Разработка цифрового вольтметра (измеряемое напряжение - постоянное; пределы измерения напряжения 0÷100 В), страница 8

                                                                                                                         F

                                                                                                                         G

                                                                                                                         H  

                                                                                                                         A  

                                                  DC                                                                  B

                                                                                                                         C

                                                                                                                         D  

                                                                                                                         E   

                                                                                                                         F   

                                                                                                                         G              

                                                                                                                        0V

К генератору

управляющих импульсов

                                                  СТ2

К делителю

                                                                                           &

                 Рис. 3.8.                                       К R21

3.9.  Устройство защиты от перенапряжения.

Основное назначение данного устройства — защита низковольтных узлов устройства от кратковременного и продолжительного воздействия входной величины, превышающей некоторое предельное значение. Предложенная схема защиты (рис. 3.9) работает следующим образом. При достижении на выходе ОУ входного каскада (см. раздел 3.1) напряжения порядка 10.3 В, на резисторе R2 падает напряжение уровня логической единицы, что приводит к переключению RS-триггера (установки на выходе элемента DD логической единицы). Полученный сигнал поступает на базу транзистора VT1 и последний открывается. Это приводит к закорачиванию входов ОУ, поэтому на его выходе устанавливается нулевое напряжение. Применение триггера даёт длительное отключение подачи входного напряжения. Кнопкой SB1 триггер устанавливается в исходное состояние и на вход устройств сравнения вновь подаётся измеряемое напряжение. Состояние перенапряжения индицируется с помощью светодиода VD1.

Скорость срабатывания данного устройства защиты зависит от скорости нарастания выходного напряжения ОУ, времени переключения триггера и открытия транзистора. Поэтому для увеличения надёжности защиты параллельно транзистору встречно подключаются стабилитроны. Они обеспечивают срез напряжения при 10.4÷11.6 В (используются стабилитроны 2С211Ж; основные параметры приведены в таблице 3 приложения).

При коротком замыкании входов ОУ через транзистор протекает ток, не превышающий максимального значения (в устройстве используется транзистор КТ315Г; параметры транзистора см. в разделе 3.2).

Сопротивление резисторов R4 и R5 выбираем из соотношения U4/R4= U5/R5, где U5 — напря- жение логической единицы (U5=3.6 В [2]); U4+U5 — максимальное напряжение срабатывания устройства (равно 10.3 В). Принимаем сопротивление резистора R4=1 МОм. Сопротивление резистора R5= U5R4/6.7»537.3 кОм (подбирается при настройке устройства).

                    R1                                                                         R4                          R5