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㈡ 怎么计算出一些复杂的电路图的各点电压和电流(有图)
同学,电路分析的两大重要的定律一定要领会啊。一是基尔霍夫定律(电流,电压), 二是戴维南定律(等效的应用).
你的这个图又是个典型的共射放大电路,不是什么复杂的电路,熟练掌握,必须的。
用估算法的直流分析如下:
锗管Ubeq=0.3,硅管是Ubeq=0.7,以硅管为例
Ub=Ec*(Rb2/(Rb1+Rb2))
Ib=(Ub-Ubeq)/Re=(Ub-0.7)/Re
Ic=Ib*β
Ie=Ib*(1+β)
Uo直流->Uc=Ec-Ic*RL
至此,直流分析结束,就是我们通常说的静态工作点Q的计算.
如果再进一步,老师的题目画出了交流信号源和负载的话,可能还需要交流分析,在此就不详述了。
推荐楼主看一本书“发明者电子设计宝典 美。舍茨" 这本书以水流的方式演绎了电流,很形象。我有,可以给你,我就看了这本入门。
㈢ 脉冲波形发生器的设计
信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器,是工业生产和电工、电子实验室中经常使用的电子仪器之一。信号发生器可以有多种实现方法,而频率越高、产生波形越多的信号发生器越好,可以从信号发生器的制作条件及使用领域方面考虑其实现方法。文章用函数发生芯片ICL8038结合外围电路产生三角波、正弦波以及矩形波三种基本波形,再把产生的波形通过由ICM7216D、晶体、电容、开关及LED数码管等组成的显示电路显示出频率,而把波形产生电路产生的正弦波通过调频电路就会产生一个调频波。
关键词:ICL8038;信号发生器;调频电路;电子仪器
中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)05-0014-03 信号发生器是一种能产生标准信号的电子仪器,是工业生产和电工、电子实验室中经常使用的电子仪器之一。在现代电子学的各个领域,常常需要高精度且频率可方便调节的信号发生器。一般来说,频率越高、产生波形种类越多的发生器性能越好,但器件成本和技术要求也大大提高,因此在满足工作要求的前提下,性价比高的发生器是我们的首选。常见的信号发生器是用ICL8038制成的简单信号发生器,但这种信号发生器仅能产生正弦波、三角波和矩形波,而本文要研究的就是如何在ICL8038基础上结合其外围电路以及直接调频电路使其产生其他的信号。
一、总体设计
(一)信号发生器的设计框图
信号发生器框图如图 1所示:
图1 信号发生器设计框图
图1中,波形产生电路由单片集成电路函数发生器ICL8038及其外围电路组成,用来显示方波、正弦波及三角波;直接调频电路由石英晶体及变容二极管等组成,波形产生电路产生的正弦波经此电路会产生一个调频波;显示电路由单片频率计ICM7216D、晶体、电容、开关及LED数码管[11]等组成,用来显示输出波形的频率值。
(二)信号发生器的总电路图
信号发生器的总电路如图2所示:
二、各部分电路设计
(一)基于ICL8038的波形发生电路设计
ICL8038组成的函数发生器如图3所示。电阻R1与电位器 RP1用来确定8脚的直流电位U8,通常取U8≥2UCC/3。U8越高,IA和IB越小,输出频率越低,反之亦然。因此,ICL8038又称为压控振荡器(VCO)或频率调制器(FM)。RP1可调节的频率范围为20HZ~20KHZ。U8还可以由7脚提供固定电位,此时,输出频率f0仅由RA,RB及电容Ct决定。UCC采用双电源供电时,输出波形的直流电平为零。当采用单电源供电时,输出波形的直流电平为UCC/2。
(二)晶体振荡器的变容管直接调频电路设计
图4是100MHz晶体振荡器的变容管直接调频电路。图4中,T2管接成皮尔斯晶体振荡电路,并由变容管直接调频。T2管集电极上的谐振回路调谐在晶体振荡频率的三次谐波上,完成三倍频功能。T1管为音频放大器,将输入的信号放大后,经2.2μH的高频扼流圈加到变容管上。同时T1的电源电压也通过2.2μH高频扼流圈加到变容管上,作为变容管的偏置电压。
对晶体振荡器进行调频时,由于振荡回路中引入了变容二极管,因此频率稳定度相对于不调频的晶体振荡器有所降低。一般,其短期频率稳定度达到10-6数量级,长期频率稳定度达到10-5数量级。
图4 晶体振荡器的变容管直接调频电路
(三)基于ICM7216D的显示电路设计
显示电路是由单片频率计ICM7216D、晶体、电阻及电容等构成。ICM7216D是美国Intersil公司首先研制的专用测频大规模集成芯片。它是标准的28引脚的双列直插式集成电路,采用单一的+5V稳压电源工作。它内含高频振荡器、十进制计数器、七段译码器、位多路复用器、能够直接驱动LED显示器的8段一段码驱动器、8位一位码驱动器。其基本的测频范围为DC至10MHz,若加预置的分频电路,则上限频率可达40MHz或100MHz,单片频率计ICM7216D只要加上晶振、量程选择、LED 显示器等少数器件即可构成一个DC至40MHz的微型频率计,可用于频率测量,机械转速测量等方面的应用。
图5为基于ICM7216D的显示电路。用晶体和电容C1、C2构成的10MHz振荡频率作为基准频率,经ICM7216D内部分频后,产生闸门时间脉冲。用开关K选择量程。另用开关S1控制电路复位,S2可时电路处于保持状态。8个LED数码管的DP都与DP小数点输入脚(23脚)相连,由内部小数点逻辑单元产生正确的小数点位。当被测信号输出时,ICM7216D对其频率计数,8位LED逐位显示被测频率,从而实现测量和显示的目的。
具体工作过程为:使用一个2.5MHz的晶振及22MΩ的电阻、电容C1、C2来满足内部振荡器的正常工作。由于内部振荡器是一个高增益的CMOS反相器,因此用电阻与晶振并联以提供足够的偏压,此时芯片的基振为2.5MHz。如果使用1MHz晶振代替2.5MHz晶振需要将芯片的脚25、脚26之间的电容作些调整,这时芯片的基振为1MHz。另外芯片还允许使用外部振荡器,如果使用外部振荡器时,芯片的基频等于外部振荡电路的频率,此时芯片内部振荡电路仍在工作,但不影响芯片的正常测量。若内部振荡频率小于1MHz或只有外部振荡电路在工作时,必须将脚25、脚26连接在一起,以保证足够的悬挂电平。如果外部振荡电路输出为TTL 电平时,则需要在脚25、脚26之间接一个22MΩ的电阻,并且要将脚24、脚25连在一起,如果外部振荡电路的频率小于100KHz,则外部振荡电路对芯片不起作用,芯片仍以内部振荡电路的频率工作。
被测信号从脚28输入,如果输入信号较小,可以采用前置放大电路。如果输入信号较太,可以采用限幅电路。D1~D8八条位驱动线分别与八位LED的公共端相连,段驱动输出线a~g与LED相应的引脚相连将LED的第1至7位的小数点都与脚23连在一起,则由内部小数点逻辑单元产生正确的小数点位。八位LED是示器逐位显示,频率为500Hz ,位信号时间为244μs,两位显示之间有6μs的位空白时间,以防止重影。芯片的最大段驱动电流为15mA,额定段驱动电流为12mA。要增加显示亮度,可将电源电压增加到6V,在测量显示时,小数点左边的零被消除,右边的位照常显示。当被测信号的频率超出频率计的测量范围发生溢出时,芯片内部能够点亮第八位的小数点,表示此时发生溢出。
图5中,K为一个四档开关,用于选择不同的量程。S1为一个按键开关,当其按下时,脚12为低电平,主计数器停止计数,显示为零。当S2按下时,脚27为高电平,主计数器暂停计数,此时数据自锁并显示;当S2断开,主计数器才重新启动计数。由于复合控制输入端所用信号是位驱动信号,为避免复合控制信号影响位信号,使用二极管进行隔离,与芯片管脚1相连的电阻及电容的作用是降低噪声,减少干扰。
图5 基于ICM7216D的显示电路
(四)整形电路设计
由于ICM7216D芯片只能对脉冲信号进行计数,所以波形产生电路产生的正弦波和三角波要先进行整形,然后才能送进显示电路进行频率显示,而整形电路只需用一个与非门就可实现。本文选择了74LS20芯片进行整形。74LS20芯片引脚图如图6所示:
三、结果分析
本文采用±10V、5V直流电源供电,运用数字示波器显示输出波形。
信号发生器能输出正弦波、三角波、矩形波及调频波;正弦波、三角波、矩形波的最低频率为55.10Hz,最高频率为16.13KHz;正弦波的峰峰值可达到4.36V;三角波的峰峰值可达6.6V,占空比可在44.4%~50.4%之间调节;矩形波的峰峰值可达到20.2V,占空比则可在41.3%~57.5%之间调节;调频电路中的载波峰峰值为5.6V,频率为13.3MHz;显示电路由于加了4分频电路,则测频上限频率可达40MHz。
四、结语
本文是采用函数发生芯片ICL8038结合外围电路产生正弦波、三角波及矩形波,再把产生的正弦波输入晶体振荡器的变容管直接调频电路,产生调频波输出,各波形通过ICM7216D组成的显示电路显示出其频率。该系统完全由硬件构成,避免了编程方面的问题,电路简单,易于调试,产生的波形种类多。参考文献
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[5]王彦朋,张凤凌,等. 大学生电子设计与应用[M]. 北京:中国电力出版社,2007.
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[12]金韦. 波形发生器新型集成电路ICL8038及XR-2206[J]. 实用电子文摘,1997,(1).
[13]Alan V.Oppenheim,Alan S.Willsky,S.Hamid Nawab. Signals and Systems,Second Edition[M]. 北京:电子工业出版社,2002. =====按上面的加点内容就行了,(找老师看看加。
㈣ 关于N沟道JFET的小问题
当vGS>0时,将使PN结处于正向偏置而产生较大的栅流,破坏了它对漏极电流iD的控制作用。
㈤ 我马上就学完c51单片机了,如何进一步学习嵌入式系统如何学习,分几步呢假如学完嵌入式又如何深入发展
其实严格说单片机不算嵌入式的,只能做简单的通信 控制 数据采集
像联网 嵌入式webserver 等都是很难实现的
我认为上了系统才算嵌入式也就是说arm
方向嘛
做嵌入式的大概有这样几个方向:
驱动/BSP/内核移植类:这一类要求你了解硬件芯片和电路原理图多一些,需要多学习大学这类基础课,然后看一些基本的CPU芯片外围芯片手册,知道什么是CPU内部总线、外设控制器和寄存器。这类人在产品项目中人数需要不大,但是工资不低。(内核移植和内核开发暂且不提)
(辅助知识:
通信:串口,usb口,网口,RS232,RS285,LINE2.0,CANBUS,RF,蓝牙,红外
数模:ADC,DAC,放大器应用电路
电源,存储器,时钟,传感器等应用)
嵌入式操作系统类:这一类要求你能根据产品需要设计出能多任务处理并控制一些外设或者与外设通讯的程序。需要你有很好的C语言基础,单片机基础,然后是嵌入式操作系统基础,知道各种多任务处理的模型,然后还需要一些数据结构知识。你要知道程序是如何烧写到芯片里变成能控制设备的东西的。
嵌入式系统应用类:这一类要求更加偏向软件一些,有时甚至只是知道内存限制就可以了,其它硬件都不必考虑太多,比如做嵌入式GUI的(miniGUI, Qt)、嵌入式数据库的、嵌入式webserver程序等,这一类归根结底是软件开发,需要有强大的阅读源码能力和程序设计基础。高级嵌入式相关应用程序开发类:如手机开发的,特别是iphone android的应用开发,这一类实际上是纯软件开发,要求有很好的程序设计基础、面向对象概念、结构化开发概念等,UI相关的现在还需要有一些UX用户体验理念。
大概就这几类,如果你是学生建议自己买一个三星的ARM9开发板,很便宜的,从读芯片手册、学习移植ucosII,写写ucosII应用程序,深入的可以学习嵌入式linux下应用程序开发等,总之一年之内学透一个开发板,那么你就可以合格胜任前两类工作了。
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