模拟电子技术课程设计Word文档下载推荐.docx
《模拟电子技术课程设计Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模拟电子技术课程设计Word文档下载推荐.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
1.4课程设计的任务·
1.5课程设计的技术指标·
2、可调直流稳压电源的基本原理·
4
2.1原理框图·
2.2总体设计思路·
3、所用元器件·
5
4、各组成部分的工作原理·
4.1电源变压器·
4.2整流电路·
4.2.1整流电路图·
4.2.2整流电路的工作原理·
6
4.3滤波电路·
7
4.3.1滤波电路图·
4.3.2滤波电路的工作原理·
4.4稳压电路·
8
4.4.1稳压电路图·
4.4.2稳压电路的工作原理·
5、电路仿真结果·
9
5.1可调直流稳压电源产生整流电路的仿真结果·
5.2整流电路到滤波电路转换电路的仿真结果·
10
5.3滤波电路到稳压电路转换电路的仿真结果·
11
6、参考文献·
7、设计结果分析与总结·
12
1、绪论
1.1相关背景知识
学习电子技术,不仅要求理解基本原理和计算公式，而且还要注重培养学生对电路的分析、设计和应用开发能力。
在电子电路中，通常需要直流电源供电，本文设计了可调直流稳压电源，使用Multisim仿真软件对电源设计过程进行仿真分析，在此基础上进行电路改进设计，最后进行实验测试。
通过此课程将设计，实验和仿真三相结合的模式，对了解电子技术基础这门课有更深的了解。
电子电路工作时都需要直流电源提供能量，电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的仪器设备中。
在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。
小功率稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路等四部分组成。
1.2课程设计条件
1.对电路进行分析，确定最合适的参数。
在达到课题要求的前提下保证最经济、最方便、最优化的设计策略；
2.运用仿真软件Multisim对电路进行仿真。
观察效果并与课题要求的性能指标作对比。
1.3课程设计目的
1.了解集成稳压器的特性和使用方法；
2.掌握集成稳压器主要性能指标的测试；
3.学会使用Multisim软件。
1.4课程设计的任务
1.设计一个直流稳压电源，要求输入220V交流电压；
2.具有输出电压可调功能，输出电压范围3～18V；
3.电路具有自身保护功能，具有一定的带负载能力。
4.输出电流>
500mA；
5.所设计的电路具有一定的抗干扰能力。
1.5课程设计的技术指标
1.示波器的调试;
2.输入交流电压：
U=220V，f=50HZ；
3.输出电压在3～18V范围内，输出波形图；
4.安装调试与测量电路性能。
二、直流稳压电源的基本原理
2.1原理框图
1.电源变压器:
将交流电网电压v1变为合适的交流电压v2。
2.整流电路:
将交流电压v2变为脉动的直流电压v3。
3.滤波电路:
将脉动直流电压v3转变为平滑的直流电压v4。
4.稳压电路:
清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电压vo的稳定。
2.2总体设计思路
三、所用元器件
元件
型号/参数
数量
标识
备注
交流源
220V/50Hz
1
Vs
变压器
220V—19V
T1
二极管
1N5406
D1、D2、D3、D4、D5、D6
四个做电桥，其余两个保护电路
电解电容
120uF
C4
电容
80mF
C1
150uF
C2
520uF
C3
220nF
C5
电阻
24Ω
R2
限流电阻，防止负载短路
可变电阻
4.7KΩ
Rw
固定在50%
三端稳压器
LM317A
U1
开关
J1
Key=B
J2
Key=A
四、各组成部分的工作原理
4.1电源变压器
电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，作为一种主要的软磁电磁元件，在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。
电源变压器是将交流电网220V的电压通过电源变压器将变为我们需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。
由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤波，从而得到平滑的直流电压。
但这样的电压还是会随电网电压波动、负载和温度等的变化而变化。
因而在整流、滤波电路之后，还须接稳压电路，保证输出的直流电压稳定。
工作原理：
电源变压器的基本原理是电磁感应原理，:
当一次侧绕组上加上电压Ú
1时，流过电流Í
1，在铁芯中就产生交变磁通Ø
1，这些磁通称为主磁通，在它作用下，两侧绕组分别感应电势É
1，É
2，由于二次绕组与一次绕组匝数不同，感应电势E1和E2大小也不同，当略去内阻抗压降后，电压Ú
1和Ú
2大小也就不同，从而达到降低电源电压的目的。
4.2整流电路
4.2.1整流电路图
4.2.2整流电路的工作原理
整流电路的任务：
把交流电压转变为直流脉动的电压。
常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式和倍压整流等。
本课程设计选用的是单相桥式整流电路。
单相桥式整流电路利用二极管的单向导电性的原理。
电源变压器到整流电路转换电路的工作原理：
桥式整流电路利用四个二极管，两两对接。
输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；
输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。
桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。
桥式整流是交流电转换成直流电的第一个步骤。
在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即电路中的每只二极管承受的最大反向电压为（U2是变压器副边电压有效值）。
4.3滤波电路
4.3.1滤波电路图
4.3.2滤波电路的工作原理
所用元件：
电容滤波
原理：
利用储能元件电容两端的电压（或通过电感中的电流）不能突变的特性,滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。
在大电流的情况下，由于负载电阻RL很小。
若采用电容滤波电路，则电容容量势必很大，而且整流二极管的冲击电流也非常大，在此情况下应采用电感滤波。
由于电感线圈的电感量要足够大，所以一般需要采用有铁心的线圈。
当流过电感的电流变化时，电感线圈中产生的感生电动势将阻止电流的变化。
当通过电感线圈的电流增大时，电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反，阻止电流的增加，同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中；
当通过电感线圈的电流减小时，自感电动势与电流方向相同，阻止电流的减小，同时释放出存储的能量，以补偿电流的减小。
因此经电感滤波后，不但负载电流及电压的脉动减小，波形变得平滑，而且整流二极管的导通角增大。
在电感线圈不变的情况下，负载电阻愈小，输出电压的交流分量愈小。
只有在RL>
>
ωL时才能获得较好的滤
波效果。
L愈大，滤波效果愈好。
另外，由于滤波电感电动势的作用，可以使二极管的导通角接近π，减小了二极管的冲击电流，平滑了流过二极管的电流，从而延长了整流二极管的寿命。
4.4稳压电路
4.4.1稳压电路图
4.4.2稳压电路的工作原理
稳压电路（稳压器）是为电路或负载提供稳定的输出电压的一种电子设备。
稳压电路的输出电压大小基本上与电网电压、负载及环境温度的变化无关。
理想的稳压器是输出阻抗为零的恒压源。
实际上，它是内阻很小的电压源。
其内阻越小，稳压性能越好。
稳压电路是整个电子系统的一个组成部分，也可以是一个独立的电子部件。
直流稳压电路课分为：
一.稳压二极管稳压电路
这种稳压电路中利用硅稳压二极管的稳压特性，实现直流工作电压的稳压输出。
这种直流稳压电路的稳压特性一半，往往只用于稳定局部的直流电压。
在整机电源电路中一般不用。
二.串联调整管稳压电路
这种稳压电路利用了三极管集电极与发射极之间阻抗随基极电流大小变化而变化的特性，进行直流输出电压的自动调整，实现直流输出电压的稳定。
在这种稳压电路中的三极管（调整管）一直处于导通状态。
三.开关型稳压电路
这是一种高性能的直流稳压电路，稳压原理比较复杂，在这种电路中的三极管（开关管）处于导通、截止两种状态的转换中，即工作在开关状态，所以开关型稳压电路由此得名。
四.三端集成稳压电路
这是一种集成电路的稳压电路，其功能是稳定直流输出电压。
这种集成电路只有三根引脚，使用很方便，在许多场合都有着广泛应用。
五、电路仿真结果
5.1可调直流稳压电源产生整流电路的仿真结果
5.2整流电路到滤波电路转换电路的仿真结果
5.3滤波电路到稳压电路转换电路的仿真结果
6、参考文献
[1]康华光，《电子技术基础》模拟部分（第五版），北京：
高等教育出版社，2006;
[2]康光华,《电子技术基础》数字部分（第五版），北京：
[3]秦曾煌，《电工学》（下，电子技术），北京：
高等教育出版社,2007
七、设计结果分析与总结
通过这次的课程设计，我认识到在此次课程设计电路中所存在的问题，使我对模拟电路的设计有了更深的了解，通过不断的努力去解决这些问题，也让我认识到了学懂书本上的知识和能够运用书本上的知识的有所差别，学会运用了Multisim软件，这样以后可以再电脑上就可以解决一些问题。
在仿真过程中，要看清仿真的是哪一部分，接线要正确。
可调直流稳压源在实际中有很广泛的应用，它可以用在充电照明设备的充电器，手机等电子产品中，达到把交流电转变成比较稳定的直流电降低电压的目的从而满足人们的日常运用。
升级会员 