
50个经典应用电路.pdf
52页本资料是从互联网收 集,仅供大家学习交流,不能作为商业用 途电 路 1 简单电感量测量装 置在电子制作和设计, 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 M C 1648 ,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 X 值,测量精度极高B B 80 9 是变容二极管, 图 中电位器 V R 1 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 R 1 加到变容二极管 B B 80 9 上可获得不同的电容量测 量被测电感 L X时,只需将 L X 接到图中 A 、 B 两点中,然后调节电位器 V R 1 使电路谐振,在 M C 1648 的 3脚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 X 值。
电路谐振频率: f 0 = 1/ 2 π 所以 L X = 1/ 4 π 2 f 0 2 CL x C式中谐振频率 f 0 即为 M C 1648 的 3 脚输出频率值, C 是电位器 V R 1 调定的变容二极管的电容值, 可 见要计算 L X 的值还需先知道 C 值 为 此需要对电位器 V R 1 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 R F (射频 )电感线圈 L 0 如图 6 — 7( b) 所示, 该标准线圈电感量为 0. 44 µ H 校准时,将 R F 线圈 L 0 接 在图 ( a )的 A 、 B 两端, 调节电位器 V R 1 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 V R 1 刻度盘不同刻度的电容量附表给出了实测取样对应关系附 表振荡频率( M H z ) 98 76 62 53 43 38 34二、元器件选择集成电路 I C 可选择 M ot or oi a 公司的 V C O (压控振荡器)芯片 V R 1 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 R F 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 V R 1 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 1 p F ~ 2 0 µ F ,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,测量范围可达 1 n F ~ 1 0 4 µ F 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 t d 。
基变容二极管 C 值 6 10 15 20 30 40 50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 d 在 t d 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 t d ,由于 t d 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 I C 1B 电阻 R 7~ R 9 和电容 C 3 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 R 7~ R 9 和 C 3 有关,在 C 3 固定的情况下通过量程开关 K 1 b 对 R 7 、 R 8 、 R 9 的不同选择, 可得到周期为 11 µ s 、 1. 1 m s 和 11 m s 的三个脉 冲信号I C 1A 、 I C 2 、 R 1~ R 6 、按钮 A N 及 C 1 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 A N , I C 2B 的 10 脚就产生一个负向窄脉冲触发 I C 1A ,其 5 脚输出一 次单高电平信号。
R 3~ R 6 和待测电容 C X 为单稳定时元件,单稳时间 t d = 1. 1 ( R 3~ R 6 ) C X I C 4 、 I C 2C 、 C 5 、 C 6 、 R 10 构成闸门控制器和计数器, I C 4 为 C D 4553 ,其 12 脚是计数脉 冲输入端, 10 脚是计数使能端,低电位时 C D 4553 执行计数, 13 脚是计数清零端,上升沿有效 当按动一下 A N 后, I C 4 的 13 脚得到一个上升脉冲, 计数器清零同时 I C 2C 的 4 脚输 出一个单稳低电平信号加到 I C 4 的 10 脚 ,于 是 I C 4 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, I C 4 的 10 脚变为高电平, I C 4 停止计数, 最后 I C 4 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 B C D 码I C 3 构成译码器驱动器,它把 I C 4 送来的 B C D 码译成十进制数字笔段码,经 R 11~ R 17限流后直接驱动七段数码管 集成电路 C D 4553 的 15 脚、 1 脚、 2 脚为数字选择输出端, 经R 18~ R 20 选择脉冲送到三极管 T 1~ T 3 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。
C 7 的作用是当电源开启时在 R 10 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, I C 1 选用 N E 556 ; I C 2 选用 C D 4001 ; I C 3 选用 C D 4543 ; I C 4 选用 C D 4553 七段数码管可选用三字共阴极数码管 T 1~ T 3 选用 8550 (或其它 P N P 型 三 极 管 ) C 1 不应大于 0. 01 µ F , C 3 选用小型金属化电容 R 3~ R 9 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,关键是要调出 11 µ s 、 1. 1 m s 和 11 m s 的三种标准脉冲信号,调试时需要借助一台示波器, 通 过调整分别 R 7 、 R 8 和 R 9 等三个电阻的阻值, 就 可方便地得到这三个脉冲信号 ,电路中的 R 7 、 R 8 、 R 9 的阻值是实验数据仅供参考 电 路其余部分无需调试, 只要选择良 好器件, 安 装正确无误, 并在量程转换开关处标注相应倍率, 就 可得到一个经济实用、 准确 可靠的数字电容表。
四、使用方法在测试电容时,把 计数结果乘以所用量程的倍率得到的数值就是被测电容的容量例 如 ,当基准脉冲周期为 1. 1m s ,定时 电 阻 为 10K 时 ,量程 倍 率 为 0. 1 µ F ,若 测一个标称容量为 4 . 7 µ F的电容,按动一下 A N 后结果显示为 49 ,该电容的容量就为 49 × 0. 1 µ F = 4 . 9 µ F 需要说明的是,在使用 1pF ~ 9 99pF 量程时,由于分布电容的影响,测量结果 减去分布电容值才 是被 测电 容的 准确 值 可 以这 样测 出该 电容 表的 量程 分布 电 容值 ,把 量程 打在1pF ~ 9 99pF 档, 在不接被测电容的情况下, 按 动一下 A N 按钮, 测的计数结果就是该挡的 分布电容值,经实验该数值一般为 10 pF 左右附表列出了各挡量程的组成关系附 表电路 3 市电电压双向越限 报警保护器该报警保护器能在市电 电压 高于或低于规定值时, 进 行声光报警, 同 时自动切断电器 电源,保护用电器不被损坏该装置体积小、功能全、制作简单、实用性强 一、电路工作原理电路 原理 如图 3 所示 图 3 市电电压双向越限报警保 护器 电路图市电电压一路由 C 3 降压, D W 稳压, V D 6 、 V D 7 、 C 2 整流滤波输出 12V 稳定的直流电压供给电路。
另一路由 V D 1 整流、 R 1 降压、 C 1 滤波,在 R P 1 、 R P 2 上产生约 10. 5V 电压检测市电电压变化输入信号 门 I C 1A 、 I C 1B 组成过压检测电路, I C 1C 为欠压检测, I C 1D为开关, I C 1E 、 I C 1F 及压电陶瓷片 Y D 等组成音频脉冲振荡器三极 管 V T 和继电器 J 等组成保护动作电路红色 L E D 1 作市电过压指示,绿色管 L E D 2 作市电欠压指示市电正常时,非 I C 1A 输出高电平, I C 1B 、 I C 1C 输出低电平, L E D 1 、 L E D 2 均截止不发光, V T 截止, J 不动作, 电 器正常供电, 此时 B 点为高电平, F 4 输出低电平, V D 5 导 通 ,C 点为低电平,音频脉冲振荡器停振, Y D 不发声当市电过压或欠压时, I C 1B 、 I C 1C 其中有一个输出高电平,使 A 点变为高电位, V T 饱和导通, J 通电吸合,断开电器电源,此时 B 点变为低电位, I C 1D 输出高电平, V D 5 截止, 反向电阻很大, 相当于开路,音频脉 冲振荡器起振, Y D 发出报警声,同时相应的发光二极管发光指示 。
二、元器件的选择集成芯片 I C 可选用 C D 74H C 0 4 六反相器, 二极管 V D 1 ~ V D 6 选择 I N 4007 , 电容 C 1 ~C 6 均选择铝电解电容, 耐压 400V , 稳压管选用 12V 稳压, 继电器 J 选用一般 6V 直流继 电器即可, 电阻选用普通 1/8 或 1/4W 碳膜电阻器,大小可按图示三、制作和调试方法基准脉冲周期 定时电阻 R 测量范围 倍率11 µ s 10M Ω 1pF ~ 9 99pF × 1pF11 µ s 100K Ω 1nF ~ 9 . 99nF × 0. 1nF11 µ s 10K Ω 10nF ~ 9 99nF × 1nF1. 1m s 10K Ω 1 µ F ~ 9 9. 9 µ F × 0. 1 µ F1 1m s 1K Ω 100 µ F ~ 9 990 µ F × 10 µ F调试时, 用 一台调压器供电, 调 节电压为正常值 ( 220V ), 用一 白 炽 灯 作 负 载 ,使 L E D 1 、L E D 2 均 熄 灭 ,白炽 灯 亮 ,然后 将 调 压 器 调 至 上 限 值 或 下 限 值 ,调 R P 1 或 R P 2 使 L E D 1 或 L E D 2刚好发光,白炽灯熄灭,即调试成功。
全部元件可安装于一个小塑料盒中, 将 盒盖上打两个孔固定发光二极管, 打 一个较大 一点的。