电子设计竞赛培训讲座之电子设计竞赛培训讲座之无线通讯系统无线通讯系统福州大学通讯工程系许志猛主要内容主要内容o电子设计竞赛无线通讯类标题概述电子设计竞赛无线通讯类标题概述o2019年无线通讯类课题解析年无线通讯类课题解析o义务义务o要求要求o标题背景标题背景o标题分析标题分析o无线识别安装设计详解无线识别安装设计详解o方案论证与比较方案论证与比较o总体设计总体设计o实际分析与计算实际分析与计算o识别安装任务流程图识别安装任务流程图o测试方法与测试数据测试方法与测试数据o改良及扩展功能改良及扩展功能o电子系统设计步骤电子系统设计步骤o电子系统设计常用工具电子系统设计常用工具o讨论讨论导导 言言o大学生电子设计竞赛o从前几届全国电子设计竞赛的试题来看，可以归纳成5类：o电源类o信号源类o无线电类o仪器类o数据采集与控制类从各个标题看，不是简单的电路设计，而是“系统设计历届无线电类标题历届无线电类标题o2019第八届 无线识别安装B题o设计制造一套无线识别安装。该安装由阅读器、应对器和耦合线圈组成。阅读器能识别应对器的有无、编码和存储信息。不得运用现有射频识别卡或用于识别的公用芯片。o2019第七届 单工无线呼叫系统D题o设计并制造一个单工无线呼叫系统，实现主站至从站间的单工语音及数据传输业务。o2019第六届 电压控制LC 振荡器A 题o输出频率范围：15MHz35MHz历届无线电类标题历届无线电类标题 (Cont.)o2019第五届 F题 调频收音机o用 SONY公 司 提 供 的 FM/AM收 音 机 集 成 芯 片CXA1019和锁相频率合成调谐集成芯片BU2614，制造一台调频收音机。o2019第四届 D题 短波调频接纳机o短波调频接纳机，接纳频率f0范围：8MHz10MHz。o2019第三届 D题 调幅广播收音机o利用所提供的元器件附有资料制造一个中波广播收音机。接纳频率范围：540kHz1600kHz；o2019第二届 标题三 简易无线电遥控系统o设计并制造无线电遥控发射机和接纳机。2019年无线通讯类课题解析年无线通讯类课题解析无线识别安装无线识别安装B题题 义务义务图1 无线识别安装方框图 设计制造一套无线识别安装。该安装由阅读器、应对器和耦合线圈组成，其方框图参见图1。阅读器能识别应对器的有无、编码和存储信息。无线识别安装无线识别安装B题题o义务Cont.o安安装装中中阅读器器、应对器器均均具具有有无无线传输功功能能，频率率和和调制方式自在制方式自在选定。定。o不得运用不得运用现有射有射频识别卡或用于卡或用于识别的公用芯片。的公用芯片。o安安装装中中的的耦耦合合线圈圈为圆形形空空芯芯线圈圈，用用直直径径不不大大于于1mm的的漆漆包包线或或有有绝缘外外皮皮的的导线密密绕10圈圈制制成成。线圈圈直直径径为6.60.5 cm可可用用直直径径6.6 cm左左右右的的易易拉拉罐罐作作为骨骨架架，绕好好取取下下，用用绝缘胶胶带固固定定即即可可。线圈圈间的的介介质为空空气气。两两个个耦耦合合线圈圈最最接接近近部分的部分的间距定距定义为D。o阅读器、器、应对器不得运用其他耦合方式。器不得运用其他耦合方式。无线识别安装无线识别安装B题题o要求要求o根本要求根本要求o应对器器采采用用两两节1.5V干干电池池供供电，阅读器器用用外外接接单电源源供供电。阅读器器采采用用发光光二二极极管管显示示识别结果果，能能在在D尽尽能能够大大的的情情况况下下，识别应对器器的的有有无无。识别正正确确率率80%，识别时间5秒，耦合秒，耦合线圈圈间距距D5cm。 o应对器器添添加加编码预置置功功能能，可可以以用用开开关关预置置四四位位二二进制制编码。阅读器器能能正正确确识别并并显示示应对器器的的预置置编码。显示示正正确确率率80%，呼呼应时间5秒，耦合秒，耦合线圈圈间距距D5cm。无线识别安装无线识别安装B题题o要求要求Cont.o发扬部分部分 o应对器器所所需需电源源能能量量全全部部从从耦耦合合线圈圈获得得经过对耦耦合合到到的的信信号号进展展整整流流滤波波得得到到能能量量，不不允允许运运用用电池池及及内内部部含含有有电池池的的集集成成电路路。阅读器器能能正正确确读出出并并显示示应对器器上上预置置的的四四位位二二进制制编码。显示示正正确确率率80%，呼呼应时间5秒秒，耦耦合合线圈圈间距距D5cm。 o阅读器器采采用用单电源源供供电，在在识别形形状状时，电源源供供应功功率率2W。在在显示示编码正正确确率率80%、呼呼应时间5秒的条件下，尽能秒的条件下，尽能够添加耦合添加耦合线圈圈间距距D。 o应对器器添添加加信信息息存存储功功能能，其其存存储容容量量大大于于等等于于两两个个四四位位二二进制制数数。安安装装断断电后后，应对器器存存储的的信信息息不不丧失失。无无线识别安安装装具具有有在在阅读器器端端写写入入、读出出应对器存器存储信息的功能。信息的功能。 o其他。其他。标题背景标题背景o先从自动识别技术说起o目前，实践运用中的自动识别技术主要有：o条形码oIC卡oRFIDo生物特征识别：指纹、人脸、虹膜o自动识别技术是以计算机技术和通讯技术为根底的综合性科学技术，它是信息数据自动识读、自动采集到计算机的重要方法和手段。 无线射频识别技术无线射频识别技术Radio Frequency Idenfication，RFID是一种非接触的自动识别技术，其根本原理是利用射频是一种非接触的自动识别技术，其根本原理是利用射频信号和空间耦合电感或电磁耦合或雷达反射的传输特信号和空间耦合电感或电磁耦合或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。性，实现对被识别物体的自动识别。 什么是什么是RFID?任务原理：标签进入磁场后，接纳阅读器发出的射频信号，凭仗感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息无源标签或被动标签，或者自动发送某一频率的信号有源标签或自动标签 ，阅读器读取信息并解码后，送至运用系统进展有关数据处置。运用系统主要完成数据信息的存储及管理，可以由简单的小型数据库担当，也可以是集成了RFID管理模块的大型ERP 数据库管理软件。 RFID的分类的分类p最简单的RFID系统：由标签Tag、阅读器Reader及天线Antenna组成，实践运用时需与计算机及运用系统相结合。pRFID的根本类型(供电方式)pActivepSemi-ActivepPassivep电子标签存储类型p只读p可读写容量从16bit到数百Kbit(transmitter andreceiver combined)(receiver and re-transmitter combined)ReaderTag系系统任任务原理与条形原理与条形码类似，只是用无似，只是用无线电替代了激光替代了激光passivesemi-passiveactive标签类型:任务频率: Low (125KHz), High (13.56MHz), UHF (915MHz), MW(2450MHz)耦合方式:readerantennasignalsignalInductive couplingBackscatter couplingRFID的分类的分类电感耦合反射调制式耦合方式耦合方式o发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种：o电感耦合。变压器模型，经过空间高频交变磁场实现耦合，根据的是电磁感应定律，如上图所示。o电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目的后反射，同时携带回目的信息，根据的是电磁波的空间传播规律 耦合方式耦合方式o电感耦合方式普通适宜于中、低频任务的近间隔射频识别系统。典型的任务频率有：125kHz、225kHz和1356MHz。识别作用间隔小于1m，典型作用间隔为1020cm。o电磁反向散射耦合方式普通适宜于高频、微波任务的远间隔射频识别系统。典型的任务频率有：433MHz，915MHz，245GHz，58GHz。识别作用间隔大于1m，典型作用间隔为3-l0m。RFID的任务频率的任务频率oRFID系统的任务频率，主要有125KHz、13.56MHz、400MHz、860960MHz、2.45GHz、5.8GHz 等多个频段。但是，不同的国家和地域的对频率的分配和最大发射功率的规定是不同的。在某些地域，某些频段的RFID产品能够是被制止运用的。o普通而言，任务频率在100MHz 以下的RFID系统是经过线圈之间的磁场耦合的方式任务，通常具有任务间隔近，本钱低，天线尺寸大，通讯速度低等特点，这类电子标签普通对人体没有影响；而400MHZ 以上的RFID系统是经过无线电波发射和反射的方式任务，通常具有任务间隔远，天线尺寸小，通讯速度高等特点，这类电子标签普通会有发射功率限制，以防止对人体或环境呵斥损伤。 p当前，国内主要运用的是无源、任当前，国内主要运用的是无源、任务频率率为13.56MHz 和和UHF860960MHz的的RFID。RFID不同任务频段的区别不同任务频段的区别RFID为何可以无电源任务为何可以无电源任务o基于无线功率传输技术 o阅读器发射信号o标签由无线电信号提供能量(约1/1000)o电子标签与阅读器之间经过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传送、数据的交换。o每个电子标签都含有独一的识别码，用来表示电子标签所附着的物体。当电子标签接纳到阅读器的发射信号的时候，电子标签被“唤醒，然后根据阅读器发射的指令完成相应的动作，并将呼应信息发射回给阅读器。电子标签上的存储单元，可以反复读写10,000次以上。 ReaderTagRFID的特点的特点o快速扫描o体积小型化、外形多样化o抗污染才干和耐久性o可反复运用o穿透性和无屏障阅读o数据的记忆容量大o平安性标签与阅读器标签与阅读器o电电子子标标签签(射射频频标标签签、应应对对器器、数数据据载载体体)根根据据频频率率的的不不同同可可分分为为低低频频电电子子标标签签、高高频频电电子子标标签签、超超高高频频电电子子标标签签和和微微波波电电子子标标签签。根根据据封封装装方方式式的的不不同同可可分分为为信信誉誉卡卡标标签签、线线形形标标签签、纸纸状状标标签签、玻玻璃璃管管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。oRFID阅阅读读器器又又称称为为读读出出安安装装，扫扫描描器器、通通讯讯器器、读读写写器器(取取决决于于电电子子标标签签能能否否可可以以无无线线改改写写数数据据)，经经过过天天线线与与RFID电电子子标标签签进进展展无无线线通通讯讯，可可以以实实现现对对标标签签识识别别码码和和内内存存数数据据的的读读出出或或写写入入操操作作。典典型型的的阅阅读读器器包包含含有有高高频频模模块块(发发送送器器和和接接纳纳器器)、控控制单元以及阅读器天线。制单元以及阅读器天线。 标题分析标题分析o此为功能性标题。标题的初衷是要做一个无线读卡安装。RFIDo此题最简单的方法是用一对现有的收发芯片，配上标题给出的天线。o此题根本要求部分是进展简单的数字通讯，发扬部分主要是无线功率传输的问题。o处理的方法是，可在发送端不断地进展高频等幅波的发射，在接纳端接纳其高频能量，检波成直流分量并存储起来，可用电容作为存储元件。由于标题要求传输的信息量很小，可有较多时间进展高频能量的传输。o此题是功能性的，其结果能够有三种：一是不能传输信息也就是失败；二是只完成根本部分；三是可进展无源接纳。课题设计方案方案论证与比与比较o方案0o采用供能、通讯相分别的方式来实现无线识别。 o该方案的原理就是将供能和通讯分开，用线圈的耦协作用实现应对器的无源供电；而通讯那么运用无线收发电路制造，比如运用10米波段的MC2833、MC3363收发电路或者315MHz、433MHz等频段的无线数据传输模块来制造。这样的设计，线圈主要完成能量的传输，比较容易实现，而信号的耦合那么是经过其他无线通讯途径来完成的，与标题中的“不依托任何其他耦合方式这一要求不符。课题设计方案方案论证与比与比较Cont.o方案一方案一o采采用用单单片片机机与与有有源源晶晶振振振振荡荡器器组组成成无无线线识识别别系系统统。阅阅读读器器：用用串串口口通通讯讯方方式式扫扫描描应应对对信信号号，接接遭遭到到应应对对信信号号后后，判判别别其其能能否否有有效效，假假设设有有效效那那么么显显示示应应对对器器信信息息，并并蜂蜂鸣鸣提提示示。应应对对器器：当当接接近近阅阅读读器器时时，经经过过线线圈圈耦耦合合获获得得任任务务能能量量，读取拨码开关形状，发送应对信号。读取拨码开关形状，发送应对信号。特点：采用单片机异步串口通讯方式，具有较高的显示正确率。但对于本设计义务，思索到耦合能量有限，缺乏以驱动单片机。 课题设计方案方案论证与比与比较Cont.o方案二方案二o采采用用PT2262编编码码芯芯片片，与与PT2272解解码码芯芯片片组组成成无无线线识识别别系系统统。应应对对器器经经过过四四位位拨拨码码开开关关进进展展卡卡号号设设置置，PT2262对对卡卡号号进进展展编编码码并并经经过过耦耦合合线线圈圈发发射射出出去去；阅阅读读器器经经过过耦耦合合线线圈圈接接纳纳信信号号并并交交给给PT2272解解码码芯芯片片译译码码输输出出应应对对器卡号，由发光二极管显示。器卡号，由发光二极管显示。 特点：系统组成简单，本钱低，功耗小，且PT2262起始任务电压低非常适宜能量供应有限的场所。 课题设计方案方案论证与比与比较调制方式制方式论证与比与比较方案一方案一 频移移键控控FSK传输速速率率快快，数数据据正正确确率率高高，但但调制制电路路复复杂，本本钱高高，尤尤其其功功耗耗较高高，而而且且解解调电路路较为复复杂。此此标题要要求求低低功功耗耗，且且对通通讯目目的的要要求求不不是是很很苛苛刻刻，如如传输数数据据正正确确率率80%，呼呼应时间 5S，故故不不宜宜选用用该方案。方案。方案二方案二 相移相移键控控PSK与与FSK类似。似。方案三方案三 幅移幅移键控控ASK调制制电路路简单，功功耗耗较低低，常常用用于于简单的的低低速速数数据据通通讯，解解调电路路也也非非常常简单，满足足本本设计义务要要求求，综合合思思索索我我们选用用该方方案。案。课题设计总体体设计1阅读器部分参考阅读器部分参考电电能能由由振振荡荡电电路路产产生生经经后后续续多多级级放放大大电电路路放放大大，经经过过耦耦合合线线圈圈发发送送出出去去；阅阅读读器器经经过过耦耦合合线线圈圈接接纳纳应应对对器器发发送送的的信信号号，信信号号经经检检波波电电路路检检波波后后送送给给PT2272串串口口接接纳纳，PT2272对对编编码码信信号号进进展展解解调调后后输输出出识识别别结结果果。振振荡荡电电路路与与检检波波电电路路是是交交替替任任务务的的，周周期期由由555产产生生，单单工工切切换换可可由由电电子子开开发发控控制制。在在此此采用继电器，功耗较大，速度较慢采用继电器，功耗较大，速度较慢阅读器设计阅读器设计阅读器原理图课题设计总体体设计2应对器部分参考应对器部分参考应应对对器器经经过过耦耦合合线线圈圈谐谐振振耦耦合合获获取取能能量量，再再经经放放大大整整流流电电路路向向储储能能电电容容充充电电获获得得系系统统任任务务所所需需电电能能；当当电电容容电电压压经经电电压压判判别别电电路路判判别别到到 达达 指指 定定 幅幅 值值 时时 ， 应应 对对 器器 开开 场场 任任 务务 ，SC2262读读取取拨拨码码开开关关值值，并并经经过过串串口口发发送送编编码码信信号号，此此时时有有源源晶晶振振产产生生载载波波信信号号，编编码信号再经码信号再经ASK调制，从耦合线圈辐射出去。调制，从耦合线圈辐射出去。应对器设计应对器设计应对器原理图课题设计总体体设计 阅读器电路图课题设计总体体设计 应对器电路图课题设计实际分析与分析与计算算1耦合线圈匹配实际耦合线圈匹配实际 采采用用线线圈圈与与可可变变电电容容组组成成并并联联谐谐振振回回路路，测测试试得得线线圈圈电电感感为为11uH,可可变变电电容容容容量量为为525PF，谐谐振振频频率：可得谐振频率为：率：可得谐振频率为：21MHZ到到9MHZ之间。之间。对回路进展谐振频率丈量得到谐振频率为对回路进展谐振频率丈量得到谐振频率为11.4MHZ。因因此此，阅阅读读器器采采用用11.0952MHZ有有源源晶晶振振产产生生接接近近与与 谐谐 振振 频频 率率 的的 能能 源源 载载 波波 频频 率率 。 应应 对对 器器 采采 用用11.0952MHZ有源晶振作为载波频率。有源晶振作为载波频率。 课题设计实际分析与分析与计算算2.阅读器发射电路分析阅读器发射电路分析 主主振振电电路路采采用用有有源源晶晶振振作作为为振振荡荡器器，频频率率稳稳定定，电电路路简简单单，调调试试容容易易而而且且输输出出幅幅度度大大。有有源源晶晶振振输输出出的的方方波波，经经过过二二阶阶低低通通滤滤波波器器滤滤除除高高次次谐谐波波，得得到到稳稳定定的的正正弦弦波波输输出出，经经Q6及及其其外外围围电电路路组组成成的的第第一一级级放放大大电电路路后后送送至至由由Q9 及及其其外外围围电电路路组组成成的的功功率率放放大大电电路路进进展展功功率率放放大大，最最后后输输出出至至C45和和L21组成的并联谐振回路辐射出去，为应对器提供能量。组成的并联谐振回路辐射出去，为应对器提供能量。 课题设计实际分析与分析与计算算3阅读器接纳电路分析阅读器接纳电路分析 从从555来来的的控控制制信信号号经经过过74LS04反反相相后后控控制制继继电电器器的的吸吸合合，当当继继电电器器吸吸合合时时，C1与与耦耦合合线线圈圈接接通通，Q1及及其其外外围围电电路路组组成成了了以以及及电电压压放放大大电电路路，放放大大后后的的信信号号经经二二极极管管检检波波后后送送至至LM311进进展展比比较较，复原波形。复原波形。 课题设计识别安装任安装任务流程流程图 阅读器应对器课题设计测试方法与方法与测试数据数据 1耦合线圈电感量大小与谐振频率耦合线圈电感量大小与谐振频率 测测试试方方法法：直直接接用用LC 电电桥桥测测耦耦合合线线圈圈电电感感量量，用用射射频频信信号号发发生生器器与与示示波波器器测测试试耦耦合合线线圈圈并并联一电容后的谐振频率。联一电容后的谐振频率。 课题设计测试方法与方法与测试数据数据2整机整机调试与与测试 识别正确率与正确率与识别时间测试 测试方方法法：阅读器器接接+15V外外接接电源源，将将阅读器器与与应对器器之之间耦耦合合线圈圈间隔隔设置置为5cm，拨动拨码开开关关改改动应对器器编码，察察看看阅读器器显示示输出出的的识别结果果。反反复复5次次，计算算正正确确率率。用用秒秒表表测出呼出呼应时间S。识别间隔隔测试 测试方方法法：阅读器器接接+15V外外接接电源源，将将阅读器器与与应对器器之之间耦耦合合线圈圈起起始始间隔隔设置置为5cm，每每次次添添加加识别间隔隔1cm，察察看看阅读器器识别正正确确率率，直直到到识别正正确确率率80%，此此时，耦耦合合线圈圈之之间的的间隔即隔即为本本识别安装的最大安装的最大识别间隔。隔。识别时功耗丈量功耗丈量 测试方方法法：阅读器器接接+15V外外接接电源源，将将阅读器器与与应对器器之之间耦耦合合线圈圈间隔隔设置置为5cm，阅读器器识别结果果正正确确的的情情况况下下，丈丈量量外外接接单电源源供供电电压U与与供供电电流流I。多多次次丈丈量量取取平平均均功功耗耗作作为识别安装安装识别时功耗。功耗。计算公式：算公式：识别安装安装识别功耗功耗P：P=UI 课题设计改良及改良及扩展功能展功能o应对器采用EEPROMo采用的功耗MCU。如选用Philips的P89LPC938作为应对器的控制中心，其自带EEPROM，且功耗低 。oTI的MSP430 系列是超低功耗Flash 型MCU也很适宜，但是指令系统和MCS-51有所区别。o阅读器采用MCU控制o自定义通讯协议o收发两端都采用MCU，可以经过软件编程设计通讯协议，免去PT2262/2272。o思索天线与放大器的阻抗匹配，加强效率。o思索到读写器要向应对器提供足够的能量，ASK调制时信号的占空比要尽能够大一些。总结电子系子系统设计的步的步骤o调查研讨o方案论证o单元设计o组装调测o总结报告总结电子系子系统设计常用工具常用工具o仪器o示波器o函数发生仪o数字万用表o直流稳压电源o特殊场所：逻辑分析仪、频谱分析仪、LC电桥o仿真器o编程器总结电子系子系统设计常用工具常用工具o设计工具软件o模、数电路仿真oProteus、pSpice、EWB、Multisimo电路板设计工具oProtel、PowerPCB、ORCADo单片机开发软件oKeil C51、伟福等仿真器配套软件、MCU厂商配套软件oCPLD、FPGA开发软件oQuartusII、MaxPlusIIALTERAoISEXILINX总结电子系子系统设计常用工具常用工具nDSP开发软件nCCSTI、VisualDSPADInMatlab、Simulink、SystemviewnSoC设计软件nCandence、Synopsys、Mentor、Synplicity等公司的开发套件讨讨 论论o竞赛中需求掌握的知识和技艺有哪些？o第一部分：硬件知识 o第二部分：软件知识 o一、 汇编言语o二、 C言语讨讨 论论o硬件知识o一、 数字信号o二、 模拟信号o三、 芯片及其封装o四、 分立器件o五、 单片机最小系统o六、 串行接口芯片o七、 电源设计o八、 维护与调试讨讨 论论n九、 设计思绪n1、 电源：电压和电流n2、 接口：串口、开关量输入、开关量输出n3、 开关量信号输出调理n4、 开关量信号输入调理n5、 CPU处置才干的思索n6、 成为产品的思索练习练习o用PT2262/2272完成一无线遥控LED灯，可以经过遥控器控制8个LED灯的亮灭。o开关电源设计与制造电子系统中的电源电子系统中的电源o直流稳压电源是电子系统中的一个必备部分，除了运用蓄电池以外，绝大多数的电子系统都运用直流稳压电源。小功率稳压电源普通由电网供电，再经过整流、滤波、稳压三个主要环节，将电网交流电变换成电子系统所需的稳定的低压电流。直流稳压电源的主要技术目的直流稳压电源的主要技术目的o性能参数o稳压系数o输出电阻o纹波抑制比o温度系数o任务参数o输出电压及调理范围Uomin Uomaxo最大输出电流Iomaxo功耗P常用整流滤波电路常用整流滤波电路o常用整流电路o半波整流o全波整流o桥式整流o常用滤波电路o电容滤波o电感电容滤波o电阻电容滤波线性集成稳压器及其运用线性集成稳压器及其运用oCW78XX三端式集成稳压器o最大输出电流1AoLM117/217/317系列集成稳压器o最大输出电流1.5A，输出电压可调oLM196/396大电流可调稳压器o输出电压1.2515V，电流10A，耗散功率100WoLT/LM108x系列低压差三端式线性稳压器o压差1.5V可在满负荷电流下任务，最大输出电流7.5A线性集成稳压器及其运用线性集成稳压器及其运用oLM2990/2991负电压输出线性稳压器o最大输出电流1A，压差0.6VoTPS75XXX系列集成线性稳压器o低压差、大电流线性稳压器oTPS73XX系列线性稳压器o具有复位功能的低压差、低功耗线性稳压器o小型线性稳压器贴片封装oMAX8890：三路输出、低噪声、低压差oMAX8882/3：双道路性稳压器oMAX1806：低输出电压线性稳压器最低0.8V开关集成稳压电源开关集成稳压电源o线性稳压电路的缺陷:o调整管管耗大o电源效率低(30%60%)o改良思绪：o使调整管o开关稳压电路的优点：o效率高80%以上、稳压范围宽、对电网要求不高、体积小、分量轻o开关稳压电路的缺陷：o输出电压含较大纹波、对电子设备干扰较大、电路复杂截止截止(电流小流小) 饱和和(管管压降小降小)串联型开关稳压电路串联型开关稳压电路调调整管整管整管整管取取取取样样电电路路路路开关开关开关开关调调整管控制整管控制整管控制整管控制组成框成框图滤滤波波波波+UI +Uo RLV18A8C基准基准电压电压三角波三角波发发生器生器R1R2V2LC+UREFuFuAuTuBuEiLIO频率固定频率固定的三角波的三角波误差放大误差放大续流续流开关稳压电源的根本任务原理开关稳压电源的根本任务原理任务波形任务波形+UI V1LuEIO+Uo RL8A8CV2C+UREFuFuAuTuBiL=DUI 占空比占空比OOOOUOtttOttuTuAuBuEiLuoIOtofftonUI脉脉宽调制式制式 PWM+UI +Uo RLV18A8C基准基准电压电压三角波三角波发发生器生器R1R2V2LC+UREFuFuAuTuBuEiLIOUIUOuFuA占空比占空比UOD = 50 %当当uF = UREF ,uA = 0,UO为预定定标称称值稳压原理稳压原理+UI +Uo RLV1R1R2LC+UREFuFuBV2控制控制电路电路+UI +Uo RLV1LC+uBV2+UI +Uo RLV1LC+uBV2iL高高电平平iO低低电平平iLuBtofftonT 并联型开关稳压电路并联型开关稳压电路开关型集成稳压器特性开关型集成稳压器特性o脉宽调制式开关稳压电路的开关频率普通在20KHz以上，开关频率越高，所用储能元件L、C的值越小，体积越小，本钱越低。但因开关转换需耗费功率，故频率高效率低。o串联稳压普通为降压型，并联稳压普通为升压型。o开关稳压控制器需求外接开关功率调整管和快速恢复功率二极管，设计较为复杂。o开关稳压器集成一切器件，仅需外接电感、电容和电阻即可构成开关稳压电源。常用开关电源芯片常用开关电源芯片o开关稳压控制器oLM1524/2524/3524oTL494oMAX786o开关稳压器oCW4960/4962oLH1605/1605CoMIC4680oLM2578oLM2576/2576HVoLM2700oMAX8505oMAX1878oADP3000THE ENDo许志猛o：ozhmxufzu.eduozhm_xu126