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交流正弦波升压电路及仿真结果
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交流正弦波升压电路及仿真结果
升压,交流正弦
跨世纪大傻瓜
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发布时间: 2020-04-07
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阅读: 3064
大家好,最近在研究同步电机无传感器位置估算,利用高频正弦波注入法估算电机转子位置,在此过程中需要将交流正弦波进行升压,本期将为大家分享利用Multisim搭建的正弦波升压电路。 首先看搭建的电路: ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202004/6c4f38d085c09a227ee9b6ebd3742422.png) LM258 是由两个独立的高增益运算放大器组成。可以是单电源工作,也可以是双电源工作,电源的电流消耗与电源电压大小无关。应用范围包括变频放大器、DC 增益部件和所有常规运算放大电路。感兴趣的同学可以去TI官网下载相关的手册和demo,规格书中介绍了LM258的各种常用电路,非常实用。 在该电路中,我们可以利用如下公式进行计算 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202004/06a67c708d11c5dd4ef30dae5417fc05.png) 通过配置电阻R1、R3、R5可以调节A点的输出电压,但是要特别注意,该点电压正好与输入端电压是反向,所以交流正弦波的升压电路需要两级放大,通过二级放大得到与输入电压同向的输出电压。实现将交流正弦波同向升压的目的。 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202004/1dec57b9b1492fed84ce8800065954ad.png) 当然,二级升压的比例可以通过调整R5、R6的值进行调节。下面我们实际看一下相关的仿真波形吧。 我们在输入端施加如下图所示的波形。 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202004/3c13fd34721fab527a73106e4143f887.png) 该输入电压为1V/1khz的交流正弦波。 运行仿真模型,一级放大输出端A点电压波形如下图所示。 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202004/9d5b87737dcf55e2a9dcf2f361a543aa.png) 由仿真模型可以计算放大倍数为5倍,升压电路不改变信号的频率,A点的输出电压为-5*Vin,输出电压幅值为5V,频率仍然为1KHZ。 下面进行二级升压,输出端波形如下图所示。 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202004/023acbb9d6287d2d9ebf026cf1ad8df4.png) 从仿真模型中可以计算Vout=-4*VoutA=-4*(-5)*Vin=20*Vin,输入电压进过两级升压后升高至幅值20倍,频率任然保持1khz,交流升压电路与直流升压电路具有差异性,直流升压一般采用DC-DC模块进行升压,比较方便,但是交流信号存在相位及幅值的差异,如果采用反比例放大电路,则需要两级放大才可以得到与输入电压同向的放大信号。 建议想要深究的同学深入研究放大器及交流信号的特征,交流电比直流电在信号特征上复杂,在电路处理上需要注意EMC、信号耦合、阻抗变换等方面的影响。
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