【正文】 [9]常作平．可調直流穩(wěn)壓電源制 作． China Academic Journal Electronic Publishing House． 2021 [10]張乃國 .電源技術 .中國電力出版社 :北京 .1995： 256340 [11]曲學基，王增福，曲敬愷 .穩(wěn)定電源實用手冊 .電子工業(yè)出版社 :北京 .1998:3576 [12]吳潤宇，軒蔭華，苗銀梅，周功楷 .實用穩(wěn)定電源 .人民郵電出版社 :北京 .1994:4589 [13]張立 ,趙永健 .現(xiàn)代電力電子技術一器件、電路及應用 .北京 :科學出版社 .1992：230287 [14]莫慶時 . 直流 穩(wěn)壓電源的等效電路分析 . 微計算機信息， 1980： 15 [15]21IC 中國電子網(wǎng) 西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 第 33 頁 附錄 附錄 1：總電路原理圖 。 再次真誠的感謝所有在我四年讀書期間幫助過我的老師、同學、朋友以及家人，祝大家一生平安。 我還要深深感謝我的家人，是他們給予了我物質上的資助和精神上的鼓勵，使我渡過了一個快樂的有意義的大學生活。在每一階段韋煒老師都給了我很大的幫助和啟示，使我學到了更多的知識，從而順利的完成了畢業(yè)論文。 由于能力有限，本次設計中難免有很多缺點和不足，希望各位老師、同學指點、改正。與一般定值直流穩(wěn)壓電源相比，此電源可以通過調節(jié)來獲得不同的電壓值，這樣就可以省去大量的應用成本，用一個直流穩(wěn)壓電源就可以實現(xiàn)多個不 同電壓值的直流穩(wěn)壓電源的功能。構成此電源的元器件都是市場上很便宜很常見的器件，成本低廉。無論是批量生產(chǎn)還是單個制作，都很方便。 2)電路簡單。 此電源相對于相對于一般的直流穩(wěn)壓電源，有以下幾個特點： 1）元器件購買方便。 根據(jù)以上確定的參數(shù)最終設計的顯示模塊電路如圖 西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 第 28 頁 圖 數(shù)顯模塊原理圖 西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 第 29 頁 第五章 電路功能模塊的連接 數(shù)顯模塊和電源模塊的連接 數(shù)顯模塊和電源模塊的連接，采用數(shù)顯模塊的負測量端、 ICL7107 芯片的 21 引腳和電 源模塊的接地端共同接地，數(shù)顯模塊的正測量端和電源模塊的正、負電壓輸出端通過一個雙向開關連接，當開關打向上端時，通過調節(jié)滑動變阻器 W2 就可以得到需要的正輸出電壓，電壓值直接顯示在數(shù)顯模塊上，當開關打向下端時，通過調節(jié)滑動變阻器 W1就可以得到需要的負輸出電壓，并電壓值直接顯示在數(shù)顯模塊上。 。 5V 電壓產(chǎn)生 5V 的電源電壓 事實上，有些系統(tǒng)式可以不用負電源的，用單一 +5V供電的前提條件是： 。 5V 的電源電壓，如果負電源沒有時，可利用時鐘輸出信號，外接 2只二極管、 2 只電容和一塊廉價的繼承電路來產(chǎn)生這 個負電源，如圖 所示。這對于測溫和稱重系統(tǒng)就是一個例子：為方便地將數(shù)字輸出調為零，可將傳感器的輸出電壓接至 IN HI 和COMMON 端，可調整的（或固定的）調零電壓加在 COMMON 和 IN LO 端。 5V 供電的 ICL7107 的輸入端可接受177。這樣會使系統(tǒng)顯得簡潔， 并去掉了輸入端的衰減網(wǎng)絡。例如，在一稱重系統(tǒng)中，設計者可能會希望傳感器的電壓輸出為 時， A/D 轉換器的數(shù)字輸出為滿量程。 參考電壓 產(chǎn)生滿量程讀數(shù)值輸出（ 2021 個計數(shù)值）所 需的模擬輸入電壓為 Vin=2VREF,這樣，對于 200mV 和 2V 的量程， VREF應分別為 100mV 和 1V。 振蕩器元件 在所有的頻率范圍內(nèi)，推薦使用 100KΩ的振蕩電阻，振蕩電容的值用下式進行推算， f=。然而，當存在較大的共模電壓（即 REF LO 管腳未與模擬公共端連接）和使用 200mV 的滿量程時，可選用較大的電容，以防止產(chǎn)生翻轉誤差。推薦使用 F電容，這樣，噪聲在合理范圍內(nèi)，同時，也加快了過載時的恢復速度。 西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 第 26 頁 自動教校零電容 自動校零電容的大小對系統(tǒng)的噪聲會有些影響。 選擇積分電容的另一個要求時其漏電要小，以減少翻轉誤差。在每秒 3個讀數(shù)時， CINT的標稱值分別為 μ F和 F。當 ICL7107 的模擬公共端做參考點時，積分器輸出滿量程標稱為 2V 時最佳，當 ICL7107 用 +5V 電源供電，模擬公共端接地時，177。對于 2V 的滿量程， 470KΩ是最優(yōu)的，滿量程為 200mV時，可選 47KΩ。積分電阻必須足夠大，以使在整個輸入信號范圍內(nèi)的積分電流都落在這個線性度很好的區(qū)間。 西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 第 25 頁 圖 時鐘電路 A 圖 時鐘電路 B 積分電阻 緩沖放大器的積分器都帶有甲類輸出放大器，靜態(tài)電流均為 100μ A 左右。 為使電路對 60Hz 的工頻有最大的抑制能力，信號積分階段的時間應為 60KH 的工頻的整數(shù)值，這樣，可選的震蕩頻率為 240KHz、 120KHz、 80KHz、 60KHz、 48KHz、40KHz 等，同樣地，為了對 50KHz 的工頻有最好的抑制能力，可選的振蕩頻率有200KHz、 100KHz、 40KHz 等。在輸入信號小于滿量程時，自動校零將參考源中為用足的部分進行反積分，這樣，使得一個完整的測量過程為 4000 個計數(shù)值（ 16000 個時鐘脈沖），而與輸入信號無關。 該振蕩頻率被除以 4，然后再進入下一級計數(shù)器，以形成一個測量周期的三個階段。 1） 如圖 中所示，一外接振蕩器連接到第 40 腳。背極電壓的頻率為始終頻率除以 800，在每次三秒讀數(shù)刷新速率時，它為 60Hz 的方波。所有這些問題在使用外部參考源時自然就解決了。相似地，參考源為負溫度系數(shù)的電路會在溢出和非溢出讀值之間來回交替變化。參考源有正溫度系數(shù)的電路在量程溢出時會多出幾個字。由于塑料的熱阻比陶瓷的大，因此塑封電路比陶瓷電路在這方面的性能要差，由于參考源的溫度系數(shù)、片上功耗和封裝的熱阻等原因，會使接近滿量程時的噪聲從 25μ Vpp 上升到 80μ Vpp 。 另外，片上參考源的一些不足也必須充分予以重視。 (6)模擬公共端 此管腳主要是為在電池供電的應用場合或輸入信號相對與供電代能源是浮動的系統(tǒng)中建立一個公共電壓而設置的。這種西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 第 23 頁 由于正負輸入電壓而在參考電容上造成的電壓差異會導致反轉誤差。如果有一較大的共模電壓，在正電壓輸入下進行反向積分時，參考電容會得以充電（電壓增加）。 (5)差動參考源 參考電壓能夠在轉換器的電源電壓范圍內(nèi)的任意位置上產(chǎn)生。然而必須注意的是積分器的輸出不能進入飽和區(qū)，一種 最壞的情況可能是在輸入端有一接近滿量程的負向差動電壓，同時又有一個較大的共模正向電壓，負向的差動電壓使得積分器的輸出向正方向走，而此時積分器輸出的正向擺幅又被正向共模電壓所擠占，在這種嚴格的應用條件下，可適當?shù)貭奚恍┚?，將積分器的輸出電壓擺幅降低到低于所推薦的 2V 滿量程。即在比電源低 和比負電源高 1V 的范圍。積分器的輸出回到 零的時間正比于輸入信號的大小。 (3)反向積分階段 最后的一個階段是反向積分階段。另一方面，若該輸入信號相對于轉換器的電源電壓沒有回轉，可將 IN LO 連接到模擬公共端上，以建立正確的共模電壓。 (2)信號積分階段 在信號積分階段，自動校零回路斷開，內(nèi)部接點也脫開，內(nèi)部高輸入端和低輸入端與外部管腳相連。由于比較器包含在回路中，因此自動校零的精度僅受 限于系統(tǒng)噪聲。第二，參考電容充電到參考電壓值。 圖 ICL7107 的模擬部分框圖 (1)自動校零階段 在自動校零階段做三件事。振蕩 器主振頻率 OSCf 與 R1C1 的關系為 11 CRfOSC ? （式 ） ICL7107 功能說明 模擬部分 圖 表示 ICL7107 的模擬部分。 37端： TEST，數(shù)字地設置端及測試端，經(jīng)過芯片內(nèi)部的 500? 電阻與 GND 相連。 3 34端： ?REFC 、 ?REFC ，基準電容負壓、正壓端，它被充電的電壓在反相積分時，成為西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 第 21 頁 基準電壓，通常取 REFC = F? 。 15～ 1 22～ 24 端： 百位數(shù)顯示器的筆段驅動輸出端，各筆段輸出端分別與百位數(shù)顯示器對應的筆段 a～ g相連接。 2～ 8 端： 個位數(shù)顯示器的筆段驅動輸出端，各筆段輸出端分別與個位數(shù)顯示器對應的筆段 a～ g相連接。 31端： INLO、 INHI，輸入電壓低、高端。 28端： BUFF，輸入緩沖放大器的輸出端，外接積分電阻 R 。 21端： BP，液晶顯示器背電極，與正負電源的公共地端相連接。 20端： POL，極性顯示端（負顯示），與千位數(shù)顯示器的 g 筆段相連接（或 另行設置的負極性筆段）。 26端： U =﹣ 5V ，電源負端。另外，只要用十個左右的無源元件和一個 LED 屏就可以與 ICL7107 構成高性能的儀表面板，實現(xiàn)了低成本和單電源工作。真正的差動輸入和差動參考源在各種系統(tǒng)中都很有用。 ICL7107 可直接驅動發(fā)光二極管（ LED）。 西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文） 第 18 頁 圖 電壓頻率式 A/D轉換原理框圖 電壓頻率轉換法的工作過程是：當模擬電壓 Vi加到 V/F 的輸入端，便產(chǎn)生頻率 F與 Vi 成正比的脈沖，在一定的時間內(nèi)對該脈沖信號計數(shù)，時間到，統(tǒng)計到計數(shù)器的計數(shù)值正比于輸入電壓 Vi，從而完成 A/D轉換 ICL7107 簡介 ICL7107 是高性能、低功耗的三位半 A/D 轉換器電路。 (3)電壓頻率轉換法 采用電壓頻率轉換法的 A/D 轉換器，由計數(shù)器、 控制門及一個具有恒定時間的時鐘門控制信號組成，如圖 。 Vi越大，積分器輸出電壓越大，反向積分時間也越長。 基本原理是將輸入電壓變換成與其平均值成正比的時間間隔，再把此時間間隔轉換成數(shù)字量， 屬于間接轉換。 (2)雙積分法 采用雙積分法的 A/D 轉換器由電子開關、積分器、比較器和控制邏輯等部件組成。轉換結束后，將逐次逼近寄存器中的數(shù)字量送入緩沖寄存器，得到數(shù)字量的輸出。然后再置逐次逼近寄存器次高位為 1，將寄存器中新的數(shù)字量送D/A轉換器，輸出的 Vo再與 Vi比較，若 VoVi，該位 1被保留，否則被清除。 基本原理是從高位到低位逐位試探比較，好像用天平稱物體，從重到輕逐級增減砝碼進行試探。 (1)逐次逼近法 逐次逼近式 A/D是比較常 見的一種 A/D轉換電路，轉換的時間為微秒級。這樣，就需要一種能在模擬信號與數(shù)字信號之間起橋梁作用的電路 模數(shù)和數(shù)模轉換器。 A/D