA180 или А277.

Светодиоды оранжевого свечения - АЛ307ММ (желтые обычно светятся слабее других), зеленые с повышенной яркостью - АЛ307НМ6, красные - АЛ307БМ. Выводы светодиодов согнуты под углом 90°, а их оси направлены параллельно печатной плате. Размер светодиодов уменьшен до 5 мм при помощи напильника.

Переключатель SA1 - любой малогабаритный тумблер, его следует установить в непосредственной близости к печатной плате.

Неиспользуемые входы микросхем DD1 и DD2 подключены или к общему проводу или к цепи +6 В.

Наладка тахометра довольно проста. Вначале переключатель SA1 устанавливают в положение "6000", на вход тахометра для имитации подключения к прерывателю подают импульсы положительной полярности амплитудой 12 В с частотой 200 Гц и скважностью, близкой к 2. Подстроечным резистором R9 добиваются свечения всего светодиодного столбика. При необходимости подбирают сопротивление резистора R8. Затем ту же операцию проделывают для положения SA1 "1200" при частоте входных импульсов 40 Гц.

Далее проверяют, уменьшается ли при подаче напряжения 12 В на левый вывод резистора R3 яркость свечения светодиодов. При желании ее можно установить подбором резисторов R5-R7.

Светодиоды можно расположить по дуге окружности. При этом может оказаться эффектнее свечение одного све-тодиода из цепочки. Для обеспечения такого режима включения светодиодов их аноды следует отключить от выходов микросхемы DA2 и подключить к выводу питания (выв. 18).

Подавляющее большинство, всех современных автомобилей оборудовано тахометрами, благодаря которым легче выбрать правильную передачу, а это продлевает ресурс двигателя. Но не у всех новые и современные автомобили, у кого такого устройства нет, но очень бы хотелось иметь.

Схема автомобильного тахометра представлена на рисунке. Ключевой особенностью устройства является применение микросхемы К1003ПП1, которая предназначена для управления шкалой из 12 светодиодов. Сигнал поступает с контактов прерывателя или с датчика Холла и затем через делитель напряжения на резисторах R1R2 поступает на вход триггера Шмитта (элемент DD1.1). Задача триггера и конденсатора C3 состоит в подавлении импульсов дребезга, на выходе прерывателя, а так же в случае высоковольтных выбросов на обмотке катушки зажигания, ну и плюс преобразовать сигнал к уровню КМОП-логики.

Светодиоды автомобильного тахометра следует выбирать разного цвета свечения. К примеру, для оптимальной работы двигателя обороты должны быть в пределах 2000-4000 об/мин, светодиоды HL1-HL3 можно применить желтого или оранжевого свечения (т.е. рекомендуется перейти на более низкую передачу), светодиоды HL4-HL8 зеленые свечения (что соответствует норме), а светодиоды HL9-HL12 красного (рекомендуется перейти на более высокую передачу).

Питание микросхем DD1 и DD2 осуществляется через стабилизатор DА1. Конденсаторы C1 и C2 обеспечивают защиту от помех.

Ток через светодиоды, которые подключены к микросхеме DА2 определяется напряжением на ее выводе 2. Днем, когда подсветка панели приборов выключена, на входах элемента DD1.2 присутствует логический ноль и на выходе напряжение 6 В, на выводе 2 DА2 оно составляет около 0,85 В, что задает соответствующий ток в 25 мА, протекающий через каждый светодиод. А когда стемнеет и включится подсветка, напряжение на выводе 2 упадет до 0,4 В, что естественно уменьшит ток через светодиоды до 8 мА и соответственно, яркость их свечения будет гораздо ниже.

В роли переключателя SА1 может выступить любой малогабаритный тумблер, его необходимо смонтировать как можно ближе к печатной плате. А все неиспользуемые входы микросхемы DD1 и микросхемы DD2 необходимо подключить к общему проводу или к цепи +6 В.

Затем проверяем, изменяется ли яркость светодиодов в случае подачи напряжения 12 В, на левый вывод резистора R3. Если есть желание, то яркость можно установить подобрав резисторы R5-R7.

Светодиоды можно расположить и по дуге окружности. Для кого-то возможно это будет даже удобнее, если будет светиться только один светодиод из цепочки. Чтобы осуществить такой режим, необходимо аноды светодиодов просто отключить от выходов микросхемы DА2 и подключить к выводу питания (вывод 18).

Читайте также: