CS8191
精密空调核心
塔克/ Speedo的驱动器，
短路保护
的CS8191是专门设计用于4象限
空芯仪表的动作。该集成电路包括一个输入比较器，用于
传感输入频率，如车速或发动机转速，一个
电荷泵频率电压转换，带隙基准
对于稳定的操作并与正弦和余弦函数发生器
放大器的差分驱动仪表线圈。
的CS8191具有更高的扭矩输出和更好的输出信号
对称性比其他竞争性部分（ CS289和LM1819 ） 。这是
短路保护和过电压（ 60 V ）的故障情况。
增强的电路允许功能操作下至8.0 V.
特点
传感器直接输入
高输出扭矩
宽输出电压范围
高阻抗输入
准确到10 V V
CC
故障保护
- 过压
=短路
低电压工作
在DIP- 16内部融合信息和SO- 20L封装
http://onsemi.com
16
1
DIP–16
NF后缀
CASE 648
20
1
SO–20L
DWF后缀
CASE 751D
引脚连接和
标记图
DIP–16
1
V
CC
V
REG
BIAS
GND
GND
COSθ
正弦
频率
IN
1
V
CC
V
REG
BIAS
NC
GND
GND
NC
COSθ
SINθ
频率
IN
A
WL ，L
YY, Y
WW, W
SO–20L
CS8191XNF16
AWLYYWW
CS–8191
AWLYYWW
16
F / V
OUT
CP +
CP-
GND
GND
COS +
SINE +
SQ
OUT
20
F / V
OUT
CP +
CP-
NC
GND
GND
NC
COS +
SIN +
SQ
OUT
=大会地点
=晶圆地段
=年
=工作周
订购信息
设备
CS8191XNF16
CS8191XDWF20
CS8191XDWFR20
包
DIP–16
SO–20L
SO–20L
航运
25单位/铁
37单位/铁
1000磁带和放大器;卷轴
半导体元件工业有限责任公司， 2001年
1
2001年3月 - 第4版
出版订单号：
CS8191/D
CS8191
电气特性
(–40°C
≤
T
A
≤
105 ° C， 8.0 V
≤
V
CC
≤
16 V时，除非另有规定）。
特征
电源电压科
I
CC
电源电流
V
CC
正常工作范围
输入比较器部分
正输入阈值
负输入阈值
输入滞后
输入偏置电流（注3 ）
输入频率范围
输入电压范围
输出电压V
SAT
输出漏
逻辑0输入电压
电压调节器节
输出电压
输出负载电流
输出负载调整
输出线路调整
电源抑制
充电泵部
反相输入端电压
输入偏置电流
V
BIAS
输入电压
非反转。输入电压
线性度（注4 ）
F / V
OUT
收益
诺顿增益，正
诺顿增益，负
I
IN
= 1.0毫安
@ 0 ， 87.5 ， 175 ， 262.5 ， + 350赫兹
@ 350赫兹，C
CP
= 0.0033
F,
R
T
= 243 k
I
IN
= 15
A
I
IN
= 15
A
–
–
–
1.5
–
1.5
–
–0.10
7.0
0.9
0.9
2.0
40
2.0
0.7
0.28
10
1.0
1.0
2.5
150
2.5
1.1
+0.70
13
1.1
1.1
V
nA
V
V
%
毫伏/ Hz的
I/I
I/I
0 10 mA的
8.0 V
≤
V
CC
≤
16 V
V
CC
= 13.1 V, 1.0 V
P/P
1.0千赫
–
–
6.50
–
–
–
34
7.00
–
10
20
46
7.50
10
50
150
–
V
mA
mV
mV
dB
0 V
≤
V
IN
≤
8.0 V
–
串联的1.0千欧
I
CC
= 10毫安
V
CC
= 7.0 V
–
–
–
–
2.4
2.0
200
–
0
–1.0
–
–
2.0
2.7
2.3
400
–2.0
–
–
0.15
–
–
3.0
–
1000
±10
20
V
CC
0.40
10
–
V
V
mV
A
千赫
V
V
A
V
V
CC
= 16 V ， -40°C ，无负载
–
–
8.0
70
13.1
125
16
mA
V
测试条件
民
典型值
最大
单位
函数发生器部分： -405C
3
T
A
3
85°C ，V
CC
= 13.1 V ，除非另有说明。
差分驱动电压
(V
COS +
– V
COSθ
)
差分驱动电压
(V
SIN +
– V
SINθ
)
差分驱动电压
(V
COS +
– V
COSθ
)
差分驱动电压
(V
SIN +
– V
SINθ
)
10 V
≤
V
CC
≤
16 V
Θ
= 0°
10 V
≤
V
CC
≤
16 V
Θ
= 90°
10 V
≤
V
CC
≤
16 V
Θ
= 180°
10 V
≤
V
CC
≤
16 V
Θ
= 270°
7.5
7.5
–8.5
–8.5
8.0
8.0
–8.0
–8.0
8.5
8.5
–7.5
–7.5
V
V
V
V
3.输入是由一个内部12伏的齐纳钳位。
4.适用于％满量程（ 270° ） 。
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3
CS8191
CS8191
精密空芯塔克/ Speedo的驱动程序
具有短路保护
描述
的CS8191是专
对于具有4个象限空芯用
米运动。该IC包括
输入比较器，用于检测
输入频率，例如车辆
速度或发动机转速，电荷
泵的频率，电压的转换
版本，对于一个带隙基准
稳定的操作和功能
产生正弦和余弦
放大器的差分驱动器
电机线圈。
的CS8191具有更高的转矩
输出和更好的输出信号
对称性比其他竞争
配件（ CS289和LM1819 ） 。这是
短路保护和
过电压（ 60V ），故障情况。
增强的电路允许功能
tional操作降到8V 。
特点
s
传感器直接输入
s
高输出扭矩
s
宽输出电压
范围
s
高阻抗输入
s
准确到10V V
CC
s
故障保护
过压
短路
s
低电压操作
绝对最大额定值
（ 100毫秒脉冲瞬态） ........................................... V
CC
= 60V
（连续） .............................. ................... V
CC
= 24V
工作温度范围............................................... .........- 40C至+ 105C
结温范围............................................... ............- 40C至+ 150C
存储温度范围............................................... ..............- 55C至+ 165C
静电放电（人体模型） ........................................... ........为4kV
无铅焊接温度
波峰焊（只通过孔样式） .................. 10秒。最大， 260C高峰
回流焊（仅限SMD样式） ................... 60秒。最大上面183C ， 230C高峰
电源电压
封装选项
16引脚PDIP
（内部融合信息）
V
CC
1
V
REG
2
BIAS
3
GND
4
GND
5
16
15
14
13
12
11
10
9
F / V
OUT
CP +
CP-
GND
GND
COS +
SINE +
SQ
OUT
框图
+
电荷泵
输入
比较。
电压
调节器
V
REG
COS
产量
功能
发电机
+
COS-
高电压，短路
电路保护
+
+
正弦
V
REG
7.0V
GND
正弦
产量
+
+
BIAS
CP +
SQ
OUT
频率
IN
F / V
OUT
CP-
COS-
6
正弦
7
频率
IN
8
20引脚SOIC
（内部融合信息）
V
CC
1
V
REG
2
BIAS
3
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
GND
GND
COS +
GND
F / V
OUT
CP +
CP-
NC
GND
GND
NC
COS +
SIN +
SQ
OUT
SINE +
NC
4
GND
5
GND
6
NC
7
COS-
8
SIN-
9
频率
IN
10
V
CC
樱桃半导体公司
2000县南径，东格林威治， RI 02818
联系电话： (401)885-3600传真： (401)885-5786
电子邮件： info@cherry-semi.com
网站： www.cherry-semi.com
启99年3月9日
1
A
¨
公司
CS8191
电气特性： -40C 2 T
A
105C ， 8V V
CC
16V ，除非另有规定。
参数
测试条件
民
典型值
最大
单位
s
电源电压科
I
CC
电源电流
V
CC
正常工作范围
s
输入比较器部分
正输入阈值
负输入阈值
输入滞后
输入偏置电流*
输入频率范围
输入电压范围
输出电压V
SAT
输出漏
逻辑0输入电压
*注：输入是由一个内部12V的齐纳钳位。
V
CC
= 16V ， -40°C ，无负载
8.0
70
13.1
125
16.0
mA
V
2.4
2.0
200
0V V
IN
8V
0
in series with 1k½
I
CC
= 10毫安
V
CC
= 7V
2.0
-1
2.7
2.3
400
-2
3.0
1000
±10
20
V
CC
V
V
mV
A
千赫
V
V
A
V
0.15
0.40
10
s
电压调节器节
输出电压
输出负载电流
输出负载调整
输出线路调整
电源抑制
s
充电泵部
反相输入端电压
输入偏置电流
V
BIAS
输入电压
非反转。输入电压
线性*
F / V
OUT
收益
诺顿增益，正
诺顿增益，负
*注：适用于％满量程（ 270° ） 。
6.50
0 10 mA的
8.0V V
CC
16V
V
CC
= 13.1V, 1V
P
/
P
1kHz
34
7.00
10
20
46
7.50
10
50
150
V
mA
mV
mV
dB
1.5
1.5
I
IN
= 1毫安
@ 0 ， 87.5 ， 175 ， 262.5 ， +到350Hz
@到350Hz ，C
T
= 0.0033μF ，R
T
= 243k½
I
IN
= 15A
I
IN
= -15A
-0.10
7
0.9
0.9
2.0
40
2.0
0.7
0.28
10
1.0
1.0
2.5
150
2.5
1.1
+0.70
13
1.1
1.1
V
nA
V
V
%
毫伏/ Hz的
I/I
I/I
s
函数发生器部分： -40 2 T
A
= 85°C ，V
CC
= 13.1V ，除非另有说明。
差分驱动电压
(V
COS
+ - V
COS
-)
差分驱动电压
(V
罪
+ - V
罪
-)
差分驱动电压
(V
COS
+ - V
COS
-)
差分驱动电压
(V
罪
+ - V
罪
-)
差分驱动负载
10V V
CC
16V
Q
= 0
10V V
CC
16V
Q
= 90
10V V
CC
16V
Q
= 180
10V V
CC
16V
Q
= 270
10V V
CC
16V ， -40C
25C
105C
2
7.5
7.5
-8.5
-8.5
178
239
314
-0.08
0.0
+0.08
8.0
8.0
-8.0
-8.0
8.5
8.5
-7.5
-7.5
V
V
V
V
½
½
½
V
零赫兹输出电压
CS8191
典型性能特征：持续
图3 ：输出角度以极坐标形式
1.50
7V
(V
SINE +
) - (V
正弦
)
图4 ：额定输出偏差
1.25
1.00
0.75
偏差（°）
0.50
0.25
0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00
-1.25
-1.50
0
45
90
Q
7V
角
+7V
(V
COS +
) - (V
COS-
)
Q
= ARCTAN
[
V
SIN +
V
SIN-
V
COS +
V
COS-
]
-7V
135
180
理论角（° ）
225
270
315
标称角与理想的角度（校准在180 °后）
注意：
温度，电压和非线性不包括在内。
45
40
35
30
理想的角度（度）
25
20
理想度
15
标称度
10
5
0
1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
41
45
标称角（度）
表1：
函数发生器的输出标称角与理想的角度（校准在270 °后）
理想
Q
度
公称
Q
度
理想
Q
公称
度
Q
度
理想
Q
公称
度
Q
度
理想
Q
度
公称
Q
度
理想
Q
公称
度
Q
度
理想
Q
公称
度
Q
度
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
0
1.09
2.19
3.29
4.38
5.47
6.56
7.64
8.72
9.78
10.84
11.90
12.94
13.97
14.99
16.00
17.00
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
17.98
18.96
19.92
20.86
21.79
22.71
23.61
24.50
25.37
26.23
27.07
27.79
28.73
29.56
30.39
31.24
32.12
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
50
55
60
65
70
33.04
34.00
35.00
36.04
37.11
38.21
39.32
40.45
41.59
42.73
43.88
45.00
50.68
56.00
60.44
64.63
69.14
4
75
80
85
90
95
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145
150
155
74.00
79.16
84.53
90.00
95.47
100.84
106.00
110.86
115.37
119.56
124.00
129.32
135.00
140.68
146.00
150.44
154.63
160
165
170
175
180
185
190
195
200
205
210
215
220
225
230
235
240
159.14
164.00
169.16
174.33
180.00
185.47
190.84
196.00
200.86
205.37
209.56
214.00
219.32
225.00
230.58
236.00
240.44
245
250
255
260
265
270
275
280
285
290
295
300
305
244.63
249.14
254.00
259.16
264.53
270.00
275.47
280.84
286.00
290.86
295.37
299.21
303.02
注意：
温度，电压和非线性不包括在内。
CS8191
电路描述和应用指南
的CS8191是专门用于与空芯使用而设计的
米运动。它包括一个输入比较器，用于
来自点火脉冲或速度传感的输入信号
传感器，一个电荷泵频率 - 电压转换
锡永，稳定运行的带隙电压调节器，
并与正弦和余弦放大器的函数发生器
以差分方式驱动电机线圈。
从图5A中，的简化框图的
输入信号被施加到FREQ
IN
引线，这是
输入到一个高阻抗比较器具有典型的POS-
2.7V的可持续的竞争输入阈值和迟滞典型
0.4V 。比较器， SQ的输出
OUT
被施加到
电荷泵输入CP +通过外部电容器
C
T
。当输入信号改变状态，C
T
充电
或通过R3和R4放电。充电accumulat-
编辑基于C
T
被镜像到C4的诺顿运放电路
CUIT包括Q1 ， Q2和Q3 。电荷泵输出
放电压， F / V
OUT
，范围从2V至6.3V视
在输入信号频率和电荷的增益
根据下式泵：
F / V
OUT
= 2.0V + 2
频率
C
T
R
T
(V
REG
0.7V)
R
T
是一个电位器用于调整F / V的增益
输出级，并给予正确的电表偏转。该
F / V输出电压被施加到函数发生器
其产生的正弦和余弦输出电压。该
正弦的输出电压和余弦放大器
从芯片上的放大器和函数导出发生器
器电路。的各种跳变点的电路（即， 0°，
90°，180 °，270° ），通过内部电阻决定
分配器和带隙电压基准。的线圈是
差分驱动，允许双向电流
在输出端，从而提供高达305 °范围计
偏转。驱动线圈的差异提供了更快
响应时间，更高的电流能力，较高的输出
电压波动，并减少外部元件数量。
的主要优点是在一个更高的扭矩输出
指针。
输出角度，
Q,
等于F / V的增益相乘
由函数发生器增益：
Q
= A
F / V
A
FG
,
其中：
/V
A
FG
= 77 ° （典型值）
输入频率和输出之间的关系
角度：
Q
= A
FG
2
频率
C
T
R
T
(V
REG
0.7V)
或者，
Q
= 970
频率
C
T
R
T
在F / V转换器的输出纹波电压为阻止 -
用C的比值开采
T
和C 4的公式：
V =
C
T
(V
REG
0.7V)
C4
设计实例
米的最大挠度= 270 °
最大输入频率=到350Hz
1.选择R
T
和C
T
Q
= A
根
F / V
F / V
= 2
频率
C
T
R
T
(V
REG
0.7V)
Q
= 970
频率
C
T
R
T
令C
T
= 0.0033μF ，求R
T
270
R
T
= 970
350Hz
0.0033F
R
T
= 243k½
R
T
should be a 250k½ potentiometer to trim out any inac-
由于IC公差或仪表指针的移动curacies
放置。
2.选择R3和R4
电阻器R3将输出电流从电压调整
荡器。从电压稳压的最大输出电流
软件模拟器为10mA ，R 3必须确保该电流不
超过此限。
Choose R3 = 3.3k½
充电电流对C
T
是：
V
REG
0.7V
= 1.90毫安
3.3k½
C1的收费必须和每个周期中完全放电
输入信号。时间为一个周期的最大frequen-
CY为2.85ms 。为了确保C
T
排出时，假定
的（R3 + R4 ）C
T
时间常数的10％以内
最低输入频率的脉冲宽度。
T = 285μs
Choose R4 = 1k½.
充电时间：
T = R3
C
T
= 3.3k½
0.0033μF = 10.9μs
放电时间： T = （ R3 + R4 ）C
T
= 4.3k½
0.0033μF = 14.2μs
3.确定C4
C4被选择为满足这两个最大允许纹波
的PLE电压和仪表运动的响应时间。
C4 =
C
T
(V
REG
0.7V)
V
纹波（MAX）中
在F / V输出纹波电压使指针或nee-
DLE扑尤其是在低输入频率。
的F / V的响应时间是由时间确定
由R恒成立
T
和C4 。增加C4的值
将减少对F / V输出纹波，但也会
增加响应时间。在响应时间的增加
导致非常慢的米运动并可能unac-
接受的许多应用。
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与C4 = 0.47μF ，在F / V纹波电压44mV 。
图7显示了如何将CS8191和CS8441的使用
以产生一个速度计和里程表电路。
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