模拟电路课程设计-直流稳压电源、比较器和跟随器的设计.doc

学 号：201316020402模拟电路课程设计题 目 模拟电路课程设计学院 信息科学与工程学院 专业 电子信息工程班 级 电信1304班姓 名 指导教师 2015年7月6日河南工业大学直流稳压电源、比较器和跟随器的设计课程设计说明书目录课程设计任务书.2摘要.4abstract.4 一、实验目的.4 二、设计要求与内容.4 三、设计及原理.53.1总体方案设计.53.1.1设计思路.53.1.2总电路框图.53.2 各模块设计方案及原理说明.6 四、电路仿真.7 五、实物测试结果及分析.9 六、收获、体会和建议.10 附录.111.总电路图.112.元件引脚图.113.元器件清单.12主要参考文献.121电子信息工程专业课程设计任务书（一）学生姓名专业班级电信1304学号201316020402题目直流稳压电源课题性质a课题来源d指导教师同组姓名 主要内容设计并制作一个能输出+5v电压的双直流稳压电源，输入电压为直流9v。任务要求（1）设计出+5v直流稳压电源的电路原理图。（2）在万用板上焊接组装给定的元器件并进行调试，输出电压+5v，并点亮 电源指示灯（红色）。参考文献1、童诗白.模拟电子技术基础，高等教育出版社2、康华光.电子电路基础模拟部分.高等教育出版社3、www.21ic.com4、5、/审查意见指导教师签字：教研室主任签字： 2015年 7月6 日说明：本表由指导教师填写，由教研室主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页3河南工业大学直流稳压电源、比较器和跟随器的设计课程设计说明书电子信息工程专业课程设计任务书（二）学生姓名张留鹏专业班级电信1304班学号201316020402题目比较器和跟随器的设计课题性质a课题来源d指导教师吕宗旺同组姓名 郑孙洁主要内容利用课程设计（一）制作的电源、电压比较器、电压跟随器设计，驱动三 极管，通过可调电阻，控制led（红色）灯的点亮和熄灭。任务要求（1）设计一款电压比较器a，参考电压2.5v；（2）设计一款电压跟随器b，跟随电压比较器a的电压；（3）驱动三极管，通过可调电阻，实现对led（红色）灯的控制。参考文献1、童诗白.模拟电子技术基础，高等教育出版社2、康华光.电子电路基础模拟部分.高等教育出版社3、www.21ic.com4、5、/审查意见指导教师签字：教研室主任签字： 2015年 7月6日模电课程设计说明书摘要：模拟电子技术是电子技术的一个方面，它是一个极其美妙的领域，在这一 领域里，数学、物理学、信息工程、电气工程与自动化控制工程等学科找到了一 个和谐的结合点，其深厚的理论基础和广泛的实际应用使其具有旺盛持久的生命 力。因而，对于许多有关的学科来说，模拟电子技术是一门非常重要的基础理论 课。模拟电子技术的学习在于实践，而本次课程设计包括两部分，第一部分是设 计并制作一个能输出+5v电压的双直流稳压电源，输入电压为直流9v。第二部分 是设计一款电压比较器a，参考电压2.5v，再设计一款电压跟随器b，跟随电压 比较器a的电压，利用前面的稳压电源，驱动三极管，通过可调电阻，控制led（红色）灯的点亮和熄灭。abstract： analog electronic technology is one of the aspects of electronic technology, itisaverybeautifularea,inthisfield,mathematics,physics,information engineering,electricalengineeringandautomationcontrolengineeringand other disciplines to find a harmonious combination of practical application, itssolidtheoretical foundation and extensive which has exuberant vitality. thus,for many related disciplines, analog electronic technology is a very important basic theorycourse.analogelectronictechnologylearning inpractice,andthe curriculum design includes two parts, the first part is to design and manufactureanoutputvoltageof+5vdcregulated powersupply, theinputvoltageis dc9v. thesecondpartisthedesignofavoltagecomparatora,thereferencevoltage2.5v, thendesignavoltagefollowerb,followthevoltagecomparatora,thepower supply front, driving triode, the adjustable resistor,control led (red) lights lit andextinguished.一实验目的1掌握电子系统的一般设计方法。2掌握模拟ic器件的应用。3培养综合应用所学知识来指导实践的能力。二设计内容与要求1设计并制作一个能输出+5v电压的双直流稳压电源，输入电压为直流9v。9要求：（1）设计出+5v直流稳压电源的电路原理图。（2）在万用板上焊接组装给定的元器件并进行调试，输出电压+5v，并 点亮电源指示灯（红色）。2利用课程设计（一）制作的电源、电压比较器、电压跟随器设计，驱动三极管， 通过可调电阻，控制led（红色）灯的点亮和熄灭。 要求：（1）设计一款电压比较器a，参考电压2.5v；（2）设计一款电压跟随器b，跟随电压比较器a的电压；（3）驱动三极管，通过可调电阻，实现对led（红色）灯的控制。三设计及原理3.1总体方案设计3.1.1设计思路利用78l05稳压器实现9v5v的转换得到+5v直流稳压电源，加以红色led 灯显示；利用5v直流稳压电源供给集成运放lm358p，以2.5v为参考电压作比 较器，并加以20k电位器使输入电压可变；同样以lm358p作电压跟随器驱动三 极管，在三极管基极加100欧姆的电阻和50k可变电阻控制基极电流，在射极加 绿色led灯显示。3.1.2 总电路框图输入电压9v稳压器比较器跟随器三极管3.2 各模块设计方案及原理说明（1）稳压电路模块78l05运用78l05稳压器，在输入端并联100f电容，输入9v电压，中间接 地，在输出端并联一个100f电容，就可在输出端得到稳定的+5v直流电压。 制成能输出+5v电压的双直流稳压电源。（2）加上指示灯的稳压电源输入的电压经过稳压电路的稳压，变为5v，红色led通过和电阻的串联 作为电源的指示灯。（3）比较器电路模块比较器8端接+5v电压，4端接地，3端接+2.5v参考电压，2端接输入电压，1端输出至下一模块。当2端电压小于+2.5v时1端输出电压为+uom,否则输 出为uom。（4）电压跟随器电路模块如图跟随器中5端接输入，8端接+5v，4端接地，6端和7端相连就构 成电压跟随器，同时7端为输出端。（5）三极管电路如图三极管基极接输入，发射极接绿色led灯，集电极串一个100欧姆 的电阻，通过电位器r6的调节控制基极电流ib，从而实现控制绿色led灯的亮 灭。四电路仿真电路原理图：接入9v的电源，电路的仿真如图所示：1稳压电路万用表1是9v的输入电压经过稳压电路后输出的电压5.0012比较器和跟随器电路理论上为5v），万用表2是比较器的输出电压，万用表3是跟随比较器的电压，两者基本相等。3三极管电路绿色led灯两端的电压：（不亮） （不亮）（亮） （亮）通过调节电位器r1使比较器的输出如万用表2所示，然后调节电位器r2控 制基极电流来实现绿色led灯的亮灭和亮暗程度。有仿真电路发现当绿色led 两端的电压大于等于2.029v时，led灯亮，随着电压的增大灯越来越亮。当电 压小于2.029v时，灯不亮。五实物测试结果及分析实物测试结果：按照仿真电路连接好实际电路后在输入端接入9v电源，测得经稳压器后输 出电压约为5v，led1红灯亮，调节50k变阻器可观测到led2绿灯有灭变暗在变 亮的过程，此时测得led1灯两端电压约为1.8v，led2灯两端电压约为2.02v。分析： 经过实际测量与仿真实验对比可知：在误差允许的范围内，各处数据基本正确，基本完成了本次设计的要求。六收获、体会和建议经过三天的的努力，我终于完成了模电课程设计。通过三天内不断的查找资料的过程让我积累了很多实际操作经验，同时更加了解模电的技术，以及模拟电路的知识和有关器件的应用。 根据老师给出的题目要求我们查找资料，进行基本电路设计，电路仿真，电路焊接及调试，在规定的时间内完成校对，并完成设计报告。开始拿到题目的时 候，没有一点思路，因为自己对这门课的还停留在理论阶段，对芯片的功能都不 是很清楚，还有仿真软件的使用，以前从来没接触过，只是现在需要的时候才开 始用它，它的功能都不清楚。通过这次课程设计，加强了我动手、思考和解决问题的能力。现在设计已经 做好了，虽然花了很多时间，但学到了很多东西。做课程设计的时候自己认真查 阅各种资料。增强了自己对知识的理解，很多以前不懂的问题现在都已经解决。 在课程设计的过程中，我们想了很多种电路接法，并进行了比较，最后还是采取 了上面的方法进行连接。在连接过程中，经常会遇到一些问题。比如接错线，无 意中删除了一些线等，使自己感觉有点力不从心。两周的课程设计，留给我印象最深的是要设计一个成功的电路，必须要有耐 性和坚持下去的毅力，使我明白了做任何事情都要认真仔细，不然的话，会话更 多的时间才能做好。课程设计有利于提高我们的动手能力，能把我们所学的书本 知识用运到实际生活中去，同时也丰富了我们的业余生活，提高我们对知识的理 解能力。同时也使我意识到一个良好的设计思路，是最重要的。宁愿在思路设计 上多花上50%的时间，因为前期看似慢，实际上恰恰给后期的制作带来很大的方 便，效果往往是更节省了许多时间，同样在制作过程中，马虎不得，粗心不得， 特别制作更应该如此。一步一步来，要充分利用网上的资料，图书馆的资源，添 补课上所学的空白，掌握最先进的知识，使自己的知识更加完善，更出色的完成 设计题目。通过这次设计活动，我们知道了以前学的一些理论基础课有什么作用， 对课程起到了复习与加深的作用，还提高了我们分析问题解决问题的能力。对 电路设计的基本技能也起到一个很好的锻炼作用。附录：1. 总电路图2.实物图3