具有升壓器的振蕩器電路的制作方法
【專利摘要】一種具有升壓器的振蕩器電路，包括用于使輸入直流電壓振蕩并升高的分離的線圈。兩個(gè)線圈沿相反方向繞制并且彼此磁性地耦接。所述線圈之一與電容器串聯(lián)以形成LC振蕩器。該電路使得能夠通過(guò)改變與電容器串聯(lián)的線圈的匝數(shù)或通過(guò)改變電容器的值來(lái)改變振蕩頻率。還可以通過(guò)改變其余線圈的匝數(shù)來(lái)改變輸出電壓電平。
【專利說(shuō)明】具有升壓器的振蕩器電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及振蕩器電路。具體地，在直流（DC)電壓被施加時(shí)，所述電路可以提供 比所施加的DC電壓大的輸出電壓。

【背景技術(shù)】
[0002] 振蕩器將DC電源電壓諸如電池轉(zhuǎn)換為交流（AC)輸出。存在各種振蕩器電路。根 據(jù)應(yīng)用的領(lǐng)域，可以要求振蕩器具有某些操作參數(shù)，諸如低功耗、低相位噪聲、高振蕩頻率、 寬振蕩頻率調(diào)節(jié)范圍、對(duì)干擾信號(hào)的低敏感度和/或低制造成本。
[0003] 舉例而言，一些包括頻率確定部件諸如電感器（L)和電容器（C)的LC振蕩器實(shí)現(xiàn) 了許多以上列舉的參數(shù)。電感器和電容器的值確定所得AC輸出的頻率（振蕩頻率）。
[0004] 圖1圖示了基本的LC振蕩器儲(chǔ)能電路。該電路包括感應(yīng)線圈L'（L撇）和電容器 (：'（(：撇）。電容器以靜電場(chǎng)（電壓）的形式將能量跨其板a與b來(lái)存儲(chǔ)，而感應(yīng)線圈L'以 電磁場(chǎng)的形式存儲(chǔ)能量。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1處于位置1時(shí)，電容器C'充電最高至電池 B的DC電源 電壓。開(kāi)關(guān)然后移動(dòng)至使電容器C'與電感器L'并聯(lián)的位置2。電容器C'通過(guò)電感器L' 放電，導(dǎo)致當(dāng)通過(guò)L的電流開(kāi)始沿第一方向上升時(shí)C兩端的電壓下降。L'中的電流的增加 在L'周?chē)鸬挚闺娏鞯乃隽鲃?dòng)的電磁場(chǎng)。當(dāng)電容器C'被完全放電時(shí)，原來(lái)存儲(chǔ)在電 容器C'中的能量現(xiàn)在被存儲(chǔ)在感應(yīng)線圈L'中作為線圈繞組周?chē)碾姶艌?chǎng)。
[0005] 因?yàn)殡娐分胁淮嬖谟糜诰S持線圈內(nèi)的電流的外加電壓，所以電磁場(chǎng)開(kāi)始衰減。電 磁場(chǎng)的衰減使得在電感器L'中感生出試圖保持電流沿原方向流動(dòng)的反電動(dòng)勢(shì)（反EMF)。 該電流現(xiàn)在以與其原電荷相反的極性對(duì)電容器C'進(jìn)行充電。C'繼續(xù)充電直至上述電流降 低至零并且線圈的電磁場(chǎng)已經(jīng)完全衰減。原來(lái)通過(guò)開(kāi)關(guān)被弓I入至電路中的能量被返回電容 器，電容器在其兩端再次具有電壓電勢(shì)，盡管該電壓電勢(shì)現(xiàn)在具有相反的極性。電容器現(xiàn)在 開(kāi)始再次通過(guò)線圈L'反向放電，整個(gè)過(guò)程被重復(fù)。當(dāng)能量在電容器與電感器之間被往返傳 遞時(shí)，電壓的極性改變。要不是能量在L'與C'之間傳輸時(shí)的損失，該過(guò)程將無(wú)限重復(fù)。因 此，已經(jīng)開(kāi)發(fā)用以補(bǔ)償損失的能量的電路元件。
[0006] 圖2圖示了晶體管LC振蕩器，其是一個(gè)如下電路元件：該電路元件使用晶體管作 為放大器開(kāi)關(guān)以得到來(lái)自LC儲(chǔ)能電路的輸出的一部分，對(duì)該部分進(jìn)行放大并將能量饋送 回LC儲(chǔ)能電路。
[0007] 晶體管Q' (Q撇）用作LC振蕩放大器。LC儲(chǔ)能電路200是Q'的集電極負(fù)載。放 大器202包括晶體管Q和另一線圈L" (L兩撇），線圈L"具有與L'的場(chǎng)相互耦合的電磁場(chǎng) 并且連接在晶體管Q的基極與發(fā)射極之間。相應(yīng)地，在儲(chǔ)能電路200與放大器電路202之間 存在互感。在一個(gè)線圈電路中流動(dòng)的變化電流通過(guò)電磁感應(yīng)在另一線圈電路中感生出電勢(shì) 電壓。如此，當(dāng)LC儲(chǔ)能電路200中發(fā)生振蕩時(shí)，電磁能量從線圈L'被傳輸至線圈L"，并且 在晶體管Q的基極與發(fā)射極之間施加有與在儲(chǔ)能電路200中的電壓具有相同頻率的電壓。 以這種方式，必要的自動(dòng)反饋電壓被施加至放大晶體管。
[0008] 反饋量通過(guò)兩個(gè)線圈L'與線圈L"之間的耦合來(lái)控制。為了維持振蕩，施加至儲(chǔ) 能電路的電壓必須與在儲(chǔ)能電路中發(fā)生的振蕩"同相位"。這通過(guò)在給定振蕩器電路的正確 的幅度相位關(guān)系的情況下沿相對(duì)于線圈L'的正確方向繞制線圈L"來(lái)實(shí)現(xiàn)。輸出電壓Vout 是正弦的并且這樣的振蕩器通常稱為"諧波振蕩器"。
[0009] 諧波振蕩器具有許多不同形式，這是因?yàn)榇嬖谠S多不同的用于構(gòu)造 LC儲(chǔ)能電路 和放大器的方式，最常見(jiàn)的為Hartley LC振蕩器、Colpitts LC振蕩器、Armstrong振蕩器 以及Clapp振蕩器等。
[0010] 在圖3中，集成電路定時(shí)器555、R1' (R1撇)以及Cl' (C1撇)包括振蕩單元。振 蕩頻率隨著R1'和C1'的值而變化。令Rl' = 12KQ并且Cl' = 2200pF，則振蕩頻率為約 20kHz并且輸出dc電壓Vout為電源電壓Vin的約2. 2倍。輸出電流可以達(dá)到50mA。在該 電路中使用雙極晶體管。在該電路中，電源電壓必須等于或大于約4. 5V以操作定時(shí)器555。
[0011] 可以向振蕩器電路添加電路元件以與輸入電壓相比較升高輸出電壓。圖4圖示了 具有通過(guò)VT1和VT2實(shí)現(xiàn)的兩級(jí)放大的LC振蕩器。Vin可以為1. 5V并且放大導(dǎo)致Vout = 9V。在這種情況下，VT3和VD3用作串聯(lián)穩(wěn)壓器以防止Vout升高至高于VT3的基極-發(fā)射 極和VD3的擊穿電壓。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 公開(kāi)了一種具有升壓器的振蕩器電路，包括：第一電感器和磁性地耦接至第一電 感器的第二電感器。第二電感器的第一端子在輸入電壓接合點(diǎn)處連接至第一電感器的第一 端子。第一晶體管具有連接至輸入電壓接合點(diǎn)的第一晶體管發(fā)射極。第二晶體管具有連接 至輸入電壓公共返回點(diǎn)的第二晶體管發(fā)射極。第二晶體管集電極的集電極耦接至第一電感 器的第二端子，第二晶體管的基極連接至第一晶體管集電極的集電極。電容器與第二電感 器串聯(lián)。電容器的第一端子連接至第二電感器的第二端子，電容器的其余端子連接至第二 晶體管的基極。在直流電壓被跨輸入電壓接合點(diǎn)和輸入電壓公共返回點(diǎn)施加并且預(yù)定電壓 電平被施加至第一晶體管的基極以導(dǎo)通第一晶體管時(shí)，在第二晶體管的集電極處出現(xiàn)振蕩 電壓。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1圖示了簡(jiǎn)單的LC振蕩器電路；
[0014] 圖2圖示了具有晶體管放大器的LC振蕩器；
[0015] 圖3圖示了使用集成電路定時(shí)器的振蕩器；
[0016] 圖4圖示了使用集成電路定時(shí)器并且具有晶體管放大器的振蕩器；
[0017] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的具有升壓器的振蕩器電路的框圖；
[0018] 圖6圖示了圖5的框圖中的、具有電子開(kāi)關(guān)的詳細(xì)的電路元件；
[0019] 圖7圖示了圖5的框圖中的、具有閉合/斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的詳細(xì)的電路元件；
[0020] 圖8圖示了具有升壓器的振蕩器電路的特定實(shí)施方式；以及
[0021] 圖9A至圖9C是在圖8的實(shí)施方式中的特定位置處的示波器波形。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 在這些討論中，應(yīng)用于晶體管的用語(yǔ)"導(dǎo)通"、"飽和模式"以及"飽和"可互換使用 以表示本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)。應(yīng)用于晶體管的用語(yǔ) "關(guān)斷"、"截止模式"以及"截止"用于表示本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的晶體管處于 關(guān)斷狀態(tài)。用語(yǔ)"電感器"、"線圈"以及"感應(yīng)元件"可互換使用。
[0023] 圖5圖示了具有升壓器500 ( "振蕩器/升壓器"）的振蕩器電路，升壓器500用于 將線路502上提供的直流（DC)輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為線路504上的振蕩輸出電壓Vosc。如隨 后所描述的，Vosc 504具有比Vin 502大的峰值電壓電平。Vin 502在公共線路506( "公 共部分"）上具有返回。可以在DC輸入電壓兩端布置輸入濾波器508。在一種實(shí)施方式中， 可以使用電子開(kāi)關(guān)510來(lái)啟動(dòng)振蕩器/升壓器500的操作。如本文中以下所討論的，電子 開(kāi)關(guān)510可以通過(guò)向振蕩器/升壓器提供線路512上的啟動(dòng)電壓Vstart來(lái)啟動(dòng)振蕩器/ 升壓器500?？梢栽陔娮娱_(kāi)關(guān)510兩端布置高頻濾波器514以對(duì)例如在開(kāi)關(guān)電路元件中形 成的高頻電氣噪聲進(jìn)行濾波，從而避免振蕩器/升壓器的不期望的啟動(dòng)。可以向整流器516 提供Vosc 504，該整流器516向負(fù)載RL 522提供整流后的Vosc作為線路或端子520上的 輸出電壓Vout。還可以向電壓調(diào)節(jié)器518提供Vout 520，用于控制來(lái)自振蕩器/升壓器的 Vosc 504的峰值電壓電平。還可以通過(guò)輸出濾波器524對(duì)等于Vout 520的整流后的Vosc 進(jìn)行濾波。
[0024] 電子開(kāi)關(guān)的電路元件：
[0025] 圖6圖示了本發(fā)明的具有電子開(kāi)關(guān)610的振蕩器/升壓器500的一種實(shí)施方式。 負(fù)載RL 622的連接可以啟動(dòng)振蕩器/升壓器500的操作。RL 622的連接可以使啟動(dòng)電壓 Vstart 612通過(guò)例如至振蕩器/升壓器內(nèi)部的開(kāi)關(guān)的公共部分606的返回來(lái)接通振蕩器 /升壓器。當(dāng)然，Vstart 612還可以向振蕩器/升壓器或其它技術(shù)設(shè)備內(nèi)部的開(kāi)關(guān)電路提 供電壓。在一種實(shí)現(xiàn)中，RL 622是接觸去往連接至電子開(kāi)關(guān)610的Vout返回端子626的 Vout 620的用戶。在這種情況下，電流可以流經(jīng)用戶身體的電阻以激活電子開(kāi)關(guān)。
[0026] 在一種實(shí)現(xiàn)中，電子開(kāi)關(guān)610包括晶體管Q3，晶體管Q3具有通過(guò)電阻器R3連接 至Vout返回端子626的基極。Q3的集電極連接至Vstart612。可選地，可以在負(fù)載RL 622 耦接在Vout端子620與Vout返回端子626之間時(shí)激活指示器D3。指示器D3可以為發(fā)光 二極管（LED)、聲音設(shè)備、振動(dòng)設(shè)備或任何已知的指示器。指示器D3可以通過(guò)電阻器R4連 接至晶體管Q4的集電極。Q4的發(fā)射極連接至Q3的基極，Q4的基極連接至Vout返回端子 626。
[0027] 振蕩器/升壓器的電路元件：
[0028] 圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明的具有升壓器的振蕩器電路的一種實(shí)施方式。振蕩器/升 壓器電路元件包括磁性地耦接至振蕩電感器L2的升壓電感器L1。也就是說(shuō)，電感器L1和 L2是具有相反繞組的兩個(gè)緊密間隔開(kāi)的線圈，并且可以繞制在公共芯上。電感器L1和L2 的公共連接點(diǎn)連接至輸入電壓602(Vin+)。振蕩電感器L2的其余端子與振蕩電容器C2串 聯(lián)連接，振蕩電容器C2連接至晶體管Q2的基極。晶體管Q2的集電極連接至L2的其余端 子，晶體管Q2的發(fā)射極連接至輸入電壓返回606 (Vin-)或公共部分。
[0029] 晶體管Q1具有連接至輸入電壓602的發(fā)射極以及通過(guò)電阻元件R2連接至振蕩 電容器C2與晶體管Q2的基極的結(jié)的集電極。晶體管ql的基極通過(guò)電阻元件R1連接至 Vstart 612。施加低電壓的Vstart 612導(dǎo)通晶體管Q1。在一種實(shí)現(xiàn)中，晶體管Q1是PNP 型晶體管諸如S8550，晶體管Q2是NPN型晶體管諸如S8050。
[0030] 在操作時(shí)，在電感器L1和晶體管Q2的集電極的結(jié)處出現(xiàn)振蕩電壓。可以將整流 器616諸如二極管連接至振蕩電壓以對(duì)振蕩電壓進(jìn)行整流。還可以通過(guò)調(diào)節(jié)器618對(duì)整流 后的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)器的一種實(shí)現(xiàn)中，齊納二極管布置在晶體管Q1的基極與整流器 的陰極處的振蕩電壓之間。以這種方式，在Vosc 604處的過(guò)電壓狀況可以影響晶體管Q1 和晶體管Q2以降低電壓Vosc 618。
[0031] 該電路使用分離的線圈L2、L1以使輸入電壓振蕩并升高。該電路具有僅通過(guò)改變 線圈L2、L1的匝數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)振蕩頻率和電壓電平的改變的優(yōu)點(diǎn)。改變輸出電壓電平僅需要改 變線圈L1的匝數(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)改變線圈L2的匝數(shù)（或改變電容器C2的電容）來(lái)改變振蕩 頻率。例如，減少線圈L2的匝數(shù)以及降低電容器C2的電容將增加振蕩頻率。也就是說(shuō)，可 以通過(guò)調(diào)節(jié)反饋來(lái)建立期望頻率。以這種方式，易于針對(duì)期望的振蕩頻率和振蕩條件來(lái)調(diào) 節(jié)電路以提供期望的輸出電壓和電流。當(dāng)振蕩頻率增加時(shí)電路的效率增加，但是輸出電流 將減小。電路具有如下優(yōu)點(diǎn)：與僅使用單個(gè)線圈的振蕩器/升壓器電路相比，具有較大的穩(wěn) 定性、較高的效率以及較容易的振蕩。
[0032] 振蕩器/升壓器電路具有由較低的DC輸入電壓來(lái)提供升壓后的電壓輸出的優(yōu)點(diǎn)。 在一種實(shí)現(xiàn)中，雙儲(chǔ)能電路（電子部件LI、L2)將標(biāo)準(zhǔn)的1. 2V至1. 5V DC圓盤(pán)電池升壓至 9V至12V用于施加至負(fù)載。這例如在需要較高電壓并且具有很小空間的電氣設(shè)備中是有利 的，這是因?yàn)楦郊拥膱A盤(pán)電池可能過(guò)大。此外，單個(gè)電池可以是非一次性的有利的產(chǎn)品。所 述非一次性的產(chǎn)品即在其中電池可更換的產(chǎn)品，諸如當(dāng)?shù)镀桓鼡Q時(shí)期望持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間的 剃刀。在這種情況下，用戶可能不愿意購(gòu)買(mǎi)需要六個(gè)1. 5V電池的產(chǎn)品。
[0033] 電子開(kāi)關(guān)的操作：
[0034] 在操作時(shí)，負(fù)載RL 622的連接--同時(shí)接觸Vout端子626以及Vout返回端子 626的用戶--例如使得電流能夠從Vin 602流經(jīng)電感器L1、整流器二極管616、通過(guò)R3至 Q3的基極以導(dǎo)通晶體管Q3。晶體管Q3提供至公共線路606的用于Vstart 612的低電阻 路徑。如本文中以下所討論的，可以使用至公共線路606的用于Vstart的低電阻路徑來(lái)啟 動(dòng)振蕩器/升壓器500。
[0035] RL的連接還可以提供至晶體管Q4的基極的電流以導(dǎo)通晶體管Q4，晶體管Q4又通 過(guò)指示器D3汲取電流并激活指示器D3。Q3的基極-發(fā)射極結(jié)上的電容器614 (C3)是高頻 濾波器。
[0036] 在振蕩器/升壓器電路的輸出端子沒(méi)有連接至負(fù)載RL 622時(shí)，在Q3的基極處不 存在電流，Q3關(guān)斷。Q3關(guān)斷將晶體管Q1和Q2保持關(guān)斷。相應(yīng)地，當(dāng)未使用RL時(shí)，振蕩器 /升壓器不消耗任何電力。如此，單獨(dú)的用以接通電力的機(jī)械開(kāi)關(guān)是不必要的。
[0037] 振蕩器/升壓器電路的操作：
[0038] 如本文中以上所討論的，當(dāng)在端子620、626兩端呈現(xiàn)負(fù)載RL 622時(shí)，電子開(kāi)關(guān)610 操作以啟動(dòng)振蕩器/升壓器。也就是說(shuō)，晶體管Q3從關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通，可以認(rèn)為晶體管Q3的 集電極和發(fā)射極是連接的。在晶體管Q3導(dǎo)通時(shí)，通過(guò)電阻器R1和晶體管Q1的發(fā)射極-基 極結(jié)汲取電流以導(dǎo)通晶體管Q1。在晶體管Q1導(dǎo)通時(shí)，可以認(rèn)為晶體管Q1的集電極和發(fā)射 極是連接的，電流將流經(jīng)電阻器R2至晶體管Q2的基極以導(dǎo)通晶體管Q2。在晶體管Q2導(dǎo)通 時(shí)，可以認(rèn)為晶體管Q2的集電極和發(fā)射極是連接的，在電感器L1兩端施加電壓Vin 602。 電流流經(jīng)電感器L1，使得能夠在電感器L1中形成的并發(fā)磁場(chǎng)中存儲(chǔ)能量。同時(shí)在電感器 L2中感生電流，這是因?yàn)殡姼衅鱈2磁性地耦接至電感器L1 (電感器L1和L2是具有相反繞 組的兩個(gè)緊密間隔開(kāi)的線圈）。
[0039] 在電感器L2中感生出的電流將朝向Vin 602對(duì)電容器C2充電，當(dāng)電流對(duì)電容器 C2充電時(shí)，電阻器R1和R2上的電勢(shì)將降低。在電容器C2充電時(shí)，晶體管Q2和Q1將從導(dǎo) 通狀態(tài)返回截止?fàn)顟B(tài)，電容器C2將放電。
[0040] 當(dāng)晶體管Q2進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，由于流經(jīng)電感器L1的電流的減小、磁場(chǎng)的并發(fā)衰減 以及存儲(chǔ)能量的釋放，由電感器L1產(chǎn)生比輸入電壓Vin602高的感應(yīng)反電壓。感應(yīng)反電壓 在頂部（圖示的電感器L1的頂部）為負(fù)，在底部（圖示的電感器L1的底部）為正，并且 與輸入電壓Vin 602并聯(lián)，電流將流經(jīng)整流器二極管D2以將輸出濾波電容器624充電至 Vosc604o
[0041] 只要晶體管Q1可以進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，則所述過(guò)程重復(fù)，無(wú)論是通過(guò)以上討論的電子 開(kāi)關(guān)610的動(dòng)作還是通過(guò)諸如在本文中結(jié)合圖7的替代實(shí)現(xiàn)描述的另一技術(shù)。
[0042] 可以使用穩(wěn)壓二極管D1來(lái)確保Vosc 604不超過(guò)指定電壓。在一種實(shí)現(xiàn)中，穩(wěn)壓 二極管D1是具有指定擊穿電壓的齊納二極管。如果Vosc超過(guò)指定電壓，則通過(guò)提供經(jīng)由 電阻器R1和晶體管開(kāi)關(guān)Q3 (晶體管開(kāi)關(guān)Q3在振蕩器/升壓器操作時(shí)處于接通狀態(tài)）至 Vin公共部分606的電流路徑，穩(wěn)壓二極管D1將分解并限制Vosc的值。電阻器R1的過(guò)電 勢(shì)將增加，并且在超過(guò)閾值時(shí)將驅(qū)動(dòng)晶體管Q1進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，以使得晶體管Q2也進(jìn)入截止 狀態(tài)，直至R1上的電壓降低以允許晶體管Q1返回飽和狀態(tài)為止。
[0043] 如果沒(méi)有整流器二極管D2，則振蕩器/升壓器的電壓Vosc的占空比為50 %，這表 示晶體管Q1和Q2 -半時(shí)間處于截止?fàn)顟B(tài)。穩(wěn)壓二極管D1可以使振蕩器/升壓器Vosc的 輸出更穩(wěn)定。
[0044] 調(diào)節(jié)R1的阻抗值改變輸出電流的值。當(dāng)然，如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解 的，晶體管Q1和Q2也可能需要更高的載流容量。調(diào)節(jié)D1的擊穿電壓和線圈L1的電感值 改變振蕩器/升壓器的輸出電壓Vosc的值。
[0045] 圖7圖示了具有開(kāi)關(guān)器件750而非圖6的自動(dòng)電子開(kāi)關(guān)610的振蕩器/升壓器。 圖7的振蕩器/升壓器的操作與圖6中的操作基本上相同，將僅描述不同之處。在該實(shí)現(xiàn) 中，晶體管Q1的基極通過(guò)電阻元件R1連接至公共線路606而非電子開(kāi)關(guān)。相應(yīng)地，在開(kāi)關(guān) 器件750將輸入電壓Vin連接至電路時(shí)，晶體管Q1將進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，而不管跨端子620、626 是否被施加負(fù)載。此外，輸出電壓Vout返回端子626也連接至輸入電壓返回606。開(kāi)關(guān)器件 750可以為任何適當(dāng)?shù)钠骷?，包括鈕子開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)或球棒開(kāi)關(guān)（bat switch)。 當(dāng)晶體管Q1處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，電路與以上結(jié)合圖6所描述的基本上相同地操作。
[0046] 圖8圖示了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的具有升壓器的振蕩器的一種特定實(shí)施方式。在圖示 實(shí)施方式中，電感器L1具有約10匝電線，而電感器L2具有約40匝電線。電容器C2具有 0. 1微法的值。模擬負(fù)載RL為約10千歐。輸入電壓Vin為1. 5V DC電池。圖9圖示了在 晶體管Q1的基極（圖9A)、晶體管Q2的基極（圖9B)以及晶體管Q2的集電極（圖9C)處 的AC波形。如以上所討論的，在晶體管Q2的集電極處的電壓為振蕩升高的電壓，該電壓隨 后可以被整流并被調(diào)節(jié)以提供經(jīng)調(diào)節(jié)的DC輸出電壓。
[0047] 其它實(shí)施方式在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有升壓器的振蕩器電路，包括： 第一電感器； 第二電感器，所述第二電感器磁性地耦接至所述第一電感器，所述第二電感器的第一 端子在輸入電壓接合點(diǎn)處連接至所述第一電感器的第一端子； 第一晶體管，所述第一晶體管具有第一晶體管集電極、第一晶體管基極以及連接至所 述輸入電壓接合點(diǎn)的第一晶體管發(fā)射極； 第二晶體管，所述第二晶體管具有連接至輸入電壓公共返回點(diǎn)的第二晶體管發(fā)射極、 耦接至所述第一電感器的第二端子的第二晶體管集電極以及連接至所述第一晶體管集電 極的第二晶體管基極；以及 電容器，所述電容器與所述第二電感器串聯(lián)，具有連接至所述第二電感器的第二端子 的電容器第一端子，并且具有連接至所述第二晶體管基極的電容器第二端子； 其中，在直流電壓被跨所述輸入電壓接合點(diǎn)和所述輸入電壓公共返回點(diǎn)施加并且預(yù)定 電壓電平被施加至所述第一晶體管基極以導(dǎo)通所述第一晶體管時(shí)，在所述第二晶體管集電 極處出現(xiàn)振蕩電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩器電路，其中，所述第一電感器和所述第二電感器沿相 反方向繞制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩器電路，其中，所述第一晶體管是PNP型晶體管，所述第 二晶體管是NPN型晶體管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的振蕩器電路，其中， 所述第一晶體管是S8550型， 所述第二晶體管是S8050型。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的振蕩器電路，其中，在所述輸入電壓接合點(diǎn)與所述輸入電壓 公共返回點(diǎn)之間連接有濾波器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的振蕩器電路，包括： 整流器，所述整流器用于將所述振蕩電壓整流成直流（DC)電壓；以及 調(diào)節(jié)器，所述調(diào)節(jié)器用于將所述直流（DC)電壓調(diào)節(jié)成期望值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的振蕩器電路， 其中，所述整流器為具有連接至所述第二晶體管集電極的整流器陽(yáng)極的二極管，以及 其中，所述調(diào)節(jié)器為具有連接至所述整流器的陰極的齊納陰極以及連接至所述第一晶 體管基極的齊納陽(yáng)極的齊納二極管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的振蕩器電路，包括： 電子開(kāi)關(guān)，所述電子開(kāi)關(guān)用于使得所述第一晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)， 其中，在所述第一晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，所述第二晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的振蕩器電路，其中，所述電子開(kāi)關(guān)包括： 第三晶體管，所述第三晶體管具有耦接至所述第一晶體管基極的第三晶體管集電極以 及連接至所述輸入電壓公共返回點(diǎn)的第三晶體管發(fā)射極； 第四晶體管，所述第四晶體管具有連接至所述第三晶體管的基極的第四晶體管發(fā)射極 以及耦接至所述第三晶體管的基極的第四晶體管基極；以及 信號(hào)設(shè)備，所述信號(hào)設(shè)備從所述整流器的陰極耦接至所述第四晶體管的集電極， 其中，所述振蕩電壓被整流并被調(diào)節(jié)成在連接至所述整流器的陰極的正端子與連接至 所述第四晶體管基極的負(fù)端子之間測(cè)量的輸出電壓，以及 其中，在所述輸出電壓連接至負(fù)載時(shí)，所述信號(hào)設(shè)備被激活并且所述預(yù)定電壓電平被 施加至所述第一晶體管基極。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的振蕩器，其中，所述信號(hào)設(shè)備為發(fā)光二極管。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的振蕩器，其中，所述負(fù)載為接觸所述輸出電壓的所述正端子 和所述負(fù)端子的用戶。
12. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的振蕩器，其中，所述第二電感器和所述電容器被選擇以引起 期望振蕩頻率的振蕩電壓。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的振蕩器，其中，所述期望振蕩頻率根據(jù)以下公式確定： 頻率》- 其中L是所述第二電感器的值，C是所述電容器的值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的振蕩器，包括用于交替地將所述DC電壓連接至所述輸入電 壓接合點(diǎn)或?qū)⑺鯠C電壓從所述輸入電壓接合點(diǎn)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)器件， 其中，在所述DC電壓連接至所述輸入電壓接合點(diǎn)時(shí)，所述振蕩電壓被整流并被調(diào)節(jié)成 在連接至所述整流器的陰極的正端子與所述輸入電壓公共返回點(diǎn)之間測(cè)量的輸出電壓。
15. -種具有升壓器的振蕩器電路，包括： 第一電感器， 電容器，所述電容器與所述第一電感器的第一端子串聯(lián)連接， 第一晶體管，所述第一晶體管具有連接至串聯(lián)連接的所述電容器和所述第一電感器的 基極； 第二電感器，所述第二電感器磁性地耦接至所述第一電感器并且相對(duì)于所述第一電感 器沿相反方向繞制，并且所述第二電感器具有在接合點(diǎn)處與所述第一電感器的第二端子連 接的所述第二電感器的第一端子以及具有與所述第一晶體管的集電極連接的所述第二電 感器的第二端子；以及 第二晶體管，所述第二晶體管具有耦接至所述第一晶體管的基極的第二晶體管集電 極， 其中，在直流電壓被施加至所述接合點(diǎn)時(shí)，在所述第一晶體管的集電極處產(chǎn)生振蕩電 壓。
16. -種具有升壓器的振蕩器電路，包括： 第一電感器， 第二電感器，所述第二電感器磁性地耦接至所述第一電感器并且沿相反方向繞制，并 且具有公共端子； 電容器，所述電容器與所述第二電感器串聯(lián)； 第一晶體管，所述第一晶體管用于控制通過(guò)所述第一電感器的電流；以及 第二晶體管，所述第二晶體管用于將所述第一晶體管驅(qū)動(dòng)至導(dǎo)通狀態(tài)， 其中，在輸入電壓被施加至所述公共端子時(shí)，所述電容器根據(jù)所述第二晶體管的狀態(tài) 通過(guò)所述第二電感器進(jìn)行充電以及通過(guò)所述第一晶體管進(jìn)行放電。
【文檔編號(hào)】H03B5/12GK104321962SQ201280072676
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月26日
【發(fā)明者】陳勇 申請(qǐng)人:全球離子有限責(zé)任公司