光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的,所以客户信号一般是TDM的连续码流,如PDH、SDH等。随着计算机网络,特别是互联网的发展,数据信息的传送量越来越大,客户信号中基于分组交换的分组信号的比例逐步增加。分组信号与连续码流的特点完全不同,它具有随机性、突发性,因此如何传送这一类信号,就成为光通信技术要解决的重点。 另外,传送数据信号的光收发模块及设备系统与传统的传送连续码流的光收发模块及设备系统是有很大区别的。在接入网中,所实现的系统即为ATM-PON、EPON或GPON等。在核心网,实现IP等数据信号在光层(包括在波分复用系统)的直接承载,就是大家熟知的IP over Optical的技术。 由于SDH系统的良好特性及已有的大量资源,可充分利用原有的SDH系统来传送数据信号。起初只考虑了对ATM的承载,后来,通过SDH网络承载的数据信号的类型越来越多,例如FR、ATM、IP、10M-baseT、FE、GE、10GE、DDN、FDDI、Fiber Channel、FICON、ESCON等。 于是,人们提出了许多将IP等信号送进SDH虚容器VC的方法,起初是先将IP或Ethernet装进ATM,然后再映射进SDH传输,即IP/Ethernet over ATM,再over SDH。后来,又把中间过程省去,直接将IP或Ethernet送到SDH,如PPP、LAPS、SDL、GFP等,即IP over SDH、POS或EOS。 不断增加的信道容量 光通信系统能从PDH发展到SDH,从155Mb/s发展到10Gb/s,近来,40GB/s已实现商品化。同时,还正在探讨更大容量的系统,如160Gb/s(单波道)系统已在实验室研制开发成功,正在考虑为其制定标准。此外,利用波分复用等信道复用技术,还可以将系统容量进一步提高。目前32×10Gb/s(即320Gb/s)的DWDM系统已普遍应用,160×10Gb/s(即)的系统也投入了商用,实验室中超过10Tb/s的系统已在多家公司开发出来。光时分复用OTDM、孤子技术等已有很大进展。毫无疑问,这些对于骨干网的传输是非常有利的。 信号超长距离的传输 从宏观来说,对光纤传输的要求当然是传输距离越远越好,所有研究光纤通信技术的机构,都在这方面下了很大工夫。特别是在光纤放大器出现以后,这方面的记录接连不断。不仅每个跨距的长度不断增加,例如,由当初的20km、40km,最多为80km,增加到120km、160km。而且,总的无再生中继距离也在不断增加,如从600km左右增加到3000km、4000km。 从技术的角度看,光纤放大器其在拉曼光纤放大器的出现,为增大无再生中继距离创造了条件。同时,采用有利于长距离传送的线路编码,如RZ或CS-RZ码;采用FEC、EFEC或SFEC等技术提高接收灵敏度;用色散补偿和PMD补偿技术解决光通道代价和选用合适的光纤及光器件等措施,已经可以实现超过STM-64或基于10Gb/s的DWDM系统,4000km无电再生中继器的超长距离传输。 光传输与交换技术的融合 随着对光通信的需求由骨干网逐步向城域网转移,光传输逐渐靠近业务节点。在应用中人们觉得光通信仅仅作为一种传输手段尚未能完全适应城域网的需要。作为业务节点,比较靠近用户,特别对于数据业务的用户,希望光通信既能提供传输功能,又能提供多种业务的接入功能。这样的光通信技术实际上可以看作是传输与交换的融合。目前已广泛使用的基于SDH的多业务传送平台MSTP,就是一个典型的实例。 基于SDH的MSTP是指在SDH的平台上,同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入处理和传送,提供统一网管的多业务节点设备。实际上,有些MSTP设备除了提供上述业务外,还可以提供FR、FDDI、Fiber Channel、FICON、ESCON等众多类型的业务。 除了基于SDH的MSTP之外,还可以有基于WDM的MSTP。实际上是将WDM的每个波道分别用作各个业务的通道,即可以用透传的方式,也可以支持各种业务的接入处理,如在FE、GE等端口中嵌入以太网2层甚至3层交换功能等,使WDM系统不仅仅具有传送能力,而且具有业务提供能力。 进一步在光层网络中,将传输与交换功能相结合的结果,则导出了自动交换光网络ASON的概念。ASON除了原有的光传送平面和管理平面之外,还增加了控制平面,除了能实现原来光传送网的固定型连接(硬连接)外,在信令的控制下,还可以实现交换的连接(软连接)和混合连接。即除了传送功能外,还有交换功能。 互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势 近年来,随着互联网的迅猛发展,IP业务呈现爆炸式增长。预测表明,IP将承载包括语音、图像、数据等在内的多种业务,构成未来信息网络的基础;同时以WDM为核心、以智能化光网络(ION)为目标的光传送网进一步将控制信令引入光层,满足未来网络对多粒度信息交换的需求,提高资源利用率和组网应用的灵活性。因此如何构建能够有效支持IP业务的下一代光网络已成为人们广泛关注的热点之一。 对承载业务的光网络而言,下一步面临的主要问题不仅仅是要求超大容量和宽带接入等明显需求,还需要光层能够提供更高的智能性和在光节点上实现光交换,其目的是通过光层和IP层的适配与融合,建立一个经济高效、灵活扩展和支持业务QoS等的光网络,满足IP业务对信息传输与交换系统的要求。 智能化光网络吸取了IP网的智能化特点,在现有的光传送网上增加了一层控制平面,这层控制平面不仅用来为用户建立连接、提供服务和对底层网络进行控制,而且具有高可靠性、可扩展性和高有效性等突出特点,并支持不同的技术方案和不同的业务需求,代表了下一代光网络建设的发展方向。 研究表明,随着IP业务的爆发性增长,电信业和IT业正处于融合与冲突的“洗牌”阶段,新技术呼之欲出。尤其是随着软件控制(“软光”技术)的使用,使得今天的光网络将逐步演进为智能化的光网络,它允许运营者更加有效地自动配置业务和管理业务量,同时还将提供良好的恢复机制,以支持带有不同QoS需求的业务,从而使运营者可以建设并灵活管理的光网络,并开展一些新的应用,包括带宽租赁、波长业务、光层组网、光虚拟专用网(OVPN)等新业务。 综上所述,以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心,并面向IP互联网应用的光波技术已构成了今天的光纤通信研究热点,在未来的一段时间里,人们将继续研究和建设各种先进的光网络,并在验证有关新概念和新方案的同时,对下一代光传送网的关键技术进行更全面、更深入地研究。 从技术发展趋势角度来看,WDM技术将朝着更多的信道数、更高的信道速率和更密的信道间隔的方向发展。从应用角度看,光网络则朝着面向IP互联网、能融入更多业务、能进行灵活的资源配置和生存性更强的方向发展,尤其是为了与近期需求相适应,光通信技术在基本实现了超高速、长距离、大容量的传送功能的基础上,将朝着智能化的传送功能发展。参考资料:
随着通信工程的飞速发展,信息的传播速度越来越快。下文是我为大家整理的关于通信工程毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!
通信工程中有线传输技术研究
摘要:有线传输和无线传输是两种常见的通信技术。有线传输利用的是光电信号,借助光缆或电缆进行信号传送,而无线传输则使用电波进行信号传送。相对来说,有线传输对人们日常生活和生产具有非常重要的意义。有线传输发挥特有的功效为人们提供信息传输服务,有效地实现业务传输和对接。文中论述了通信工程有线传输技术改进。
关键词:通信工程;有线传输;改进研究
1通信工程的概述
如今的通信工程中,有线传输技术已经成为一种专业性的通信方式。利用这种通信技术,能够实现点到点之间的连接,且还可逐级复用与比特间插,传输的速度可达到140Mbit/s。至今为止,PDH设备仍旧在使用。随着SDH的出现,且建立在光路的基础上,有线传输已经成为通信网络传输的主题。在ASON技术出现后,人们就逐渐步入通信网络时代。传输网络技术与方式在不断更新,更能够适应人们的使用要求。
2 通信工程中有线传输技术分析
架空明线传输
技术架空明线传输指的是,在电线杆上方的恰当部位布置导线,每对导线中都会构成一条信道,达到信号传输目的的一种传输技术。通常情况下,这条信道的频带地段是300hz,它的高端频率视线径需要考虑到其具体的大小来决定,通常是1hz。许多工程实践表明,这种信道有利于促进单路电话与多路载波的传输,并且还能够运用和传输相关的传真、电报以及数据信息。在实际设置中,还需要根据实际线径尺寸决定。这种传输技术能够实现单路电话等的传输,架空明线的传输速度比别的传输技术更低,传输距离也不够长。因此,应用的范围不太广。
同轴电缆传输
同轴电缆传输指的是,将一根铜线作为芯线,同时在外部肤上一根同轴钢管,这样可以用来替代另一根铜线,从而组成一个信道。这条信道有利于促进电磁波的同轴传输,而且也能够在最大程度上避免外界因素的影响。同轴电缆自身具备很宽的频带,高端可以超过10Ghz,可以被广泛运用在信号馈线以及电视信号的传递中。同轴电缆传输属于当前应用范围较大的传输技术。
双绞线电缆传输
这种有线传输技术又称为对称电缆,主要是由低频率与高率电缆组成的。像通信工程中常见的双绞线,本质上是一种高频对称电缆,在信号传输中有着良好的应用效果。双绞线中所包含的屏蔽双绞线,由于其具有性能可靠、不同环境的适应性强等特点,客观地加大了实际应用中的造价成本,限制了具体应用范围的扩大。而低频对称电缆的实际应用范围也有一定的局限性,主要在于这种电缆的频带宽度窄、信道容量小。相对而言,绞合电缆传输技术市场推广中具有较大的潜力,将会成为通信工程中有线传输技术的重要发展方向。
光纤有线传输
光纤技术现在已经是有线通信技术最重要的组成部分,因为光纤技术采用的光信号,所以对所有常规干扰免疫,同时光纤的通信能力极大,另外光纤还具有极高的保密性,不法分子截断光纤时能后第一时间报警,同时光信号有着不同的密码,所以极难的破解和分析出结果。同时光纤材料中不敢有金属物质,所以很轻,利于安装和铺设工作。但是光纤通信还不能直接与用户的通信设备相连,因为除了少数的高科技概念产品,市场中很少存在能直接识别光信号的设备,所以在需要进行一次数据的载体的转换,但是如果数据装换的设备不好,就会大大影响光纤传输的质量。
3 通信工程中有线传输技术的改进
波分复用技术
所谓的波分复用技术,主要是指在不同波长的光波能够在技术的支持下实现在一根光纤中的正常传输,扩大光纤通信信道容量的可靠技术。波分复用技术使用中各种信号可以通过光发送端转换器的实际作用,转换为符合实际要求的不同波长的光波,并在性能可靠的合波器的作用下将所有的光波汇聚为一条光波,进而完成光线的正常传输。与之相关的光接收端可以在分离器的作用下得到不同波长的光载波,确保所有信号的传输能够满足光纤通信的具体要求。在未来通信工程中有线传输技术的改进过程中,波分复用技术的应用范围将会逐渐地扩大:在满足通信容量的基础上,提高了信号的传输效率,最大限度地满足了使用者的多样化需求。因此,根据通信工程中有线传输技术的具体要求,合理地使用波分复用技术,将会更好地发挥有线传输技术的优势,推动相关行业的快速发展。
光线送网技术
就当前通信工程发展趋势来看,光纤通信技术将会成为有线传输技术和媒介的发展主流。光线送网技术主要分为两大部分:①波分复用技术;②光信道技术,其优势在于传送容量大,能够实现对路由的保护,该技术将客户信号封装有效转变为透明传输,再加上复用、交叉、配置颗粒使用率的提升,无论是带宽数据客户业务的分配或是传输的效率均得以提高。
超长波长光纤通信技术
当前,我国通信技术发展迅速,对于传输距离、容量的要求均在提高,尤其是光损耗、色散要求十分严格,因此在实际应用需尽可能采用低色散、低损耗的单模光纤。
相干光通信技术
这种有线传输技术实际应用中所涉及的相干光来源于光发送端。实践中的相干光具有频率稳定、相位基本保持不变的特点,并通过ASK、SK等技术进行有效地调制,结合光接收端中光混频器与光耦合器的实际作用,促使相干光满足了混频的实际要求,最后在信号放大器与其它设备的支持下,实现了信号的有效传输。相干光通信技术的合理使用,将会增强光纤通信发展中信号传输量的合理性,为光接收器灵敏度的提高带来了重要的保障作用。
传输距离方面
在经济快速发展的过程中,推动了工业化发展的同时,还有效地提高人们日常生活与生产水平。而此时对通信有线传输相关技术的要求更加苛刻。即随着全球经济的逐步深入,国与国的距离不断缩短。而这对通信工程中传输距离和传输技术均提出非常高的要求。通信工程中有线传输相关技术将面临着更大的挑战。
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通信工程中传输技术的重要性
摘要:随着信息技术的快速发展,信息化时代到来,互联网和计算机已经深入人们生活,成为人们日常生活的一个重要组成部分,已与人们的日常生活息息相关。信息化时代的快速发展得益于信息、数据的安全传输,而要实现这点,则依赖于通信工程中的传输技术。目前,我国的传输技术发展态势良好,取得了长足进步,但是我们也应看到,其中也存在一些需要改进的问题。本文将重点分析探讨传输技术在通信工程中所起到的重要作用,但是因专业知识所限,难免有不足之处,还请各位老师、专家批评、指正。
关键字:通信工程;传输技术;重要性
随着科技的进步和技术手段的增多,通信工程的应用也越来越广泛,发展前景非常好。而通信技术作为通信工程的重要组成部分,是数据信息高速、安全传递的重要保障,只有通信技术过硬,才能充分发挥通信工程在实际应用中的优势。
1 传输技术的历史演变
人类自从诞生以来,就有多种多样的信息传递方法,从远古时代的结绳记事,到后来的快马传报,甚至是战争中所使用的烽火,这种种方法,都是古人依靠自己的聪明才智所发明的信息传递方式。随着文明的进步、发展,人类发明了文字、印刷,知识得以在一个特定范围内传播。到了近代,工业革命揭开了信息传递方式的新篇章,电的发现催生了电报、电话的出现。当时间的脚步迈进了现代,则传输技术实现了飞跃,电磁波、声、光、电等皆被人类用来作为信息传输的介质,信息传播的方式真可谓百花齐放,信息传播技术也随之快速发展,人们要随时与世界打个招呼的愿望终于实现了,宽带、可视频电话、传真等,不但实现了文字、图形图片的传播,还使人们可以即时通讯,即时联系沟通,人们的生活、工作以更方便、更快捷、更高效的方式在前进着。
2 传输技术在通信工程中的作用
非常重要当今的时代是一个信息化的时代,人们对信息的需求面越来越广,需求量也越来越大,这就要求信息传输的速度必须加快,并且其准确性、正确性和安全性必须有保障,这就要求通信系统必须是稳定的、优良的。而信息的传输则离不开信息传输系统,信息的传输离不开传输通道,即传输介质,而要想使传输介质发挥作用,则离不开传输技术,因而传输技术在通信工程中起到非常重要的作用。目前,随着互联网技术的快速发展,网络已成为人们工作、生活中必需的一种一种手段,然而,这种单一的传输渠道并不能满足多节点业务的多元化、多样性要求,因而,传输技术的进一步发展则是实现通信工程取得质的飞跃的关键和重要突破口。另外,减少信息传输中所产生的信息错误率,确保信息安全、高速的传播,这都仰赖于传输技术,从这个角度来说,传输技术的先进性程度决定了通信工程的发展状况。因此,要想加快通信工程的发展,就必须进一步改进传输设备的性能,加快传输技术的发展和进步,从而在整体上推动通信工程迈向一个新的高度,并实现三者的良性循环发展。当前我国通信行业的竞争越来越激烈,采用多种多样的方式来争夺用户群体,在国家进行行业调整后,这种现象越演越烈,三大通信巨头通过优惠、赠送等方式扩大市场占有率,同时还将触角伸向了通信设备,资金流的进入使得通信设备市场空前繁荣。当然,这种状况的出现,改变不了通信工程的核心工作,那就是信息传输。而要使信息传输能满足更多用户群体的需求,那么传输技术就成为一种非常重要的工具。
3 传输媒介的分类
所谓传输媒介,就是信息赖以传递的载体,简单来说就是无形的信息是通过什么来传递的。目前,通信工程中常用的传输介质主要有两种,一种是有线的,一种是无线的。传输媒介的不同,其特性也不相同,而这种特性也将对数据信息的传输速度和质量产生不同影响。有线传输,就是数据信息的传递是通过线缆来实现的,即两个通讯设备通过线缆连接起来,利用线缆通过信号将信息从这一端传递到另一端。有线传输的主要特性是抗干扰能力强,价格相对来说也比较便宜。无线传输,则是利用电波、激光、红外线等,将信息附加在电磁波上,通过传输电磁波实现信息的传输,其主要特点就是安装方便、通信自由,不受空间、时间、地点和环境的限制,但是其首次安装费用较高。信息传输的载体不论是有线的还是无线的,两者要实现传输信息的功能,都离不开传输技术的同步发展。传输技术的进步必然带来通信工程整个行业的发展。
4 传输技术的发展前景
目前我国的通信工程发展较快,很多科研部门和相关专家为了传输技术的进一步发展投入了很多,当然也取得了不菲成绩,带动了整个通信行业的快速发展。这也从另一个侧面反映了传输技术在整个通信工程中的重要性,和其良好的发展前景,传输技术在未来必然发展得更稳定、更快速。虽然传输技术目前仍有难关尚未攻克,但是我相信随着研究的进一步深入和知识的进一步积累、发展,这些技术难题必然会被解决掉,而通信工程必将会对社会经济的发展起到重大的推动作用。
5 结语
综上所述,随着通信工程的飞速发展,信息的传播速度越来越快。而要实现信息传递的安全性和准确性,则离不开通信工程的两大要素——传输介质和传输技术。自从人类文明产生以来,信息传输技术就随之诞生,古人充分发挥聪明才智,创造了多种多样的信息传输方式。信息传输技术历经几千年的发展,现代信息传输不论是技术还是方式,都是前人所无法想象的。虽然如此,我们也不应该满足于现状,应该以更高的热情和更积极的态度,为推动通信工程的进一步发展贡献一己之力。
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密集光波分复用系统的波长测量技术摘要:本文阐述密集光波分复用系统的概况、系统的测试要求,可调谐光滤器的结构,以及便携式光谱分析仪的应用方式与相关测量仪表的展望。 信息时代信息爆炸导致通信带宽需求或通信网络容量爆增。如近期北美骨干网的业务量约6-9个月翻一番,达到了所谓的“光速经济”的时期,它比微电子芯片性能发展的摩尔法则(约18个月翻一番)快2-3倍,而且迄今这种发展势头不减。面对这种发展趋势,各个通信发达国家都在积极研究设计新的宽带网络,如可持续发展网络CUN、下一代网络NGN、新公众网NPN、一体化网UN等,但其基础传输媒质的物理层都是密集光波分复用(DWDM)的光传送网OTN。不如此就不可能提供巨大的通信带宽,高度可靠的传输性能,足够的业务承载容量以及低廉的使用费用,确保网络的可持续发展,支持当前和未来的任何业务信号的传送要求。 1密集光波分复用(DWDM)系统 DWDM系统主要由光合波器、光分波器和掺铒光纤放大器(EDFA)组成。其中EDFA的作用是由比信号波长低的高能量光泵源将能量辐射进一段掺铒光纤中,当载有净负荷的光波通过此段光纤一起传播时,完成光能量的转移,使在1530-1565m波长范围内各个光波承载的净负荷信号全都得到放大,弥补了光纤线路的能量损失。这样,当用EDFA代替传统的光通信链路中的中继段设备时,就能以最少的费用直接通过增加波长数增大传输容量,使整个光通信系统的结构和设计都大大简化,并便于施工维护。 EDFA在DWDM系统中实际应用时又分为功放或后置放大器(BA),预放或前置放大器(PA)和线路放大器(LA)3种,但有的公司为了简化,尽量减少设备品种,统一为OA,以便于维护。 目前商用的DWDM系统的每个波长的数据速率是,或10Gbps,波长数为4、8、16、32等;40、80甚至132个波长的DWDM系统也已有产品。常用的有两类配置。一类是在光合波器前与在光分波器后设置波长转换器(Wavelength Transponder)OTU。这一类配置是开放式的,采用这种可以使用现有的1310nm和1550nm波长区的任一厂家的光发送与光接收机模块;波长转换器将这些非标准的光波长信号变换到1550nm窗口中规定的标准光波长信号,以便在DWDM系统中传输。美国的Ciena公司、欧洲的pirelli公司采用这类配置,他们是生产光器件的公司,通常,所生产的光分波合波器有较好的光学性能参数。如Ciena公司采用的信道波长间隔为,对应100GHz的带宽,在波长范围内提供16个光波信道或光路。但他们没有SDH传输设备,因此,在系统配置、网络管理方面不能统一考虑。此类配置的优点是应用灵活、通用性强,缺点是增加波长转换器、成本较高。另一类配置是不用波长转换器,将波分复用、解复用部分和传输系统产品集成在一起,这一类配置是一体的或集成的,这样简化了系统结构、降低了成本,而且便于将SDH传输设备和DWDM设备在同一网管平台上进行管理操作。这类配置的生产厂家如Lucent、Siemens、Nortel等,他们是SDH传输系统设备供应商,有条件这样做。他们在做4×系统设计时就考虑与4×10Gbps速率的兼容,考虑增加至8个波长、16个波长、基至40个波长、80个波长,以及和10Gbps的混合应用,确保系统在线不断扩容,平滑过渡,不影响通信网的业务。当然,他们也提供开放式配置,或发送是开放式,接收为一体式的DWDM系统设备。 由于初期商用的EDFA带宽平坦范围在1540-1560nm,故早期使用的DWDM系统的复用光波长多在1550nm附近。后来实际EDFA的增益谱宽为35nm,约,其中增益起伏小于1dB的谱宽在1539-1565nm之间,若以(对应200GHz)的波长间隔,则最少可实现8波长,乃至16波长的同步放大;若以(对应100GHz)的波长间隔,则最少可实现16个波长,乃至32个波长的DWDM系统,再加上EDFA约40dB的高增益,大于100mW的高输出功率,以及4-5dB的低噪声值等优越性能,故极大地促进了DWDM系统的快速发展。 正如电放大器那样,光放大器在放大光信号的同时也要引入噪声。它由光子的自发幅射(Spontaneous Emission)产生。此种噪声和光信号在光放大器中一起放大,并逐级积累形成干扰信号,即熟知的放大自发辐射(Amplified Spontaneous Emission,简写为ASE)干扰信号。这种ASE干扰信号经多经光放积累的功率会大到1-2mW,其频谱分布与波长增益谱对应。 这就是为什么经过若干个OLA放大后必须经过光电变换,分别取出各波长光路的电信号进行定时、整形与再生(3R),完成光数字信号处理的主要原因,它决定了电中继段或复用段的最大距离或最大光中继段数。当然,其他因素例如允许的总的色散值也决定此电中继段的最大距离,这要由系统设计作光功率预算时,哪个因素要求最严格来确定。 2DWDM系统的测试要求 以SDH终端设备为基础的多波长密集光波分复用系统和单波长SDH系统的测试要求差别很大。首先,单波长光通信系统的精确波长测试是不重要的,只需用普通的光功率计测量了光功率值就可判断光系统是否正常了。设置光功率计到一个特定的波长值,例如是1310nm还是1550nm,仅用作不同波长区光系统光源发光功率测试的较准与修正,因为对宽光谱的功率计而言,光源波长差几十nm时测出的光功率值的差别也不大。可是,对DWDM系统就完全不同了,系统有很多波长,很多光路,要分别测出系统中每个光路的波长值与光功率大小,才能共发判断出是哪个波长,哪个光路系统出了问题。由于各个光路的波长间隔通常是(200GHz)、(GHz),甚至(50GHz),故必须有波长选择性的光功率计,即波长计或光谱分析仪才能测出系统的各个光路的波长值和光功率的大小,因此,用一般的光功率计测出系统的总光功率值是不解决问题。其次,为了平滑地增加波长、扩大DWDM系统容量,或为了灵活地调度、调整电路和网络的容量,需要减少某个DWDM系统的波长数,即要求DWDM系统在增加或减少波长数时,总的输出光功率基本稳定。这样,当有某个光路、某个净负荷载体,即光波长或光载频失效时,又用普通光功率计测量总光功率值是无法发现问题的,因为一两个光载频功率大大降低或失效,对总的光功率值影响很小。此时,必须对各个光载频的功率进行选择性测量,不仅测出光功率电平值,而且还准确地测出具体的波长数值后,才能确切知道是哪个波长哪条光路出了问题。这不仅在判断光路故障时非常必要,而且在系统安装、调测和日常维护时也很重要。 此外,为了测量光放大器增益光谱特性,尤其是增益平坦度,需找出各波长或各光路的功率电平差值时,也必须测量出各光路的波长值和光功率值。
化学工业出版社的仪器分析教材内容讲的很明白很易懂,相关练习和例题也多。总之是本很不错的教材,我们学校理工专业都用这本教材
中国山水画的意境探析浅谈中国传统绘画的审美标准梅兰竹菊在国画中的作用于意义谈“风骨”在国画作品中的体现谈谈写意花鸟之“留白”论中国当代国画的民族化发展道路国画的古典画法和现代画法的比较论文题目不要太大,越大范围的越不好写,答辩的时候老师的问题让自己焦头烂额。小的好下手写。还是自己写最好了,能从中真的学到很多东西的,最后去学校的内网有个网站,有所以和这方面有关的论文做借鉴。最全的是~
摘 要:人类的生活离不开衣、食、住、行,衣、食、住、行离不开物质,任何物质与化学都有着千丝万缕的联系,因此化学与人类生活的关系十分密切,化学在人类的生活中发挥着不可估量的作用。认识和探究化学与人类生活的关系,明确人类对化学在农业、食品、能源、材料和医药等方面的有效利用,是更好地驾驭生活,提高生活质量,实现人类社会可持续发展的重要科学文化基础。关键词:化学与人类生活、密切关系、认识和探究中国科学院院长、著名化学家白春礼院士指出:“化学是研究物质的结构、性能和转化过程的科学,是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。对人类物质生活质量的不断改善发挥了不可替代的作用。”作为一门历史悠久而又富有活力的学科,化学与人类的生活有着直接而密切的关系,影响到我们生活的方方面面。充分认识这些关系,对于人类利用化学改造客观世界,创造美好生活,促进社会物质文化生活的可持续发展意义非凡。本文仅从一下几个方面认识和探究化学与人类生活的密切关系。 一、化学与农业的关系 人类对化学的认识和利用始于农业。两千多年前,人类就能够通过腐殖或燃烧植物获得肥料,通过用石灰对酸性土壤的改良,争取粮食的丰产丰收。20世纪初,人类发明了合成肥料,而后又创造了各种农药、高效饲料、肥料添加剂。特别是20世纪中叶,以土壤为基础,以植物营养为中心,以肥料为手段综合研究三者之间关系的农业化学的出现,将盆栽试验、田间试验、农业化学分析、作物营养诊断、同位素技术、仪器分析技术等化学技术应用于农业,开辟了农业生产的新天地。无论在任何时候,农业都离不开化学的支持。比如:要使农作物优质高产,就必须防治病虫害,防治病虫害在目前的条件下首选就是使用农药,而研制高效低残毒的农药必须应用化学知识。为了使农作物的果实色泽、大小、品质、风味及抗逆能力符合人们的要求,就必须对作物的生长发育过程实施人工调控,而植物生长调控剂的研究也需要化学。随着人们对生活品质的要求越来越高,对农产品的深加工,提高其附加值,便于人们对其营养成分的吸收,更是化学的功劳。 二、化学与食品的关系 食品中的三大主要营养素是糖、脂肪和蛋白质。在人体内,糖被氧气氧化后,产生足够的热量,供人们进行各种活动的需要;脂肪供给人体热量以维持体温;蛋白质是人类细胞原生质的组成部分,能够促进人体组织的生长和修补。除此之外,食品还含有多种维生素、纤维素、矿物质和微量元素,使人体得到均衡发展,增强抵抗力,抵御各种传染病。为了增强食品的营养成分,改善食品的品质,延长食品的保存期,人们往往要通过化学的手段,达到既定的目的。比如:生柿子含有鞣质,不仅涩口,还对胃肠有刺激。我们就可以把生柿子密闭在一个室内,增加室内二氧化碳的浓度,降低氧气的浓度。使生柿子在缺氧呼吸的条件下,内部产生乙醛、丙酮等有机物。而这些有机物能将溶解于水的鞣质变成难以溶解于水的物质,于是柿子吃起来没有涩味,又香又甜。在我们的生活中,制作糕点、馒头等的面团一般都要添加酵母或发醇粉进行发酵,使制成的糕点、面包疏松可口。这实质是在食品制做中应用了化学反应。酵母中的酶促进面粉中原含有的微量蔗糖以及新产生的麦芽糖发生水解;发酵粉受热时就产生出二氧化碳气体,使面制品成为疏松、多孔的海绵状。可以说没有化学就没有现代食品的色香味俱全。 三、化学与能源的关系 能源问题关系到一个国家、一个民族的长远发展。随着社会经济规模的不断扩大,以煤、石油、天然气为主的化石能源需求持续增加,给人类带来了巨大的能源压力,化学则提供了一些解决能源问题的途径。一是通过化学手段提高能源的利用率。包括:①提高石油的利用率。西德汉堡大学卡密斯库教授发现的一种新型石油化工催化剂——由钴化物和铝氧烷络合而成的固相钴催化剂,具有活性高、能迅速形成大聚合物链、可将丙烯或高级α—烯烃生成高分子量的无规聚合物、与淀粉或纤维素以及其他填料生成均匀聚烯烃复合材料、寿命长、易长期保存等优点,提高了石油化工装置的经济效益。②带动了新型煤化工。煤的直接液化是煤化工领域的高新技术。该技术是将煤在450 ℃高温和10~30MPa高压下催化加氢,获得液化油,并进一步加工成汽油、柴油及其它化工产品。也可以对煤间接液化。将煤气化并制得合成气(CO、H2) ,然后通过F - T 合成,得到发动机燃料油和其它化工产品。二是通过化学手段发掘新能源。包括:①燃料电池。将储存于燃料(H2、甲醇等) 中的化学能转化为电能。②开发金属氢化物中以原子形式存储的氢。③研制单晶硅、多晶硅和非晶硅系列太阳能电池。 四、化学与材料的关系 材料与粮食一样,是人类赖以生存和发展的物质基础。化学是新材料的“源泉”,每一种新材料的出现,都是人类文明的一件大事,也是化学学科的一件大事。早在2500年前,文明的祖先就开始了金属合金的研究,1965年在湖北望山一号楚墓出土的越王勾践的宝剑和青铜编钟,表明当时的铜合金技术已经达到非常成熟的境界。盛行于唐宋时期的唐三彩体现了化学工艺在陶瓷烧结中的高超造诣。现代工业中的钢铁冶炼技术,应用了化学中的氧化还原反应原理;金属防腐技术,运用了化学中的置换反应原理。20世纪中期科学家在电子信息材料的基础上实现了电子元件的大型集成化,为电子产品的微型化、智能化、低耗能、高品质创造了条件。21世纪,人类进入了纳米材料时代,比如由的光肽纤维、的竹纤维、37%的纳米硒纤维、的纯棉纤维科学配置成的纳米服饰就是化学在服装领域应用的新成果。这种纳米服饰抗菌、阻挡紫外线,还含有人体必需的、体内不能生成的以纳米硒为主体的多种微量元素,具有保肝护肝、预防多种疾病的功能。化学还广泛应用于现代建筑材料的研究,08年北京奥运会的“水立方”外层覆盖的蓝膜就是材质为“ETFE”(即“乙烯-四氟乙烯共聚物”)的环保节能透明膜。这种材料耐腐蚀性、保温性俱佳,自清洁能力强,抗压能力强,且能起到遮光、降温的作用。 五、化学与医药的关系 化学是医药健康的基础。在中国,2000多年前人们就知道了在发生汞、铂、铬等重金属中毒时,利用牛奶、生鸡蛋白、豆浆等食物中丰富的蛋白质与重金属离子作用,减轻人体器官和血液的蛋白质发生沉淀,缓解中毒的毒性(《神农本草》)。现代医药(无论是中药还是西药)的研究几乎都离不开化学,化学遍及与医药相关的所有领域。许多医疗器材的工作原理与化学密切相关,供氧器就是利用过氧化钠与二氧化碳反应来制氧;大多数医疗习惯与化学有关,最常见的就是用酒精杀毒、灭菌。化学在医药领域最具影响力的莫过于青霉素的发明。当常规消炎药物对葡萄球菌感染束手无策时,英国细菌学家弗莱明培养这种霉菌进行了多次试验,发明了葡萄球菌的克星—青霉素。生物化学家钱恩、弗罗里、瓦尔特深化了青霉菌的培养和青霉素的分离、提纯和强化,使其抗菌力提高了几千倍同,并大规模生产出实用的青霉素。青霉素的开发成功,挽救了数以亿计人的生命。因此,弗莱明、钱恩、弗罗里、瓦尔特四人一起获得1945年的诺贝尔医学奖。目前,无数的化学家正在为人类和动物的健康从事药物化学研究,以化学为武器向癌症、艾滋病等不治之症发起冲锋。 当然,我们必须认识到,与如何事物一样,化学在人类生活中也表现出其双刃剑的属性。化学发展带来的最突出问题是对环境的污染和破坏,主要包括大气污染、水污染、土壤污染、食品污染等。这些污染造成的恶果,关系到人类的延续和发展。我们应当认真研究化学这门科学,以环境保护和对人体安全无害为标准,选用无公害原料,采用无污染工艺,使化学更好地为我们的生产和生活服务。 参考文献: [1]王承静 把化学和生活联系在一起《中国教育发展研究杂志》2009年 第12期 [2]汪家全 浅谈化学知识与生活《成才之路·教育教学版》2011年第03期 [3]白春礼 化学创造美好生活——写在化学年百年纪念《知识就是力量》2011年
《有机化合物结构鉴定与有机波谱学》科学出版社,宁永成著
PLC火灾自动报警控制暑号 张燕生口 摘要:本文提出了一种由可编程控制器(PLC)控 制的火灾自动探测报警控制器。将烟感、温度探测 器接入PLC,经PLC逻辑判断,经专用声光报警集 成电路来进行火灾报警、异常报警(烟感、温感其 中之一动作)、故障报警,并发出不同的声光信号、 显示出事故类型及位置。本控制器适用于总建筑面 积不超过100om2的各种地方,如图书馆、档案馆、 计算机房等处。由于PLC系统集成度高、杭干扰性 强、编程简单、系统便于开发和维护及升级,因此 其结构简单、可靠性强、开发使用及维护的成本都 很低,便于推广。 关键词:可编程控制器;火灾自动报警;烟感探头; 温感探头;自动监测 室内烟雾及温度的突变进行报警。 2、如探测器遗落,布线故障,内部元件损坏能 发生故障声光报警。 3、如两只探测器中有一个动作表示室内有异常 现象(如烟雾浓度过大或室内温差过大),该装置 能发出异常报警信号,令值班人员到现场处理。 4、如烟感、温感探测器同时动作说明有火灾, 该装置发出火灾报警。 5、故障、异常、火灾报警的声光各不相同,有 明显的区别,并能准确地显示出事故类型及位置。 6、留有接口,便于以后的系统维护和升级。 一、引言 近几年来建筑事业发展迅猛,现代建筑中要求 具备火灾报警以至自动消防系统,目前国内厂家生 产的还是以晶体管、小规模集成电路或单片机为基 础的产品,其系统复杂、成本高,不易维护,因此 我提出一种由PLC控制的火灾自动报警控制器的设 想,其系统简单、成本适中、易于系统维护和升级。 该装置能满足以下要求: 1、该装置具有烟感探测器及温感探测器,能对 二、系统组成与工作原理 系统硬件原理如图1所示。1为探测器,包括 温感和烟感实现各种信息的采集;2为PLC控制器, 实现逻辑判断和控制;3为电源,提供24V直流电 源;4报警显示盘,能够准确地显示出事故发生的 类型及位置;5为声光报警电路,发出三种不同的 声光报警信号。PLC不断地发出探测信号到探测器 上,其反馈信号由PLC采集并判断是正常、故障、 异常、火灾四种情况哪一种,然后控制声光报警电 路。 1、探测器 传感器世界—27 技术与应用 Teehnology&APPlieation加州细映眨翻的翔以吐切~ (1)温感探测器采用机械式差定温探测器。这种 探测器结构简单,灵敏度高,适于温度变化小的场 所。它是膨胀系数不同的双金属片组成,当温度变 化时,由于两种金属片会产生弯曲,因而使触点接 通。温感探测器信号探测的工作原理如图2(a)所示。 温度探测器K有三个接线端子,l是检查线,检查 探测器是否有故障;2是电源线;3是信号线,如温 度探测器动作,信号可从此线发出。平时在检查线 上加以矩形波信号,如图2(b),高电平为检查周期, 由图2(a)可知,1端为高电平则3端信号线输出也为 高电平此为正常,反之如l端为高电平而在3端为 低电平,则表明温感有故障,故可以根据检查周期 3端信号线上的电平高低来检查探测器是否正常。 在探测周期1端无电压,如温感未动作(K未闭合), 则信号线3端也应无电平输出,当有温度变化温感 动作K触头闭合,即使1端无电平输入,3端信号 线也有电平输出,此电平就是电源电压,故在探测 周期可根据3端的电压来判断温感是否动作。故根 据检查线上不同周期,信号线3上是否输出电平来 判断探测器是否丢失或断线,以及室内温度是否异 常。 吧吧县叠叠叠叠叠叠叠叠图图1系统硬件原理图光光光22222222222222222PLCCCCC报警电路路路lllll探测器器器器器器器器器器器 111检查线线 222电源线线 333信号线线 (((a)温度探测器接线端端 一一少蔺匕燮J藤-L塑习习 卜卜一水一一一神卜弓岭一一今}}} (((b)检查线上的矩形波波 图图2温度等效线图及波形形 (2)烟感探测器采用离子式感烟传感器。图3(a) 为离子烟感传感器的原理图,图3(b)为工作电压波 形图。它由1检查电离室、2补偿电离室、3信号放 大电路、4开关转换电路、5火灾模拟检查电路以及 6故障自动监测电路等组成。当无烟时,补偿室和 检查室的电压几乎相等:而当有烟时,烟进入检查 室,使电离电荷迁移速度降低,电离电流减少,监 测室的等效阻抗增加,而补偿室内阻抗保持不变, 因而引起电离室分压比的变化,在信号放大回路输 入端产生电压△V,此电压增加到一定值时,开关 转换电路即动作,发出报警信号并使确认灯亮。 为了防止传感器至控制器间发生电路断线、接 触不良、传感器丢失等问题发生,设有故障自动监 测电路。当发生上述情况之一时,故障监测电路动 作并发出报警信号,为防止探测器内部元件损坏而 引起误报。传感器设有火灾模拟检查电路,定期通 以电平,在信号端应有信号发生,否则应报传感器 故障。由图3(b)工作电压波形图可知在传感器检查 线上加以矩形电压波形,如传感器正常则信号线上 电平与检查线波形相同。如传感器内部元件损坏或 断线则不论检查线上电压如何,信号线上的电压皆 无电压,即为故障状态。而当检查线无电平输入时, 信号线上仍有电压输出则表明烟感探测器己动作。 2、PLC控制系统 PLC采用日本欧姆龙(OMRON)公司的C20 可编程控制器。其输入端0000一0015分别接入各室 的烟、温感信号线(至多16个)。输出端0500输 出一个矩形波信号接到各室的烟、温感检查线, 0501一0503接到声光报警器上发出不同的声光信号, 0501一0508接到报警显示盘上,显示事故类型及地 址。 3、报警显示盘 报警显示盘的面板如图5所示。由PLC输出端 0501一0505发出的状态信号送至报警显示盘,可以显 示出烟、温感异常或故障或火灾状态,并且由 0506一0509发出的四位地址信号送至显示盘,可以显 示具体地址(至多8个)。 ~~甘胜切汹 技术与应用 Teehnology&APPlieation 白匕,. 翔叹奢7U一 A检查线 B电源线 6故障自动全爹包客 确认灯检查电离室 信号放大电 5火灾模拟 检查电路 4故障自动 监测电路 2补偿电离室C信号线 D地线 (a)离子烟感探测器原理 检查线 一一门 一一-习 信号线(正常) 信号线(故障) 信号线(异常) (b)工作电压波形 图3离子烟感探测器原理图及波形 烟信1 温信1 0000 C20 0500+黔号接至传感器的检查线05011井.军r~~~~, 烟信2 温信2 00020502 0503 系统采用模块化结构,编程使用用梯形图语言,因 此其系统非常便于维护,功能扩展性强、升级容易 且成本低。 声光报警 0504 INPUI, 0014 0015 24V 0505 OUTPUT0506 0507 报警 显示盘 烟信… 温信… +24V 0508 0509 地 熬 蕊落夏漂 石刃、 地址b 地址c/ 地址.材 地 图4PLC系统原理图 }}}}亚亘三三二}、心}}}}}}}}}}}}}以以二巫亘』砂灰才口口}心心心心心 }}}匡巫巫』可农八口口}常门门门门……巨画巫三口冽’{口门门门门门 巨巨巨画巫三口冽’显示盘面板板板 烟烟烟烟感故障障障障障障障障障障 PLCFireAutoalarm Abstraet:Thisartieleofl七rsusaninstrumenioffireallto 一 smokedeteetorandtemPeraturedeteetor,andanalyses logie,thenissuesdifferentlight&soundsignalsand statusmessages:FireAlarlll,UnusualAlert,FaultAlert, ,forexample, libraries,arehivesandeomPuterroomsete二This instrumenihassimPlestruetUreand15reliable,andean bedeveloped,maintainedandPopularizedeasilyand eheaply,beeauseofifshighintegratedandanti一amminglevel,modularsystems如etureand15easytobe programmed. Keywords:progr田的mableLogiealController,Fire Autoalarlll,SmokeDeteetor,TemPeratureDeteetor, Aut0IT10llitor一 三、总结 本火灾自动报警控制器不同于其他的专用火灾 报警控制器之处就在于它是采用PLC为控制核心, 作者简介 张燕生:中国煤田物探研究院,河北泳州072750 读者服务卡编号008口 传感器世界
下载些关于谐波消除的原理的论文,然后理整合下啊 去下载吧,应该有具体的论文。
为解决供电紧张,一方面要建设许多新的电厂和输电线路,另一方面要高效利用现有的电力资源,减少电力损耗。谐波是导致电力损耗增加,供电质量下降的重要因素。 发展带来供电紧张。降低变压器有效出力, 谐波会大大增加电力变压器的铜损和铁损。谐波导致的噪声,会使变电所的噪声污染指数超标,影响工作人员的身心健康。对于电力电容器,谐波会导致端电压升高,损耗加大,电容器发热,加速老化,从而缩短使用寿命。 1 电力系统谐波的基本特性和测量其频率是基波频率的整数倍数。理论上看, 谐波是一个周期电气量的正弦波分量。非线性负荷是配电网谐波的主要发生因素。非线性负荷吸收电流和外加端电压为非线性关系,这类负荷的电流不是正弦波,且引起电压波形畸变。周期性的畸变波形经过傅立叶级数分解后,那些大于基频的分量被称作谐波。还可能发生低于基频的次谐波, 非线性负荷除了发生基频整次谐波外。或高于基波的非整数倍谐波。电力系统中泛起系统短路、开路等事故,而导致系统进入暂态过程引起的谐波,将不归属谐波治理的范畴。要治理谐波改善供电品质,需要了解谐波类型。谐波按其性质和波动的快慢可分成四类:准稳态谐波、稳定谐波、快速变化的谐波和间谐波四类。因其多样性和随机性,实际工作中,要精确评估谐波量值非常困难,所以在IEC 6100-4-7尺度中对前三类谐波进行了规定,推荐采用数理统计的方法对谐波进行丈量。通常采用谐波测试仪来监测和分析谐波。一般来说, 实际工作中。将用户接入公用电网的公共连接点作为谐波监测点,丈量该点的电压和注入公共电网的电流后,通过对电压和电流的分析,取得谐波丈量资料 更多参考请访问三七毕业设计论文资料网 专业的计算机毕业设计网站 希望能帮到你的忙。
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函数信号发生器的设计与制作 系别:电子工程系 专业:应用电子技术 届:07届 姓名:李贤春 摘 要 本系统以ICL8038集成块为核心器件,制作一种函数信号发生器,制作成本较低。适合学生学习电子技术测量使用。ICL8038是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路,只需要个别的外部元件就能产生从~30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脉冲信号。输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制。另外由于该芯片具有调制信号输入端,所以可以用来对低频信号进行频率调制。 关键词 ICL8038,波形,原理图,常用接法 一、概述 在电子工程、通信工程、自动控制、遥测控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域,经常需要用到各种各样的信号波形发生器。随着集成电路的迅速发展,用集成电路可很方便地构成各种信号波形发生器。用集成电路实现的信号波形发生器与其它信号波形发生器相比,其波形质量、幅度和频率稳定性等性能指标,都有了很大的提高。 二、方案论证与比较 ·系统功能分析 本设计的核心问题是信号的控制问题,其中包括信号频率、信号种类以及信号强度的控制。在设计的过程中,我们综合考虑了以下三种实现方案: ·方案论证 方案一∶采用传统的直接频率合成器。这种方法能实现快速频率变换,具有低相位噪声以及所有方法中最高的工作频率。但由于采用大量的倍频、分频、混频和滤波环节,导致直接频率合成器的结构复杂、体积庞大、成本高,而且容易产生过多的杂散分量,难以达到较高的频谱纯度。 方案二∶采用锁相环式频率合成器。利用锁相环,将压控振荡器(VCO)的输出频率锁定在所需要频率上。这种频率合成器具有很好的窄带跟踪特性,可以很好地选择所需要频率信号,抑制杂散分量,并且避免了量的滤波器,有利于集成化和小型化。但由于锁相环本身是一个惰性环节,锁定时间较长,故频率转换时间较长。而且,由模拟方法合成的正弦波的参数,如幅度、频率 相信都很难控制。 方案三:采用8038单片压控函数发生器,8038可同时产生正弦波、方波和三角波。改变8038的调制电压,可以实现数控调节,其振荡范围为~300KHz。 三、系统工作原理与分析 、ICL8038的应用 ICL8038是精密波形产生与压控振荡器,其基本特性为:可同时产生和输出正弦波、三角波、锯齿波、方波与脉冲波等波形;改变外接电阻、电容值可改变,输出信号的频率范围可为~300KHz;正弦信号输出失真度为1%;三角波输出的线性度小于;占空比变化范围为2%~98%;外接电压可以调制或控制输出信号的频率和占空比(不对称度);频率的温度稳定度(典型值)为120*10-6(ICL8038ACJD)~250*10-6(ICL8038CCPD);对于电源,单电源(V+):+10~+30V,双电源(+V)(V-):±5V~±15V。图1-2是管脚排列图,图1-2是功能框图。8038采用DIP-14PIN封装,管脚功能如表1-1所示。 、ICL8038内部框图介绍 函数发生器ICL8038的电路结构如图虚线框内所示(图1-1),共有五个组成部分。两个电流源的电流分别为IS1和IS2,且IS1=I,IS2=2I;两个电压比较器Ⅰ和Ⅱ的阈值电压分别为 和 ,它们的输入电压等于电容两端的电压uC,输出电压分别控制RS触发器的S端和 端;RS触发器的状态输出端Q和 用来控制开关S,实现对电容C的充、放电;充点电流Is1、Is2的大小由外接电阻决定。当Is1=Is2时,输出三角波,否则为矩尺波。两个缓冲放大器用于隔离波形发生电路和负载,使三角波和矩形波输出端的输出电阻足够低,以增强带负载能力;三角波变正弦波电路用于获得正弦波电压。 、内部框图工作原理 ★当给函数发生器ICL8038合闸通电时,电容C的电压为0V,根据电压比较器的电压传输特性,电压比较器Ⅰ和Ⅱ的输出电压均为低电平;因而RS触发器的 ,输出Q=0, ; ★使开关S断开,电流源IS1对电容充电,充电电流为 IS1=I 因充电电流是恒流,所以,电容上电压uC随时间的增长而线性上升。 ★当上升为VCC/3时,电压比较器Ⅱ输出为高电平,此时RS触发器的 ,S=0时,Q和 保持原状态不变。 ★一直到上升到2VCC/3时,使电压比较器Ⅰ的输出电压跃变为高电平,此时RS触发器的 时,Q=1时, ,导致开关S闭合,电容C开始放电,放电电流为IS2-IS1=I因放电电流是恒流,所以,电容上电压uC随时间的增长而线性下降。 起初,uC的下降虽然使RS触发的S端从高电平跃变为低电平,但 ,其输出不变。 ★一直到uC下降到VCC/3时,使电压比较器Ⅱ的输出电压跃变为低电平,此时 ,Q=0, ,使得开关S断开,电容C又开始充电,重复上述过程,周而复始,电路产生了自激振荡。 由于充电电流与放电电流数值相等,因而电容上电压为三角波,Q和 为方波,经缓冲放大器输出。三角波电压通过三角波变正弦波电路输出正弦波电压。 结论:改变电容充放电电流,可以输出占空比可调的矩形波和锯齿波。但是,当输出不是方波时,输出也得不到正弦波了。 、方案电路工作原理(见图1-7) 当外接电容C可由两个恒流源充电和放电,电压比较器Ⅰ、Ⅱ的阀值分别为总电源电压(指+Vcc、-VEE)的2/3和1/3。恒流源I2和I1的大小可通过外接电阻调节,但必须I2>I1。当触发器的输出为低电平时,恒流源I2断开,恒流源I1给C充电,它的两端电压UC随时间线性上升,当达到电源电压的确2/3时,电压比较器I的输出电压发生跳变,使触发器输出由低电平变为高电平,恒流源I2接通,由于I2>I1(设 I2=2I1),I2将加到C上进行反充电,相当于C由一个净电流I放电,C两端的电压UC又转为直线下降。当它下降到电源电压的1/3时,电压比较器Ⅱ输出电压便发生跳变,使触发器输出为方波,经反相缓冲器由引脚9输出方波信号。C上的电压UC,上升与下降时间相等(呈三角形),经电压跟随器从引脚3输出三角波信号。将三角波变为正弦波是经过一个非线性网络(正弦波变换器)而得以实现,在这个非线性网络中,当三角波的两端变为平滑的正弦波,从2脚输出。 其中K1为输出频段选择波段开关,K2为输出信号选择开关,电位器W1为输出频率细调电位器,电位器W2调节方波占空比,电位器W3、W4调节正弦波的非线性失真。 图1-1 、两个电压比较器的电压传输特性如图1-4所示。 图1-4 、常用接法 如图(1-2)所示为ICL8038的引脚图,其中引脚8为频率调节(简称为调频)电压输入端,电路的振荡频率与调频电压成正比。引脚7输出调频偏置电压,数值是引脚7与电源+VCC之差,它可作为引脚8的输入电压。 如图(1-5)所示为ICL8038最常见的两种基本接法,矩形波输出端为集电极开路形式,需外接电阻RL至+VCC。在图(a)所示电路中,RA和RB可分别独立调整。在图(b)所示电路中,通过改变电位器RW滑动的位置来调整RA和RB的数值。 图1-5 当RA=RB时,各输出端的波形如下图(a)所示,矩形波的占空比为50%,因而为方波。当RA≠RB时,矩形波不再是方波,引脚2输出也就不再是正弦波了,图(b)所示为矩形波占空比是15%时各输出端的波形图。根据ICL8038内部电路和外接电阻可以推导出占空比的表达式为 故RA<2RB。 为了进一步减小正弦波的失真度,可采用如图(1-6)所示电路,电阻20K与电位器RW2用来确定8脚的直流电压V8,通常取V8≥2/3Vcc。V8越高,Ia、Ib越小,输出频率越低,反之亦然。RW2可调节的频率范围为20HZ20~KHZ。V8还可以由7脚提供固定电位,此时输出频率f0仅有Ra、Rb及10脚电容决定,Vcc采用双对电源供电时,输出波形的直流电平为零,采用单对电源供电时,输出波形的直流电平为Vcc/2。两个100kΩ的电位器和两个10kΩ电阻所组成的电路,调整它们可使正弦波失真度减小到。在RA和RB不变的情况下,调整RW2可使电路振荡频率最大值与最小值之比达到100:1。在引脚8与引脚6之间直接加输入电压调节振荡频率,最高频率与最低频率之差可达1000:1。 、实际线路分析 可在输出增加一块LF35双运放,作为波形放大与阻抗变换,根据所选择的电路元器件值,本电路的输出频率范围约10HZ~20KHZ;幅度调节范围:正弦波为0~12V,三角波为0~20V,方波为0~24V。若要得到更高的频率,还可改变三档电容的值。 图1-6 表 1-1 ISL8038管脚功能 管 脚 符 号 功 能 1,12 SINADJ1,SINADJ2 正弦波波形调整端。通常SINADJ1开路或接直流电压, SINADJ2接电阻REXT到V-,用以改善正弦波波形和减小失真。 2 SINOUT 正弦波输出 3 TRIOUT 三角波输出 4,5 DFADJ1,DFADJ2 输出信号重复频率和占空比(或波形不对称度)调节端。通常DFADJ1端接电阻RA到V+,DFADJ2端接RB到V+,改变阻值可调节频率和占空比。 6 V+ 正电源 7 FMBIAS 调频工作的直流偏置电压 8 FMIN 调频电压输入端 9 SQOUT 方波输出 10 C 外接电容到V-端,用以调节输出信号的频率与占空比 11 V- 负电源端或地 13,14 NC 空脚 四、制作印刷电路板 首先,按图制作印刷电路板,注意不能有断线和短接,然后,对照原理图和印刷电路板的元件而进行元件的焊接。可根据自己的习惯并遵循合理的原则,将面板上的元器件安排好,尽量使连接线长度减少,变压器远离输出端。再通电源进行调试,调整分立元件振荡电路放大元件的工作点,使之处于放大状态,并满足振幅起振条件。仔细检查反馈条件,使之满足正反馈条件,从而满足相位起振条件。 制作完成后,应对整机进行调试。先测量电源支流电压,确保无误后,插上集成快,装好连接线。可以用示波器观察波形发出的相应变化,幅度的大小和频率可以通过示波器读出 。 五、系统测试及误差分析 、测试仪器 双踪示波器 YB4325(20MHz)、万用表。 、测试数据 基本波形的频率测量结果 频率/KHz 正弦波 预置 2 20 50 100 实测 方波 预置 2 20 50 实测 三角波 预置 1 2 20 100 实测 、误差分析及改善措施 正弦波失真。调节R100K电位器RW4,可以将正弦波的失真减小到1%,若要求获得接近失真度的正弦波时,在6脚和11脚之间接两个100K电位器就可以了。 输出方波不对称,改变RW3阻值来调节频率与占空比,可获得占空比为50%的方波,电位器RW3与外接电容C一起决定了输出波形的频率,调节RW3可使波形对称。 没有振荡。是10脚与11脚短接了,断开就可以了 产生波形失真,有可能是电容管脚太长引起信号干扰,把管脚剪短就可以解决此问题。也有可能是因为2030功率太大发热导致波形失真,加装上散热片就可以了。 、调试结果分析 输出正弦波不失真频率。由于后级运放上升速率的限制,高频正弦波(f>70KHz)产生失真。输出可实现步进,峰-峰值扩展至0~26V。 图1-2 图 1−7 六、结论 通过本篇论文的设计,使我们对ICL8038的工作原理有了本质的理解,掌握了ICL8038的引脚功能、工作波形等内部构造及其工作原理。利用ICL8038制作出来的函数发生器具有线路简单,调试方便,功能完备。可输出正弦波、方波、三角波,输出波形稳定清晰,信号质量好,精度高。系统输出频率范围较宽且经济实用。 七、参考文献 【1】谢自美《电子线路设计.实验.测试(第三版)》武汉:华中科技大学出版社。2000年7月 【2】杨帮文《新型集成器件家用电路》北京:电子工业出版社, 【3】第二届全国大学生电子设计竞赛组委会。全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编。北京:北京理工大学出版社,1997. 【4】李炎清《毕业论文写作与范例》厦门:厦门大学出版社。 【5】潭博学、苗江静《集成电路原理及应用》北京:电子工业出版社。 【6】陈梓城《家用电子电路设计与调试》北京:中国电力出版社。2006
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你问的也太多了吧。真是舍得用百度啊。1.频率计应该是能对输出的信号的频率进行调整。比如要求输出10kHZ的某种波。指标:频率,波形,占空比,最高电压,最低电压,振幅等。2.可以模块化,你自己参考资料去实现吧。3.依旧百度,百科里有。是基于硬件的编程,相对ASIC很灵活,能调整来实现你的功能。在视频处理,工业控制,DSP上都有很大的使用。他也作为ASIC的模型。
1、频率计嘛就是用来测试信号频率的啊!2、用FPGA来做就最简单不过了!3、我做了一个频率范围在,一点都不夸张的,而且精度还很高,比你想象的要高的多!4、软件设计就只要QUARTUS II,很好做的也很容易!5、就连报告也都有的!