模拟电子课程设计.doc

模拟电子课程设计成绩题目名称：直流稳压电源 指导教师： 肖婷 姓 名： 翟华 学 号： 201038787166 班 级： 10自动化2班 华南理工汽车学院学院电信系1设计要求.12题目分析.23整体构思.24具体实现(各部分定性说明以及定量计算).25在实验室实现过程中遇到的问题及排除措施.46设计心得体会.47参考文献：文献名称，作者，参看内容的页数.4设计要求:（一）总的指导思想对本次课程设计，原则上指导老师只给出大致的设计要求，在设计思路上不框定和约束同学们的思维，所以同学们可以发挥自己的创造性，有所发挥，并力求设计方案凝练可行、思路独特、效果良好。（二）各题目具体要求1直流稳压电源方案要求：方案要求：输出电压可以在310v连续调节。本方案都要求同学们适当考虑如何采取短路保护措施（参看第七章课件）。并在实验过程中切忌由于操作不慎，发生输出短路，烧毁变压器。2方波信号发生器方案要求：可以产生正弦波，输出频率和幅度可以在一定范围内连续可调；频率稳定度较高。设计完成后可以利用示波器测量出其输出频率的上限和下限，还可以进一步测出其输出电压的范围。3功率放大器 方案要求：利用集成运算放大器LM384做功放，负载为扬声器，构成一个完整的。最后利用随身听作信号源，安装完毕后进行功能验证。4RC振荡器 方案要求：利用教材第七章所学有振荡器理论知识，并查阅必要的资料，设计一个RC振荡器。参考电路如课件图所示：选频网络的电阻由自己根据实际需要确定。1题目分析:制作直流稳压源，需要将220v的交流电压变为3v至10v可调。这需要变压，整流，滤波，稳压等环节。变压环节可用220v转15v左右的变压器，整流可用整流桥，滤波用电解电容和电感构成复式滤波电路，稳压可用LM317稳压源电路，因为稳压源电路自带短路保护电路，所以可不必设计短路保护电路。可拓展用二级稳压，使输出电压更稳定，用于对电源稳定更高的场合。整体构思： 将市电进行变压后，经过整流滤波，达到电压值应为15v以上为稳压电路供压，稳压部分运用LM317作为稳压源，实现稳压输出。对电压稳定性比较高的场合可采用两级稳压。基本电路：拓展电路：具体实现：（各部分定性说明以及定量计算） 输出电压只要求在3v至10v可调，所以变压器可选用将市电变压至20v以下的变压器，考虑到lm317输出电压为10v时，输入端电压应大于输出35v，所以，前级供给的电压应为1315v左右，考虑到电路的稳定性及二级稳压，应略大于上述值。若选用15v的变压器，经过整流滤波后，其有效值可为15v的21.2倍左右，所以可达18v以上，所以可以符合要求。采用复式滤波可使滤波效果显著且能延长整流桥的使用寿命。应为选择滤波电容的容量满足RC=（35）T/2时有较好的滤波效果：用47uf的电容和1K的电阻并联可以实现RC在合适范围内，并联1K电阻是应为LM317有太高的输入电阻。串联10mH的电感，可使滤波后的电压波形变得更加平滑。稳压源输出引脚和公共端接100欧，公共端与地接用1K的电阻，可实现1.25v13.75v的输出可调电压，用公式Uo=1.25（1+R2/R1）可计得。在LM317前级并联电容可消除导线过长产生的电感效应，在公共端与地接无极性电容104可消除纹波电压，104容量比较小，所以调节较为灵敏。在输入和输出引脚间，输出与公共端间接二极管可起到保护作用，防止电容放电对LM317损害。输出端与地间接47uf电容可消除电路产生的噪音。也可采用二级稳压措施，将第一级的输出进行再稳压，将运放反相端与输出端短接可做成一个电压跟随器，稳压源可以提供一个基准电压，调节同相端与地接的电位器就可该变它的输出电压值。再二级稳压的输出端引一个5.6k的电阻到第一级稳压源的公共端，作为负反馈，可以使两级放大电路的稳压源输入与输出端得电压差更加均衡，使耗散功率更加平均，可延长稳压源的寿命。附: LM317基础知识 LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一，它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式，又具备输出电压可调的特点。此外，还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。其主要性能参数:输出电压：1.25-37V DC；输出电流：5mA-1.5A；芯片内部具有过热、过流、短路保护电路；最大输入-输出电压差：40V DC，最小输入-输出电压差：3V DC；使用环境温度：-10-+85 。几种LM317管脚排列及封装外形 图1给出了几种常用（不同封装形式）的LM317的外形及引脚排列图。3 由于输出端（2脚）与调节输入端（3脚）之间的电压保持在1.25V，调整接在输出端与地之间的分压电阻R1和R2来改变ADJ端的电位，可以达到调节输出电压的目的.图2所示为输出可调电路图，原理如下： R1两端的1.25V恒定电压产生的恒定电流流过R1和R2，在R2上产生的电压加到ADJ端。此时，输出电压Vo取决于R1和R2的比值，当R2阻值增大时，输出电压升高，即：Vo=1.25(R1+R2)/R2在实验室实现过程中遇到的问题及排除措施： 因为设计的电路都比较简单，制作前参数进行较周密的计算，制作完成后进行检查，基本没出现工艺上的问题。购买的变压器变压比不准确，导致输出电压偏高，再经整理滤波后，电压绝对值达到了20v以上，使得稳压源的耗散功率大，发热明显，所以加装了散热片。设计心得体会： 这次课程设计我觉得非常有意义，我们不应该只专注于书本的理论而轻视了实践，对我们工科学生来说，动手能力，解决实际问题的能力，设计创新能力等等都非常重要。这次课程设计让我在这些方面得到了提高，再则在这过程中也发现了自己的不足，这样我们才更有兴趣和动力去学习，才懂得应该学什么，为什么去学。从这次课程设计中，自己存在非常多的问题，例如对课本的理论知识理解不透彻