Chip: TCA965, vensterdiscriminator

(gepubliceerd op 13-10-2017)

Kennismaking
De TCA965 is een IC dat eerst door Siemens op de markt werd gebracht en bij de overname van de halfgeleideractiviteiten door Infineon eerst uit het IC-pakket werd geschrapt, maar later toch weer werd geproduceerd omdat er veel vraag naar dit IC was uit de industrie. Op dit moment wordt het IC echter niet meer officieel door Infineon op hun site aangeboden, maar bestaan er blijkbaar nog grote voorraden van, zodat het IC nog wel verkrijgbaar is.
De TCA965 is een zeer veelzijdige vensterdiscriminator die u kunt inzetten overal waar u de grootte van een gelijk- of sensorspanning moet bewaken. Dat doet u door de spanning te vergelijken met twee drempelspanningen. Het IC heeft twee werkmodi:

• Modus 1:
  De schakeling vergelijkt de ingangsspanning op pen 8 met twee drempelspanningen die u moet instellen op de pennen 6 en 7. Hierbij moet de spanning op pen 6 groter zijn dan de spanning op pen 7. Stijgt de ingangsspanning tot boven de drempel op pen 6, dan gaat de uitgang op pen 14 naar de massa. Wordt de ingangsspanning lager dan de drempelspanning op pen 7, dan gaat de uitgang op pen 2 naar massa. Ligt de spanning op de ingang tussen beide drempelspanningen, dan gaat de uitgang op pen 13 naar de massa. Op pen 3 staat een signaal te beschikking dat het inverse is van het signaal op pen 13.
• Modus 2:
  Het IC vergelijkt de ingangsspanning op de pennen 6 en 7 met een spanningsvenster, waarvan het midden wordt ingesteld door de spanning op pen 8 en de halve breedte door de spanning op pen 9. Is de ingangsspanning lager dan het venster, dan gaat uitgang 14 naar de massa. Is de ingangsspanning hoger dan het venster, dan gaat pen 2 naar de massa. Ligt de ingangsspanning binnen het venster, dan gaat uitgang 13 naar massa. Op pen 3 staat een signaal te beschikking dat het inverse is van het signaal op pen 13.

Het omschakelpunt van de vier uitgangen is voorzien van een hysteresis, hierdoor wordt voorkomen dat de uitgangen een instabiele zone doormaken (klepperen) bij zeer traag verlopende ingangsspanningen.
Op de pennen 5 en 10 staan intern gegenereerde referentiespanningen van 3 V en 6 V ter beschikking, die u kunt gebruiken voor het instellen van de twee drempelspanningen. Via twee laag-actieve inhibit-ingangen kunt u de uitgangen op de pennen 2 en 14 de-activeren.

Intern blokschema van de TCA965. (© Infineon)

Functie van de pennen

• Pen 1:
  Massa, negatieve voedingsaansluiting.
• Pen 2:
  Uitgang, wordt naar massa getrokken als ingang lager is dan onderste drempel (modus 1).
• Pen 3:
  Uitgang, wordt naar massa getrokken als ingang buiten de drempels ligt (modus 1).
• Pen 4:
  Ingang, laag-actieve inhibit, de-activeert de uitgang op pen 2.
• Pen 5:
  Uitgang, referentiespanning van 3 V.
• Pen 6:
  Ingang, functie afhankelijk van modus.
• Pen 7:
  Ingang, functie afhankelijk van modus.
• Pen 8:
  Ingang, instelling van midden van het spanningsvenster.
• Pen 9:
  Ingang, instelling van de helft van de vensterbreedte.
• Pen 10:
  Uitgang, referentiespanning van 6 V.
• Pen 11:
  Positieve voedingsaansluiting, 7 V tot 27 V.
• Pen 12:
  Ingang, laag-actieve inhibit, de-activeert de uitgang op pen 14.
• Pen 13:
  Uitgang, wordt naar massa getrokken als ingang tussen de drempels ligt (modus 1).
• Pen 14:
  Uitgang, wordt naar massa getrokken als ingang hoger is dan de bovenste drempel (modus 1).

Behuizing en aansluitgegevens van de TCA965. (© Infineon)

Technische gegevens
       - Prijsindicatie: € 5,40
       - Fabrikant: Infineon
       - Behuizing: DIL-14
       - Voedingsspanning: 7 V min., 27 V max.
       - Ingangsstromen: 3 mA max.
       - Referentiespanning pen 5: 3,0 V typisch
       - Referentiespanning pen 10: 6,0 V typisch
       - Uitgangsstroom referentiespanningen: 10 mA max.
       - Temperatuurscoëfficiënt referentiespanningen: 0,5 mV/°C
       - Uitgangsstromen naar massa op pennen 2, 3, 13 en 14: 10 mA max.
       - Verzadigingsspanning uitgangen bij 10 mA: 200 mV max.
       - Hysteresis omschakeldrempels: 30 mV max.

Grafische verklaring van de werking van de TCA965 in de twee besproken modi. (© Infineon)

Grafische verklaring van de werking van de hysteresis op de vier uitgangen. (© Infineon)

Voorbeeldschakeling 1: optische temperatuurindicatie
In onderstaand voorbeeld wordt de TCA965 toegepast in een schakeling waarmee u de temperatuur van bijvoorbeeld een flesje babymelk kunt controleren door middel van drie LED's: koud, warm, heet. De TCA965 wordt in dit schema in de tweede modus toegepast met gemeenschappelijke ingang op de pennen 6 en 7. De temperatuur word gemeten met de thermistor TH1.

Het monitoren van de temperatuur van een vloeistof. (© Infineon)

Voorbeeldschakeling 2: controle van de spanning van een 12 V accu
In dit voorbeeld wordt het IC in modus 1 toegepast met de ingangsspanning op pen 8 en de twee drempels ingesteld de pennen 6 en 7. De uitgang op pen 2 stuurt via een transistor een relais, dat iets kan uitschakelen op het moment dat de accuspanning onder de onderste drempel zakt.

Het monitoren van de klemspanning van een 12 V accu. (© Infineon)

Compleet bouwpakket
Door Conrad wordt onder bestelcode 195308 een compleet bouwpakketje rond de TCA965 aangeboden voor net geen tientje.

Een compleet bouwpakketje van Conrad rond de TCA965. (© Conrad Electronic SE)

Referentie

Datasheet van de fabrikant Infineon


(Banggood sponsor advertentie)
RobotDyn 5 V PIR bewegingssensor