构成廉价电感测量仪的单个IC

2012-09-01 11:00:34来源: 21ic

  本设计实例显示了如何构建一个可靠的低成本的简单电感测量仪。电感测量仪的基础是一个皮尔斯(Pierce)CMOS缓冲振荡器(图1)。代替普通的石英晶体,连接待测电感。这种振荡器使用一个由其线性区域的电阻器R1偏置的简单的CMOS逆变器'); companyAdEvent.show(this,'companyAdDiv',[5,18])" onmouseout="companyAdEvent.out('companyAdDiv')">逆变器形成一个高增益反相放大器。由于这个高增益,逆变器比无缓冲门消耗的功率低,即使较小的信号驱动输出高电平和低电平时也是如此。

图1用一个未知值的电感代替Pierce振荡器的晶体就可通过观察产生的振荡器频率测得其值


  LCp网络构成一个平行谐振器。其理想的谐振频率fO=1/2p√LXCS。这个频率对应1/2p√LXCS的周期TO,其中CS=C1|| C2=50nF。所以,可以测量谐振频率fO或周期TO计算电感LX。在谐振频率上,LCp网络提供一个从输入到输出的180。相移。振荡器的振荡回路fO的相移必须为360。,并且振荡回路的增益必须大于1,这样才能产生振荡。逆变器IC1A提供了从输入到输出的额外180。相移和一个高增益来补偿网络的衰减。

  电阻器R1并不十分重要,但其值可达1MΩ~10MΩ。电阻器R2隔离了LCp网络的IC1A的输出,可以从门输出端获得一个干净的方波。另外,由R2增加谐振频率的相位偏移来提高频率稳定性。为了实现最佳性 能,可以使用低自感的薄膜电容器,如Vishay(www.vishay.com)的mkp1837聚丙烯薄膜电容器系列,精度达1%。可以使用有标准容差的其它薄膜电容器,用精密电容测试仪选择电容量以达到最佳的精度。该电路中电源电流较低,可使用电池作为电源。

关键字:电感测量仪  单个IC  CMOS

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0901/article_5820.html
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