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{PCB印制电路板}PCB新手初学必备50个经典应用电路实例分析报告DOC71页).pdf

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{PCB印制电路板}PCB新手初学必备50个经典应用电路实例分析报告DOC71页).pdf

{PCB 印制电路板}PCB 新 手初学必备 50 个经典应 用电路实例分析报告 DOC71 页) 电路 1 简单电感量测量装 在电子制作和设计,经常会用到不同参数的电感线圈,这些线圈的电感量不像电阻那么 容易测量,有些数字万用表虽有电感测量挡,但测量范围很有限。该电路以谐振方法测量电感 值,测量下限可达 10nH ,测量范围很宽,能满足正常情况下的电感量测量,电路结构简 单,工作可靠稳定,适合于爱好者制作。 一、电路工作原理 电路原理如图 1 (a )所示。 图 1 简单电感测量装置电路图 该电路的核心器件是集成压控振荡器芯片 MC1648 ,利用其压控特性在输出3 脚产生频率信 号,可间接测量待测电感 L 值,测量精度极高。 X BB809 是变容二极管,图中电位器 VR1 对+15V 进行分压,调节该电位器可获得不同的 电压输出,该电压通过 R1 加到变容二极管 BB809 上可获得不同的电容量。测量被测电感 L X 时,只需将 L 接到图中 A 、B 两点中,然后调节电位器 VR1 使电路谐振,在 MC1648 的 3 脚 X 会输出一定频率的振荡信号,用频率计测量 C 点的频率值,就可通过计算得出 L 值。 X 2 2 电路谐振频率:f =1/2π Lx 所以 L =1/4π f C 0 X C 式中谐振频率 f 即为 MC1648 的 3 脚输出频率值,C 是电位器 VR1 调定的变容二极管 0 的电容值,可见要计算 LX 的值还需先知道 C 值。为此需要对电位器 VR1 刻度与变容二极管的 对应值作出校准。 为了校准变容二极管与电位器之间的电容量,我们要再自制一个标准的方形 RF (射频)电感线 圈 L 。如图6—7(b)所示 ,该标准线圈电感量为 0.44µH 。校准 时 ,将 RF 线圈 L 接在图(a ) 0 0 的 A 、B 两端,调节电位器 VR1 至不同的刻度位置,在 C 点可测量出相对应的测量值,再根 据上面谐振公式可算出变容二极管在电位器 VR1 刻度盘不同刻度的电容量。附表 给出了实测取样对应关系。 振荡频率(MHz )834 变容二极管 C 值 5 二、元器件选择 集成电路 IC 可选择 Motoroia 公司的 VCO (压控振荡器 )芯片 。VR1 选择多圈高精度电位 器。其它元器件按电路图所示选择即可。 三、制作与调试方法 制作时,需在多圈电位器轴上自制一个刻度盘,并带上指针。RF 标准线圈按图(b )所给尺寸 自制。电路安装正确即可正常工作,调节电位器 VR1 取滑动的多个点与变容二极管 的对应关系,可保证测量方便。该测量方法属于间接测量,但测量范围宽,测量准确,所以对 电子爱好者和实验室检测电感量有可取之处。该装置若固定电感可变成一个可调频率的信号发 生器。 电路 2 三位数字显示电容测试表 广大电子爱好者都有这样的体会,中、高档数字万用表虽有电容测试挡位,但测量范围 一般仅为 1pF~20µF ,往往不能满足使用者的需要,给电容测量带来不便。本电路介绍的三位 数显示电容测试表采用四块集成电路,电路简洁、容易制作、数字显示直观、精度较高,测量 4 范围可达 1nF~10 µF 。特别适合爱好者和电气维修人员自制和使用。 一、电路工作原理 电路原理如图 2 所示。 图 2 三位数字显示电容测试表电路图 该电容表电路由基准脉冲发生器、待测电容容量时间转换器、闸门控制器、译码器和显示器等 部分组成。 待测电容容量时间转换器把所测电容的容量转换成与其容量值成正比的单稳时间 td 。基 准脉冲发生器产生标准的周期计数脉冲。闸门控制器的开通时间就是单稳时间 td 。在td 时间 内,周期计数脉冲通过闸门送到后面计数器计数,译码器译码后驱动显示器显示数值。计数脉 冲的周期 T 乘以显示器显示的计数值 N 就是单稳时间 td ,由于td 与被测电容的容量成正比, 所以也就知道了被测电容的容量。 图 2 中,集成电路 IC1B 电阻 R7~R9 和电容 C3 构成基准脉冲发生器(实质上是一个无稳多谐 振荡器),其输出的脉冲信号周期 T 与 R7~R9 和 C3 有关,在 C3 固定的情况下通过 量程开关 K1b 对 R7 、R8 、R9 的不同选择,可得到周期为 11µs 、1.1ms 和 11ms 的三个脉冲信 号。 IC1A 、IC2 、R1~R6 、按钮 AN 及 C1 构成待测电容容量时间转换器(实质上是一个单稳电 路)。按动一次 AN ,IC2B 的 10 脚就产生一个负向窄脉冲触发 IC1A ,其5 脚输出一次 单高电平信号。R3~R6 和待测电容 CX 为单稳定时元件,单稳时间 t =1.1 (R3~R6 )CX 。 d IC4 、IC2C 、C5 、C6 、R10 构成闸门控制器和计数器,IC4 为 CD4553 ,其 12 脚是计数脉冲 输入端 ,10 脚是计数使能端,低电位时 CD4553 执行计数 ,13 脚是计数清零端,上升沿有效。 当按动一下 AN 后,IC4 的 13 脚得到一个上升脉冲,计数器清零同时 IC2C 的 4 脚输出一个单 稳低电平信号加到 IC4 的 10 脚 ,于是 IC4 对从其 12 脚输入的基准计数脉冲进行计数。 当单稳时间结束后 ,IC4 的 10 脚变为高电平,IC4 停止计数,最后 IC4 通过分时传递方式把 计数结果的个位、十位、百位由它的 9 脚、7 脚、6 脚和 5 脚循环输出对应的 BCD 码。 IC3 构成译码器驱动器,它把 IC4 送来的 BCD 码译成十进制数字笔段码,经 R11~R17 限流后 直接驱动七段数码管。集成电路 CD4553 的 15 脚、1 脚、2 脚为数字选择输出端,经 R18~R20 选择脉冲送到三极管 T 1~T3 的基极使其轮流导通,这两部分电路配合就完成了三 位十进制数字显示。 C7 的作用是当电源开启时在 R10 上产生一个上升脉冲,对计数器自动清零。二、元器件选择 电路中 ,IC1 选用 NE556 ;IC2 选用 CD4001 ;IC3 选用 CD4543 ;IC4 选用 CD4553 。七 段数码管可选用三字共阴极数码管 。T 1~T3 选用 8550 (或其它 PNP 型 三 极 管 )。C1 不应大于 0.01µF ,C3 选用小型金属化电容 。R3~R9 选用 1/8W 金属膜电阻。其他元器件没有特殊 要求,按电路标注选择即可。三、制作与调试方法 整个电路安装好后可装在一个塑料盒内,将数码管和量程转换开关装在面板上。在制作 和调试时,

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