实践的电容元件存在着散布参数,其间对电容自身特性影响最大的是寄生电感,这些寄生电感与电容自身构成谐振回路,使电容在运用时有了必定的局限性,因而,能够丈量出电容自身寄生电感的巨细,能够在运用时更合理的挑选电容元件。由于制作的工艺导致自身存在寄生电感和寄生电阻, 其等效电路模型如图1 所示。
图1 实践电容等效电路模型
其间C 为实践电容自身的标称电容, L 是其寄生电感, Rp是其并联等效电阻, Rs 是其串联等效电阻。寄生电阻会对经过电容的信号构成衰减, 但不会影响电容自身的频率特性。寄生电感会与电容构成串联谐振回路, 会使实践的电容在某个频率上发生谐振, 这种现象称为%&&&&&%的自谐振 。
扫频发生器
AD9854($24.8040) 内置4~ 12 倍频的时钟倍频器, 因而能够外加1 个较低频率的时钟,经过倍频器倍频至300 MHz, 这样能够极大的下降高速片外时钟对体系构成的电磁兼容性问题。AD9854 内部有1个频率操控字寄存器,经过写该寄存器的值便能够改动输出信号的频率, 十分合适数字操控。一起由于时钟选用的时晶体振荡器,因而输出频率的安稳度和分辨率都十分高, 一般为10- 6数量级。
图4 AD9854 信号发生电路
谐振点检测电路
谐振点检测电路首要由检波器和AD 转换器组成, 其间常用的检波器有峰值检波器、有效值检波器和对数检波器。由于这儿的检波仅仅为了检测出谐振点, 因而对检波器的品种没有特殊要求, 这儿选用AD8307($7.5120) 这款宽带对数检波器。A D8307 能够完成DC 500 MH z 频率规模内的对数检波器, 其输出为直流电压, 输出与输入功率( 以dBm为单位) 呈线性联系。由于该检测电路仅仅检测出谐振点,即图2 中的最低点, 仅仅一个比较联系, 并未对检测到的最低点的电平精度有很高要求, 因而对采样电路的精度要求不高,又由于对数检波器的输出是直流信号, 所以常见的大多数低速AD 转换器都能够满足要求。这儿选用串行8 位的AD 转换器TLC549($1.1250)。TL549 选用三线制串行操控办法, 很便利与单片机操控器接口。该检测电路的原理图如图5 所示。
图5 谐振点检测电路
高侧电流感测参阅规划电路图
此 TI 高精度验证规划经过一种双电源、高侧、四十年前史的电流感测解决计划供给原理、组件挑选、仿真、完好 PCB 原理图和布局、物料清单以及均衡功能,能够准确检测 10uA-100mA 规模内的负载电流。相应的线性输出为 10mV 至 4.9V,答应常见 5V ADC 的丈量。尽管能够对此类运用运用传统运算放大器,但与传统运算放大器比较,PGA281($2.8687) 可具有更多优势,可供给更准确、用处更广泛的解决计划,例如:差动丈量可最大程度下降 PCB 寄生效应带来的差错,宽达 ±12.5 V 的共模电压输入规模, PGA281 可进行引脚编程的增益答应轻松切换增益设置,完成宽负载电流规模内的丈量‘
高侧、四十年、双向、经验证的电流感应解决计划,感测10uA-100mA 规模的电流,差错小于或等于0.05%,支撑宽达±12.5 V 的共模输入规模,具有10mV 至 4.9V 输出,答应常见 5V ADC 的丈量,运用 PGA281 可进行引脚编程的增益外表放大器来完成四十年电流测。
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丈量电流的两种“损耗”电流感测
只运用一个电阻器便可丈量电流。每个人都知道欧姆定律:V=IR。经过丈量已知电阻器上的电压就能够确认电流。图 1 是怎么丈量电源输出端电流的简易图。
图 1:运用一个电阻器丈量电源输出电流
用这种办法丈量电流或许关于约束或调理 DC 层面上的输出电流十分有用。出于操控意图,一般需求十分快速地丈量 AC 电流。图 2 是丈量同步降压转换器的 FET 电流的办法。
图 2:运用一个电阻器丈量 FET 电流
这种电流丈量办法关于电流形式操控十分必要。在低侧 FET 的源极中运用一个电阻器会让丈量作业十分简略,由于它以 GND 为参阅。尽管运用一个电阻器十分简略,但也有一个丧命的缺点 — 电阻器会耗费电源!尽管十分简略,并且或许很准确(电阻器支撑 0.1% 的容差),但电阻器的确会在体系中构成损耗。关于极大电流而言,这一般无法承受。这会在体系中快速构成很大的损耗。此外,电阻器还会对压降发生稳压及电压容差问题。有必要有一种更好的办法!代替计划是运用电流传感变压器,其不仅可完成极低损耗,并且还可对 AC 电流进行丈量。在电阻器不适用的情况下,电流传感变压器可用来代替传感电阻器,能够进步功率。图 3 是怎么运用电流传感变压器丈量阻隔式转换器中的初级电流。
图 3:运用电流传感变压器丈量初级电流
此外,电流传感变压器也有助于电路规划人员经过运用匝数升压比取得增益因数。要运用电流传感变压器,还需求添加一些电路并进行额定的考虑。变压器只能丈量 AC 电流,因而需求在有限的时刻内关断初级开关。在此期间,变压器可复位,整个绕组的电压或许会变负。因而,您需求运用一个与绕组串联的二极管。事实上,变压器需求复位,才干避免电流传感变压器用于丈量 DC。假如没有关断时刻供变压器复位,它就会饱满,该信息就会没用。变压器在电路中及 PCB 上的安置也十分重要。有必要留意保证让循环电流环路最小化。
修改点评:感测技能首要包含视觉感测、听觉感测与触觉、力觉感测、嗅觉、味觉感测等等,本文介绍的是根据电流感测的电路规划运用,能够很快测验电流与电路损耗,有助于电路规划人员经过运用匝数升压比取得增益因数等优势。