直流稳压电源 模拟电路与数字电路课程设计仿真报告.docx
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直流稳压电源模拟电路与数字电路课程设计仿真报告
模拟电路与数字电路
课程设计报告
使用±12V稳压电源供电的门铃电路
姓名：
朱龙胜
班级：
电气1102
学号：
11291065
日期：
2013年7月4日
指导老师：
吕江虹
一、±12V直流稳压电源的设计
设计技术指标及要求：
1.设计一个双路直流稳压电源。
2.输出电压
，最大输出电流
。
3.输出纹波电压
稳压系数
4.加输出限流保护电路。
电路设计框图：
电压波形变化图
设计步骤：
（1）变压部分电路，选用匝数比为15∶1的降压变压器；其输出电压为15V
（2）整流部分选择全波整流方式
（3）滤波电路采用电容滤波
（4）稳压部分，产生+12V电源部分电路使用W7812三端集成稳压器，产生-12V电源部分电路使用W7912三端集成稳压器
设计直流稳压电源需要考虑的质量指标：
1.输入调整因数：
……
（1）
反映了输入电压波动对输出电压的影响，实际运用中常用输入电压变化
时引起输出电压相对变化来表示，称为电压调整率，即
……
（2）
2.输出电阻：
……（3）
反映负载电流
变化对的影响
3.电流调整率：
……（4）
表示负载电流从零变到最大三时，输出电压的相对变化；
4.温度系数：
……（5）
上述系数越小，输出电压越稳定，直流稳压电源性能越好
设计电路：
1.利用Multisim设计的电路图如下图所示
2.利用Multisim对电路进行仿真：
用示波器测出+12V输出端的电压如下图所示，示波器读出的电压是12.471V，利用数字式仪表读出的电压是12.576V，
用示波器测出-12V输出端的电压如下图所示，示波器读出的电压是12.633V，利用数字式仪表读出的电压是12.633V，
利用万用表对实物进行测量，测出的电压分别是11.987V，-12.012V，与实际要求比较吻合，达到了设计要求
设计过程中遇到的问题及解决的方法：
1.初步设计电路是滤波电容使用了一组，在W7812输出端测得电压波形不太稳定，后来在W7812输入端之前加了一组滤波电容，得到的输出波形比较好；
2.W7812稳压器后接入一级电容，使输出电压受负载电流的影响更小，输出电压更加稳定，实验时，由于稳压器后面的电容坏了，所以用万用表测得接入负载时电压下降，后来换了电容之后，电源电压稳定在12V；
3.开始时想利用这一个电路进行扩展，做一个5V直流稳压电源，后来发现选用的变压器副级线圈输出电压为15V，而W7805三端集成稳压器工作最高电压小于15V，所以用同一个变压器不能实现这个设想，如果要实现这个功能需要加一个变压器
直流稳压电源制作所需元件清单
元件名称
数量
参数
变压器
1
匝数比N=15∶1
3N256整流桥
1
/
电容
3
2.2mF
3
330nF
3
100nF
LM7805
1
/
LM7812
1
/
LM7912
1
/
二、利用NE555芯片设计门铃电路
设计要求：
按下开关门铃响，放手后门铃继续响一段时间后，自动关闭，按下门铃时响声与放手后响声不同，即两次声音频率不相同
设计原理：
利用NE555芯片连接成多谐振荡器，通过开关控制改变多谐振荡的周期就可以改变按下门铃后和放手后后声音的频率
利用NE555构成多谐振荡器器，振荡周期为：
振荡频率为：
设计过程：
设计电路图：
利用Multisim仿真结果如图所示：
下图是按下开关时NE555输出端3的电压波形：
下图是放开开关后NE555输出端3的电压波形：
此波形持续一段时间后变为零，如下如所示：
电路计算与分析：
按下开关后，R1、R2与C2构成多谐振荡器，振荡频率是
放开开关后，R1、R2、R3与C2构成多谐振荡器，振荡频率是
第二次多谐振荡周期更长，所以放手后门铃将继续响一段时间，然后自动关闭
设计过程中遇到的问题及解决方法：
1.开始利用NE555产生脉冲时，设置的频率不太合适，铃声持续时间太小，后来通过改变与NE555芯片2、6两端口所接的电容和电阻的大小，达到了实验的要求
2.利用±12V直流稳压电源给门铃供电，开始时门铃正常工作，后来，继续按门铃，门铃不发声，经检查是电源电路的一个电容出问题了，换过之后，门铃正常工作。
两个实验所需元件清单
元件名称
数量
参数
电阻
2
20KΩ
1
30KΩ
1
47KΩ
电容
3
2.2mF
3
330nF
3
100nF
2
47μF
1
0.047μF
1
0.01μF
二极管1N4001
2
/
按键开关
1
/
蜂鸣器
1
/
NE555定时器
1
/
变压器
1
匝数比N=10∶1
3N256整流桥
1
/
LM7805
1
/
LM7812
1
/
LM7912
1
/
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