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1、目 录中英文摘要，关键词.1前言.2第1章 课题分析、方案论证.31.1 课题分析31.2 方案论证3第2 章 电路的组成及工作原理42.1 电路的组成.4 2.2 电路的工作原理5第3 章 元件选择.163.1 电路元件选择16第4 章 心得体会.174.1 总结.174.2 经验心得.17致谢.18文献综述23参考文献.25外文资料翻译.26通用电子定时器的制作苏州大学应用技术学院 （指导老师：）摘要本文主要介绍了一款由数字集成电路构成的定时器的工作原理及制作过程，实现了自动控制功能。给人们的家庭生活及工农业生产中带来了很大的方便。关键词: 数字集成；定时；控制AbstractThis t
2、ext mainly introduced a constitutes certainly from the numerical integrated circuit of CMOS the machine of hour of work principle and the Manufacture process ,carried out the function of the automatic control .Give people of home life and work ,agriculture produced to win to bring the very big conve
3、nience.Key words : digital integrated ; settle the hour; control前 言 近几年来，随着电子技术、计算机网络通信技术、自动控制技术、电力电子技术和可靠性理论的迅速发展，特别是大规模集成电路的出现，给人类生活带来了根本性的变化。 集成电路的出现，使电子定时器产生了质的飞跃，无论在控制方式，控制功能，还是工作可靠性上都有极大的提高。定时器在人们的家庭生活中已得到广泛应用，比如控制电路、照明灯、微波炉、洗衣机等。定时器在工、农业生产中也得到了广泛的应用，比如控制工地及车间照明灯、大型锅炉等。这里介绍了一款用数字集成电路，如振荡及分频电路、
4、多级脉冲分配电路等为主要元件制作而成的电子定时器。这个电路使用到的数字集成电路有分频器、RC振荡器等，虽然使用的集成块较多、电路连线及制作比较复杂，但是它却是一款非常实用的电路，它不需人为控制，在一般情况下，定时电路不需要有人的参与，定时系统能自动实现开关功能。这在某一程度上减少了管理人员的数量，而且各集成块造价低廉，电路操作安全方便，可靠性强，可用于家庭生活及工、农业生产中。第1章 课题分析、方案论证1.1课题分析随着经济的发展，人们对电子产品的需求也越来越多。电子产品的生产，给人们带来了方便，也使人们的生活质量有了很大的提高。通用电子定时器广泛用于家庭生活及工农业生产中的各种自动控制系统中
5、。电子定时器，经过预先设定的定时时间后，电源自动切断，这种定时电路有较多的用途，在家庭生活中主要用来控制路灯、照明灯、微波炉、洗衣机等。在工、农业生产中主要用来控制工地及车间照明灯、大型锅炉等十分实用。1.2 方案论证方案一 ：这种通用型电子定时器可用振荡电路、多级计数分频电路、选择开关、控制驱动电路等CMOS数字集成电路组成。方案二：这种电子定时器可用单片机来实现，利用单片机的基本语言汇编语言进行编程，通过单片机的定时器/计数器模块来完成。考虑到定时器的制作成本，以及现有的制作条件，我选用CMOS数字集成电路制作通用电子定时器。第2章 电路的组成及工作原理2.1 电路的组成通用电子定时器的定
6、时范围可从1/10S到99h（小时），全部由CMOS数字集成电路构成，耗能极低。通用电子定时器主要由电源电路、振荡分频电路、多级计数分频电路、选择开关、控制驱动电路四部分组成，其原理如图11所示，其整体框图如图12所示。图 11 电路原理图2.2 电路的工作原理一、电源电路 电源电路如图13所示，它是由电源变压器T降压，二极管VD1、VD2全波整流后供给电路的。为了防止在定时途中交流停电，影响正常定时，特设有直流供电自动转换电路。当有交流电时，通过R2向蓄电池充电，使其保持充足的电压，一旦交流电停止，电池通过VD3向电路供电。当发光二极管LED1发光，则表示整个电路正常工作。 电力网供给用户的
7、是交流电，而此电路需要用直流电。整流就是利用二极管的单向导电性，把正、负交变的50HZ电网电压变成单方向脉动的电压。桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成“桥”式结构，便具有全波整流电路的优点。桥式整流电路如图14所示。 （a）D1、D3 导通时的电流方向(b) D2、D4导通时的电流方向图1-4 全波桥式整流滤波电路图 V2正半周（上正、下负极性）时，D1、D3导通，D2、D4截止。导通电流IL自上而下流过负载RL，V0为正的半波脉动电压，如图15实线波形所示。V2为负半周（上负、下正极性）时，D2、D4导通，D1、D3截止，其导通电流IL也是从上到下流过
8、负载RL，因此输出电压V0也为正的半波脉动电压，如图15虚线波形所示。可见，在V2一个周期中，D1、D3和D2、D4各轮流导通一次，完成全波整流任务。二、振荡分频电路 振荡分频电路外部连接方法如图16所示，它由IC1构成。IC1是内置振荡器的14级二进制串行计数器CD4060，它可以将振荡频率进行2的N-1次分频，从IC1的Q14端输出的脉冲是经过2的13次分频，可获得一个10HZ的精确频率。该脉冲接入S2的“1”档作为1/10S定时。 CD4060是由一振荡器和14级二进制串行计数位组成。CD4060组成的振荡器如图17所示。振荡器的结构是RC，它由两个反相器可通过外接RC元件组成。振荡器输
9、出的时钟脉冲的频率要根据需要由分频器的分频级数来决定，无RS时，f=1/2piRC,有RC时，f=1/(2.3RtCt)。 fQ14=1/214f图 1-8 CD4060 引脚功能图CD4060引脚功能图如图18所示。R为复位端，当R为高电平时，计数器清零且振荡器停止工作。/CP1、CP0、/CP0实现阻容振荡，调节RP可以改变IC1内的振荡频率，从而获得不同的频率信号输出。 CD4060 14级二进制串行计数器/分频器，内部带有两级反相放大器构成的内振荡电路，其逻辑图及引脚排列如图19所示。触发器FF1FF3、FF11无输出引出端，所以输出端仅有Y4Y10、Y12Y14，共十个。因为内部触发
10、器串接而成，每一个触发器的输出作为下一级触发器的输入，所以每个触发器输出端的频率为前一级的一半。因此，利用CD4060可以获得逐级分频的脉冲信号源。（12）脚R为复位端，当R=1时，所有触发器输出量为零状态，同时还会使时钟禁止输入或使内部振荡器停振；R=0时为工作状态，其功能表见表11.由表11可知，CD4060中所有触发器均为下降沿触发。三、多级计数分频电路、选择开关 多级计数分频电路、选择开关如图110所示，它由五个十进制计数/分频器IC2，IC3，IC4，IC5，IC6进行分频，两个十进制计数分频器IC7，IC8进行计数以及三个选择开关S3,S4组成。 IC1的Q14端输出的10HZ的频
11、率再经IC2、IC3、IC4、IC5、IC6依次进行10、60、100、6000、10000倍分频，这样在开关S2的6个档上分别可得到0.1S、1S、6S、1min、6min、1h(小时)6档定时。从Q14输出的10HZ频率作为IC2的CP输入信号，CP每得到十个脉冲时便计数一次，其Y9输出端变为高电平，得到1S，它作为IC3的输入信号，IC3的CP每得到六个脉冲时便计数一次，其Y5输出端变为高电平，得到6S它作为IC4的输入信号，IC4的CP每得到十个脉冲时便计数一次，其Y9输出端变为高电平，得到1min,它作为IC5的输入信号，IC5的CP每得到六个脉冲时便计数一次，其Y5输出端变为高电平
12、，得到6min，它作为IC6的输入信号IC6的CP每得到十个脉冲时便计数一次，其Y9输出端变为高电平，得到1h。这样就使开关S2的6个档上分别可得到的6档定时，同时它又作为下一级由IC7、IC8级联的计数脉冲。由IC7十位分频后从Qco输出的进位信号输入到IC8，并通过选择开关S3、S4来对定时时间进行自由选定。其中S3用来选择个位，S4用来选择十位。CD4017构成的任意整数分频电路，输入时钟脉冲CP，如果适当地将输出端Y1Y9分别与复位端R相连，即可得到29的分频信号。电路图111中是6分频电路，将输出端Y6与R相连。每当计数器在CP脉冲作用下高电平转移到输出端Y6时，计数器复位，接着开始
13、另一个技术周期，输出的6分频信号可以从Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5端输出，各相邻输出端的分频信号相差一个时钟脉冲周期。计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部件。在此电路中采用十进制计数/分频器CD4017，它是一种用途非常广泛的电路。其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实、Y9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。输出时序如图对脉冲信号的分配，整个输出时序就是Y0、Y1、Y2、-图112所示。 CD4017有3个输入（R、CP和/EN），R为清零端，当在R端上加高电平或正脉冲时其输出Y0为高电平，其余输出端（Y1Y9）均为低电平。CP是时钟输入端，用上升沿来实现，
14、/EN为使能端，低电平有效。CD4017有10个输出端（Y0Y9）和1个进位输出端Qco。每输入10个计数脉冲，Qco就可以得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。CP端在输入时钟脉冲的上升沿计数，时钟允许端/EN为0时允许时钟脉冲输入，为1时，禁止时钟脉冲输入。在输入时钟脉冲的作用下，Y0Y9的十个输出端依次为高电平。R为复位端，当R=1时，计数器清零，Y0为1，其余Y1Y9均为0。Qco为进位输出端，CD4017计满10个数后，Qco端输出一个正的进位脉冲。CD4017的管脚分布如图113所示，CD4017的管脚排列如图114。四、控制驱动电路控制驱动电路如图115所示，
15、它由非门F1、反相器F2、三极管VT、继电器K、示鸣器HTD等器件组成。 S3、S4的输出端接到与非门F1的两个输入端，当这两个输入端均为高电平，F1输出低电平，经F2反相后输出高电平，此时三极管VT导通。三极管VT导通，使继电器K励磁吸合，K1闭合，使插在电源插座CZ中的负载通电工作，K2断开，使插在电源插座CZ中的负载停止工作。如果要发出响闹声人注意的话，可以合上开关S5，HTD获电鸣叫。K3断开，使IC2不能接受脉冲，从而使计数停止，电路保持现状不变。欲停止工作，可以按动SA使电路断电重置。 当与非门F1输出低电平时，发光二极管LED2导通，红灯亮，表示定时时间到。当F1输出高电平时，发
16、光二极管LED3导通，绿灯亮，定时器则工作。继电器是一种当 输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。继电器的继电特性（如图116）：继电器的输入信号X从零连续加到衔铁开始吸合时的动作值Xx，继电器的输出信号立刻从y=0跳跃到y=ym，即常开触点从断到通。一旦触电闭合，输入量X继续增大，输出信号y将不再其变化。当输入量X从某一大于Xx值下降到Xf，继电器开始释放，常开触点断开（如图117）。我们把继电器的这种特性叫做继电特性，也叫继电器的输入输出特性。释放值Xf与动作值Xx的比值叫做反馈系数，即Kf=Xf/Xx触点上输出的控制功率Pc与线圈吸收的最小功率P
17、o之比叫做继电器的控制系数，即：Kc=Pc/Po说明：2、5脚接电源；1、4脚为常闭触点；1、3脚为常开触点。本电路所用的是一种电磁继电器，内部结构如图117所示，引脚图如图118所示。实际上它是用较小电流控制较大电流的一种自动开关。因此，广泛应用于电子设备中。电磁继电器一般由一个线圈、铁芯、几组带触点的簧片组成。触点有动触点和静触点之分，在动作过程中能够动作的称为动触点，不能动作的称为静触点。电磁继电器的工作原理：当线圈通电以后，铁芯被磁化产生足够大的电磁力，吸动衔铁并带动簧片，使动触点和静触点闭合或分开：当线圈断电后，电磁吸力消失，衔铁返回原来的位置，动触点和静触点又恢复到原来闭合或分开的
18、状态。应用时只要把需要控制的电路接到触点上，就可利用继电器达到控制的目的。五、整个电路的工作原理输入电源，发光二极管LED1导通发光，整个电路开始工作，振荡频率经IC1获得一个10HZ的精确频率，再经IC2、IC3、IC4、IC5、IC6依次进行10、60、100、6000、10000倍分频，这样在开关S2的第4档上可得到1min。它又作为IC7的计数脉冲。如图11中S3拨在6档时，IC7满10min，便输入到IC8中。S3、S4的输出端接到与非门F1的两个输入端，当这两个输入端均为高电平时，F1输出低电平，经F2反相后输出高电平，此时三极管VT导通，使继电器K励磁吸合，K1闭合，使插在电源插
19、座CZ中的负载通电工作，K2断开，使插在电源插座CZ中的负载停止工作。合上开关S5，HTD获电鸣叫。K3断开，使IC2不能接受脉冲，从而使计数停止，电路保持现状不变。发光二极管LED2导通，红灯亮，表示定时时间到。定时范围可从1/10S到99h（小时），可通过改变选择开关S2、S3、S4来实现.第3 章 元件选择3.1 元件选择根据电路原理图（图11）所需的元器件如下：发光二极管（LEDLED3）三个，220V/9V变压器一个，14位二进制串行计数/分频器CD4060一个，十进制计数/分频器CD4017七个，二极管（VD4VD6）IN4148七个，整流二极管（D1、V2）IN4004二个，整流
20、二极管（V3、V7）IN4001二个，电容C1=1000p,C2=100uF，电阻R1=R2=1K，R3=47K，R4=24K，R5=1K，R6=1K，R7=10k，R8=10K，R9=R10=1K，R11=100，变阻器RP=15K，VT为三极管9013，继电器为JZC21F/9V，示鸣器HTD一个，实验板（10cm*15cm）一块。第 4 章 心得体会4.1 总结 电子定时器，具有定时时间长、可靠性高、节能效果显著，安装方便等优点。使用时，只要按动一下启动按钮，接通电源，电路即可开始工作。该电子定时器是自动控制等一系列电子产品中重要的一部分，是节约电量、改善电力负荷紧张状况的途径之一，具有
21、良好的经济效益和社会效益，应大力推广。4.2 经验心得经过几个月时间的努力，我制作好了一款通用电子定时器。在本次毕业设计指导老师邱国平老师给我制定了比较科学合理的毕业设计进度，这样我很清楚自己设计的进度，知道自己每个阶段该完成什么，使我最终能按时完成毕业设计。我在着手开始制作通用电子定时器时，我首先对电路的整个原理进行分析，对定时器的整个工作原理有所了解后，我便对电路中的集成块和某些元器件结构性能进行详细分析。在分析过程中，当遇到问题时，我通过上网、图书馆找资料自己多思考来解决，当我有问题不会问指导老师时，老师总是耐心地给我讲解。在资料的收集、电路的制作与电路板的布局排版以及电路的调试过程中，
22、我学到了不少东西，对以前书本上所学到的知识有了更好的理解。在电路的分析与制作过程中，很需要细心和耐心。电路检查问题所在，对出现的问题进行分析，然后想办法解决。经过本次毕业设计，我学到了很多以前在课堂上学不到的东西，也巩固了以前课堂上所学的知识，使理论与实践相结合，很好的锻炼了独立思考、自学能力以及动手能力，也让我认识到一件事只要着手去做，它并不像想象中的那么难。只有不断尝试、不断努力，才能取得最后的成功。致 谢本次毕业设计的圆满完成首先要感谢我们学院为我提供了实验场所和制作工具、测量仪器。 同时要感谢我的毕业设计指导老师邱国平老师，在我选定好课题后，邱老师就及时联系我，要求我找相关资料，并给了
23、我设计的一些参考资料及任务书。邱老师给我制定了比较科学合理的毕业设计进度，这样我很清楚自己设计的进度，知道自己每个阶段该完成什么，使我最终能按时完成毕业设计。在我对整个电路的分析、电路中的集成块和某些元器件结构性能进行分析以及电路的制作和调试过程中，遇到问题时，邱老师总是耐心地给我讲解。在老师的指导下一些自己想不通的问题一下子豁然开朗，使问题得以解决，制作、调试能顺利进行。在这里我还要感谢我们班的同学给我电子专业知识方面的帮助，使我能更快更好的完成此次毕业设计和毕业论文。感谢所有在此次设计中给与我帮助的人。 谢谢！苏州大学本科生毕业论文（设计）任务书附件四：论文（设计）题目： 一种实用电子定时
24、器的设计指导教师： 邱国平职称： 高级工程师类别： 毕业设计学生： 丁 海 峰 学号： 0616407011论文（设计）类型： 应用型专业： 测控仪器仪表自动化班级： 06级是否隶属科研项目： 否1、 论文（设计）的主要任务及目标：毕业设计的主要任务及目标是：进一步加深对所学的基础理论和专业知识的理解，学习将理论知识应用于实践的方法和过程，拓展知识视野。在进行毕业设计的过程中，通过资料的查阅和翻译以提高自己对文献资料的检索能力；通过课题的设计过程，提高自己独立思考、分析问题和解决问题的能力，初步学会按要求独立进行课题设计的能力，掌握电子设计的基本方法和步骤，熟悉常用电子器件的各种参数、使用方法
25、和应用技巧；在课题中电子线路的实际制作过程中，了解制作工艺的一般要求，培养自己的实际动手能力。通过毕业论文的撰写，掌握论文书写的基本要求和基本格式，提高对工作的总结能力和知识的综合表达能力。通过毕业设计的锻炼，为毕业后走上工作岗位打下坚实基础。2、论文（设计）的主要内容：设计一种低功耗的通用电子定时器，要求定时调节灵活、使用方便。电路可选用通用电子器件设计，定时的时间范围可以从0.1秒到几十小时间多级可调，调节的方法可以用波段开关或琴键开关或轻触按钮，为降低电路本身的功耗，元器件的选择可采用CMOS数字集成电路。电路设计中还应考虑抗干扰问题。3、论文（设计）的基本要求：（1） 翻译一篇（段）3
26、000字左右的与毕业设计有关或与所学专业有关的外文资料（原文及译文均需装订入毕业设计论文中）；（2） 根据毕业设计课题所涉及的内容，查阅相关中外文资料，并写出一份文献综述，以反映你在资料查阅过程中所取得的相关知识和体会（也要装订在毕业设计论文中）；（3） 按所给毕业设计课题的主要内容认真构思、写出设计方案、画出电路图；（4） 设计方案论证后由指导教师审阅，然后采购所需元件；（5） 先在实验线路板或面包板上安装和调试，成功后再用Prolet设计印刷电路板；（6） 在印刷电路板上安装调试，测试，直至完成。同时开始构思毕业设计论文；（7） 毕业论文应按规定的格式撰写，设计方案和电路原理的叙述要条理清
27、晰、论据充分、语句通顺，图文并茂。论文长度不少于8000字（约10页），并且用计算机打印。4、主要参考文献：现代集成电路实用手册 梁廷贵 主编电子技术常用器件应用手册 陈汝全 主编电子技术基础（模拟部分、数字部分） 康华光 主编电子技术实验基础指导书 苏州大学物理系编其它有关参考资料论文（设计）各阶段任务 起 止 日 期1查阅资料、翻译文献，撰写文献综述2009/11/012009/11/202课题设计、论证，采购元件2009/11/212009/12/213实验线路安装、调试2009/12/222010/02/224印刷电路设计、制作、安装，撰写论文2010/02/222010/03/305
28、整机调试，指标测试，撰写论文2010/04/012010/05/086毕业论文答辩2010/05/082010/05/155、进度安排：注：1、此表一式三份，学院、指导教师、学生各一份2、类别是指毕业论文或毕业设计，类型指应用型、理论研究型和其它。附件二：苏州大学本科生毕业设计（论文）中期进展情况检查表学生姓名丁海峰年级06级专业测控技术与仪器（仪表自动化）填表日期2010年 3月15日设计（论文）题目通用电子定时器的制作已完成的任务1.完成了英文翻译和文献综述2.查阅相关文献掌握了基本理论知识3.初步确定论文大体思路和目录4.初步了解定时器是否符合任务书要求进度符合尚须完成的任务1.进一步了
29、解定时器原理并初步了解定时器原理2.完成论文撰写能否按期完成任能存在的问题和解决办法存在的问题1定时器的工作原理理解的不够透彻 拟采取的办法1细读相关资料，经常向老师请教2改变思路，用各种方法熟悉定时器指导教师意见 签名：中期检查专家组意见 组长签名：教学院长意见 签名： 检查日期： 2010 年 03 月 15 文献综述 经过近一个月的努力，自己受益颇多，例如模拟电子技术基础简明教程（第三版）中关于桥式整流电路的介绍，使自己了解到了如何使交流电转变为直流电，首先利用变压器将电力网中供给的220V交流电V1转变为适合系统工作的交流电V2（即降压），然后将降压得到的交流电压通过桥路进行整流从而得
30、到想要获得的直流电压值，桥式整流电路是由四个二极管串接构成的，当V2 处于正半周（上正、下负极性）时，D1、D3导通，D2、D4截止。导通电流自上而下流过负载RL，V0为正的半波脉动电压。V2为负半周（上负、下正极性）时，D2、D4导通，D1、D3截止，其导通电流也是从上到下流过负载RL，因此输出电压V0也为正的半波脉动电压 。可见，在V2一个周期中，D1、D3和D2、D4各轮流导通一次，完成全波整流任务。 再者，多级计数分频电路、选择开关非常巧妙地利用了五个十进制计数/分频器芯片进行分频，两个十进制计数/分频器进行计数以及三个选择开关来实现0.1S到99h定时功能，具体实现功能如下所述：IC
31、1的Q14端输出的10HZ的频率再经IC2、IC3、IC4、IC5、IC6依次进行10、60、100、6000、10000倍分频，这样在开关S2的6个档上分别可得到0.1S、1S、6S、1min、6min、1h(小时)6档定时。从Q14输出的10HZ频率作为IC2的CP输入信号，CP每得到十个脉冲时便计数一次，其Y9输出端变为高电平，得到1S，它作为IC3的输入信号，IC3的CP每得到六个脉冲时便计数一次，其Y5输出端变为高电平，得到6S它作为IC4的输入信号，IC4的CP每得到十个脉冲时便计数一次，其Y9输出端变为高电平，得到1min,它作为IC5的输入信号，IC5的CP每得到六个脉冲时便计
32、数一次，其Y5输出端变为高电平，得到6min，它作为IC6的输入信号IC6的CP每得到十个脉冲时便计数一次，其Y9输出端变为高电平，得到1h。这样就使开关S2的6个档上分别可得到的6档定时，同时它又作为下一级由IC7、IC8级联的计数脉冲。由IC7十位分频后从Qco输出的进位信号输入到IC8，并通过选择开关S3、S4来对定时时间进行自由选定。其中S3用来选择个位，S4用来选择十位。 不但如此，我还从书籍中了解到继电器的特殊功能，继电器是一种当 输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自控制器件。电磁继电器的工作原理：当线圈通电以后，铁芯被磁化产生足够大的电磁力，吸动衔
33、铁并带动簧片，使动触点和静触点闭合或分开：当线圈断电后，电磁吸力消失，衔铁返回原来的位置，动触点和静触点又恢复到原来闭合或分开的状态。应用时只要把需要控制的电路接到触点上，就可利用继电器达到控制的目的。论文中的控制驱动电路中的继电器K、K-1、K-2、K-3就是利用此原理来工作的。除此之外，我还了解了许多芯片的功能，比如CD4017，它有3个输入（R、CP和/EN），R为清零端，当在R端上加高电平或正脉冲时其输出Y0为高电平，其余输出端（Y1Y9）均为低电平。CP是时钟输入端，用上升沿来实现，/EN为使能端，低电平有效。CD4017有10个输出端（Y0Y9）和1个进位输出端Qco。每输入10个
34、计数脉冲，Qco就可以得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。CP端在输入时钟脉冲的上升沿计数，时钟允许端/EN为0时允许时钟脉冲输入，为1时，禁止时钟脉冲输入。在输入时钟脉冲的作用下，Y0Y9的十个输出端依次为高电平。R为复位端，当R=1时，计数器清零，Y0为1，其余Y1Y9均为0。Qco为进位输出端，CD4017计满10个数后，Qco端输出一个正的进位脉冲。 总而言之，我学到了很多东西！参考文献：1、杨素行、模拟电子技术基础简明教程、北京：高等教育出版社2、赖金福、数字集成电路简明手册、1997、北京：电子工业出版社3、黄继昌、数字集成电路应用300例、2002、北京：人
35、民邮电出版社4、何希才、新型集成电路及其应用实例、2002、北京：科学出版社5、龙忠琪、数字集成电路教程、2001、北京：科学出版社6、肖景和、数字集成电路应用精粹、2002、北京：人民邮电出版社7、陈其纯、电子线路、2000、北京：高等教育出版社8、康华光、电子技术基础、2003、北京：高等教育出版社9、翁桂荣、单片微型计算机原理、2004、苏州：苏州大学出版社外文资料Radio Frequence and Microwave ApplicationIntroduction This chapter lays the foundation for understanding higher-f
36、requency wave Phenomena and divides the task of active circuit design for RF/MW frequencies Into specific concept blocks. These concept blocks create a gradual approach to Understanding and designing RF / MW circuits and represent specific realms of Knowledge that need to be mastered to become an ac
37、complished designer.Before we describe and analyze these types of waves we need to consider Why RF / Microw waves as a subject has become so important , that it is placed At the forefront of our modern technology . Furthermore, we need to expand our Minds to the many possibilities that these signals
38、 can provide for peaceful practices by exploring various commercial applications useful to mankind.A Short History of RF and MicrowavesCirca 18641873 , James Clark Maxwell integrated the entirety of mans Knowledge of electricity and magnetism by introducing a set of four coherent And self-consistent
39、 equations that describe the behavior of electric and magnetic Fields on a classical level. This was the beginning of microwave engineering , as Presented in a treatise by Maxwell at that time . He predicted, purely from a Mathematical standpoint and on a theoretical basis , the existence of Electro
40、magnetic wave propagation and that light was also a form of Electromagnetic energy both completely new concepts at the time .From 1885 to 1887 , Oliver Heaviside simplified Maxwells work in his Published papers. From 1887 to 1891, a German physics professor, Heinrich Hert , verified Maxwells predict
41、ions experimentally and demonstrated the Propagation of electromagnetic waves. He also investigated wave propagation Phenomena along transmission lines and antennas and developed several useful Structures. He could be called the first microwave engineer.Marconi tried to commercial radio at a much lo
42、wer frequency for long-Distance communications, but as he had a business interest in all of his work And developments, this was not a purely scientific endeavor.Neither Hertz nor Heaviside investigated the possibility of electromagnetic Wave propagation inside a hollow metal tube because it was felt that two Conductors were necessary for the transfer of electromagnetic waves or energy In 1897 , Lord Rayleigh showed mathematically that electromagnetic wave Pro
