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发表于 2008-4-6 16:18:50

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电子自锁互锁开关与单电源供电

电子自锁互锁开关

自锁互锁开关在电器上使用很广泛,一般都是机械式,缺点是:体积大,易磨损,按触力大,转换速度低。电子开关可以克服上述缺点。
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  一.开关特点。开关的核心器件为四运放LM324,经巧妙设计,使每个运放有两重功能,电压比较器和施密特触发器。电压适用范围宽,档位可任意设计,如果加一档空档,可作为总复位,与数字电路配合时,可用同一电源,开关的输入输出电平符合数字电路的接口电平,由于运放的输入阻抗高,开关的输入电流小,可以用轻触开关.导电橡胶.薄膜开关作按键,或光、电、磁等转换信号驱动,可用三极管.可控硅.继电器等。

  二.电路原理。每档电路相同,图中只画出三档。电阻根据电压选用,以保证开关可靠工作,尽量选用大阻值。
  接通电源,R1R2分压,为各运放反相端提供高电位,使各运放输出低电位。接通任一键,对应运放的同相端获得高电位,高于反相端1.4V(二极管压降),输出变为高断开关按键。因有R3R4分压的反馈,同相端电位仍高于反相端,输出端维持高电位。当另一个键接通时,电路重复上述过程,同时,通过两只二极管D1D2使所有运放的反相端电位高于R3R4分压形成的同相端电位,所以输出端由高变低。总之,每一次按键,只有该运放输出高位,其余的都是低,这就是开关的自锁互锁功能。

运算放大器的单电源供电方法 (收藏)

大部分运算放大器要求双电源(正负电源)供电,只有少部分运算放大器可以在单电源供电状态下工作,如LM358(双运放)LM324(四运放)CA3140(单运放)等。需要说明的是,单电源供电的运算放大器不仅可以在单电源条件下工作,也可在双电源供电状态下工作。例如,LM324可以在、+5+12V单电源供电状态下工作,也可以在+5±12V双电源供电状态下工作。  

在一些交流信号放大电路中,也可以采用电源偏置电路,将静态直流输出电压降为电源电压的一半,采用单电源工作,但输入和输出信号都需要加交流耦合电容,利用单电源供电的反相放大器如图1(a)所示,其运放输出波形如图1(b)所示。
 


该电路的增益Avf=-RFR1R2R3时,静态直流电压Vo(DC)12Vcc。耦合电容ClC2的值由所需的低频响应和电路的输入阻抗(对于C1)或负载(对于C2)来确定。ClC2可由下式来确定:C110002πfoRl(μF)C210002πfoRL(μF),式中,fo是所要求最低输入频率。若R1RL单位用fOHz,则求得的C1C2单位为μF。一般来说,R2R3≈2RF
 


2是一种单电源加法运算放大器。该电路输出电压Vo=一RF(V1RlV2R2V3R3),若R1R2R3RF,则Vo=一(V1V2V3)。需要说明的是,采用单电源供电是要付出一定代价的。它是个甲类放大器,在无信号输入时,损耗较大。
 


思考题 (1)3是一种增益为10、输入阻抗为10kΩ、低频响应近似为30Hz、驱动负载为1kΩ的单电源反相放大器电路。该电路的不失真输入电压的峰峰值是多少呢?(提示:一般运算放大器的典型输入、输出特性如图4所示)(2)5是单电源差分放大器。若输入电压为50Hz交流电压,V11VV2O4V,它的输出电压该是多少呢?
 

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