《電子技術(shù)應(yīng)用》
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LM741構(gòu)成的電容測(cè)量電路設(shè)計(jì)
摘要: 由LM741等構(gòu)成的電容測(cè)量電路如下圖所示,,該電路的測(cè)量原理是被測(cè)電容Cx充、放電而形成三角波,,測(cè)量三角波的振蕩周期就可知電容量的大小。由A1可構(gòu)成密勒積分電路,,經(jīng)A2構(gòu)成的施密特電路形成正反饋而產(chǎn)生振蕩,。
Abstract:
Key words :

    由LM741等構(gòu)成的電容測(cè)量電路如下圖所示,該電路的測(cè)量原理是被測(cè)電容Cx充,、放電而形成三角波,,測(cè)量三角波的振蕩周期就可知電容量的大小。由A1 可構(gòu)成密勒積分電路,,經(jīng)A2構(gòu)成的施密特電路形成正反饋而產(chǎn)生振蕩,。其振幅由R4和R3決定,等于電源電壓的1/3,。Cx的充電電流由電源電壓和R2決定,,放電電流由電源電壓和(R1+R2)決定。從原理上講,,振蕩周期應(yīng)不受電源電壓的影響,,但實(shí)際上,由于A2差動(dòng)輸入電壓的限制與晶體管驅(qū)動(dòng)電路的常數(shù)等影響,,故不允許電源電壓大幅度的變動(dòng),。電源電壓的范圍為±13~±15V,,正、負(fù)電源電壓的絕對(duì)值需要相等,。
  不接電容Cx時(shí),,A2以延遲約20μS的時(shí)間進(jìn)行振蕩,可以計(jì)算出Cx對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償,。Cx電容量為1000μF時(shí)的測(cè)量時(shí)間為10S,。若R1和R2采用1KΩ的電阻,則測(cè)量時(shí)間可縮短到1/10,。
  電路輸出U,。外接計(jì)數(shù)器,就可以讀出被測(cè)電容的容量,。


LM709經(jīng)R7,、VT2到負(fù)輸入端形成正反饋,構(gòu)成施密特觸發(fā)器,。
當(dāng)LM709輸出高電平時(shí),,VT2飽和導(dǎo)通,VT2的C極電壓為0V,。VT3,、VT1都截止,+15V電源經(jīng)過(guò)R1,、R2對(duì)Cx充電,,LM741的輸出電壓逐漸下降。當(dāng)它降到0V時(shí),,施密特翻轉(zhuǎn),,輸出電壓變低電平(-15V)。此時(shí)VT2變截止,,VT2的C極電壓升至+5V,,鞏固了LM709的低電平輸出狀態(tài)。同時(shí)VT3,、VT1獲得基極電流而導(dǎo)通,Cx經(jīng)過(guò)R2和-15V電源反向充電,,LM741的輸出電壓逐漸升高,。當(dāng)它升高到+5V時(shí),施密特再次翻轉(zhuǎn),,輸出變高電平,,完成一個(gè)周期。以上過(guò)程重復(fù)進(jìn)行,,就形成周期振蕩,。

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