【正文】 電壓信號，所以這種電壓源實際上是一個以電壓為調(diào)節(jié)對象得自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其調(diào)節(jié)模式如圖 所示。當基極電流 增ceUCIbI bI加時， 將減小， 將增大，這相當于晶體管集電極與發(fā)射極之間的電阻減小；ceCI而當基極電流 減小時， 將增大， 將減小，這就相當于晶體管集電極與發(fā)射bce極之間所呈現(xiàn)的電阻增大。 圖 215 串聯(lián)反饋型晶體管穩(wěn)壓電路從上邊的穩(wěn)壓過程可以看出，當輸入電壓增大或負載變小時，這種穩(wěn)壓電路是通過輸出電壓的變化反過來控制調(diào)整管 VT 的管壓降，從而使輸出電壓保持不變，以達到自動穩(wěn)壓的作用，這實際是一種負反饋，所以這種電路叫做串聯(lián)反饋型穩(wěn)壓電路。晶體管1VT把從取樣電路送來的輸出電壓上升或下降的變化信號與基準電壓相比較，并把比VT較結果產(chǎn)生的差值電壓（或者叫做誤差電壓）加以放大，以此來控制調(diào)整管 的管1VT壓降 ，從而使輸出電壓基本保持穩(wěn)定。 3 采用兩級直流放大器提高電路的穩(wěn)定性 提高比較放大器電壓增益的另一個方法是增大放大器的級數(shù)，在高穩(wěn)定性電壓電路中常采用這種方法。如果能使穩(wěn)壓管的工作電流保持不變，穩(wěn)壓管兩端的電壓會更加穩(wěn)定。在實際應用中，在取樣電路中多串聯(lián)一只電位器，把它的中心抽頭接在放大管的基極上，改變電位器中心抽頭的位置，就能很方便的調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的輸出電壓 。濾波方面采用簡單的 π 型 RC 濾波電路即可。顯示部分是反饋給人信息的部分，通過它可以用來調(diào)整所需電壓，而且可以知道輸出的是否是自己的所需。當 P0 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。PSEN：外部程序存儲器的選通信號。第三，震蕩器特性：XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。在閑置模式下，CPU 停止工作。另一種是電流輸出形式，即輸出為電流。轉換器可由單電源或雙電源供電，電源電壓?。?2 伏或 伏。雙極性5 ～＋5伏輸出時，ROFS 接 REFOUT,RFB 接 VOUT。L16 腳（ ）： 信號的上升沿鎖存數(shù)據(jù)。根據(jù) A/D 轉換器的原理可將 A/D 轉換器分為兩大類。在設計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、測控系統(tǒng)和智能儀器儀表時，首先碰到的就是如何選擇合適的 A/D 轉換器以滿足應用系統(tǒng)設計要求的問題，下面從不同角度介紹選擇 A/D轉換器的要點?？偟膩碚f，積分型、電荷平衡型和跟蹤比較型 A/D 轉換器的轉換速度較慢，從幾毫秒到幾十毫秒不等，只能構成低速 A/D 轉換器。把轉換時間減小到 10 微秒，信號頻率可提高到100KHZ。在要求高精度時，基準電壓要單獨用高精度穩(wěn)壓電源供給。它為微處理器提供了非常簡單的接口，轉換從寫入控制字開始，轉換完由給出標準的中斷信號。如果選擇使用單一＋5 伏電源，與單片機系統(tǒng)可共用一個電源就比較方便。如用轉換時間為 100 微秒的集成 A/D 轉換器，其轉換速率為 10 千次/秒。2 A/D 轉換器轉換速率的確定 A/D 轉換器從啟動轉換到轉換結束，輸出穩(wěn)定的數(shù)字量，需要一定的時間，這就是 A/D 轉換器的轉換時間；其倒數(shù)就是每秒鐘能完成的次數(shù)，稱為轉換速率。12 12量化過程產(chǎn)生的誤差稱為量化誤差，是由于有限位數(shù)字量對模擬量進行量化而引起的誤差；轉化精度，A/D 轉換器的轉換精度定義為一個實際 A/D 轉換器與一個理想的 A/D 轉換器在量化值上的差值。隨著大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，A/D 轉換器的新設計思想＆制造技術層出不窮。14 腳（ ）：在其有效時，裝載數(shù)據(jù)高 4 位。2 腳（ROFS）：滿量程輸出設置。轉換電壓具有相同參考極性，允許但電源工作，內(nèi)部包含一個 BURIED—ZENER 參考電源，積分轉換器（ DAC） ，電壓輸出放大器。轉換過程是先將各位數(shù)碼按權值大小轉換成相應的模擬分量，然后在以疊加的方法把各模擬分量相加，其和就是 D/A 轉換的結果。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前，該操作必須被執(zhí)行。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。另外，該引腳被略微拉高。當振蕩器復位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL 的AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。其中，程控，D/A 和 A/D 是系統(tǒng)的調(diào)整核心部分，基準電壓的輸出和反饋電壓的接受與調(diào)整都是靠它們來完成。首先，利用變壓器進行市電到所需電壓的轉變，在設計中采用 220V～24V 的變壓器，將市電電壓降低，之后采用橋式整流電路，對電壓進行整流。 8 擴大串聯(lián)反饋型晶體管穩(wěn)壓電源輸出電壓調(diào)節(jié)范圍 為了擴大穩(wěn)壓電源的使用范圍，常常要求穩(wěn)壓電源能夠在很寬的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，有的甚至要求從零伏起調(diào)。 5 采用差動放大器比較放大減小穩(wěn)壓電源的溫度漂移 前面介紹的穩(wěn)壓電路，電路簡單，但溫度穩(wěn)定性差，利用差動放大器作比較放大級，可以克服這個缺點。在圖 中，為了提高放大器的增益，R4 的值盡可能選大些，但又不能選的太大，故可采用恒流源代替電阻R4。VD 是硅穩(wěn)壓二極管，它與限流電阻 R3 一起組成基準電壓源。當負載變小或輸入電壓 變大，使得負載兩端的輸出電壓 增大時，由于基準電壓 不iUOUbE變，所以晶體管的基極電位 也不變，那么集—射極電壓 （ ＝ － ）b beOU將減小，從而 減小，管壓降 增大，使輸出電壓 ＝ － 減少，抵消了bIce ic由于電網(wǎng)電壓增加或負載減小引起的 的增加，使輸出電壓 保持基本不變。因此，串聯(lián)反饋調(diào)整型穩(wěn)壓電源廣泛用在負載變動較大，穩(wěn)壓性能要求較高，輸出電壓可調(diào)等場合。調(diào)整管是閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的執(zhí)行機構，其余部分都是反饋控制支路所必需的，原理框圖如圖 213 所示。 設穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為 ，最大工作電流為 ，最小工作電流為 ；市ZVmaxzIminzI電電壓最高時的整流輸出電壓為 ，最低時為 ；負載電流的最小值為 ，axIminViO開路時為 0，最大值為 。 圖 212 是由穩(wěn)壓管構成的基本穩(wěn)壓電路：圖 212 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路電路中，R 決定了向穩(wěn)壓管和負載輸送電流的總量，起著限流和調(diào)壓的作用，穩(wěn)壓管起著調(diào)節(jié)電流的作用。通常穩(wěn)壓器在額定范OR圍內(nèi)使用時， 約在 以下。 穩(wěn)壓電路的指標 衡量穩(wěn)壓器的性能有許多指標，例如額定輸出電壓、電流和電壓調(diào)節(jié)范圍等，這屬于特性指標；穩(wěn)壓系數(shù)、等效內(nèi)阻、紋波電壓（即交流電壓分量）等屬于質(zhì)量指標。 由于電感交流電阻很大，而直流電阻很小，輸出直流分量在電感上損失很小，所以它適用于負載電流比較大的場合，而且外特性較好，即負載電流變化時，輸出直流電壓變化較小，另外，電感濾波的二極管導通角不會減小，避免了浪涌電流的產(chǎn)生。但是它的輸出電流不宜太大，而且要求輸出電壓的脈動成分較小時，必須增加電容器的容量，因此電路的體積大也不經(jīng)濟。通常把輸出電壓 VL 和輸出電流 Io 之間的關系曲線稱為電源的外特性。 電容濾波器的特點如下： 1 加了濾波電容以后，輸出電壓的直流成分提高，脈動成分減小。此后，輸出電壓保持為 Vc 而不變， 。濾波電路一般由電抗元件組成，如在負載電阻兩端并聯(lián)上電容器 C，或在負載中串聯(lián)上電感器 L，或由電容，電感組合而成的各中復式濾波電路。整流元件仍認為是理想的，在純電阻負載條件下，電壓的順時值為： (22)???20sin2??ttVO負載直流電壓平均值為 (23) 圖 24 橋式整流電路每個二極管截止時的反向電壓相同，為 V2 的幅值。在一個周期內(nèi)負載電流i0=iD1+iD2 為單向脈動電流。但缺點是輸出的波形脈動大，直流成分比較低；變壓器有半個周期不導電，利用率低；變壓器電流含有直流成分，容易飽和。二極管 VD 因加正向電壓而導通， V2 通過二極管 VD 加至負載電阻 RL 上，負載電壓 V0=V2 為正弦半波電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動（一般有正負 10%左右的波動） ，負載和溫度的變化而變化。第二章介紹核心硬件部分：整流濾波穩(wěn)壓部分。進一步研制適應高頻率工作的有關電路元器件，是從事開關穩(wěn)壓電源研制科技人員要解決的第二個問題。開關電源高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化等的實現(xiàn),將標志著這些技術的成熟,實現(xiàn)高效率用電和高品質(zhì)用電相結合。微處理器監(jiān)控技術的應用，提高了電源的可靠性，也適應的市場對其智能化的要求 [1] 電源技術的發(fā)展趨勢新型半導體器件的發(fā)展使開關電源技術進步的龍頭。開關電源去除了笨重的工頻變壓器，代之以幾十kHz、幾百kHz甚至數(shù)MHz的高頻變壓器。 A/D目 錄第一章 緒論 .................................................................................................1 課題背景 ................................................................................................1 電源技術研究的主要成果 ...........................................................1 電源技術的發(fā)展趨勢 ...................................................................2 電源技術存在的問題 ...................................................................2 本文的結構和主要內(nèi)容 .........................................................................3第二章 穩(wěn)壓電源整體設計 .........................................................................4 小功率整流電路 .....................................................................................4 單相半波整流電路 .......................................................................4 單向全波整流電路 ........................................................................5 橋式整流電路 ...............................................................................6 濾波電路 ................................................................................................7 電容濾波電路 ...............................................................................8 電感濾波器 ..................................................................................10 穩(wěn)壓電路 ..............................................................................................11 穩(wěn)壓電路的指標 ........................................................................12 穩(wěn)壓管基本應用電路 .................................................................13 串聯(lián)反饋型晶體管穩(wěn)壓電路 .....................................................15 本章小結 ...............................................................................................20第三章 硬件部分外圍電路設計 ...............................................................21 程控部分簡介 ......................................................................................21 8051 單片機簡介 .......................................................................21 D/A 和 A/D 芯片簡介 .................................................................23 單片機