Вибір елементної бази та розрахунок параметрів схеми детектора диму

Для того щоб розрахувати параметри схеми потрібно обрати оптимальний світлодіод, фотодіод та операційний підсилювач.

Проаналізувавши обираємо операційний підсилювач К140УД6 (табл. 1), світлодіод інфрачервоного діапазону L-514EIR1C (табл. 2), фотодіод PP703 (табл. 3), світлодіод АЛ102А (табл.. 4). Ці елементи найкраще підходять для розроблюваної схеми.

Мікросхема К140УД6 є операційним підсилювачем середньої точності з високим посиленням, малими вхідними струмами, внутрішньою частотною корекцією і захистом виходу від короткого замикання. Корпус К140УД6 має масу не більш 1,3 г.

Параметри операційного підсилювача К140УД6

Таблиця 1

1	Напруга живлення	15 В 10%
2	Вихідна напруга	не менше 11 В
3	Напруга зсуву нуля	10 мВ
4	Вхідний струм	не більш 100 нА
5	Різниця вхідних струмів	не більш 25 нА
6	Струм споживання	не більш 4 мА
7	Коефіцієнт посилення напруги	не менше 30000
8	Вхідний опір	1 мОм
9	Коефіцієнт ослаблення синфазних вхідних напруг	не менше 70 дБ
10	Швидкість наростання вхідної напруги	не менше 0,5 В
11	Частота одиничного посилення	не менше 0,35 Мгц

Світлодіод інфрачервоного діапазону L-514EIR1C

Таблиця 2

Напруга, В при Ісд=20мА	1,2
Зворотній струм, мкА	10
Довжина хвилі, нм	940
Кут випромінювання, град.	20
Потужність випромінювання, мВт/ср	30

Світлодіод АЛ102А

Таблиця 3

Uпр.B	2.8
lмах. mkM	0,69
Iпр.ном.mA	5
Iпр.мах.mA	10
Зворотня напруга, В	–

Фотодіод PP703

Таблиця 4

Фотострум, мкА	1100
Довжина хвилі, нм	950
Ємність	35
Темновий струм, нА	10
Зворотня напруга, В	30

Напругу живлення для даної схеми рівна 12 В.

Отже розрахуємо резистори.

. (1)

Підставивши відомі значення в формулу (1) отримаємо

(Ом).

Запишемо формулу для знаходження опору резистора R2:

(2)

Напруга спрацювання рівна 6В, фотострум також відомий, отже

Розрахуємо резистор R7 формулою:

(3)

Підставивши значення в формулу отримаєм:

Період автоколивального мультивібратора приблизно рівний ,

Для знаходження ємності конденсатора будемо використовувати формулу

(4)

(5)

Для мікросхем 561 серії , .

.