基本單元電路設(shè)計(jì)(一)

基本單元電路設(shè)計(jì)

（一）基本單元電路直流穩(wěn)壓電源電路運(yùn)算放大器電路信號(hào)產(chǎn)生電路信號(hào)處理電路聲音報(bào)警電路傳感器應(yīng)用電路功率驅(qū)動(dòng)電路顯示電路A/D轉(zhuǎn)換電路直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源是電子設(shè)備的能源電路，關(guān)系到整個(gè)電路設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和可靠性，是電路設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。主要包括三端固定式（正、負(fù)壓）集成穩(wěn)壓器三端可調(diào)式（正、負(fù)壓）集成穩(wěn)壓器DC-DC電路直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源基本原理直流穩(wěn)壓電源常用三端固定式集成穩(wěn)壓電源電路穩(wěn)壓器名稱(chēng)舉例LM7805：正5V輸出LM7906：負(fù)6V輸出通用電壓等級(jí)有9種：050608091012151824特殊電壓等級(jí)輸出電路：5.5V11V直流穩(wěn)壓電源常用三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓電源電路穩(wěn)壓器名稱(chēng)舉例LM317：＋1.25V~＋37V正電壓輸出LM337：－1.25V~－37V負(fù)電壓輸出最大輸出電流：1.5A輸出電壓表達(dá)式：R1一般取值為120～240歐姆直流穩(wěn)壓電源正負(fù)輸出集成穩(wěn)壓電源電路直流穩(wěn)壓電源集成穩(wěn)壓電路使用注意事項(xiàng)電源變壓器的功率容量與輸出電壓電源變壓器的功率要大于整個(gè)系統(tǒng)的功率，并有一定量的富余輸出電壓要高于穩(wěn)壓器的最小輸入電壓輸入與輸出的電壓差集成穩(wěn)壓器有最小電壓差要求，通常為2.3V以上新型集成穩(wěn)壓器的最小壓差可低至0.2V直流穩(wěn)壓電源集成穩(wěn)壓電路使用注意事項(xiàng)耗散功率與散熱穩(wěn)壓器上消耗的功率為：消耗的功率越大發(fā)熱越嚴(yán)重，需要用散熱器降低芯片溫度整流二極管的選擇：電流與反向電壓承受的最大反相電壓：每只二極管的平均電流：濾波電容的配置大的電解電容、小的瓷片電容輸出電壓精度：最大5％，一般在1％以內(nèi)直流穩(wěn)壓電源其他用途的集成穩(wěn)壓電源精密穩(wěn)壓電源輸出電壓：Uo=(1+R1/R2)*2.5V輸出電壓精度可達(dá)5‰以內(nèi)直流穩(wěn)壓電源其他用途的集成穩(wěn)壓電源DC-DC電源電壓效率高、有降壓穩(wěn)壓器和升壓穩(wěn)壓器受控穩(wěn)壓電源輸出電壓可控輸出電壓Uo=1.25*(1+(R+400)/R1)直流穩(wěn)壓電源其他用途的集成穩(wěn)壓電源LCD顯示器用負(fù)壓電源小電流負(fù)電壓正電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)電壓運(yùn)算放大器電路運(yùn)算放大器的分類(lèi)通用型按工業(yè)上的普通用途設(shè)定各方面性能中等、價(jià)格便宜uA741、LM358、OP07、LM324精密型輸出精度高、失調(diào)電壓小、溫漂小用于需要精確測(cè)量的場(chǎng)合TLC4501/2、TLE2027、TLE2037、TLE2022運(yùn)算放大器電路運(yùn)算放大器的分類(lèi)低噪型也屬于精密型，要求器件產(chǎn)生的噪聲低噪聲包括熱噪聲、電壓噪聲、電流噪聲TLE2027、TLE2227、TLE2237、TLE2201高速型運(yùn)行速度快，即增益帶寬乘積大、轉(zhuǎn)換速率快通常用于處理頻帶寬、變化快的信號(hào)，如視頻TLE2037、TLE2421、TLE2144、TLE4501運(yùn)算放大器電路運(yùn)算放大器的分類(lèi)低電壓低功耗型用于低壓供電，3V或電池供電系統(tǒng)器件耗電小（500uA）、低壓運(yùn)行、軌對(duì)軌輸出TLE2262、TLE2272、TLE2442、TLE2254單電源型可用單電源5V供電，輸入和輸出端電壓可低為0VTLE2262、TLE227運(yùn)算放大器電路運(yùn)算放大器的基本參數(shù)單、雙電源供電電源電流輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流輸入電阻轉(zhuǎn)換速率、建立時(shí)間差模輸入電阻失調(diào)電流溫漂、偏置電流溫漂差模電壓增益、共模電壓增益單位增益帶寬輸入噪聲電壓、輸入噪聲電流長(zhǎng)時(shí)間漂移運(yùn)算放大器電路運(yùn)算放大器使用注意事項(xiàng)如無(wú)特殊要求，盡量采用通用型運(yùn)算放大器正確認(rèn)識(shí)、對(duì)待各種參數(shù)，不盲目片面追求指標(biāo)的先進(jìn)當(dāng)用運(yùn)算放大器作弱信號(hào)放大時(shí)，應(yīng)選用失調(diào)及噪聲系數(shù)均很小的運(yùn)算放大器（ICL7650）同時(shí)保持運(yùn)放同相端與反相端對(duì)地的等效直流電阻用于直流放大時(shí)，必須妥善進(jìn)行調(diào)零為消除運(yùn)放的高頻自激，應(yīng)參照推薦參數(shù)在規(guī)定的消振引腳之間接入適當(dāng)?shù)碾娙菹瘢瑫r(shí)應(yīng)盡量避免兩級(jí)以上放大級(jí)級(jí)連，以減小消振困難。運(yùn)算放大器電路運(yùn)算放大器使用注意事項(xiàng)常見(jiàn)的調(diào)零電路運(yùn)算放大器電路運(yùn)算放大器應(yīng)用電路反相輸入比例運(yùn)算電路同相輸入比例運(yùn)算電路平衡電阻運(yùn)算放大器電路運(yùn)算放大器應(yīng)用電路反相輸入比例求和電路平衡電阻差動(dòng)放大電路積分運(yùn)算電路運(yùn)算放大器電路運(yùn)算放大器應(yīng)用電路差動(dòng)放大電路積分運(yùn)算電路運(yùn)算放大器電路測(cè)量放大電路又稱(chēng)數(shù)據(jù)放大器、儀表放大器特點(diǎn)輸入阻抗高輸出阻抗低失調(diào)及零漂很小放大倍數(shù)精度可調(diào)具有差動(dòng)輸入、單端輸出共模抑制比高適用于大的共模電壓背景下對(duì)緩慢微弱的差值信號(hào)進(jìn)行放大，常用于熱電偶、應(yīng)變電橋、生物信號(hào)等的放大運(yùn)算放大器電路測(cè)量放大電路放大倍數(shù)：A=1+2R1/RG運(yùn)算放大器芯片：OP07運(yùn)算放大器電路集成測(cè)量放大電路（儀用放大器）AD623、AD522、INA114、AD620信號(hào)產(chǎn)生電路信號(hào)種類(lèi)矩形波、正弦波、三角波、單脈沖波產(chǎn)生方法矩形波頻率約為1/1.39RC信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生方法矩形波信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生方法正弦波產(chǎn)生電路輸出頻率正反饋系數(shù)信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生方法三角波利用積分器原理模擬成三角波RP1用于幅度調(diào)節(jié)RP2控制C1的充電電流，用于頻率調(diào)節(jié)信號(hào)產(chǎn)生電路集成電路函數(shù)發(fā)生器ICL8038輸出頻率為幾赫茲到幾百千赫茲可同時(shí)輸出正弦波，三角波和方波信號(hào)產(chǎn)生電路DDS直接頻率合成器頻率穩(wěn)定度高輸出頻率精度高易與微處理器接口、實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制可生成任意的周期波形電路形式FPGA+EEPROM+D/A集成DDS芯片信號(hào)處理電路信號(hào)處理電路主要利用集成運(yùn)算放大器或者專(zhuān)用模擬集成電路，配以少量的外接元件可以構(gòu)成各種功能的處理電路主要功能信號(hào)放大信號(hào)濾波阻抗匹配電平轉(zhuǎn)換非線性補(bǔ)償電流/電壓轉(zhuǎn)換（I/V）電壓/頻率轉(zhuǎn)換（V/F）信號(hào)處理電路有源濾波電路允許某一部分頻率的信號(hào)順利通過(guò)，而另一部分的信號(hào)被急劇衰減主要用于數(shù)據(jù)傳送和抑制干擾運(yùn)算放大器和RC網(wǎng)絡(luò)組成有源濾波電路濾波器分類(lèi)低通濾波器（LPF）高通濾波器（HPF）帶通濾波器（BPF）帶阻濾波器（BEF）信號(hào)處理電路有源濾波電路低通濾波電路截止頻率信號(hào)處理電路有源濾波電路當(dāng)從反相端輸入時(shí)高通、低通輸出端信號(hào)截止頻率為當(dāng)從同相端輸入時(shí)帶通輸出端信號(hào)截止頻率為信號(hào)處理電路電壓－頻率轉(zhuǎn)換電路把輸入信號(hào)電壓變換成相應(yīng)的頻率信號(hào)輸入的