模电课程设计试验报告分析

1、模电课程设计实验报告实验内容：一、设计并制作一个能输出+5V电压的直流稳压电源，输入电压为直流9V。二、 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灯的点亮和熄灭。实验要求：(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，输入电压没有极性之分，输出电压+5V,并点亮电源指示灯(红色)；(3)设计一款电压比较器 A,参考电压2.5V;(4)设计一款电压跟随器 B,跟随电压比较器 A的电压；(5)驱动三极管，通过可 调电阻，实现对LED (绿色)灯的控制；(6)完成课程设计报告的 撰写。实验原理：一

2、、制作稳定电压源采用二极管、集成运 放、电阻、稳压管、电容、二极管、LED发光二极管等元件器件。输入电压为9V的直流电源经桥式整流电路和 滤波电路形成稳定的直流电 源，稳压部分采 用 串联型稳压电路。 比例运算电路的输入电压为稳定电压；同 时，为了扩大输出大电流，集成运放输出端加晶 体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。整体功能结构如图1、单相桥式整流电路为了将电压转换为单 一方向的电压，通过整流电路实现。查阅资料可知单相整流电路有单相桥式整流电路 将四个二极管分为两 性端与负载电阻的上 个单方向的脉动电压 小等优点。所以在电(全波整流电路)。桥式整流电路巧妙 地利用

3、了二极管的单向 导电性,组，根据变压器次级电压的极性分别导通 端相连，负极性端与负载电阻的下端相连 。单相桥式整流电路，具有输出电压高， 路中采用单相桥式整流电路。,将变压器次级电压的正极 ，使负载上始终可以得到一 变压器利用率高、脉动系数2、滤波电路电路图为1_ u 1整流后的输出电压虽然是单一方向的，但是含有较大的交流成分，会 动的直流电压变为平 想情况下，应将交流 择滤波电容的容量满 选得更大些。需要利用滤波电路将脉，使输出电压平滑。理。在实际电路中，应选影响电路的正常工作。一般在整流后，还 滑的直流电压。所以需通过低通滤波电路 分量全部滤掉，使输出电压仅为直流电压 足RLC=(35)T

4、/2的条件，为了获得更好的滤波效果，电容容量应 3、稳压电路电路采用LM7805为稳压管，使得输出电压为5V的稳定电压；LED灯管是电源指示灯，470欧姆的电容是为了报复 LED灯。LM7805实物图为LM7805参考特性为电路图为笑期输比理底帝母Vo购it条件加?定雅小值4 B器型值50大值52到玄VS.DnVWtoUtl OAPO&lt 15W4.755.005 25V播临糜群ZWqtI：工元的td4 口TOMVT产？5c %二SV la T2V1650mV负数】图军AVoTJ=35lC,ki=5 0mAtDl5A$佃rrA/T产工5t qY5QEAto73开一科45 口rriv静

5、奇些病IQTp25V5.08mA林石冏.我化拜AIQFti二个rna la . 0用0 010&mAVi=SV to 25V0.309mA蹄比卸任晶窄用心1QJ笛: 5 nA08ahW， c输出陛旨电压VMf=WJ45to OOKMj,Ta=；542改液雕此ftR#=i50Hc,v)=3to 播u盹n4BW阮出电压差VOM1 OA 下 251c2V输比阻抗ROfelKHZ1阜mQ退路理aISCV=35V.73=25r加mA醇值电汽1PKTF25t2.2A综合上述，稳定电源 的电路图为LMTS05CTW-j：Vfdd? E g* h 旧曲二、设计一个电压比 较器、电压跟随器，并且通过可调

6、电阻控 制LED丁的点亮和熄灭。tOkQHi1：电压比较器是集成非线性应用电路，它将 一个模拟量电压信号和一个参考固定电压 相比较，在二者幅度相等的 附近，输出电压将产 生跃变，相应输出高电平或低电平。下图 为一个简单的电压比较器和 他的传输特性曲线电压比较器，它有两 个输入端：同相输入端（“+”端）及反相输入端（“-”端），有一个输出 端Vout（输出电平信号）。另外有电源 V+及地（这是个单电源比较器），同相端输入电压 VA, 反相端输入 VB。VA和VB的变化如图（b）所示。在时间 0t1时，VA>VB;在t1t2时， VB>VA;在t2t3时，VA>VBo在这种#况下

7、，Vout的输出如图（c）所示：VA>VB时，Vout输出高电平（饱和输出）；VB>VA时，Vout输出低电平。在本实验中，参考电 压为2.5V接反相输入端，参考电压通过两个电阻分压获得；通过滑动变阻器调节通向 输入端的电压，以此获得不同的输出电压。2、电压跟随器电路图为最常用的阻抗变换和的输入阻抗和很低的输出阻抗，是匹配电路。电压跟随器常用作电路的输入缓冲级和输出缓冲级。作为整个电路的高阻抗输以提高带负载的能力入级，可以减轻对信号源的影响。作为整 。电压跟随器一般由晶体管或集成运算放个电路的低阻抗输出级，可大器构成。本实验所用到的跟随器为集成运算电压跟随器。集成运放电压跟随器 电

8、路如下图所示。它实际上就是 Rf=0, R1=o,反馈系数F=l时的 同相输入放大器。由于集成运放本身的高增益特性，用集成运放构成的电压跟随器具有极高的输入阻抗，几乎 不从信号源汲取电流，同时具有极低的输出阻抗，向负裁输出电流时几乎不在内部引起电压降，可视为电压源。3、控制LED灯的亮灭 电路图为：R7：1kD电压比较器以及电压跟随器来确定三极管 2N3904的基极电压、基极电流，从而确定集电极电流。只要 集电极 不小于5mA,那么LED就可以发光。仿真实验结果:心得体会：通过这次设计实验我体会到以下几点1 :对自己的动手能力 是个很大的锻炼。1:通过这次专周实验 也培养了我们胆大、心细、谨慎

9、的工作作 风。2：我们懂得了 ewb软件的运行与操作。3:最重要的是懂得了 串联稳压电源原理，串联型稳压电路是最 常用的电子电路之一， 它被广泛地应用在各 种电子电路中。本次的课程设计，培 养了我们综合应用课本理论解决实际问题 的能力；我觉得课程设 计对我们的帮助是很 大的，它需要我们将学过的理论知识与实 际系统地联系起来，加强我 们对学过的知识的实 际应用能力！在设计的过程中还培养出了 我们的团队精神，同学们共 同协作，解决了许多 个人无法解决的问题；在今后的学习过程 中我们会更加努力和团结。但是由于水平有限，我们的课程设计难免会有一些错误和误差，还望老师批评指正。总之在这次实验中受 益匪浅

10、。遇到问题以及解决方 法：的情况下，最终都能顺利完成任务。其中， 一段时间后终于想到 流，发现到自己元件 成了任务。从老师布 时间。在这里选用了在这次实验过程中，遇到不少问题，但在独立思考和互相交流在初次设计电路图时，元件的摆放和布线造成很多困扰，独立思考了一个比较可行的方案，接着和周围的同学互相交流布线方案，通过交选择和布线上存在的不足，接着通过同学正确的指导与校正成功的完置课题到画图完成大约花了两天的的时间，后面的调试占了大部分的multisim进行仿真，虽然 multisim不是很难学，但由于自己对multisim还没有熟练的掌握，仿真过程中还是会有一定的误差。在实际做成的电路板 中，由

11、于元件参数不一定是与 仿真图上面等值的，测量出来的性能 指标参数难免会有一 定的误差 对元件封装的不了解，也造成了一定的浪费。第一次做成的物。焊板子，由于没有注意 到LM358的原理图管脚，花费了大量的时间去查询、去对照实板的时候，图虽然形 象的把电路板模拟出来了，但与实物还有有很大的差别的，特别是二极管，电解电容，极 性错乱，而且有很多图没有样板。古今名言敏而好学，/、耻下问孔子业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随韩愈兴于诗，立于礼,成于孔子己所不欲，勿施于人孔子读书破万卷，下笔如有神杜甫读书后二到，谓心到,眼到，口到一一朱晶立身以立学为先，立学以读书为本一一欧阳修读方卷书，行万里路刘彝黑发不知勤学早，白首方悔读书迟一一颜真卿书卷多情似故人，晨昏忧乐每相亲于谦书犹药也，善读之可以医愚一一刘向莫等闲，白了少年头,空悲切岳飞发奋识遍大卜字，立志读尽人间书一一苏轼鸟欲高H先振翅，人求上进先读书一一李苦禅立志宜思真品格，读书须尽苦功夫一一阮兀非淡泊无以明志，非宁静无以致远一一诸曷凫熟读唐诗二百首，不会作诗也