【正文】 計 數(shù) 脈 沖 f c 和 共 陽 極 LED 數(shù) 碼管 公 共 電 極 所 需 的 方 波 信 號 f c。 圖 312 ICL7107A/D 轉換器原理計 數(shù) 器 對 反 向 積 分 過 程 的 時 鐘 脈 沖 進 行 計 數(shù) 。 它 是 由 內 部 的 兩 個 反 向 器 以 及 外 部 的 RC 組 成 的 。 比 較 器 將 積 分 器 的 輸 出 信 號 與 零 電 平 進 行 比 較 ， 比較 的 結 果 作 為 數(shù) 字 電 路 的 控 制 信 一 號 。ICL7107 的 原 理 性 框 圖 如 圖 所 示 ， 它 包 括 積 分 器 、 比 較 器 、 計 數(shù) 器 ， 控 制 邏 輯 和時 鐘 信 號 源 。 (3) ICL7107 的 工 作 原 理雙 積 分 型 A/D 轉 換 器 ICL7107 是 一 種 間 接 A/D 轉 換 器 。BUFF： 緩 沖 放 大 器 輸 出 端 ， 接 積 分 電 阻 R。AZ： 積 分 器 和 比 較 器 的 反 向 輸 入 端 ， 接 自 動 調 零 電 容 Caz 。INT： 27 是 一 個 積 分 電 容 器 ， 必 須 選 擇 溫 度 系 數(shù) 小 不 致 使 積 分 器 的 輸 入 電 壓 產 生 漂 移現(xiàn) 象 的 元 件 。VREF＋ VREF ： 基 準 電 壓 正 負 端 。COM ： 模 擬 信 號 公 共 端 ， 簡 稱 “模 擬 地 ”， 使 用 時 一 般 與 輸 入 信 號 的 負 端 以 及 基 準 電壓 的 負 極 相 連 。OsclOSc3 ： 時 鐘 振 蕩 器 的 引 出 端 ， 外 接 阻 容 或 石 英 晶 體 組 成 的 振 蕩 器 。 接 千 位 LEO 顯 示 器 的 相 應 的 筆 畫 電 極 。A3g3,a2g2,a1g1： 分 別 為 個 位 、 十 位 、 百 位 數(shù) 碼 管 筆 畫 的 驅 動 信 號 ， 依 次 接 個 位 、十 位 、 百 位 LED 顯 示 器 的 相 應 筆 畫 電 極 。 使 用 時 可 將 LED 共 陽 極 數(shù) 碼 管 公 共 陽 極 接 V+；⑩ 可 以 方 便 的 進 行 功 能 檢 查 。 此 外 ， 它 的 線 性 調 整 率 和 負 載 調 整 率 也 比 標 準 的固 定 穩(wěn) 壓 器 好 ， 而 且 LM317 內 部 有 過 載 保 護 ， 安 全 區(qū) 保 護 等 多 種 保 護 電 路 ， 在 調 整 端使 用 濾 波 電 容 能 得 到 比 標 準 三 端 穩(wěn) 壓 器 高 得 多 的 紋 波 抑 制 比 。 首 先 ，LM317 的 輸 出 電 壓 范 圍 在 之 間 ， 負 載 電 流 最 大 為 ， 滿 足 設 計 要 求 最 大輸 出 電 流 為 的 指 標 ， 并 且 包 含 了 電 壓 可 調 范 圍 7 到 30V,達 到 了 紋 波 220mV 等要 求 ， 所 以 選 用 LM317 作 為 可 調 穩(wěn) 壓 器 是 非 常 合 適 的 。 這 一 項 的 誤 差 在 多 數(shù) 應 用 中 可 忽 略 。圖 36 管腳：，, 圖 37 LM317 在電路中的應用在 應 用 電 路 中 ， 當 穩(wěn) 壓 器 離 電 源 濾 波 器 有 一 定 距 離 時 ， C in 是 必 須 的 。LM317T 可用作一種精密的穩(wěn)流器。LM317T 穩(wěn)壓器非常易于使用，只需要兩個外部電阻來設置輸出電壓，此外還使用內部限流，熱關斷和安全工作區(qū)補償使其基本能防止燒斷保險絲。 LM317TLM317T 簡介LM317T 是可調節(jié)的三端正電壓穩(wěn)壓器。1N4001N4007 特征：? 低的反向漏電流；? 較強的正向浪涌承受能力；? 高溫焊接保證，250/10 秒, 引線長度；? 引線可承受 千克拉力。 1N4001N4007二極管1N4001N4007 是普通的塑料封裝整流二極管。 根 據(jù) 橋 式 整 流 電 路 和 電 容 濾 波 電 路 的 輸 出 與 輸 入 電 壓 的 比 例 關 系 ， 從LM317 的 輸 出 電 壓 的 最 大 值 37V 倒 推 ， 可 以 算 出 所 使 用 的 降 壓 變 壓 器 的 副 邊 電 壓 有效 值 應 為 29V 左 右 。此 外 ， 電 流 之 比 I1/I2=N2/N1； 電 功 率 P1=P2； K=N1/N2， 稱 為 匝 比 （ 亦 稱 電 壓 比 ）。 初 級 次 級 電 壓 和 線 圈 圈 數(shù) 間 具 有 下 列 關 系 ： U1/U2=N1/N2。 電 壓 器 的 主 要 部 件 是 一 個 鐵 芯 和 套 在 鐵 芯 上 的兩 個 繞 組 。變 壓 器 是 利 用 電 磁 感 應 原 理 ， 從 一 個 電 路 向 另 一 個 電 路 傳 遞 電 能 或 傳 輸 信 號 的 一種 電 器 是 電 能 傳 遞 或 作 為 信 號 傳 輸 的 重 要 元 件 。 阻 抗 其 中 之 一 項 重 要 概念 ， 亦 即 電 子 學 特 性 之 一 ， 其 乃 預 設 一 種 設 備 ， 即 當 電 路 組 件 阻 抗 是 從 一 個 階 層 改變 到 另 外 的 一 個 階 層 時 ， 其 間 即 使 用 到 變 壓 器 。對 交 流 電 流 提 供 高 阻 抗 ， 但 對 直 流 則 提供 低 的 阻 抗 。 各 種 電 子 裝 備 常 用 到 變 壓 器 ， 理 由 是 ： 提 供 各 種 電 壓 階 層 確 保 系 統(tǒng) 正 常 操 作 。 一 般 提 供 50Hz 電 力 網 絡 之 電 源 均 非 常 龐 大 ， 它 可 能 是 涵 蓋 有 半 個 洲 地 區(qū)那 般 大 的 容 量 。 由 于 此 項 升 壓 與 降 壓 的 功 能 ， 使 得 變 壓 器 已 成 為 現(xiàn) 代 化 電 力 系 統(tǒng) 之 一 重 要 附屬 物 ， 提 升 輸 電 電 壓 使 得 長 途 輸 送 電 力 更 為 經 濟 ， 至 于 降 壓 變 壓 器 ， 它 使 得 電 力 運 用方 面 更 加 多 元 化 ， 可 以 這 樣 說 ， 沒 有 變 壓 器 ， 現(xiàn) 代 工 業(yè) 沒 有 達 到 目 前 發(fā) 展 的 現(xiàn) 況 。在 一 些 變 壓 器 中 ， 線 圈 與 鐵 芯 二 者 間 緊 密 地 結 合 ， 其 初 級 與 次 級 電 壓 的 比 值 幾 乎 與二 者 之 線 圈 匝 數(shù) 比 相 同 。 大 部 分 的 變 壓 器 均 有 固 定 的 鐵 芯 ， 其 上 繞 有 初 級 與 次 次 的 線 圈 。 在 次 級 線 圈 的 感 應電 壓 可 能 大 于 或 小 于 初 級 電 壓 ， 是 由 初 級 線 圈 與 次 級 線 圈 間 的 匝 數(shù) 比 所 決 定 的 。 通 常 把 連 接 交 流 電 源 的 線 圈 稱 之 為 初 級 線 圈 ， 而 跨 于 此 線 圈 的 電 壓 稱 之 為 初 級電 壓 。交 流 電 流 流 于 其 中 一 個 線 圈 時 ， 在 另 一 個 線 圈 中 將 感 應 出 具 有 相 同 頻 率 之 交 流 電 壓 ，220V50Hz整流濾波穩(wěn)壓而 感 應 的 電 壓 大 小 取 決 于 兩 線 圈 耦 合 程 度 。 變 壓 器 按 用 途 可 以 分 為 ： 配 電 變 壓 器 、 電 力 變 壓 器 、 全 密 封 變 壓 器 、 組 合 式 變 壓器 、 干 式 變 壓 器 、 油 浸 式 變 壓 器 、 單 相 變 壓 器 、 電 爐 變 壓 器 、 整 流 變 壓 器 、 電 抗 器 、抗 干 擾 變 壓 器 、 防 雷 變 壓 器 、 箱 式 變 電 器 試 驗 變 壓 器 轉 角 變 壓 器 大 電 流 變 壓 器 勵 磁 變 壓 器 等 。 在 電 器 設 備 和 無 線 電 路 中 ， 變 壓 器 常 用 作 升 降 電 壓 、 匹配 阻 抗 ， 安 全 隔 離 等 。 硬件選擇與介紹根 據(jù) 設 計 要 求 選 擇 元 器 件 ：采 用 220V 到 30V 變 壓 器 、 1N400 1N400 LM317T、 ICL710 數(shù) 碼 管 等 關 鍵 元 器件 。 3. 硬件設計 結構框圖在方案三的基礎上，接入數(shù)字電壓數(shù)顯電路，構成數(shù)顯穩(wěn)壓直流電源的完整模塊框圖：變壓器變壓數(shù)顯電路圖 31 總設計框圖電 路 分 為 3 個 模 塊 ， 分 別 實 現(xiàn) 各 自 的 功 能 。 因 為 不 管 將 來 對 設計 進 行 制 作 ， 調 試 ， 檢 測 ， 還 是 修 改 升 級 ， 都 可 以 帶 來 好 處 。 在 都 能 完 成 設 計 目 標 的 前 提 下 ， 雖 然 沒 有 方 案 二 的 功 能 多 樣 ， 但 電路 簡 單 ， 設 計 難 度 降 低 無 疑 是 方 案 三 的 一 個 優(yōu) 勢 。方 案 三 ， 相 比 第 一 個 方 案 ， 方 案 三 同 時 解 決 了 電 壓 穩(wěn) 定 和 效 率 過 低 的 問 題 ， 并 且在 滿 足 主 要 任 務 的 同 時 ， 可 以 對 電 源 功 能 進 行 了 使 用 范 圍 的 擴 展 。 系 統(tǒng) 由 AT889S51 控 制 電 路 、 鍵 盤 電 路 、 電 源 電 路 、 D/A 電 路 、 功 放 電 路 、 短 路 保 護 及 報 警 電 路 、 穩(wěn) 壓 輸 出 電 路 、 LED 顯 示 電 路 等 八 部 分 組成 。 方案比較相 比 三 個 方 案 ： 第 一 方 案 ， 設 計 方 向 是 正 確 的 ， 也 達 到 設 計 目 標 電 壓 值 ， 但 沒 有注 重 電 壓 的 穩(wěn) 定 性 ， 顯 然 不 符 合 穩(wěn) 壓 直 流 電 源 的 要 求 。圖22 基于單片機穩(wěn)壓直流電源系統(tǒng)框圖方案三、設計思想：針對第一方案電路的輸出電壓不穩(wěn)定這一問題，在方案三中，在電路中引入線性穩(wěn)壓電路，將整流濾波電路輸出的電壓經線性穩(wěn)壓電路輸出（如下圖所示） 7～30V整流濾波 穩(wěn)壓電路圖 23 方案三 設計框圖由于線性穩(wěn)壓電路的輸出可調，輸出為直流電壓 7～30V，線性穩(wěn)壓電路相比開關電源而言，產生的直流電壓的紋波電壓較小，所以產生的輸出電壓也更加穩(wěn)定，可以基本實現(xiàn)設計目的。 AT89S51 單 片 機 送 出 相 應 的 數(shù) 字 信 號 ，在 D/A 轉 換 之 后 輸 出 電 流 ， 經 集 成 運 放 LM358 轉 換 、 三 極 管 放 大 、 RC 網 絡 濾 波 ，最 終 穩(wěn) 定 。 系 統(tǒng) 由 AT889S51 控 制電 路 、 鍵 盤 電 路 、 電 源 電 路 、 D/A 電 路 、 功 放 電 路 、 短 路 保 護 及 報 警 電 路 、 穩(wěn) 壓 輸出 電 路 、 LED 顯 示 電 路 等 八 部 分 組 成 。由設計任務可以很明確的了解設計目的（如下圖所示）AC 220V DC 7～30V 轉換電路圖 21 設計概圖方 案 一 、 設 計 思 想 ：在 電 路 中 加 入 單 級 開 關 電 源 ， 直 接 將 220V 交 流 電 壓 整 流 后 ， 經 過 開 關 電 源 穩(wěn) 壓輸 出 ， 但 是 采 用 這 種 方 式 產 生 的 直 流 電 壓 的 紋 波 電 壓 比 較 大 ， 得 到 的 輸 出 電 壓 不 夠 穩(wěn)定 ， 不 符 合 設 計 要 求 ， 不 予 采 用 。模塊化一方面可以簡化電路，另一方面在制作與調試時可以帶來方便。 項目主要任務設計并制作將交流轉變?yōu)橹绷鞯闹绷鞣€(wěn)