单个IC构成的廉价电感测量仪,74HC04 L Meter

作者：庄继年

本设计实例．显示了如何构建一个可靠的低成本的，简单电感测量仪。电感测量仪的基础是一个皮尔斯(Pierce)CMOS缓冲振荡器附图)．代替普通的石英晶体，连接待测电感。这种振荡器，使用一个由其线性区域的电阻器R1偏置的简单的CMOS逆变器形成一个高增益反相放大器。由于这个高增益，逆变器比无缓冲门消耗的功率低，即使较小的信号，驱动输出高电平和低电平时也是如此。

Lc网络构成一个平行谐振器。其谐振频率fo=1／2π√LxCs。这个频率对应的周期T0，其中CS=C1||C2=50nF。所以，可以测量谐振频率f0或周期T0，从而计算电感LX。在谐振频率上，Lc网络提供一个从输入到输出的180°相移。振荡器的振荡回路f0的相移必须为360°．并且振荡回路的增益必须大于1，这样才能产生振荡。逆变器提供了从输入到输出的额外180°相移和一个高增益来补偿网络的衰减。

电阻器R1其值可达1MΩ~10MΩ。电阻器R2隔离了LC网络Ic1A的输出．可以从门输出端获得一个干净的方波。另外，由R2还可增加谐振频率的相位偏移来提高频率稳定性。为了实现最佳性能．可以使用低自感的薄膜电容器，如vishay的mkp1837聚丙烯薄膜电容器系列，精度可达1％。可使用标准容差的薄膜电容器，还可用精密电容测试仪选择电容量以达到最佳的精度。该电路耗电较低，可使用电池作为电源。