LR 振荡器(无电容器)

电器工程 振荡器 电感器
2022-01-09 13:33:43

如何使用一个电感器而不使用电容器来产生频率?波形不重要。有源组件可以是晶体管、逻辑门(包括施密特触发器),或者如果需要,可以是运算放大器。我会尝试一起破解一些东西,但我想知道是否已经存在任何优雅的解决方案。我用网和我的书搜寻过,但没有找到任何东西。谢谢

编辑 1:下面的电路 1 沿着 Andy aka 和 Wouter van Ooijen 建议的电路线路。(因为 555 定时器基本上是一个施密特触发器)。

电路 1 似乎可以工作。假设理想的 5v 逻辑。上电时,假设施密特输出为 0v,流过 R 和 L 的电流为零。逆变器的输入将接收到 0v。所以输出会立即变高。然后,随着电流开始流经 L1 和 R1,从施密特(高)输出中流出,逆变器的输入将缓慢上升。到目前为止,一切都很好。当施密特的输入上升到足够高时,其输出降至 0v。此时,其输入保持在 5v,随着通过 R 和 L 的电流开始下降,施密特输入端的电压开始下降。问题:在这一点上,虽然施密特的输出是零伏,电流仍然它。这是因为电感器的作用有点像电池。它假定一个电压将维持先前流过它(和 R1)的电流,即 5v。所以对于施密特触发器,这相当于通过 R1 将输出连接到 -5V 电源轨。这会触发施密特触发器吗?(TTL?CMOS?555?)

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

4个回答

使用一个施密特触发器反相器,一个电阻器反馈到输入端,一个电容器从输入端连接到 0V,形成一个传统的 RC 振荡器。

我怀疑,稍微小心一点,您也可以使用一个电感器将一个电阻器反馈到输入端,也可以使用一个 0V 的电阻器。

您可能需要在两个电源轨的输出上使用二极管钳位,以防止反电动势损坏施密特触发器。

您的电路可以工作,但为了保护芯片(以防它在输出为零时无法提供电流),当芯片输出为零时,您需要一个二极管来传导电流。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

减少电感或增加电阻可以获得更高的频率。

您可以尝试使用晶体管制作一个 H 桥驱动器来制作方波,然后使用电感器使用电感器“四舍五入”输出电流。

通过更多啤酒的力量,我得到了另一个想法!您可以将电感器与负载串联,并让电路定期对其充电,然后让它通过负载放电。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

请注意,开关是一个占位符,您需要能够非常快速地切换的东西。

如果您在电感器充满电(没有阻抗)时切换“开关”,然后在放电时再次切换(没有电流),您可能会得到一个有趣的波穿过您的负载。

检查著名的 555 芯片是否有 RC 振荡器:电容器通过电阻器充电。当电容器电压达到固定阈值(电源的 2/3)时,会设置一个触发器来激活放电晶体管。该晶体管使电容器放电,直到其电压低于电源电压的 1/3。然后触发器复位,电容器再次开始充电。

您希望电感器扮演电容器的角色。规则是,当您需要时,您必须在描述中交换电压和电流。所以它变成:

向线圈施加电压。当通过线圈的电流达到设定的最大值时,触发器会激活线圈的放电路径。当电流达到设定的最小值时,触发器复位,放电路径被停用并重复循环。

您不会发现很多这样宣传的 LR 振荡器电路,因为电感器比电容器更麻烦(更昂贵、更笨重、更高容差等)。您可能会发现此类设计的一个领域是非常紧凑的开关模式电源,因为无论如何它们都必须包含一个电感器。但即使是那些也经常由 RC 振荡器驱动。