数字电子课程设计最终版

1、1. 课程设计目的(1) 通过课程设计，使学生加强对电子技术电路的理解，学会查寻资料、 方案比较，以及设计计算等环节，进一步提高分析解决实际问题的能力。(2) 锻炼分析、解决电子电路问题的实际本领，真正实现由知识向智能的 转化，通过此综合训练，为以后毕业设计打下一定的基础。2. 课程设计题目描述和要求2.1 课程设计描述电子电路都要求使用电压波动比较小的直流电源，但电网供给的是交流电， 因此在电子电路及设备中， 一般都需要稳定的直流电源供电。 而且随着半导体工 艺的发展， 稳压电路也制成了集成器件。 由于集成稳压器具有体积小， 外接线路 简单、使用方便、 工作可靠和通用性等优点， 因此在各种电

2、子设备中应用十分普 遍，基本上取代了由分立元件构成的稳压电路。 集成稳压器的种类很多， 应根据 设备对直流电源的要求来进行选择。 对于大多数电子仪器、 设备和电子电路来说， 通常是选用串联线性集成稳压器。 而在这种类型的器件中， 又以三端式稳压器应 用最为广泛。本次的课程设计题目就是：集成直流稳压电源的设计。2.2 课程设计题目要求及技术指标(1) 设计并制作一台由集成片构成的稳定输出式直流稳压电源。(2) 主要技术指标及要求： 输出电压： V0=12V。 最大输出电流： I Oma=x 500mA。 稳压系数：S (15+3)/0.9=20V(3.1.2 ) 确定电源变压器副边电压、电流及功

3、率Ui UOmaX/1.1. I 1 I imax(3.1.3 )所以我们取Ii为1.1A.UI 20/1.1=18.2V变压器副边功率 P220W变压器的效率n =0.7 ,贝U原边功率P128.6W.由上分析,选购副边电压为19V,输 出1.1A,功率30W的变压器. 选整流二极管及滤波电容因电路形式为桥式整流电容滤波，通过每个整流哦极管的反峰电压和工作电流求出滤波电容值。已知整流二极管1N5401,其极限参数为URh=50V,I d=5A.滤波电容：C1 (35)T X Iimax/2U呗=(16502750)卩F,故取2只2200卩F/25V的电解电容作滤波电容。 选择集成稳压器集成稳

4、压器为三端固定正稳压器 7812。它的主要参数有：输出直流电压 U0 = + 12V,输出电流L:0.1A , M:0.5A,电压调整率10mV/V，输出电阻R0 = 0.15 Q,输入电压UI的范围1517V。因为一般UI要比U0大35V，才能保证集成稳压器工作在线性区。下图为其外形和接线图n O匚 U c ， V2 (+) Vi (+)f C 充电显然Uc的脉动大大减小，即平滑程度提高 f Uo增大特点：l U2 l Uc时，二极管才导通，故二极管的导通的时间缩短，C充电的瞬间电流很大，容易损坏二极管。所以选二极管时，应该使：Idf = (23) Io稳压电路图3-6b为直流稳压电源电路图

5、由于输入电压Ui发生波动、负载和温度发生变化时，滤波电路输出的直 流电压U会随着变化。因此，为了维持输出电压 U稳定不变，还需加一级稳压 电路。稳压电路的作用是当外界因素(电网电压、负载、环境温度)发生变化时, 能使输出直流电压不受影响，而维持稳定的输出。整流滤波电路之后需要接稳压电路。Uo即为稳压电路的输入用 U表示 f 稳压 f Uo为稳定的直流电。稳压原理：(1) 当U Tf Uo匸时(RL不变)：Uoff Ufff 5 J( =LZ - U F)f LBi；f I ci JUo； Uo = U I - U CE1 J Uce Uo基本不变。(2) 当 FUf Uo；时(U 不变)：Uo

6、Jf UF；f Udi f( =UZ - U F)f UBi ff I ci ffUof J Uo = U I - U CE1 J U CE1 J J； Uo基本不变。原理：V比较UZ与UF得一偏差去控制调整元件 Vi以实现 对Uo的自动控制。3.3设计方案图表及相关计算图3.6c是由7812构成的串联型稳压电源0.3311C3W7812Uj%IOOpTo.mRl|11200TUo下图为W7812的电路原理图/!-O+ 応I1ii1nW78121111V图3.7为直流稳压电源设计的完整电路图C压箱相关计算：单相桥式整流电路定量计算:（1）输出直流电压的平均值 Uo1Uo o&2usin( t)

7、d( t)0.9U2Io = Uo/ R l = 0.9 U 2 / R l（2）流过每个二极管的平均电流I D及每管承受的反向峰值电压 U.M-IoUo2Rl0.45UzRlU RM - 2U 2滤波电路定量计算：Uo =（ 1.11.4）U2 取 Uo = 1.2 U 2RlC （35）于（T： U2的周期）RlC越大，uc越平滑 3.4编写设计说明书1. 安装整流滤波电路首先应在变压器的副边接入保险丝FU,以防电源输出端短路损坏变压器或其他器件，整流滤波电路主要检查整流二极管是否接反，否则会损坏变压器.检查 无误后,通电测试（可用调压器逐渐将入交流电压升到220V）,用滑线变阻器作等效负

8、载,用示波器观察输出是否正常.2. 安装稳压电路部分集成稳压器要安装适当散热器，根据散热器安装的位置决定是否需要集成 稳压器与散热器之间绝缘，输入端加直流电压U（可用直流电源作输入，也可用调 试好的整流滤波电路作输入）,滑线变阻器作等效负载，调节电位器RP,输出电压 应随之变化，说明稳压电路正常工作.注意检查在额定负载电流下稳压器的发热 情况.3. 总装及指标测试将整流滤波电路与稳压电路相连接并接上等效负载，测量下列各值是否满足要求： U为最高值（电网电压为242V）, U 0为最小值（此例为+1.2V）,测稳压器输 入、输出端压差是否小于额定值，并检查散热器的温升是否满足要求（此时 应使输出电流为最大负载电流）. U为最低值（电网电压为198V）, U 0为最大值（此例为+37V）测稳压器输入、 输出端压差是否大于3V,并检查输出稳压情况.如果上述结果符合设计要求，便可按照前面介绍的测试方法，进行质量指 标测试.4. 总结通过这一个星期的课程设计，让我学会了如何运用理论知识来解决实际问题。 也 锻炼了我的动手能力。在以前学习模拟电子技术知识时没有掌握的知识，在这 次课程设计中都得到了巩固！同时，通过一周的时间和老师同学一起研究讨论学 习。我深刻的体会到了团队合作的重要性。 希望以后能多做一些这样的课程设计 来提高自己的