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1、. . 模拟电子技术课程设计报告 课程名称：模电电子技术课程设计 设计题目：可调直流稳压电源 学生姓名： 专业： 班级学号： 指导教师： 设计日期： 年月日 至年月日 设计成绩总评： . . 可调直流稳压电源 一、设计任务与要求 本实验应用变压器 （220V/15V） ，整流桥（0.5A） ，三端可调稳压器 LM317AH ， 电解电容，电阻，电位器，二极管来实现可调直流稳压电源的设计。该设计电路 的主要技术指标为： 1. 输出电压在 1.25V12V范围内连续可调 2. 输出电流最大可达 12v/510 = 24mA。 3. 设计电路图，选择电路元件，计算确定元件参数 4. 运用 EWB 进
2、行仿真。 5. 运用电压表和信号发生器检测幅值和波形是否正确。 应用：可调直流稳压电源，可以为部分电源电压要求不同的电路提供连续可 调的直流输入电压。 二：方案设计与论证 从实验电路的题目中可以看出，本电路需要有电源变压器，桥式整流电路， 滤波电路，稳压器组成的稳压电路组成 方案总体方案：在确保个元器件正常工作的情况下，根据 LM317的工作特 性，由公式25.1)1 ( 1 0 R R U w 可知，设置 1 R为确定值，通过改变 w R的值来得 到不同的输出电压 0 U。 三：单元电路设计与参数计算 1. 电源变压器 ： . . 因为从数据手册中可以看到LM317AH 的输入端电压范围是要
3、它 . . 的输出端电压等于37V ，所以本次实验电路选去输入电压为18V ，根 据 LM317AH 的输入电压 U3和副线圈两端的电压U2的关系： U3= 1.2*2U2 得到 U2 = 15V 由于输入电压为 220V，电压为 15V左右，故电源的正负线圈的匝数 比 1 N/ 2 N = 44 ：3 从上图中的交流电压表和示波器中可以清晰的看到，输入电压的幅值 和波形。 2: 单相桥式整流电路： . . 单相桥式整流电路的主要功能为利用单向导电性的整流元件二 极管，将正负交替的正弦交流电压成为单向脉动电压。 根据)1( T u u s eIi 其中硅管的 s I为 1 微发左右。 u 为二
4、极管两端的最大电压即 2 U = 19V。得出 i = 2A左右。 从示波器 XSC3和示波器 XSC4 的图形中可以很清晰的凸显出单相 桥式整流电路的整流作用。 U3 = 1.2*2U2 U2= 15V， 则 U3 = 18V 和上图中电押镖的读数19.306 伏基本相同。 . . 3：滤波电路： 由于此电路的主要功能是尽可能的将单向脉动电压交流成分滤 掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压。 一般情况下要求电解电容C1的取值比较大此处取值为为 1000F。 为保证电路正常工作，电解电容的反向击穿电压要大于加在他上 面的最大电压 U3= 19.306v 此处取值为 63V 4：稳压电源LM31
5、7AH ： . . 稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压 或负载电流发生变化时保持稳定。 稳压器的相关参数： 25.1)1 ()()()( 11 1 1 11 10100100RR w R wwRR UU R R R U RRIRRRIRIUUU w 0 U是指输出电压 1 R U指 1 R上电压 w R U是指 w R上电压 0 I为流过 1 R和 w R的电流 1 R的选定： 1 ：LM317稳定工作要求的最小电流为 min I=5mA左右 25010) 5 25.1 ( 3 min 1 1 max I U R R . . 1 R取值过小会使 LM317AH 的电流分流
6、过多， 所以 1 R有下限值；习惯上 取 min 1 R=108 故 1 R (180250) 确定 w R的值 1720)1 25.1 12 ()1( 1 )1 (12 11 0 0 00 0 0 1 0 max max max RR U U R R R U U U R R U w w w 2 C的作用是抑制自激振荡，为了抵消输入线较长时的电感效应， 其容量较小，一般 1F，此处取 0.33F. 电容 3 C的作用是消除输出电压中的高频噪声，一般取值很小为 几微法到几十微法，此处取值为10 F. 5：二级滤波电路： 4 C滤波，用以减小输出电压的波纹电压 （即输出电压中的交变电 . . 压分
7、量） 。 VFC16/104 5 C：滤波作用，使 0 U中的波动减小； VFC16/100 5 要求负载 2 R的最大电流为 24mA ， 通过仿真实验可以得出若 2 R的取值为过小，输出电压不会达到 12v，过大时，输出电压不稳定，测得300 欧姆到 700 欧姆为最佳值， 此处取 510 欧姆，则（ VU o 12 max） 会很容易达到。 四：总原理图及元器件清单 1. 总原理图： 2. 原件清单： 元件序列号元件主要参数数 量 备注 . . 1 电源变压器220V/15V 50Hz 1 2 桥式整流电路2A 1 3 电解电容 1 C 1000uF/25V 1 4 电容 2 C 0.3
8、3uF/63V 1 5 三端可调稳压器LM317AH 1 6 二极管 1 D IN40001 1 7 二极管 2 D IN4007 导通电压 0.7V 1 8 电位器 w R 1720 1 9 电阻 1 R 200 1 10 电阻 2 R 510 1 11 电解电容 3 C 10uF/16V 1 12 电容 4 C 100uF/16V 1 13 电容 5 C 0.1uF 1 五：安装与调试： 电路的安装 1）根据元器件清单配查找EWB 中库文件中是否有所需电路元器件。 . . 2）按照电路原理图在EWB 仿真环境下绘制电路原理图。 3）用万用表，示波器检测各元器件的好坏并判定其参数是否满足要
9、求。 从上图中通过观察示波器在整流前，整流后，滤波前，滤波后三个状 态下的图形变化。 以及万用表的个个状态下的数值变化，来验证各部 分电路的功能及参数是否正确。 4）打开开关进行仿真。 5）通过调节滑动变阻器来观察输出电压的变化范围。通过观察示波 器中的波形来观察输出波形的形状。 六：性能测试与分析： . . 根据公式：25.1)1( 1 0 R R U w 其中 1 R = 510欧姆， w R的最大值为 1720 欧姆 可知 VU25.125.11 min0， V R U1225.1) 1720 1 ( 1 max0 从图中的万用表的读数和电位器的调节范围可以看出：此电路可以产 生从 1.
10、25V 到 12V的电压。 从示波器的波形中可以看出，输出电压为直流电压。 七：结论与心得： 刚看到这个题目，脑子里有一些思路。但是做的时候思路就一下没了， 就去图书馆查找一些资料， 看看资料和上网查一下资料。 最后我的团 队就把课程设计完成了。 . . 一做事情不能知难而退， 要勇敢面对困难。 看题目是没有多少思路， 看了一些参考书，慢慢的有一些思路。 二做事情不能急躁，要有耐心的做。分析电路图的每个元件功能和 作用，每个部分的作用。 认真分析电路。 本来就是一个很繁琐的过程， 需要足够的耐心。 三做事情不能粗心，要细心的做事情。EWB 仿真电路，每一个元件 都不能出错， 它的大小也是不能错
11、。 应为在这个过程中有许多的细节 都要注意，一个数据输错了，图形就不能真正确表述出来。 四做事情不要靠一时冲动，而要在冲动之后不断激励自己。 模拟电子技术这一门功课对我们专业很大作用，用模电学的知识用于 以后的工作和生活中，还有很大的空间。EWB 虽然把这个电路图仿真 出来，但这只是一个开始，以后的路还很长。 体会我有以下三条： 一好奇心，是做事的前提。 如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力，就不可能产生那些对人 类和社会具有巨大价值的发明创造。好奇心是做事必不可少的， 就是 我们的动力。 好奇心是智慧富有活力的最持久、最可靠的特征之一。塞缪 尔 约翰逊 好 二细心，是做事的基础。 . . 细节
12、决定成败； 可以看出细心对一件事情的重要性了。这是我的 座右铭，我做事情老爱不细心， 为此我吃了好多的亏以后一定要改正。 三恒心，是做事成功的保障。 坚持就是胜利，坚持就是恒心的一种表现，不要怕事情困难，再 困难的事情终有一天会解决的。只要朝胜利的方向坚持下去， 终有一 天会成功的 “ 只有恒心可以使你达到目的” 。一个人在确定了奋斗目标以后，若能 持之以恒，始终如一地为实现目标而奋斗，目标就可以达到，世上无 数的成功者就是明证。 我们应有恒心，尤其要有自信心！我们必须相信，我们的天赋是要 用来做某种事情的。 - 居里夫人 八：参考文献 【1】 ： 电子电路综合设计14 例荟萃王振红张斯伟化学工业出版社 【2】 ： 模拟电子技术基础童诗白清华大学出版社 【3】 ： 电子线路学习方法胡斌电子工业出版社 【4】 ： 实用电源电路与充电电路图集何晓帆彭琼刘丽中国电力出版社 单纯的 课本内容，并不能满足学生的需要，通过补充，达到内容的完善 教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能。教育革命的对策是手脑联盟，结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。