50 个典型应用电路实例详解
电路 1 简单电感量测量装置
在电子制作和设计， 经常会用到不同参数的电感线圈， 这些线圈的电感量不像电阻 容易测量，有些数字万用表虽有电感测量挡，但测量范围很有限。该电路以谐振方法测量电 感值，测量下限可达 10nH，测量范围很宽，能满足正常情况下的电感量测量，电路结构简 单，工作可靠稳定，适合于爱好者制作。 一、电路工作原理 电路原理如图 1（a）所示。
图1
简单电感测量装置电路图
该电路的核心器件是集成压控振荡器芯片 MC1648 ， 利用其压控特性在输出 3 脚产生频 率信号，可间接测量待测电感 LX 值，测量精度极高。 BB809 是变容二极管， 图中电位器 VR1 对+15V 进行分压， 调节该电位器可获得不同的 电压输出，该电压通过 R1 加到变容二极管 BB809 上可获得不同的电容量。测量被测电感 LX 时，只需将 LX 接到图中 A、B 两点中，然后调节电位器 VR1 使电路谐振，在 MC1648 的 3 脚会输出一定频率的振荡信号， 用频率计测量 C 点的频率值， 就可通过 得出 LX 值。 电路谐振频率：f0 = 1/2π LxC 所以 LX = 1/4π2 f02C
式中谐振频率 f0 即为 MC1648 的 3 脚输出频率值，C 是电位器 VR1 调定的变容二极管 的电容值，可见要计算 LX 的值还需先知道 C 值。为此需要对电位器 VR1 刻度与变容二极 对应值作出校准。 为了校准变容二极管与电位器之间的电容量， 我们要再自制一个标准的方形 RF （射频） 电感线圈 L0。如图 6—7(b)所示，该标准线圈电感量为 0.44μH。校准时，将 RF 线圈 L0 接在 图（a）的 A、B 两端，调节电位器 VR1 至不同的刻度位置，在 C 点可测量出相对应的测量 值，再根据上面谐振公式可算出变容二极管在电位器 VR1 刻度盘不同刻度的电容量。附表 给出了实测取样对应关系。
附
表
振荡频率（MHz） 变容二极管 C 值
98 6
76 10
62 15
53 20
43 30
38 40
34 50
二、元器件选择 集成电路 IC 可选择 Motoroia 公司的 VCO（压控振荡器）芯片。VR1 选择多圈高精度 电位器。其它元器件按电路图所示选择即可。 三、制作与调试方法 制作时，需在多圈电位器轴上自制一个刻度盘，并带上指针。RF 标准线圈按图（b）所 给尺寸自制。电路安装正确即可正常工作，调节电位器 VR1 取滑动的多个点与变容二极管 的对应关系，可保证测量方便。该测量方法属于间接测量，但测量范围宽，测量准 所以 对电子爱好者和实验室检测电感量有可取之处。 该装置若固定电感可变成一个可调频率的信 号发生器。
电路 2
三位数字显示电容测试表
广大电子爱好者都有这样的体会，中、高 字万用表虽有电容测试挡位，但测量范围 一般仅为 1pF~20μF，往往不能满足使用者的需要，给电容测量带来不便。本电路介绍的三 位数显示电容测试表采用四块集成电路，电路简洁、容易制作、数字显示直观、精度较高， 测量范围可达 1nF~104μF。特别适合爱好者和电气维修人员自制和使用。 一、电路工作原理 电路原理如图 2 所示。
图2
三位数字显示电容测试表电路图
该电容表电路由基准脉冲发生器、待测电容容量时间转换器、闸门控制器、译码器和显 示器等部分组成。
待测电容容量时间转换器把所测电容的容量转换成与其容量值成 的单稳时间 td。 基 准脉冲发生器产生标准的周期计数脉冲。闸门控制器的开通时间就是单稳时间 td。在 td 时间 内，周期计数脉冲通过闸门送到后面计数器计数，译码器译码后驱动显示器显示数值。计数 脉冲的周期 T 乘以显示器显示的计数值 N 就是单稳时间 td，由于 td 与被测电容的容量成正 比，所以也就知道了被测电容的容量。 图 2 中，集成电路 IC1B 电阻 R7~R9 和电容 C3 构成基准脉冲发生器（实质上是一个无 稳多谐振荡器） ，其输出的脉冲信号周期 T 与 R7~R9 和 C3 有关，在 C3 固定的情况下通过 量程开关 K1b 对 R7、R8、R9 的不同选择，可得到周期为 11μs、1.1ms 和 11ms 的三个脉冲 信号。 IC1A、IC2、R1~R6、按钮 AN 及 C1 构成待测电容容量时间转换器（实质上是一个单 稳电路） 。按动一次 AN，IC2B 的 10 脚就产生一个负向窄脉冲触发 IC1A，其 5 脚输出一次 单高电平信号。R3~R6 和待测电容 CX 为单稳定时元件，单稳时间 td=1.1（R3~R6）CX。 IC4、IC2C、C5、C6、R10 构成闸门控制器和计数器，IC4 为 CD4553，其 12 脚是计数脉冲 输入端，10 脚是计数使能端，低电位时 CD4553 执行计数，13 脚是计数清零端，上升沿有 效。当按动一下 AN 后，IC4 的 13 脚得到一个上升脉冲，计数器清零同时 IC2C 的 4 脚输出 一个单稳低电平信号加到 IC4 的 10 脚， 于是 IC4 对从其 12 脚输入的基准计数脉冲进行计数。 当单稳时间结束后，IC4 的 10 脚变为高电平，IC4 停止计数，最后 IC4 通过分时传递方式把 计数结果的个位、十位、百位由它的 9 脚、7 脚、6 脚和 5 脚循环输出对应的 BCD 码。 IC3 构成译码器驱动器，它把 IC4 送来的 BCD 码译成十进制数字笔段码，经 R11~R17 限流后直接驱动七段数码管。集成电路 CD4553 的 15 脚、1 脚、2 脚为数字选择输出端，经 R18~R20 选择脉冲送到三极管 T1~T3 的基极使其轮流导通，这两部分电路配合就完成了三 位十进制数字显示。 C7 的作用是当电源开启时在 R10 上产生一个上升脉冲，对计数器自动清零。 二、元器件选择 电路中，IC1 选用 NE556；IC2 选用 CD4001；IC3 选用 CD4543；IC4 选用 CD4553。七 段数码管可选用三字共阴极数码管。T1~T3 选用 8550（或其它 PNP 型三极管） 。C1 不应大 于 0.01μF，C3 选用小型金属化电容。R3~R9 选用 1/8W 金属膜电阻。其他元器件没有特殊 要求，按电路标注选择即可。 三、制作与调试方法 整个电路安装好后可装在一个塑料盒内， 将数码管和量程转换开关装在面板上。 在制作 和调试时，关键是要调出 11μs、1.1ms 和 11ms 的三种标准脉冲信号，调试时需要借助一台 示波器，通过调整分别 R7、R8 和 R9 等三个电阻的阻值，就可方便地得到这三个脉冲信号， 电路中的 R7、R8、R9 的阻值是实验数据仅供参考。电路其余部分无需调试，只要选择良好 器件，安装正确无误，并在量程转换开关处标注相应倍率，就可得到一个经济实用、准确可 靠的数字电容表。 四、使用方法 在测试电容时， 把计数结果乘以所用量程的倍率得到的数值就是被测电容的容量。 例如， 定时电阻为 10K 时， 量程倍率为 0.1μF， 若测一个标称容量为 4.7μF 当基准脉冲周期为 1.1ms， 的电容，按动一下 AN 后结果显示为 49，该电容的容量就为 49×0.1μF=4.9μF。 需要说明的是，在使用 1pF~999pF 量程时，由于分布电容的影响，测量结果减去分布 电容值才是被测电容的准 。可以这样测出该电容表的量程分布电容值，把量程打在 1pF~999pF 在不接被测电容的情况下，按动一下 AN 按钮，测的计数结果就是该 分 布电容值，经实验该数值一般为 10pF 左右。 附表列出了各挡量程的组成关系。

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