振荡电路

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振荡电路范文第1篇

关键词 EWB LC 振荡电路 仿真试验

中图分类号：TN402 文献标识码：A

1 引言

高频电子线路是电子类专业一门非常重要的专业基础课，其知识点丰富，电路分析复杂。传统的电子技术教学方法往往通过板书进行理论分析，再到实验室进行典型电路实验的验证，教学效果受到诸多限制。随着计算机技术和电子技术的发展，各种EDA软件不断涌现出来，逐渐进入到电子设计的各个领域，其中一些EDA仿真软件在理论教学、实验及电路设计方面发挥了很好的作用。EWB仿真软件是常用的EDA 软件之一，它常用于教学中，解决了传统讲授法和多媒体课件所不能解决的实时动态仿真分析问题。本文使用EWB仿真软件，详细而又逼真的模拟LC振荡电路的起振和稳定过程，使学生更为直观的理解LC振荡电路的起振和稳定条件，提高了教学效果。

2 EWB在教学中的应用

EWB（Electronics Workbench）也称电子设计工作平台或者虚拟电子实验室，是一个电子电路的仿真软件。EWB软件是交互图像技术有限公司在九十年代初推出的EDA软件，但在国内开始使用却是近几年的事。它可以将不同类型的电路组合成混合电路进行仿真，仿真功能十分强大，可以几乎100%地仿真出真实电路的结果。

2.1简单的操作方法，强大的教学功能。

EDA软件采用大方直观的图形界面创建电路，在电脑屏幕上模仿真实实验室的工作台，电路仿真需要的测试仪器、绘制电路图需要的元器件均可直接从屏幕上选取。软件带有丰富的电路元件库，能提供多种电路分析方法。在众多的电路仿真软件中，EWB是最容易上手的，未接触过它的人稍加学习就可以很熟练地使用该软件。

2.2实现理论和实践教学的同步。

在教学中，利用EWB仿真软件，可以建立起了一种类似于真实实验室工作台的虚拟平台，逼真地模拟各种元器件和仪器仪表，从而不需要任何真实的元器件和仪表，就可以完成多种电路实验，不仅可以作为现行的实验一种补充，还可以作为复杂的电子系统的设计、仿真与验证的手段。

2.3激发学生的学习积极性和创造性。

利用EWB仿真软件可以在实际操作前用计算机仿真软件制作的多媒体课件先展现给学生，帮助学生更快、更好地进行实验中的各个环节。并且通过仿真熟悉电子仪器的测量方法，提高学生的学习兴趣和激发他们的科技创新欲望，进而在实际操作中培养综合分析能力、排除故障能力和应用开发、创新能力。4 结束语

利用仿真软件EWB对LC振荡电路输出电压波形进行了仿真，结果显示与理论基本相同。通过仿真，学生可以把抽象的认识和比较形象的仿真结果联系起来，加深对课程理论知识的理解。因此，将仿真软件与传统的课堂教学有机地结合起来，能够弥补电路实验硬件资源的不足，更好地提高学生的学习积极性。

振荡电路范文第2篇

[关键词]压控振荡器 氦光泵磁力仪 变容二极管 西勒振荡电路

中图分类号：P631.23 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0402-02

1 引言

磁力仪测量技术是研究与磁场相关物理现象的重要手段。近年来，由于军事工程、公安侦破、城市建设、油气田建设、环境保护、考古、医学等众多领域对磁性物体，特别是埋藏地下的管线、炸弹等物体探测的需求，使磁法探测这一以探矿为主要应用的技术，愈来愈在以上领域得到广泛应用[1～2]。

氦光泵磁力仪是利用氦原子在磁场中产生蔡曼分裂为基础，再加上光泵作用和磁共振技术研制而成。压控振荡器是跟踪式氦光泵磁力仪的重要组成部分，它输的线性调频信号作用于探头的压控线圈，进而使氦吸收室中的氦原子发生磁共振作用，磁共振作用最强时压控振荡器输出信号中心频率与氦原子的拉莫尔频率相等，通过频率计测量出该频率便可计算出外界磁场。因此，压控振荡器的频率范围直接决定了氦光泵磁力仪的量程，其频率稳定度等参数也直接决定了氦光泵磁力仪的测量精度。

2 压控振荡器原理

2.1 电路形式选择

压控振荡器的性能直接决定了磁力仪的性能，因此，要求压控振荡器，一是频率范围大，二是短时间内的频率稳定性要高，三是压控的频率电压曲线线性好。综合考虑采用西勒振荡电路，频率稳定性较好。

西勒振荡电路是一种改进型的电容反馈振荡电路，具有振荡频率范围大及振荡频率稳定性高的特点。西勒振荡电路的基本电路如图1所示

西勒振荡电路是在克拉波振荡电路的基础上与电感L并联一个电容。且、远大于、，因此西勒振荡电路的振荡频率近似为

采用西勒振荡电路，因为西勒振荡器的接入系数与克拉泼振荡器的相同，由于改变频率主要通过完成的，的改变并不影响接入系数p，所以波段内输出较平稳。而且改变，频率变化较明显，故西勒振荡器的频率覆盖系数较大[2]。

2.2 实验电路设计

本文采用二级放大电路，第一级为西勒振荡电路，第二级为放大电路。第一级中多个变容二极管并联，通过改变变容二极管的反向电压，进而改变振荡频率，第二级为J-FET构成的放大电路。其电路如图2所示

压控振荡器的输入信号是积分器的直流电平加667Hz的低频调制信号。将变容二极管正极接成反偏工作状态，负极接信号输入，正极接地，其工作电压为0.5V～14V。变容二极管串联一个电容与电感并联，并且与（、、和串联电容值）并联。所以振荡频率为

其中，为变容二极管在某一电压值下的电容值。由于，且、和远大于，所以

压控振荡器的振荡频率范围决定了磁力仪的测量量程，因而根据我国区域内地磁场的范围为35000nT～60000nT，考虑到设计余量，磁力仪的测量量程设计为30000nT～65000nT，即要求压控振荡频率的范围为840kHz～1.8MHz。

根据振荡频率，三极管选择高频三极管9018，其特征频率为600MHz，电流放大倍数为270。当电感L=60μH，=39pF时，=840kHz要求=560pF；=1.8MHz要求=91pF。单个变容二极管BB152的特性曲线如图3所示，可以看出0.5V～14V的工作电压范围内，其对应的电容值为8pF～70pF，所以采用8个BB152并联。

3 实验结果及分析

图4为压控振荡器的测试结果波形图，测量仪器为Tektronix-TDS2022示波器。其中图a为低频端866.08kHz，图b为高频端1.833MHz。

表1为压控振荡器输出测试结果，其磁场值范围大约为30000nT～65000nT，在整个频段内不存在局部失真现象，满足设计要求，波段覆盖系数为2.17。由于压控系数的非线性，在外磁场值不同时，由于所取的曲线段不同，使压控系数不同，且当积分器的输出电压直接显示磁场值时，那么不同点的每伏电压所代表的磁场值就不同。压控振荡器的输出频率和输入电压曲线入图5所示，本文设计的压控振荡器的频率电压曲线具有较好线性度，其斜率为73.03kHz/V，非线性度为2.1%[3]，能够很好的减小由于压控系数的非线性引起的误差噪声。

4 结论

本文设计实现了以西勒振荡电路为基础的一个压控振荡电路，其具有振荡频率范围大，频率稳定度高，压控系数的线性度较好等特点。其工作范围为833kHz～1833kHz（对应磁力仪量程30000nT～65000nT），而且在整个频段内，其波形都为较好的正弦波，失真度小，输出幅度在1.5V以上，满足氦光泵磁力仪的需求，已经被应用于跟踪式氦光泵磁力仪。但是，由于变容二极管结电容很小，其结电容随偏置电压变化的范围也不大，导致压控振荡器的工作范围有限。当需要更大的工作范围时，可以采取将电感分档的形式实现。

参考文献

[1] 吴天彪，叶庆华.磁探仪及其应用.国外地质勘探技术第1期.1994.

[2] 阎桂林.考古磁学―磁学在考古中的应用.考古与科技第1期.1997.

振荡电路范文第3篇

关键词 自激振荡；开关电源；分析

中图分类号TN86 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）44-0078-02

0 引言

目前，CRT彩色电视机中主要采用分立元件组成的自激振荡式并联型开关电源电路。由于其核心器件电源调整管工作在非线性状态，与串联稳压电源相比，具有体积小、重量轻、效率高、电压适应范围宽等显著优点，但是其工作原理复杂、维修困难，在实际教学过程中学生难以迅速掌握。本文介绍了以自激振荡过程为核心的分析方法，便于在教学过程中使学生熟悉其工作原理，具备快速检修开关电源的能力。

1 开关电源的工作原理

220V交流电直接经低频整流滤波后得到300V左右的直流电压，利用高频自激振荡电路将直流电转化为30kHz~60kHz的脉冲信号，再经储能变压器的能量转换送入高频整流滤波电路，经高频续流二极管整流后得到所需的多组直流电压输出。通过取样调整电路，改变高频脉冲的脉冲宽度或脉冲周期来稳定输出电压。

开关电源电路常分为低频整流滤波电路、自激振荡电路、稳压电路、保护电路和高频整流滤波电路等部分。其工作过程中的关键环节是产生高频脉冲，在将能量转化为高频脉冲时，开关管工作在饱和导通和截止状态，提高了能量利用效率；将能量转化为高频脉冲，可以通过改变占空比调节向输出端提供的能量，有利于适应电网电压大范围的波动；将能量转化为高频脉冲后，可以减小高频滤波电容容量，有利于缩小电源体积，减少电源重量。

2 自激振荡电路原理分析

自激振荡电路起振是自激式开关电源正常工作的必要条件，开关调整管和变压器初级绕组L1参与振荡过程。当开关调整管工作在饱和导通状态时，在变压器初级绕组L1上产生上正下负的感应电动势，次级绕组L2产生上负下正的感应电动势，初级绕组L1中的电流逐渐增大；当开关调整管截止时，变压器初级绕组L1上产生上负下正的感应电动势，次级绕组L2产生上正下负的感应电动势，续流二极管vD导通，向负载提供能量，并对电容C充电。当开关调整管再次导通，续流二极管vD截止时，由电容C向负载提供能量。

自激式电源电路中，常利用正反馈电路实现开关调整管的饱和导通和截止，使其集电极串接的初级绕组L1上不断产生上正下负或者上负下正的感应电动势，通过线圈的互感作用传递给次级绕组，从而将直流能量转化为高频脉冲，为负载端供电。同时，不少开关电源中稳压过程和保护过程的实现，是通过调整开关管的饱和导通时间实现的。因此，开关电源工作原理的分析应以自激振荡过程为核心。自激振荡电路通常由开关管发射结和开关变压器反馈绕组参与构成，因此在振荡回路的分析过程中应注意以下两点：

1）如果没有反馈电路的作用，开关调整管是可以保持导通状态而不会截止的；

2）有些电路整个自激振荡过程采用LC自激振荡电路形式，有的电路部分工作过程采用LC自激振荡电路形式，且常利用反馈绕组作为LC振荡电路中的振荡线圈。

3 稳压电路原理分析

输出电压从高频整流滤波电路得到，忽略二极管vD的正向压降，输出电压的计算公式如下：UO= Um×TON/T (其中Um脉冲峰值电压，TON为脉冲宽度，T为周期)。当输出电压发生变化时，改变脉冲宽度和改变脉冲周期都可以调节输出电压达到稳压目的，这两种输出电压的调整方式被称为调频式和调宽式。目前，自激式开关电源常采用改变脉冲宽度的方式，即通过改变电源调整管的饱和导通时间长短来稳定输出电压。

如图2所示，取样电路对稳压电源的主输出电压进行取样，取样电路分为电阻分压电路中利用电位器取样或利用电源变压器中的取样绕组取样，将输出电压的变化取样送入取样放大管的基极。基准稳压电路通常为稳压二极管，常接在取样放大管的发射极以稳定发射极电压。当输出电压发生变化时，取样放大管的导通程度发生改变，通过脉宽控制电路去微调电源调整管的饱和导通时间，可以达到稳定输出电压的目的。

需要注意电源调整管由饱和导通状态转入截止状态，主要通过减小基极电流IB后，利用正反馈作用不断减小集电极电流IC和基极电流IB来实现的，电源调整管的饱和导通时间主要是由自激振荡电路决定。但在有些开关电源电路中，自激振荡过程和稳压过程中都要对基极电流IB进行分流，但要注意自激振荡过程中的分流是为了使开关调整管进入截止状态，稳压过程中的分流是为了改变高频脉冲宽度进而实现稳压，一定要区分两者目的的不同。

4 保护电路原理分析

开关电源电路中的保护电路主要包括过压保护电路、过流保护电路和尖峰脉冲吸收电路，这些电路主要是为了保护电源调整管设计的，避免调整管集电极出现较大的冲击电压使其击穿，或者避免出现大电流烧毁开关管。自激式开关电源正常工作的重要条件是振荡电路的正常工作，若停振则电源不工作，所以各种保护电路也是针对着自激振荡电路而设计的。

1）过压保护。由于电网电压波动或负载原因使低频整流输出的直流电压突然升高时，图2中开关调整管V的集电极会受到电压冲击而损坏。保护电路的设计思路是破坏自激振荡的工作条件，通常在开关调整管V的基极和发射极之间接上压控晶体管，当直流电压突然升高时，将这种变化通过反馈绕组传递到压控晶体管上，使其迅速进入饱和导通状态，将开关调整管V的基极和发射极短接，迫使开关管停止自激振荡，开关电源不再有直流电压输出，从而避免过高输入电压对开关管的损害；

2）过流保护。由于开关调整管V处于饱和导通期间，基极有较大电流以维持其饱和导通状态。如果负载电流突然增加，则饱和导通时间会延长，所需的基极电流也会增大。开关调整管V中的基极电流和集电极电流的增加，会引起调整管烧毁。过流电路的设计思路是当基极电流增大时对其分流，通常利用开关调整管V的基极和发射极之间接上的压控晶体管，使其导通构成对开关管基极较大的分流，使开关调整管饱和导通的时间相应缩短，使集电极电流的增长不超过允许值，起到过流保护的作用；

3）尖峰脉冲吸收电路。开关调整管在饱和导通转向截止时，在高频整流二极管尚未导通的时刻，在图2初级绕组L1和次级绕组L2上保持较大的电磁能量，会使线圈L1上出现上负下正的感应电动势。由于分布电容和漏感的作用，容易产生自激振荡并出现较大的尖峰脉冲。为了避免尖峰脉冲击穿开关管，吸收电路的设计思路是消除尖峰脉冲，通常在初级绕组L上并接电阻和电容构成的阻尼电路，消除振荡从而保护开关调整管。

5 结论

由于自激振荡式开关稳压电源的体积小、重量轻、电网电压适应范围宽的优点，目前在彩色电视机和民用电子产品中应用较广泛。开关电源中的稳压电路和保护电路都是针对自激振荡电路原理设计的，自激振荡电路的正常工作是电源正常工作的充分条件，因此在教学和维修过程中，以自激振荡电路原理为核心进行分析，是理解整机工作原理和快速维修的关键。

参考文献

[1]姜夔.电视机原理与维修[M].高等教育出版社，2002.

[2]何祖锡.彩色电视机原理与维修[M].电子工业出版社，2008.

振荡电路范文第4篇

例如：在LC振荡电路中，电容器放电完毕时，电路中的电流最大，自感电动势为零．学生难以理解．

错误认识一：电容器放电完毕时，由I＝q/t可知，q＝0，I也应等于零．

错误认识二：电容器放电完毕时，q=0，电容器两极间的电压U＝0，由I＝U/R可知电流I应等于零．

错误认识三：既然电容器放电完毕时，电流强度I最大，由I＝＝ε/R可知，自感电动势ε=IR也应最大．

振荡电路范文第5篇

关键词：电力负荷 终端 防窃电 信号处理

目前，电力负荷管理终端逐渐小型化、多功能化，防窃电也纳入了管理终端的监管范畴。窃电方法多种多样，包括电压法窃电、电流法窃电、错相法窃电、扩差法窃电，其中电流法窃电是针对终端交流采样装置的主要窃电法。针对电力负荷终端的窃电行为，严重影响了电力系统的正常运行，对电力监管部门的管理工作带来巨大干扰。

一、电力负荷终端的防窃电管理系统内容

本系统研究的目的就是为了解决上述问题，提出一种应用于电力负荷终端的防窃电管理系统，该系统针对电流互感器的电流法窃电，有效地保护了电力负荷终端，保证正常用电的管理安全。

为了实现上述目的，本系统研究采用如下技术方案：

一种应用于电力负荷终端的防窃电管理系统，包括信号变送器、高频振荡电路、信号处理电路、交流采样模块、控制模块、无线通信模块、报警单元和监控中心，其中：信号变送器设置于电力负荷终端的电流互感器中，高频振荡电路发送正弦波振荡信号给信号变送器，信号变送器将电流互感器的阻抗变化传送给信号处理电路，信号处理电路对输入的探测值进行滤波和幅值变换处理，将处理后的信号传送给控制模块，交流采样模块采集电流互感器二次侧的电流值，传输给控制模块，控制模块通过对传输来的两个数值进行处理，通过无线通信模块传输给监控中心，报警单元连接控制模块。

所述控制模块的核心控制器为AT91SAM7S256，控制器具有8路10位A/D采样通道。

所述交流采样模块的采样频率为300KSPS。

所述高频振荡电路的振荡信号为50KHZ的正弦波信号。

所述信号变送器有唯一ID编号，区别于其他信号变送器。

本系统研究的有益效果为：有助于电力负荷终端的正常用电管理，有效防止盗电、窃电现象，系统结构简单、体积小、重量轻，方便嵌入终端内部，无需另外投入大量资金、节约成本。

二、电力负荷终端的防窃电管理系统的组成示意图

其中，1、信号变送器；2、交流采样模块；3、高频振荡电路；4、信号处理电路；5、控制模块；6、电流互感器；7、电流互感器二次侧；8、报警单元；9、无线通信模块；10、监控中心。

三、电力负荷终端的防窃电管理系统具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本系统研究作进一步说明。

如图1所示，一种应用于电力负荷终端的防窃电管理系统，包括信号变送器1、高频振荡电路3、信号处理电路4、交流采样模块2和控制模块5，其中：信号变送器1设置于电力负荷终端的电流互感器6中，高频振荡电路3发送正弦波振荡信号给信号变送器1，信号变送器1将电流互感器6的阻抗变化传送给信号处理电路4，信号处理电路4对输入的探测值进行滤波和幅值变换处理，将处理后的信号传送给控制模块5，交流采样模块2采集电流互感器二次侧7的电流值，传输给控制模块5，控制模块5通过对传输来的两个数值进行处理，通过无线通信模块9传输给监控中心10，报警单元8连接控制模块5。

控制模块5的核心控制器.采用Atmel公司的32位高性能ARM处理器AT91SAM7S256.该处理器基于ARM7TDMI内核，拥有丰富的外设资源和强大的处理能力，8路10位A/D采样通道。

交流采样模块2的采样频率为300KSPS。

高频振荡电路3的振荡信号为50KHZ的正弦波信号。

信号变送器1具有两方面的作用：

隔离强弱信号：正常情况下，电流互感器二次侧1电流回路要通过5-7A的工频电流信号，而高频振荡电路3和信号处理电路4都为小功率器件组成，信号都比较弱，因袭，需要信号变送器1来隔离强弱信号。

将电流互感器二次侧7回路的阻抗变化反映到信号处理电路4；信号变送器1可以从阻抗变化判断出具体的窃电方式，是电流互感器6的一次/二次短接，还是一次/二次开路的窃电手段。

如果发生窃电现象，信号变送器1检测到的信号与交流采样模块2采集的数据就会有大的出入，此时，控制模块5判断有人窃电，则报警单元8启动，开始报警。控制模块5将窃电信息通过无线通信模块9传输给监控中心10，监控中心10记录信息，并派出工作人员进行检查。

信号变送器1有唯一ID编号，区别于其他信号变送器1，这样，一旦发生窃电，监控中心10就会判断出是哪个位置发生了窃电，利于指挥工作人员去进行检查、维护。

四、结束语

上述虽然结合附图对本系统研究的具体实施方式进行了描述，但并非对本系统研究保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本系统研究的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本系统研究的保护范围以内。

参考文献

[1]谢云征.浅议供电企业防窃电措施[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2011（02）

[2]梁后乐，刘利成.基于用电信息采集的防窃电系统研制[J].信息系统工程.2011（11）

振荡电路范文第6篇

[关键词]NE555 晶闸管 光电耦合器 语音集成电路

中图分类号：TN407 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0222-01

1 引言

漏电是由电器外壳与相线接触后和大地之间产生一定的电位差形成多条电流通路造成。电器漏电现象不易觉察，加之电器产品质量参差不齐、电器老化、人们安全用电意识淡薄等原因，导致触电事故时有发生。因此，有必要设计一种电器漏电报警、保护电路，最大限度地降低用电事故的发生。

2 漏电报警、保护电路的实现

2.1 电路总体设计

系统主要包括光电耦合器、NE555多谐振荡器、语音集成电路、可控硅和继电器电路。其中光电耦合器用于隔离交流电路和报警、保护电路；NE555多谐振荡器用于控制语音集成电路和发光二极管进行有规律的报警；可控硅和继电器用于漏电发生时及时断开用电器电源。电路原理框图如图1所示。

当三孔插座的接地线有电流通过时，光电耦合器工作，触发振荡电路和断电保护电路，保护电路断开用电器电源。振荡电路输出脉冲触发声、光报警电路。

2.2 555振荡电路设计

555集成电路是一种将模拟与数字功能结合在同一芯片上的集成电路。它可以组成脉冲振荡电路、单稳、双稳和脉冲调试电路等。一般外接几个电阻、电容就能够设计成单稳态触发器、施密特触发器或多谐振荡器等脉冲产生变换电路。本设计中我们利用555设计成多谐振荡器，组成方波信号产生电路，以触发后面的声、光报警电路。电路如图2。

555集成芯片与电阻R1、R2、电容C1组成多谐振荡器。电路上电后，电容C1通过电阻R1和R2进行充电。此时，由于电容电压不能突变，故555处于置位状态，输出高电平。电容电压呈指数上升，当电压达到2/3Vcc时，RS触发器置位，经缓冲级倒相后输出低电平。当电容放电到1/3Vcc时，RS触发器复位，经缓冲级倒相后输出高电平。如此周而复始，形成无稳态多谐振荡。其中，电阻R1取、 R2取，电容C1取，周期为5s。

2.3 报警电路设计

报警电路选用NVC系列语音芯片NV020C。该芯片具有多种触发方式，如边沿触发、电平触发等，本设计采用电平触发。当电路接通电源时，由于电容的作用，芯片被瞬间触发。NVC芯片还内置一组PWM输出器，可直接驱动0.5W喇叭，且音质清晰，无需外接功放电路，一旦得电触发，便会发出内部烧录的声音。另外在555输出级上，连接一个低电平触发的发光二极管，555输出的低频振荡脉冲，在高电平时，语音芯片报警，低电平时发光二极管发光。电路如图3。

2.4 保护电路设计

保护电路主要包括晶闸管和继电器。晶闸管又称可控硅，是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件。可控硅不仅具有普通二极管的单向导电性，还可以对导通电流进行控制。具有以小电流（电压）控制大电流（电压）的作用。晶闸管在承受正向电压时，并不直接导通，只有在门极也承受正向电压时，晶闸管才导通。而一旦导通，就不再受门极的影响，只要有一定的正向电压，晶闸管就保持导通。本设计中利用晶闸管的可控性，与继电器连接后对漏电器进行断电保护。电器不漏电时，晶闸管呈截止状态，继电器自然吸合市电相线。电器漏电时，晶闸管导通，继电器上电动作，断开市电相线，从而切断用电器电源，避免事故发生。

2.5 电路总体设计

总体电路如图4所示。

当电器无漏电发生时，光电耦合器截止，报警和保护电路无法上电，电路不工作。当电器发生漏电时，光电耦合器导通，后续电路接通电源开始工作，555输出低频振荡脉冲，输出脉冲为高电平时，语音芯片开始工作，进行发声报警。脉冲为低电平时，发光二级管导通，进行发光报警。同时，晶闸管导通，继电器上电，断开电路相电，确保安全。

3 小结

本文设计的电路经过多次试验，能够实现电器漏电时的声、光报警与断电保护，能够最大限度地降低因电器漏电产生的安全隐患，具有一定的应用价值。

参考文献

[1] 孙京红.家用电器漏电现象及处理[J].科技创新导报.2010（12）.

[2] 李健.555定时器及其应用[J].经营管理者.2009（04）.

[3] 刘浩.555时基电路原理及应用探讨[J].电子世界.2014（11）.

振荡电路范文第7篇

关键词：555定时器；　LabVIEW；　光敏电阻；　自动测试系统

中图分类号：TN911.734 文献标识码：A 文章编号：1004373X（2012）22013602

0　引　言

光敏电阻器件是光信号转换类传感器，光敏电阻不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可，因而在工业自动控制及智能机器人中得到广泛应用［1］。本测试系统主要用于光敏电阻的光照特性的研究，装置包含电路板的设计，电路的制作，信号的接收和采集电路，光电信号的控制等，由LabVIEW语言编写程序　，并对这些器件的性能数据、脉冲进行处理分析等一系列过程，组成一个完整的可以对光敏电阻的特性进行自动测试、记录、分析的系统。处理方法相对比较简单，系统可应用光电自动测试系统中的测量分析，它可广泛应用于为路灯监控、高压控制、温度监测、防盗等电子行业［24］。

1　光敏电阻测量方案的实现及模块电路

电阻测量的方案很多，最基本的就是根据R的定义式来测量。根据R=U/I求电阻，这种测量方法要同时测出2个模拟量，不易实现自动化，因此，运用数字电子技术并结合当代最新科技成果，设计转换频率测电阻是目前的要求。很多仪表都是把较难测量的物理量转变成精度较高且较容易测量的物理量。基于此思路，把电阻的参数转换成频率信号，然后用LabVIEW程序采集计数后再运算并求出R的值并送显示，转换原理是555多谐RC振荡器。其实，这种转换就是把模拟量近似地转化为数字量，频率是LabVIEW程序很容易处理的数字量，这种数字化处理一方面便于使仪表实现智能化；另一方面也避免了由指针读数引起的误差［59］。

1.1　系统方案设计分析

本设计方案的整体框图如图1所示。采用由主控芯片NE555P组成的RC振荡电路把要测的电阻的阻值转换成频率值，然后由计算机LabVIEW程序采集检测频率值，再把频率值换算成电阻值送显。电阻的自动筛选是由键盘输入筛选要求的阻值大小及其允许的误差值，经软件把要求与测得的电阻值进行比较，把结果送显。自动测量信号并显示测得的阻值曲线图是由计算机LabVIEW程序控制外置电路LED灯电压变化，从而使其发光光强发生改变，以致其阻值大小产生变化，然后由软件逐步检测阻值并由软件处理后以曲线图形显示在液晶屏上。

图2是一个由555时基电路构成的多谐振荡电路，由该电路可以测出量程在100　Ω～1　MΩ的电阻。该电路的振荡周期为：T=t1+t2=（In　2）（R+Rx）C+（In　2）RxC

=（In　2）（R+2Rx）C

（1）式中：t1为输出高电平的时间；t2为输出低电平的时间，则Rx=12（ln　2）fC－12R。

图2　由555定时器组成的多谐振荡电路2　信号采集和处理

自动测试系统的信号采集处理为软硬件处理，通采集卡采集的来自振荡电路输出的电信号，经过设计的LabVIEW程序处理分析，最后把结果从液晶屏显示出来［10］。采集程序如图3所示。程序按顺序向AO口（模拟输出，到LED）输出线性变化的N个电压值，输出每个电压值的同时555定时器芯片的信号通过AI（模拟输入）采集到计算机，将信号进行傅里叶变换后得到频谱曲线。然后通过找出频谱曲线的最大波峰对应的横坐标得到该信号的频率，最后把得出的N个频率代入公式中，就得到N个电压对应N个电阻的值的曲线。另用一个变阻箱代替光敏电阻并在光敏电阻阻值范围内取20个值进行输出频率的测量，画出关系图为一次函数曲线，用LabVIEW得出斜率与截距再代入主程序模块输出理论曲线并与LabVIEW从光敏电阻采集得到的实验曲线进行对比。

用一个变阻箱代替光敏电阻接入电路并在光敏电阻的变化阻值范围取20个值用示波器测量出每个阻值时的输出频率，并利用LabVIEW软件实现两者关系截距与斜率的测量。通过编程，将第一步得出的结果带入主程序模块，接通系统软硬件器件点击运行。外置LED灯控制电路的电压的改变，导致发射光强的变化，振荡电路中光敏电阻的阻值也随之发生改变，即输出信号频率发生变化。由程序采集并处理，得出光敏电阻阻值与光强对应的外置电路电压的关系曲线，红色为理论参数下的UR曲线，白色为实际参数下的UR曲线，如图3所示。由图3的UR曲线图看出，在外置电压较小即LED未启动，其发出光强为零，此时光敏电阻阻值几乎不变，当当电压增加，即LED发出光强变大时，光敏电阻阻值迅速作出反应变化。图中红色曲线是根据理论公式：Rx=12（ln　2）fC－12R≈1.432fC－12R　相关理论参数代入程序而得出的理论曲线，图中黄色曲线是根据Rf的实际相关关系而得出的公式：Rx=Af－B=687　337.66f-461.54代入程序而得出的曲线。

3　结　语

本设计基于LabVIEW的光敏电阻自动测试系统采用由555定时器组成的RC振荡电路把要测的电阻值转化成LabVIEW程序容易处理的频率信号，然后由采集卡实现对频率的采集测量，并由LabVIEW程序完成测量值的处理、显示。本设计的测阻电路比传统的电阻测量电路简单，可以广泛应用于各种控制系统中。

本设计中基于LabVIEW的光电自动测试系统有以下优点：

振荡电路范文第8篇

该笔的结构如下：笔芯外面有磁环，磁环外面有电感线圈。当笔芯受到压力时带动磁环运动，磁环与电感线圈产生相对位置的移动，此时电感线圈的电感量也会相应的发生变化。然后通过振荡电路把电感量变化转化成方波（正弦波转化成方波）振荡频率的变化，所以检测频率的变化即可得到压力的变化。

系统组成

压力检测模块

压力检测模块的主要作用是把压力的变化转换为方波频率的变化。压力检测模块由正弦波振荡电路、整形电路组成，各电路模块的功能如下：

（1）正弦波振荡电路：该电路是采用Lc振荡的方式，即压力变化变化时该电路会产生频率不断变化的正弦波。

（2）整形电路：该电路将正弦波转换成方波。该模块电路总体方案设计比较简单，但是在调整电路参数时需要根据合适的频率、频率的变化范围、阈值大小等做细微调整。

压力采集及处理模块

压力采集及处理模块的主要作用是把上面得到的方波进行采集然后通过算法处理并送给无线传输模块，该模块主要包括压力采集和数据处理。

压力采集模块：方波输出到单片机的定时/计数器接口TO，然后检测该接口的下降沿脉冲的个数。在设计时应注意到由于单片机在第一个机器周期检测到输入管脚的电平为高，在第二个机器周期检测到输入管脚的电平为低，才会判断该引脚输入了一个下降沿，所以检测到一个下降沿至少需要两个机器周期，所以方波输入的频率最高为振荡频率的1/24。本系统所用单片机的时钟频率为12MHz，所以方波输入的频率最高只能是500kHz。

数据处理模块：数据处理模块主要是对检测到的脉冲个数进行处理。为保证对每支笔施加相同大小的压力时得到相同的笔迹粗细，需要采用对脉冲个数的自适应算法保证最小的脉冲个数与最小的压力值相对应，这样就实现了笔的一致性：在程序中设计了几种不同的压力系数，力度大的书写者可选择较小的压力系数，反之亦然；为降低功耗，程序设计了中断唤醒功能，如果笔芯在一定时间内没有受到压力则让主控处理器和无线模块进入省电模式，一旦笔芯受到压力则主控处理器要及时唤醒并进入正常工作状态。