【电路赏析】每日一练！工程师推荐学习电路应用汇总

【每日电路赏析】Howland电流泵电路

 

简单的电流源并不适合多变的负载，因为流经负载的电流会随着阻值的改变而变化。这一问题的解决方法就是恒流源，比如Howland电流泵电路。

 

基本Howland电流泵电路图  

 

 

Howland电流泵电路的仿真

 

Howland电路是一个实现了电流恒定的理想电流源。下面的对比图你可以看出无论负载R5的值如何改变，通过它的电流都为恒定值。

 

 

所需元器件
运算放大器-LM741
 电阻-3.9kΩx2+1kΩx3
 9V电源

 

 

【每日电路赏析】实现电压升高的电荷泵电路

 

假设你拥有一个3.3伏的低电压源，而你需要一个5V的电压源。如果电路中有电池的话就比较麻烦。最明显的方法当然是使用开关模式转换器，比如升压斩波电路。

 

但这是我们会遇上一个障碍，升压斩波电路在低功率下效率很低，因为大部分能量都用来驱动电源开关了。同时，这样的开关模式转换器噪声特性很差，敏感电路中会遇到各种各样的问题，线性稳压器也无法反向使用。

 

问题的解决办法就是电荷泵，它勉强可以算作开关模式电源。正如名字所示，该转换器会移动分离的电荷，同时电容会存储这些分离的电荷，我们也叫这样的转换器为“飞跨电容转换器”。

 

我们这里要打造一个简单的三级电荷泵，并运用555定时器来实现。

 

所需电子元器件

(1)555振荡器

555定时器-双极型

10uF电解电容-去耦

100nF陶瓷电容 x 2-去耦

100pF陶瓷电容

1kΩ电阻

10kΩ电阻

 

(2)电荷泵

1N4148二极管 x 6（也可以使用UF4007）

10uF电解电容 x 5

100uF电解电容

 

需要注意的是电荷泵中的所有电容额定电压都要高于设定的输出电压。

 

电路原理图如下所示：

 

 

 

 

【每日电路赏析】压电换能器电路

 

特殊的晶体比如钛酸钡，石英和钽酸锂等，在特殊条件下施加压力后能产生电能。它们也能将施加的电信号转换为振动。因此它们在许多应用中常被用作换能器。它们也被称为压电材料。

压电换能器

压电换能片
 

 

 

 

上图是一个便宜的三引脚压电换能器，运用于以下12V的压电蜂鸣器中。其黑色封装就是它用来产生声音的结构。

 

 

压电蜂鸣器

 

压电蜂鸣器的内部电路