【正文】 電壓為+，輸出電壓也為+。in12out 3IC57812C1104C2104D5BRG1C32200uFC4100uF1BT1TRANS02C547uFD4LED2VS1+5V+12V信220V 信16VVac ViVCCR11KVCCD6圖 穩(wěn) 壓 電 源 電 路（1）電源變壓器次級電壓估計：Vi 大于 Vo+3V，所以 Vi 必須大于 15V 才能正常工作。由于市網(wǎng)電壓的波動，要求在市網(wǎng)電壓降到 200V 時也能正常工作，有 200/220 大于 ，所以 大于 。當(dāng)市網(wǎng)電壓升到 250V 時，變壓器的輸出功率為250/220=。電源頻率為 50 Hz ，則 T = S?？梢詫⒌玫降?電壓接?V12?到一個反相器上即可得到。Q18ˉQ19R 20S 21A2A1信信信U?信信信33K信信信IAR?2IBS?信信信信信7FMB4FMINADJF2 51110 C1 V/GND2 SINTR13ADJS2126 V+ADJS11SQ9 圖 ICL8038 內(nèi)部組成框圖 第 9 頁西華大學(xué)課程設(shè)計說明書說明書 圖 ICL8038 引腳圖兩個比較器AA2的基準(zhǔn)電壓 。圖中開關(guān)由內(nèi)部觸發(fā)器進(jìn)行控制，用來切換流向定時電容c的恒流電流。ICL8038 可以采用單電源（+10V～+30V）供電，也可以采用雙電源（ 5V～ 15V）供電。因此，ICL8038 又稱為壓控振蕩器（VCO）或頻率調(diào)制器（FM） 。 圖 ICL8038 組成的函數(shù)發(fā)生器根據(jù)式子 可知 （式 332）fRC/?令 ICL8038 所產(chǎn)生的時鐘頻率為 20 ,即 ,由此可得kHz??k20 （式 333）4165./.??f設(shè) ,則pfC470? ?? 分頻電路由于 ICL8038 輸出的波形頻率為 20 ,不能直接作為 MAX291 的時鐘信號,故需KHz要經(jīng)過分頻電路來將其頻率調(diào)整到所需要的頻率。相位比較器PC1是個異或門，具有較好的噪聲抑制能力， 但必須在3腳和14腳上用對稱的方波(即占空比為50 )激勵能獲得最大的鎖定范圍。之間變化， 這在實際應(yīng)用中很有用處。濾波器的截止角頻率為： W=1/(R + R ) C （式 341）342 分頻電路的設(shè)計數(shù)字鎖相環(huán) CC4046 所組成的倍（分）頻電路如下圖 所示： 圖 鎖相倍（分）頻電路鎖相倍（分）頻是將一種頻率變化為另一種頻率，將高頻率轉(zhuǎn)換為低頻率，或者將低頻率轉(zhuǎn)換為高頻率。當(dāng)M?NCC4046 工作在鎖定狀態(tài)時，則有 （式 342）fi0?故 （式 343）ifMNf0 第 13 頁西華大學(xué)課程設(shè)計說明書說明書由于 ICL8038 的輸出信號頻率為 20 ，即 ，但是根據(jù)設(shè)計的要求，KHzKzfi20?MAX291 所需要的時鐘頻率為 200 ，因此 （式 344）10/?MN此處取 ，1?m0n 抗混疊濾波電路 產(chǎn)生混疊的來源對電網(wǎng)信號進(jìn)行高次諧波分析時，一般采用離散傅里葉變換。如果時間函數(shù)t?tfs??/1的上限頻率為 ，且 ，那么若以 對 抽樣，就相當(dāng)于把函數(shù) 的)(thcf2/scf?sf)(th)(th頻譜 以 為周期在頻率軸上進(jìn)行周期延拓，在 — 點與 點之間發(fā)生了頻fHs sfccf譜重疊。巴特沃斯濾波器的通帶平坦，相位特性最好，7階以上的截止特性和阻帶衰減率滿足抗鏡像濾波器要求。根據(jù)3種濾波器的特性和諧波測量要求，一般選用高階巴特沃斯濾波器作為抗混疊濾波器。其工作原理和數(shù)學(xué)推導(dǎo)如圖 所示。開關(guān)頻率越高、電容值越大，則電流越大，或者說，電阻值越小。 圖 開關(guān)電容原理框圖 圖 利用開關(guān)電容技術(shù)構(gòu)成簡單的濾波器濾波器在近些年得到了迅速的發(fā)展，世界上一些知名的半導(dǎo)體廠家相繼推出了自己的開頭電容濾波器集成電路，使形狀電容濾波器的發(fā)展上了一個新臺階。 MAX291為巴特沃斯型濾波器，在通頻帶內(nèi)，它的增益最穩(wěn)定，波動小，主要用于儀表測量等要求整個通頻帶內(nèi)增益恒定的場合。MAX291管腳圖如圖。 OUT：濾波器輸出。 V+：正電源。 NC：空腳，無連線。相應(yīng)的濾波器頻譜特性應(yīng)該是：，增益基本為1，即3dB帶寬增益。MAX29不但受開關(guān)電源的質(zhì)量影響，還受液晶顯示器的逆變器影響。鑒于上述現(xiàn)象，采取以下措施：首先，加上調(diào)零電路，消除由于零點過大造成的誤差。測試純正弦波時總畸變率基本小于0．2 ，偶爾為0．1 。(1)濾波性能良好，畸變率小。根據(jù)設(shè)計題目的要求，采用 ICL8038 單片集成電路函數(shù)發(fā)生器來作為外部時鐘電路。如圖 所示為 MAX291 構(gòu)成的基本抗混疊濾波電路。如圖 所示為改進(jìn)后的抗混疊濾波電路。由于輸入衰減器與輸出放大器的作用，輸入輸出信號電平可以達(dá)到177。從而抵消漂移電壓。偏置電路可以為電路提供合適的靜態(tài)工作點，穩(wěn)定電路，得到一個穩(wěn)定的直流偏壓，以配合后面的加法電路來抵消抗混疊濾波器產(chǎn)生的零點電壓。測量方法如下：dVvf（1） 將 VCO 的輸入、輸出與環(huán)路斷開。dV（5） 根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)，繪制 VCO 的控制特性曲線，確定 與 的線性范圍。ICL8038 簡化了用放大器產(chǎn)生波形的電路，也方便了頻率的調(diào)節(jié)； CC4046 使時鐘頻率能夠滿足系統(tǒng)的需求，而且很容易就能實現(xiàn)倍（分）頻；MAX291 濾波性能良好，畸變率小，可靠性和穩(wěn)定性高，避免了分立元件的各種誤差、漂移影響。 設(shè)計的收獲體會由于這次設(shè)計是在放假期間獨立完成的，所以在各模塊之間的銜接上，以及某些參數(shù)的確定上可能還存在一定的問題。我記得CC4046 還是考試過的芯片，那個時候只知道怎么計算，但始終沒明白它的外圍電路的接法。做完設(shè)計的同時也感覺到自己需要學(xué)的知識還很多。這次設(shè)計也存在著一些不足之處，望老師指教修改，進(jìn)一步完善。【參考文獻(xiàn)】[1] 古天祥. 電子測量原理. 北京. [2] 謝自美. 電子線路設(shè)計●實驗●測試. 北京. [3] 趙家貴. 電子電路. 北京. 中國計量出版社. [4] 梁廷貴. 現(xiàn)代集成電路實用手冊. 北京. ，2[5] 高有堂. 電子設(shè)計與實戰(zhàn)指導(dǎo). 北京. [6] 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分 第四版). 北京. 第 24 頁西華大學(xué)課程設(shè)計說明書說明書附錄 抗混疊濾波電路總圖 頻譜分析儀的抗混疊濾波電路圖