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音頻鎖相環(huán)精密溫度控制計電路畢業(yè)設計說明書(參考版)

2025-08-07 06:29本頁面
  

【正文】 由于我們的知識水平有限,書中一定會有不當與錯誤之處,希望各位給予指正賜教。這些工作不難從本文的原理中獲得,其具體電路有待于進一步研究。電路中采用的NE555集成電路可更換為其它555電路如HA17555等,各電路的引腳基本相同。總 結在整個電路中所選用的元器件價格低廉,設計簡單,成本較低,有利于推廣,并且電路中部分元器件可自行更換,從而可適用于更多的領域。整RP3可以調整音頻信號的頻率,以達到自己滿意的音調效果,音頻信號頻率范圍為20HZ—20KHZ。 電路原理圖報警電路也是一個多諧振蕩器,它產生的信號頻率在音頻范圍內。由于繼電器為感性元件,在斷電的瞬間會產生很大的感應電壓,可能會損壞電路中的其它元件,為此需要在其線圈兩端并接一個二極管加以保護,D1叫做續(xù)流二極管,在繼電器斷電瞬間,線圈兩端產生的感應電壓,與原先所加電源電壓方向相反,它使二極管導通,從而消除了對外電路的影響,起到了抑制瞬時高壓的作用。 LM567的外部控制原理圖:當溫度在控制范圍內,3腳輸入信號的頻率f0≠fT,這時8腳內接晶體管截止,相當于8腳內部斷路,所以繼電器K不動作,常閉觸點所接的綠色發(fā)光二極管導通,說明溫度在正常范圍內。在進行電路調試時,先使溫度達到控制點,測出多諧振蕩器輸出信號頻率f0,調節(jié)RP2使LM567的5腳信號頻率fT=f0,這時8腳應為低電平,在溫度為其它值時,8腳應為高電平,證明電路可以正常工作。當熱敏電阻感測溫度在控制點范圍內,LM567的3腳輸入信號頻率不在捕捉帶寬范圍內,8腳內部三極管截止,此時為集電極開路輸出;當熱敏電阻感測溫度達到控制點,LM567的3腳輸入信號頻率便進入了捕捉范圍內,這時8腳內部三集管導通,輸出變?yōu)榈碗娖健N覀兛衫昧薒M567接收到相同頻率的載波信號后8腳輸出低電平這一特性,來形成對控制對象的控制。1腳所接電容C9的容量應至少是2腳電容的2倍。其6腳外接的電阻RP2和電容C7決定了內部壓控振蕩器的中心頻率fT,fT≈( RP2C7)。LM567的特性參數(shù):外接電阻和電容實現(xiàn)20:1的頻率調整范圍;邏輯兼容性:輸出端具有接受100mA灌電流的能力;可調帶寬:10%~14%;抑制噪聲的能力強;抗干擾能力強;振蕩頻率(中心頻率fT)穩(wěn)定性好;~500kHZ。當音頻譯碼器LM567工作時,其鎖相環(huán)內部電流控制振蕩器產生一定頻率的振蕩信號,此信號連同引腳3輸入的信號頻率一起送入正交相位探測器進行比較,若連續(xù)輸入的信號頻率落在給定的通頻帶時,鎖相環(huán)即將這個信號鎖定,同時LM567的內部晶體管受控導通,引腳8輸出端輸出低電平。第6腳外接的電阻、電容決定了IC內部的壓控振蕩器中心頻率,fT≈。第3腳是信號輸入端,要求輸入信號大于25mV。 LM567引腳定義及內部結構圖它的內部電路結構由正交相位探測器、鎖相環(huán)、放大器等組成。電路的捕獲帶寬定義為環(huán)路能通過捕獲過程而進入鎖定狀態(tài)所允許的最大固有頻差。而對輸入信號頻率和輸出信號頻率而言,二者卻是相等的,這時環(huán)路處于鎖定狀態(tài)。 鎖相環(huán)路的組成相位檢波器是一個誤差檢測元件,它比較輸入電壓相位與VCO輸出電壓相位,并輸出一個誤差電壓,它的大小取決于兩個輸入電壓的相位差;然后,這個誤差電壓通過低通濾波器濾除高頻分量,輸出控制電壓去控制VCO輸出電壓的頻率,從而減小輸入電壓和輸出電壓之間的相位差。下面我們先將鎖相環(huán)作一簡單介紹。C4 =(Rp1+R1+2 Rt)C4 電路振蕩周期及頻率的計算:振蕩周期TT = tW1+ tW2 = (Rp1+ R1+ Rt)C4 電容C4放電時間即暫穩(wěn)態(tài)維持時間tW2的估算:電容放電時,時間常數(shù)τ2 = Rt電容C4充電時間,即暫穩(wěn)態(tài)維持時間tW1的估算:電容充電時,時間常數(shù)τ1= (RP1+R1+ Rt)在暫穩(wěn)態(tài)Ⅰ,電容C4又充電、uC再上升……,不難理解,接通電源之后,電路就在兩個暫穩(wěn)態(tài)之間來回翻轉——振蕩,于是在輸出端就產生了矩形脈沖。C4(忽略TD飽和導通電阻RCES)。自動翻轉Ⅰ:當電容C4充電,uC上升到2VCC/3時,比較器C1輸出跳變?yōu)?,基本RS觸發(fā)器立即翻轉到0狀態(tài),Q=0、=1,uO=UOL、TD 飽和導通,VO輸出為低電平。 由555構成的多諧振蕩器原理圖暫穩(wěn)態(tài)Ⅰ:Q==0、uO=UOH、TD 截止,是電路的一種暫穩(wěn)狀態(tài),因為在這種狀態(tài)下,有一個電容C4充電、uC緩慢升高的漸變過程在進行著,充電回路是VCC→RP1
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