基本單元電路設計

（一）基本單元電路直流穩壓電源電路運算放大器電路信號產生電路信號處理電路聲音報警電路傳感器應用電路功率驅動電路顯示電路A/D轉換電路直流穩壓電源直流穩壓電源是電子設備的能源電路，關系到整個電路設計的穩定性和可靠性，是電路設計中非常關鍵的一個環節。主要包括三端固定式（正、負壓）集成穩壓器三端可調式（正、負壓）集成穩壓器DC-DC電路直流穩壓電源直流穩壓電源基本原理直流穩壓電源常用三端固定式集成穩壓電源電路穩壓器名稱舉例LM7805：正5V輸出LM7906：負6V輸出通用電壓等級有9種：050608091012151824特殊電壓等級輸出電路：5.5V11V直流穩壓電源常用三端可調式集成穩壓電源電路穩壓器名稱舉例LM317：＋1.25V~＋37V正電壓輸出LM337：－1.25V~－37V負電壓輸出最大輸出電流：1.5A輸出電壓表達式：R1一般取值為120～240歐姆直流穩壓電源正負輸出集成穩壓電源電路直流穩壓電源集成穩壓電路使用注意事項電源變壓器的功率容量與輸出電壓電源變壓器的功率要大于整個系統的功率，并有一定量的富余輸出電壓要高于穩壓器的最小輸入電壓輸入與輸出的電壓差集成穩壓器有最小電壓差要求，通常為2.3V以上新型集成穩壓器的最小壓差可低至0.2V直流穩壓電源集成穩壓電路使用注意事項耗散功率與散熱穩壓器上消耗的功率為：消耗的功率越大發熱越嚴重，需要用散熱器降低芯片溫度整流二極管的選擇：電流與反向電壓承受的最大反相電壓：每只二極管的平均電流：濾波電容的配置大的電解電容、小的瓷片電容輸出電壓精度：最大5％，一般在1％以內直流穩壓電源其他用途的集成穩壓電源精密穩壓電源輸出電壓：Uo=(1+R1/R2)*2.5V輸出電壓精度可達5‰以內直流穩壓電源其他用途的集成穩壓電源DC-DC電源電壓效率高、有降壓穩壓器和升壓穩壓器受控穩壓電源輸出電壓可控輸出電壓Uo=1.25*(1+(R+400)/R1)直流穩壓電源其他用途的集成穩壓電源LCD顯示器用負壓電源小電流負電壓正電壓轉換為負電壓運算放大器電路運算放大器的分類通用型按工業上的普通用途設定各方面性能中等、價格便宜uA741、LM358、OP07、LM324精密型輸出精度高、失調電壓小、溫漂小用于需要精確測量的場合TLC4501/2、TLE2027、TLE2037、TLE2022運算放大器電路運算放大器的分類低噪型也屬于精密型，要求器件產生的噪聲低噪聲包括熱噪聲、電壓噪聲、電流噪聲TLE2027、TLE2227、TLE2237、TLE2201高速型運行速度快，即增益帶寬乘積大、轉換速率快通常用于處理頻帶寬、變化快的信號，如視頻TLE2037、TLE2421、TLE2144、TLE4501運算放大器電路運算放大器的分類低電壓低功耗型用于低壓供電，3V或電池供電系統器件耗電小（500uA）、低壓運行、軌對軌輸出TLE2262、TLE2272、TLE2442、TLE2254單電源型可用單電源5V供電，輸入和輸出端電壓可低為0VTLE2262、TLE227運算放大器電路運算放大器的基本參數單、雙電源供電電源電流輸入失調電壓、輸入失調電流輸入電阻轉換速率、建立時間差模輸入電阻失調電流溫漂、偏置電流溫漂差模電壓增益、共模電壓增益單位增益帶寬輸入噪聲電壓、輸入噪聲電流長時間漂移運算放大器電路運算放大器使用注意事項如無特殊要求，盡量采用通用型運算放大器正確認識、對待各種參數，不盲目片面追求指標的先進當用運算放大器作弱信號放大時，應選用失調及噪聲系數均很小的運算放大器（ICL7650）同時保持運放同相端與反相端對地的等效直流電阻用于直流放大時，必須妥善進行調零為消除運放的高頻自激，應參照推薦參數在規定的消振引腳之間接入適當的電容消振，同時應盡量避免兩級以上放大級級連，以減小消振困難。運算放大器電路運算放大器使用注意事項常見的調零電路運算放大器電路運算放大器應用電路反相輸入比例運算電路同相輸入比例運算電路平衡電阻運算放大器電路運算放大器應用電路反相輸入比例求和電路平衡電阻差動放大電路積分運算電路運算放大器電路運算放大器應用電路差動放大電路積分運算電路運算放大器電路測量放大電路又稱數據放大器、儀表放大器特點輸入阻抗高輸出阻抗低失調及零漂很小放大倍數精度可調具有差動輸入、單端輸出共模抑制比高適用于大的共模電壓背景下對緩慢微弱的差值信號進行放大，常用于熱電偶、應變電橋、生物信號等的放大運算放大器電路測量放大電路放大倍數：A=1+2R1/RG運算放大器芯片：OP07運算放大器電路集成測量放大電路（儀用放大器）AD623、AD522、INA114、AD620信號產生電路信號種類矩形波、正弦波、三角波、單脈沖波產生方法矩形波頻率約為1/1.39RC信號產生電路產生方法矩形波信號產生電路產生方法正弦波產生電路輸出頻率正反饋系數信號產生電路產生方法三角波利用積分器原理模擬成三角波RP1用于幅度調節RP2控制C1的充電電流，用于頻率調節信號產生電路集成電路函數發生器ICL8038輸出頻率為幾赫茲到幾百千赫茲可同時輸出正弦波，三角波和方波信號產生電路DDS直接頻率合成器頻率穩定度高輸出頻率精度高易與微處理器接口、實現數字控制可生成任意的周期波形電路形式FPGA+EEPROM+D/A集成DDS芯片信號處理電路信號處理電路主要利用集成運算放大器或者專用模擬集成電路，配以少量的外接元件可以構成各種功能的處理電路主要功能信號放大信號濾波阻抗匹配電平轉換非線性補償電流/電壓轉換（I/V）電壓/頻率轉換（V/F）信號處理電路有源濾波電路允許某一部分頻率的信號順利通過，而另一部分的信號被急劇衰減主要用于數據傳送和抑制干擾運算放大器和RC網絡組成有源濾波電路濾波器分類低通濾波器（LPF）高通濾波器（HPF）帶通濾波器（BPF）帶阻濾波器（BEF）信號處理電路有源濾波電路低通濾波電路截止頻率信號處理電路有源濾波電路當從反相端輸入時高通、低通輸出端信號截止頻率為當從同相端輸入時帶通輸出端信號截止頻率為信號處理電路電壓－頻率轉換電路把輸入信號電壓變換成相應的頻率信號輸入的