CN104953952A - 一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统，由信号变换电路，均与信号变换电路连接的线性驱动电路和信号放大电路，与信号放大电路连接的正反馈电路，与正反馈电路连接的选频电路，以及与选频电路连接的缓冲电路，其特征在于：在信号变换电路与信号放大电路之间还串接有降压型恒定电流电路组成；该降压型恒定电流电路由降压芯片U2，三极管VT7，放大器P3，P极顺次经电容C11、电阻R23、电阻R22、电容C12后与降压芯片U2的REG脚连接、N极经电阻R24后与降压芯片U2的FSET脚连接的二极管D4等组成。本发明的降压型恒定电流电路可以使振荡系统在宽频率范围工作时电路电流能保持很高的稳定性。

Description

一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统

技术领域

本发明涉及一种系统，具体是指一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统。

背景技术

随着电子技术的不断发展，振荡器作为产生重复电子讯号(通常是正弦波或方波)的电子元件应用越来越广泛。其种类很多，按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器；按电路结构可分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等；按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。目前广泛用于电子工业、医疗、科学研究等方面。

然而目前的振荡器系统所适用的频率范围较小，这就使得振荡系统应用范围具有很大的局限性。

发明内容

本发明的目的在于解决目前的振荡系统所适用的频率范围较小、电路电流不稳定的缺陷，提供一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统。

本发明的目的通过下述技术方案现实：一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统，由信号变换电路，均与信号变换电路相连接的线性驱动电路和信号放大电路，与信号放大电路相连接的正反馈电路，与正反馈电路相连接的选频电路，与选频电路相连接的缓冲电路，以及串接在信号变换电路与信号放大电路之间的降压型恒定电流电路组成；所述降压型恒定电流电路由降压芯片U2，三极管VT6，三极管VT7，放大器P3，P极顺次经电容C11、电阻R23、电阻R22、电容C12后与降压芯片U2的REG脚相连接、N极经电阻R24后与降压芯片U2的FSET脚相连接的二极管D4，正极经电阻R25后与降压芯片U2的OUT脚相连接、负极经电阻R26后与降压芯片U2的BST脚相连接的电容C13，P极经电阻R27后与放大器P3的正极输入端相连接、N极经电感L后与三极管VT6的基极相连接的二极管D5，正极与放大器P3的正极输入端相连接、负极经电阻R28后与三极管VT6的发射极相连接的电容C14，负极顺次经电阻R30、电阻R29后与三极管VT6的基极相连接、正极与三极管VT7的集电极相连接的电容C15，以及一端与放大器P3的负极输入端相连接、另一端与电阻R22与电容C15的连接点相连接的电阻R21组成；所述降压芯片U2的VDD脚与电阻R24与二极管D4的连接点相连接，其FB脚则与放大器P3的输出端相连接，其GND脚接地；所述三极管VT6的集电极接地；所述三极管VT7的基极与电容C14的负极相连接，其发射极与电容C15与电阻R21的连接点相连接；所述电容C15的负极与信号放大电路相连接，同时，电容C12的负极则与信号变换电路相连接；所述二极管D5的N极还与电容C13的正极相连接。

所述的线性驱动电路由驱动芯片U，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，正极与信号变换电路相连接、负极经电阻R14后与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C8，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R16后与三极管VT3的基极相连接的电阻R15，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C10，正极与驱动芯片U的IN2管脚相连接、负极接地的极性电容C9，一端与三极管VT5的发射极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接的电阻R18，一端与三极管VT2的基极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R17，N极与三极管VT5的集电极相连接、P极与三极管VT2的集电极相连接的二极管D3，正相端与三极管VT5的集电极相连接、反相端与三极管VT4集电极相连接的非门Y，一端与三极管VT4发射极相连接、另一端经电阻R19后与三极管VT3的发射极相连接的电阻R20，以及P极与非门Y的反相端相连接、N极与电阻R20和电阻R19的连接点相连接的二极管D2组成；所述驱动芯片U的VCC管脚与三极管VT5的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管VT2的集电极相连接，三极管VT2的集电极还与三极管VT4的基极相连接、其发射极与三极管家VT3的基极相连接，三极管VT3的集电极接地，二极管D2的N极与信号放大电路相连接。

所述信号变换电路由转换芯片K，变压器T1，串接在变压器T1副边同名端与非同名端之间的电容C1，与电容C1相并联的电容C2，集电极与转换芯片K的OSC1管脚相连接、发射极经电阻R1后与转换芯片K的OSC2管脚相连接、基极则经基频石英晶体X后与转换芯片K的OSC2管脚相连的三极管VT1，负极与三极管VT1的基极相连接、正极则与转换芯片K的VCC管脚相连的电容C3组成；所述三极管VT1的基极与外部电源相连接，转换芯片K的IN1管脚与变压器T1副边的非同名端相连接、其IN2管脚则与变压器T1副边的同名端相连接、GND管脚与变压器T1原边的非同名端相连、VCC管脚与三极管VT1的基极相连接、OUT2管脚与信号放大电路相连、OUT1管脚与电容C8的正极相连接，其IN1脚则与电容C12的负极相连接。

所述的信号放大电路由放大器P1，正极与转换芯片K的OUT2管脚相连接、负极经电阻R3后与正反馈电路以及选频电路相连的电容C4，一端与放大器P1的负极输入端相连、另一端与电容C4的负极相连接的电阻R2，一端与放大器P1的正极输入端相连、另一端接地的电阻R4，以及串接在放大器P1的负极输入端与输出端之间的电阻R5组成；所述放大器P1的负极输入端与电容C8的正极相连接、其同时与电容C15的负极相连接，其输出端则与正反馈电路相连。

所述的正反馈电路由场效应管Q1，电阻R6，电阻R7，以及二极管D1组成；场效应管Q1的漏极经电阻R6后与放大器P1的输出端相连接、其源极则同时与电阻R3和选频电路相连接、其栅极经电阻R7后接地，二极管D1的P极与场效应管Q1的栅极相连接、其N极则与选频电路相连接。

所述的选频电路包括放大器P2，电容C5，电阻R8；放大器P2的输出端经电阻R8后同时与二极管D1的N极以及缓冲电路相连接、其正极输入端接地、负极输入端与场效应管Q1的源极相连接，电容C5则串接在放大器P2的负极输入端和输出端之间。

所述的缓冲电路由变压器T2，双栅极场效应管Q2，正极与双栅极场效应管Q2的a栅极相连接、负极接地的电容C7，与电容C7相并联的电阻R11，一端与电容C7的正极相连接、另一端经电阻R13后与变压器T2原边的同名端相连接的电阻R12，一端与双栅极场效应管Q2的b栅极相连接、另一端经电容C6后与双栅极场效应管Q2的源极相连接的电阻R9，以及一端与双栅极场效应管Q2的源极相连接、另一端与电阻R9和电容C6的连接点相连接的电阻R9组成；所述双栅极场效应管Q2的b栅极还二极管D1的N极相连接、其漏极与变压器T2原边的非同名端相连接，变压器T2副边的同名端接地，电阻R9和电容C6的连接点接地。

为确保使用效果，所述驱动芯片U采用LM387集成芯片，所述降压芯片U2为A718EGT集成芯片。

本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：

(1)本发明与现有技术相比增加了信号变换电路，其可以使振荡系统适用于很宽的频率范围，从而扩大了振荡系统的应用场合。

(2)本发明中采用降压型恒定电流电路来确保该振荡系统的电路电流的稳定性。

(3)本发明的转换芯片K成本低，而且具有很好的信噪比和三阶互调指标。

(4)本发明的线性驱动电路可以使振荡系统在宽频率范围工作时还能保持很高的稳定性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明线性驱动电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明由信号变换电路，均与信号变换电路相连接的线性驱动电路和信号放大电路，与信号放大电路相连接的正反馈电路，与正反馈电路相连接的选频电路，与选频电路相连接的缓冲电路，以及串接在信号变换电路与信号放大电路之间的降压型恒定电流电路组成。

所述降压型恒定电流电路由降压芯片U2，三极管VT6，三极管VT7，放大器P3，电阻R21，电阻R22，电阻R23，电阻R24，电阻R25，电阻R26，电阻R27，电阻R28，电阻R29，电阻R30，电容C11，电容C12，电容C13，电容C14，电容C15，二极管D4，以及二极管D5组成。

连接时，二极管D4的P极顺次经电容C11、电阻R23、电阻R22、电容C12后与降压芯片U2的REG脚相连接、N极经电阻R24后与降压芯片U2的FSET脚相连接。电容C13的正极经电阻R25后与降压芯片U2的OUT脚相连接、负极经电阻R26后与降压芯片U2的BST脚相连接。

其中，二极管D5的P极经电阻R27后与放大器P3的正极输入端相连接、N极经电感L后与三极管VT6的基极相连接。电容C14的正极与放大器P3的正极输入端相连接、负极经电阻R28后与三极管VT6的发射极相连接。电容C15的负极顺次经电阻R30、电阻R29后与三极管VT6的基极相连接、正极与三极管VT7的集电极相连接。以及电阻R21的一端与放大器P3的负极输入端相连接、另一端与电阻R22与电容C15的连接点相连接。

使用时，降压芯片U2优先采用型号为A718EGT集成芯片，其内置2.5A功率MOS开关；其具有自举升压、短路保护、低功耗开关等功能；A718EGT采用绿色工艺，输入电源电压范围为6～36V；其静态工作电流为625～900μA，关断电流为95～160μA，恒定输出电流为2A。

为更好的实施本发明，所述的电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15优先采用极性电容。

连接时，所述降压芯片U2的VDD脚与电阻R24与二极管D4的连接点相连接，其FB脚则与放大器P3的输出端相连接，其GND脚接地；所述三极管VT6的集电极接地；所述三极管VT7的基极与电容C14的负极相连接，其发射极与电容C15与电阻R21的连接点相连接；所述电容C15的负极与信号放大电路相连接，同时，电容C12的负极则与信号变换电路相连接；所述二极管D5的N极还与电容C13的正极相连接。

如图2所示，所述的线性驱动电路由驱动芯片U，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，电阻R14，电阻R15，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，电容C8，电容C9，电容C10，二极管D2，二极管D3，以及非门Y组成。

连接时，极性电容C8的正极与信号变换电路相连接、负极经电阻R14后与驱动芯片U的IN1管脚相连接。电阻R15的一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R16后与三极管VT3的基极相连接。极性电容C10的正极与三极管VT5的基极相连接、负极与驱动芯片U的IN1管脚相连接。极性电容C9的正极与驱动芯片U的IN2管脚相连接、负极接地。电阻R18的一端与三极管VT5的发射极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接。电阻R17的一端与三极管VT2的基极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接。

同时，二极管D3的N极与三极管VT5的集电极相连接、P极与三极管VT2的集电极相连接。非门Y的正相端与三极管VT5的集电极相连接、反相端与三极管VT4集电极相连接。电阻R20的一端与三极管VT4发射极相连接、另一端经电阻R19后与三极管VT3的发射极相连接。二极管D2的P极与非门Y的反相端相连接、N极与电阻R20和电阻R19的连接点相连接。

所述驱动芯片U的VCC管脚与三极管VT5的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管VT2的集电极相连接，三极管VT2的集电极还与三极管VT4的基极相连接、其发射极与三极管家VT3的基极相连接，三极管VT3的集电极接地，二极管D2的N极与信号放大电路相连接。

线性驱动电路可以使振荡系统在宽频率范围工作时还能保持很高的稳定性。

为了保证实施效果，所述的驱动芯片U优选为LM387集成芯片，其灵敏度高、并且价格便宜。

所述信号变换电路由转换芯片K，变压器T1，串接在变压器T1副边同名端与非同名端之间的电容C1，与电容C1相并联的电容C2，集电极与转换芯片K的OSC1管脚相连接、发射极经电阻R1后与转换芯片K的OSC2管脚相连接、基极则经基频石英晶体X后与转换芯片K的OSC2管脚相连的三极管VT1，负极与三极管VT1的基极相连接、正极则与转换芯片K的VCC管脚相连的电容C3组成。

所述三极管VT1的基极与外部电源相连接，转换芯片K的IN1管脚与变压器T1副边的非同名端相连接、其IN2管脚则与变压器T1副边的同名端相连接、GND管脚与变压器T1原边的非同名端相连、VCC管脚与三极管VT1的基极相连接、OUT2管脚与信号放大电路相连、OUT1管脚与电容C8的正极相连接，其IN1脚则与电容C12的负极相连接。

为了更好的实现本发明，所述的转换芯片K为NE602集成芯片，其使用方便并且具有很好的信噪比和三阶互调指标。

系统中设置有信号放大电路，其能对所输入的信号予以放大，保证输出的信号维持恒定的数值。其由放大器P1，正极与转换芯片K的OUT2管脚相连接、负极经电阻R3后与正反馈电路以及选频电路相连的电容C4，一端与放大器P1的负极输入端相连、另一端与电容C4的负极相连接的电阻R2，一端与放大器P1的正极输入端相连、另一端接地的电阻R4，以及串接在放大器P1的负极输入端与输出端之间的电阻R5组成。

所述放大器P1的负极输入端与电容C8的正极相连接、其同时与电容C15的负极相连接，其输出端则与正反馈电路相连。

所述的正反馈电路由场效应管Q1，电阻R6，电阻R7，以及二极管D1组成。连接时，场效应管Q1的漏极经电阻R6后与放大器P1的输出端相连接、其源极则同时与电阻R3和选频电路相连接、其栅极经电阻R7后接地，二极管D1的P极与场效应管Q1的栅极相连接、其N极则与选频电路相连接。

而选频电路则可以对频率进行筛选，其只允许特定的频率通过，使振荡系统维持单一频率的输出。

该选频电路包括放大器P2，电容C5，电阻R8；放大器P2的输出端经电阻R8后同时与二极管D1的N极以及缓冲电路相连接、其正极输入端接地、负极输入端与场效应管Q1的源极相连接，电容C5则串接在放大器P2的负极输入端和输出端之间。

所述的缓冲电路由变压器T2，双栅极场效应管Q2，正极与双栅极场效应管Q2的a栅极相连接、负极接地的电容C7，与电容C7相并联的电阻R11，一端与电容C7的正极相连接、另一端经电阻R13后与变压器T2原边的同名端相连接的电阻R12，一端与双栅极场效应管Q2的b栅极相连接、另一端经电容C6后与双栅极场效应管Q2的源极相连接的电阻R9，以及一端与双栅极场效应管Q2的源极相连接、另一端与电阻R9和电容C6的连接点相连接的电阻R9组成。

所述双栅极场效应管Q2的b栅极还二极管D1的N极相连接、其漏极与变压器T2原边的非同名端相连接，变压器T2副边的同名端接地，电阻R9和电容C6的连接点接地。

通过缓冲电路的作用可以有效的防止系统中的负载效应以及因负载变化而产生的频率漂移现像，从而实现振荡电路的低失真度。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (8)

1.一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统，由信号变换电路，均与信号变换电路相连接的线性驱动电路和信号放大电路，与信号放大电路相连接的正反馈电路，与正反馈电路相连接的选频电路，以及与选频电路相连接的缓冲电路组成，其特征在于：在信号变换电路与信号放大电路之间还串接有降压型恒定电流电路；所述降压型恒定电流电路由降压芯片U2，三极管VT6，三极管VT7，放大器P3，P极顺次经电容C11、电阻R23、电阻R22、电容C12后与降压芯片U2的REG脚相连接、N极经电阻R24后与降压芯片U2的FSET脚相连接的二极管D4，正极经电阻R25后与降压芯片U2的OUT脚相连接、负极经电阻R26后与降压芯片U2的BST脚相连接的电容C13，P极经电阻R27后与放大器P3的正极输入端相连接、N极经电感L后与三极管VT6的基极相连接的二极管D5，正极与放大器P3的正极输入端相连接、负极经电阻R28后与三极管VT6的发射极相连接的电容C14，负极顺次经电阻R30、电阻R29后与三极管VT6的基极相连接、正极与三极管VT7的集电极相连接的电容C15，以及一端与放大器P3的负极输入端相连接、另一端与电阻R22与电容C15的连接点相连接的电阻R21组成；所述降压芯片U2的VDD脚与电阻R24与二极管D4的连接点相连接，其FB脚则与放大器P3的输出端相连接，其GND脚接地；所述三极管VT6的集电极接地；所述三极管VT7的基极与电容C14的负极相连接，其发射极与电容C15与电阻R21的连接点相连接；所述电容C15的负极与信号放大电路相连接，同时，电容C12的负极则与信号变换电路相连接；所述二极管D5的N极还与电容C13的正极相连接。

2.根据权利要求1所述的一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统，其特征在于：所述的线性驱动电路由驱动芯片U，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，正极与信号变换电路相连接、负极经电阻R14后与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C8，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端经电阻R16后与三极管VT3的基极相连接的电阻R15，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C10，正极与驱动芯片U的IN2管脚相连接、负极接地的极性电容C9，一端与三极管VT5的发射极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接的电阻R18，一端与三极管VT2的基极相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R17，N极与三极管VT5的集电极相连接、P极与三极管VT2的集电极相连接的二极管D3，正相端与三极管VT5的集电极相连接、反相端与三极管VT4集电极相连接的非门Y，一端与三极管VT4发射极相连接、另一端经电阻R19后与三极管VT3的发射极相连接的电阻R20，以及P极与非门Y的反相端相连接、N极与电阻R20和电阻R19的连接点相连接的二极管D2组成；所述驱动芯片U的VCC管脚与三极管VT5的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管VT2的集电极相连接，三极管VT2的集电极还与三极管VT4的基极相连接、其发射极与三极管家VT3的基极相连接，三极管VT3的集电极接地，二极管D2的N极与信号放大电路相连接；所述的驱动芯片U为LM387集成芯片。

3.根据权利要求2所述的一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统，其特征在于：所述信号变换电路由转换芯片K，变压器T1，串接在变压器T1副边同名端与非同名端之间的电容C1，与电容C1相并联的电容C2，集电极与转换芯片K的OSC1管脚相连接、发射极经电阻R1后与转换芯片K的OSC2管脚相连接、基极则经基频石英晶体X后与转换芯片K的OSC2管脚相连的三极管VT1，负极与三极管VT1的基极相连接、正极则与转换芯片K的VCC管脚相连的电容C3组成；所述三极管VT1的基极与外部电源相连接，转换芯片K的IN1管脚与变压器T1副边的非同名端相连接、其IN2管脚则与变压器T1副边的同名端相连接、GND管脚与变压器T1原边的非同名端相连、VCC管脚与三极管VT1的基极相连接、OUT2管脚与信号放大电路相连、OUT1管脚与电容C8的正极相连接，其IN1脚则与电容C12的负极相连接；所述的转换芯片K优选为NE602集成芯片。

4.根据权利要求3所述的一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统，其特征在于：所述的信号放大电路由放大器P1，正极与转换芯片K的OUT2管脚相连接、负极经电阻R3后与正反馈电路以及选频电路相连的电容C4，一端与放大器P1的负极输入端相连、另一端与电容C4的负极相连接的电阻R2，一端与放大器P1的正极输入端相连、另一端接地的电阻R4，以及串接在放大器P1的负极输入端与输出端之间的电阻R5组成；所述放大器P1的负极输入端与电容C8的正极相连接、其同时与电容C15的负极相连接，其输出端则与正反馈电路相连。

5.根据权利要求4所述的一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统，其特征在于：所述的正反馈电路由场效应管Q1，电阻R6，电阻R7，以及二极管D1组成；场效应管Q1的漏极经电阻R6后与放大器P1的输出端相连接、其源极则同时与电阻R3和选频电路相连接、其栅极经电阻R7后接地，二极管D1的P极与场效应管Q1的栅极相连接、其N极则与选频电路相连接。

6.根据权利要求5所述的一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统，其特征在于：所述的选频电路包括放大器P2，电容C5，电阻R8；放大器P2的输出端经电阻R8后同时与二极管D1的N极以及缓冲电路相连接、其正极输入端接地、负极输入端与场效应管Q1的源极相连接，电容C5则串接在放大器P2的负极输入端和输出端之间。

7.根据权利要求6所述的一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统，其特征在于：所述的缓冲电路由变压器T2，双栅极场效应管Q2，正极与双栅极场效应管Q2的a栅极相连接、负极接地的电容C7，与电容C7相并联的电阻R11，一端与电容C7的正极相连接、另一端经电阻R13后与变压器T2原边的同名端相连接的电阻R12，一端与双栅极场效应管Q2的b栅极相连接、另一端经电容C6后与双栅极场效应管Q2的源极相连接的电阻R9，以及一端与双栅极场效应管Q2的源极相连接、另一端与电阻R9和电容C6的连接点相连接的电阻R9组成；所述双栅极场效应管Q2的b栅极还二极管D1的N极相连接、其漏极与变压器T2原边的非同名端相连接，变压器T2副边的同名端接地，电阻R9和电容C6的连接点接地。

8.根据权利要求1所述的一种降压型恒定电流电路的单片晶控变换振荡系统，其特征在于：所述降压芯片U2为A718EGT集成芯片。