LM393 - сформировать прямоугольные из синуса - как?

[Fuse]

Ребята, очень нужна ваша помощь! СтоИт такая задача: сформировать прямоугольные импульсы для ТТЛ-логики из синуса, выдаваемого датчиками АБС (антиблокировочная система) автомобиля. Датчики - индукционного типа (катушка с магнитным сердечником, мимо проходят зубья на ступице колеса -> генерируется ЭДС). Сопротивление датчиков около 1.6 кОм. Датчики заведены на блок АБС. Один из выводов каждого датчика соединён с "землёй" в самом блоке АБС. Частота напряжения с датчиков прямо пропорциональна скорости автомобиля. Датчики генерируют около 2-х В амплитудного значения переменного напряжения при скорости автомобиля 30 км/ч. При этом частота этой переменки составляет 200 Гц. Т.о., диапазон частот: при 1 км/ч - где-то 6 Гц, а 150 км/ч - 1 кГц. Амплитуда тоже пропорциональна скорости, но я не знаю этого диапазона напряжений (минимального напряжения, которое они выдают, на скорости, скажем, 1 км/ч, и 150 км/ч). Но как мне кажется, до единиц милливольт оно не упадёт, должно быть ну как минимум сотни милливольт, ну и 3-4 вольта - это максимум. Так вот, я хочу использовать компаратор LM393 (широко используется в БП компьютеров, например). Вход (+) его - на "землю", (-) - на датчик. Но т.к. на его входы нельзя подавать при однополярном питании отрицательное напряжение, большее -0.6 В, придётся ставить на (-) вход для защиты от этого обратного напряжения диод, анод его на землю, катодом к (-) входу. И надо бы обеспечить достаточное входное сопротивление схемы при наличии диода, дабы не повлиять на работу АБС. Значит, нужно сопротивление, килоома 22 (мне так имхуется) от (-) входа с диодом на датчик. Если бы не было нужно защитный диод, (-) вход компаратора можно было бы сразу пустить на датчик, т.к. у компаратора высокое входное сопротивление. А раз включаем диод, то и входной резистор нужен, чтобы на отрицательных полуволнах диод не шунтировал штатную схему и датчик. Тогда при наличии этого резистора на (-) входе - нужен ли такого же номинала с (+) входа на "землю"? В общем - на картинке - моё видение этого узла. Скажите своё слово, пожалуйста, правильно ли я включаю компаратор и входную обвязку для решения данной задачи?

[Arena]

на выходе компаратора будут прямоугольные импульсы а не синус.смотритете в даташите.там есть все включения.не нужен транзистор для согласования с логикой.имхо.

[Fuse]

на выходе компаратора будут прямоугольные импульсы а не синус.смотритете в даташите.там есть все включения.не нужен транзистор для согласования с логикой.имхо.

Про транзистор подозревал, спасибо. А в типовом однополярном включении из даташита (детектор перехода нуля) - 7 резисторов и диод. Я думаю, ОС не нужна, и всякие делители по входу. Никакой точности мне не надо, просто чтобы были прямоугольные импульсы пропорционально входной частоте.

[Nota Bene]

Скажите своё слово, пожалуйста, правильно ли я включаю компаратор и входную обвязку для решения данной задачи?

Пока триггер Шмидта из компаратора не сделаете, ничего хорошего не получится. Нужна ПОС с выхода компаратора на его вход. Иначе за счет наводок будет "дребезг" при переключениях. Гистерезиса в 10-20милливольт скорее всего будет достаточно.

[Serge_L]

Там, кстати, вместе со скоростью, еще и амплитуда растет существенно. Ставьте еще диодик катодом на +Uпит.

[devisangela]

Смотри это:

United States Patent 5510707
Wheel speed sensor input circuit with sensor status detection employing a resistor biased compensator

http://www.patentgenius.com/image/5510707-4.html

Там есть ответы на все твои вопросы.

[Fuse]

...Там есть ответы на все твои вопросы.

Если бы штатно один вывод датчика не сидел на "земле", я так бы и сделал. Собирал раньше цифровой спидометр, ещё на Жигу, так прямо дифференциально на операционник датчик и подключил, без ОС - синфазные помехи хорошо гасятся ОУ, максимальный Кус даёт прямоугольные импульсы от нуля до Uпит. Соответсвенно, так подключить не могу (из-за одного земляного провода датчика).

[Fuse]

По даташитовскому подключению - имхо, там точка соединения должна быть (красная стрелка на первой фоте).
На второй фоте - внутренности её. Там выход - открытый коллектор, поэтому с питания на выход нужен резистор.
Ну и обобщив ваши рекомендации, моя схема включения на третьей фоте. Посмотрите, покритикуйте.

[Serge_L]

Нет, там без точки, все верно. Там как раз гистерезис задается.

[Nota Bene]

там точка соединения должна быть (красная стрелка на первой фоте).

Да, должна быть. Гистерезис задается через резистор 10 мег.

[Serge_L]

Сорри, я нижний резистор прошляпил.

[Fuse]

Ну а по третьей фоте что скажете? Так включать?

[Nota Bene]

Ну а по третьей фоте что скажете? Так включать?

Непонятно назначение резистора 200КОм (который на +Vcc)...
Тогда уж логичнее было добавить резистор в 2мега с "-" входа компаратора на +Vcc. Чтобы компарировалось именно по нулю.

[Fuse]

Непонятно назначение резистора 200КОм (который на +Vcc)...

В этой схеме порог переключения по входу (-), задаваемый напряжением на входе (+), равен 100 кОм (два по 200 кОм в параллель, т.к. и на выходе тоже +5В - выходной транзистор закрыт, 4.7кОм пренебрегаем)/1 кОм=100 это 5В/100=50 мВ. При опрокидывании компаратора (при напруге на (-) входе компаратора большем, чем 50 мВ) выход компаратора через его выходной транзистор садится на "землю", значит на (+) входе уже будет 200 кОм/1 кОм=200 => 5В/200=25 мВ - это порог обратного переключения.
Т.о., на выходе 5В при нуле на входе (-), на выходе 0 - при превышении на входе 50 мВ, и опять +5В - при понижении напруги на входе ниже 25 мВ.

[Serge_L]

Промоделируйте свою схемку... Многие вопросы уйдут. На мой взгляд, гистерезис побольше надо бы...

[Fuse]

Гистерезиса в 10-20милливольт скорее всего будет достаточно

У меня 25 мВ.

Промоделируйте свою схемку...

С удовольствием БЫ. Но у EWB база хилая, там нет таких компараторов

[Eats]

Ни на одной схеме (в том числе и по ссылкам) не вижу RC-фильтра по входу. А между тем он как раз застабилизирует амплитуду входного напряжения, так что никакие диоды для этого и не понадобятся. Постоянную времени выбрать примерно на минимум скорости, то есть из расчёта на 6 Гц, ну самое большее - на 12. Заодно и помехи отфильтрует. Но самое главное - амплитуду застабилизирует, не тронув синусоидальной формы сигнала (если она там, конечно, синусоидальная). А при стабильной амплитуде импульсов и компаратору работать легче. Диоды, разумеется, оставить (они для защиты, а не для штатной работы).

[Serge_L]

По спецификации на АБС, если я ничего не путаю, отсечка по скорости снизу 15 км/ч. Там частота много больше 6 Гц. Там же не один зуб. Обычно не один десяток даже.

В EWB все есть. Только находится в разделе "компараторы", а не операционники. Хотите в понедельник вашу схему пришлю, я ее уже промоделировал, поэтому и сказал насчет гистерезиса.

[Fuse]

Между тем RC-фильтр как раз застабилизирует амплитуду входного напряжения

Это с каких пор RC-фильтры имеют вторую профессию? ;) Смысл понятен, но навскидку, крутизна у фильтра и роста напряжения с датчиков разная, имхо, не выйдет это.

По спецификации на АБС, если я ничего не путаю, отсечка по скорости снизу 15 км/ч. Там частота много больше 6 Гц. Там же не один зуб. Обычно не один десяток даже.

Да, на ступице в моём авто зубьев - 48 шт. А работа АБС к моей схеме отношения не имеет, схема должна работать практически с минимума импульсов, т.е. с минимальной скорости.

Хотите в понедельник вашу схему пришлю?

Хочу ;) А в моём EWB 5.12 Student Edition я не нашёл Буду очень признателен, спасибо.

[Serge_L]

Пишите, куда вам нормальный мультисим с кучей моделей залить. Весит около 300 метров.