【正文】 some electrical equipment oscillator. The contactless switch control。在RF IC工藝技術(shù)中，SiGe BiCMOS技術(shù)是單片集成VCO最有前途的制造技術(shù)。VCO組件和單片集成VCO是微波VCO的主要結(jié)構(gòu)形式，是目前無線系統(tǒng)采用的主流產(chǎn)品。VCO的性能對(duì)電子系統(tǒng)有決定性的影響。VCO技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從笨重的電電子管VCO電路到面積小于1平方毫米Si IC的跨越。顯然，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(chǎng)份額將不斷增大，而分立元件VCO和VCO組件占有市場(chǎng)將逐步減小。 WLAN系統(tǒng)（ ）要求VCO具有很低的相位噪聲。例如在WLAN和藍(lán)牙裝置中，最新的收發(fā)機(jī)就把高質(zhì)量的VCO同RF收發(fā)前端IC集成在一起，使其尺寸大大減小。差分放大器，幅度控制，二次諧波抑制器，IC耦合變壓器，復(fù)合振蕩器，高頻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等技術(shù)正不斷被納入單片集成VCO的設(shè)計(jì)之中。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)到減少整機(jī)體積和成本的目的?，F(xiàn)在，即使用Si工藝技術(shù)，也可制得 超過50GHZ的晶體管和高Q值，大電容變比，低串聯(lián)電阻的優(yōu)質(zhì)便容二極管。SiGe BiCMOS等RF IC基礎(chǔ)工藝技術(shù)正在不斷發(fā)展與進(jìn)步。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組件高頻化。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。 VCO技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)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。表1 含有單片集成VCO的商用RFIC實(shí)例目前，單片集成VCO還不能用于對(duì)相位噪聲要求很高的應(yīng)用領(lǐng)域。表1列出了一些單片集成VCO的應(yīng)用實(shí)例。正是由于VCO IC具備這些潛在的優(yōu)勢(shì)，盡管早期產(chǎn)品性能欠佳，但人們對(duì)它的研究工作一直沒有停頓。硅單片集成VCO體積更小、成本更低并適合大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，而且可以采用RF收發(fā)前端的工藝技術(shù)進(jìn)行制造。硅單片VCO IC由高頻雙極晶體管IC技術(shù)和SiCMOSIC技術(shù)研制而成。1992年，美國California大學(xué)首先報(bào)道了硅單片VCO IC的研究成果。無線移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展，要求大批量提供成本低、體積小、工作在800～2500MHz頻段的VCO。 經(jīng)過研究與開發(fā)，1990年SiIC技術(shù)在高頻化和無源元件集成方面獲得重大進(jìn)展，開發(fā)成功工作頻率很高的晶體管、變?nèi)荻O管和單片集成的高Q值電感器與高頻電容器。在20世紀(jì)80年代，SiIC技術(shù)還是一種低頻技術(shù)，不能為單片集成VCO提供上千兆赫茲的工作頻率和所需的帶寬。其工作頻率高達(dá)數(shù)GHz，但成本高昂。這種器件像VCO組件一樣，是一個(gè)完整的VCO，具有封裝和外引線。VCO組件體積變化過程圖2 20世紀(jì)90年代末期，出現(xiàn)了一種尺寸更小、成本更低的VCO技術(shù)，這就是單片集成VCO技術(shù)。目前，VCO組件達(dá)到了新的水平，其體積已減小到4 mm5mm2mm，大批量供貨VCO的銷售單價(jià)已降至1美元左右。由于表面安裝元件的不斷小型化(1206，0805，0603，0402和0201)，新開發(fā)的VCO組件的尺寸也越來越小，成本也越來越低。這為VCO組件的發(fā)展提供了難得的市場(chǎng)機(jī)遇。分立元件的VCO已不能完全滿足現(xiàn)代無線電子系統(tǒng)發(fā)展的要求。雖然分立元件的晶體管VCO具有按用戶要求設(shè)計(jì)工作頻率和調(diào)諧范圍的靈活性，但一般在生產(chǎn)中都需要耗費(fèi)大量的人工對(duì)確定頻率的元件進(jìn)行調(diào)試，以消除元件誤差對(duì)頻率的影響。 變?nèi)荻O管、電容器、電感器等元器件的小型化為制造VCO組件創(chuàng)造了條件。該圖簡(jiǎn)要地說明了VCO技術(shù)在過去80多年里的發(fā)展歷程。VCO從此就開始步入現(xiàn)代VCO技術(shù)的發(fā)展時(shí)期。到了1980年，情況發(fā)生了變化，混合集成的VCO組件和單片集成的VCO IC出現(xiàn)了。晶體管VCO的發(fā)展也是是電視技術(shù)能在當(dāng)時(shí)迅速推廣的重要原因。這種晶體管VCO實(shí)現(xiàn)了振蕩頻率的電子調(diào)諧，這是變?nèi)荻O管對(duì)VCO發(fā)展的重大貢獻(xiàn)。變?nèi)荻O管的電容隨外加電壓的改變而變化，用變?nèi)荻O管作壓控器件，改變其控制電壓就可實(shí)現(xiàn)VCO振蕩頻率的調(diào)節(jié)。上世紀(jì)中葉，晶體管問世并很快取代電子管成為振蕩電路的有源器件。電子管VCO的振蕩頻率是通過改變振蕩電路中電感器或電容器的參數(shù)值來進(jìn)行調(diào)節(jié)。尤其在通信系統(tǒng)電路中，壓控振蕩器(VCO)是其關(guān)鍵部件，特別是在鎖相環(huán)電路、時(shí)鐘恢復(fù)電路和頻率綜合器電路等更是重中之重，可以毫不夸張地說在電子通信技術(shù)領(lǐng)域，VCO幾乎與電流源和運(yùn)放具有同等重要地位。某些電氣設(shè)備用振蕩器做成的無觸點(diǎn)開關(guān)進(jìn)行控制。在無線電技術(shù)發(fā)展的初期，它就在發(fā)射機(jī)中用來產(chǎn)生高頻載波電壓，在超外差接收機(jī)中用作本機(jī)振蕩器，成為發(fā)射和接收設(shè)備的基本部件。LC壓控振蕩器要求高品質(zhì)因素的無源器件，需要片上電感和變?nèi)莨芷骷拍芗杉?。在?dāng)今集成電路向尺寸更小、頻率更高、功耗更少、價(jià)格更低發(fā)展的趨勢(shì)下，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)工藝設(shè)計(jì)生產(chǎn)高性能的壓控振蕩器已是射頻集成電路中的一個(gè)重要課題。今后我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)，完成更多更先進(jìn)的設(shè)計(jì)。在這段過程中我下載了許多有關(guān)文獻(xiàn)同時(shí)也到圖書館翻閱了許多相關(guān)資料，對(duì)于設(shè)計(jì)進(jìn)度也是先安排學(xué)習(xí)后進(jìn)行設(shè)計(jì)的，當(dāng)然在設(shè)計(jì)過程中也是不斷學(xué)習(xí)的，這些所學(xué)到的知識(shí)是很珍貴的。這是我希望看到的也正是我進(jìn)行此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。比如頻率的可調(diào)范圍不怎么理想，能輸出的波形不怎么多。這項(xiàng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，實(shí)用，想比其他低頻信號(hào)發(fā)生器穩(wěn)定而且價(jià)格低廉。這中間，我遇到了許多困難，在老師的幫助下，一個(gè)個(gè)也都戰(zhàn)勝了。經(jīng)過近半年的鍛煉和學(xué)習(xí),我學(xué)到了許多書本上沒有的知識(shí),從方案的論證、課題的選擇、電路原理，到電路上元器件的焊接、電路的調(diào)試，程序的編寫，調(diào)試下載，一步步，我收獲很大。首先要感謝學(xué)校給我提提供了做這個(gè)系統(tǒng)的機(jī)會(huì)，感謝學(xué)校的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師一直以來對(duì)我的教導(dǎo)和幫助。通過該設(shè)計(jì)鍛煉了我理論實(shí)踐創(chuàng)新能力，也為我未來成為一名工程師打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?？傊撔盘?hào)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)了低失真的波形輸出，幅值和頻率都可以調(diào)節(jié)。很好的完成了設(shè)計(jì)的要求，實(shí)現(xiàn)了預(yù)想結(jié)果。兩者的組合是一種新的設(shè)計(jì)。最后介紹仿真所使用的軟件以及仿真結(jié)果。上面用了單片機(jī)編碼計(jì)數(shù)器的方式可以控制接入的電容。 方波、正弦波、三角波的產(chǎn)生 通過仿真可以得到以下三種波形： 方波輸出波形 正弦波輸出波形 三角波輸出波形通過電路中的按鈕可以選擇三種不同的波形以及波形的切換，以下就是正弦波切換到三角波的例子 正弦波到三角波的轉(zhuǎn)換 通過單片機(jī)控制的AD603實(shí)現(xiàn)了波形幅值的調(diào)節(jié)，下圖就是對(duì)方波幅值的調(diào)節(jié)。調(diào)試手段：Protues提供了比較豐富的測(cè)試信號(hào)用于電路的測(cè)試。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。理論上同一種儀器可以在一個(gè)電路中隨意的調(diào)用。（4）豐富的資源：仿真元器件：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件，有30多個(gè)元件庫。（3）獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能（VSM）：支持主流的CPU類型：如ARM8051/5AVR、PIC10/1PIC1PIC1PIC2dsPIC3HC1BasicStamp、808MSP430等，CPU類型隨著版本升級(jí)還在繼續(xù)增加，如即將支持CORTEX、DSP處理器；支持通用外設(shè)模型：如字符LCD模塊、圖形LCD模塊、LED點(diǎn)陣、LED七段顯示模塊、鍵盤/按鍵、直流/步進(jìn)/伺服電機(jī)、RS232虛擬終端、電子溫度計(jì)等等，其COMPIM（COM口物理接口模型）還可以使仿真電路通過PC機(jī)串口和外部電路實(shí)現(xiàn)雙向異步串行通信； UART/USART/EUSARTs仿真、中斷仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真。該軟件具有很多優(yōu)點(diǎn)：（1）豐富的器件庫：超過27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件；智能的器件搜索：通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的連線功能：自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡(jiǎn)單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間；支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明清晰；可輸出高質(zhì)量圖紙：通過個(gè)性化設(shè)置，可以生成印刷質(zhì)量的BMP圖紙，可以方便地供WORD、POWERPOINT等多種文檔使用。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持805PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。 } }else KEY1=1,KEY2=1,KEY3=1,KEY4=1,KEY5=1,KEY6=1,KEY7=1,KEY8=1。 case 0xbb:P3=0x04。 case 0xdb:P3=0x02。 case 0xeb:P3=0x01。 case 0x7d:KEY8=0。 case 0xbd:KEY7=0。 case 0xdd:KEY6=0。 case 0xed:KEY5=0。 case 0x7e:KEY4=0。 case 0xbe:KEY3=0。 case 0xde:KEY2=0。 switch(k) { case 0xee:KEY1=0。 P2=t。 if(t!=0xf0) { t=P2。 t=tamp。 while(1) { P2=0xf0。 P0=t3 + t4*16。main (){ int t1=0,t2=4,t3=0,t4=10。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。 } 矩陣鍵盤子程序設(shè)計(jì)這里矩陣鍵盤使用了行列掃描法，是一種最常用的按鍵識(shí)別方法，介紹過程如下：判斷鍵盤中有無鍵按下 將全部行線Y0Y3置低電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。 case 0xbb:P3=0x04。 case 0xdb:P3=0x02。開始選擇初始波形波形切換返回 波形選擇流程圖波形選擇具體程序段：switch(k) {case 0xeb:P3=0x01。 } P0= t3 + t4*16。 P0=t3 + t4*16。 } if(KEY8 == 0) { while(P2==0x7d)。 P0=t3 + t4*16。 } if(KEY7 == 0) { while(P2==0xbd) 。 P0=t3 + t4*16。 } if(KEY6 == 0) { while(P2==0xdd)。 P0=t3 + t4*16。：開始選擇幅值增加或者減小選擇幅值粗調(diào)或者微調(diào)返回 幅值調(diào)節(jié)流程圖幅值調(diào)節(jié)具體程序：if(KEY5 == 0) //幅值調(diào)節(jié) { while(P2==0xed) 。 幅值調(diào)節(jié)子程序設(shè)計(jì)幅值調(diào)節(jié)AD603實(shí)現(xiàn)的幅值的程序控制，AD603的控制電壓由單片機(jī)通過控制DAC0832的輸出電壓來實(shí)現(xiàn)對(duì)AD603的控制端的控制，從而改變幅值。 if(t2==1) t2=15 。 t2=t21。 if(t2==16) t2=0 。 t2=t2+1。 if(t1==1) t1=15 ,t2 = t21 。 t1=t11。 if(t1==16) t1=0 , t2 = t2+1。 t1=t1+1。容值的改變有單片機(jī)編碼計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，通過高四位和第四位的分辨控制實(shí)現(xiàn)的頻率的粗調(diào)和微調(diào)。以下是本設(shè)計(jì)總的信號(hào)流程圖，主要是實(shí)現(xiàn)信號(hào)波形選擇、信號(hào)幅值調(diào)節(jié)和信號(hào)頻率調(diào)節(jié)等功能。此外，通過此次設(shè)計(jì)，讓我了解了更多的實(shí)用電路知識(shí)，也進(jìn)一步充實(shí)了自己硬件方面的知識(shí)儲(chǔ)備。在設(shè)計(jì)中盡量采用了典型電路，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 本章小結(jié)本章詳細(xì)講述了系統(tǒng)硬件各部分的設(shè)計(jì)，硬件部分主要包括單片機(jī)控制電路，頻率調(diào)節(jié)電路，幅值控制電路，波形控制電路和鍵盤電路。讀入P2口的狀態(tài)來判別。 鍵盤電路鍵盤操作和對(duì)應(yīng)的輸出如下：● 輸入按鍵P（第1行第1列），頻率微調(diào)減；● 輸入按鍵P+（第1行第2列），頻率微調(diào)加；● 輸入按鍵P（第1行第3列），頻率粗調(diào)減；● 輸入按鍵P++（第1行第4列），頻率粗調(diào)加；● 輸入按鍵F+（第2行第1列），幅值微調(diào)加；● 輸入按鍵F（第2行第2列），頻率微調(diào)減；● 輸入按鍵F++（第2行第3列），頻率粗調(diào)加；● 輸入按鍵F（第2行第4列），頻率粗調(diào)減；● 輸入按鍵SQ（第1行第1列），得到矩形波；● 輸入按鍵SI（第1行第2列），得到正弦波；● 輸入按鍵TR（第1行第3列），得到三角波；其中按鍵第三行第四列和第四行所有按鍵沒用到。 鍵盤控制模塊 軟件需要實(shí)現(xiàn)的主要功能是檢測(cè)鍵盤的輸入，更具輸入結(jié)果選擇相應(yīng)