① 555单通道调制电路的原理
1 单通道比例摇控电路图
无线比例电机遥控器电路
比例遥控装置广泛应用于车模、航模等领域,用以实现对靶机、船模、玩具等的自动控制。本文介绍一种新的无线比例电机遥控器的制作方法。它选用易购元件,具有原理简单、性能可靠的特点。 一、电机遥控器的工作原理 图1为遥控发射电路。555集成块与R1、R2、RP1、VD1、VD2及C1组成一无稳态大范围可变占空比振荡器。图示参数的振荡频率为50Hz左右,通过RP1阻值的调节,占空比的变化范围可达到1%~99%,由③脚输出50Hz方波信号。VT1及外围元件构成晶体稳频电容三点式振荡器,石英晶体的谐振频率选用27.145MHz。本电路采用石英晶体稳频,所以工作可靠。VT1振荡产生的高频载波经555电路③脚的方波信号调制,由天线发射出去。 图2为接收驱动电路。为简化接收电路,由VT2及其外围元件构成超再生检波器,检出原方波调制信号。由C12、R7加至IC2的③脚进行放大,放大后的信号经VD3、VD4倍压整流,由VT3射随器输出平滑的直流电压。该电压的大小与发送的不同占空比信号波形有关,占空比大,洞坦搭电压高,经R11为VT4提供的偏置电流大,电机的转速高;占空比小,电压低,经R11为VT4提供的偏置电流小,电机转速慢。当占空比足够小时,VT3截止无输出,VT4因失去偏置而不导通,电机M停转。由此可得电机转速与占空比成正比关系。 二、元器件的选择 L1可用10K型中周骨架,用φ0.15高强度漆包线绕9匝,L2在L1的外层用同型号漆包线绕3匝,不用屏蔽罩,但需旋入磁芯。L3同L1制作。B用JA12等金属壳谐振器,频率在27~29.8MHz之间。VT1、VT2、VT3均用3DG130D型NPN三极管,β>100。VT4选用3DD15D型大功率管。RFC用18μH色码电感。IC1的型号为NE555。IC2的型号为LM386。电容除标明的电解电容外均用CC1型高频瓷介电容。电阻均用1/8W碳膜电阻器。 三、电路的调试 先调发射机载频振荡器,高频扼流线圈RFC及晶振B暂不装上,使C4对地短路。调节R3阻值,使VT1的集电极电流为12mA,然后装上晶振B,此时电流会增至15mA左右,否则应仔细调节L1的磁芯,直至电路起振为止,去掉C4短路线。超再生检波的调试方法是用800Ω的高阻耳机串联一个10μF电容器跨接在VT2的发射极与集电极之间,用无感起子细调电位器RP2及线圈L3的磁芯,直至耳机中有明显响亮的“沙沙”声为止。下一步将发射机天线靠近接收机,接通遥控开关S,微调发射机和接收机中线圈的磁芯,直至耳机中能听到清晰的工频声为止,然后拉开两机距离,再进一步细调。其余电路无需调试,一般装好后即可正常工作。 实验点评:信搭 取R6为200Ω,实际接好电路,能达到文中所述的功能。但实际制作的过程中,发现制作电感时,两频率的对准是比较困难的,但按文中所述的方法,也容易解决。如在调试过程配用示波器(100Hz),效果更好。纳拿本电路结构合理,还可以扩展到别的电路,适合无线电爱好者制作。
② ne555和lm339还有lm393在一起的电路是什么电路
D类数字功放的基本原理是正弦脉宽调制(SPWM),要实现D类功放必须具备以下条件:
(1)要有一个三角波或锯齿波发生器,通常称为载波;
(2)要有一个电压比较器,并将音频信号(通常称为调制波)和三角波信号在比较器中进行比较,这一过程也称为脉。调制;
(3)三角波的频率要远远高于正弦波的频率,三角波的幅度要大于正弦波的幅度;
(4)要有一个驱动电路和一个合适的功率开关输出电路。
一、脉宽调制电路
正弦脉宽调制(SPWM)的原理如图1所示。图 1
正弦脉宽调制使用一只比较器,调制音频正弦波加至比较器的同相输入端,载波三角波加至比较器反相输入端(两个信号也可以反过来输入);当满足上述条件(3)时,比较器输出正弦脉宽调制(S户一WM)脉冲。
本文比较器选用双电压比较器LM393,LM393的引脚见图2。
图2
三角载波选至NE555方波振荡器的振荡电容,有关NE555方波振荡器的设计请参考有关文献。则调制电路主要由时基电路NE555和电压比较器电路LM393组成。下面以实际电路为例加以详细说明。
二、由时基电路NE555和电压比较器LM393调制的OCL输出D类功放电路
OCL输出形式的D类功放电路见图3。
NE555
图3
由图3可知,OCL输出的D类功放电路是一种半桥输出电路,它由前述的调制电路、驱动电路旧2304、功率场效应管及滤波电路等组成。
1)NE555振荡器
图中NE555接成多谐振荡器,利用其振荡电容上的三角波作为调制电路的载波。由于R1=R2,所以振荡电容CZ上的波形为正三角波,其振荡频率为:
f=1.44/(R1+R2)*C
当R1=R2=36K、C2=200P时,f=100KHz。实际NE555的最高工作频率可以高达500K日z,但是,由于驱动电路IR2304的最高频率为110KHz,所以选择NE555的振荡频率为100KHz。
电路的其它参数:R3一R8=3K,LM393的3脚、5脚都偏置在1/2VCC上,C1=0.01u、C3=0.1u,D1=iN4148,DZ=FR107。
正弦调制波经C3加至比较器LM393的同相输入端3脚,其3脚直流偏直电压为1/2VCC=6V,则比较器同相输入端的调制信号为:
V+=6V+Uimsinwt三角波由NE555的6脚和2脚输出,加至LM393的反相输入端2脚;其SPWM调制波形见图4。
NE555
图4
由于三角波的峰一峰值在1/3VCC一2/3VCC之l’ed(当VCC=1ZV时,在4V一8V之间),所以,根据上述正弦脉宽调制的条件,调制正弦波应该要加在直流(SV+4V)/2=6V上,其幅值也应低于三角波;由波形图可知两种波形有一些相交点,当正弦波的幅度大于三角波的幅度时,比较器输出端1脚输出高电平,反之输出低电平,输出频率没变,但脉宽(占空比)发生了变化,而且是按输入正弦规律变化,输出的SPWM波形既包含了输入信号的频率信息,又包含了输入信号的幅度信息,还包含了信号的相位信息,经输出滤波后还原的就是不失真的输入音频信号。由波形图还可知,在电源电压12V时,输入信号幅值可高达2V.
2)LM393电压比较器
LM393内含2个独立的电压比较器,每个电压比较器类似于一个增益不可调的运算放大器。其主要特点为:1、失调电压小于2mv;2、电源电压范围为2一36V或士1一18V;3、对比较信号的内阻限制较宽;4、共模范围宽;5、差动输入电压范围大;6、开路输出,输出电平可灵活选择。
由于LM393的输出级是开路输出的,所以,比较器Al输出1脚接一个上拉电阻R1。比较器A2作为反相器使用,其同相输入端5脚由R7、R8两只阻值相同的电阻分压为1左电源电压,当A1输出高电平时,A2输出低电平;当A1输出低电平时,A2输出高电平;则,A2输出7脚与A1输出1脚互补,A2输出7脚由R8上拉。
图5
图6
3)场效应管栅极驱动电路
R2304场效应管栅极驱动电路选择R2304,其引脚及内部框图如图5、图6所示。IR2304是输入高有效并具有100ns死区的场效应管或IGBT专用栅极驱动电路,每一芯片可以驱动一个桥臂,其高位管的驱动电源是由其内部自举实现的。关于死区的概念说明如下:由于功率开关的关闭时间一般都比较长,而较长的可能使输出桥臂的高位管和低位管同时导通,即产生所谓的直通故障;为了克服可能发生的直通故障,一般将桥臂高、低位两只开关管的驱动脉冲前沿后移一段时间,从而避开两管同时导通的时间,这一后移的时间就叫“死区”Td。死区Td的设置原则是:Td=开关管的Toff一Ton。如果开关管选用IRF840,驱动芯片R2304的死区是可以满足要求的。
4)功率开关及滤波电路
功率开关管采用2只功率场效应管,一般可选用IRF840,IRF840是具有寄生反向二极管的闪沟道功率场效应管,参数为:500V/8A/RD=0.75欧,滤波电路采用LC低通滤波,L可选56uh,C选0.47uF。
三、BTL输出的数字功放电路
BTL输出的数字功放电路见图7。
NE555
图7
图7电路与图3电路的区别是输出为BTL形式,也就是全桥输出电路,驱动电路使用了2片IR2304并使用了4只功率场效应管。电路的工作过程如下:当A1输出高电平时,IR2304(1)的2脚和IR2304②的1脚输入高电平,则,高端管Q1和低端管Q4被触发,Q1、Q4导通,电流流向为:VDD—Q1—L1一C6—C7一L2—Q4一地
四、结束语
这种使用NE555与LM393实现脉宽调制的D类功率放大器,其输出功率、效率、失真等主要指标可与专业的D类功放芯片媲美,电路使用通用元器件、造价低制作容易、无需调整、输出功率可自行选择和设计,非常适合业余制作。