电容器恒流充电电源的通用谐振电路模型(无稳态多谐振荡器电路电容充电原理)

海潮机械 2023-01-04 03:19 编辑:admin 129阅读

1. 无稳态多谐振荡器电路电容充电原理

带勿扰模式的无线门铃,包括发射器和门铃主机,所述发射器包括第一供电模块、无线信号发射模块、第一控制模块和第一按键模块,所述第一供电模块、第一按键模块、无线信号发射模块分别与所述第一控制模块电连接,所述第一按键模块用于供来访者触发,使得所述发射器通过所述无线信号发射模块发出无线信号;所述发射器还包括模式转换模块,所述模式转换模块用于遮挡或露出所述第一按键模块;所述门铃主机包括第二供电模块、无线信号接收模块、第二控制模块、第二按键模块、发声模块和发光模块,所述第二供电模块、无线信号接收模块、第二按键模块、发声模块和发光模块分别与所述第二控制模块电连接;所述第二按键模块用于控制发声模块发声或静音。

正常模式是来访者触发第一按键模块,无线信号发射模块发送信号给门铃主机,门铃主机的无线信号接收模块接收到信号后,发声模块和发光模块启动;静音模式是来访者触发第一按键模块后,仅发光模块启动;而勿扰模式是来访者无法触发第一按键模块,实现完全对来访者拒访。

2. 无稳态多谐振荡器电路工作原理

施密特触发器不论几个稳态,施密特触发器论的是阈值电压,当输入信号超过上限鉴别阈值VT+时,电路翻转。当输入信号回到VT+时,电路并不重新翻回,而必须在输入电平继续下降到低于VT+的另一个阈值VT-时,电路才能够翻回原来的初始状态。单稳态触发器有1个稳定状态,叫单稳态电路。多谐振荡器没有稳定状态,叫无稳态电路。

3. 多谐振荡器电容放电回路

555多谐振荡电路:电路接通电源的瞬间,由于电容C来不及充电,Vc=0v,输出Vo为高电平。同时,集电极输出端(7脚)对地断开,电源Vcc对电容C充电,电路进入暂稳态,此后,电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。暂稳态Ⅰ的维持时间,即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C;暂稳态Ⅱ的维持时间,即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C。

因此,振荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C,振荡频率f=1/T。正向脉冲宽度T1与振荡周期T之比称矩形波的占空比D,由上述条件可得D=(R1+R2)/(R1+2R2),若使R2>>R1,则D≈1/2,即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波(方波)。

4. 无稳态自激多谐振荡器电路图

脉冲信号是一种离散信号,形状多种多样,与普通模拟信号(如正弦波)相比,波形之间在时间轴不连续(波形与波形之间有明显的间隔)但具有一定的周期性是它的特点。

常见的脉冲波有矩形波,锯齿波,三角波,尖峰波,阶梯波。

脉冲信号

(1)基本原理

脉冲信号表现在平面坐标上就是一条有无数断点的曲线,也就是说在周期性的一些地方点的极限不存在,比如锯齿波,也有电脑里用到的数字电路的信号,0,1。脉冲信号[1],也就是像脉搏跳动这样的信号,相对于直流,断续的信号,如果用水流形容,直流就是把龙头一直开着淌水,脉冲就是不停的开关龙头形成水脉冲。

(2)技术标准

手电打开灯亮,这是直流,停的开关灯亮、熄,就形成了脉冲,开关速度的快慢就是脉冲频率的高低。

脉冲信号的传输距离:光电隔离,无源开路输出,传输距离小于500米。

脉冲信号分为尖脉冲信号与三角波脉冲信号等,可以通过Rc的一阶暂态电路的积分与微分电路实现。

脉冲波

(1)脉冲:电压(V)或电流(A)的波形像心电图上的脉搏跳动的波形。但现在听到的什么电源脉冲、声脉冲……又作何解释呢,其实这些都是由脉冲的原意延伸出来的。或脉冲波就是以冲击形式产生的信号波形,是由小到大的,方波是跳变、稳定的。

脉冲波 学术上对脉冲的定义:隔一段相同的时间发出的波等机械形式,会在短时间内突变,随后又迅速返回其初始值的物理量称之为脉冲。

正如正弦波可以用振幅、频率、初相,三个参数来表征那样,理想的矩形脉冲一般只要三个参数便可以将其描述清楚。这三个参数分别是:脉冲幅度Um、脉冲重复周期T、脉冲宽度tw。

但由于实际电路中储能元件的影响,脉冲波形并不十分规整,因此需要更多的参数描述其特征如::

脉冲幅值Um。

脉冲前沿和上升时间tr

脉冲后沿和下降时间

脉冲宽度tw

脉冲间隔tg

脉冲周期T

脉冲频率f

从脉冲的定义内我们不能看出,脉冲有间隔性的特征,因此我们可以把脉冲作为一种信号。 脉冲信号的定义由此产生:相对于连续信号在整个信号周期内短时间发生的信号,大部分信号周期内没有信号。就象人的脉搏一样。现在一般指数字信号,它已经是一个周期内有一半时间(甚至更长时间)有信号。计算机内的信号就是脉冲信号,又叫数字信号。

接下来再来了解一下方波(Square Wave)和脉冲波(Pulse Wave)。方波,因为波形方方正正而得名。而脉冲波。波形上下最大振幅持续时间完全相同,而单独又称为方波。也就是说波形上下最大振幅持续时间只要不相同,就是脉冲波。

(2)应用

脉冲技术在电子技术中起着非常重要的作用,它已广泛应用于电子计算机、通信、雷达、电视、自动控制、遥控遥测、无线电导航和测量技术等领域。常见的线性波形变换电路有微分电路和积分电路。另外还有非线性波形变换电路。脉冲波产生电路含有晶体管和电容器或电感器 。 晶体管用作开关,它的通、断可以改变电路的工作状态。电容、电感用作惰性元件,可以形成电路中的暂态特性。例如能产生矩形波或方波的无稳态自激多谐振荡器,需要外触发的单稳态触发电路和双稳态触发电路(见触发器)。能产生锯齿波的锯齿波发生器和占空比很大的窄脉冲间歇振荡器都属于这类电路。它们可以完成诸如同步、分频、计数、移位寄存 、电压比较、延时、扫描、模-数和数-模转换、选通、脉冲编码等功能。

5. 电容式振荡电路

文氏LC振荡电路的原理是运用了电容跟电感的储能特性,让电磁两种能量交替转化,也就是说电能跟磁能都会有一个值,也就有了振荡。

由于所有电子元件都会有损耗,能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗,所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元件,要么是三极管,要么是集成运放等数电IC,利用这个放大元件,通过各种信号反馈方法,使得这个不断被消耗的振荡信号被反馈放大,从而终输出一个幅值跟频率比较稳定的信号。

6. 电容反馈式振荡电路

LC振荡电路主要用来产生高频正弦波信号,电路中的选频网络由电感和电容组成。

常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈式LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路,它们的选频网络采用LC并联谐振回路。LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性,让电磁两种能量交替转化,也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值,也就有了振荡。不过这只是理想情况,实际上所有电子元件都会有损耗,能量在电容跟电感之间互相转化的过程中要么被损耗,要么泄漏出外部,能量会不断减小,所以实际上的LC振荡电路都需要一个放大元件,要么是三极管,要么是集成运放等数电IC,利用这个放大元件,通过各种信号反馈方法使得这个不断被消耗的振荡信号被反馈放大,从而最终输出一个幅值跟频率比较稳定的信号。开机瞬间产生的电扰动经三极管V组成的放大器放大,然后由LC选频回路从众多的频率中选出谐振频率F0。并通过线圈L1和L2之间的互感耦合把信号反馈至三极管基极。设基极的瞬间电压极性为正。经倒相集电压瞬时极性为负,按变压器同名端的符号可以看出,L2的上端电压极性为负,反馈回基极的电压极性为正,满足相位平衡条件,偏离F0的其它频率的信号因为附加相移而不满足相位平衡条件,只要三极管电流放大系数B和L1与L2的匝数比合适,满足振幅条件,就能产生频率F0的振荡信号。

7. 直流稳态电路电容

在电源两端存在电势差时,即电容正,负电势不等于电源电压时。电源才会对其充电,充电的本质是电荷的定向移动。

定向移动是在场的作用下沿电场线方向定向积累的。定向移动的电荷有行成了电势;所以当二者相等时,电荷移动达到动态平衡。其宏观表现就是充满了,酒不再充电

8. 非稳态多谐振荡器电路

4026是10进计数器,内置1位7划管输出;

4093是4组2-输入与非门施密特触发器;

4528是2组单稳态多谐振荡器;

4541是可编程计时器。

如需要更多资料,留个电邮地址,我把pdf档案发给你。

9. 多谐振荡器中电容的作用

555多谐振荡电阻一共有三个。分别为

a电阻:7脚到电源的电阻

Rb电阻:6脚到7脚的电阻

C电阻:2、6脚到地的电容

这三个电阻可以按下述公式改变振荡周期和空战比。

振荡周期:T=0.695·(Ra+Rb)·C

占空比:D=(Ra+Rb)÷(Ra+2Rb)

所以555多谐振荡电阻使振荡频率可在0.001Hz-500KHz间任意调节。占空比可在0.01%-99.00%范围内调节。