【文章內(nèi)容簡介】 輸出；腳 5（Duty Cycle Frequency）：方波的占空比調(diào)節(jié)、正弦波和三角波的對稱調(diào)節(jié)； 腳 6（V＋）：正電源177。10V～177。18V；腳 7（FM Bias）：內(nèi)部頻率調(diào)節(jié)偏置電壓輸；腳 8(FM Sweep)：外部掃描頻率電壓輸入；腳 9（Square Wave Out）：方波輸出，為開路結(jié)構(gòu)；腳 10（Timing Capacitor）：外接振蕩電容；腳 11（V－ or GND）：負(fù)電原或地；腳 114（NC）：空腳。 8038的內(nèi)部框圖及其工作原理8038的內(nèi)部框圖如圖35所示。其中，振蕩電容 C 由外部接入，它是由內(nèi)部兩個(gè)恒流源來完成充電放電過程。恒流源 2的工作狀態(tài)是由恒流源 1 對電容器 C 連續(xù)充電，增加電容電壓，從而改變比較器的輸入電平，比較器的狀態(tài)改變，帶動(dòng)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)來連續(xù)控制的。當(dāng)觸發(fā)器的狀態(tài)使恒流源 2 處于關(guān)閉狀態(tài)，電容電壓達(dá)到比較器 1 輸入電壓規(guī)定值的 2／3 倍時(shí)，比較器 1 狀態(tài)改變，使觸發(fā)器工作狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，將模擬開關(guān) K 由 B 點(diǎn)接到 A 點(diǎn)。由于恒流源 2 的工作電流值為 2I，是恒流源 1 的 2 倍，電容器處于放電狀態(tài)，在單位時(shí)間內(nèi)電容器端電壓將線性下降，當(dāng)電容電壓下降到比較器 2 的輸入電壓規(guī)定值的 1／3 倍時(shí)，比較器 2 狀態(tài)改變，使觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn)回到原來的狀態(tài)，這樣周期性的循環(huán)，完成振蕩過程。在以上基本電路中很容易獲得 3 種函數(shù)信號，假如電容器在充電過程和在放電過程的時(shí)間常數(shù)相等，而且在電容器充放電時(shí)，電容電壓就是三角波函數(shù)，三角波信號由此獲得。由于觸發(fā)器的工作狀態(tài)變化時(shí)間也是由電容電壓的充放電過程決定的，所以，觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，就能產(chǎn)生方波函數(shù)信號，在芯片內(nèi)部，這兩種函數(shù)信號經(jīng)緩沖器功率放大，并從管腳 3和管腳 9 輸出。適當(dāng)選擇外部的電阻 RA 和 RB 和 C 可以滿足方波函數(shù)等信號在頻率、占空比調(diào)節(jié)的全部范圍。因此，對兩個(gè)恒流源在 I 和 2I 電流不對稱的情況下，可以循環(huán)調(diào)節(jié)，從最小到最大，任意選擇調(diào)整，所以，只要調(diào)節(jié)電容器充放電時(shí)間不相等，就可獲得鋸齒波等函數(shù)信號。 正弦函數(shù)信號由三角波函數(shù)信號經(jīng)過非線性變換而獲得。利用二極管的非線性特性，可以將三角波信號的上升成下降斜率逐次逼近正弦波的斜率。圖35 8038內(nèi)部框圖 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓二極管(又叫齊納二極管)是一種硅材料制成的面接觸型晶體二極管，簡稱穩(wěn)壓管。此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件。穩(wěn)壓管在反向擊穿時(shí)，在一定的電流范圍內(nèi)（或者說在一定功率損耗范圍內(nèi)），端電壓幾乎不變，表現(xiàn)出穩(wěn)壓特性，因而廣泛應(yīng)用于穩(wěn)壓電源與限幅電路之中。穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的,因?yàn)檫@種特性,穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用,通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓。穩(wěn)定電壓就是穩(wěn)壓二極管在正常工作時(shí)，管子兩端的電壓值。這個(gè)數(shù)值隨工作電流和溫度的不同略有改 穩(wěn)壓管變，既是同一型號的穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)定電壓值也有一定的分散性，例如2CW14硅穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)定電壓為6～。 耗散功率PM：　　反向電流通過穩(wěn)壓二極管的PN結(jié)時(shí)，要產(chǎn)生一定的功率損耗，PN結(jié)的溫度也將升高。根據(jù)允許的PN結(jié)工作溫度決定出管子的耗散功率。通常小功率管約為幾百毫瓦至幾瓦。 最大耗散功率PZM：是穩(wěn)壓管的最大功率損耗取決于PN結(jié)的面積和散熱等條件。反向工作時(shí)，PN結(jié)的功率損耗為：PZ=VZ*IZ，由PZM和VZ可以決定IZmax。 穩(wěn)定電流IZ、　　最小穩(wěn)定電流IZmin、大穩(wěn)定電流IZmax穩(wěn)定電流：工作電壓等于穩(wěn)定電壓時(shí)的反向電流；最小穩(wěn)定電流：穩(wěn)壓二極管工作于穩(wěn)定電壓時(shí)所需的最小反向電流；最大穩(wěn)定電流：穩(wěn)壓二極管允許通過的最大反向電流。 動(dòng)態(tài)電阻rZ　　其概念與一般二極管的動(dòng)態(tài)電阻相同，只不過穩(wěn)壓二極管的動(dòng)態(tài)電阻是從它的反向特性上求取的。rZ愈小，反映穩(wěn)壓管的擊穿特性愈陡。 rz=△VZ/△IZ 穩(wěn)定電壓溫度系數(shù)　　溫度的變化將使VZ改變，在穩(wěn)壓管中，當(dāng)|VZ|＞7V時(shí)，VZ具有正溫度系數(shù)，反向擊穿是雪崩擊穿。 當(dāng)|VZ|＜4V時(shí)，VZ具有負(fù)溫度系數(shù)，反向擊穿是齊納擊穿。 當(dāng)4V＜|VZ|＜7V時(shí)，穩(wěn)壓管可以獲得接近零的溫度系數(shù)。這樣的穩(wěn)壓二極管可以作為標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)壓管使用　　穩(wěn)壓管也是一種晶體二極管，它是利用PN結(jié)的擊穿區(qū)具有穩(wěn)定電壓的特性來工作的。穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓設(shè)備和一些電子電路中獲得廣泛的應(yīng)用。把這種類型的二極管稱為穩(wěn)壓管，以應(yīng)用在整流、檢波和其他單向?qū)щ妶龊系亩O管。穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。如圖畫出了穩(wěn)壓管的伏安特性及其符號。穩(wěn)壓管反向擊穿后，電流雖然在很大范圍內(nèi)變化，但穩(wěn)壓管兩端的電壓變化很小。利用這一特性，穩(wěn)壓管在電路中能起穩(wěn)壓作用。因?yàn)檫@種特性，穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用。其伏安特性見穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用，通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓 本章小結(jié) 本章對設(shè)計(jì)電路中重要的器件μA741和8038進(jìn)行了詳細(xì)介紹，分析了其內(nèi)部框圖，闡述了工作原理。4 電路的調(diào)試與數(shù)據(jù)測試 調(diào)試的過程正弦函數(shù)信號的失真度調(diào)節(jié)：由于ICL8038 單片函數(shù)發(fā)生器所產(chǎn)生的正弦波是由三角波經(jīng)非線性網(wǎng)絡(luò)變換而獲得。該芯片的第 1 腳和第 12 腳就是為調(diào)節(jié)輸出正弦波失真度而設(shè)置的。如圖41 為一個(gè)調(diào)節(jié)輸出正弦波失真度的典型應(yīng)用，其中第 1 腳調(diào)節(jié)振蕩電容充電時(shí)間過程中的非線性逼近點(diǎn)，第 12 腳調(diào)節(jié)振蕩電容在放電時(shí)間過程中的非線性逼近點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中，兩只 100K 的電位器應(yīng)選擇多圈精度電位器，反復(fù)調(diào)節(jié)，可以達(dá)到很好的效果。 電路調(diào)試時(shí)的注意事項(xiàng)。 應(yīng)多次檢查線路問題，各個(gè)器件要插勞，避免晃動(dòng)引起數(shù)據(jù)不準(zhǔn)?；蛘叨搪贰?調(diào)試所用的儀器、調(diào)試過程及測量數(shù)據(jù)調(diào)試所用的儀器： 實(shí)驗(yàn)型THDM1型數(shù)電模電實(shí)驗(yàn)箱； SS2323可跟蹤直流穩(wěn)定電源； 萬用表、示波器等。圖4 1輸出正弦波圖像圖42 輸出三角波圖像圖43 輸出方波圖像 調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法 圖49 調(diào)試硬件接線圖 圖49為調(diào)試好的硬件接線圖。 調(diào)試過程中遇到的問題及解決方法 搭接電路時(shí)應(yīng)先檢查基本的儀器儀表，例如示波器、直流信號源、數(shù)字萬用表，注意檢查試驗(yàn)測試儀器能否正常使用。電路不拆線，隔了一周測試發(fā)現(xiàn)無任何波形，發(fā)現(xiàn)該試驗(yàn)臺直流穩(wěn)壓信號源壞掉。由于此次試驗(yàn)所用的電阻、電容等器件，應(yīng)該在試驗(yàn)臺上應(yīng)該先井然有序的安排好，這樣可以避免檢查電路時(shí)同時(shí)插線時(shí)盡量用不同顏色的線來安排布局，例如紅線接輸入信號，黑線接地，這樣使得檢查電路時(shí)很方便清楚，提高效率。本次調(diào)試應(yīng)該先從圍繞集成函數(shù)發(fā)生器ICL8038入手，檢查其是否正常工作，能否穩(wěn)定的輸出三角波、方波、正弦波。之后再完整的將電路圖連接好。初次按照電路圖搭接電路，沒有任何波形，由于我對電路沒有深入了解便做試驗(yàn)，解決不了問題，查閱相關(guān)資料已經(jīng)得到導(dǎo)師幫忙，修改了電路原理圖中不正確的地方，重新調(diào)試，問題得以解決。 本章小結(jié)本章闡述了電路的調(diào)試過程，羅列了電路調(diào)試時(shí)的注意事項(xiàng)和調(diào)試所用的儀器，總結(jié)了該電路的調(diào)試過程，得出了調(diào)試好的相關(guān)數(shù)據(jù)，對該數(shù)據(jù)進(jìn)行了圖形分析。詳細(xì)分析了調(diào)試過程中所遇到的困難及其解決辦法，最后對焊接電路板進(jìn)行了詳細(xì)的說明。5 結(jié)論與展望 結(jié)論本論文在圍繞和利用ICL8038線性壓控振蕩器原理的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了一套壓控振蕩電路。在課題進(jìn)行中，我閱讀了大量相關(guān)文獻(xiàn)，對圍繞8038的壓控振蕩電路有了比較深入的了解，并在原設(shè)計(jì)電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析及驗(yàn)證了現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的可行性。ICL8038 單片精密函數(shù)發(fā)生器用于壓控振蕩電路時(shí)，具有價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。由于它具有電源電壓范圍寬，穩(wěn)定度高，精度高，易于使用的特點(diǎn)，尤其是它具有壓控振蕩的特點(diǎn)，因而它在數(shù)字通訊和自動(dòng)化工程中被廣泛應(yīng)用，具有很大的潛力。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)由于時(shí)間和個(gè)人能力有限，未能更完整和充分的提高電路的性能參數(shù)，得到更滿意的波形及其控制范圍。在該實(shí)驗(yàn)中可以同時(shí)利用1腳和12腳對其正弦波進(jìn)行更好的改善，降低其波形失真度。雖然投入了大量的時(shí)間和精力，由于課題涉及的知識比較復(fù)雜，還有一些待解決的問題。今后，VCO技術(shù)的研究與開發(fā)工作將繼續(xù)圍繞VCO組件和單片集成VCO展開。但是，全集成單片VCO技術(shù)是研究工作的重點(diǎn)，也是未來VCO技術(shù)的發(fā)展方向。為了適應(yīng)現(xiàn)代無線系統(tǒng)發(fā)展的要求，VCO組件不斷向小型、高頻、寬帶、高輸出化和特性多樣．化方向發(fā)展。將采用新的超小型元件和更先進(jìn)的薄膜技術(shù)與表面安裝技術(shù)，繼續(xù)推進(jìn)VCO組件封裝的微型化和表面安裝化。通過晶體管的改進(jìn)及振蕩電路的開發(fā)，解決好小型化帶來的諧振器Q值降低的問題和低功耗引起的特性劣化問題。第四代移動(dòng)電話以及其他工作在微波頻段高端的無線系統(tǒng)需要VCO組件進(jìn)一步提高工作頻率，實(shí)現(xiàn)VCO組件的高頻化。開發(fā)工作頻率更高的微波VCO組件是未來十分重要的研究課題。 展望現(xiàn)代無線系統(tǒng)，尤其是現(xiàn)代無線移動(dòng)通信系統(tǒng)，不僅要求VCO自身小型化和低成本化，而且希望VCO能同頻率合成器與收發(fā)機(jī)的其他單元電路進(jìn)行單片集成，以達(dá)到減小整機(jī)體積和成本的目的。此外，單片集成VCO的設(shè)計(jì)理論也在深化，設(shè)計(jì)技術(shù)也越來越先進(jìn)。在大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，單片集成VCO占有的市場份額將不斷增大，而分立元件VCO和VCO組件占有市場將逐步減少。今后單片集成VCO在大規(guī)模商用無線系統(tǒng)中必將占主導(dǎo)地位。致 謝本論文是在唐勝安老師的悉心指導(dǎo)下完成的。唐老師在我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，對我的學(xué)業(yè)進(jìn)行了悉心的指導(dǎo)和孜孜不倦的教誨，使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)期間的課程學(xué)習(xí)和課題工作。他淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和崇高的敬業(yè)精神，深深的影響著我。這些都對我的學(xué)業(yè)產(chǎn)生了重大和積極的影響，并將在我今后的工作和學(xué)習(xí)道路上產(chǎn)生更深遠(yuǎn)的影響。在學(xué)習(xí)上，老師總是從全局上把握方向，培養(yǎng)我們獨(dú)立思考和解決問題的能力；在生活中，老師和藹可親、坦誠豁達(dá)，無論遇到什么困難，老師總是耐心的幫助我解決。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我有幸在西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院電路實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行電路的調(diào)試，實(shí)驗(yàn)室里齊全的儀器設(shè)備，加上唐勝安老師和李瑞程老師嚴(yán)格的要求、督促、安排和指導(dǎo)使我能順利完成硬件內(nèi)容，他們給我提出了寶貴的意見以及幫助，這是課題得以順利完成的有力保障。另外，還要格外感謝一起做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)們對我的幫助，不管在日常的學(xué)習(xí)中還是生活中，隨時(shí)都能感受他們的關(guān)心，正是在與同學(xué)們的討論、交流和互相幫助中，使我一點(diǎn)點(diǎn)的取得進(jìn)步。調(diào)試過程中遇到了很多困難，在大家的幫助下，那些努力的點(diǎn)點(diǎn)滴滴將會成為我一生的財(cái)富。本篇論文的書寫過程中，更是得到了大家來自各個(gè)方面的協(xié)助。最后特別感謝我的父母以及關(guān)心我的親人。感謝他們一直以來對我的關(guān)心和支持。他們在生活上給予我的幫助和關(guān)心，使我沒有后顧之憂，全心全意的完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn)[1] 楊拴科《模擬電子技術(shù)》[2] 張克農(nóng)《數(shù)字電子技術(shù)》[3] 閻石 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However, there is some confusion because so many possibilities exist. To help eliminate this confusion, let39。s list what munications are available and when they would be best applied.PLC networking glossaryTo understand the PLC39。s munications versatility, let39。s first define the terms used in describing the various systems.ASCII. This stands for American Sta