基本单元电路设计(一)

基本单元电路设计

（一）基本单元电路直流稳压电源电路运算放大器电路信号产生电路信号处理电路声音报警电路传感器应用电路功率驱动电路显示电路A/D转换电路直流稳压电源直流稳压电源是电子设备的能源电路，关系到整个电路设计的稳定性和可靠性，是电路设计中非常关键的一个环节。主要包括三端固定式（正、负压）集成稳压器三端可调式（正、负压）集成稳压器DC-DC电路直流稳压电源直流稳压电源基本原理直流稳压电源常用三端固定式集成稳压电源电路稳压器名称举例LM7805：正5V输出LM7906：负6V输出通用电压等级有9种：050608091012151824特殊电压等级输出电路：5.5V11V直流稳压电源常用三端可调式集成稳压电源电路稳压器名称举例LM317：＋1.25V~＋37V正电压输出LM337：－1.25V~－37V负电压输出最大输出电流：1.5A输出电压表达式：R1一般取值为120～240欧姆直流稳压电源正负输出集成稳压电源电路直流稳压电源集成稳压电路使用注意事项电源变压器的功率容量与输出电压电源变压器的功率要大于整个系统的功率，并有一定量的富余输出电压要高于稳压器的最小输入电压输入与输出的电压差集成稳压器有最小电压差要求，通常为2.3V以上新型集成稳压器的最小压差可低至0.2V直流稳压电源集成稳压电路使用注意事项耗散功率与散热稳压器上消耗的功率为：消耗的功率越大发热越严重，需要用散热器降低芯片温度整流二极管的选择：电流与反向电压承受的最大反相电压：每只二极管的平均电流：滤波电容的配置大的电解电容、小的瓷片电容输出电压精度：最大5％，一般在1％以内直流稳压电源其他用途的集成稳压电源精密稳压电源输出电压：Uo=(1+R1/R2)*2.5V输出电压精度可达5‰以内直流稳压电源其他用途的集成稳压电源DC-DC电源电压效率高、有降压稳压器和升压稳压器受控稳压电源输出电压可控输出电压Uo=1.25*(1+(R+400)/R1)直流稳压电源其他用途的集成稳压电源LCD显示器用负压电源小电流负电压正电压转换为负电压运算放大器电路运算放大器的分类通用型按工业上的普通用途设定各方面性能中等、价格便宜uA741、LM358、OP07、LM324精密型输出精度高、失调电压小、温漂小用于需要精确测量的场合TLC4501/2、TLE2027、TLE2037、TLE2022运算放大器电路运算放大器的分类低噪型也属于精密型，要求器件产生的噪声低噪声包括热噪声、电压噪声、电流噪声TLE2027、TLE2227、TLE2237、TLE2201高速型运行速度快，即增益带宽乘积大、转换速率快通常用于处理频带宽、变化快的信号，如视频TLE2037、TLE2421、TLE2144、TLE4501运算放大器电路运算放大器的分类低电压低功耗型用于低压供电，3V或电池供电系统器件耗电小（500uA）、低压运行、轨对轨输出TLE2262、TLE2272、TLE2442、TLE2254单电源型可用单电源5V供电，输入和输出端电压可低为0VTLE2262、TLE227运算放大器电路运算放大器的基本参数单、双电源供电电源电流输入失调电压、输入失调电流输入电阻转换速率、建立时间差模输入电阻失调电流温漂、偏置电流温漂差模电压增益、共模电压增益单位增益带宽输入噪声电压、输入噪声电流长时间漂移运算放大器电路运算放大器使用注意事项如无特殊要求，尽量采用通用型运算放大器正确认识、对待各种参数，不盲目片面追求指标的先进当用运算放大器作弱信号放大时，应选用失调及噪声系数均很小的运算放大器（ICL7650）同时保持运放同相端与反相端对地的等效直流电阻用于直流放大时，必须妥善进行调零为消除运放的高频自激，应参照推荐参数在规定的消振引脚之间接入适当的电容消振，同时应尽量避免两级以上放大级级连，以减小消振困难。运算放大器电路运算放大器使用注意事项常见的调零电路运算放大器电路运算放大器应用电路反相输入比例运算电路同相输入比例运算电路平衡电阻运算放大器电路运算放大器应用电路反相输入比例求和电路平衡电阻差动放大电路积分运算电路运算放大器电路运算放大器应用电路差动放大电路积分运算电路运算放大器电路测量放大电路又称数据放大器、仪表放大器特点输入阻抗高输出阻抗低失调及零漂很小放大倍数精度可调具有差动输入、单端输出共模抑制比高适用于大的共模电压背景下对缓慢微弱的差值信号进行放大，常用于热电偶、应变电桥、生物信号等的放大运算放大器电路测量放大电路放大倍数：A=1+2R1/RG运算放大器芯片：OP07运算放大器电路集成测量放大电路（仪用放大器）AD623、AD522、INA114、AD620信号产生电路信号种类矩形波、正弦波、三角波、单脉冲波产生方法矩形波频率约为1/1.39RC信号产生电路产生方法矩形波信号产生电路产生方法正弦波产生电路输出频率正反馈系数信号产生电路产生方法三角波利用积分器原理模拟成三角波RP1用于幅度调节RP2控制C1的充电电流，用于频率调节信号产生电路集成电路函数发生器ICL8038输出频率为几赫兹到几百千赫兹可同时输出正弦波，三角波和方波信号产生电路DDS直接频率合成器频率稳定度高输出频率精度高易与微处理器接口、实现数字控制可生成任意的周期波形电路形式FPGA+EEPROM+D/A集成DDS芯片信号处理电路信号处理电路主要利用集成运算放大器或者专用模拟集成电路，配以少量的外接元件可以构成各种功能的处理电路主要功能信号放大信号滤波阻抗匹配电平转换非线性补偿电流/电压转换（I/V）电压/频率转换（V/F）信号处理电路有源滤波电路允许某一部分频率的信号顺利通过，而另一部分的信号被急剧衰减主要用于数据传送和抑制干扰运算放大器和RC网络组成有源滤波电路滤波器分类低通滤波器（LPF）高通滤波器（HPF）带通滤波器（BPF）带阻滤波器（BEF）信号处理电路有源滤波电路低通滤波电路截止频率信号处理电路有源滤波电路当从反相端输入时高通、低通输出端信号截止频率为当从同相端输入时带通输出端信号截止频率为信号处理电路电压－频率转换电路把输入信号电压变换成相应的频率信号输入的