模擬電子課程設(shè)計(jì)---直流穩(wěn)壓電源

1、<p><b>　　模擬電子課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目名稱：直流穩(wěn)壓電源 </p><p>　　1．設(shè)計(jì)要求…………………………………………………………………….1</p><p>　　2．題目分析……………………………………………………………………..2</p><p>　　3．整體構(gòu)思

2、…………………………………………………………………….2</p><p>　　4．具體實(shí)現(xiàn)(各部分定性說明以及定量計(jì)算)………………………………..2</p><p>　　5．在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)過程中遇到的問題及排除措施…………………………….4</p><p>　　6．設(shè)計(jì)心得體會(huì)……………………………………………………………….4</p><p&g

3、t;　　7．參考文獻(xiàn)：文獻(xiàn)名稱，作者，參看內(nèi)容的頁數(shù)………………………….4</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求:</b></p><p><b>　　（一）總的指導(dǎo)思想</b></p><p>　　對(duì)本次課程設(shè)計(jì)，原則上指導(dǎo)老師只給出大致的設(shè)計(jì)要求，在設(shè)計(jì)思路上不框定和約束同學(xué)們的思維，所以同學(xué)們可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造性，

4、有所發(fā)揮，并力求設(shè)計(jì)方案凝練可行、思路獨(dú)特、效果良好。</p><p>　　（二）各題目具體要求</p><p><b>　　√1．直流穩(wěn)壓電源</b></p><p><b>　　方案要求：</b></p><p>　　方案要求：輸出電壓可以在3—10v連續(xù)調(diào)節(jié)。</p><p

5、>　　本方案都要求同學(xué)們適當(dāng)考慮如何采取短路保護(hù)措施（參看第七章課件）。并在實(shí)驗(yàn)過程中切忌由于操作不慎，發(fā)生輸出短路，燒毀變壓器。</p><p><b>　　2．方波信號(hào)發(fā)生器</b></p><p>　　方案要求：可以產(chǎn)生正弦波，輸出頻率和幅度可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)；頻率穩(wěn)定度較高。設(shè)計(jì)完成后可以利用示波器測(cè)量出其輸出頻率的上限和下限，還可以進(jìn)一步測(cè)出其輸

6、出電壓的范圍。</p><p><b>　　√3．功率放大器</b></p><p>　　方案要求：利用集成運(yùn)算放大器LM384做功放，負(fù)載為揚(yáng)聲器，構(gòu)成一個(gè)完整的。最后利用隨身聽作信號(hào)源，安裝完畢后進(jìn)行功能驗(yàn)證。</p><p><b>　　√4．RC振蕩器</b></p><p>　　方案要求：

7、利用教材第七章所學(xué)有振蕩器理論知識(shí)，并查閱必要的資料，設(shè)計(jì)一個(gè)RC振蕩器。參考電路如課件圖所示：選頻網(wǎng)絡(luò)的電阻由自己根據(jù)實(shí)際需要確定。</p><p><b>　　1</b></p><p><b>　　題目分析:</b></p><p>　　制作直流穩(wěn)壓源，需要將220v的交流電壓變?yōu)?v至10v可調(diào)。這需要變壓，整流，

8、濾波，穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)。變壓環(huán)節(jié)可用220v轉(zhuǎn)15v左右的變壓器，整流可用整流橋，濾波用電解電容和電感構(gòu)成復(fù)式濾波電路，穩(wěn)壓可用LM317穩(wěn)壓源電路，因?yàn)榉€(wěn)壓源電路自帶短路保護(hù)電路，所以可不必設(shè)計(jì)短路保護(hù)電路。可拓展用二級(jí)穩(wěn)壓，使輸出電壓更穩(wěn)定，用于對(duì)電源穩(wěn)定更高的場(chǎng)合。</p><p><b>　　整體構(gòu)思：</b></p><p>　　將市電進(jìn)行變壓后，經(jīng)過整流濾波，達(dá)

9、到電壓值應(yīng)為15v以上為穩(wěn)壓電路供壓，穩(wěn)壓部分運(yùn)用LM317作為穩(wěn)壓源，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出。對(duì)電壓穩(wěn)定性比較高的場(chǎng)合可采用兩級(jí)穩(wěn)壓。</p><p><b>　　基本電路：</b></p><p><b>　　拓展電路：</b></p><p>　　具體實(shí)現(xiàn)：（各部分定性說明以及定量計(jì)算）</p><p>

10、;　　輸出電壓只要求在3v至10v可調(diào)，所以變壓器可選用將市電變壓至20v以下的變壓器，考慮到lm317輸出電壓為10v時(shí)，輸入端電壓應(yīng)大于輸出3~5v，所以，前級(jí)供給的電壓應(yīng)為13~15v左右，考慮到電路的穩(wěn)定性及二級(jí)穩(wěn)壓，應(yīng)略大于上述值。若選用15v的變壓器，經(jīng)過整流濾波后，其有效值可為15v的</p><p><b>　　2</b></p><p>　　1.2倍

11、左右，所以可達(dá)18v以上，所以可以符合要求。采用復(fù)式濾波可使濾波效果顯著且能延長整流橋的使用壽命。應(yīng)為選擇濾波電容的容量滿足RC=（3~5）T/2時(shí)有較好的濾波效果：用47uf的電容和1K的電阻并聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)RC在合適范圍內(nèi)，并聯(lián)1K電阻是應(yīng)為LM317有太高的輸入電阻。串聯(lián)10mH的電感，可使濾波后的電壓波形變得更加平滑。穩(wěn)壓源輸出引腳和公共端接100歐，公共端與地接用1K的電阻，可實(shí)現(xiàn)1.25v~13.75v的輸出可調(diào)電壓，用公式Uo

12、=1.25（1+R2/R1）可計(jì)得。在LM317前級(jí)并聯(lián)電容可消除導(dǎo)線過長產(chǎn)生的電感效應(yīng)，在公共端與地接無極性電容104可消除紋波電壓，104容量比較小，所以調(diào)節(jié)較為靈敏。在輸入和輸出引腳間，輸出與公共端間接二極管可起到保護(hù)作用，防止電容放電對(duì)LM317損害。輸出端與地間接47uf電容可消除電路產(chǎn)生的噪音。</p><p>　　也可采用二級(jí)穩(wěn)壓措施，將第一級(jí)的輸出進(jìn)行再穩(wěn)壓，將運(yùn)放反相端與輸出端短接可做成一個(gè)電壓

13、跟隨器，穩(wěn)壓源可以提供一個(gè)基準(zhǔn)電壓，調(diào)節(jié)同相端與地接的電位器就可該變它的輸出電壓值。再二級(jí)穩(wěn)壓的輸出端引一個(gè)5.6k的電阻到第一級(jí)穩(wěn)壓源的公共端，作為負(fù)反饋，可以使兩級(jí)放大電路的穩(wěn)壓源輸入與輸出端得電壓差更加均衡，使耗散功率更加平均，可延長穩(wěn)壓源的壽命。</p><p>　　附: LM317 基礎(chǔ)知識(shí)    LM317是應(yīng)用最為廣泛的電源集成電路之一，它不僅具有固定式三端

14、穩(wěn)壓電路的最簡(jiǎn)單形式，又具備輸出電壓可調(diào)的特點(diǎn)。此外，還具有調(diào)壓范圍寬、穩(wěn)壓性能好、噪聲低、紋波抑制比高等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　其主要性能參數(shù):輸出電壓：1.25-37V DC；</p><p>　　輸出電流：5mA-1.5A；</p><p>　　芯片內(nèi)部具有過熱、過流、短路保護(hù)電路；</p><p>　　最大輸入-輸出電壓差：40

15、V DC，</p><p>　　最小輸入-輸出電壓差：3V DC；</p><p>　　使用環(huán)境溫度：-10-+85℃ 。</p><p>　　幾種LM317管腳排列及封裝外形    圖1給出了幾種常用（不同封裝形式）的LM317的外形及引腳排列圖。</p><p>　　3   

16、; 由于輸出端（2腳）與調(diào)節(jié)輸入端（3腳）之間的電壓保持在1.25V，調(diào)整接在輸出端與地之間的分壓電阻R1和R2來改變ADJ端的電位，可以達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的.圖2所示為輸出可調(diào)電路圖，原理如下：    R1兩端的1.25V恒定電壓產(chǎn)生的恒定電流流過R1和R2，在R2上產(chǎn)生的電壓加到ADJ端。此時(shí)，輸出電壓Vo取決于R1和R2的比值，當(dāng)R2阻值增大時(shí)，輸出電壓升高，即：Vo=1.25[(R1+R2)/

17、R2] </p><p>　　在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)過程中遇到的問題及排除措施：</p><p>　　因?yàn)樵O(shè)計(jì)的電路都比較簡(jiǎn)單，制作前參數(shù)進(jìn)行較周密的計(jì)算，制作完成后進(jìn)行檢查，基本沒出現(xiàn)工藝上的問題。購買的變壓器變壓比不準(zhǔn)確，導(dǎo)致輸出電壓偏高，再經(jīng)整理濾波后，電壓絕對(duì)值達(dá)到了20v以上，使得穩(wěn)壓源的耗散功率大，發(fā)熱明顯，所以加裝了散熱片。</p><p><

18、b>　　設(shè)計(jì)心得體會(huì)：</b></p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)我覺得非常有意義，我們不應(yīng)該只專注于書本的理論而輕視了實(shí)踐，對(duì)我們工科學(xué)生來說，動(dòng)手能力，解決實(shí)際問題的能力，設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力等等都非常重要。這次課程設(shè)計(jì)讓我在這些方面得到了提高，再則在這過程中也發(fā)現(xiàn)了自己的不足，這樣我們才更有興趣和動(dòng)力去學(xué)習(xí)，才懂得應(yīng)該學(xué)什么，為什么去學(xué)。從這次課程設(shè)計(jì)中，自己存在非常多的問題，例如對(duì)課本的理論知識(shí)理