LM1812超声波遥控专用集成电路

LM1812超声波遥控专用集成电 LM1812是一种性能优良，且即能发送又能接收超声波的通用型超声波集成器件。芯片内部包括：脉冲调制C类振荡器、高增益接收器、脉冲调制检测器及噪音抑制器。它除了可用于遥控器、报警器、自动门控制及通信方面外，还可用于工业上的料位或液位的测量与控制、测距及测厚等方面，应用十分广泛。
（1） 外形及引脚功能 LM1812超声波专用器件外形为18脚双列直插塑料土封装形式，其外形及引脚排列见图1-1,相应引脚功能为；1脚第二增益级输出／振荡器端，6脚发射器输出端，7脚发射驱动器13脚外接电源退耦电容端，14脚检出器输出端，16脚输出驱动器端，17脚噪声控制端，18脚积分器复位时间常数控制端。图 1-2为其内部原理框图。（2） 持点及电气参数 1、 特点 LM1812具有如下特点： a、 可以使用一个发送／接收换能器工作，也可使用两个换能器分别发送和接收超声波 b、 器件具有互换性。 c、 在电路中使用时不用外接晶体管驱动。 d、 使用时不用外接散热器。 e、 器件内部具有保护电路。检测器输出可驱动1A的峰值电流。 f、 在水中测距超过30m，在空气中测距超过6m。 g、 发送功率可达12W（峰值）。 2、 电气参数表1-1和表1-2分别给出了LM1812超声波专用电路的极限工件参数和典型电气参数值表1-1 极限工作参数

参数名称	单位	极限参数值
电源电压	V	18
耗散功率*	mV	700
峰值电流（6、4脚）	A	1
输入电流（4、8脚）	mA	50
工作温度范围	℃	0~70
储存温度范围	℃	-65~+150
备注	*对在高温下的工作情况，LM1812必须根据125℃的最高结温并用120℃／W的热阻降低额定值来使用

参数名称	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入灵敏度			200	600	µVp-p
振荡发送输出	I6=1A		1.3	3	V
发送器输出漏电流	V9=36V		0.01	1	mA
检出器输出电压	I14=1A		1.5	3	V
发送器开关阈值	I8=1mA	0.55	0.7	0.9	V
电流	I1+I12	5	8.5	20	mA
接收模式下8脚电压	接收模式			0.3	V
最高工作频率	发送模式	200	235		kHz

（3）工作原理 LM1812第1脚外接L₁、C₁决定了电路发送或接收的工作频率，其工作频率fo＝1/（2π ）,最高可达325kHz。当8脚为高电平时，L₁、C₁振荡槽路被切换为振荡模式，振荡信号经驱动放大后，由13脚及6脚输出（一般6、13脚之间接变压器，以便与超声波发送器阻抗匹配）。为保证输出级不过载，使用时应在6脚测试一下电流，一般此脚峰值电流不能超过1A。若需更大的功率，可采用外加脉冲放大器的方法来实现，输出电流可达5A；当8脚为高电平时、LM1812处于发送模式；8脚为低电平时，LM1812处于接收模式（8脚输入电流设计在1～10mA范围内）。超声波接收器接收到的超声波信号经电容耦合由4脚输入，再经内部两级放大后同由1脚的谐振回路取出的信号一起送到检测器。但由于此时噪声脉冲也同样被检测，所以要通过17脚外接R17、C17进行滤波。电阻R17和电容C17的时间常数一般为发送时间的10%～50%。再经过积分延时，16脚和14脚变成低电平。又当1脚上的电压变的小到不能触发检测器（小于1.4V）时，积分器经延时后复位，典型延时为1～10个发送频率周期。当LM1812处于发送模式时，第二级放大器自动断开；当切换回接收模式时，第二级放大器并不马上接通，而是在由9脚外接电容引起一段延时后再接通。这个延时使接收器暂时封闭（检测器也同时封闭），这样就为超声波发生器停止振荡提供了时间。9脚外接电容 C9的大小与延时有关，C9＝0.1µF时，延时时间约为1ms；C9＝1µF时，延时时间约为10ms。LM1812的第16脚提供与COMS兼容的逻辑输出，14脚为集电极开路输出，14脚的吸收电流超过1A时，在多重回波接收情况下就可能使芯片损坏。因此11脚被设计成保护14脚功率输出端，其外接电容C11在14脚为低电平时（吸收电流）对内部电流进行积分。当电容C11上电压达0.7V时，第二次打开工作。若将11脚接地，则此功能失效。图 1-2给出了LM1812专用器件的工作原理电路图。