① 請大神幫我分析下這個運算放大器和場效應管組成的電路圖啊~~~
圖左U1A運放與VMOS管Q2構成電壓轉換恆定電流電路,負載電流正比於運放U1A的輸入電壓Vda,即在電阻R4中流過的電流等於Vda除以R4,這個電流大小與負載電阻阻值大小無關。現在第一個問題來了,當這個電壓轉換恆定電流電路工作後,Q1導通,在Q3 PNP管未導通前,Q1的D、S極之間沒有電流流過,這里的Q3沒有基極偏置電壓就沒有基極電流。第二個問題採用大功率VMOS管的Q2漏極竟沒有負載,那個0.1uf的電容接在大功率管Q2的漏極啥意義也沒有。第三個問題又來了,Q4與Q3的基極相連接,誰給它們的基極提供基極偏置電壓,沒有基極偏置電壓就沒有基極電流,沒有基極電流就截止哦!
圖右面yTTL只能是電平輸出端,不可能是電平輸入端。當Q5三極體導通時,yTTL端電平通過整流橋其中一隻(左下)到Q5三極體的CE極、R10接地,將yTTL端電平鉗位在0.7V+0.1V+6V,等於6。8V,此電壓還要減去0.7V(左上的二極體壓結降),約6V電壓從yTTL端輸出。其中(0.7是二極體壓結降,0.1是Q5的飽和電壓,6V是Q4、Q5三極體導通後R8、R10的分壓點電壓)。當Q5截止時在Q4導通的前提下,yTTL端通過整流橋其中一隻(左上)再經過電阻R8連接+16V Vcc,與此同時,+16V Vcc也通過電阻R8、Q4的E 、C極通過整流橋其中一隻(右上)到達電阻R7,給運放U2A同相端輸入電平。運放U2A是一個可以輸出負電壓的同相放大器。這個圖畫的不完整,也許是為了保密,將關鍵的元器件未畫出,故難以進一步分析。
② 關於文氏橋振盪電路的問題
這是因為電路要同時滿足以下兩個條件:
1、電路的起振條件是:
AF>1
2、電路穩定的條件是:
AF=1
上述的A和F均為復數增益,A為正反饋增益,F為負反饋增益
在文氏橋中,上述條件變為:
Rf>2R1和Rf=2R1
顯然,在線性電路中,這兩個條件是矛盾的!
用Ri或Rf用熱敏電阻替代,先滿足起振條件Rf>2R1,起振後,電路不能穩定,但是,受到運放的輸出電壓的限制,電路輸出運放的限制電壓(正負峰值均輸出最大值),這樣,流過熱敏電阻的電流較大,熱敏電阻發熱,阻值發生變化,逐漸達到Rf=2R1的平衡狀態。
右圖中,採用二極體的方法也是同樣的作用。
起振前,Rf和二極體兩端電壓很低,二極體不能導通,Rf和二極體的總電阻很大,大於2倍的R1,起振後,二極體兩端的電壓變高,二極體導通,二極體的導通電阻非常小,Rf和二極體的總電阻約等於Rf的電阻,只要Rf=2R1,電路就可穩定工作。
③ 放大電路的工作原理
第一部分為橋式電路
這部分電路的輸入與輸出關系為:VO=(1+R5/R9)*VR11 - R5/R9*VR9=2*VR11-VR9
由於VR11=VCC/(R13+R7)*R7
所以VO=VCC*[(R7-R13)/(R7+R13)]
也即:VADC1=VCC*[(R7-R13)/(R7+R13)]
④ 文氏橋原理
RC振盪電路可以可以產生特定頻率的正弦波,這在很多數字系統中用來產生時鍾信號,最大的優點就是成本低,而且在低頻時,他的體積優勢也很明顯,LC振盪電路在低頻是體積和成本都是問題。之前看過很多次資料一直不太理解這個振盪器的工作原理,今天又找到一點資料,頓時理解了一些,不過也只能算是基本了解了原理吧~
上圖就是文氏橋振盪電路的原理圖,在一個運放上,分別有正反饋和負反饋,正反饋為一個RC串並聯選頻網路,這也就是這個電路能產生特定頻率波形的原因,因此先分析選頻網路
圖a為RC串並聯選頻網路,左端輸入,右端輸出。當輸入信號的頻率足夠低的時候,可以將該網路等效為中圖(頻率小,電容容抗遠大於電阻),輸出超前於輸入,如果頻率趨近於0,輸出將為趨近於0,相位超前趨近於90°,當輸入信號足夠大的時候,網路等效為右圖(頻率大,電容容抗遠小於電阻),輸出將滯後於輸入,如果頻率趨近於無窮大,輸出趨近於0,相位滯後趨近於90°。兩種情況下,信號都有衰減
對這樣一個網路,輸出的相位總是在滯後90°和超前90°之前徘徊,那麼顯然,總存在一個頻率,使得輸出和輸入同相位,而且此時信號衰減最低,為三分之一,下圖為網路的幅頻特性和相頻特性
如圖,當頻率在f0左右時,信號衰減小,而偏移這個頻率的,衰減嚴重。
f0=1/2πRC
對選頻網路的模擬
此時頻率大於f0,很明顯,輸出的衰減已經超過1/3,而且相位滯後
現在再看文氏橋振盪電路,負反饋上的反饋系數為1+Rf/R1,而正反饋系數就為該選頻網路的衰減系數。
在這個運放沒有輸入信號的時候,會有很多干擾,這個干擾先被放大為1+Rf/R1倍,如果某個干擾的頻率正好為f0時,他正好又會被衰減為1/3 ,所以設定 1+Rf/R1=3,這樣該信號就會被還原,而其他頻率的信號經過這個過程後會被衰減,被抑制,這樣,就選出了一個特定頻率的干擾來放大,便得到了需要的正弦波。
在實際中,應當適當增大Rf,是負反饋系數大於3,讓振盪器能起振,然而,這樣的後果便是這個波形不斷放大,最後讓運放飽和,得到的波形就會失真,成了一個削去頂部的正弦波,這是不允許的,所以便在Rf上並聯一個調節電路,使得負反饋系數不停在3左右跳動,讓波形穩定在一個滿意的范圍
如圖為模擬電路圖,這個R2和R5我取了很久,才讓電路輸出一個5v的正弦波,本來20k的R2已經變成了31k,不知道這樣是不是規范,反正模擬已經能出來波形了,實際中能不能行有待考證,不過也就是調節這幾個電阻罷了。
如圖,可以看到探針上顯示的頻率為1.58KHz,這個值正好等於1/2*π*R*C。