电子快门含集成电路SF1212原理与应用

    摘要：SF1212是一种集成度较高的照相机专用集成电路，它具有自动曝光、低照度警告、电池自动检测等功能。文章介绍了基于SF1212的电子快门电路、DX编码电路、电子控制FM机构电路等多种应用电路。

    关键词：SF1212 自动曝光 自动检测

1 SF1212的功能和参数

近几年来，随着科学技术的发展和为民物质生活水平的不断提高，电子照相机已广泛步入城镇居民家庭，并越来越受到广大消费者的青睐。

上海无线电七厂生产的SF1212电子快门集成电路是电子照相机中不可缺少的电子元器件。它具有自动曝光、低照度警告、电子自动检测、DX编码等功能，并具有曝光正确、性能可靠、拍摄方便、操作简单等特点。SF1212与国外的F1212、M1212、ER1212、ZH-12等集成电路兼容，可以互换。该电路采用A-10脚封装形式。

图1所示是SF1212的引脚排列。各引脚的功能说明如下：

引脚1：电池检测比较器输入端；

引脚2：照度比较器输入端（测光输入）；

引脚3：接地；

引脚4：发光管驱动、低照度告警；

引脚5：电磁铁驱动；

引脚6：比较电位设定（比较输入）；

引脚7：曝光比较器输入端；

引脚8：自动对焦；

引脚9：上弦开关；

引脚10：电源端。

    SF1212的最大电源电压为3V，工作温度范围为-20～+75℃，其主要的工作参数见表1所列。

表1 SF1212的主要作参数

参  数  名  称	符  号	单  位	规  范
临界工作电压（5脚低电平，Vcc=2.1V时）	VL5	V	≤0.25
截止电压（5脚高电平，在Vcc=1.7V时）	VH5	V	≥1.1
临界低照度（4脚低电平）	VL4	V	≤4.0
临界低照度（4脚低电平）	VH4	V	≥1.0
自然光曝光时间	tn	ms	13.0～16.0
高低电源电压自然曝光时间差（对应Vcc=2.1V）	Δtn	ms	≤1
截止静态电流（10脚电流）	Icc10	mA	≤6

2 应用连接

SF1212外接硫化镉（CdS）光敏电阻、电磁吸铁Mg、发光二极管LED、ASA电阻群、M电阻群和几个触点开关即可应用，其内部结构和外部连接电路如图2所示，利用该电路可完成以下四种功能：

2.1 电源检测功能

SF1212使用3V电池，当电池电压降到1.7V以下时，电池检测比较器翻转，输出低电平。此时或非门A1输出高电平，经A2、A3后给A4或非门加一个高电平，以使A4输出锁定在低电平上。这样，驱动器A5输出高电平，曝光信号不能通过A4、A5，电磁吸铁不能吸合，机械结构锁定快门按钮，使快门按不下，从而提醒用户更换电池。

图2中F为一个正反馈网络，可使电路工作保持稳定。

2.2 低照度警告功能

当外界光照度低到自然光摄影的临界状态时，硫化镉光敏电阻的阻值增大。当Rw上的压降减小到一定程度时，照度比较器翻转并将输出的低电平加到或非门B1上，此时B1被打开并输出高电平，从而驱动B2输出低电平而使LED发光，同时告之闪光灯并使其配合摄影。图2中的Z为阻抗变换器。

2.3 自然光自动曝光功能

接通S3后可使快门上弦。而接通S1可使7脚变为高电平并对电容C充电。当7脚电位高于6脚时，曝光比较器输出高电平。或非门C1将输出的低电平加到A4，由于8脚接地，故C6送到A4的也是低电平。而A4或非门输出高电平则可驱动A5输出低电平，以使电磁吸铁Mg吸合，并驱动机械装置把快门叶片打开，使S3断开。曝光开始后，或非门C2输出变为低电平，而此时的与非门C11输出也为低电平，外接电容C通过光敏电阻向与非门C11放电，比较器7脚电位下降。其翻转时间决定于光敏电阻（与自然光照度相关）及比较器6脚的设定电位。在自然光拍摄时，比较器6脚的电位由SAS阻值决定（根据胶卷感光敏度拨动开关K1来设定）。比较器翻转后，电磁铁释放，快门叶片关闭，曝光结束。

2.4 闭光自动曝光功能

如使用闪光灯，可将S4、S5通，S6断开，并用外接电阻RF代替光敏电阻，用M电阻群代替AS电阻群。其工作过程与自然光自动曝光过程相同。同时可根据交光灯与拍摄对象的不同距离，并通过拨动K2来设定6脚电位。

3 应用举例

3.1 电子（程序）快门电路

目前，不少电子程度快门和中心快门相机都采用SF1212集成电路，其电路如图3所示。

这种KX型电子程序快门的上弦后，计时开关K3闭合。然后轻按快门按钮，使电源开关K1闭合以对系统供电。这时10脚与7脚由集成电路内部接通，对定时电容C充电至电源电压，电路控制电磁吸铁Mg吸合衔铁；继续按下快门按钮，计时开关K3断开，计时开始。同时，快门叶片打开。计时结束，衔铁被释放，快门叶片被关闭。

由此可见，该电路的主要作用是完成状态转换和计时。

3.2 DX编码电路

DX编码是近年来比较流行的一种照相机自动识别胶片性能和自动卷片的装置。目前启侬TAF、富士TCD、尼康TWRD、理光RT-550等相机都具有DX编码识别功能。这种装置通过安装在相机上放置胶片部位的触点来控制电路以实现自动转换。DX编码所起的作用实际上是开关的选通。其应用电路如图4所示。

该电路与图3的KX型电子快门电路相比，只是6脚的接法不同而已。在图4中，只须调整电阻R3～R7，便能实现感光度ASA25～ASA250的自动转换。从而取代了通过调节密度片或小孔板来改变敏电阻上的照度的传统方法。

3.3 电子控制FM机构电路

电子控制FM机构电路主要用于内藏闪光灯电路，其典型应用电路如图5所示。

    在图5中，K4为FM-AE转换开关（自动侧光-闪光摄影转换），K5是电平转换开关，K6为距离信号输入开关，K7是感光度信号输入开关，K8是LED开关。不使用闪光灯时，K8、K6闭合，K4、K5断开，相机进入自动曝光状态。此时如需调节感光度，只须改变转换开关K7与电阻群R1～R6的接触位置即可。感光度越低，6脚电压V6就越低。在曝光阶段，电容C处于高放电过程的时间越长，曝光越多。反之，在同样光照下则相反。

使用闪光灯进行闪光摄影时，K6断开，与调焦环连动的电刷将距离电阻群r1～r5分别接入电路，6脚的电压由电阻群R1～R6与r1～r5经两次分压确定。

K7在图5中的位置距离为1m时，电压最高。以此类推，当距离为5m时，电压最低。

由于7脚电压随光敏电阻的变化而改变。因此当外界亮度较弱时，RF比光敏电阻的阻值小得多，此时电压VT的变化主要由RF阻值确定。所以，距离越近，胶片感光度越高，曝光时间就越短。若在强光下进行辅助闪光摄影时，光敏电阻阻值与RF相差不大，电路可根据外界亮度自动调节光照的比例关系，以保证曝光的正确。