由MAX912构成的近距感应探测电路

　　1. 概述

　　MAX912是由MAXIM公司生产的双组高速低功耗、高精度电压比较器。该器件传播速度快(典型值为10ns)，功耗低(单个比较器工作电流为6mA)，每个比较器均有独立的锁存使能功能。它与其他高速比较器的不同之处在于，当接收缓慢移动信号时，MXA912仍能保持稳定，器件均能接受差动输入信号并具有互补性的TTL兼容输出，可广泛应用于V/F变换、高速采样等电路中。

　　2. 引脚排列及功能

　　MAX912为16脚DIP封装，其管脚排列如图1所示。各引脚功能如表1所列。

　　

 

　　

 

　　3. 感应探测器电路

　　图2是采用MAX912构成的具有温度补偿的接近感应探测器电路，其中用门头锁(或200cm2敷铜板)作为电容器的一个极板构成感应面。当人体靠近时成为另一个极板，从而形成一个随着人体接近而增加的电容值(介于2pF至5pF之间)。人体在距门头锁20cm时可产生大约2pF的电容值。由74HC04与晶振构成1MHz方波信号，一路送至单片机PIC16C71作为振荡信号，另一路送到接近感应探测电路，并分两路送入异或门(XOR)，两路信号通过几乎相同的比较器传输到XOR输入端，其中一路通过比较器直接进入异或门的一个输入端，另一路被延时0.693R1C1秒并由比较器整形后送入另一输入端，R6和C4对XOR输出滤波后产生与距离成正比的电压。由于XOR输出信号的占空比正比于R1、C1延时与比较器传输延时的总和，所以比较器延时的微小变化会掩盖感应电容的微小变化。图2中的延时电容包括一个33pF电容和15p屏蔽线电容以及门头锁(或200cm2敷铜板)的感应电容。在输入方波的正半周，通过R1将等效的延时电容充电至5V。当无人接近探测器时，该电容等于48pF，在上面一路XOR输入产生16.5ns的延时。当人体距探测器20cm处时，电容增加到50pF，产生17.3ns延时，这样就产生了一个0.8ns的时间差。要检测出如此小的时间差，且在整个温度范围内要保证精度，比较器必须具有非常稳定的失调电压和传输延时(延迟时间同时受失调电压和传输延时的影响)。因此，我们采用高速、高精度电压比较器MAX912，并利用双比较器法使比较器失调电压、漂移、传输延迟等影响相互抵消。

　　将C4上的电压送入单片机PIC16C71的A/D转换通道RA0，由单片机判定其告警距离及所持续的时间，若超出预设距离及持续时间，则检测振动传感器的振动幅度及持续时间，两种事件都成立时，则判定为有人撬门，进入报警处理子程序。其程序框图如图3所示。