分享一下三线型NPN型与PNP型传感器的动作电路逻辑

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分享一下三线型NPN型与PNP型传感器的动作电路逻辑

2024-01-16 15:49| 来源: 网络整理| 查看: 265

首先介绍一下何为NPN型与PNP型传感器: NPN型:负载接在电源正极与传感器输出端; PNP型:负载接在传感器输出端与电源负极; 下面是某三线电压型接近开关产品接线介绍图:在这里插入图片描述 接下来我们分析一下其对应逻辑,然后我再给出能符合该逻辑的功能电路。 首先NPN型,负载接在正极与传感器输出端,要实现的开关功能效果即为当距离较远无检测到时,传感器输出端应输出接近VCC,这样负载两端的电位差便接近于0,为低电平,此时LED灯不亮;当距离较近检测到时,传感器输出端应输出接近GND,这样负载两端的电位差便接近VCC,为高电平,此时LED灯亮。 NPN型原理图: 在这里插入图片描述 至于前部分数据采集电路我就不放出了(我是用振荡电路流过线圈进行铁块的涡流感应),首先我的控制信号取自于运放组成的比较器电路。

1.当同相端检测到的电压高于反相端我所设置的基准电压时,输出高电平到运放1脚,(Q4使用场效应管是因为其是电压控制型,对栅极电流无要求,所以R11和R10可以尽量选择大电阻以减少产品消耗电流),Q4为共发射极接法,Q4的栅极接近8V,Q4导通,Q4的漏极被拉至接近0V,所以LED灯D2的正极接近0V,其负极也如此,也就是Q6 NPN型三极管的基极为0V,所以Q6不导通,此时Q6的集电极(OUT脚)通过R10被上拉至VCC,所以此时VCC与OUT端的相对电位为0。 2.当运放同相端检测到的电压低于反相端我所设置的基准电压时,输出低电平到运放1脚,Q4截至,Q4的漏极为高电位,即D2的正极为高电位,D2亮,Q6导通,Q6的集电极被拉至GND,所以此时OUT也接近0V,VCC与OUT端的相对电位即为VCC。

PNP型原理图: 在这里插入图片描述

首先我们可以看到该运放的供电我没有采用8V,而是直接VCC供电,原因在于Q4采用了共集电极接法,无法放大电压,所以如果运放不采用VCC供电,其高电平输出时无法保证Q4工作在接近饱和区。

1.当同相端检测到的电压高于反相端我所设置的基准电压时,输出接近VCC的高电平到运放1脚,由于Q4导通后其栅极电流方向为R10–Q4的栅极–Q4的源极–R11–GND,此时如果R10选择太大阻值的话,会分掉许多电压,将导致Q4的源极(D3的负极)电压过低,会导致Q6–D3导通,所以我们尽量选择R10为小电阻,而R11为大电阻。此时Q6的栅极即为接近VCC-0.5V左右的高电平,而Q6 PNP三极管的发射极为VCC-U(D2)-U(Q6BE),肯定会小于VCC-0.5V的,因此Q6截至,Q6的集电极被R14下拉至GND,因此OUT与GND的相对电位为接近0但由于Q6部分漏电流的存在而不等于0,。 2.当运放同相端检测到的电压低于反相端我所设置的基准电压时,输出低电平到运放1脚,Q4截至,Q4的源极(D3的负极)被R11下拉至GND,此时Q6的基极为低电平,Q6导通,电流从发射极一路经过Q6的B极–D3–R11–GND,点亮LED灯,另一路则通过Q6的C极–R14–GND,此时U(out)为略小于VCC,也为高电平,因此OUT与GND的相对电位为接近VCC但小于VCC。

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