Fensterdiskriminator
TCA 965
(überarbeitet 01.03.06)
Eine Zeitlang hieß es, der Siemens-Oldtimer TCA 965 würde nicht mehr hergestellt und Ersatz sei nicht geplant. Aber nach einem Hinweis fand er sich doch noch, und zwar bei Infineon. Offenbar produziert man ihn weiterhin (oder wieder). Da gibt es derzeit (Frühjahr 2004) sogar das Siemens-Datenblatt von einst. Inzwischen findet man das Datenblatt auch wieder auf anderen Webseiten. So ganz billig war dieser IC nie. (Conrad z. Zt. 5,09 €, Reichelt 3,90 €) Bei Conrad ist auch ein Bausatz erhältlich. (KFZ-Bordspannungsüberwachung Artikel-Nr.: 195308-62)
Ein Fensterdiskriminator vergleicht eine Eingangsspannung mit einem vorher selbst festzulegenden und exakt definierten Spannungsbereich ("Fenster"). Die vier digitalen Ausgänge des TCA 965 melden, ob die Spannung "darunter", "innerhalb", "außerhalb" oder "darüber" liegt. (Und man kann durch externe Brücken an Masse noch zwei weitere Definitionen festlegen, so daß nur je 3 der 4 Ausgänge geschaltet werden. Siehe Schaltpläne.) Das Fenster, oder genauer: die obere und untere Spannungsgrenze des festzulegenden Bereiches, kann auf zweierlei Weise bestimmt werden: "direkt" oder "indirekt". Die externe Beschaltung ist unterschiedlich, darum zwei Schaltpläne.
Die Conrad-Schaltung hat eine "direkte" Einstellung des Spannungsfensters. Bei dem Bausatz erfährt man nichts über die zweite "indirekte" Möglichkeit der Einstellung. Überhaupt ist diese Möglichkeit weniger bekannt, wie auch der TCA 965 nicht häufig in Bastelschaltungen zu finden ist. (vielleicht auch, weil er nie ein richtig billiger Massen-IC war) Die "indirekte" Einstellung mag für den Laien ein klein wenig schwieriger zu durchschauen sein, aber das ist nur der erste Eindruck. Das Prinzip ist ebenso einfach, nur anders. (Im alten Siemens-Datenblatt ist beides aufgeführt.)
Für die "direkte Einstellung":
Ausgang A = unterhalb Fenster
Ausgang B = oberhalb Fenster
Ausgang C = innerhalb Fenster
Ausgang D = außerhalb Fenster
Etwas anders für die "indirekte Einstellung":
Ausgang A = oberhalb Fenster
Ausgang B = unterhalb Fenster
Ausgang C = innerhalb Fenster
Ausgang D = außerhalb Fenster
Die digitalen open collector Ausgänge schalten nach Minus und verkraften jeder 50 mA, damit lassen sich die üblichen Relais direkt schalten. (Freilaufdiode nicht vergessen)
Bei der direkten
Bestimmung des Fensters liegt die Eingangsspannung über Spannungsteiler R1/R2 an Pin8 des TCA965. Die obere
Grenzspannung wird an Pin6 gemessen (gegen Minus) und mit P1 eingestellt. Die
untere Grenzspannung wird an Pin7 gemessen und mit Trimmer P2 eingestellt.
Soll eine Betriebsspannung überwacht werden, ist der +Input an +Versorgungsspannung zu legen. Z.B. für KFZ-Borsspannungsüberwachung. Das geht mit dieser Schaltung sehr gut.
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Das zweite Verfahren wird als "indirekte Einstellung" bezeichnet. Das Fenster wird definiert durch eine "Zentralspannung" (= Mittelwert der Fensterhöhe) und eine weitere Spannung, die "der halben Fensterbreite" entspricht. Ein Beispiel: Ist die Zentralspannung 10 Volt und die halbe Fensterbreite 2 Volt, so ist das Fenster auf den Bereich 10 minus 2 V bis 10 plus 2 V = 8 bis 12 V definiert. Hierbei liegt die Eingangsspannung sowohl an Pin6 und Pin7 (Brücke). Die Zentralspannung (Center Voltage) wird an Pin8 gemessen (gegen Minus) und mit Trimmer P1 eingestellt. Die Spannung "Half Windows Width" entsprechend an Pin9 und Trimmer P2..
Zu beachten ist, daß hier die Ausgänge A und B anders belegt sind.
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© September/2003 by HANS-DIETER TEUTEBERG • hans-dieter.teuteberg@t-online.de
Illustrationen
© H.D.T.