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电容ESR表100KHz正弦波信号电路图

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前几年曾经想做一个ESR表,对这种双管LC振荡电路做过实验,感觉频谱很集中,波形很好,就是对电源电压比较敏感。
当时的想法是增加一个低压差的稳压电路,把1.2 ~ 1.6V的电池电压稳定在1.0V左右,实验发现这种稳压电路的温度稳定性不是很好,就放弃了。

上星期到矿坛闲逛,看到 北极兵 使用了双管推挽振荡电路做100KHz 测量信号,他设计了一个稳幅控制电路来稳定输出电压,感觉不错。

昨天抓时间试验了一下,用双管LC振荡电路代替推挽振荡电路,电池电压在1.3 ~ 3V 间变化,输出幅度基本不变,频率也很稳定。

应 北极兵 要求,电路贴在矿坛那个帖子里了,在一乐也保留一下资料:

电容ESR表100KHz正弦波信号电路

高频变压器使用报废节能灯里拆出的小磁环绕制,初级用细导线或漆包线绕大约20T,次级绕3T。

振荡频率大约在100KHz,如果做好后偏差较大,可以调整C3的容量使振荡频率为100KHz。
C3要用容量比较稳定的高频瓷片,或有机薄膜电容,0.1uF的电容用普通低频瓷片或独石电容,对容量要求不高,可以允许有较大误差。

三极管Q1 ~ Q4 使用常见的9014之类的小功率三极管,不需要配对。

缓冲级输出波形:

电容ESR表100KHz正弦波信号电路

随手找了几个零件,悬空搭了个试验电路:

电容ESR表100KHz正弦波信号电路
北极兵设计的电路也贴在这:
电容ESR表100KHz正弦波信号电路

这个是他的参赛作品,贴在这里不知道是否合适,如果不合适请斑竹删掉。

实验用的电路:

电容ESR表100KHz正弦波信号电路

R1 分别用100欧和3K,其他零件不动。
C1标称7n5,实际测量是7n8。
L1直接使用拆下的节能灯小磁环,用的是圈数最多的那组,数了下是10匝。

振荡频率是110KHz左右:

电容ESR表100KHz正弦波信号电路

当电源电压在0.67V时,R1为100欧,输出波形很好:

电容ESR表100KHz正弦波信号电路
电容ESR表100KHz正弦波信号电路

电源电压调高至0.81V,输出波形开始失真:

电容ESR表100KHz正弦波信号电路
电容ESR表100KHz正弦波信号电路

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2015-3-18 13:28 上传

同时输出幅度也变大。

电源电压调到0.98V,输出波形失真很明显:

电容ESR表100KHz正弦波信号电路
电容ESR表100KHz正弦波信号电路

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2015-3-18 13:31 上传
此时进入限幅状态,幅度变化不大,但波形不再是正弦波。

把R1换成3K电阻,其他零件不变。

电压1.01V时的输出波形:

电容ESR表100KHz正弦波信号电路
电容ESR表100KHz正弦波信号电路

电压调至1.2V,输出波形很好,但幅度加大:

电容ESR表100KHz正弦波信号电路
电容ESR表100KHz正弦波信号电路

1.3V时的波形和幅度:

电容ESR表100KHz正弦波信号电路
电容ESR表100KHz正弦波信号电路

.5V时的输出波形和幅度:

电容ESR表100KHz正弦波信号电路
电容ESR表100KHz正弦波信号电路

从实验中可以看出,发射极电阻较小时,可以很快进入限幅输出状态,但输出波形失真会变大,电源电压升高到一定程度就不是正弦波了。
加大发射极电阻,输出波形的失真很小,随着电源电压的升高,输出波形的幅度也会增大。

实对于使用模拟表头的简易ESR测量表,自己绘制表头刻度线比较好,利用淘宝上廉价的50uA或100uA表头,在表头刻度线上实际测量后标注上阻值,或者重新打印一张刻度盘即可。

三极管放大后直接肖特基二极管整流驱动表头,小阻值的分辨率会比较高,10欧以上的大阻值分辨率会降低。

MF47或500型表头中间值都比较大,小阻值的分辨率不高,线性放大的好处是利用表头原来的刻度线,不必自己重新画刻度。

详见: https://www.yleee.com.cn/thread-40200-1-1.html

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