差变专用集成电路SF5520的原理及应用

SF5520是一种专门同差动变压器配套使用以进行测量与转换的单片式集成电路，它上有功耗低、体积小、安装容易、使用方便等特点。SF5520与差动变压器配合使用所组成的测量系统能在化电路的同时显著提高系统性能。它与SJ5520、NE5520性能相同，封装形式也一致，可以直接互换。SF5520能提供电感传感器所必需的低失真稳定正弦波激励电源，并能对传感器的输出信号进行高精度的相敏整流处理。同时，芯片内部相对独立的辅助运算放大器还可为实际应用增加更大的灵活性。

1 SF5520的引脚功能

SF5520采用14脚双列塑封，其管脚排列如图1所示。各引脚的功能如下：

1脚：辅助运放输出；(凹丫丫范文网fanwen.oyaya.net收集整理)

2脚：辅助运放同相输入；

3脚：辅助运放反相输入；

4脚：内部相敏整流器输入；

5脚：内部相敏整流器输出；

6脚：内部相敏流器参考信号输入；

7脚：接地；

8脚：二分之一基准电压；

9脚：信号发生器输出；

10脚：信号发生器输出（与9脚反相）；

11脚：内部运放反相输入端；

12脚：基准电源；

13脚：信号发生器外接电容；

14脚：电源。

2 SF5520的结构原理

图2是SF5520的内部等效电路框图，它由滤形发生器、相敏整流器、偏置电路及辅助运放组成。图中，芯片内部的电阻除R7、R8为5kΩ以外，其余均为10kΩ。

SF5520内部有一个谐波含量小于5%且具有一定负载能力的正弦波信号发生器，其输出可用于对差动变压器初级绕组提供驱动。它由三角波信号发生器B1、波形转换电路B2及信号输出级A1、A2等组成。三角波信号发生器的振荡频率与外接电容C1有关，通过改变该电容值可使输出信号频率在1~20kHz之间调节。振荡频率f与外接电容C1之间存在下列关系：

f=110/C1

式中：f的单位是Hz，C1的单位是μF。

    SF5520内部的相敏整流电路由运放A3、A4及可控电子开关B4组成。其中由运放A3组成电压跟随器，以提高相敏整流电路的输入阻抗；A4及电阻R1~R4组成换向放大器，其工作状态由电子开关B4控制；可控电子开关由输入信号控制，输入信号的不同极性可导致电子开关的导通与截止。

偏置电路（B3）可为SF5520内部各单元电路提供稳定的工作电压，以保证电路能稳定可靠地工作，同时还确保输出信号的动态工作范围。

此外，SF5520内部还设置一个独立的运算放大器（A5），该放大器可为实际应用提供极大方便。

3 SF5520的技术参数

SF5520的主要技术参数如下：

振荡频率：1~20kHz，由外接电容确定。

输出信号失真：小于5%，典型值4%。

输出电流：典型值15mA