【指针表外挂】3-5V单电源供电的单运放ESR(复合阻抗）测试模块。

hotdll

前段时间试制7106/7107数字表头的ESR表成功，不过拿现成的数字表改太可惜了，有朋友想用指针表改，但是用现成的指针表太可惜了，于是萌发了制作一个指针表的外挂模块来实现ESR的测量。我思考了下，大概要满足以下要求：
       1、表笔开路的时候，指针表基本上不动。
        2、表笔短路的时候，指针恰好打到电阻档的0位置。
        3、用阻值表盘读取ESR值。
        4、用0.25/0.5（mA/mV)档作为外挂测量。
        5、模块用香蕉头固定在PCB板上插在万用表的红黑表笔香蕉座处，万用表表笔插PCB板上固定的香蕉座。
        6、3V-5V单电源供电，只用1个运放，我选择了耳机功放TDA1308，DIP封装的非常适合焊接洞洞板。
        7、非常适合用锂电池，比如聚合物锂电池、手机电池、18650等。配合ETA9635可以实现低成本充电、5V升压稳压、过放保护等管理。
        8、会追加一个按键，切换后，用电流档读电容大小、待更新！

电路图如下： 仿真通过，我还没有实际制作，最近忙，有空制作后上成品。


说明：
      1、R5使用2K到15K之间的可调电阻。
      2、CX为待测试电容，短路表笔后，调节R5使万用表的指针指向阻值表盘的0位（相当于指针表的电阻档调零）。
      3、R1、R2为负反馈电阻，R4为保护电阻，和CX的复合阻抗构成采样电阻。万用表的测量值为R1/(R4+Rc)*VI。R1和R2的取值为阻值表盘中心值略大5-10Ω，R4为5-10Ω（与差值相等）。调试的时候CX可以用表盘中心值相同的电阻代替。
     4、实际使用，需要在运放8脚和4脚之间接1个100uF左右的退耦电容。      
     5、实际使用，需要在CX之间增加一个1-2uF的400V隔离电容，CX并联两个1N4007，防止被测电容放电损坏IC。

       运放A构成100KHZ的方波发生器，5V下，输出幅度大概1-1.5V。经过R6和R5衰减电路输出大约120mV-250mV的信号提供给全波精密整流电路。因为用的是直接耦合，所以只需要运放A提供运放偏置电压，减少了电容的使用量，降低了电路的要求。
       运放B构成精密全波整流电路，利用ESR的阻值作为反馈采样电路，使ESR值与输出电压成比例，又因为运放B输入的信号幅度较高，降低了对运放增益带宽积的要求，所以可以使用耳机功放或者NE5532或者单电压运放来制作。
      运放B的输入信号大小取决于指针表的最小电流/电压档位，如果是0.5V的，需要将运放B的最大增益设置为2.

lgw65

想到一块去了，这几天正琢磨呢。你这个电路比较简单，我有空试试。运放用ne5532行不行？

adsl88

等楼主的成品看看

hotdll

lgw65 发表于 2014-2-26 21:24
想到一块去了，这几天正琢磨呢。你这个电路比较简单，我有空试试。运放用ne5532行不行？

NE5532低电压不行，并且输入阻抗比较低，振荡部分不一定能成功起振。NE5532的单电源性能行不行也不清楚。你可以考虑用低电压的其他IC，然后用锗管三极管代替1N60，这样可以实现大电流驱动。

hotdll

lgw65 发表于 2014-2-26 21:24
想到一块去了，这几天正琢磨呢。你这个电路比较简单，我有空试试。运放用ne5532行不行？

也可以使用SGW358运放，这个运放是LM358的扩流版，支持60mA电流驱动，增益带宽积1MHZ，我这个电路对增益带宽积要求不高。1M就可以。

远行人

了解一下               

fiakgb

么有指针表，数字表毫伏档外挂倒是值得考虑

puff

这个不错，期待后续更新啊