模电课程设计加减法电路

1、加法运算电路加法运算电路- -各部分电路分析(1)电源变压器电源变压器是最常用的一类变压器。根据次级电压v与初级电压v的关系不同，电源变21压器可分为降压变压器(vv)、隔离变压器(v=v)和多绕组变212121压器等。此次利用的是降压变压器，将220V的交流电压v变换成整流滤波电路所需交流。1(2)单向桥式整流电路(2)单向桥式整流电路整流电路是把经过变压后的交流电通过具有单向导电性能的整流元件(如二极管、晶闸管等)，将正负交替的正弦交流电压变换为单向的脉动直流电压。但是，这种电压直流幅值变化很大，包含有很多的脉动交流成分，还不能作为直流电源使用。对于高质量的稳压电源，其整流电路一般都选用桥

2、式整流电路。整流电路常见的有单相桥式整流电路，单相半波整流电路，和单相全波整流电路。本次设计为桥式整流滤波电路，就是四个二极管两两并联后接入输出电压分别把正负电压整流在输出时候获得了正负输出的两次的整流电压。图4.8单向桥式全波整流电路0图4.8单向桥式全波整流电路0n型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。为了减少其交流成分，通常在整流电路后接有滤波电路。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，使其变成平滑的直流电。在小功率电路中常采用电容滤波电路，将滤波电容C直接并联在负载RL两端，就可组成电容滤波电路。由于电容的储能作用，使得输出直流电压波形比较平

3、滑，脉动成风降低，输出直流电压的平均值增大，采用电容滤波电路可以得到脉动性很小的直流电压。二29.1Vc1电阻R两端的电压为2二26.5VL流经R的电流为2VI=-l二0.053ALR2则C1可选耐压30V容量为2.2mF的电解电容，C4可选耐压30V容量为3uF的电解电容。图4.10单电源集成稳压电路谢示液器-X孔1时间通逍反冋112.500ms311.127V图4.10单电源集成稳压电路谢示液器-X孔1时间通逍反冋112.500ms311.127V31.113V50.000ms572.589nV57.259nV保存137.500ms-311.127V-31.113VT2F时间睥比例pms/

4、DivxfeSolT加载|A阳|比例1100V/CiiviSjB比例|100V/DivYf立置O-Ext.Triggerr触发FH边沿k七IkE|外部I1电平1AC|0DC-|宦|粪型正建|标:住|白动|天（4）单电源集成稳压电路IVj220Vpk、；J100Hz0I2-交流电网电压经过变压、桥式整流、电容滤波后的不稳定的直流电压加至LM7812集成稳压器的输入端（IN）和公共端（GND）之间，则在输出端（OUT）和公共端（GND）之间可得到固定的稳定电压输出。其中，C2、C3是高频旁路以及为防止自激振荡用。选用集成稳压型号，确定电路形式查器件手册选三端固定式稳压器LM7812，特性参数在手册

5、中查得：输出电压Uo=11.5-12.5V,最大电流为1A，最小输入电压为14V,最大输入电压为35V。波形分析（1）变压部分图4.11变压器两端电压(2)整流部分矽示-XSCl时间通道丄氐向1-2.500nnsmi：L127V29.532V50.000ms572.829nV13.809uV保存37.500ms-311.127V-29532V时间比例|5ms/Div三|比例|01甫isB比例|WQV/Div触岌边沿riiip(3)滤波Yf立盖P电平AC0|DCACIfBr口?|类型je釦I标准II自动ir图4.12整流电路图4.13滤波电路(4)稳压示液睪-XHlLnT2-T1时闻.00=.j

6、1反向保存ExtTrigger时间轴iMilA通谄E比创|5ms/Div比刚|50V/Div比例|50V/Div土迪沿h十B|外韶|X位蛊1心胃|0.2r倚舌|cT电平厂V|Y/T加载|B/A|A/B|AC|0|DCac|dc-|堂型帀眩|标库|白云tl|无图4.14稳压电路5工作过程分析5.1加法运算电路第一级运放电路为反相放大电路，将两个信号加到运算放大器反相输入端。由于虚地、虚断及虚短定理，可求出输出电压。此电路中利用输出电压vo1通过反馈元件对放大电路起自动调整作用，从而牵制了vo1的变化，最后达到输出稳定平衡。加法运算电路先经过一级运算放大器形成如下线性关系：v=-（4V+2V）01

7、12第二级运算放大电路采用双端输入的方式，Vol加到反相端，V3加到同相端。输出信号通过R6、R5组成反馈网络加到反相端。双端输入放大电路的输出电压在线性工作条件下可利用叠加定理进行参数计算。在经过二级运算放大器形成最终结果：V二2V+4V+Vo1235.2线性直流稳压电源电子设备中都需要稳定的直流电源。直流稳压电源一般由电源变压器，整流电路，滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电，整流电路用来将交流电压变换为单向脉动的直流电压；滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压；稳压电路的作用是当输入交流电压波动、负载和温度变化时，维持输出直

8、流电压的稳定。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并稳定输出直流电压。在调试过程中，主要调节两个电容的大小来减小失真的部分，然后通过调节稳压部分中的几个电阻进一步获得稳定的16V输出电压。6元器件清单数量描述参考标识封装2RESISTOR,40kQR10,R71RESISTOR,25kQR91RESISTOR,50kQR81ACPOWER,10Vrms1kHz0V4Generic1CLOCKVOLTAGE,2kHz5VV3Generic1ACVOLTAGE,5Vpk2kHz0V2Generic2RESISTOR,20kQR6

9、,R51RESISTOR,100kQR41POWERSOURCES,GROUND0Generic1RESISTOR,10kQR31RESISTOR,50QR21CAPACITOR,3uFC41RESISTOR,300QR11CAPACITOR,100nFC31CAPACITOR,330nFC21CAPACITOR,2.2mFC11TSIDEALT1Generic1AC_VOLTAGE,220Vpk100Hz0V1Generic7主要元器件介绍1.运算放大器LM358低功耗，共模输入定呀范围宽，包括接地。适用于电源电压范围很宽的单电源使用，在一定工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包

10、括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。2.固定式三端集成稳压器LM7812交流电网电压经过变压、桥式整流、电容滤波后的不稳定的直流电压加至LM7812集成稳压器的输入端（IN）和公共端（GND）之间，则在输出端（OUT）和公共端（GND）之间可得到固定的稳定电压输出。其中，C2、C3是高频旁路以及为防止自激振荡用。选用集成稳压型号，确定电路形式查器件手册选三端固定式稳压器LM7812，特性参数在手册中查得：输出电压Uo=11.5-12.5V，最大电流为1A，最小输入电压为14V，最大输入电压为35V。小结经过本次课程设计，我深刻体会到实践出真知的意义。通过上

11、学期对电子技术基础模拟部分的学习，我对这门课程有了一定的基础知识。本次课设，我很幸运地选到一个相对简单而且熟悉的课题。根据运算放大器的性质，实现一个加法电路，还要求设计一个电源。看似简单的课题，虽然学校要求是一个周的时间，但对我而言，我足足花了两个周。刚选完我便开始复习运算放大器的相关学术知识，我发现教材上的内容对本次设计而言，略有不足。面对这样的设计，我真的不知如何着手。与解题不同的是，我们不仅需要学好知识，还要学会如何运用。终于通过上网和图书馆的图书资源，我大概有了设计方向。我先把电路的雏形画了出来，前前后后这次设计我画出了三种方案，通过与同组成员对比讨论，我最后选了两级反相输入，第二级使

12、用减法器实现本次课设的目的。相比仿真来说，简单地在草纸上构思真的很轻松。刚开始画图就遇到各种各样的问题，各种各样的元件有不同的性能，如何选择也成了一大难题。为了满足设计要求，需要根据电路来计算阻值。为了仿出波形，一次又一次的改变参数。面对重重困难，只能反复查阅资料，询问同学老师。虽然本次设计不是完美的，但对于我来说，是一次很大的历练。通过这次模电课程设计，我掌握了常用元件的识别和测试。熟悉了常用仪器、仪表；了解了电路的连线方法。同时对直流稳压电源构造及原理这一部分的知识基础也更深入掌握。我感觉自己的知识得到了拓展，更深一步理解了老师上课所讲的内容。希望在以后的学习中，我不会让所学到的内容白白浪

13、费掉，做到真正的学已致用！本次设计更让我明白的是，遇到困难不能气馁更不能妥协。虽然遇到了各种各样的错误、困难。软件出问题，花了几个小时卸载安装。电路出现错误，反复查阅资料，对照书籍，最终找到解决方案。其次，书本知识很重要，除了书本知识更要学会利用图书馆的书籍资源已经图书馆系统的数据资源。通往成功的路上一定是曲折的。以小见大，这便是本次课设的人生感悟！功夫不负有心人，这次课设圆满结束。感谢老师和同学们的帮助！致谢对于本次课程设计，首先要感谢的是指导我课设的秦宏老师，每次课上检查老师都会具体到每一位同学，为我们指出错误与不足，帮助我们改正和完善。耐心的总结每组每个课题设计的核心，为了我们能取得优异的成绩，哪怕是课余时间也耐心为我们解答。这一个周，每节课老师都细心的检查我们的电路，仿真结果。真的特别感谢秦老师的付出。然后我还要感谢的是教我们班模电课的罗老师，罗老师风趣的教学风格，让我们更容易地接受知识。为本次设计奠定了扎实的基础。最后我要感谢帮助过我的同学，谢谢你们不厌其烦的帮我修改电路。感谢你们在自己也有任务的同时，帮助我解答疑问。真诚地向你们致谢！参考文献康华光.电子技术基础（数字部分）.北京：高等教育出版