構(gòu)成廉價(jià)電感測量儀的單個(gè)IC
本設(shè)計(jì)實(shí)例顯示了如何構(gòu)建一個(gè)可靠的低成本的簡單電感測量儀。電感測量儀的基礎(chǔ)是一個(gè)皮爾斯(Pierce)CMOS緩沖振蕩器(圖1)。代替普通的石英晶體,連接待測電感。這種振蕩器使用一個(gè)由其線性區(qū)域的電阻器R1偏置的簡單的CMOS逆變器形成一個(gè)高增益反相放大器。由于這個(gè)高增益,逆變器比無緩沖門消耗的功率低,即使較小的信號驅(qū)動(dòng)輸出高電平和低電平時(shí)也是如此。
LCp網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)平行諧振器。其理想的諧振頻率fO=1/2p√LXCS。這個(gè)頻率對應(yīng)1/2p√LXCS的周期TO,其中CS=C1|| C2=50nF。所以,可以測量諧振頻率fO或周期TO計(jì)算電感LX。在諧振頻率上,LCp網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)從輸入到輸出的180。相移。振蕩器的振蕩回路fO的相移必須為360。,并且振蕩回路的增益必須大于1,這樣才能產(chǎn)生振蕩。逆變器IC1A提供了從輸入到輸出的額外180。相移和一個(gè)高增益來補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的衰減。
電阻器R1并不十分重要,但其值可達(dá)1MΩ~10MΩ。電阻器R2隔離了LCp網(wǎng)絡(luò)的IC1A的輸出,可以從門輸出端獲得一個(gè)干凈的方波。另外,由R2增加諧振頻率的相位偏移來提高頻率穩(wěn)定性。為了實(shí)現(xiàn)最佳性 能,可以使用低自感的薄膜電容器,如Vishay(www.vishay.com)的mkp1837聚丙烯薄膜電容器系列,精度達(dá)1%??梢允褂糜袠?biāo)準(zhǔn)容差的其它薄膜電容器,用精密電容測試儀選擇電容量以達(dá)到最佳的精度。該電路中電源電流較低,可使用電池作為電源。
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