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无刷电桥电路

112233445566778

8

D

D

C

C

B

B

A

A

GND

VCC

4.7K R74.7K R104.7K

R13 4.7K

R8

4.7K

R11

4.7K R14

4.7K R15 4.7K R16 4.7K

R17

GND GND GND 100nF C3100nF

C4100nF

C5GND

GND GND PHASE_A PHASE_B PHASE_C MITTEL NULL_A

NULL_B NULL_C 18K

R21

GND

100

R20

GND

680

R18VCC 4.7K

R19

GND

VCC

18K

R12

GND

100

R9

GND

680

R5

VCC

4.7K

R6

GND

VCC

18K

R4GND

100

R3

GND

680

R1

VCC

4.7K

R2

PHASE_A

PHASE_B

PHASE_C

STEUER_A+

STEUER_A-

STEUER_B+

STEUER_B-STEUER_C+

STEUER_C-PC6 (RESET)

1

PD0 (RXD)2PD1 (TXD)3PD2 (INT0)4PD3 (INT1)5PD4 (XCK/T0)6VCC 7GND

8

PB6 (XTAL1/TOSC1)

9PB7 (XTAL2/TOSC2)

10PD5 (T1)11PD6 (AIN0)12PD7 (AIN1)

13

PB0 (ICP)14

PB1 (OC1A)15PB2 (SS/OC1B)

16PB3 (MOSI/OC2)17PB4 (MISO)18PB5 (SCK)

19AVCC 20AREF

21GND 22

PC0 (ADC0)23PC1 (ADC1)24PC2 (ADC2)25PC3 (ADC3)26PC4 (ADC4/SDA)27PC5 (ADC5/SCL)28U1

ATmega8-16PI

GND

STEUER_A+STEUER_A-STEUER_B+

STEUER_B-STEUER_C+

STEUER_C-MITTEL

NULL_A NULL_B NULL_C

4

5, 6, 7, 8

1, 2, 3

Q3

SI4420DY

4

5, 6, 7, 8

1, 2, 3

Q1

SI4425DY

4

5, 6, 7, 8

1, 2, 3

Q6

SI4420DY

4

5, 6, 7, 8

1, 2, 3

Q9

SI4420DY

4

5, 6, 7, 8

1, 2, 3

Q7

SI4425DY

4

5, 6, 7, 8

1, 2, 3

Q4

SI4425DY

Q5

BC817

Q2BC817

Q8BC817

1

2345

6

P2

Header 3X2

GND 1IN 3OUT 2OUT

4U2

REG1117-5

VCC GND

+5V +5V

+5V GND

MOSI

MISO

SCK RST

MOSI

MISO

SCK

RST

1

2

P1

Header 2

12

Y1

XTAL 20pF

C120pF

C2GND

GND

+5V 123

P3Header 3

GND

12

34

56

P4Header 3X2A

GND

VCC

无刷直流电机的驱动及控制

无刷直流电机驱动 James P. Johnson, Caterpiller公司 本章的题目是无刷直流电动机及其驱动。无刷直流电动机(BLDC)的运行仿效了有刷并励直流电动机或是永磁直流电动机的运行。通过将原直流电动机的定子、转子内外对调—变成采用包含电枢绕组的交流定子和产生磁场的转子使得该仿效得以可能。正如本章中要进一步讨论的,输入到BLDC定子绕组中的交流电流必须与转子位置同步更变,以便保持磁场定向,或优化定子电流与转子磁通的相互作用,类似于有刷直流电动机中换向器、电刷对绕组的作用。该原理的实际运用只能在开关电子学新发展的今天方可出现。BLDC电机控制是今天世界上发展最快的运动控制技术。可以预见,随着BLDC的优点愈益被大家所熟知且燃油成本持续增加,BLDC必然会进一步广泛运用。 2011-01-30 23.1 BLDC基本原理 在众文献中无刷直流电动机有许多定义。NEMA标准《运动/定位控制电动机和控制》中对“无刷直流电动机”的定义是:“无刷直流电动机是具有永久磁铁转子并具有转轴位置监测来实施电子换向的旋转自同步电机。不论其驱动电子装置是否与电动机集成在一起还是彼此分离,只要满足这一定义均为所指。”

图23.1 无刷直流电机构形 2011-01-31 若干类型的电机和驱动被归类于无刷直流电机,它们包括: 1 永磁同步电机(PMSMs); 2 梯形反电势(back - EMF)表面安装磁铁无刷直流电机; 3 正弦形表面安装磁铁无刷直流电机; 4 内嵌式磁铁无刷直流电机; 5 电机与驱动装置组合式无刷直流电机; 6 轴向磁通无刷直流电机。 图23.1给出了几种较常见的无刷直流电机的构形图。永磁同步电机反电势是正弦形的,其绕组如同其他交流电机一样通常不是满距,或是接近满距的集中式绕组。许多无刷直流电

1KHZ桥式正弦波振荡器电路的设计与制作

目录 摘要 (2) 1.系统基本方案 (2) 1.1 正弦波振荡电路的选择与论证 (2) 1.2. 运算放大器的选择 (3) 1.3最终的方案选择 (3) 2.正弦波发生器的工作原理 (3) 2.1正弦波振荡电路的组成 (3) 2.1.1 RC选频网络 (3) 2.1.2放大电路 (6) 2.1.3正反馈网络 (6) 2.2产生正弦波振荡的条件 (6) 2.3.判断电路是否可能产生正弦波的方法和步骤 (7) 3.系统仿真 (7) 4.结论 (8) 参考文献: (11) 附录 (13)

1KHZ 桥式正弦波震荡器电路的设计与制作 摘要 本设计的主要电路采用文氏电桥振荡电路。如图1-1文氏桥振荡电路由放大电路和选频网络两部分组成,施加正反馈就产生振荡,振荡频率由RC 网络的频 率特性决定。它的起振条件为: ,振荡频率为: 。运算放大 器选用LM741CN,采用非线性元件(如温度系数为负的热敏电阻或JFET )来自动调节反馈的强弱以维持输出电压的恒定,进而达到自动稳幅的目的,这样便可以保证输出幅度为2Vp-p ;而频率范围的确定是根据式RC f π21 0= 以及题目给出的频 率范围来确定电阻R 或电容C 的值,进而使其满足题目的要求。 关键词:文氏电桥、振荡频率、LM741CN 1.系统基本方案 1.1 正弦波振荡电路的选择与论证 本设计选用文氏电桥振荡电路。

图1 RC 桥式振荡电路 这种电路的特点是:它由放大器即运算放大器与具有频率选择性的反馈网络构成,施加正反馈就产生振荡。振荡频率由RC 网络的频率特性决定。它的起振条件为: 12R R f > 。它的振荡频率为:RC f π21 0= 。 1.2. 运算放大器的选择 考虑到综合性能和题目要求的关系这里我们选用LM741CN 作为运算放大。 1.3最终的方案选择 文氏电桥振荡电路适用的频率范围为几赫兹到几千赫兹,可调范围宽,电路简单易调整,同时波形失真系数为千分之几。很适合我们题目的要求。故采用文氏电桥振荡电路. RC 文氏电桥振荡电路是以RC 选频网络为负载的振荡器. 这个电路由两部分组成,即放大电路和选频网络。放大电路由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路,取其输入阻抗高和输出阻抗低的特点。而选频网络则由Z1、Z2组成,同时兼做正反馈网络。 2正弦波发生器的工作原理 2.1正弦波振荡电路的组成 放大电路 选频网络 正反馈网络 2.1.1 RC 选频网络

平衡电桥原理

平衡电桥原理 图1 平衡电桥电路原理图 电阻变量的测量电桥,结构简单,具有灵敏度高,测量范围宽,线形度好,精度高和容易实现温度补偿等优点,因此能很好地满足应变测量的要求,是目前最多最广泛的一种测量电路。 上图所示为一直流供电的平衡电桥。A,B,C ,D 为电桥顶点,它的四个桥臂由R 1、R2、R3、R4的四个电阻组成(其中任一个电阻可以是应变片,即热敏电阻),A C两端为输入口接直流电源,BD 两端为电桥输出。 当电桥输出端B D接到一个无穷大负载电阻(实际上只要大到一定数值即可)上时,可以认为输出端开路,这时直流电桥称为电压桥。 从ABC 半个桥看,流经R1的电流 R1两端压降: R3两端压降: AC 112U I R R =+1AB 11AC 12R U I R U R R ==+3AD AC 34 R U U R R =+

电桥输出电压: 由上式可知,当R1R4=R2R3时,则电桥U0=0,则称电桥处于平衡状态。设处于平衡状态的电桥各桥臂由电阻增量为ΔR 1、ΔR 2、ΔR 3、ΔR 4则电桥的输出 电压为: (精确公式) 若将平衡条件R1R 4=R2R3代入上式,并考虑ΔR 1 < R1略去高阶微量, 则电桥的输出电压为: (近似公 式) 在这个平衡电桥中由热敏电阻作为我们温度设计信号的来源,当它受到不同温度时会经过整个平衡电桥来使输出电压发生变化。实现温度的检测与电压转换。 14230AB AD AC 1234R R R R U =U U U (R R )(R R ) --=++114422330AC 11223344(R R )(R R )(R R )(R R )U U (R R R R )(R R R R )+?+?-+?+?=+?++?+?++?3121240AC 2121234R R R R R R U U ()(R R )R R R R ????=--++

文氏桥振荡电路

文氏桥振荡电路的设计与测试 电子工程学院 一、实验目的 1.掌握文氏桥振荡电路的设计原理 2.掌握文氏桥振荡电路性能的测试方法 二、实验预习与思考 1.复习应用集成运放实现文氏振荡桥电路的原理 2.设计文氏桥振荡电路,实现正弦信号的产生,并设计实验报告,记录实验数据。 3.文氏桥振荡电路中,D 1、D 2是如何稳定幅的? 三、实验原理 如图1所示,RC 文氏桥振荡电路其中RC 串,并联电路构成真反馈支路,并起选频作用,R 1、R 2、R W 及二极管等原件构成负反馈和稳幅环节。调节R W 可改变负反馈深度,以满足振荡的振幅条件与改变波形。利用两个反向的并联二极管D 1、D 2要求特性匹配,以确保输出波形正,负半周期对称。R 3的接入是为了消弱二极管死区的影响,改善波形失真。 电路的振荡频率:01 2f RC π= 图1 文氏桥振荡电路 起振的幅值条件:1 13f f R A R =+ ≥

调整R W,使得电路起振,且失真最小。改变选频网络的参数C或R,即可调节振荡频率。 四、实验内容 1.文氏桥振荡器的实现 根据元件,应用集成运放设计并搭建实现文氏桥振荡电路,调节电路中参数使得电路输出从无到有,从正弦波到失真。定量地绘出正弦波的波形,记录起振时的电路参数,分析负反馈强弱规律对起振条件及输出波形的影响。并记录出最大不失真输出时的振幅。 1.当Rw=550Ω时电路开始拥有输出波形; 2.当增加Rw的值时,振幅逐渐增加;且当Rw=750Ω时,输出波形开始出现失真,此时的正弦波振幅为8.569,周期为约2.188ms

3.当继续增加Rw的值时,失真将加剧,如下两图所示: 此时Rw=10kΩ

无刷直流电机驱动电路 dsp

基于 DSP 的无刷直流电机控制系统的设计
2010-1-13 22:24:00 来源:
摘 要:介绍了以高性能 TMS320F2812 DSP 芯片为核心的无刷直流电机控制系统的设 计和实现,主要包括系统硬件电路的主要构成,电机的控制策略及软件结构。 实验 表明,该系统结构简单紧凑,控制精度高,具有良好的静态和动态性能。 关键词:无刷直流电机;TMS320F2812;控制系统 Design of Control System of Brushless DC Motor Based on DSP WANG Chen-yang, ZHANG Qi, XIONG Jiu-long Abstract: The design and implementation of brushless DC motor control system based on high performance DSP TMS320F2812 is introduced in this paper, it is made up of three aspects, the main structure of system hardware, the strategy of motor controlling and software structure。 Experimental results show that the system has a simple and compact structure,high control precision and good dynamic and static characteristics. Key Words:brushless DC motor;TMS320F2812;control system 1. 引言 无刷直流电机利用电子换向器取代了传统直流电机中的机械电刷和机械换向器, 因此不仅保留了直流电动机运行效率高和调速性能好等优点, 又具有交流电动机的结 构简单、运行可靠、维护方便等优点。由于不受机械换向限制,易于做到大容量、高 转速,目前在航天、军工、数控、冶金、医疗器械等领域已得到大量应用。 TMSF2812 DSP 是 TI 公司新推出的基于 TMS320C2xx 内核的定点数字信号处理器。器件上集成了 多种先进的外设,具有灵活、可靠的控制和通信模块,完全可以采用单芯片实现电机 控制系统的控制和通信功能,使得电机控制系统简单化、模块化,为电机及其他运动 控制领域应用的实现提供了良好的平台。 本文设计和实现了基于 TI 公司 TMS320F2812 DSP 芯片的无刷直流电机控制系统,整个系统结构紧凑,功能完善。 2. 系统硬件设计 系统的硬件框图如图 1 所示,可以看出基本上包括一个以 TMS320F2812 DSP 为核 心的 DSP 控制板,一块配套的功率驱动板和一台无刷直流电机。

电桥放大器的原理及应用

电桥放大器的原理及应用 摘要:在非电量测量仪器中经常采用电阻传感器,通过对电阻传感器中电阻的相对变化的测量来检测一些非电量。电阻传感器都是通过电桥的连接方式,将被测非电量转换成电压或电流信号,并用放大器做进一步放大。这种由电阻传感器电桥和运放组成的运放电路被称为电桥放大器。电桥放大器是非电量测试系统中常见的一种放大电路[1]。本文将主要介绍电桥放大器的原理、应用及应用中出现的问题和解决办法。 关键词:电桥放大器;非电量测量;非线性误差 The Principle and Application of the Bridge Amplifier Abstract:Resistive sensors are often used in non-power measuring instruments and the measurement of the resistor's relative change in resistive sensor can be used to detect some of the non-electricity. Resistive sensors are based on the connection of the bridge and the measured non-electricity is converted into a voltage or current signal and then amplifier further amplification. The op amp circuit composed of resistive sensor bridge and op amp is called Bridge Amplifier. Bridge Amplifier is a common kind of amplifier circuit in a non-electricity test system.This article will focus on the Bridge Amplifier's principles,applications,application problems and solutions. Keywords: Bridge amplifier;Non-power measurement;Nonlinearity error 引言 在现代电子技术的发展中,电子检测技术得到了广泛的应用,在非电量的检测中, 常常使用电阻传感器将一些非电物理量如压力、光、热、湿度、流量等转换为电阻量的变化, 然后再转换为电压进行测量。由于传感器的变化量常常是在一个参考状态的初始值基础上进行变化, 为了获取纯变化量, 一般利用电桥电路来抑制初始值。在电桥电路的输出较小时, 又需要用集成运算放大器与之配合, 这样就形成了应用广泛的电阻电桥传感放大器[2]。本文将对电桥放大器做一些研究,先阐述其基本原理,然后再讨论其应用及在应用中出现的问题和解决方法。 1电桥放大器 1.1 单端反相输入电桥放大器

文氏桥电路产生正弦波,方波要点

电子线路课程设计 院部: 专业: 姓名: 学号: 指导教师: 完成时间:

电子线路课程设计任务书姓名班级指导老师

目录 目录 (1) 第1章引言 (1) 第2章基本原理 (2) 2.1基本文氏振荡器 (2) 2.2振荡条件 (2) 第3章参数设计及运算 (4) 3.1结构设计 (4) 3.2参数计算 (5) 第4章仿真效果与实物 (8) 心得体会 (9) 参考文献 (9)

第1章引言 无论是从数学意义上还是从实际的意义上,正弦波都是最基本的波形之一——在数学上,任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲,它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。在运算放大电路中,最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。

第2章 基本原理 2.1 基本文氏振荡器 基本文氏电桥反馈型振荡电路如图1所示,它由放大器即运算放大器与具有频率选择性的反馈网络构成,施加正反馈就产生振荡。运算放大器施加负反馈就为放大电路的工作方式,施加正反馈就为振荡电路的工作方式。图中电路既应用了经由R 3和R 4的负反馈,也应用了经由串并联RC 网络的正反馈。电路的特性行为取决于是正反馈还是负反馈占优势。 图2-1 将这个电路看作一个同相放大器,它对V p 进行放大,其放大倍数为 o 3p 4 V R A 1V R = =+ 在这里为了简化我们假设运算放大器是理想的。令,R 1=R 2=R,C 1=C 2=C 。反过来,V p 是由运算放大器本身通过两个RC 网络产生的,其值为V P =[Z P /(Z P +Z 1)]V o 。式中Z p =R ∥﹙1/j2πfC ﹚, Z 1/2s R j fC π=+。展开后可以得到 ()()o p 00V 1V 3//B jf j f f f f = = +- 上式中 01/2f fC π=。信号经过整个环路的总增益是()T jf AB =或者表示为

测量放大电路的基本要求

一,测量放大电路的基本要求与类型: 1模拟式测量电路的基本组成 增量码数字式测量电路的基本组成: 测量电路的要求: 1. 精度高:低噪声和高抗干扰能力,低漂移,高稳定性,线性与保证度好 2. 动态性能好:响应快,动态失真小 3. 高的识别和分辨能力 4. 转换灵活:信号的处理与运算量程变化,电量参数转换,模数与数模转换 5. 有合适的输入和输出阻抗 6. 可靠性高 7. 经济性好 隔离放大电路:1.抗干扰 2防止漏电,确保安全 3保护低电压测量电路 低漂移集成运算放大电路:1.输出稳定。两个放大器轮换工作,总有一个进行放大输出。优于由通用运放组成的电路 2.共模抑制能力不强 (减小运算放大器的失调和低频干扰引起的零点漂移) 高共模抑制比放大电路:(用来抑制传感器输出共模电压(包括干扰电压)的放大电路称为高共模抑制比放大电路。 )1来自传感器的信号通常伴有较大的共模电压2采用差动输入的方法可以抑制共模信号 3一般运放的共模抑制比为80db 左右,4采用若干个运放可以构成具有更高的共模抑制比的放大电路 传感器 量程切换电 路 放大器 解调器 信号分离电路 运算电路 模数转换电路 计算机 显示执行机构 振荡器 电源 电路 传 感 器 显示执行机构 计 算 机 锁 存 器 计 数 器 变换电路 脉冲当量 放 大 器 整形电路 细分电路 辨向电路 指令传感器 电路 手动采样 锁 存 指 令

高输入阻抗电路:某些传感器的输出阻抗很高,如电容式、压电式,达到108Ω。 自举式组合高输入阻抗电路:Ri=(R 1R)/(R - R 1)(当R=R1时输入阻抗无穷大) U O = - R 2/R 1(U i ) 电桥放大电路:由传感器电桥和运算放大器组成的放大电路或由传感器和运算放大器构成的电桥都称为电桥放大电路 应用场合:应用于电参量式传感器,如电感式、电阻应变式、电容式传感器等,经常通过电桥转换电路输出电压或电流信号,并用运算放大器作进一步放大,或由传感器和运算放大器直接构成电桥放大电路,输出放大了的电压信号。 特点:1.增益与桥臂电阻无关2.增益比较稳定3,电源要浮置 4.只有当δ<<1时,uo 才与δ近似呈线形关系 线形电桥放大电路: 特点:1.输出电压uo 与δ呈线形关系 2.共模抑止能力较强 3.量程大 4.灵敏度较低 四.什么是信号调制? 调制就是用一个信号(称为调制信号)去控制另一个做为载体的信号(称为载波信号),让后者的某一特征参数按前者变化。 解调 在将测量信号调制,并将它和噪声分离,放大等处理后,还要从已经调制的信号中提取反映被测量值的测量信号,这一过程称为解调。 调制的功用:在测控系统中,进入测控电路的除了传感器输出的测量信号外,还往往有各种噪声。而传感器的输出信号一般又很微弱,将测量信号从含有噪声的信号中分离出来是测控电路的一项重要任务。为了便于区别信号与噪声,往往给测量信号赋予一定特征,这就是调制的主要功用。 测控系统中常用的信号调制的方法:在信号调制中常以一个高频正弦信号作为载波信号。一个正弦信号有幅值、频率、相位三个参数,可以对这三个参数进行调制,分别称为调幅、调频和调相。也可以用脉冲信号作载波信号。可以对脉冲信号的不同特征参数作调制,最常用的是对脉冲的宽度进行调制,称为脉冲调宽 u R R R R u o 3 12 3 +-=

稳幅文氏电桥正弦波发生器说课讲解

* 课程设计报告 题目:文氏电桥正弦波振荡 学生姓名:** 学生学号:*** 系别:电气信息工程学院专业:通信工程 届别:2014届 指导教师:** 电气信息工程学院制 2013年5月

文氏电桥正弦波振荡 学生:** 指导教师:** 电气信息工程学院通信工程专业 1 课程设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务 1. 培养理论联系实际的正确设计思想,训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。 2. 学习较复杂的电子系统设计的一般方法,提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力,由学生自行设计、自行制作和自行调试。 3. 进行基本技能训练,如基本仪器仪表的使用,常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力,掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。 1.2 课程设计的要求 (1)熟悉multisim的使用方法,掌握文氏电桥正弦波振荡原理,以此为基础在软件中画出电路图。 (2)绘制出文氏电桥正弦波振荡的波形,观察其波形,通过对分析结果来加强对其原理的理解。 (3)在老师的指导下,独立完成课程设计的全部内容,并按要求编写课程设计论文,文中能正确阐述和分析设计和实验结果。 1.3 课程设计的研究基础(设计所用的基础理论) 以文氏电桥正弦波振荡电路仿真为例,分析了基本及稳幅文氏电桥正弦波发生器的特点,并采用Multisim 10软件对文氏电桥正弦波发生器进行了仿真,仿真结果与理论分析结果一致。软件仿真在课堂教学、电路设计、及实验教学中的应用,使得课堂教学信息量饱满,设计、实验变得轻松,使教学的效果得到提升,在教学领域具有重要的推广、应用价值。 在自控、测量、无线电通讯、测量等技术领域中,需用到波形发生器,较常用的是正弦波振荡器和多谐振荡器两大类。采用Multisim10仿真软件对正弦波振荡器进行仿真,该软件是NI 公司下属的Electronics WorkbenchGroup 发布的交

文氏桥振荡电路

文氏桥振荡电路 一、问题背景 将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路,放大器件可采用集成运算放大器。 RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端 之间,构成正反馈,接在运算放大器的输出端和反相输入端之间的电阻,构成负反馈。正反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电桥。 文氏电桥振荡器的优点是:不仅振荡较稳定,波形良好,而且振荡频率在较宽的范围内能方便地连续调节。 二、问题简介 由文桥选频电路和同相比例器组成的正弦波发生器如图1 所示。(1)若取R1=15kΩ,试分析该振荡电路的起振条件(R f的取值);(2)仿真观察R f取不同值时,运放同相输入端和输出端的电压波形; 图1 由文桥选频电路和放大器组成正弦波发生器的电路原理图

(3)若在反馈回路中加入由二极管构成的非线性环节(如图2所示),仿真观察R2取不同值时,运放同相输入端和输出端的电压波形。也可同时改变R f和R2的值。 图2 加入非线性环节的正弦波发生器的电路原理图 三、理论分析 (1)由图一的电路可以看出,电路在回路网络中加入了文氏选频网络,下面对文氏选频网络进行理论上的分析,从电路总提取文氏电路如图三所示。 图3 文氏选频网络

图中o U 是运放的输出量,f U 是反馈量。为了能够使电路振荡起 来,就必须通过选定参数即确定频率,使得在某一频率下o U 和 f U 同 相。 那么,当信号频率很低时,有 1R C ω>> 故将会有f U 的相位超前o U 的相位,当频率接近0时,相位超前接近于 90度。相反地,当信号频率很高以至于趋于无穷大时,可以得出 f U 的 相位滞后o U 的相位几乎-90度。 所以,在信号频率由0到无穷大的变化过程中,必然有某一个频率,使得输出量与反馈量同相,从而形成正反馈。下面就具体来求解此振荡频率。 由反馈系数 1//11//f o R U j C F U R R j C j C ωωω==++ 整理可得 1 13()F j CR CR ωω=+- 若电路的信号频率为f ,令特征频率 01 2f RC π= 代入F 的表达式,可以得到 001 3()F f f j f f =+-。

文氏电桥正弦波振荡电路

文氏电桥正弦波振荡电路 (2007.4.27总结) 一、振荡原理 如上图所示,信号Xi经过一个放大环节A放大后得到放大信号Xo=A*Xi。 如果在上图中加一个反馈环节,如下图所示: Xo经过反馈环节F后得到反馈信号Xf=A*F*Xi。当反馈信号Xf与输入信号Xi幅值和相位都相同时,即以Xf作为输入Xi,则可以在输出端维持原有的信号Xo,也就是自激。所以,要使得上图中的系统平衡,则应有A*F=1。 即|A*F|=1(幅度平衡条件) 且Ψa+Ψf=2*n*PI(n为整数)Ψa和Ψf分别为A、F的幅角,此式说明反馈环节F是一个正反馈。 A*F=1是振荡平衡的条件,也就是可维持等幅振荡输出;如果A*F<1,则电路的振荡输出将越来越小,直到停止振荡;如果A*F>1,振荡电路的输出将越来越大,直到电路中器件达到饱和或者截止。所以电路维持等幅振荡的唯一条件是A*F=1。 二、振荡的建立和稳定 前面讨论的自激振荡条件,是假设先给振荡电路的放大环节有一个外加的输入信号。但实际振荡电路一般不会外加激励信号。

对于一个正弦波振荡器来说,有一个选频网络,所以振荡电路只可能在某一个频率f0下满足相位平衡的条件(在后面的内容中将会对此做详细的叙述)。放大电路中存在噪声或干扰(例如接通直流电源时电路中就会产生电压或者电流的瞬变过程),它的频谱范围很广,必然包括振荡频率的分量。这些噪声和干扰经过选频网络选频后,只有f0这一频率分量满足相位平衡条件,只要此时A*F>1则可以增幅振荡,将此信号放大,建立起振荡。而除了f0之外的其他频率的分量则衰减。 所以电路起振的条件为A*F>1且Ψa+Ψf=2*n*PI(n为整数)。除了要求电路的相位满足条件之外还要满足|A*F|>1。 从A*F>1到A*F=1:接通电源后,频率为f0的分量将逐渐增大,当幅值达到一定程度后,放大环节的非线性期间就会接近甚至进入非线性工作区(饱和区或者截止区),这时候放大增益A将逐渐下降,输出波形产生失真,所以经过选频网络后其输入也将随之下降。形成失真振荡。所以为了避免失真振荡,应尽量避免放大器件进入非线性工作区。解决办法是在放大器件在没有进入非线性工作期前加稳幅环节,使A*F从大于1逐渐减小到1,从而达到稳幅振荡的目的。 三、文氏电桥振荡电路 1.选频网络

电桥平衡的原理是什么

电桥平衡的原理是什么? 解: 在学生实验中,测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。伏安法测量电阻的公式为R=U/I (测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流),除了电流表和电压表本身的精度外,还有电表本身的电阻,不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I 和电阻两端的电压U ,不可避免存在测量线路缺陷。电桥是用比较法测量电阻的仪器。电桥的特点是灵敏、准确、使用方便,它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中。电桥可分为直流电桥、交流电桥,直流电桥可以用于测电阻,交流电桥可用于测电容、电感。通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。 惠斯通电桥属于直流电桥,主要用于测量中等数值的电阻(101~106Ω)。对于太小的电阻(10-6~101Ω量级),要考虑接触电阻、导线电阻,可考虑使用双臂电桥;对于大电阻(107Ω级),要考虑使用冲击检流计等方法。惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表,而实验室用检流计属于μΑ表,电桥的灵敏度要受检流计的限制。 1.惠斯通电桥测量原理 图1是惠斯通电桥的原理图。四个电阻R 0、R 1、R 2、R x 连成四边形,称为电桥的四个臂。四边形的一个对角线连有检流计,称为“桥”;四边形的另一对角线接上电源,称为电桥的“电源对角线”。E 为线路中供电电源,学生实验用双路直流稳压电源,电压可在0-30V 之间调节。R 保护为较大的可变电阻,在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计;当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。限流电阻用于限制电流的大小,主要目的 在于保护检流计和改变电桥灵敏度。 电源接通时,电桥线路中各支路均有电流通过。当C 、D 两点之间的电位不相等时,桥路中的电流0≠g I ,检流计的指针发生偏转;当C 、D 两点之间的电位相等时,桥路中的电流0=g I ,检流计指针指零(检流计的零点在刻度盘的中间),这时我们称电桥处于平衡状态。因此电桥处于平衡状态时有: 0=g I D B CB AD AC U U U U == 0R Rx I I = 21R R I I = 11R I R I R x Rx = 2200R I R I R R = 于是 210R R R R x =即102R R R R x = 此式说明,电桥平衡时,电桥相对臂电阻的乘积相等。这就是电桥的平衡条件。 根据电桥的平衡条件,若已知其中三个臂的电阻,就可以计算出另一个桥臂电阻,因此,电桥测电阻的计算式为 002 1KR R R R R x == (1) 电阻1R 、2R 为电桥的比率臂,x R 为待测臂,0R 为比较臂,0R 作为比较的标准,实验室常用电阻箱。由(1)式可以看出,待测电阻x R 由比率值K 和标准电阻0R 决定,比值K 可以作成10n ,这是成品电桥常用的方法。检流计在测量过程中起判断桥路有无电流的作用,只要检流计有足够的灵敏度来反映桥路电流的变化则电阻的测量结果与检流计的精度无关,

直流无刷电机驱动原理

直流无刷电机的工作原理 直流无刷电机的优越性 直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能,但直流电机的优点也正是它的缺点,因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能,则电 枢磁场与转子磁场须恒维持90°,这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会 产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外,使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及 整流子,免维护、坚固、应用广,但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技 术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多,提升驱动电机的性能。微处 理机速度亦越来越快,可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直交坐标系统中,适当控制 交流电机在两轴电流分量,达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。 此外已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中,而且体积越来越小;像模拟/数字转换器(Analog-to-digital converter,ADC)、脉冲宽度调制(pulse wide modulator,PWM)…等。直流无刷电机即是以电子方式控制交流电机换相,得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺失的一种应用。 直流无刷电机的控制结构 直流无刷电机是同步电机的一种,也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转 子极数(P)影响: N=120.f / P。在转子极数固定情况下,改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直 流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器),控制定子旋转磁场的频率并将电机转子 的转速回授至控制中心反复校正,以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电 机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。 直流无刷驱动器包括电源部及控制部如图(1) :电源部提供三相电源给电机,控制部则依需 求转换输入电源频率。

RC文氏电桥振荡电路知识分享

R C文氏电桥振荡电路

RC文氏电桥振荡器的电路如图1所示,RC串并联网络是正反馈网络,由运算放大器、R3和R4负反馈网络构成放大电路。 C1R1和C2R2支路是正反馈网络,R3R4支路是负反馈网络。C1R1、C2R2、R3、R4正好构成一个桥路,称为文氏桥。 图1 RC文氏电桥振荡器 RC串并联选频网络的选频特性 RC串并联网络的电路如图2所示。RC串联臂的阻抗用Z1表示,RC并联臂的阻抗用Z2表示。 图2 RC串并联网络 RC串并联网络的传递函数为

式(1) 当输入端的电压和电流同相时,电路产生谐振,也就是式(1)是实数,虚部为0。令式(1)的虚部为0,即可求出谐振频率。 谐振频率 对于文氏RC振荡电路,一般都取R=R1 = R2,C=C1 = C2时,于是谐振角频率: 频率特性幅频特性 相频特性 文氏RC振荡电路正反馈网络传递函数的幅度频率特性曲线和相位频率特性曲线如图3所示。

(a) 幅频特性曲线 (b) 相频特性曲线 图3 RC串并联网络的频率响应特性曲线 反馈系数当满足R=R1 = R2,C=C1 = C2条件,且当f=f0时的反馈系数 当满足R=R1 = R2,C=C1 = C2条件,且当f=f0时的反馈系数 此时反馈系数 与频率f0的大小无关,此时的相角 jF=0°。文氏RC振荡电路可以通过双连电位器或双连电容器来调节振荡电路的频率,即保证R=R1 = R2,C=C1 = C2始终同步跟踪变化,于是改变文氏桥RC振荡电路的频率时,不会影响反馈系数和相角,在调节频率的过程中,不会停振,也不会使输出幅度改变。 根据振荡条件丨AF丨>1,在谐振时,放大电路的电压增益应该Au=3。由图1可知,RC串并联网络的反馈信号加在运算放大器的同相输入端,运算放大器的电压增益由R3和R4确定,是电压串联负反馈,于是应有 振荡的建立和幅度的稳定 振荡的建立 所谓振荡的建立,就是要使电路自激,从而产生持续的振荡输出。由于电路中存在噪声,噪声的频谱分布很广,其中也包括f0及其附近一些频率成分。由于噪声的随机性,有时正有时负,有时大一些有时小一些。为了保证这种微弱的信号,经过放大通过正反馈的选频网络,使输出幅度愈来愈大,振荡电路在起振时应有比振荡稳定时更大一些的电压增益,即丨AF丨>1,所以Au f>3,丨AF丨>1称为起振条件。 通过热敏元件稳定输出幅度 加入R3、R4支路,电路是串联电压负反馈,其放大倍数

浅谈电桥电路及其若干应用

浅析电桥电路及其若干应用 摘要:说明了电桥电路的工作原理和特点,浅谈了电桥电路中的平衡问题和几种平衡电桥的方法。最后,列举了一些电桥电路在工程实际中的应用。 关键字:电桥电路 工作原理 平衡 Abstract :Illustrates the working principle and characteristics of bridge circuit, mainly talks about the balance of the bridge circuit, some of the ways to balance bridge.Finally, lists some bridge circuit in the practical engineering application. Keywords :bridge circuit ,working principle ,blance 引言 在工程实际中,被测量往往都是非常微弱的,必须用专门的电路来测量这种微弱的变化,最常用的电路就是电桥电路,它是测试系统中不可或缺的一部分,是信号处理的关键。由于具有灵敏度高、精确度高、非线性误差小、可测差动变化方向、还可抑制共模干扰信号和消除温度误差等特点,在工程实际中有着广泛的应用。 1、电桥电路工作原理和特点 在电阻应变测量中,由于应变片的电阻变化非常小(一般是百分之几到万分之几),用一般的测量仪表不能直接精确测量,因此必须运用某种形式的测量电路。 通常采用电桥电路将微小的电阻变化量转换成易于放大和记录的电压或电流的变化量,经电子放大器放大后,用仪表显示或者记录。 电桥电路具有灵敏度高 (可测量6310~10 数量级的微小电阻变化)、结构简单、线性度好、测量范围宽、易于实现温度补偿等优点,在测试技术中得到广泛的应用。电桥电路按照其工作方式可以分为平衡电桥和非平衡电桥。[1] 平衡电桥的工作方式为:测量前将电桥调节为平衡状态,测量时因桥臂阻值发生变化让电桥失去平衡,此时调节电桥的某桥臂的电阻值使电桥重新回到平衡状态使电桥输出为零, 再以该桥臂电阻的调整量读出被测信号的大小。其优点是测量精度高,但此方法在读数前

文氏电桥振荡电路仿真实验报告

模拟电子技术课程 文氏电桥振荡器电路仿真实验报告 学号:515021910574 姓名:梁奥 一、 本仿真实验的目的 1.理解RC桥式正弦波震荡电路的原理和功能。 2.能够调节反馈电阻使电路产生正弦波振荡。 3.能够选择适当的RC参数选出特定频率。 4.能够选择适当的稳幅网络,实现稳幅功能,且失真较小。 二、 仿真电路 图2.1 注:集成运放使用LM324,其电源电压为±15V,图中Multisim默认为电源端4、11已接电源。XSC1示波器观察输出电压。

三、 仿真内容 (1)设计电路参数使 f0=500Hz。 (2)计算RC串并联选频网络的频响特性。 (3)使用二极管稳幅电路,使输出振荡波形稳幅,且波形失真较小。 四、 仿真结果 选择RF1=1kΩ,RF2=1.8kΩ,电路产生正弦波,起振过程如图4.1。由于二极管存在动态电阻,因此RF2与RF1的比值小于2。 图4.1 (1)由选频网络特性可知: f = 1 2πRC 因此,选择电阻R=31.8kΩ,电容C=0.01μF,经计算可得 f0理论值为500.7Hz。 实验结果为: f = 1 T =498.0Hz。

图4.2 (2)已知RC 串并联网络的幅频特性为: F i 相频特性为: ?F =?arctan 13f f 0?f 0f ????? ? 当 f =f 0时, F i =13, U f i =13U 0i , ?F =00 如图4.3所示

图4.3 通过一个电路图测试RC串并联电路的频率响应: 图4.4 输入为1kHz,1V的正弦信号,由XBP1可以看出:

散热风扇v直流无刷电动机驱动电路完整版

散热风扇v直流无刷电 动机驱动电路 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

散热风扇12V直流无刷电机驱动电路 作者:佚名??文章来源:本站原创??点击数342??更新时间:2009-11-3 9:08:03??文章录入:随影清风??责任编辑:随影清风 电脑机箱内少不了大小几个散热风扇,电源盒里一个散热风扇、CPU一个散热风扇、显卡一个散热风扇,机箱上一般也有散热风扇。下面给出两款12V散热风扇无刷电机驱动电路 电源、机箱散热风扇电机驱动电路(两引线,无检测端口) CPU散热风扇电机驱动电路(三引线,带检测端口) 风冷散热器的工作噪音主要有三个来源:轴承的摩擦与振动、扇叶的振动、风噪。 1.轴承的摩擦与振动:不但产生噪音,而且影响性能,缩短器件寿命,降低能源利用效率,是产品设计中尽量解决的关键技术问题。 2.扇叶的振动:一般采用塑料制作的风扇扇叶具有一定的韧性,可以承受一定程度的物理形变,同样也会在推动空气过程中因受力发生振动,但幅度一般较小。另一种较为严重的振动则是由于扇叶质量分布不均,质心与旋转轴心存在偏心距所致。当扇叶面积(质量)或偏心距较大的情况下,可能会带动风扇甚至散热器整体发生振动,进而波及整个机箱。如果发生此类现象,则应怀疑风扇品质与工作状态。 3.风噪:流动的空气之间互相冲扰,与周围物体发生摩擦,叶片对气流的分离作用,周期性送风的脉动力等,都会产生噪音。空气流速越快,湍流越多,往往风噪也越大,而且会随着风速的提高呈加速度增大。普通的轴流风扇会在扇叶与外框间的空隙处产生反激气流,产生较大风噪的同时,更会对风量造成不利影响,也正因此出现了折缘、侧进风等改良设计。 噪音的主要影响就体现在使用者的身心健康与安全之上,而与噪音相伴的振动则可能导致芯片磨损、接口松动、盘片划伤等危及使用的现象。

散热风扇12v直流无刷电动机驱动电路

散热风扇12V直流无刷电机驱动电路 作者:佚名文章来源:本站原创点击数342 更新时间:2009-11-3 9:08:03 文章录入:随影清风责任编辑:随影清 风 电脑机箱内少不了大小几个散热风扇,电源盒里一个散热风扇、CPU一个散热风扇、显卡一个散热风扇,机箱上一般也有散热风扇。下面给出两款12V散热风扇无刷电机驱动电路 电源、机箱散热风扇电机驱动电路(两引线,无检测端口) CPU散热风扇电机驱动电路(三引线,带检测端口)

风冷散热器的工作噪音主要有三个来源:轴承的摩擦与振动、扇叶的振动、风噪。 1.轴承的摩擦与振动:不但产生噪音,而且影响性能,缩短器件寿命,降低能源利用效率,是产品设计中尽量解决的关键技术问题。 2.扇叶的振动:一般采用塑料制作的风扇扇叶具有一定的韧性,可以承受一定程度的物理形变,同样也会在推动空气过程中因受力发生振动,但幅度一般较小。另一种较为严重的振动则是由于扇叶质量分布不均,质心与旋转轴心存在偏心距所致。当扇叶面积(质量)或偏心距较大的情况下,可能会带动风扇甚至散热器整体发生振动,进而波及整个机箱。如果发生此类现象,则应怀疑风扇品质与工作状态。 3.风噪:流动的空气之间互相冲扰,与周围物体发生摩擦,叶片对气流的分离作用,周期性送风的脉动力等,都会产生噪音。空气流速越快,湍流越多,往往风噪也越大,而且会随着风速的提高呈加速度增大。普通的轴流风扇会在扇叶与外框间的空隙处产生反激气流,产生较大风噪的同时,更会对风量造成不利影响,也正因此出现了折缘、侧进风等改良设计。

噪音的主要影响就体现在使用者的身心健康与安全之上,而与噪音相伴的振动则可能导致芯片磨损、接口松动、盘片划伤等危及使用的现象。 选择风扇时,应当关注风扇的工作噪音,要求自然是越小越好。但厂家在产品参数中所提供的噪音数据,往往与实际使用中的效果存在一定差距,不可直接以之为准,这主要是由于工业标准测试方法与实际使用环境存在差别所致。 1.首先,日常生活中的背景噪音远高于静音室中15dBA的背景噪音。一般城市,非靠近交通干道的居民小区,深夜的背景噪音在30~35dBA之间,而日间则在40~50dBA。 2.其次,静音室内壁材料具有吸音、隔音的效果,于进风侧测量无法反映出风扇送出气流产生的声压,而实际使用中用户无法回避。 3.再者,风扇单独工作与安装到散热片上的工作噪音差别巨大。有经验的用户都知道:风冷散热器的噪音大部分来自气流高速通过散热鳍片时产生的风噪与摩擦音,而风扇本身的工作噪音只占较小的一部分。多数散热器所标注的噪音也仅是所配风扇单独工作噪音,而非整体工作噪音,厂家没有明确说明则略有误导之嫌。 4.此外,实际使用中用户与散热器风扇间的距离一般都在

文氏桥振荡电路(multisim仿真)

高频电子线路课程设计 题目: 院(系、部): 学生姓名: 指导教师: 年月日 河北科技师范学院教务处制

摘要 无论是从数学意义上还是从实际的意义上,正弦波都是最基本的波形之一——在数学上,任何其他波形都可以表示为基本正弦波的傅里叶组合;从实际意义上来讲,它作为测试信号、参考信号以及载波信号而被广泛的应用。在运算放大电路中,最适于发生正弦波的是文氏电桥振荡器和正交振荡器。 本文中介绍了一种基于运算放大器的文氏电桥正弦波发生器。文氏桥振荡电路由两部分组成:即放大电路和选频网络。由集成运放组成的电压串联负反馈放大电路,取其输入电阻高、输出电阻低的特点。经测试,该发生器能产生频率为100-1000Hz的正弦波,且能在较小的误差范围内将振幅限制在2.5V以内。 关键词:正弦波;振荡器;文氏电桥

目录 摘要.................................................... 错误!未定义书签。1设计任务及要求. (9) 1.1.................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2 ***............................................................................................ 错误!未定义书签。 2 方案论证 (10) 3 单元电路设计 (11) 4 电路原理图及PCB版图 (11) 5 总结................................................... 错误!未定义书签。附录及参考文献........................................... 错误!未定义书签。

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