磁芯電感器的諧波失真分析 摘 要：簡述了改進鐵氧體軟磁材料比損耗系數和磁滯常數ηB，從而降低總諧波失真THD的歷史過程，分析了諸多因數對諧波測量的影響，提出了磁心性能的調控方向。 關鍵詞：比損耗系數， 磁滯常數ηB ，直流偏置特性DC-Bias，總諧波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient，hysteresis constant，DC-Bias，THD 近年來，變壓器生產廠家和軟磁鐵氧體生產廠家，在電感器和變壓器產品的總諧波失真指標控制上，進行了深入的探討和廣泛的合作，逐步弄清了一些似是而非的問題。從工藝技術上采取了不少有效措施，促進了質量問題的迅速解決。本文將就此熱門話題作一些粗淺探討。 一、 歷史回顧 總諧波失真（Total harmonic distortion） ，簡稱THD，并不是什么新的概念，早在幾十年前的載波通信技術中就已有嚴格要求<1>。1978年郵電部公布的標準YD/Z17－78“載波用鐵氧體罐形磁心”中，規定了高μQ材料制作的無中心柱配對罐形磁心詳細的測試電路和方法。如圖一電路所示，利用LC組成的150KHz低通濾波器在高電平輸入的情況下測量磁心產生的非線性失真。這種相對比較的實用方法，專用于無中心柱配對罐形磁心的諧波衰耗測試。 這種磁心主要用于載波電報、電話設備的遙測振蕩器和線路放大器系統，其非線性失真有很嚴格的要求。 圖中 ZD —— QF867 型阻容式載頻振蕩器，輸出阻抗 150Ω， Ld47 —— 47KHz 低通濾波器，阻抗 150Ω，阻帶衰耗大于61dB， Lg88 ——并聯高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB Ld88 ——并聯高低通濾波器，阻抗 150Ω，三次諧波衰耗大于61dB FD —— 30～50KHz 放大器， 阻抗 150Ω， 增益不小于 43 dB，三次諧波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 選頻電平表，輸入高阻抗， L ——被測無心罐形磁心及線圈， C ——聚苯乙烯薄膜電容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。 測量時，所配用線圈應用絲包銅電磁線SQJ9×0.12(JB661-75)在直徑為16.1mm的線架上繞制 120 匝， （線架為一格） ， 其空心電感值為 318μH（誤差1％） 被測磁心配對安裝好后，先調節振蕩器頻率為 36.6～40KHz， 使輸出電平值為+17.4 dB， 即選頻表在 22′端子測得的主波電平 （P2）為+17.4 dB，然后在33′端子處測得輸出的三次諧波電平（P3）， 則三次諧波衰耗值為：b3(+2)= P2+S+ P3 式中：S 為放大器增益dB 從以往的資料引證， 就可以發現諧波失真的測量是一項很精細的工作，其中測量系統的高、低通濾波器，信號源和放大器本身的三次諧波衰耗控制很嚴，阻抗必須匹配，薄膜電容器的非線性也有相應要求。濾波器的電感全由不帶任何磁介質的大空心線圈繞成，以保證本身的“潔凈” ，不至于造成對磁心分選的誤判。 為了滿足多路通信整機的小型化和穩定性要求， 必須生產低損耗高穩定磁心。上世紀 70 年代初，1409 所和四機部、郵電部各廠，從工藝上改變了推板空氣窯燒結，出窯后經真空罐冷卻的落后方式，改用真空爐，并控制燒結、冷卻氣氛。技術上采用共沉淀法攻關試制出了μQ乘積 60 萬和 100 萬的低損耗高穩定材料，在此基礎上，還實現了高μ7000～10000材料的突破，從而大大縮短了與國外企業的技術差異。當時正處于通信技術由FDM（頻率劃分調制）向PCM（脈沖編碼調制） 轉換時期， 日本人明石雅夫發表了μQ乘積125 萬為 0.8×10 ，100KHz）的超優鐵氧體材料<3>，其磁滯系數降為優鐵
上傳時間： 2013-12-15
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首先簡要溫度傳感器鉑電阻PT100的特性以及測溫的方法，在此基礎上闡述基于PT100的溫度測量系統設計，包括硬件與軟件。采用C8051F41單片機，OP07放大器，鉑電阻PT100及4位數碼管組成系統，C語言編程。
上傳時間： 2013-10-17
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Abstract: This application note discusses the REF pin functionality in the indirect current-feedbackarchitecture for instrumentation amplifiers. This article compares the importance of a REF buffer in a
上傳時間： 2015-01-03
上傳用戶：時代將軍
介紹了超聲波測距系統原理，針對超聲波測距系統中常用的40 kHz超聲波信號，提出了超聲波接收電路設計原則，采用了集成運放OP27構成的同相放大器、儀表放大器、CX20106A紅外接收芯片3種方案來檢測超聲波信號，設計了3種方法對應的接收電路，分析了各自的特點。
上傳時間： 2013-10-15
上傳用戶：時代將軍
基于通用集成運算放大器，利用MASON公式設計了一個多功能二階通用濾波器，能同時或分別實現低通、高通和帶通濾波，也能設計成一個正交振蕩器。電路的極點頻率和品質因數能夠獨立、精確地調節。電路使用4個集成運放、2個電容和11個電阻，所有集成運放的反相端虛地。利用計算機仿真電路的通用濾波功能、極點頻率和品質因數的獨立控制和正交正弦振蕩，從而證明該濾波器正確有效。 Abstract: A new multifunctional second-order filter based on OPs was presented by MASON formula. Functions， such as high-pass， band-pass， low-pass filtering， can be realized respectively and simultaneously， and can become a quadrature oscillator by modifying resistance ratio. Its pole angular frequency and quality factor can be tuned accurately and independently. The circuit presented contains four OPs， two capacitors， and eleven resistances， and inverting input of all OPs is virtual ground. Its general filtering， the independent control of pole frequency and quality factor and quadrature sinusoidal oscillation were simulated by computer， and the result shows that the presented circuit is valid and effective.
上傳時間： 2013-10-09
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在Multisim 10軟件環境下，設計一種由運算放大器構成的精確可控矩形波信號發生器，結合系統電路原理圖重點闡述了各參數指標的實現與測試方法。通過改變RC電路的電容充、放電路徑和時間常數實現了占空比和頻率的調節，通過多路開關投入不同數值的電容實現了頻段的調節，通過電壓取樣和同相放大電路實現了輸出電壓幅值的調節并提高了電路的帶負載能力，可作為頻率和幅值可調的方波信號發生器。Multisim 10仿真分析及應用電路測試結果表明，電路性能指標達到了設計要求。 Abstract: Based on Multisim 10， this paper designed a kind of rectangular-wave signal generator which could be controlled exactly composed of operational amplifier， the key point was how to implement and test the parameter indicators based on the circuit diagram. The duty and the frequency were adjusted by changing the time constant and the way of charging and discharging of the capacitor， the width of frequency was adjusted by using different capacitors provided with multiple switch， the amplitude of output voltage was adjusted by sampling voltage and using in-phase amplifier circuit，the ability of driving loads was raised， the circuit can be used as squarewave signal generator whose frequency and amplitude can be adjusted. The final simulation results of Multisim 10 and the tests of applicable circuit show that the performance indicators of the circuit meets the design requirements.
上傳時間： 2014-01-21
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實驗目的 1.培養運算放大器綜合應用能力。2.訓練實際接線與調試能力。
上傳時間： 2013-11-24
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近年來電腦虛擬儀器的發展很快。在飛速發展的計算機技術支持下，“軟件即儀器”的理念得到了充分的發揮。計算機加軟件配合合適的AD/DA界面和傳感器/控制器，就可以完成形形色色的傳統儀器的所有功能，應用領域遍及現代科技的各個方面，大有星火燎原之勢。而且由于其成本較低，升級容易換代快，維護簡單，特別是數據的采集、分析、管理做到了智能化，大大提高了工作效率，在科研、計量、工控、自控等應用上特別受青睞，發展勢頭已將傳統儀器遠遠拋在了后面，并將持續下去。但是一般的虛擬儀器對于普通電子愛好者來說仍然是太昂貴了，而且由于通用的虛擬儀器要考慮高速信號，往往采用高速低分辨率的AD/DA芯片，一般分辨率只能達到8至12位，這對于電子愛好者常用的音頻領域恰恰不夠精確。在現代多媒體電腦上，聲卡已經成為一個必不可少的重要組成部分，它給我們提供了豐富多彩的視聽娛樂和有聲交流功能，使“多媒體”的名稱名副其實。但是你是否知道，利用聲卡高精度的AD/DA變換界面，加上合適的軟件，就可以構成功能十分強大的音頻（超音頻）虛擬儀器呢？并且，如果使用足夠好的聲卡，配合比較簡單的擴展設備和傳聲器/放大器，再選用本文介紹的軟件，將是目前音頻虛擬儀器的最強、最佳選擇。限于篇幅和時間，本文主要介紹一些原則性的測試方法，期望起到拋磚引玉的作用，給有興趣的愛好者引個路。具體的應用還需要大家不斷學習、探索，詳細的軟件應用方法將在2004年《無線電》雜志以及本站連續刊登介紹。1.聲卡的選擇聲卡擔負著模擬信號進出大門的重任，其性能如何，對虛擬儀器的精度有著最直接的影響，因此選擇合適的聲卡是非常有必要的。從分辨率看，一般電腦多媒體聲卡為16位，取樣頻率為44.1/48KHz，而現在的主流中高檔聲卡大多具備了96KHz/24bit的取樣精度，好的專業聲卡甚至能達到輸入/輸出兼備的192KHz/24bit取樣精度。從音頻處理的技術指標看，許多質量良好的廉價聲卡已經超越了一般模擬儀器，而高檔的專業聲卡更是具有極其優異的指標。這也不奇怪，因為專業聲卡本身就是為專業的錄音、監聽、音頻處理而設計的，是音頻傳播的門檻，理應具有良好的素質。例如，頂級的專業聲卡頻率響應可以從幾Hz平坦地延伸到數十KHz至接近100 KHz，波動在正負0.1dB以下，噪聲水平在-110dB以下，動態范圍大于110dB，總諧波失真和互調失真遠小于萬分之一，通道分離度能達到100dB……這樣的聲卡已經超越了絕大多數模擬設備的指標，足以應付最苛刻的應用要求，也足以勝任高精度電腦音頻虛擬儀器的要求，乃至于數十KHz的超聲波研究。當然了，頂級的專業聲卡價格昂貴，一般相當于一套主流電腦的價格，大多數業余愛好者不能或不愿承受，但比起模擬測試儀器來說還是便宜很多，而且軟件升級沒有限制。不過近來電腦音頻設備市場看好，許多專業聲卡廠家推出了“準專業”聲卡進軍多媒體市場，素質良好，支持多聲道，價格也便宜很多，用途廣泛，很適合業余愛好者選用。如果再“摳門”一點，精選百元級優質聲卡也是可以應付一般的聲學測量的，因為我們知道聲學測量的瓶頸一般在于傳聲器而不是電路。當然這時最好對聲卡模擬電路進行“打摩”如更換運放和輸出電容等，以得到更好的效果。介紹一些具體的聲卡品牌。頂級聲卡首選Lynx Two/Lynx 22,據筆者所知是目前世界上指標最優秀的聲卡，價格一千美元左右。類似的其它專業聲卡有RME，比Lynx還貴（主要因為支持的聲道數多）。另外如果單為測試用，一些專業的測試用AD/DA界面設備也可用（例如Sound Technology公司的產品），不過可能更昂貴，而且功能少，指標也未必更強，但好處是可以找到USB接口型的，可配合筆記本電腦使用。這類聲卡可以進行精確的電路測試，如作為其它聲卡、碟機、功放等設備的輸入輸出參考標準進行測量，聲學測試更是不在話下。
上傳時間： 2013-10-13
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DH249一款基于混合信號的全極性霍爾效應傳感器。平均功耗45uA,它采用先進的斬波穩定技術，提供精確、穩定的磁性開關點。它由反向電壓保護器、電壓調整器，霍爾電壓發生器、信號放大器，史密特觸發器和集電及開路的輸出級組成。它是一種雙磁極工作的磁敏電路，適合于矩形或者柱形磁體下工作。工作溫度范圍可以在：-40~85度， 電壓電壓工作范圍：2.5~5.5V。 封裝形式：SIP3L（TO92S）。 產品特點 靈敏度高 抗應力強 電壓范圍寬 可和各種邏輯電路直接接口典型應用 高靈敏的無觸點開關 直流無刷電機 直流無刷風機
上傳時間： 2013-10-12
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DH471一款基于混合信號的全極性霍爾效應傳感器。平均功耗5uA,它采用先進的斬波穩定技術，提供精確、穩定的磁性開關點。它由反向電壓保護器、電壓調整器，霍爾電壓發生器、信號放大器，史密特觸發器和集電及開路的輸出級組成。它是一種雙磁極工作的磁敏電路，適合于矩形或者柱形磁體下工作。工作溫度范圍可以在：-40~85度， 電壓電壓工作范圍：2.5~5.5V。 封裝形式：SIP3L（TO92S）。 產品特點 靈敏度高 抗應力強 電壓范圍寬 可和各種邏輯電路直接接口典型應用 高靈敏的無觸點開關 直流無刷電機 直流無刷風機
上傳時間： 2013-11-04
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