電子快門含集成電路SF1212原理與應(yīng)用

摘要：SF1212是一種集成度較高的照相機(jī)專用集成電路，它具有自動(dòng)曝光、低照度警告、電池自動(dòng)檢測(cè)等功能。文章介紹了基于SF1212的電子快門電路、DX編碼電路、電子控制FM機(jī)構(gòu)電路等多種應(yīng)用電路。

關(guān)鍵詞：SF1212 自動(dòng)曝光 自動(dòng)檢測(cè)

1 SF1212的功能和參數(shù)

近幾年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和為民物質(zhì)生活水平的不斷提高，電子照相機(jī)已廣泛步入城鎮(zhèn)居民家庭，并越來(lái)越受到廣大消費(fèi)者的青睞。

上海無(wú)線電七廠生產(chǎn)的SF1212電子快門集成電路是電子照相機(jī)中不可缺少的電子元器件。它具有自動(dòng)曝光、低照度警告、電子自動(dòng)檢測(cè)、DX編碼等功能，并具有曝光正確、性能可靠、拍攝方便、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。SF1212與國(guó)外的F1212、M1212、ER1212、ZH-12等集成電路兼容，可以互換。該電路采用A-10腳封裝形式。

圖1所示是SF1212的引腳排列。各引腳的功能說(shuō)明如下：

引腳1：電池檢測(cè)比較器輸入端；

引腳2：照度比較器輸入端（測(cè)光輸入）；

引腳3：接地；

引腳4：發(fā)光管驅(qū)動(dòng)、低照度告警；

引腳5：電磁鐵驅(qū)動(dòng)；

引腳6：比較電位設(shè)定（比較輸入）；

引腳7：曝光比較器輸入端；

引腳8：自動(dòng)對(duì)焦；

引腳9：上弦開關(guān)；

引腳10：電源端。

SF1212的最大電源電壓為3V，工作溫度范圍為-20～+75℃，其主要的工作參數(shù)見(jiàn)表1所列。

表1 SF1212的主要作參數(shù)

2 應(yīng)用連接

SF1212外接硫化鎘（CdS）光敏電阻、電磁吸鐵Mg、發(fā)光二極管LED、ASA電阻群、M電阻群和幾個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)即可應(yīng)用，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部連接電路如圖2所示，利用該電路可完成以下四種功能：

2.1 電源檢測(cè)功能

SF1212使用3V電池，當(dāng)電池電壓降到1.7V以下時(shí)，電池檢測(cè)比較器翻轉(zhuǎn)，輸出低電平。此時(shí)或非門A1輸出高電平，經(jīng)A2、A3后給A4或非門加一個(gè)高電平，以使A4輸出鎖定在低電平上。這樣，驅(qū)動(dòng)器A5輸出高電平，曝光信號(hào)不能通過(guò)A4、A5，電磁吸鐵不能吸合，機(jī)械結(jié)構(gòu)鎖定快門按鈕，使快門按不下，從而提醒用戶更換電池。

圖2中F為一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò)，可使電路工作保持穩(wěn)定。

2.2 低照度警告功能

當(dāng)外界光照度低到自然光攝影的臨界狀態(tài)時(shí)，硫化鎘光敏電阻的阻值增大。當(dāng)Rw上的壓降減小到一定程度時(shí)，照度比較器翻轉(zhuǎn)并將輸出的低電平加到或非門B1上，此時(shí)B1被打開并輸出高電平，從而驅(qū)動(dòng)B2輸出低電平而使LED發(fā)光，同時(shí)告之閃光燈并使其配合攝影。圖2中的Z為阻抗變換器。

2.3 自然光自動(dòng)曝光功能

接通S3后可使快門上弦。而接通S1可使7腳變?yōu)楦唠娖讲?duì)電容C充電。當(dāng)7腳電位高于6腳時(shí)，曝光比較器輸出高電平?；蚍情TC1將輸出的低電平加到A4，由于8腳接地，故C6送到A4的也是低電平。而A4或非門輸出高電平則可驅(qū)動(dòng)A5輸出低電平，以使電磁吸鐵Mg吸合，并驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置把快門葉片打開，使S3斷開。曝光開始后，或非門C2輸出變?yōu)榈碗娖?，而此時(shí)的與非門C11輸出也為低電平，外接電容C通過(guò)光敏電阻向與非門C11放電，比較器7腳電位下降。其翻轉(zhuǎn)時(shí)間決定于光敏電阻（與自然光照度相關(guān)）及比較器6腳的設(shè)定電位。在自然光拍攝時(shí)，比較器6腳的電位由SAS阻值決定（根據(jù)膠卷感光敏度撥動(dòng)開關(guān)K1來(lái)設(shè)定）。比較器翻轉(zhuǎn)后，電磁鐵釋放，快門葉片關(guān)閉，曝光結(jié)束。

2.4 閉光自動(dòng)曝光功能

如使用閃光燈，可將S4、S5通，S6斷開，并用外接電阻RF代替光敏電阻，用M電阻群代替AS電阻群。其工作過(guò)程與自然光自動(dòng)曝光過(guò)程相同。同時(shí)可根據(jù)交光燈與拍攝對(duì)象的不同距離，并通過(guò)撥動(dòng)K2來(lái)設(shè)定6腳電位。

3 應(yīng)用舉例

3.1 電子（程序）快門電路

目前，不少電子程度快門和中心快門相機(jī)都采用SF1212集成電路，其電路如圖3所示。

這種KX型電子程序快門的上弦后，計(jì)時(shí)開關(guān)K3閉合。然后輕按快門按鈕，使電源開關(guān)K1閉合以對(duì)系統(tǒng)供電。這時(shí)10腳與7腳由集成電路內(nèi)部接通，對(duì)定時(shí)電容C充電至電源電壓，電路控制電磁吸鐵Mg吸合銜鐵；繼續(xù)按下快門按鈕，計(jì)時(shí)開關(guān)K3斷開，計(jì)時(shí)開始。同時(shí)，快門葉片打開。計(jì)時(shí)結(jié)束，銜鐵被釋放，快門葉片被關(guān)閉。

由此可見(jiàn)，該電路的主要作用是完成狀態(tài)轉(zhuǎn)換和計(jì)時(shí)。

3.2 DX編碼電路

DX編碼是近年來(lái)比較流行的一種照相機(jī)自動(dòng)識(shí)別膠片性能和自動(dòng)卷片的裝置。目前啟儂TAF、富士TCD、尼康TWRD、理光RT-550等相機(jī)都具有DX編碼識(shí)別功能。這種裝置通過(guò)安裝在相機(jī)上放置膠片部位的觸點(diǎn)來(lái)控制電路以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。DX編碼所起的作用實(shí)際上是開關(guān)的選通。其應(yīng)用電路如圖4所示。

該電路與圖3的KX型電子快門電路相比，只是6腳的接法不同而已。在圖4中，只須調(diào)整電阻R3～R7，便能實(shí)現(xiàn)感光度ASA25～ASA250的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。從而取代了通過(guò)調(diào)節(jié)密度片或小孔板來(lái)改變敏電阻上的照度的傳統(tǒng)方法。

3.3 電子控制FM機(jī)構(gòu)電路

電子控制FM機(jī)構(gòu)電路主要用于內(nèi)藏閃光燈電路，其典型應(yīng)用電路如圖5所示。

在圖5中，K4為FM-AE轉(zhuǎn)換開關(guān)（自動(dòng)側(cè)光-閃光攝影轉(zhuǎn)換），K5是電平轉(zhuǎn)換開關(guān)，K6為距離信號(hào)輸入開關(guān)，K7是感光度信號(hào)輸入開關(guān)，K8是LED開關(guān)。不使用閃光燈時(shí)，K8、K6閉合，K4、K5斷開，相機(jī)進(jìn)入自動(dòng)曝光狀態(tài)。此時(shí)如需調(diào)節(jié)感光度，只須改變轉(zhuǎn)換開關(guān)K7與電阻群R1～R6的接觸位置即可。感光度越低，6腳電壓V6就越低。在曝光階段，電容C處于高放電過(guò)程的時(shí)間越長(zhǎng)，曝光越多。反之，在同樣光照下則相反。

使用閃光燈進(jìn)行閃光攝影時(shí)，K6斷開，與調(diào)焦環(huán)連動(dòng)的電刷將距離電阻群r1～r5分別接入電路，6腳的電壓由電阻群R1～R6與r1～r5經(jīng)兩次分壓確定。

K7在圖5中的位置距離為1m時(shí)，電壓最高。以此類推，當(dāng)距離為5m時(shí)，電壓最低。

由于7腳電壓隨光敏電阻的變化而改變。因此當(dāng)外界亮度較弱時(shí)，RF比光敏電阻的阻值小得多，此時(shí)電壓VT的變化主要由RF阻值確定。所以，距離越近，膠片感光度越高，曝光時(shí)間就越短。若在強(qiáng)光下進(jìn)行輔助閃光攝影時(shí)，光敏電阻阻值與RF相差不大，電路可根據(jù)外界亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)光照的比例關(guān)系，以保證曝光的正確。