LM1812超声波遥控专用集成电路

　LM1812是由美国国家半导体公司生产的且即能发送又能接收超声波的通用型超声波集成器件。

LM1812超声波遥控专用集成电路

   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。