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本帖最后由 efans_c575a5 于 2020-2-18 19:27 编辑
关于差动脉宽调制,现在流行的传感器教材都引用了如图1所示的电路。其中的双稳态触发器,我查询了很多高校的讲义,都没有明确地说明是如何实现的。例如: 华东师范大学,张健,《传感器原理与应用》,第4.4节https://www.icourse163.org/learn/ECNU-1003471010?tid=1207006207#/learn/content?type=detail&id=1212052020&cid=1215164284 哈尔滨工业大学,张晓琳等,《传感技术及应用》,第4章第2节 https://www.icourse163.org/learn/HIT-1002548001?tid=1207648201#/learn/content?type=detail&id=1213072169&cid=1216543251 国防科技大学,叶湘滨,《传感器与测试技术》,P16-3-6 https://www.bilibili.com/video/av76335867?p=16 同济大学,张国铭,自动检测技术,P14 https://www.bilibili.com/video/av73933027?p=14 甚至有的讲义直接就说用RS触发器,显然是错的。例如: https://wenku.baidu.com/view/ccbbf0d3f121dd36a22d820e.html?from=search 为了解决这个问题,本文提出了一种实现方法,如图2。其中U1A、U1B为比较器,U2A为D触发器。R5、R6分压给U1A、U1B提供阈值电压Ur,本例中Ur=4.4V。电路工作原理如下: 上电时,F、G点电位为零。U1A.1(U1A第1脚)为低电平,U1B.7为高电平。此时A点(触发器Q反)为高电平,B点为低电平。A点通过R1对Cx1充电,F点电位逐渐升高。当F点电位高于Ur时U1A翻转,U1A.1电位由低变高, U2A时钟端得到上升沿触发,A点电位由高变低,B点电位由低变高。然后B点通过R2对Cx2充电,G点电位逐渐升高。与此同时Cx1通过D1迅速放电, U1A.1很快跳变回低电平。当G电位高于Ur时U1B翻转,U1B.7电位由高变低,U2A清零端得到低电平,将U2A清零。A点电位平由低变高,B点电位由高变低。然后A点通过R1再次对Cx1充电,Cx2通过D2迅速放电。电路就这样循环往复地振荡起来。电路的输出Vout为A点和B点电位差值。Cx1、Cx2为差动电容(二者之和为一定值)。改变Cx1和Cx2,Vout占空比随之成比例改变。通过MCU可以测Vout的占空比,从而得到Cx1与Cx2的差值。 差动脉宽调制电路是电容传感器的一部分,用来测量微小位移、压力等。有兴趣的朋友可以参考以下链接: http://news.eeworld.com.cn/mndz/2014/0809/article_26316.html
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