双频率、双调谐电路原理及其应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.comhttp://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛第32卷第3期上海师范大学学报(自然科学版)Vo1．32，No．32003年9月JournalofShallghaiNormalUniversity(NaturalSciences)Sep．2003低频振荡电路双频率、双调谐电路原理及其应用朱仁龙(华东师范大学物理系，上海200062)摘要：简要解释双频率、双调谐电路的工作原理，重点分析它的中和和隔离作用，除了作为金属探测电路以外，希望它能

2、有更广泛地应用．关键词：双频率；双调谐；中和；隔离；金属探测器中图分类号：0453文献标识码：A文章编号：1000-5137(2003)03-0038-04双频率、双调谐电路是一个很基本的专用单元电路，了解它的工作原理和特殊作用对正确设计和合理应用这一电路是十分重要的．作者在简述其工作原理的基础上，重点分析它的中和与隔离作用，希望能够有更广泛地应用．-～矗●-1双频率、双调谐电路的工作原理-、；：---I．I如图(1)所示，双频率、双调谐电路主要由3部分组成，即(1)低频振荡电路；(2)高频振荡电路；(3)传感器．I--。⋯。IIlIIII高频豢鑫

3、图1双频率、双调谐电路图收稿日期：2002-07-02作者简介：朱仁龙(1舛9-)，男，华东师范大学物理系讲师．维普资讯http://www.cqvip.comhttp://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛第3期朱仁龙：双频率、双调谐电路原理及其应用39低频振荡电路是T管及其附属电路组成的低频振荡器，振荡频率是．．其中包括两个调谐回路，即由C，和L构成的串联谐振回路及由C和L，L4构成的并联谐振回路．串联谐振回路的谐振频率比并联谐振回路的谐振频率高，因为串联谐振回路主要是振荡器的反

4、馈回路，所以振荡器的工作频率介于两个频率之间并靠近串联谐振回路的谐振频率．同理，T管及其附属电路组成高频振荡器，其中两个调谐回路是由C，和构成的串联谐振回路及由C和k，L4构成的并联谐振回路．串联谐振回路主要是振荡器的反馈回路，振荡器的工作频率^也是靠近串联谐振回路的谐振频率．传感器包括传感头和线圈L3，传感头根据需要选取，但要求它必须把被探测的物理量与L3的电感量密切联系起来．正常情况下，低频振荡器和高频振荡器分别有稳定输出V和V．一旦传感头接触到被探测异物或物理量，则引起L3的电感量变化，同时使两个双调谐回路参数都要改变，从而使低频振荡器和高频

5、振荡器输出量有相应反应，并产生两个信号v和v．把这两个信号经放大、检波等必要地处理后，就能够反映被探测的异物或被探测的某一物理量．2双频率、双调谐电路的中和作用Z中和作用的关键是双调谐回路．如图(2)所示，并联谐振回路在谐振频率点阻抗最大，其值称为并联谐振回路的特征阻抗．串联谐振回路在谐振频率点阻抗最小，其。值称为串联谐振回路的特征阻抗．工作频率偏离并联谐振回路的图2双调谐回路谐振频率后，并联谐振回路的回路阻抗迅速减小，频率高于时并联回路呈容性，频率低于时并联回路呈感性．工作频率偏离串联谐振回路的谐振频率后，串联谐振回路的回路阻抗迅速增加，频率高于

6、时串联回路呈感性，频率低于时串联回路呈容性⋯．静态工作即无探测目标时，晶体管T，有正常偏置，即有电流激励并联谐振回路，并联谐振回路的信号再激励串联谐振回路．串联谐振回路中L3上部分电压再正反馈到T。管的基极，使晶体管T。及其附属电路起振．因为频率为串联谐振回路的谐振频率时正反馈电压最强，也就是说在频率为时最容易起振．但是频率太偏离并联谐振回路的谐振频率了，这时并联谐振回路的回路阻抗很低，使并联谐振回路上的电压迅速减小，进一步又降低了对串联谐振回路的激励电压，同时也减少了对T，管的正反馈电压，使振荡电路停振，不能正常工作．当频率为并联谐振回路的谐振频

7、率时，并联谐振回路自然产生很强的谐振，可是频率偏离串联谐振回路的谐振频率太多，串联谐振回路中L3上的电压又太小，正反馈电压也很小，无法使晶体管T及其附属电路起振．所以只有频率f在并联谐振回路的谐振频率和串联谐振回路的谐振频率之间时，振荡电路才能稳定地工作．因为串联谐振回路在振荡器中是正反馈的主要部件，所以一般把振荡器的稳定工作频率f都调在和之间，但靠近串联谐振回路的谐振频率．中和作用是指探测线圈在某些特殊环境中仍然能够正常工作，它能够防止环境干扰把环境影响有效地中和．例如，一般的金属探测器在有铁磁性矿物环境中探测其它金属异物时，铁磁性矿物环境会使探

8、测器有信号幅度的变化，从而产生虚警．若使用双频率、双调谐电路作为金属探测器基本电路时，由于铁磁性矿物环境会使传感头的电感量