Pornind de la experienţa proprie în realizarea de cicuite MOSFET şi de la cerinţele practice privind achiziţia semnalelor de proces, firma CLARE a proiectat un comutator electronic cu un canal care să satisfacă cât mai bine cerinţele impuse de astfel de aplicaţii. În principiu, achiziţia de date se face utilizând multiplexoare care transferă semnalele de intrare către un canal de conversie. Pentru o achiziţie de calitate comutatorul analogic ce constituie multiplexorul trebuie să satisfacă unele cerinţe precum: curent de fugă redus, capacitate de ieşire minimă, rezistenţa canalului OFF foarte mare, timp de comutaţie redus. În plus, aceste comutatoare trebuie să asigure un grad mic de interferenţă între canale şi să nu fie perturbate de radiaţiile electromagnetice înconjurătoare.
Utilizând ultima tehnologie MOSFET, de mare viteză şi capacitate de ieşire redusă, firma CLARE a realizat circuitul PLA160 care este un circuit comutator semiconductor (SSR) cu un canal normal deschis, cu optoizolare şi care are următoarele caracteristici:
• capsulă: 6 pini DIP sau SMD;
• curent de comandă nominal: 10 mA;
• timpi de comutaţie tON, tOFF: 50 microsecunde;
• rezistenţă canal ON: tip 60W, maxim 100W;
• rezistenţă canal OFF: 10GW;
• capacitate INOUT: 3pF;
• curent de fugă: tip 1nA, max. 10nA;
• tensiune de izolaţie IN/OUT: 3750V ca;
• curent de sarcină: 50mA;
• tensiune de sarcină: 300V.
În plus, circuitul PLA160 are toate calităţile unui comutator semiconductor: fără părţi în mişcare, fiabilitate foarte mare, nu necesită circuit de stingere pentru tensiunile autoinduse, comutare fără arc, nu generează câmp electromagnetic perturbator.
Toate aceste calităţi impun o gamă largă de aplicaţii:
• Telecomunicaţii;
• Instrumentaţie;
• Medicină;
• Comenzi industriale;
• Sisteme de securitate.
Schema circuitului este prezentată în figura 1.
PLA160 are ca principală aplicaţie multiplexoarele analogice din sistemele de achiziţie de date.
Până acum multiplexoarele pentru semnale analogice au fost realizate în principal utilizând releele electromagnetice (clasice sau reed) care pe lângă unele calităţi indiscutabile (rezistenţă ON de ordinul miliohmilor, rezistenţă OFF practic infinită, capacitate IN /OUT infimă) şi unele dezavantaje majore (comutare cu arc, emisie de câmp electromagnetic perturbator, părţi în mişcare, fiabilitate mai mică, durată de viaţă mai mică) în raport cu comutatoarele semiconductoare.
Circuitul PLA160 prin performanţele sale nominale: timp de comutaţie 50 microsec, curent de fugă 1nA, capacitate de ieşire 3pF vine să atingă sau să depăşească unele dintre performanţele releelor electromagnetice. PLA160 a fost dezvoltat de firma CLARE în ideea de a satisface cerinţele impuse multiplexoarelor analogice şi să permită proiectanţilor realizarea unor sisteme performante, cu fiabilitate sporită şi economie de spaţiu. Practic PLA160 are următoarele avantaje:
• puterea de comandă pe intrare redusă: 28 mW;
• viteză de comutaţie de circa 15-20 ori mai mare decât releele electromagnetice (50microsec – 1ms );
• dimensiuni mai mici de 2-3 ori decât releele electromagnetice cu economie de spaţiu importantă;
• insensibilitate la câmp electromagnetic;
• fiabilitate superioară (15 miliarde de comutări – 10-20 milioane).
Schema de principiu a unui multiplexor ce poate utiliza PLC160 este prezentată in figura 2.
Pentru fiecare canal s-au prevăzut 3 comutatoare, două pentru semnal şi unul pentru ecran care în final se leagă la masă într-un singur punct lângă amplificatorul de intrare.
În figura 3 se prezintă schema unui circuit de multiplexare cu condensator flotant care utilizând PLA160 asigură o rejecţie mare a semnalelor de mod comun şi izolarea surselor de mod comun faţă de sistemul de măsură.
Pentru fiecare semnal sunt utilizate o pereche de comutatoare, condensatorul C acţionând practic ca un circuit sample-hold.
Multiplexoarele cu condensator flotant se folosesc pentru achiziţia semnalelor de nivel mic, de ordinul milivolţilor în prezenţa unor tensiuni de mod comun mari.
Firma CLARE produce o gamă mult mai largă de circuite comutatoare în tehnologia MOSFET, acoperind o gamă largă de caracteristici: rezistenţă canal 1-100 ohmi, tensiune de sarcină 50-400 V, curent de sarcină 50-350 mA, şi care se pot utiliza în sheme de selectare [sumatoare] – figura 4 sau în circuite pentru reglarea amplificării – figura 5.
Circuitul PLA160 este comutatorul ideal pentru a fi utilizat în realizarea de multiplexoare, sisteme de achiziţie şi instrumentaţie care necesită avantajele unui circuit semiconductor şi care impun viteză mare, curent de fugă şi capacitate de comutaţie reduse.
Adresându-vă firmei COMAT ELTH SRL puteţi obţine mai multe informaţii tehnice şi de preţ.
COMAT ELTH Bucureşti
Fax: 444 12 41
Mobil: 092 373 625
Comat-Elth@Xnet.ro