直流稳压电源与RC震荡电路的设计

1、西安科技大学模电综合设计实验报告题 目：直流稳压电源与RC震荡电路的设计 专 业：通信工程 班 级：0803学生姓名：学 号：0807020315设计日期：2010-07-10目录一、课程设计目的二、设计任务与要求三、基本原理与分析四、设计步骤五、设计过程六、仿真测试与调试七、仿真结果与实测结果比较八、心得体会一、课程设计目的1能够全面的巩固和应用“模拟电子技术”中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握电子设计的全过程；2合理利用分立元件或标准集成电路芯片实现规定的电路；3培养独立思考，独立准备资料，独立设计规定功能的模拟电子系统的能力；4培养独立设计的能力，熟悉仿真工具的使用；5培养书写综合设

2、计实验报告的能力。二、设计任务和要求1设计任务设计一集成直流稳压电源，满足：l 当输入电压在220V交流时，输出直流电压为12V。l 输出纹波电压小于5mv。设计一个RC桥式正弦波振荡器，并用设计的电源供电，使输出正弦波电压4V，频率10KHz。2设计要求l 选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。l 掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。l 合理选择集成稳压器；l 完成全电路理论设计、绘制电路图；l 撰写设计报告。三、设计原理与分析1 直流稳压电源的基本原理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，基本框图如下。各部分的作用： l 电源变

3、压器：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Ui。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=，式中是变压器的效率。l 整流电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。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。l 滤波电路：常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。三端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。三端固定输出集成稳压器，它有三个端子，输入端，输出端和公共端，其输出电压是固定的。它将稳压电路制成了集成稳压器件，具有体积小，外围电路简单，工作性能可靠，通用性强和使用方法简单等优点。本电路选用的是LM781

4、2CT三端稳压器和LM7912CT三端稳压器，它们的输出电压分别为+12V和-12V电压。一般输入要比输出电压高3V5V，以保证集成稳压器工作在线性区域，实现良好的稳压作用 。但输入电压又不能太高，否则 集成三端稳压器上压降太大，发热严重。2 RC桥式正弦波振荡器的原理RC桥式振荡器的设计图1.RC桥式振荡电路由RC串并联选频网络和同相放大电路组成，图中RC选频网络形成正反馈电路，决定振荡频率、形成负反馈回路，决定起振的幅值条件，、是稳幅元件。该电路的振荡频率= （1）起振幅值条件 （2）2.电路参数确定（1）确定R、C值根据设计所要求的振荡频率，先确定RC之积，即 为了使选频网络的选频特性尽

5、量不受集成运算放大器的输入电阻和输出电阻的影响，应使R满足下列关系式：>>R>>一般约为几百千欧以上，而仅为几百欧以下，初步选定R之后，算出电容C的值，然后再算出R取值能否满足振荡频率的要求（2）确定、电阻和应由起振的幅值条件来确定，由式（2）可知2通常取=（2.12.5），这样既能保证起振，也不致产生严重的波形失真。四设计步骤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

6、各模块电路。2电路安装、调试（1）为提高学生的动手能力，学生自行设计印刷电路板，并焊接。（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）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。五、设计过程1方案设计总思路（1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给振荡器。2各环节原理图变压环节 整流环节 滤波环节 稳压环节 3选择器件l 选振荡器器件选频电阻选480，选频电容选0.033u，集成管选LM324AMl 确定电路形式。4总原理图六、仿真测试l 变压部分输入电压220V50Hz 有效值测量 l 变压器输出端电压l