模拟电子技术课程设计1.docx
《模拟电子技术课程设计1.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1.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
模拟电子技术课程设计1
模拟电子技术课程设计
悬赏分：
0-解决时间：
2010-1-1302:
12
设计一个串联型直流稳压电源，技术指标和要求如下：
1。
输出电压U=9-12V可调
2。
最大输出电流I=500mA
3。
稳压系数Sr≤5%
4。
交流电源电压为220V，电网波动±10%
目录
一、引言...............................................................1
二、设计目的............................................................2
三、设计任务和要求......................................................3
四、设计步骤............................................................4
五、总体设计思路........................................................5
六、实验设备及原器件...................................................6
七、测试要求...........................................................7
八、设计报告要求........................................................8
九、注意事项...........................................................9
十、此电路的误差分析...................................................10
十一、综合总结........................................................11
十二、参考文献资料.....................................................12
一、引言
直流稳压电源一般由电源变压器，整流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。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
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，并实现电压可在6-13V可调。
关键词：
直流；稳压；变压
Abstract
Thedirectcurrentissteadytopressthepowersupplygeneralfrompowertransformer,commutatetheanelectriccircuitandsteady,presstheelectriccircuitconstitute.Transformerthelow-pressurealternatecurrentthatelectricvoltageneedwhenchangingintoinexchangesinelectricityinmunicipal.Commutatingthemachinechangeintothedirectcurrenttothealternatecurrent.Throughtheanempress,itissteadytopressthemachinechangeintothestabledirectcurrentelectricvoltageexportationtotheunsteadydirectcurrentelectricvoltageagain.Themainadoptioninthisdesignissteadytopressthesliceconstitutestogathersteadytopresstheelectriccircuit,passingtochangetopress,commutating,thewavesteadyranoverthedistanceanalternatecurrent,changeintothestabledirectcurrent,andrealizestheelectricvoltagecanbeadjustableinthe6-13Vs.Keywords:
LM317;steadypress;changetopress
直流稳压电源的设计
二、设计目的
1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
三、设计任务及要求
1．设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求：
①输出电压可调：
Uo=+6V～+13V
②最大输出电流：
Iomax=1A
③输出电压变化量：
ΔUo≤15mV
④稳压系数：
SV≤0.003
2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。
3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。
4.批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。
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）重点测试稳压电路的稳压系数。
（4）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、总体设计思路
1．直流稳压电源设计思路
（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，供给负载RL。
2．直流稳压电源原理
直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图1。
图1直流稳压电源方框图
其中：
（1）电源变压器：
是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。
（2）整流电路：
利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电
（3）滤波电路：
可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
（4）稳压电路：
稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。
整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2所示。
在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。
正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。
电路的输出波形如图3所示。
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）。
在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。
选择电容滤波电路后，直流输出电压：
Uo1=（1.1～1.2）U2，直流输出电流：
（I2是变压器副边电流的有效值。
），稳压电路可选集成三端稳压器电路。
总体原理电路见图4。
3．设计方法简介
（1）根据设计所要求的性能指标，选择集成三端稳压器。
因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器。
可调式集成稳压器，常见主要有CW317、CW337。
317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连可调的负电压，可调范围为6V~13V，最大输出电流为1.5A。
稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点。
其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。
电路系列的引脚功能相同，管脚图和典型电路如图5.
图5典型电路
输出电压表达式为:
式中，1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压，此电压加于给定电阻两端，将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器，电阻常取值，一般使用精密电位器，与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。
图中加入了二极管D，用于防止输出端短路时10µF大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。
输出电压可调范围：
1.2V～37V
输出负载电流：
1.5A
输入与输出工作压差ΔU=Ui-Uo：
3～40V
能满足设计要求,故选用稳压电路。
（2）选择电源变压器
1）确定副边电压U2:
根据性能指标要求：
Uomin=3VUomax=9V
又∵Ui-Uomax≥（Ui-Uo）minUi-Uoin≤（Ui-Uo）max
其中：
（Ui-Uoin）min=3V，（Ui-Uo）max=40V
∴12V≤Ui≤43V
此范围中可任选：
Ui=14V=Uo1
根据Uo1=（1.1～1.2）U2
可得变压的副边电压：
2）确定变压器副边电流I2
∵Io1=Io
又副边电流I2=（1.5～2）IO1取IO=IOmax=800mA
则I2=1.5＊0.8A=1.2A
3）选择变压器的功率
变压器的输出功率：
Po>I2U2=14.4W
（3）选择整流电路中的二极管
∵变压器的副边电压U2=12V
∴桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为：
桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为：
查手册选整流二极管IN4001，其参数为：
反向击穿电压UBR=50V>17V
最大整流电流IF=1A>0.4A
（4）滤波电路中滤波电容的选择
滤波电容的大小可用式求得。
1）求ΔUi:
根据稳压电路的的稳压系数的定义：
设计要求ΔUo≤15mV，SV≤0.003
Uo=+3V～+9V
Ui=14V
代入上式，则可求得ΔUi
2）滤波电容C
设定Io=Iomax=0.8A，t=0.01S
则可求得C。
电路中滤波电容承受的最高电压为，所以所选电容器的耐压应大于17V。
注意：
因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感，易引起自激振荡，形成高频干扰，所以稳压器的输入、输出端常并入瓷介质小容量电容用来抵消电感效应，抑制高频干扰。
六、实验设备及元器件
1.万用表2.示波器
3.交流毫伏表4.三端可调的稳压器
七、测试要求
1．测试并记录电路中各环节的输出波形。
2．测量稳压电源输出电压的调整范围及最大输出电流。
3．测量输出电阻Ro。
4．测量稳压系数。
用改变输入交流电压的方法，模拟Ui的变化，测出对应的输出直流电压的变化，则可算出稳压系数SV.（注意：
用调压器使220V交流改变±10％。
即ΔUi=44V）
5．用毫伏表可测量输出直流电压中的交流纹波电压大小，并用示波器观察、记录其波形。
6．分析测量结果，并讨论提出改进意见。
八、设计报告要求
1．设计目的。
2．设计指标。
3．总体设计框图，并说明每个模块所实现的功能。
4．功能模块，可有多个方案，并进行方案论证与比较，要有详细的原理说明。
5．总电路图设计，有原理说明。
6．实现仪器，工具。
7．分析测量结果，并讨论提出改进意见。
8．总结：
遇到的问题和解决办法、体会、意见、建议等。
九、注意事项
1．焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试，需要时可设计一些临时电路用于调试。
2．测试电路时，必须要保证焊接正确，才能打开电源，以防元器件烧坏。
4.按照原理图焊接时必须要保证可靠接地。
十、此电路的误差分析
综合分析可以知道在测试电路的过程中可能带来的误差因素有:
①测得输出电流时接触点之间的微小电阻造成的误差;
②电流表内阻串入回路造成的误差;
③测得纹波电压时示波器造成的误差;
④示波器,万用表本身的准确度而造成的系统误差;
可以通过以下的方法去改进此电路:
①减小接触点的微小电阻;
②根据电流表的内阻对测量结果可以进行修正;
③测得纹波时示波器采用手动同步;
④采用更高精确度的仪器去检测;
十一、综合总结
通过本次设计,让我们更进一步的了解到直流稳压电源的工作原理以及它的要求和性能指标.也让我们认识到在此次设计电路中所存在的问题;而通过不断的努力去解决这些问题.在解决设计问题的同时自己也在其中有所收获.我们这次设计的这个直流稳压电源电路;采用了电压调整管（uA723）外加调整管（2SC3280）来实现电压的调整部分;还通过单片机（89C51）来实现电路的控制,也实现了扩充多功能;而稳流部分可调式三端稳压电源管来实现。
十二、参考文献资料
◆<<电子线路基础>>,华东师范大学物理系万嘉若,林康运等编著,高等教育出版社.
◆<<电子技术基础>>,华中工学院电子学教研室编,康华光主编,高等教育出版社。
◆<<电子线路设计>>,（第二版）华中科技大学谢自美主编,华中科技大学出版社.
《电路与模拟电子技术》课程设计任务书
题目一低频功率放大器
一、任务
设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。
其原理示意图如图1所示。
图1设计任务示意图
二、要求
1、在放大通道的正弦信号输入电压幅度为5~700mV，负载电阻为8Ω条件下，放大通道应满足：
（1）额定输出功率POR≥10W；
（2）带宽BW≥50Hz~10kHz；
（3）在POR下和BW内的非线性失真≤3%；
（4）在POR下的效率≥55%；
（5）在前置放大级输入端交流短接地时，RL=8Ω上的交流声功率≤10mW。
2、放大电路的时间响应
由外供正弦信号源经变换电路产生正负极性的对称方波，频率为1kHz、上升和下降时间≤1μs、电压峰-峰值为200mV。
用上述方波激励放大电路时，在负载电阻为8Ω条件下，放大通道应满足：
（1）额定输出功率POR≥10W；
（2）在POR下输出波形的上升和下降时间≤12μs；
（3）在POR下输出波形的平顶降落≤5%；
（4）在POR下输出波形的过冲量≤5%。
3、自行设计并制作满足本设计任务要求的直流稳压电源。
（1）明确设计任务和要求。
（2）选择总体方案。
（3）设计单元电路。
（4）计算参数。
（5）选择元器件。
（6）绘制总体电路图。
（7）审查电路图。
（8）组装与调试。
（9）撰写设计报告
《模拟电子技术》课程设计指导书
设计题目：
超外差式晶体管调幅调频收音机的组装与调试
一、收音机的装配
由于本次设计是对超外差式调幅调频收音机进行组装与调试，因此装配的主要内容是收音机电路原理图与印刷线路板的比照校对，元器件的识别、检测和正确的焊接装配方法的掌握等。
但应对收音机的原理、线路设计、元器件的选择、总体结构及电路板的布线与设计等一系列问题进行了解。
1、印刷电路板的检查：
使用前一定先按电路原理图对印刷电路板线路进行检查，不符合要求部分应予以修正，如切断搭连部分，断线部分用焊锡连好等。
2、元器件的检查：
（1）加感线圈（L1）、陷波线圈（L2）：
用万用表电阻档测量是否有断路、短路现象。
（2）AM磁性天线（L3）：
包括磁棒和天线线圈。
磁棒应检查是否平直，是否有裂纹，能否插入天线线圈和支架中。
天线线圈应检查是否松脱，绝缘是否良好，线圈骨架是否破损，用万用表电阻挡测量线圈是否有断路现象。
（3）FM选频线圈（L4）：
用万用表电阻挡测量线圈是否有断路、短路现象。
（4）FM本机振荡线圈（L5）、AM本机振荡线圈（L6）：
用万用表电阻挡测量线圈是否有断路、短路现象。
（5）FM鉴频线圈（L7）：
用万用表电阻挡测量线圈是否有断路、短路现象。
（6）AM中频变压器（中周）（L1）:
用万用表电阻挡测量初、次级线圈是否有断路、短路现象。
（7）调频滤波器（CF1）
选频和滤波。
（8）电容器：
本电路共23只电容器，其中7只电解电容器采用直标法表示电容量的大小，并标由正负极性，使用时不要接反。
瓷片电容采用数值标志法表示电容量大小，单位为pF。
前两位为有效数字，后一位数1表示乘上101，如：
223表示22×103pF=0.022μF。
使用前应测量电容器的容量是否与标称值符合，无条件时可用模拟万用表“Ω”档测其充放电能力来判断（5000pF~0.33μF可选R×10K档，4.7μF~100μF可选100Ω档）。
可变电容使用前用万用表检查定片、动片是否有短路处，旋转轴时是否平滑、轻松。
（9）电阻：
本电路6只电阻，阻值采用色标法，第一色环表示第一位数字，第二色环表示第二位数字，第三色环表示有效数字后有几个0，第四色环表示阻值的误差。
色环所代表数及数字的意义
色别
第一色环
（第一位数）
第二色环
（第二位数）
第三位数
（应乘数）
第四位数
（误差）
棕
1
1
101
_
红
2
2
102
_
橙
3
3
103
-
黄
4
4
104
_
绿
5
5
105
_
兰
6
6
106
_
紫
7
7
107
_
灰
8
8
108
_
白
9
9
109
_
黑
0
0
100
_
金
-
-
10-1
±5%
银
-
-
10-2
±10%
无色
-
-
±20%
使用前用万用表检查阻值是否与标称值相符。
（10）电位器（RV1）：
使用前，用万用表电阻挡测量电位器两固定端阻值是否与标称值相等；滑动端与固定端间的电阻值从最小到最大或从最大到最小变化时，表针移动是否平稳，如有跳动现象说明动接点接触不好，还要检查动触点与两固定端的零位电阻，零位电阻越小越好。
（11）三极管（BG1）：
本电路三极管采用9018。
使用前采用万用表电阻档测其PN结正反向阻值，来判断三极管的好坏。
测量时注意，一般模拟万用表黑表笔为电源正极，红表笔为电源负极；数字万用表红表笔为电源正极，黑表笔为电源负极。
请参阅相关资料。
（12）扬声器
本机采用4Ω扬声器，可用万用表测量其直流电阻。
其次是外观检查：
如纸盆是否完好，纸盆与支架粘合及音圈引线应无开胶和脱焊。
3、焊接与安装
（1） 由于元件出厂前，一般都对引线作易焊性处理，所以，可直接在印刷电路板上焊接，不需作浸锡处理。
（2） 元器件引线的形成
元器件在印刷电路板上的安装方式有立式和卧式两种，本机建议采用立式安装，元器件引线弯成的形状应根据焊盘孔的距离及装配要求而加工。
成型后的元器件安装在电路板上后，同类元器件高度要一致，立式元件应使符号标志向外，以便检修。
（3）焊接次序
①电阻②电容③二、三极管④中周及输入输出变压器⑤整机安装。
（4）焊接方法
本机能否试装成功，很大程度上取决于焊接质量的好坏，焊接前应注意指导教师的示范和讲解，多做试焊练习。
二、整机调试
1、通电前的检查：
（1） 通过目测检查电路板元器件的焊接位置是否正确、元器件参数是否正确、是否有虚焊等现象，连线是否正确、是否有遗漏；
（2） 用万用表电阻档检测电路焊接是否有短路和断路。
将万用表正极表棒接收音机电源负极，万用表负极表棒接收音机电源正极，万用表所测量的收音机整机电阻值大于10K。
将两表棒对调，测量的稳定阻值应大于30K；
（3） 将AM/FM选择开关先置于接收AM调幅广播位置；
（4） 以上步骤完成后，可进行通电试验，注意电源极性，不要接错。
2、通电实验：
（1）将直流电流表串接在电源回路中，接通电源，打开电源开关，观察电流表电流指示，电流值正常情况下应在5mA~20mA之间，（这一电流值与收音机输出音量有关，音量大时输出电流同时增大）。
（2）在静态电流正确的情况下，将电位器旋钮旋到最大，收音机喇叭应有电流声，并随电位器的调整音量增大或减小。
（3）调节可变电容器，应收听到电台广播。
3、调试
（1） 中周在出厂时已基本调在465千赫左右，而本机振荡线圈因外围电路的参数的差异，所选的电台出现的位置与实际频率位置有所不同，但不影响收音。
所以上述步骤完成后，收音机基本可以正常工作。
如果出现所选电台位置不在规定位置，同时，为了掌握收音机的调试方法，可以进行适当的调整，其调整方法如下：
①调整中频频率：
如果收音机能够收到电台，这时调整收音机的调谐旋钮，使其收到一个较弱的电台，并调整天线线圈和补偿电容使电路同步，然后从最后一个中周起，逐个向前调整，直到音量最大。
课程设计所设计的收音机只有一个中周，所以只调整一个中周，直到声音最大。
②调整频率范围：
国家标准规定收音机中波频率范围是535~1605千赫。
调整频率范围是通过调整本机振荡频率来实现，在低端如：
640千赫中央台，调整本机振荡线圈的磁芯，使收音机收到640千赫电台广播。
再找一个高端电台，如1500千赫电台，调整中波振荡回路的补偿电容，使收音机收到这一电台广播。
反复几次直到调好为止。
③统调：
收听低端一个电台，移动天线线圈在磁棒上的位置，使声音最大。
然后再在高端收听一个电台，调整输入回路的补偿电容,使声音最大。
反复几次，使声音大小适中。
④调频广播：
其调整方法基本相同。
3、不正常情况的调试：
在调试过程中如果出现无声音或声音太小的不正常情况，可按如下步骤进行检查和调试：
（1） 外观检查是否有焊接错误；
（2） 用万用表电压档测量电源电压是否正常；
（3） 根据给出的芯片的各管脚的电压数值，实际测量各管脚电压值，并与之对比，如发现电压值不对，对照电路分析查找故障。
三、参考书目：
1、《电子技术基础》模拟部分（第三版）康华光
2、《晶体管收音机的原理和修理》孙中臣
3、《怎样修理晶体管收音机》陈达斌
4、《收音机和盒式收音机原理与维修技术》沈大
升级会员 