模拟电子技术与基础课程设计报告.docx

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模拟电子技术与基础课程设计报告

模拟电路课程设计报告

设计课题：

调压控制器

专业班级：

电子班

学生姓名：

***

学号：

20080220300*

指教教师：

***老师

设计时间：

2010年6月14~7月15日

目录

一、设计任务与要求…………………………………………·３

二、方案设计与论证…………………………………………·３

１设计思路与基本原理……………………………………………………·3

２方案的分析和设计………………………………………………………·3

三、单元电路的设计…………………………………………·4

1、整流、滤波、取样电路的设计…………………………………………·4

2稳压电压（基准电压）的设计…………………………………………···5

3滞回比较器…………………………………………………………………5

4执行机构-继电器的设计…………………………………………………6

四、元器件清单及总原理图…………………………………6

1元器件清单………………………………………………………………….6

2总原理图………………………………..……………………...……………7

３元件参数的计算……………………………………………………………8

五、安装和调试…………………………………………………9

六、性能测试和分析……………………………………………9

七、结论和心得…………………………………………………9

八、参考文献……………………………………………………10

调压控制器

一、设计任务与要求

1、设计并制作用调压控制器，能指示电压过压、欠压。

2、执行部分的继电器不能同时工作

3、当输入信号Ui<213V时，亮一盏灯；当输入信号Ui>226V时，亮另一盏灯。

二、方案设计与论证

１设计思路与基本原理

输入信号经过整流、滤波以后得到直流电压，与交流电压226V、213V转换而来的直流基准电压，经比较器判断以后，相应的指示灯做出指示后经放大电路将信号放大后，使继电器吸合，让继电器后的执行电路做出相应的调节。

调压控制器的原理框图，如下：

２方案的分析和设计

方案一：

输入信号经过单相半波整流电路后，再经电感滤波后得到直流电压，经过双限比较器判断，当输入比较器的电压高于或基准电压时，比较器输出高电平，使发光二极管发亮，做出相应的指示，然后经过NPN三极管放大信号，是继电器吸合。

方案二：

输入信号经过单相桥式整流电路后，再经电容滤波后得到直流电压，再经滞回比较器比较判断，当输入比较器的直流电压高过基准电压时，比较器输出高出或低于平电压，相应的发光二管发光，做出相应的指示，并且此信号经过NPN管放大，使继电器的衔铁吸合，让后面的电路采取相应的措施。

方案三：

输入信号经过单相桥式整流电路整流后，再用电容滤波，得到较为稳定的直流电源后，与基准电压经滞回比较器比较，当输入信号高于基准电压的值时滞回比较器A输出高电平，B输出低电平，故使红色发光二极管导通并且发光，指示电压高于２２６Ｖ；当输入信号低于基准电压时，滞回比较器B输出高电平，A输出低电平，故使绿色发光二极管导通并发亮，指示电压低于２１３Ｖ。

进过发光二极管的信号通过NPN管的共射放大电路放大，从而使继电器的衔铁吸合，让后面部分的电路做出相应的反应。

通过相比较，方案三是最佳的！

首先，方案一选用的单相半波整流电路虽然结构简单，使用的元件少，但是它的输出波形脉动大，直流成分少，只有半个周期导电以至利用率低，并且使用电感滤波，虽能得到比较平滑的电流，避免了在整流管中产生较大的冲击电流，但是这电感滤波一般适用于大电流负载，且比较笨重，故而在这个设计中用电容比较合适。

另外，在比较器部分，选用滞回比较器要比双限比较器更好，抗干扰能力更强。

故而，方案三最佳！

三、单元电路的设计和参数计算

1整流、滤波、取样电路的设计

将交流信号转化成直流信号，通过电容滤波后得到此处的输出电压为1.2

选择滤波电容的容量：

C≥（3-5）

电容的耐压值应选大于

2稳压电源设计

稳压电源不仅为电路提供直流电源，还为比较器提供基准电压。

在三端集成稳压器的输入与输出端之间跨一个保护的二极管D1，其作用是在输入端短路时，使C3通过二极管放电，以便保护集成稳压器的调整管。

3滞回比较器

从取样电路输来的电压与基准电压做比较后，由输出端有低电平和高电平之分，所以二个发光二极管的发光情况会不同，以此来指示变压器输入端的电压情况

4执行机构-继电器的设计

在此处，用一个二极管与继电器并联，是为了在没有电压输入时，继电器的衔铁能缓缓落下，对继电器起到一个保护的作用。

四、元器件清单及总原理

1、元件清单

2、总原理图

2、调压控制器的原理图

ＰＣＢ图

３元件参数的计算

=10V，Uo1=1.2

=12V,I=

=

mA=1.5mA,

=6V

则

=

=

K=4K,即当电位器从下往上滑至

时即可达到6V电压，故电位器选择5K，与电位器串联的定值电阻选择3K即可。

又电容耐压值为大于

=14V，故所用电容选耐压值为50V。

稳压电路中的限流电阻R1的选择，当电网电压最高和负载电流最小时，

的值最大，此时

不应超过允许的最大值，当电网电压最低和负载电流最大时，

的值最小，此时

不应低于其允许的最小值。

其他在比较器输入、输出端和基准电压端的电阻都定为5K，又滞回比较器的回差

=

=3V，所以

=

=5K

五、安装和调试

在Protel中画好PCB图，印制电路板，然后就是打孔，装上元器件焊好后就可以调试了。

改变电位器的滑动片，使得输入两个比较器的电压都达到6V，然后将电位器R13的滑动片往上滑动一点，使得输入比较器的电压高于6V，这时看红色发光二极管是否发亮。

同理，让R14的滑动片往下滑动一点使得输入电压一个低于6V，看这个时候绿色发光二极管是否发亮。

六、性能测试和分析

当输入比较器的电压高于6V时，红色发光二极管亮，指示滑动变阻器的输入交流电压高于226V；当电压低于6V时，绿色发光二极管亮，指示滑动变阻器的输入交流电压低于213V。

当交流电压在213V-226V之间时，指示灯不做任何反应。

七、结论和心得

这次课程设计，虽然听辛苦的，但是学到的东西也是非常多！

首先，让我们更进一步的了解了电子这个专业真正是干什么的，同时，也对我们学的电路和模电知识进行了一次考核，知道了自己在哪些方面是薄弱的，让我们清楚今后应该往哪个方向努力。

其次，在这次课程设计中学习Protel电路设计技术，可谓是像无头苍蝇般不知所措，很明显的感觉到自己学的东西不够用，在画图期间遇到了很多的困难，每次站在一个难题前都以为没有更难的了，但是当努力解决后就会发现后面的比之更难。

感觉自己是在解一道一道的锁，破一道一道的难关，每解开一道锁，我都是很高兴的，虽然在没高兴三分钟后又会有另外的锁在阻挡我前进。

我喜欢这样努力解决问题的感觉，很充实。

最后，这次课程设计，我要感谢很多人。

首先也是最重要的，是要感谢我的指导老师，因为黄老师认真负责，我们才会有这样的挑战机会和挑战的勇气跟信心，才会在这次的课程设计中收获颇多。

其次，也非常感谢刘老师的耐心教导，在画图期间帮助我解决了很多问题。

再者，我还必须感谢07届的学长们，虽不相识，但学长们通过QQ竟也不厌其烦、尽心尽力的帮忙回答一切我问的问题，让我想努力成为像他们一样厉害的人。

最后，还非常感谢与我一直努力的同班同学，大家一起辛苦就不觉得辛苦了！

这次的设计还有很多的不足之处，在很多方面都还缺乏经验，但是，我相信在老师的指导下，我们一定会做得越来越好。

八、参考文献

1.杨素行，模拟电子技术基础简明教程（第三版）：

高等教育出版社，2005.

2.电子技术课程设计指导：

湖南大学，2009.（15）.

3、哈尔滨工业大学编，继电器及其应用，图书馆

4、方佩敏，最新集成电路应用指南，图书馆

5、发明者电子设计宝典，福建科学技术出版社，图书馆

6、李万臣，模拟电子技术基础实验与课程设计，哈尔滨工业大学出版社，图书馆。

　等等。

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