直流稳压电源设计报告1.doc

郑州航空工业管理学院电子设计实验报告题目 +-6v直流稳压电源、放大电路设计 组号 23 同组人 刘毅 杨雪 葛于辉 指导老师 张海军 2013年8月10日目录+-6v直流稳压电源一、实验目的3二、实验要求3三、设计步骤31电路图设计32电路安装、调试4四、实验原理41、设计框图42、变压53、整流电路54、滤波电路65、稳压电路6五、元件选择及清单9六、电路分析及实验结果13七、心得体会15八、参考文献17运算放大电路设计实验报告17一、实验目的17二、实验要求17三、实验原理18四、元件清单19五、实验结果20六、实验分析21七、总结心得22+-6v直流稳压电源设计实验报告一、实验目的1、 掌握模拟电路的基本设计方法、设计步骤，培养综合设计和调试能力；2、 学会直流稳压电源的设计方法和性能指标的测试；3、 掌握7806，7906，等三端稳压器件的使用方法。4、 熟悉运用proteus 电路仿真软件设计电路二、实验要求1设计并制作一个+-6v可调直流稳压电源2设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。三、设计步骤1电路图设计（1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。（2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。（3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。（4）总电路图：连接各模块电路。2电路安装、调试（1）用万用表一检查线路的各个接口是否接通，是否有短路、断路或漏接的现象，如果有，因该及时改好电路连线。b、对照原理图，检查各元件是否接正确。（2）在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。（3）重点测试稳压电路的稳压系数。（4）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标四、实验原理1、设计框图220v经电源变压器降为约+12v的交流电，先经过整流桥和电容c1和c2进行滤波后，经过稳压芯片lm317得到在1.26v-17.51v可调的一个相对稳定的直流电压，然后把整流后的电压接到7806稳压芯片，7906稳压芯片，分别得到+6v、-6v的电压。直流稳压电源一般由电源变压器t、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如图所示：负载稳压电路滤波电路整流电路变压器 u1 u2 u3 ui 整流与稳压基本过程2、变压：电源变压器t的作用是将电网220v的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压12v。3、整流电路：整流电路将交流电压ui变换成脉动的直流电压（在直流稳压电源中常采用桥式整流电路，这里我们采用的整流桥）。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压u1。 桥式整流过程 桥式过程波形变化示意图4、滤波电路： 经整流后的直流输出电压脉动性很大，不能直接使用，为减少其交流成分，常在整流电路后接滤波电路。滤波电路的主要任务是将整流后的单向脉动直流电压中的纹波滤除掉，使其输出平滑的直流电压，这里我们采用接入滤波电容来组成滤波电路。 d、 整流滤波电路5、稳压电路： 作用是当外界因素（电网电压、负载、环境温度）发生变化能使输出直流电压不受影响，从而维持稳定的输出，常用集成稳压器，小功率稳压电源中经常使用三端集成稳压器。常用的三端集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。常用可调式正压集成稳压器有lm317系列，它们的输出电压从1.25v37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。其芯片内有过渡、过热和安全工作区保护，最大输出电流为1.5a。其典型电路如图2-5所示，其中电阻r1与电位器r2组成输出电压调节器，输出电压uo的表达式为：uo1.25（1r2/r1）式中r1一般取120240欧姆，输出端与调整端的压差为稳压器的基准电压（典型值为1.25v）。 lm317、lm337系列电路图7806、7906系列电路图实际原理图五、元件选择及清单元件名称元件大小元件数量元件名称元件大小元件数量7906-6v1个电容220uf7个lm337-20-1.2v1个电阻2k2个lm3171.220v1个电阻3002个7806+6v1个整流桥6a1个7806芯片简介 7906芯片简介功能如表(1):78067906管脚及功能（1）输入(1)地（2）地（2）输入（3）输出（3）输出输出电压+6v-6v输出最大电流1.5a1.5a管脚及功能lm317简介可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压器，有输出正电压lm317三端稳压器。lm337简介lm337是比较常见的降压型线性稳压器。lm337是lm317的负电压版本。功能如表(2):lm317lm337管脚及功能（1）地 (1)地（2）输出（2）输入（3）输入（3）输出输出电压1.2v20v-20v -1.2v输出最大电流1.5a3a1.5a3a管脚及功能器件选择电容的选择c3、c4、c7、c8为极性电容用于7806、7906三端稳压器的自激。c1、c2、用于滤除较大波纹。c6为极性电容，并且后面的应尽量小于前面的，避免在掉电是电容向芯片充电。电阻的选择：经过反复调试测试出选用电阻2k,300的电阻。六、电路分析及实验结果器件预测值实际值7806+6v+6.03v7906-6v-6.15vlm3171.2v20v+9.68vlm337-20v-1.2v-9.59v实验分析：1、 布线过程本次设计我们采用的是万用电路板，需要焊接搭线的地方较多，为了避免由于线路过乱给焊接以及后来的线路检查和测试修整带来麻烦和困扰，我们根据原理图及线路简约原则，先在电路板上布置好各个器件的大体位置，地线以及其他线的位置 ，尽量不要交叉。尽量不用跳线去连接板子各个管脚，那样看着比较乱并且当电路出现错误时难以找到。2、 考虑到设计的简约性及输入输出的压差不能太大等方面的问题，在整流滤波输出级采用串联的方式，既节省了元件，又避免了压差过大对电路造成的损坏。3、 焊接过程团队合作，分工明显，负责焊接的同学就承担了主要焊接任务。首先把设计原理图分析透彻，根据原理图将实验器件合理放置在实验电路板上，按照器件由小到大，由低到高的顺序一次焊接。由于器件较多，焊接点比较紧密，焊接过程中，必须时刻集中注意力，注意焊接方法，对焊点形状、大小的控制。布线应注意整体布局的美观性，导线的走向要尽量一致，为后序检查电路提供方便。4、 测试过程在测试前应多人检查电路，看看焊接的板子是否有短路情况。测试的时候注意电源的接法，防止出现短路的情况。如果在测试过程中出现芯片发热或者有烧焦的闻道应立即拔下变压器的电源。防止发生爆炸的危险情况。5、误差分析 综合分析可以知道在测试电路的过程中可能带来的误差因素有: a)元件本身存在误差； b)焊接时，焊接点存在微小电阻； c)万用表本身的准确度而造成的系统误差； d)测量方法造成的人为误差。实物图片七、心得体会本设计主要利用电源变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器可调式来设计输出6v电压直流稳压电源和可变电压输出电源。其结构简单，使用元器件较少；系统的可靠性好，其精度高，成本低，便于维修，且可作为一个独立的模块为其他电子设备提供电能。湖南工学院模电课程设计此设计是我们第一次利用pcb电路板进行设计的一个电子器件，能够把它做成现在的样子我已经很高兴了。在设计之前，我们对于怎么用proteus设计原理图和怎样制作印刷电路板可谓是一穷二白，完全是通过自己不断的学习，反复的摸索，才最终取得了成功。制作电路板需要一定的耐性，认真细致，严谨操作的态度。就比如说，用pcb板制作这看似很简单的直流稳压电源，但过程却并没那么简单。制作这个电路的原理图都需要一些时日，假如没有耐力是很难在短时间内学好这软件的。在焊接的时候，需要认真的检查电路，并对其进行修补，而且要认真观看电路图和元件，以免焊错位置和极性弄反。在焊接完电路后还要进行认真的检查，以免出现短路，元件爆炸等现象。总之，通过本次设计使我们对电路设计的理论有了更进一步的系统了解，懂得了制作一个电子产品所需要的技巧。理论结合实践，才可以使学问达到如火纯清的地步。实践促进理论的学习，而理论的缺失又会制约着实践的进行。它们是相辅相成的关系。理论和实际动手需要同事的进行。我们还学会了设计小电子产品的一些常规方法，以及培养了我们团队合作的能力，在讨论设计方案，计算元件参数，购买元件，制作电路板，安装调试方面都体会到了团队的力量。学海无涯，同志仍需努力。八、参考文献 1模拟电子技术第二版 康华光主编 高等教育出版社2 模拟电子技术实验指导书 3电子设计实战攻略 刘征宇主编运算放大电路设计实验报告一、实验目的1、 掌握前置放大器的基本设计方法、设计步骤，培养综合设计和调试能力；2、 学会前置放大器的设计方法和性能指标的测试；3、 掌握4558的使用方法。二、实验要求运算放大器的设计,实现功能放大十倍三、实验原理 同相比例电路放大原理：输入信号加入同相输入端,电路如图所示:输出特性：因为：（虚短但不是虚地）； ；所以： 如图所示，电路为电压串联负反馈电路，其反馈系数为fv=vf/vo=r1/r1+r2,当|1+avfv|1时，有avf1/fv=1/r1+r2=1+r2/r1所以放大倍数为avf=1+r2/r1=10倍其中r3为平衡电阻vi为输入信号接口，vo为放大输出。外界正负6v的直流偏置电压vcc四、元件清单元件名称元件大小元件数量4558及插座45581个电阻30k1个10k3个3.3k1个1k1个电阻的选择按照老师给的器件r3选取3.3k欧和1k欧的电阻串联r2选取30k欧和2个10k欧的电阻串联平衡电阻选取两个10k欧的电阻并联4558简介4558是一片低噪音双运放集成块,带内部补偿电路。ne/sa/se4558 与 rc/rm/rv4558 的引脚完全兼容五、实验结果示波器输入输出输出图片第一级放大频率vivo1a1=vo1/vi50hz20mv199mv9.955.68khz196mv9.80579khz201mv10.05862khz189mv9.45六、 实验分析：1、布线过程本次设计我们依然采用的是万用电路板，因为所用元件数量少需要焊接搭线的地方不多，我们根据原理图及线路简约原则，先在电路板上布置好各个器件的大体位置，地线以及其他线的位置 ，尽量不要交叉。2、 测试过程注意芯片的电源接法，以及芯片接口与插槽的一一对应。由于电阻存在误差，以及焊接质量的影响，导致放大倍数存在一定范围的误差！实物图片七、 总结心得：经过第一阶段为期六天的电子设计培训，我们小组成员各个都受益匪浅。本阶段的主容主要是应用模拟电路中经典知识。之前学习过的基础知识没能很好的在实践中应用，借助这次难得的机会，我们都带着浓厚的兴趣，求知的迫切心情，积极向上的乐观态度，正确面对这次培训，提高了自身把知识转变为实践的能力。同以往的课程设计有所不同，本次电子设计培训整体主要靠我们自己，无论是前期工作，原理图的设计，实验器件的选取，还是电路板的布局及焊接，调试与检测，老师主要起到辅导作用，并没有太多的参与，这在更深层次上体现了同学们自己动手的能力。由于这是我们第一次自主设计实验电路，在仿真过程中遇到不少问题，上网查找相关资料成了我们解决问题的主要方法。在此期间，我们也学到了很多分析问题以及正确处理问题的方法。都说实践出真知，只有把做学知识应用到实际当中，才能把知识掌握的更加牢固，把知识转变成力量。当然经验在这其中也显现出了举足轻重的作用。比如器件的放置，连线的整体布局都影响设计的整体效果，同样是两个大科目，我们小组用了更多的电子器件、电路板，另观学长们简单而又清晰的设计，我们自愧不如，但我们有很大收获。这次设计渗透了我们这个团队每一个成员的心血，无论是前期的准备工作，还是后期的实施及调试，每个环节我们都竭尽