【文章內容簡介】 簡單，輸出信號穩(wěn)定，功耗低，比較適合在一般性的實驗中采用。 三角波發(fā)生器元件表如表24所示。表24三角波發(fā)生器元件表序號元件型號參數(shù)標號數(shù)量10805貼片電阻R112R2,R3,R4,R543電位器5kΩRP114瓷片電容（103）C1,C325（104）C216貼片二極管1N4148D1,D427穩(wěn)壓二極管（4A2）DW2,DW328三極管9013VT1,VT3299012VT2110貼片集成塊NE555IC1111單排針3PS1112短路頭配S1113電源線雙色杜邦線接電路中12V、GND處214電路板50*40　1 圖213 三角波發(fā)生器原理圖 74HC573地址鎖存器 74HC573特點支持三態(tài)總線驅動輸出，可置數(shù)全并行存取，緩沖控制輸入，使能輸入有改善抗擾度的滯后作用。輸出能直接接到CMOS，NMOS和 TTL接口上。它的操作電壓范圍：~，低輸入電流：，抵抗高噪聲特性好。 74HC573原理說明 74HC573地址鎖存器是透明的D 型鎖存器，當使能（G）為高時，Q 輸出將隨數(shù)據(jù)（D）輸入的變化而變化。當使能端為低電平，輸出數(shù)據(jù)被鎖存在已有的數(shù)據(jù)上。輸出控制對鎖存器的內部工作沒有影響，即老數(shù)據(jù)可以保存以待下一次用，即使輸出被關閉，新數(shù)據(jù)也可輸入。這種電路可以驅動大容量電容或小阻抗值的負載，可直接連接系統(tǒng)總線并驅動總線，而不需要外接口。特別適用于緩沖寄存器，I/O 通道，雙向總線驅動器和工作寄存器。74HC573引腳功能如表25所示。表25 74HC573引腳功能表 引腳號符號名稱及功能1OE 3態(tài)輸出使能輸入（低電平）2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 D0 to D7 數(shù)據(jù)輸入12,13,14,15,16,17,18,19 Q0 to Q7 3態(tài)鎖存輸出11LE 鎖存使能輸入 10 GND 接地(0V) 20 VCC 電源電壓74HC573引腳圖如圖214所示。 圖214 74HC573引腳圖 74HC573在本設計中的作用 在LED和數(shù)碼管顯示方面，要維持一個數(shù)據(jù)的顯示，往往要持續(xù)的快速的刷新。尤其是在四段八位數(shù)碼管等這些要選通的顯示設備上。在人能夠接受的刷新頻率之內，大概每三十毫秒就要刷新一次。這就大大占用了STC單片機的處理時間，消耗了單片機的處理能力，鎖存器的使用可以大大的緩解處理器在這方面的壓力。當單片機把速度數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)芥i存器并將其鎖存后，鎖存器的輸出引腳便會一直保持數(shù)據(jù)狀到下一次鎖存新的數(shù)據(jù)為止。這樣在數(shù)碼管的顯示內容不變之前，單片機的處理時間和I/O引腳便可以釋放?？梢钥闯?，單片機處理的時間僅限于顯示內容發(fā)生變化的時候，這在整個顯示時間上只是非常少的一個部分。而處理器在處理完后可以有更多的時間來執(zhí)行其他的任務。節(jié)省了寶貴的單片機時間。這樣單片機就可以分出更多的系統(tǒng)時間來處理其它任務。 74HC138譯碼器 概述 74HC138是一款高速CMOS器件，74HC138引腳兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。74HC138譯碼器可允許3位二進制加權輸入（A0, A1和A2），使能端為1時，提供8位互斥的低電平輸出（Y0至Y7）。74HC138有3個特別使能輸入端：E1和E2（低電平有效）和E3（高電平有效）。除非E1和E定為低電平且E3定為高電平，否則74HC138的所有輸出均為高電平。 原理 74HC138作用原理于高性能的存貯譯碼或要求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)transfer系統(tǒng)的延遲時間間隔不能長,在性能好的存儲系統(tǒng)中,用這種譯碼器可以減少以譯碼的時間。快速賦能電路被用在高速存儲器的時候,譯碼器的延遲時間間隔與存儲器的賦能時間間隔通常短于存儲器的通常的存取時間。74HC138根據(jù)三位二進制輸入碼和賦能輸入條件,8個輸出口譯出一個低電平。兩個低電平有效的賦能輸入端和一個高電平有效的賦能輸入端減少了擴展所需要的外接門或倒相器,擴展成24線譯碼器不需外接門。擴展成32 線譯碼器,只需要接一個外接倒相器。在解調器應用中,賦能輸入端可用作數(shù)據(jù)輸入端。74HC138譯碼器引腳圖如圖215所示。 圖215 74HC138譯碼器引腳圖(a) 圖215 74HC138譯碼器引腳圖(b) 真值表 74HC138真值表如表26所示。表26 74HC138真值表（a）表26 74HC138真值表（b） 74HC138在本設計的應用 在本設計中共用了6個數(shù)碼管，74HC138在本設計中起“位選”的作用，控制在某一個數(shù)碼管顯示數(shù)值,分別使用第三個到第八個數(shù)碼管，段選信號分別從0x02到0x07。 運算放大器 放大器常用來對各類傳感器將位移、角度、壓力、與流量等物理量轉換為電流或電壓信號進行放大的應用中，而且能應用于緩沖隔離、準位轉換、阻抗匹配、以及將電壓轉換為電流或電流轉換為電壓等用途?，F(xiàn)今放大器種類繁多，一般仍以運算放大器應用較為廣泛。 集成運算放大器實質上是一種高性能的直接耦合放大電路。放大器最初被開發(fā)的目的是運用于類比計算器之運算電路，其內部為復雜的集成電路，亦即在單一電子組件中整合了許多晶體管與二極管，圖217為一般放大器之內部等值電路。圖216 放大器內部等值電路圖 。 （輸入級）和恒流源電路（輸出級）。 （三極管或mos管）代替電阻。 741放大器為運算放大器中最常被使用的一種，擁有反相向與非反相兩輸入端，由輸入端輸入欲被放大的電流或電壓信號，經(jīng)放大后由輸出端輸出。放大器作動時的最大特點為需要一對同樣大小的正負電源，其值由177。12V至177。18V不等，741運放的外型與接腳配置分別如圖21219所示。741運放屬于使用反饋電路進行運算的高放大型放大器，放大倍數(shù)都由外界組件所控制，搭配好外接電路或電阻，就能決定放大倍率的大小。如圖219所示為運放在電路中所用的符號，能發(fā)現(xiàn)它有兩個輸入端，其中（＋）口為正相端口，而（－）端稱為反相端，運放的運作與這兩輸入端的差值有關，這個差值叫做差動輸入。一般來說，放大器的理想的增益是，實際使用時可達到的是105至106倍，因此差動輸入跟放大后的輸出相比較幾乎是零。 圖217 放大器外形圖 圖218 放大器管腳圖 圖219 差動運放表示符號圖 使用運算放大器時，各類傳感器輸出電壓變化非常大，經(jīng)過放大后電壓值不易正好處于放大器輸出電壓范圍之內，并且運放輸入電源電壓受到其承受范圍的限制，所以要在電路上修正。另外放大器放大倍率亦不一定正好為所需倍率，所以要外接不同的電阻來解決問題。 將輸出電壓的一部份引回輸入端之動作稱為反饋，其中把輸出電壓引回反相端者稱為負反饋，負反饋會使得整個電路的放大倍數(shù)下降，但是可以因此得到正確的電路放大倍數(shù)，且可以在輸入電阻非常大的時候，使輸出的電阻變小，并且讓放大頻率頻寬增大。圖220為放大倍數(shù)為1倍的緩沖電路，當a點電壓為V1時，Vo=V1。 圖220 緩沖電路圖2. 非反相放大電路 使用反饋方式把輸出電壓接回反相輸出端口形成負反饋結構的電路，其輸出信號與輸入同相，可得到(1＋R1/R2)倍的輸出，其電路如圖221所示。圖中a點電位為V1，流過反饋電阻R1的電流，可得 。 圖221 非反相放大電路圖 反相放大電路如圖222，同樣是使用負反饋電路方式動作，只是此時信號由反相端輸入，故會得到與輸入端反相之輸出，當輸入電壓V1增大時會使得輸出電壓Vo下降。此電路可以得到(R1/R2)倍的輸出，當a點電位為0V時，其輸出電流為V1/R2，則 圖222 反相放大電路圖 圖223是能夠將兩個輸入電壓VV2的電壓的差值放大的電路，利用將輸出電壓接回反相端的負反饋電路，可計算出R1/R2倍的放大倍數(shù)。由于此b點電位是由V2所決定的，所以a點與b點就會有相同的輸入電壓，則經(jīng)過反饋電阻R1上的電流為經(jīng)過電阻R1產(chǎn)生的壓降為由于輸出電壓Vo是VR1與Vb相加之和，所以得輸出電壓為 圖223 差動放大電路5. I/V變換電路 由I/V電路可得依據(jù)輸入電流的輸出電壓，電路如圖224，其輸出電壓Vo= IR。 圖224 I/V變換電路 放大器在本設計中的應用在本設計中，由于三角波的幅值必須要高于正弦波的幅值，兩種波才有可能“合成”PWM波，因此必須要考慮運算放大器的放大倍數(shù)，經(jīng)過搭建實物電路，將示波器接在三角波發(fā)生器的輸出端。，因此在附錄硬件原理圖中，和分別取4與5。，符合技術要求。 圖225 運放電路圖 穩(wěn)壓電源電路 原理 本穩(wěn)壓電路采用78系列集成穩(wěn)壓器，220V的交流電經(jīng)過變壓器降壓，再經(jīng)過整流橋整流，把交流電初步整成直流電，再經(jīng)過電容濾波，變?yōu)楸容^規(guī)則的直流電，經(jīng)過78系列芯片穩(wěn)壓，再經(jīng)過電容濾波，輸出5V和12V直流電。 LM7812穩(wěn)壓芯片 電子產(chǎn)品中，常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的lm78 xx 系列和負電壓輸出的lm79xx系列。該系列集成穩(wěn)壓IC型號中的lmxx后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如lm7805表示輸出電壓為正5V，lm7909表示輸出電壓為負9V。（1） 內部結構 LM7812內部結構由三極管連接而成，如圖227所示。圖226 7812穩(wěn)壓電路圖