直流稳压电源与RC震荡电路的设计Word文档格式.docx

1、五、设计过程六、仿真测试和调试七、仿真结果和实测结果比较八、心得体会1能够全面的巩固和使用“模拟电子技术”中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握电子设计的全过程；2合理利用分立元件或标准集成电路芯片实现规定的电路；3培养独立思考，独立准备资料，独立设计规定功能的模拟电子系统的能力；4培养独立设计的能力，熟悉仿真工具的使用；5培养书写综合设计实验报告的能力。1设计任务设计一集成直流稳压电源，满足： 当输入电压在220V交流时，输出直流电压为12V。 输出纹波电压小于5mv。设计一个RC桥式正弦波振荡器，并用设计的电源供电，使输出正弦波电压4V，频率10KHz。2设计要求 选择变压器、整流二极管、

2、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。 掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。 合理选择集成稳压器； 完成全电路理论设计、绘制电路图； 撰写设计报告。三、设计原理和分析1 直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由电源变压器T、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下。各部分的作用： 电源变压器：的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器副边和原边的功率比为P2/ P1=，式中是变压器的效率。 整流电路：整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U1。 滤波电路：常用的整流滤波电路有全波整流

3、滤波、桥式整流滤波等。三端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器和可调式三端稳压器。三端固定输出集成稳压器，它有三个端子，输入端，输出端和公共端，其输出电压是固定的。它将稳压电路制成了集成稳压器件，具有体积小，外围电路简单，工作性能可靠，通用性强和使用方法简单等优点。本电路选用的是LM7812CT三端稳压器和LM7912CT三端稳压器，它们的输出电压分别为+12V和-12V电压。一般输入要比输出电压高3V5V，以保证集成稳压器工作在线性区域，实现良好的稳压作用 。但输入电压又不能太高，否则 集成三端稳压器上压降太大，发热严重。2 RC桥式正弦波振荡器的原理RC桥式振荡器的设计图1.RC

4、桥式振荡电路由RC串并联选频网络和同相放大电路组成，图中RC选频网络形成正反馈电路，决定振荡频率、形成负反馈回路，决定起振的幅值条件，是稳幅元件。该电路的振荡频率= （1）起振幅值条件 （2）2.电路参数确定（1）确定R、C值根据设计所要求的振荡频率，先确定RC之积，即 为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻和输出电阻的影响，应使R满足下列关系式：R一般约为几百千欧以上，而仅为几百欧以下，初步选定R之后，算出电容C的值，然后再算出R取值能否满足振荡频率的要求（2）确定电阻和应由起振的幅值条件来确定，由式（2）可知2通常取=（2.12.5），这样既能保证起振，也不致产生严重的波

5、形失真。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）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。1方案设计总思路（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

6、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，供给振荡器。2各环节原理图变压环节 整流环节 滤波环节 稳压环节3选择器件 选电源变压器 选择适合比例带中间抽头的变压器室变压后电压为16V。 选桥式整流二极管均选为1N4007GP的二极管。 选滤波电容选择470uF和0.01uF的电容。 选振荡器器件选频电阻选480，选频电容选0.033

7、uF，反馈电阻选30k，集成管选LM324AM 确定电路形式。4总原理图六、仿真测试 变压部分输入电压220V50Hz 有效值测量 变压器输出端电压 输入输出电压波形 整流后的波形 整流后的电压 滤波后的波形 滤波后的电压 稳压后的波形 稳压后的电压 最终输出波形 最终输出电压最终输出频率七、仿真数据和实验数据比较仿真数据实测数据变压器输出端电压31.988V33.1V整流后的电压29.8V30.8V滤波后电压44.1V44.2V稳压后电压12.382V；-12.416V11.24V;-11.39V纹波电压0.09mV0.1mV实际输出电压4.15V3.5V实际输出频率9.269V9.210V

8、误差分析：一、仪器误差：任何仪器都有一定的精度，但会有一些剩余误差。二、人为误差：由于人的感官的鉴别能力的局限性，在读数方面都会产生误差。三、外界条件影响：温度、湿度、风力、日照、气压、大气折光等因素，必然会造成误差。八、课程设计心得体会经过一周的实习，过程曲折可谓一语难尽。刚开始做试验的时候，很为自己担心，因为没有经验，理论知识又不扎实，特别害怕自己做不好。于是 ，我在图书馆借了许多有关的资料书，查找相关的实验及其原理。这个时侯，觉得这次课程设计并没有想象中的困难。但是，理论性的东西只有实践之后才能知道自己到底掌握了多少。通过上机操作，我发现要想把理论性的东西用于实践其实也是一件相当困难的事

9、情。首先是软件不会使用，软件上的许多东西都是英文版的，相应的元器件不是特别好找。安装和使用也挺麻烦的。其次是仿真出来波形的问题。电路图画好了，但输出的波形有很大的问题。几经周折，才发现因为电路图上的参数不对。由于对作图工具的不熟悉，随便在图里找了看着相同的二极管、三极管、三端稳压器等就用在了图里，并没有注意其参数要求。发现这个问题后，我及时更正，才解决了问题。还有，设计报告要怎样写才能完整、全面，也着实下了一番功夫。这时我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义。而我也从开始时的满富盛激情到了最后汗水背后的复杂心情，这一过程，真可谓颇有收获。 本次课程设计，真的很令人欣慰。通过自己的动手，我从中了解了稳压器的工作原理，掌握了multisin10.0的初步使用，学会了设计的思路和方法。这些东西都会为我今后的学习提供了帮助，打下了一定的基础。我想在学习中可以更加深入的学习电路仿真软件，运用所学的模拟电子技术知识设计更多适用的电路，给生活带来一定的方便，同时也可以锻炼自己的思维和动手能力，为以后的工作学习打下良好的基础。希望在以后的学习中可以有更多的机会去锻炼自己，让自己在毕业之前学到其他人没有学到的东西，使自己有一个更高的平台去面对社会的各种挑战。