占空比可調(diào)的方波變換電路

占空比可調(diào)的方波變換電路,可調(diào),方波,變換,電路 占空比可調(diào)方波變換電路 沈陽(yáng)工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 課程設(shè)計(jì)題目： 占空比可調(diào)的方波變換電路 系 別 自動(dòng)控制工程系 班級(jí) 測(cè)控本081 學(xué)生姓名 石覆嘉 學(xué)號(hào) 2008310127 指導(dǎo)教師 黃碩/張玉梅 職稱(chēng) 講師/講師 課程設(shè)計(jì)進(jìn)行地點(diǎn)： 實(shí)訓(xùn)F203 任 務(wù) 下 達(dá) 時(shí) 間： 2010 年 05 月 12 日 起止日期：2010年05月24日起——至 2010年05月28日止 教研室主任 秦宏 2010年05月 05日批準(zhǔn) 占空比可調(diào)的方波變換電路 1 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及要求 1.1 設(shè)計(jì)目的： （1） 掌握比較器、PWM（占空比調(diào)制）電路的構(gòu)成、原理與設(shè)計(jì)方法； （2）熟悉模擬元件的選擇、使用方法。 1.2 基本要求 （1）含有輸入隔離級(jí)； （2）輸入方波信號(hào)，幅度3V，頻率1kHz； （3）占空比可線(xiàn)性調(diào)整； （4）輸出調(diào)制占空比的方波頻率要求頻率1kHz。 1.3 發(fā)揮部分 （1）自主方波產(chǎn)生電路； （2）其他。 2 設(shè)計(jì)過(guò)程及論文的基本要求 2.1 設(shè)計(jì)過(guò)程的基本要求 （1）基本部分必須完成，發(fā)揮部分可任選2個(gè)方向： （2）符合設(shè)計(jì)要求的報(bào)告一份，其中包括邏輯電路圖、實(shí)際接線(xiàn)圖各一份； （3）設(shè)計(jì)過(guò)程的資料、草稿要求保留并隨設(shè)計(jì)報(bào)告一起上交；報(bào)告的電子檔需全班統(tǒng)一存盤(pán)上交。 2.2 課程設(shè)計(jì)論文的基本要求 （1）參照畢業(yè)設(shè)計(jì)論文規(guī)范打印，文字中的小圖需打印。項(xiàng)目齊全、不許涂改，不少于3000字。圖紙為A3，附錄中的大圖可以手繪，所有插圖不允許復(fù)印。 （2）裝訂順序：封面、任務(wù)書(shū)、成績(jī)?cè)u(píng)審意見(jiàn)表、中文摘要、關(guān)鍵詞、目錄、正文（設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)框圖、各部分電路及參數(shù)計(jì)算（重要）、工作過(guò)程分析、元器件清單、主要器件介紹）、小結(jié)、參考文獻(xiàn)、附錄（邏輯電路圖與實(shí)際接線(xiàn)圖）。 3 時(shí)間進(jìn)度安排 順序 階段日期 計(jì) 劃 完 成 內(nèi) 容 備注 1 2010.05.24 講解主要設(shè)計(jì)內(nèi)容，學(xué)生根據(jù)任務(wù)書(shū)做出原始框圖 打分 2 2010.05.25 檢查框圖及初步原理圖完成情況，講解及糾正錯(cuò)誤 打分 3 2010.05.26 檢查邏輯圖并指出錯(cuò)誤及糾正；講解接線(xiàn)圖繪制及報(bào)告書(shū)寫(xiě) 打分 4 2010.05.27 繼續(xù)修正邏輯圖，指導(dǎo)接線(xiàn)圖繪制方法，布置答辯 打分 5 2010.02.28 答辯、寫(xiě)報(bào)告 打分 2010-05-28 沈 陽(yáng) 工 程 學(xué) 院 模擬電子技術(shù) 課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 系（部）：自動(dòng)控制工程系 班級(jí)：測(cè)控本081 學(xué)生姓名：石覆嘉 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 審 意 見(jiàn) 評(píng)價(jià) 內(nèi)容 具 體 要 求 權(quán)重 評(píng) 分 加權(quán)分 調(diào)研 論證 能獨(dú)立查閱文獻(xiàn),收集資料；能制定課程設(shè)計(jì)方案和日程安排。 0.1 5 4 3 2 工作能力 態(tài)度 工作態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律，出勤情況是否良好，能夠獨(dú)立完成設(shè)計(jì)工作， 0.2 5 4 3 2 工作量 按期圓滿(mǎn)完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)，工作量飽滿(mǎn)，難度適宜。 0.2 5 4 3 2 說(shuō)明書(shū)的質(zhì)量 說(shuō)明書(shū)立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，圖表完備，書(shū)寫(xiě)工整規(guī)范。 0.5 5 4 3 2 指導(dǎo)教師評(píng)審成績(jī) （加權(quán)分合計(jì)乘以12） 分 加權(quán)分合計(jì) 指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 年 月 日 評(píng) 閱 教 師 評(píng) 審 意 見(jiàn) 評(píng)價(jià) 內(nèi)容 具 體 要 求 權(quán)重 評(píng) 分 加權(quán)分 查閱 文獻(xiàn) 查閱文獻(xiàn)有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力 0.2 5 4 3 2 工作量 工作量飽滿(mǎn)，難度適中。 0.5 5 4 3 2 說(shuō)明書(shū)的質(zhì)量 說(shuō)明書(shū)立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，圖表完備，書(shū)寫(xiě)工整規(guī)范。 0.3 5 4 3 2 評(píng)閱教師評(píng)審成績(jī) （加權(quán)分合計(jì)乘以8） 分 加權(quán)分合計(jì) 評(píng) 閱 教 師 簽 名： 年 月 日 課 程 設(shè) 計(jì) 總 評(píng) 成 績(jī) 分 中 文 摘 要 本小組設(shè)計(jì)的是占空比可調(diào)的方波變換電路。脈沖寬度調(diào)制（PWM）是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過(guò)高分辨率計(jì)數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來(lái)對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼。 它是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于測(cè)量，通信，功率控制與變換等許多領(lǐng)域。一種模擬控制方式，根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來(lái)調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶 體管或晶體管導(dǎo)通時(shí)間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定。PWM信號(hào)仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻，滿(mǎn)幅值的直流供電要么完全有(ON)，要么完全無(wú)(OFF)。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候，斷的時(shí)候即是供電被斷開(kāi)的時(shí)候。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼。 本小組設(shè)計(jì)的電路由三個(gè)模塊組成：方波信號(hào)發(fā)生器，積分器和比較器。 方波信號(hào)通過(guò)積分器變成三角波，三角波與正弦波通過(guò)比較器比較變成方波。再通過(guò)對(duì)正弦波的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)比較后方波的占空比 此外在信號(hào)輸入端加了保護(hù)電路，使輸入的信號(hào)不至于毀壞電路。其中電壓跟隨器保證高阻輸入，低阻輸出，且電壓不變。 關(guān)鍵詞 占空比，脈沖寬度調(diào)制（PWM），微處理器 29 占空比可調(diào)方波變換電路 目 錄 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) I 占空比可調(diào)的方波變換電路 II 1 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及要求 II 1.2 基本要求 II 1.3 發(fā)揮部分 II 2 設(shè)計(jì)過(guò)程及論文的基本要求 II 2.1 設(shè)計(jì)過(guò)程的基本要求 II 2.2 課程設(shè)計(jì)論文的基本要求 II 3 時(shí)間進(jìn)度安排 II 模擬電子技術(shù) 課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 III 中 文 摘 要 IV 目 錄 1 1 緒論 2 2 設(shè)計(jì)任務(wù)描述 3 1.1 設(shè)計(jì)題目：占空比可調(diào)的方波變換電路 3 1.2 設(shè)計(jì)要求 3 3 設(shè)計(jì)思路 4 4設(shè)計(jì)方框圖 5 5 各部分電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 6 5.1積分電路 6 5.2 隔離級(jí) 9 5.3 比較器 10 5.4 方波產(chǎn)生電路（發(fā)揮） 12 6 工作過(guò)程分析 13 6.2 積分電路 13 6.3 比較器 13 6.4 方波發(fā)生器 14 7 元器件清單 15 8 主要元器件介紹 16 8.1 LM324N 16 8.2 UA741CD 18 8.3 LM311N 22 8.4 LM339 27 小 結(jié) 28 致 謝 29 參考文獻(xiàn) 30 1 緒論 占空比的意思就是在一個(gè)信號(hào)周期中，高電平所占的時(shí)間比。比如一個(gè)周期為1s的方波信號(hào)，其中高電平持續(xù)時(shí)間為0.5s，則占空比為（0.5/1）*100%=50%。 有的系統(tǒng)要求脈沖電平保持達(dá)到一定時(shí)間才可以觸發(fā)，比如防止誤動(dòng)作，另外可以通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖電平的占空比來(lái)使系統(tǒng)產(chǎn)生不同的響應(yīng)。 占空比(Duty Cycle)在電信領(lǐng)域中有如下含義： 　　 在一串理想的脈沖序列中（如方波），正脈沖的持續(xù)時(shí)間與脈沖總周期的比值。 　　例如：脈沖寬度1μs，信號(hào)周期4μs的脈沖序列占空比為0.25。 　　在一段連續(xù)工作時(shí)間內(nèi)脈沖占用的時(shí)間與總時(shí)間的比值。 　　在CVSD調(diào)制（continuously variable slope delta modulation）中，比特“1”的平均比例（未完成）。 　　在周期型的現(xiàn)象中，現(xiàn)象發(fā)生的時(shí)間與總時(shí)間的比。負(fù)載周期在中文成語(yǔ)中有句話(huà)可以形容：「三天打漁，兩天曬網(wǎng)」，則負(fù)載周期為0.6。 　　 占空比是高電平所占周期時(shí)間與整個(gè)周期時(shí)間的比值。 2 設(shè)計(jì)任務(wù)描述 1.1 設(shè)計(jì)題目：占空比可調(diào)的方波變換電路 1.2 設(shè)計(jì)要求 1.2.1 設(shè)計(jì)目的 （1）掌握比較器、PWM（占空比調(diào)制）電路的構(gòu)成、原理與設(shè)計(jì)方法； ?。?）熟悉模擬元件的選擇、使用方法。 1.2.2 基本要求 （1）含有輸入隔離級(jí)； （2）輸入方波信號(hào)，幅度3V，頻率1kHz； （3）占空比可線(xiàn)性調(diào)整； （4）輸出調(diào)制占空比的方波頻率要求頻率1kHz。 1.2.3 發(fā)揮部分 （1）自主方波產(chǎn)生電路。 3 設(shè)計(jì)思路 根據(jù)電路設(shè)計(jì)要求我們組將電路分為三大模塊：方波信號(hào)發(fā)生器，積分器和比較器。每個(gè)電路都選用了不同的運(yùn)算放大器，配合多個(gè)基礎(chǔ)元件構(gòu)成。具體內(nèi)容如下： （1）積分電路設(shè)計(jì)： 選用集成運(yùn)算放大器UA741CD，其相對(duì)LM324掃描更快，配合 后邊的隔離器和比較器所選的運(yùn)放使用可以減少失真度。 （2）隔離級(jí)電路設(shè)計(jì)： 通過(guò)調(diào)節(jié)R5,R6能提高輸入信號(hào)，該電路也可以使信號(hào)穩(wěn)定輸入，選 用集成運(yùn)算放大器LM311N，也能很好的配合比較器的運(yùn)放選擇。 （3）比較器電路設(shè)計(jì)： 采用運(yùn)算放大器LM339AD，該運(yùn)放的掃描速度很快，配合前兩個(gè)運(yùn) 放一起使用效果更佳，當(dāng)輸入信號(hào)大于給定三角波信號(hào)時(shí)輸出最大值VCC；反之，則輸出最小值。 （4） 發(fā)揮部分： 方波發(fā)生電路： 選用的是基礎(chǔ)運(yùn)算放大器LM324N，通過(guò)C1電容的充放電，根據(jù)電壓在門(mén)限電壓左右變化輸出高低電平，以及耐壓較高的齊納穩(wěn)壓二極管使輸出方波的幅值穩(wěn)定。 4設(shè)計(jì)方框圖 輸入正弦信號(hào) 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 示波器 隔離級(jí) 比較器 積分電路 5 各部分電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 5.1積分電路 圖5—1—1 積分電路 積分電路的形式可根據(jù)實(shí)際要求來(lái)確定。若進(jìn)行兩個(gè)信號(hào)的求和積分運(yùn)算，應(yīng)選擇求和積分電路。若只要求對(duì)某個(gè)信號(hào)進(jìn)行一般的波形變換，可選用基本積分電路?；痉e分電路如圖5—1—2所示： 圖5—1—2 基本積分電路 1.確定時(shí)間常數(shù)=RC 的大小決定了積分速度的快慢。由于運(yùn)算放大器的最大輸出電壓Uomax為有限值（通常Uomax=10左右），因此，若得值太小，則還未達(dá)到預(yù)定的積分時(shí)間t之前，運(yùn)放已經(jīng)飽和，輸出電壓波形會(huì)嚴(yán)重失真。所以的值必須滿(mǎn)足： 當(dāng)為階躍信號(hào)時(shí)的值必須滿(mǎn)足： （E為階躍信號(hào)的幅值） 另外，選擇值時(shí)，還應(yīng)考慮訊號(hào)頻率的高低，對(duì)于正弦信號(hào)， 積分電路的輸出電壓為： 由于的最大值為1，所以要求： 即 因此，當(dāng)輸入信號(hào)為正弦波時(shí)，的值不僅受運(yùn)算放大器最大輸出電壓的限制，而且與輸入信號(hào)的頻率有關(guān)，對(duì)于一定振幅的正弦信號(hào)，頻率越低，的值越大。 2.選擇電路元件 （1） 當(dāng)時(shí)間常數(shù)=RC確定后，就可以選擇R和C的值，由于范反向積分 電路的電阻Ri=R，因此往往希望R的值較大一些。在R的值滿(mǎn)足輸入電阻要求的條件下，一般選擇加大的C值，而且C的值不能小于1。 （2） 確定Rp Rp為靜態(tài)平衡電阻，用來(lái)補(bǔ)償偏置電流所產(chǎn)生的失調(diào)，一般取Rp=R。 （3）確定Rf 在實(shí)際電路中，通常在積分電容的兩端并聯(lián)一個(gè)電阻Rf。Rf是計(jì)分漂移泄露電阻，用來(lái)防止積分漂移所造成的飽和或截止現(xiàn)象。為了減小誤差要求 3. 選擇運(yùn)算放大器 為了減小運(yùn)放參數(shù)對(duì)積分電路輸出電壓的影響，應(yīng)選擇輸入失調(diào)參數(shù)小，開(kāi)環(huán)增益和增益帶寬積大，輸入電阻搞的集成運(yùn)放。 5.2 隔離級(jí) 圖5—2—1隔離級(jí)電路 隔離級(jí)電路由電壓跟隨器和可調(diào)電阻R6構(gòu)成。 電壓跟隨器，就是輸出電壓與輸入電壓是相同的，也就是說(shuō)，電壓跟隨器的電壓放大倍數(shù)恒小于且接近1。電壓跟隨器的顯著特點(diǎn)就是，輸入阻抗高，而輸出阻抗低，一般來(lái)說(shuō)，輸入阻抗要達(dá)到幾兆歐姆是很容易做到的。輸出阻抗低，通常可以到幾歐姆，甚至更低。在電路中，電壓跟隨器一般做緩沖級(jí)及隔離級(jí)。因?yàn)?，電壓放大器的輸出阻抗一般比較高，通常在幾千歐到幾十千歐，如果后級(jí)的輸入阻抗比較小，那么信號(hào)就會(huì)有相當(dāng)?shù)牟糠謸p耗在前級(jí)的輸出電阻中。在這個(gè)時(shí)候，就需要電壓跟隨器來(lái)從中進(jìn)行緩沖。起到承上啟下的作用。應(yīng)用電壓跟隨器的另外一個(gè)好處就是，提高了輸入阻抗，這樣，輸入電容的容量可以大幅度減小，為應(yīng)用高品質(zhì)的電容提供了前提保證。 通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R6的阻值從而控制XFG3的輸入端電壓，即可以實(shí)現(xiàn)占空比可調(diào)的方波信號(hào)。 5.3 比較器 圖5—3—1 比較電路 比較器是將一個(gè)模擬電壓信號(hào)與一個(gè)基準(zhǔn)電壓相比較的電路。比較器的兩路輸入為模擬信號(hào)，輸出則為二進(jìn)制信號(hào)，當(dāng)輸入電壓的差值增大或減小時(shí)，其輸出保持恒定。因此，也可以將其當(dāng)作一個(gè)1位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。運(yùn)算放大器在不加負(fù)反饋時(shí)從原理上講可以用作比較器，但由于運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)增益非常高，它只能處理輸入差分電壓非常小的信號(hào)。而且，一般情況下，運(yùn)算放大器的延遲時(shí)間較長(zhǎng)，無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需求。比較器經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)可以提供極小的時(shí)間延遲，但其頻響特性會(huì)受到一定限制。為避免輸出振蕩，許多比較器還帶有內(nèi)部滯回電路。比較器的閾值是固定的，有的只有一個(gè)閾值，有的具有兩個(gè)閾值。 比較器分為滯回比較器、電壓比較器、窗口比較器、過(guò)零電壓比較器，基本滯回比較器從輸出引一個(gè)電阻分壓支路到同相輸入端，電路如圖(a)所示電路。 圖5—3—2基本滯回比較器電路圖及傳輸特性 當(dāng)輸入電壓vI從零逐漸增大，且 時(shí)， ， 稱(chēng)為上限閥值（觸發(fā)）電平。 當(dāng)輸入電壓 時(shí)， 。此時(shí)觸發(fā)電平變?yōu)?， 稱(chēng)為下限閥值（觸發(fā)）電平。 當(dāng) 逐漸減小，且 以前， 始終等于 ，因此出現(xiàn)了如圖14.03(b)所示的 滯回特性曲線(xiàn)。 回差電壓 ： 5.4 方波產(chǎn)生電路（發(fā)揮） 圖5—4—1 方波發(fā)生電路 方波自主發(fā)生電路是一種能夠直接產(chǎn)生矩形波的非正弦信號(hào)發(fā)生電路。由于矩形波包含極豐富的諧波，因此，這種電路又稱(chēng)為多諧振蕩器。選用的是基礎(chǔ)運(yùn)算放大器LM324N，通過(guò)C1電容的充放電，根據(jù)電壓在門(mén)限電壓左右變化輸出高低電平，以及耐壓較高的齊納穩(wěn)壓二極管使輸出方波的幅值穩(wěn)定。 6 工作過(guò)程分析 6.2 積分電路 圖6—2—1 方波轉(zhuǎn)換為三角波 6.3 比較器 圖6—2—2 變阻器的劃片至左 方波占空比 圖6—2—3 變阻器的劃片至右 方波占空比 6.4 方波發(fā)生器 圖6—2—4 方波波形 7 元器件清單 表7—1 積分電路 器件名稱(chēng) 器件序號(hào) 器件型號(hào) 器件量程 器件數(shù)量 電阻 R2,R3 10k 2 電阻 R4 9.1k 1 電容 C1 220nF 1 集成運(yùn)放 U3 UA741CD 1 表7—2 隔離級(jí)電路 器件名稱(chēng) 器件序號(hào) 器件型號(hào) 器件量程 器件數(shù)量 電阻 R5 20k 1 電位器 R6 5.5k 1 集成運(yùn)放 U2 LM311N 1 表7—3 比較電路 器件名稱(chēng) 器件序號(hào) 器件型號(hào) 器件量程 器件數(shù)量 電阻 R1 10k 1 集成運(yùn)放 U1 LM339N 1 表7—4 方波發(fā)生電路 器件名稱(chēng) 器件序號(hào) 器件型號(hào) 器件量程 器件數(shù)量 電阻 R3 1k 1 電阻 R4 10k 1 電阻 R1 20k 1 電阻 R5 30k 1 電容 C1 200nF 1 二極管 D1 1Z10 1 二極管 D2 1Z10 1 集成運(yùn)放 U2A LM324N 1 8 主要元器件介紹 8.1 LM324N 圖8—1—1 LM324N引腳圖 LM324N中文資料： 1 LM324N is a quad op amp integrated circuit, which uses 14-pin dual in-line plastic package, whih contains four internal op amp in exactly the same form, in addition to power sharing, the four independent amplifier. As the LM324 quad op amp circuit has a supply voltage range, the static power consumption, single power supply can be used, the advantages of low cost, it is widely used in various circuits. 【Product category】 LM324N op amp (Operational Amplifier) 【Model】 LM324N 【LM324N Package】 DIP-14/SOP-14 【LM324N Package】 DIP-14, 25 tube / 1000 boxes; SOT-14, 25 tubes / box 5000 【LM324N Features】 1 , internal frequency compensation 2, the high DC voltage gain (about 100dB) 3, unit gain frequency bandwidth (about 1MHz) 4, power supply voltage range: single voltage (3-30V) Dual voltage (± 1.5-± 15V) 5, low-power current, suitable for battery-powered 6, low input bias current 7, low input offset voltage and offset current 8, common mode input voltage range includes ground 9, differential mode input voltage range is equal to supply voltage range 10, the output voltage swing is large (0 to Vcc-1.5V) LM324N是四運(yùn)放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝,它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。 由于LM324四運(yùn)放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在各種電路中。 　　 【LM324N產(chǎn)品種類(lèi)】運(yùn)算放大器（Operational Amplifier） 　　【型號(hào)】LM324N 　　【LM324N封裝形式】DIP-14／SOP-14 　　【LM324N包裝規(guī)格】DIP-14，25管／1000盒；SOT-14，25管／5000盒 　　【LM324N產(chǎn)品特性】 1、內(nèi)部頻率補(bǔ)償 　　2、直流電壓增益高（約100dB） 　　3、單位增益頻帶寬（約1MHz） 　　4、電源電壓范圍寬：?jiǎn)坞妷海?-30V） 　　雙電壓（±1.5-±15V） 　　5、低功耗電流，適合于電池供電 　　6、低輸入偏流 　　7、低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流 　　8、共模輸入電壓范圍寬，包括接地 　　9、差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍 　　10、輸出是壓擺幅大（0至Vcc-1.5V） 8.2 UA741CD uA741M，uA741I，uA741C（單運(yùn)放）是高增益運(yùn)算放大器，用于軍事，工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用.這類(lèi)單片硅集成電路器件提供輸出短路保護(hù)和閉鎖自由運(yùn)作。 這些類(lèi)型還具有廣泛的共同模式，差模信號(hào)范圍和低失調(diào)電壓調(diào)零能力與使用適當(dāng)?shù)碾娢弧? uA741M，uA741I，uA741C芯片引腳和工作說(shuō)明： 1和5為偏置(調(diào)零端)，2為正向輸入端，3為反向輸入端，4接地，6為輸出，7接電源 8空腳 溫度等級(jí) Package 封裝 Part Number零件型號(hào) Temperature Range 工作溫度范圍 N D UA741C 0℃ - +70℃ ? ? UA741I -40℃ - +105℃ ? ? UA741M -55℃ - +125℃ ? ? 例如 : UA741CN ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS最大額定值 Symbol符號(hào) Parameter 參數(shù) UA741M UA741I UA741C Unit單位 VCC Supply voltage 電源電壓 ? ±22 ? V Vid Differential Input Voltage 差分輸入電壓 ? ±30 ? V Vi Input Voltage 輸入電壓 ? ±15 ? V Ptot Power Dissipation 功耗 ? 500 ? mW ?Toper Output Short-circuit Duration輸出短路持續(xù)時(shí)間 Infinite無(wú)限制 ? Operating Free-air Temperature Range工作溫度 -55 to +125 -40 to +105 0 to +70 ?℃ Tstg Storage Temperature Range儲(chǔ)存溫度范圍 -65 to +150 ELECTRICAL CHARACTERISTICS VCC = ±15V, Tamb = +25°C (unless otherwise specified) 電氣特性 虛擬通道連接= ± 15V ， Tamb = 25 ℃ （除非另有說(shuō)明） Symbol符號(hào) Parameter 參數(shù) 最小. 典型. 最大. Unitd? 單位 Vio Input Offset Voltage (Rs ≤ 10KΩ)? 輸入失調(diào)電壓 - mV Tamb = +25℃ - 1 5 Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax - - 6 Iio Input Offset Current 輸入失調(diào)電流 ? nA Tamb = +25℃ - 2 30 Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax - - 70 Iib Input Bias Current 輸入偏置電流 nA Tamb = +25℃ - 10 100 Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax - - 200 Avd Large Signal Voltage Gain (Vo=±10V, RL=2KΩ) 大信號(hào)電壓增益 V/mV Tamb = +25℃ 50 200 - Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 25 - ? SVR Supply Voltage Rejection Ratio (Rs ≤ 10KΩ) 電源電壓抑制比 dB Tamb = +25℃ 77 90 - Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 77 - - ICC Supply Current, no load 電源電流（空載） mA Tamb = +25℃ - 1.7 2.8 Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax - - 3.3 Vicm Input Common Mode Voltage Range 輸入共模電壓范圍 V Tamb = +25℃ ±12 - - Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax ±12 - - CMR Common Mode Rejection Ratio (RS ≤ 10KΩ)共模抑制比 dB Tamb = +25℃ 70 90 - Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax? 70 - - IOS Output short Circuit Current輸出短路電流 10 25 40 mA ±Vopp Output Voltage Swing輸出電壓擺幅 Tamb=+25℃ RL=10KΩ 12 14? - V RL=2KΩ 10 13 - Tmin≤Tamb ≤Tmax RL=10KΩ 12 - - RL=2KΩ 10 - - SR Slew Rate Vi=±10V,RL=2KΩ,CL=100pF,unity Gain 轉(zhuǎn)換率 單位增益 0.25 0.5 - V/μs tr Rise Time Vi = ±20mV, RL =2KΩ,CL = 100pF, unity Gain 上升時(shí)間 單位增益 - 0.3 - μs Kov Overshoot Vi=20mV,RL=2KΩ,CL=100pF,unity Gain? 超虛擬 單位增益 - 5 - % Ri Input Resistance 輸入阻抗 0.3 2 - MΩ GBP Gain Bandwith Product Vi = 10mV, RL =2KΩ,CL = 100pF, f =100kHz 帶寬增益 0.7 1 - MHz THD Total Harmonic Distortion f = 1kHz, Av = 20dB, RL=2KΩ,Vo=2Vpp, CL=100pF,Tamb=+25℃ 總諧波失真 - 0.06 - % en Equivalent Input Noise Voltage f=1kHz,Rs=100Ω 等效輸入噪聲電壓 - 23 - ?nV √Hz ￠m Phase Margin 相位裕度 - 50 - Degrees 8.3 LM311N LM311 絕對(duì)最大額定值： Total Supply Voltage (V84) 總供給電壓（V84） 36V Output to Negative Supply Voltage (V74)輸出到負(fù)電源電壓（V74） 40V Ground to Negative Supply Voltage (V14) 地到負(fù)電源電壓（v14) 30V Differential Input Voltage 差分輸入電壓 ±30V Input Voltage (Note 13)輸入電壓（注13） ±15V Power Dissipation (Note 14) 功耗（注14） 500 mW ESD Rating (Note 19) ESD額定值（注19） 300V Operating Temperature Range 工作溫度范圍 0℃ to 70℃ Output Short Circuit Duration 210℃ 10 sec LM311 電氣特性： Parameter 參數(shù) Conditions 測(cè)試條件 Min 最小 Typ 典型 Max最大 Units單位 Input Offset Voltage輸入偏移電壓（注16） TA=25℃, RS≤50k 2.0 7.5 mV Input Offset Current輸入失調(diào)電流（注16） TA=25℃ 6.0 50 nA Input Bias Current 輸入偏置電流 TA=25℃ 100 250 nA Voltage Gain 電壓增益 TA=25℃ 40 200 V/mV Response Time (Note 17) 響應(yīng)時(shí)間（注17） TA=25℃ 200 ns Saturation Voltage 飽和電壓 VIN≤?10 mV, IOUT=50 mA TA=25℃ 0.75 1.5 V Strobe ON Current (Note 18) TA=25℃ 2.0 5.0 mA Output Leakage Current 輸出漏電流 VIN≥10 mV, VOUT=35V TA=25℃, ISTROBE=3 mA V? = Pin 1 = ?5V 0.2 50 nA Input Offset Voltage 輸入偏移電壓（注16） RS≤50K 10 mV Input Offset Current 輸入失調(diào)電流（注16） 70 nA Input Bias Current 輸入偏置電流 300 nA Input Voltage Range 輸入電壓范圍 ?14.5 13.8,-14.7 13.0 V Saturation Voltage 飽和電壓 V+≥4.5V, V?=0 VIN≤?10 mV, IOUT≤8mA 0.23 0.4 V Positive Supply Current 正電源電流 TA=25℃ 5.1 7.5 mA Negative Supply Current 負(fù)電源電流 TA=25℃ 4.1 5.0 mA LM111/LM211/LM311內(nèi)部電路圖 LM111,LM211,LM311電壓比較器引腳圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 LM111/LM311 雙列8引腳圖 LM111 雙列14引腳功能圖 LM111/LM211/LM311 金屬罐形封裝引腳圖 LM111 雙列10引腳圖 引腳功能： GROUND/GND 接地 INPUT + 正向輸入端 INPUT - 反向輸入端 OUTPUT 輸出端 BALANCE 平衡 BALANCE/STROBE 平衡/選通 V+ 電源正 V- 電源負(fù) NC 空腳 8.4 LM339 LM339中文資料 圖8—4—1 LM339引腳圖 LM339集成塊內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，該電壓比較器的特點(diǎn)是：1）失調(diào)電壓小，典型值為2mV；2）電源電壓范圍寬，單電源為2-36V，雙電源電壓為±1V-±18V；3）對(duì)比較信號(hào)源的內(nèi)阻限制較寬；4）共模范圍很大，為0~（Ucc-1.5V）Vo；5）差動(dòng)輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓；6）輸出端電位可靈活方便地選用。 LM339集成塊采用C-14型封裝，圖1為外型及管腳排列圖。由于LM339使用靈活，應(yīng)用廣泛，所以世界上各大IC生產(chǎn)廠(chǎng)、公司竟相推出自己的四比較器，如IR2339、ANI339、SF339等，它們的參數(shù)基本一致，可互換使用。 小 結(jié) 為期一周的模電課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，但是在這短短的一周當(dāng)中我學(xué)到了相當(dāng)多的電子知識(shí)。以前曾進(jìn)行過(guò)電子工藝的實(shí)習(xí)，學(xué)會(huì)了怎樣識(shí)別電子器件以及實(shí)際的簡(jiǎn)單焊接。而在這周實(shí)習(xí)中，我又學(xué)會(huì)了用Multisim軟件區(qū)進(jìn)行仿真的電路實(shí)驗(yàn)，并且還通過(guò)網(wǎng)上的查詢(xún)見(jiàn)識(shí)到了好多電子領(lǐng)域的高手，他們的思維以及路的設(shè)計(jì)讓我嘆為觀止。 我們所做的電路是“占空比可調(diào)方波變電路”，這個(gè)電路是我們現(xiàn)有的知識(shí)所不能容易解決的，但是我們組的成員沒(méi)有氣餒，這樣的一個(gè)挑戰(zhàn)正好給了我們一個(gè)展示自我的機(jī)會(huì)，經(jīng)過(guò)我們組的日夜忙綠，終于完成了我們組的任務(wù)，而且也成功的做出了發(fā)揮部分的“方波發(fā)生電路”，更加令我們高興了。 這短短的一周里我收獲了友情與感動(dòng)，我組成員每天都在一起細(xì)心研究，認(rèn)真調(diào)試，甚至為了一個(gè)元器件的選用，一個(gè)一個(gè)的去試直至凌晨，這也充分體現(xiàn)了我們組的吃苦精神。 不光是我們小組這樣，整個(gè)班級(jí)的同學(xué)都是如此，大家互相幫助，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的手段去搜尋各種可行性的方案，由于有些模塊能夠互相借鑒，同學(xué)之間都相互交流經(jīng)驗(yàn)，相互探討，學(xué)習(xí)氣氛格外的濃厚。 雖然已經(jīng)模電設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，但是我還是期待下學(xué)期的數(shù)電課程設(shè)計(jì)，這樣我們就還能得到一次集體的鍛煉！ 致 謝 這一周的時(shí)間匆匆過(guò)去了，但是要感謝的人有很多。 首先要感謝的就是黃碩老師，是他在開(kāi)始的時(shí)候給予我們鼓勵(lì)，并且?guī)椭覀冊(cè)O(shè)計(jì)模塊，幫助我們調(diào)試，并且提了一些好的建議，讓我們的電路運(yùn)行的更加穩(wěn)定。 還有要感謝我的小組成員：劉麒，姜立鵬。整個(gè)電路的設(shè)計(jì)沒(méi)有他們倆是不可能完成的，參數(shù)的選取，電路的美觀化，都有他們的功勞。 另外就是我的同學(xué)們，還有網(wǎng)上的網(wǎng)友們，電路的一些理論計(jì)算與他們的幫助是密不可分的! 參考文獻(xiàn) [1] 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）.北京：高等教育出版社，2006. [2] 嚴(yán) 婕．電子技術(shù)實(shí)踐與設(shè)計(jì)課程. 北京：電子工業(yè)出版社，2007.3 [3] www.ic1w.com 中國(guó)IC一網(wǎng) [4] www.wenku.baidu.com 百度文庫(kù) [5] www.dz3w.com 電子天下 [6] www.elecfans.com 電子發(fā)燒友