模电综合实验报告

第一篇：模电综合实验报告

《模电综合实验》报告

题 目指导老师学生姓名学 院专业班级学生学号

直流稳压电源与RC振荡电路的设计

通信与信息工程学院

电信 班

2012年 06月 24 日

一．实验目的：

1.了解RC桥式正弦波振荡器的工作原理； 2.掌握桥式振荡器的设计；

3.掌握桥式正弦波振荡器的调试方法；

4.要求学会选择变压器，整流二极管，滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源；

5.掌握直流稳压电路的调试及主要技术指标的测量方法；

6.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；

二、设计任务和要求

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，输出直流电压为正负12V。输出纹波电压小于5mv。稳压电源内阻在10欧姆左右。

设计一个RC桥式正弦波振荡器，并用设计的电源供电，使输出正弦波频率10KHz。

2设计要求

选择变压器、整流二极管、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。

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3V—5V，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。RC桥式正弦波振荡器的原理

RC桥式振荡器的设计图

1.RC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f0、R3、R4形成负反馈回路，决定起振的幅值条件，D4、D5是稳幅元件。

该电路的振荡频率

f0=（1）2RC起振幅值条件

（4）总电路图：连接各模块电路。

2．电路安装、调试

（1）自己动手用万用板焊接电路。

（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，整体调试，并测量该系统的各项指标。

五、设计过程

1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。

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680Ω，选频电容选22nf，集成管选op07.六、实验数据及误差分析

1、变压口输出电压（正19.36V，负19.34V）

2、整流后电压（正17.0V，负17.2V）

3、滤波后电压（正25.6V，负25.0V）

4、输出直流电压（正11.96V，负11.8V）

6、纹波电压（0.13mV）

7、振荡后输出电压：7.6V

8、输出频率：10.244KHZ

9、反馈系数：26.05%

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。

七、Multisim仿真测试

变压部分

输入电压220V50Hz 有效值测量

输入输出电压波形

稳压后的波形

最终输出波形

0操作动手能力，在学习的过程中，他们也教会了我们如何做人，如何做事，再次郑重感谢老师！你们辛苦了！

第二篇：模电实验报告（范文模版）

模拟电子技术

实验报告

学院：电子信息工程学院 专业： 姓名： 学号： 指导教师：

2017年】实验题目：放大电路的失真研究

【

目录

一、实验目的与知识背景..................................................................3 1.1实验目的.......................................................................................3 1.2知识背景.......................................................................................3

二、实验内容及要求..........................................................................3 2.1基本要求.......................................................................................3 2.2发挥部分.......................................................................................4

三、实验方案比较及论证..................................................................5 3.1理论分析电路的失真产生及消除................................................5 3.2具体电路设计及仿真....................................................................8

四、电路制作及测试........................................................................12 4.1正常放大、截止失真、饱和失真及双向失真...........................12 4.2交越失真.....................................................................................13 4.3非对称失真.................................................................................13

五、失真研究思考题........................................................................13

六、感想与体会...............................................................................16 6.1小组分工.....................................................................................16 6.2收获与体会.................................................................................16 6.3对课程的建议.............................................................................17

七、参考文献...................................................................................17

一、实验目的与知识背景

1.1实验目的

1.掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真问题——针对工程问题，收集信息、查阅文献、分析现有技术的特点与局限性。提高系统地构思问题和解决问题的能力。

2.掌握消除放大电路各种失真技术——依据解决方案，实现系统或模块，在设计实现环节上体现创造性。系统地归纳模拟电子技术中失真现象。

3.具备通过现象分析电路结构特点——对设计系统进行功能和性能测试，进行必要的方案改进，提高改善电路的能力。

1.2知识背景

1.输出波形失真可发生在基本放大、功率放大和负反馈放大等放大电路中，输出波形失真有截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真，以及输出产生的谐波失真和不对称失真等。

2.基本放大电路的研究、乙类功率放大器、负反馈消除不对称失真以及集成运放的研究与应用。

3.射极偏置电路、乙类、甲乙类功率放大电路和负反馈电路。

二、实验内容及要求

2.1基本要求

1.输入一标准正弦波，频率2kHz，幅度50mV，输出正弦波频率2kHz，幅度1V。

2．a.输出以下各种类型的波形：（1）标准正弦波

（2）顶部、底部、双向失真（3）交越失真 b.设计电路并改进。

c.讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。2.2发挥部分

a.输出不对称失真的波形。b.设计电路并改进。

c.讨论产生失真的机理，阐述解决问题的办法。

三、实验方案比较及论证

3.1理论分析电路的失真产生及消除

a.正常放大、截止失真、饱和失真及双向失真

（1）饱和失真

产生原因：静态工作点过高

如图3-1-1，当静态工作点太高时，放大器能对输入的负半周信号实施正常的放大，而当输入信号为正半周时,因太大了，使三极管进入饱和区，ic=βib的关系将不成立,输出电流将不随输入电流而变化，输出电压也不随输入信号而变化，产生输出波形的失真。这种失真是因工作点取的太高,输入正半周信号时，三极管进入饱和区而产生的失真，所以称为饱和失真。

（2）截止失真

产生原因：静态工作点过低

如图3-1-1所示为工作点太低的情况,由图可见,当工作点太低时,放大器能对输入的正半周信号实施正常的放大,而当输入信号为负半周时,因将小于三极管的开启电压,三极管将进入截止区,ib=0,ic=0,输出电压u0=uCE=Vcc将不随输入信号而变化,产生输出波形的失真。

（3）双向失真

产生原因：输入信号过大、电路放大倍数太大、直流偏置太小。

工作点偏高,输出波形易产生饱和失真；工作点偏低,输出波形易产生截止失真。但当输入信号过大时,管子将工作在非线性区,输出波形会产生双向失真。此时静态工作点合适，但输入波形的幅度超过了直流的最大幅度，当输出信号过大时可能会出现饱和失真与截止失真一块儿出现的失真现象，称之为双向失真。

消除方法：

顶部或底部失真：调节电位器，变化静态工作点； 双向失真：适当减小输入电压

b.交越失真

产生原因：

交越失真是乙类推挽放大器所特

有的失真。在推挽放大器中，由两只晶体管分别在输入信号的正、负半周导通，对正、负半周信号进行放大。而乙类放大器的特点是不给晶体管建立静态偏置，使其导通的时间恰好为信号的半个周期。但是，由于晶体管的输入特性曲线在Ube较小时是弯曲的，晶体管基本上不导通，即存在死区电压V r。当输入信号电压小于死区电压时，两只晶体管基本上都不导通。这样，当输入信号为正弦波时，输出信号将不再是正弦波，即产生了失真。这种失真是由于两只晶体管在交替工 克服交越失真：

作时“交接”不好而产生的,称为交越失真。

为了克服交越失真的影响，可以通过改进电路的方法来实现。采用甲乙类双电源互补对称电路法和甲乙类单电源互补对称电路。甲乙类互补对称法电路原理如下图1所示。由图1可见，T3组成前置放大级，T1和T2组成互补输出级。静态时，在D1，D2上产生的压降为T1，T2提供了一个适当的偏压，使之处于微导通状态。由于电路的对称，静态时 icl=ic2，iL=0，vo=0。有信号时，由于电路工作在甲乙类，即使Vi很小，基本上也可以进行线性放大。但是图1的缺点就是其偏置电压不易调整，改进电路如图2所示，在图2中流人T4的基极电流远小于流过R1、R2的电流，则由图可以求出Vce=VBE∙(R1+R2)/R2，因此，利用T4管的VBE基本为一固定值，只要调整R1、R2的比值，就可以改变T1、T2的偏压值。

图1图2

c.非对称失真

输出

产生原因：

不对称失真也是推挽放大器所特有的失真。它是由于推挽管特性不对称,而使输入信号的正、负半周不对称。

消除办法：

加入负反馈，利用失真减小失真。

3.2具体电路设计及仿真

a.正常放大、截止失真、饱和失真及双向失真

（1）仿真电路

VCCR3500kΩKey=A12VR215kΩC2+50 %XSC1_+AC1XFG110µFR115kΩQ110µFR5100kΩR41kΩ+Ext Trig2N2222A__B（2）仿真波形

静态工作点居中时，输出正常波形；适当调节滑动变阻器使得阻值变大，出现顶部失真；适当调节滑动变阻器使得阻值变小，出现底部失真。输入：

输出：

正常正弦波形 双向失真

顶部失真 底部失真

b.交越失真

（1）仿真电路

VCC12VR110kΩ+Ext Trig+_A_+B_XSC1XFG1Q1S1键 = A D11N40012N2222D21N4001Q4R215kΩR310kΩ2N4403VEE-12V（2）仿真波形 输入：

输出：

交越失真 改善后波形

c.非对称失真

（1）仿真电路

（2）仿真波形 输入：

输出：

不对称失真波形 改善后波形

四、电路制作及测试

4.1正常放大、截止失真、饱和失真及双向失真

顶部失真（截止失真）双向失真

底部失真（饱和失真）正常放大 4.2交越失真

交越失真 消除交越失真

4.3非对称失真

非对称失真 减小非对称失真 实验得，非对称失真时，失真率为：（2.26-1.87）/4.13=9.44% 引入负反馈之后，失真率为：（240-238）/478=0.42% 故可见，引入反馈后，失真得到明显改善。

五、失真研究思考题

1、NPN型组成的共射放大电路和PNP型组成的共射放大电路在截止和饱和失真方面的不同。

答：NPN型：顶部失真属于截止失真，底部失真属于饱和失真。

PNP型：顶部失真属于饱和失真，底部失真属于截止失真。

2、共基放大电路、共集放大电路与共射放大电路在截止和饱和失真方面的不同。答：共射电路及共集电路都既有饱和失真又有截止失真：截止失真是因为三极管直流工作点过低产生的失真，而饱和失真为直流工作点过高产生的失真。

共基电路有饱和失真，无截止失真，因为共基电路的解法不用考虑三极管的截止电压，故不存在截止失真。

3、改变下图射极偏置电路电路哪些参数可解决上述失真。

答：解决饱和失真：通过调大Rb1或调小Rb2，使得Rb2分压减小，Ube减小，则发射极电流减小，直流工作点降低，饱和失真得到解决。

解决截止失真：通过调小Rb1或调大Rb2，使得Rb2分压增大，Ube增大，则发射极电流增大，直流工作点升高，截止失真得到解决。

解决双向失真：调整直流工作点使其位于中间位置或减小输入信号。

4、双电源供电的功率放大器改成单电源供电会出现哪种失真？ 如何使单电源供电的功率放大器不失真？

答：单电源供电影响了输入输出电压范围，进而限制了电路的动态范围，导致信号失真。解决单电源供电失真的办法为给回路中串联一个储能电容。

5、造成单级放大电路失真的器件有哪些？Re的作用是什么？

答：造成单级放大电路失真的器件有基极电阻、直流偏置电压电源等；Re是电路的负反馈电阻，能够稳定放大电路的直流工作点。

6、负反馈可解决波形失真，解决的是哪类失真？

答：负反馈能在一定程度上抑制管子的非线性失真，但不对反馈环外的失真起作用。非线性失真包括交越失真、不对称失真等。

7、消除交越失真为什么要用二极管？

答：二极管静态时需要导通，所以产生两个0.7V的压降（硅管），而这两个压降刚好为T1与T2提供两个适当的偏置电压，使T1和T2处于微导通状态，这样就克服了因门限电压产生的交越失真。

8、放大电路加入负载后会出现失真吗？为什么？

答：会。因为负载电阻越大,放大倍数就越高，输出的信号幅度也就越大，越容易进入饱和或截止区，越容易失真。

9、如何测量放大电路的输入电阻、输出电阻和通频带。

答：测量输入电阻：分别测量出电路的输入端电压Ui和输入端的电流Ii，则输入电阻Ri＝ui/Ii，这个输入电阻可能是动态的，不同的电压下可能不相同。

测量输出电阻：分别接入不同的输出负载R1和R2，分别测量出电路的输出端电压Uo1、Uo2，则由于输出电流I1和I2分别等于I1＝Uo1/R1、I2＝Uo2/R2，输出电动势E＝I1×Ro＋Uo1＝I2×Ro＋Uo2，所以得到方程：Uo1/R1×Ro＋Uo1＝Uo2/R2×Ro＋Uo2。则解出输出电阻：Ro＝（Uo2+Uo1）×（R1＋R2）/（Uo1×R2－Uo2×R1）

测量通频带：

幅频特性及通频带的测试能使用仪器的条件下通常用扫频法：利用扫频仪直接在屏幕上显示出放大器的输出信号幅度随频率变化的曲线，即Au-f曲线。在屏幕显示的幅频特性曲线上测出通频带BW。

10、用场效应管组成的放大电路或运算放大器同样会产生所研究的失真吗？ 答：不一定。

11、当温度升高，晶体管组成的电路刚刚产生静态工作点漂移，使电路产生某种失真，此时由场效应管组成的电路也同样失真吗？为什么？

答：场效应管不会形成波形失真，但放大倍数同样会因为温度的变化发生变化。三极管的温度漂移是由于温度上升时，静态工作点向上漂移，形成饱和失真。而场效应管不同，随着温度的上升，静态工作点不会上移反而会下移，饱和失真不可能形成。另一方面，温度的上升会导致场效应管的门限电压进一步下降，因此原电路的一定能保持场效应管处于打开状态，因此也不会产生截止失真。综上所述，虽然温度漂移会对场效应管放大电路的静态工作点和放大倍数造成影响，但场效应管本身的特性决定了温度的升高并不会引起失真。

12、归纳失真现象，并阐述解决失真的技术。答：失真现象归纳见3.1 解决失真的核心技术：调节直流工作点使其合适、利用二极管抬高电平、引入负反馈。

六、感想与体会

6.1小组分工

本人在该实验中负责基本部分和发挥部分的板子焊接制作，以及参与板子的测试。

6.2收获与体会

这门基于模拟电子技术的实践课虽然时间很短，但是收获颇丰，我觉得相比于理论知识的钻研，更重要的是锻炼了实践动手能力，提升了自己分析解决问题的能力。

将近七周的时间里，我们小组完成了关于非线性失真的电路设计及焊接，对于放大电路饱和、截止、双向、不对称等非线性失真的电路结构、产生原因及失真现象的改善有了相当的认识，同时对于晶体管的型号、引脚等参数特性也有了一定的认识。

这之外的收获是，真正通过不断地实验、不断地检查纠错，拥有了不断查找板子无法调试出波形甚至三极管冒烟烧坏的错误原因。一方面是初次接触，不懂得三极管的放置也是有规律的；另一方面，焊接过程中容易犯低级错误，比如最后一个发挥部分，焊好了电路之后检查了三遍，调试了两边出现的都是乱波，冷静下来仔细分析结果，猜想应该还是焊接出错了。果不其然，再次检查发现输入引脚根本没有接入电路。所以通过这样的教训，我们也意识到平时不应该只关注理论知识的学习，还需要培养锻炼我们的实践能力、动手操作能力。

6.3对课程的建议

建议发挥部分可以多给出几个参考题目。另外感觉这门课很有价值，可以适当增加教学深度。

七、参考文献

[1]路勇，刘颖.模拟集成电路基础[M].北京:中国铁道出版社, 2016 [2]刘贵栋，电子电路的 Multisim 仿真实践，哈尔滨工业大学出版社，2008

第三篇：模电实验报告要求

实验二 晶体管共射极单管放大器 要求：完成实验内容1、2、3、4、5 实验报告要求：讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响；分析讨论在调试过程中出现的问题，总结实验的心得体会。

实验三 负反馈放大器

要求：完成实验内容1、2.(1)实验报告要求：根据实验结果，总结电压串联负反馈对放大器性能的影响。

实验四 射极跟随器

要求：完成实验内容1、2、3、4、5 实验报告要求：整理实验数据，并画出曲线UL＝f(Ui)；分析射极跟随器的性能和特点。

实验五 差动放大器

要求：完成实验内容1、2 实验报告要求：整理实验数据，比较静态工作点和差模电压放大倍数的实验结果和理论估算值；比较差动放大电路单端输出时CMRR的实测值与具有恒流源的差动放大器CMRR实测值；根据实验结果，总结电阻RE和恒流源的作用。

实验六 集成运算放大器的基本应用 要求：完成实验内容1、2、3、4 实验报告要求：整理实验数据，画出波形图（注意波形间的相位关系）；将理论计算结果和实测数据相比较，分析产生误差的原因。

实验七 低频功率放大器─ OTL 功率放大器 要求：完成实验内容1、2.(1)实验报告要求：整理实验数据，计算静态工作点、最大不失真输出功率Pom等，并与理论值进行比较。

第四篇：模电综合课程设计

模电综合课程设计

实验报告

高效率音频功率放大器

黄瑞铭 08226147 2010年6月30日

目 录

1．设计目的....................................................1 2．设计任务....................................................1 3．设计要求....................................................1 4．设计步骤....................................................1

5、单元电路设计................................................2

6、实验测试方法和测试实验数据分析..............................7

7、附件........................................................9 1

高效率音频功率放大器

作者：黄瑞铭



1、设计目的

（1）熟悉一些基本器件的应用;（2）熟悉多功能板的焊接工艺技术和电子线路系统的装调技术;（3）熟悉D类功率放大器的工作原理；（4）完成高效率音频功率放大器的设计。



2、设计任务

设计并制作一个高效率音频功率放大器。功率放大器的电源电压为+5V，负载为8Ω电阻。原理框图如图1所示。

三角波产生器（或锯齿波）比较器驱动电路开关功率输出低通滤波8欧音频输入信号图1



3、设计要求

（1）3dB通频带为300Hz～3400Hz，输出正弦信号无明显失真。（2）最大不失真输出功率≥1W。（3）输入阻抗>10k。

（4）低频噪声电压（20kHz以下）≤10mv，在电压放大倍数为10，输入端对地交流短路时测量。

（5）在输出功率500mW时测量的功率放大器效率（输出功率/放大器总功耗）≥50%。



4、设计步骤

(1）进行方案论证，合理设计高效率音频功率放大器的电路原理图；(2）单元电路组装调试；(3）整机组装调试；

(4）写出设计报告。



5、单元电路设计

音频信号前置放大器设计

如图7所示。设置前置放大器，可使整个功率的增益从1-20连续可调，而且也保证了比较器的比较精度。当功放输出的最大不失真功率为1W时，其8Ω上的电压VPP=8V，此时送给比较器音频信号的值应为2V，则功放的最大增益约为4（实际上，功放的最大不失真功率要略大于1W，其电压增益要略大于4）。因此必须对输入的音频信号进行前置放大，其增益应大于5。前放仍采用宽频带、低漂移、满幅运放TL062，组成增益可调的同相宽带放大器。选择同相放大器的目的是容易实现输入电阻Ri10kΩ的要求。同时，采用满幅运放可在降低电源电压时仍能正常放大，取VVcc/22.5V，要求输入电阻Ri大于10kΩ，故取R1R251kΩ，则

VP 图7 Ri51/225.5kΩ，反馈电阻采用电位器R4，取R420kΩ，反相端电阻R3取2.4kΩ，则前置放大器的最大增益Av为：

Av1R42019.3 R32.4调整R4使其增益约为8，则整个功放的电压增益从0~32可调。

考虑到前置放大器的最大不失真输出电压的幅值Vom2.5V，取Vom2.0V，（Vom/Av）2/8250mV。超过此幅度则输出会则要求输出的音频最大幅度Vim产生削波失真。

三角波发生器设计

该电路采用满幅运放TL062及高速精密电压比较器LM393来实现,电路如图8所示。TL062不仅具有较宽的频带，而且可以在较低的电压下满幅输出，既保证能产生线性良好的三角波，而且可以达到发挥部分对功放在低电压下正常工作的要求。

图8

载波频率的选定既要考虑抽样定理，又要考虑电路的实现，选择150kHz的载波，使用四阶Butterworth LC滤波器，输出端对载频的衰减大于60dB，能满足题目的要求，所以我们选用载波频率为150kHz。

电路参数的计算：在5V单电源供电下，我们将运放5脚和比较器3脚的电位用R8调整为2.5V，同时设定输出的对称三角波幅度为1V（Vpp2V）。若选定R10为100kΩ，并忽略比较器高电平时R11上的压降，则R9的求解过程如下：

取R9为39kΩ。

选定工作频率为f150kHz，并设定R7R620kΩ，则电容C3的计算过程如下：

对电容的恒流充电或放电电流为： I52.52.5

R7R6R7R64

52.51100，R940kΩ 100R92.5

则电容两端最大电压值为： VC4C4T10Idt2.5T1

C（RR）476其中T1为半周期，T1T/21/2f。VC4的最大值为2V，则： 22.51

C（2f4R7R6）2.52.5 C4208.3pF

（R7R6）4f201034150103取C4220pF，R710kΩ，R6采用20kΩ可调电位器。使振荡频率f在150kΩ左右有较大的调整范围。

PWM波产生电路设计

选用LM393精密高速比较器，电路如图9所示，因供电为5V单电源，为给VV提供2.5V的静态电位，取R12R15，R13R14，4个电阻均取10kΩ。由于三角波Vpp2V，所以要求音频信号的Vpp不能大于2V，否则会使功放产生失真。

图9 音频功率放大器设计

1）驱动电路

电路如图10所示。将PWM信号整形变换成互补对称的输出驱动信号，用LM393组成电压跟随器和1：1反向比例放大器以获得对称输出信号，送给由晶体三极管组成的互补对称式射极跟随器驱动的输出管，保证了快速驱动。驱动电路晶体三极管选用2SC8050和2SC8550对管。

图10

2）H桥互补对称输出电路

对VMOSFET的要求是导通电阻小，开关速度快，开启电压小。因输出功率稍大于1W，属小功率输出，可选用功率相对较小、输入电容较小、容易快速驱动的对管，IRF9540和IRF540 VMOS对管的参数能够满足上述要求，故采用之。实际电路如图11所示。互补PWM开关驱动信号交替开启Q5和Q8或Q6和Q7，分别经两个4阶Butttterworth滤波器滤波后推动喇叭工作。

图11 6

附件：高效率音频功率放大器设计参考电路图

第五篇：直流稳压电源设计实验报告(模电)

直流稳压电源的设计实验报告

一、实验目的

1.学会选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源 2.掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测量方法

二、实验任务

利用7812、7912设计一个输出±12V、1A的直流稳压电源；

三、实验要求

1）画出系统电路图，并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形； 2）输入工频220V交流电的情况下，确定变压器变比； 3）在满载情况下选择滤波电容的大小（取5倍工频半周期）； 4）求滤波电路的输出电压；

5）说明三端稳压器输入、输出端电容的作用及选取的容值。

四、实验原理

1.直流电源的基本组成

变压器：将220V的电网电压转化成所需要的交流电压。整流电路：利用二极管的单向导电性，将正负交替的交流电压变换成单一方向的直流脉动电压。

滤波电路：将脉动电压中的文波成分滤掉，使输出为比较平滑的直流电压。稳压电路：使输出的电压保持稳定。

4.2 变压模块

变压器：将220V的电网电压转化成所需要的交流电压。

4.2 整流桥模块

整流电路的任务是将交流电变换为直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用，因此二极管是构成整流电路的关键元件。管D1～D4接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。

由上面的电路图，可以得出输出电压平均值：Uo(AV)0.9U2，由此可以得U215V即可

即变压器副边电压的有效值为15V 计算匝数比为 220/15=15 2.器件选择的一般原则 选择整流器

流过二极管的的平均电流: ID=1/2 IL 在此实验设计中IL的大小大约为1A 反向电压的最大值：Urm=2U2 选择二极管时为了安全起见，选择二极管的最大整流电路IDF应大于流过二极管的平均电流ID即0.5A，二极管的反向峰值电压Urm应大于电路中实际承受最大反向电压的一倍。

实验中我们采用的是1B4B42封装好的单相桥式电路。4.2 滤波模块

3.3滤波电路

交流电经整流电路后可变为脉动直流电，但其中含有较大的交流分量，为使设备上用纯净的交流电，还必须用滤波电路滤除脉动电压中的交流成分。常见的滤波电路有：电容滤波电路、电感滤波电路、电感电容滤波电路以及型滤波电路。在此电路中，由于电容滤波电路电路较为简单、且能得到较好的效果，故选用此电路。滤波电容一般选几十至几千微法的电解电容，由于RlC(3~5)

T，故选4200uF/25V的电解电容。

2图3-4 滤波电路

图3-5 滤波后的电压

输出直流电压UL与U2的关系：

UL=(1.1～1.2)U2 变压器副边电流有效值：

I2=（1.5~2）IL

4、稳压电路

A．根据实验要求，选用三端固定式输出集成稳压器MC78012CT和LM79012CT B．为防止自激震荡，在输入端接一个0.1~0.33uF的电容C1 C．为消除高频噪声和改善输出地瞬态特性输出端要接一个1uF以上的电容C2

五、实验设计

1.变压器的选择

根据实验要求，输出±12V,1A的直流稳压电源，负载电阻：

RL≥12Ω

变压器副边电压： 变压器的副边电压为有效值为15V 变压器的变压比：n1：n2=220/15=15 变压器的副边电压图像

实验过程中通过确定通过稳压管的电压控制在15—17V之间，来调节变压器的副边电压，确定匝数比为15:1 电路图：

仿真波形：

2、整流模块

3.整流二极管的选择

流过负载的电流：

IL≤1A 流过二极管的电流：

ID=1/2IL=0.5A 二极管所能承受的极间反向电压：

Urm=2U2*2=2*15*2=42.4V 所以选择二极管时ID>=0.5A,Urm>=42.4V 设计过程中我们选用的是1B4B42

2.滤波电容的选择

时间常数：

τ=RLC0=5*T/2=0.05s 取RL=12Ω，则

C0=4.2mF 电容所能承受的最大电压：Urm=2U2*2=2*15*1.1=23.3V（考虑到电网电压波动10%）

仿真电路：

仿真结果：

4.其他

防自激震荡电容：

C1=330nF 消高频噪声电容：

C2=1uF

5、稳压电路

由于LM7812输出的最大电流为1.5A

要求输出的最大电流为1A 在输出电阻的两端并联为1A的整流二极管1N4001

六、.实验电路图：

根据原件的选择，连接电路图：如下所示

七、实验总结

本次实验，我们充分理解并掌握了直流稳压电源设计的过程方法，特别是在实验过程中我们相互帮助学习，提高了自我学习的能力，也提高的团队协作的能力，在试验中，我们自己学会去解决问题，发现问题，相信对以后的学习会有很大帮助。另外，通过本实验，我们学会了直流电压源的设计方法，也对Multisim这个软件有了初步的认识和了解，为以后其他后续课程提供了帮助。在实验过程中我们也获得了很多的经验教训。通过本次不仅对我们知识水平有很大帮助，更重要的是提高了我们自我学习的能力和团队协作的能力。