Düşük güç, düşük voltaj, yavaş (0.1Hz) osilatör?

11

Bugün zamanlayıcı olarak programlanabilir bir ayırma transistörü kullanarak çok ilginç bir devreyi analiz etme fırsatım oldu.

Güç kaynağı değişir ve devre 10uA akımın altında çalışmalıdır (kapağı şarj etmeyi saymaz). Güç kaynağı 1.8VDC'nin üzerinde olduğu sürece her 10-30 saniyede bir SCR'yi tetikler ve 1,8 ve 7,0 VDC aralığında çalışması gerekir.

Zamanlama kritik değildir - SCR'yi tetiklemek için yaklaşık 10-30 saniye aralıklar iyidir (kısa bir pozitif darbe). Voltaj ne kadar düşük olursa, zaman aralığı o kadar uzun olur.

Anahtar, düşük akım gereksinimi (10uA veya daha az), düşük voltaj gereksinimi (1.8V) ve her zaman olduğu gibi düşük maliyettir (yani, 10 cent'lik bir PUT'un 30 cent'lik bir mikro denetleyici ile değiştirilmesi ideal değildir).

Ucuz, düşük akım, düşük voltaj, düşük hassasiyetli zamanlayıcı tasarımı için başka hangi seçeneklere bakmalıyım?

transistors oscillator timer

— Adam Davis
kaynak

Bu düşük akım gereksinimi gerçek bir bağlamadır, aksi takdirde 170µA @ 5V'de iyi ol '555 zamanlayıcıdan bahsederim

— Majenko 16:11

1

555 zamanlayıcı kaba ve eskimiş. Ucuz olabilirler, ancak tüm işlevlerini yerine getirmenin daha etkili yolları vardır.

— Nick T

9

resim açıklamasını buraya girin

Veri sayfasından dinamik akım hesabı. RC muhtemelen Schmitt'in statik akımına ek olarak yaklaşık 0.3 μA çekecektir.

— markrages
kaynak

Oooh, bunu beğendim - onu prototiplemem ve nasıl çalıştığını görmem gerekecek. Biraz çalışma ile SCR'den kurtulabilirim ve miktarın bu kısmının fiyatı arının dizleri. Gelecekte buna bakanlar için NC7SZ14 .

— Adam Davis

Ω

$\Omega$

Evet, aşırı sıcaklığı test etmeniz gerekiyor. 300kΩ / 330nF, buna bağlı olarak daha yüksek akım çekimi ile çalışacaktır. Ayrıca NC7SZ14'ün 5.5V ile sınırlı olduğunu unutmayın. 1.8V - 7V voltaj aralığı, bu gibi CMOS kapıları ile karşılamak zor bir özelliktir.

— markrages

7

Bir keresinde 1µA'dan daha az süren bir mikro güç uyandırma zamanlayıcısı yaptım. Artık orijinal devreyi bulamadım, ama hatırladığım kadarıyla topolojiye oldukça yakın. Zaten daha önce kullandığım gibi olsun ya da olmasın, bu mantıklı.

Bu sürüm birkaç µA çekecektir, ancak dirençler kart sızıntısı ve ekstra temizlik konusunda endişelenmenize gerek kalmayacak kadar yüksektir.

Çoğu zaman olan zamanlayıcı kapalı durumu sırasında, tüm transistörler kapalıdır. C2, mevcut R2'den yavaşça şarj olur. Sonunda bu Q2'nin tabanını açmak için yeterince yüksek getiriyor, bu da Q1'i açıyor ve bu da Q1 kollektörünün yüksek olmasını sağlıyor. Bu ileri teknoloji iki şey yapar. İlk olarak, SCR'yi açar. İkinci olarak geçici olarak Q3'ü açar. Q3 daha sonra C2'yi dikte eder ve bu da Q1'i kapatır ve döngü yeniden başlar.

Transistörler bu düşük akımlarda zayıf bir şekilde belirtilmiştir, bu yüzden denemeniz gerekir. Bu devrenin çıkış frekansı, besleme voltajına güçlü bir bağımlılığa sahiptir, ancak bunun iyi olduğunu söylediniz. Bu tam devreyi test etmedim.

— Olin Lathrop
kaynak

47 μF kapasitör için parça seçimine dikkat edin. Bazı ucuz elektrolitikler birkaç μA sızdırabilir, bu da bu devrenin salınmasını önler.

— markrages

@Markrages: Doğru, bu yüzden bir elektrolitik belirtmedim.

— Olin Lathrop

3

Görünüşe göre bu tasarımda maliyet kısıtlaması olan soru soran kişi için bariz bir tuzağa işaret ediyor. (Bu kapak devrenin en pahalı kısmı olacak.)

— markrages

@Pazarlar: Evet. Kesin olmak zorunda değildir ve daha uzun bir zaman sabiti gerekirse R2 biraz daha yüksek olabilir. Paralel olarak iki adet 22 uF seramik kapak düşünüyordum. 1 Volt kadar bile görmez ve sıcaklıkla değişebilir, bu yüzden en ucuz seramik iyi olacaktır. Yine de, evet, bu bir sorun.

— Olin Lathrop

3

Gevşeme osilatörü olarak bir RC ağından güç alan bir mikrogüç voltaj dedektörü / MCU sıfırlama çipi (1-2uA) kullanarak bakarım.

— mikeselectricstuff
kaynak

+1 - Bir zamanlar böyle bir şey için 12C508 kullandım; ilk bağırsak hissi, başka bir saati bölmek için bir HC4020 / 4040/4060 ikili sayacı kullanmaktı, ancak bu çipin durgun akımı çok yüksek.

— Jason S

Bu benim ilk yaklaşımım, ama daha açık bir şeyi eksik olmadığımdan emin olmak istedim.

— Adam Davis

3

İşte tek bir Schmitt kapısı - bu TI - 74LVC1G125'ten - 1.65V - 5.5V'de 10 uA maksimum Icc ile iddia edildi - Vcc max 7V spesifikasyonunuzun altında. ANCAK diğeri aynı sınırlamaya sahiptir - bu nedenle her ikisi de kabul edilemez veya bu temelde kabul edilebilir.

Digikey'den 3000 adet maliyet 6 senttir. Yüksek hacimlerde biraz daha az.

NC7SZ14 veri sayfası burada Oldukça iyi kaçak akım yukarıdaki kısma benzer görünüyor.

E Schmitt girişleri önceden herhangi bir sorun olmadan herhangi bir giriş gerilimine izin verirken, Vi 1/2 Vcc alanına yaklaştıkça Icc'nin yükselip yükselmediğine dikkat çekmek gerekir.

— Russell McMahon
kaynak