第一篇:模电课程设计心得(推荐)
时间总是过得很快,经过一周的课程设计的学习,我已经自己能制作一个高保真音频功率放大器,这其中的兴奋是无法用言语表达的。
学习模电这段时间也是我们一学期最忙的日子,不仅面临着期末考试,而且中间还有一些其他科目的实验,更为紧急的是,之前刚做完protel99的课程设计,本周必须完成模电的课程设计。任务对我们来说,显得很重。昨天刚考完复变,为了尽快完成模电的课程设计,我一天也没歇息。相关知识缺乏给学习它带来很大困难,为了尽快掌握它的用法,我照着原理图学习视频一步一步做,终于知道了如何操作。
刚开始我借来了一份高保真音频功率放大器的电路原理图,但离实际应用差距较大,有些器件很难找到,后来到网上搜索了一下相关内容,顺便到学校图书馆借相关书籍,经过不断比较与讨论,最终敲定了高保真音频功率放大器的电路原理图,并且询问了兄弟班关于元器件的参数情况。为下步实物连接打好基础。
在做电路仿真时,我画好了电路原理图,修改好参数后,创建网络列表时系统总是报错,无论我怎样修改都不行,后来请教同学,他们也遇到了同样的困惑。任何事情都不可能是一帆风顺的,开始是创建网络表时出现问题,后来是没有差错但出来的仿真波形不是预计中的,这确实很难修改。输出时仿真波形总是一条直线,我弄了一晚上也找不出原因,整个人也显得焦躁不已。
接下来,开始了我们的实物焊接阶段。之前的电工实习让我简单的接触到了焊接实物,以为会比较轻松,但实际焊接起来才发现此次与电工实习中的焊接实物有很大的不同,要自己对焊板上元件进行布置和焊接电路元件连线,增加了很大的难度。由于采用了电路板,为了使步线美观、简洁,还真是费了我们不少精力,经过不断的修改与讨论,最终结果还比较另人满意。
经过这段课程设计的日子,我发现从刚开始的matlab到现在的pspice,不管是学习哪种软件,都给我留下了很深的印象。由于没有接触,开始学得很费力,但到后来就好了。在每次的课程设计中,遇到问题,最好的办法就是问别人,因为每个人掌握情况不一样,不可能做到处处都懂,发挥群众的力量,复杂的事情就会变得很简单。这一点我深有体会,在很多时候,我遇到的困难或许别人之前就已遇到,向他们请教远比自己在那冥思苦想来得快。
虽然最终实物做出来了,但这并不是我一个人做出来的。通过这次课程设计,我明白了一个团队精神的重要性,因为从头到尾,都是大家集体出主意,来解决中间出现的各种问题。从原理图的最终敲定,到波形的仿真,到元器件的选择与购买,到最后实物的焊接与调试,这都是大家分工合作的结果,正是因为大家配合得默契,每项工作都完成得很棒,衔接得很好,才使我们很快的完成了任务。
尽管现在只是初步学会了高保真音频功率放大器设计,离真正掌握还有一定距离,但学习的这段日子确实令我收益匪浅,不仅因为它发生在特别的时间,更重要的是我又多掌握了一门新的技术,收获总是令人快乐,不是吗?
模电课程设计心得(2):
作为一名金属材料与热处理专业的学生,我觉得能做这样的课程设计是十分有意义。在已度过的两年大学生活里我们大多数接触的是专业基础课。
我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面,如何去面对现实中的各种热处理工艺设计?如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢?
我想做类似的作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中,我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。
为了让自己的设计更加完善,更加符合工艺标准,一次次翻阅热处理方面的书籍是十分必要的,同时也是必不可少的。通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处,虽然感觉理论上已经掌握,但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑,经过一番努力才得以解决。
通过这次设计,我懂得了学习的重要性,了解到理论知识与实践相结合的重要意义,学会了坚持、耐心和努力,这将为自己今后的学习和工作铺展了道路。另外,课堂上也有部分知识不太清楚,于是我又不得不边学边用,时刻巩固所学知识,这也是我作本次课程设计的一大收获。整个设计我基本上还满意,由于水平有限,难免会有错误,还望老师批评指正。
第二篇:模电课程设计心得
在这次的模电课程设计中,我们对模电数电有了更清晰的认识。但是
在一开始看见题目的时候,还是比较头疼的,不知道如何下手,但是随着慢慢的摸索,思路慢慢的出现了。这之间变化还是蛮大的,从最开始的不愿意动手到后来的因为一个环节没搞清楚而搞一晚上,这样的大反差让我们更进一步的了解了模拟电子技术这一门深奥而实用的课程。
课程设计本身要求将以前所学的理论知识运用到实际的电路设计当中去,在电路的设计过程中,无形中加深了我们对模拟电路和数字电路的了解及运用能力,对课本以及以前学过的知识有了一个更好的总结与理解;以前的模电实验只是针对某一个小的功能设计,而此次课程设计对我们的总体电路的设计的要求更严格,这需要通过翻阅复习以前学过的知识确立了实验总体设计方案,然后逐步细化进行各模块的设计,进而一步步调试排除错误
老师提供了多种不同类型的题目,自动油烟控制报警器这个任务难度相对适中,难度系数也比较适合,因此我们选择了这个题目。最初拿到题目之时,觉得无从下手,而且时间也的确非常紧迫。可能是由于模电数电这两门,特别是数电这门课程学过很久了,内容有些生疏,不得不翻出以前的课本,大致的浏览一下,即使不成竹于胸,也能初步的了解。通过浏览,很多的知识因此回忆起来了。但是问题并没有得到根本性的解决。首先,我只是知道此次的课程设计任务需要的一些集成芯片,例如电压比较器、DA转换器、数码管等。但是并不知道如何把它们组合起来,组成一个系统的,模块清晰,能够很好完成功能的整体。于是我们上网搜,图书馆查阅资料,看书,问同学。终于能够从整体上来把握。思路也逐渐的清晰了起来,整体的框架在我的脑海里慢慢的显现。很快,便有了整体的方案。把这个任务分成几个比较系统的模块,分别是报警浓度设置和显示模块,比较控制模块,烟雾传感器输入模块,三极管开关,驱动模块。接下来分别考虑了分块电路的细节。最后如期的完成了初步的设计雏形。有了方案的指导,接下来的几天就相对比较容易搞定,需要做的就是连接好电路,尽管这是一项依葫芦画瓢的步骤,但是要求的是绝对的用心和细致,稍有错误,就很难在错综复杂的线路中检查出来,有时候就是一个小问题,却会浪费了我们很多时间,这印证了一句话“细节决定成败!”不管做的实验有多么复杂或者多么简单,我们都应该抱着一颗谨慎细致的心去完成它,遇到困难不毛躁,一个个排除,一定会得到我们想要的结果的。虽然只有短短一周的课程设计,但是我们有许多的感想,总结起来如下:我觉得在做任何事情之前都必须的有一个大的纲领,也就是一个方向和目标,好让你不会走错路和走弯路。当然,这个的前提是纲领是对的。就这里而言,也就是我们的设计方案了。不难看出,所有的东西都是围绕着这个方案在进行的,那么我们就宁愿多花些时间在方案的完备性上,也就是常言道的“磨刀不误砍柴工”。没有准确的做好这一步,后面也无从谈起。从事我们这一行的必须要有动手能力。有了方案,就必须能够准确的实施,并且能够在实施的过程中不断的去纠正它,控制它,通过实验结果的反馈来改进最初的方案,最终又能够完善最初的方案,使之成熟。如果很好的保持了这样一个良性的循环。做出来的方案又怎么会不够完美呢?而且,动手的过程需要的是细致,耐心,准确。不要把这个过程当作是一个机械的操作,而是要带着你的设计思想,在思考中行进。不怕做的慢,因为熟能生巧,多多练习即可加强熟悉程度。虽然此次并没有在这个过程中遇到很大的困难,但是实际当中,动手能力是我们急需加强的一项技能。本次课程设计还让我们认识到要有取有舍,考虑最适合而不是最优。现实中,只能是理论上的最优。而在实际的步骤中,就需要我们进行取舍,留下什么,去掉
什么,都是要求我们认真考虑的,我坚持的一个原则就是,从整体上考虑,在无法避免的情况之下,可以牺牲部分模块的完备性来保证整体的实现和优化。当然,如果能够找到一种替代的方案或者模块,是最理想不过的了。
总的来说,这次的任务完成的不错。学到了很多东西。使我对模拟数电这两门课有了进一步了解。我过去没有过自己设计实验,所以锻炼了我学习的主动性。把课堂上学到书本知识灵活的应用到了实际操作当中,同时,这让我更深刻地认识到做事要细心、耐心,学会发现问题,敢于面对问题,思考如何解决问题。最主要的我想还是一个整体的思路而不是局限于一个部分。通过整体性能与部分模块的博弈而选出最佳的方案。这才是最大的收获。而从小的方面来说,通过此次的模电设计,能够很好的理解到这个课程甚至是我们专业设计课程的大致思路与思想,为以后更多的课程设计奠定了基础。
第三篇:模电课程设计
门铃对讲系统
课题名称:门铃对讲设计
姓名: 何伟伟 专业: 电子信息科学与技术 班级: 2008-1 学号: 0801050107
指导教师:王桂海
信息科学与工程学院电子信息系
2010
年
07 月
05 日
门铃对讲系统
摘要:
本课题设计了一个以设计对讲电路为核心的楼宇式门铃对讲系统。该门铃对讲系统主要短时间按键有效、用户响铃设计、电压放大器设计、无输出变压器的功率放大器设计(OCL电路)、双向对话模块等组成。采用了LM386集成运放(由于仿真时Multisim软件无法找到,故用分离元件代替)和OP07集成功放、JK锁存器、继电器、电阻、电容元件、直流电源及各种测量仿真器件等,实现了访客用户选择、呼叫、双向对讲功能,同时还添加了按键亮灯指示、键盘荧光显示及免打扰功能等,其静态功耗可达0.5W, 真正实现了超低功耗,使该门铃对讲系统更加人性化和实用化。
与传统的门铃对讲系统相比,该设计具有保真度高、可靠性高、可扩展性强、易操作性好等特点,可用于普通小区或楼宇使用。
关键词:门铃
楼宇
双向对讲
门铃对讲系统
前言
如今社会发展迅速,人民生活水平日益提高,早已超越满足温饱的需要,现在讲究如何更好的生活,我国很大一部人分人居住小区,居民都希望有着良好的环境和安全感,过上更加安逸的生活。社区的发展需有这些基本条件才能吸引购买力,房地产发展商将面临一些实际问题:对于如何保障社区的安全及在管理上的方便,即能保障发展商的利益又能保障居住社区人员的需求及安全感、归属感,这是一个新的课题,让发展商去面对和解决好。小区门铃对讲系统方案设计,在保障资金投入合理的情况下让社区形成一个安全、舒适的文明社区。另一方面,最近五年的时间内,随着中国内地经济的稳步发展,人民生活水平有了很大程度的提高,大量商品房推向市场。随着商品房的大量推出,地产商直接的竞争也越来越激烈,要实现商品房的良好销售业绩,推向市场的楼盘开始需要有良好的概念才能在市场竞争中取得成功。于是智能小区的概念几年前开始导入中国内地并迅速蔓延,以至于出现不是智能小区楼盘很难销售的情况。
随着城市的不断发展,现代生活小区作为一种新颖的居家理念及物业管理模式越来越成为社会的需求及认同。智能楼宇管理和楼宇可视对讲系统及产品的生产商应及时跟踪市场需求,不断创新,在各方面力求做到最好。智能建筑是未来建筑的发展方向,特别是随着21世纪的到来,现代高科技和信息技术正在由智能大厦走向智能住宅小区,进而走进家庭。
技术方案比较:
(一)音频运算放大器的选择:
门铃对讲系统
方案一OP37为低噪声高速精密运放,转换速率很高,带宽很大,适合做音频放大,但它的价格高,成本大,故不采用。
方案二:OP07是一种高精度单片运算放大器,具有很低的输入失调电压和漂移。OP07的优良特性使它特别适合作前级放大器,放大微弱信号。使用OP07一般不用考虑调零和频率问题就能满足要求,价格低廉,故选此方案。
方案三:利用分立元件实现,即可以熟悉Multisim软件,又可以对课本中有关三极管的知识加以巩固,故优先选择;
本课题设计重点、难点:
系统中如何正确分使用立元件完成特定功能关键;
分立元件中三极管、电阻、电容是构成所有电路的基础,故能充分理解它的特性不是易事,这需要很扎实的基本功,否则实验起来很浪费时间,就像笔者遇到的困难一样,对于电压放大倍数、饱和失真、截止失真、动态特性、静态工作点的选取、互补功率放大器的设计、放大倍数计算、功率计算,由于失调电压及失调电流的存在,运放输入为零时输出往往不为零。对于内部无自动稳零措施的运放需外加调零电路,使之在零输入时输出为零。对于单电源功电的运放,常需在输入端加直流偏置电压,设置合适的静态输出电压,以便能放大正、负两个方向的变化信号。电路自激震荡的消除也是一个涉及的难点。
门铃对讲系统
目录
第一章 总体设计思路
1.1总体描述与系统框架: 1.2设计框图;第二章 有关楼宇和用户的设计
2.1 确保短时间按键有效的设计 2.1用户响铃设计
第三章 对讲电路的设计
3.1 电压放大器设计 3.2 功率放大器设计
第四章 设计总结
4.1 实验结论
4.2 参考文献
4.2 实验心得
第五章 附录及说明
门铃对讲系统
第一章 总体设计
1.1总体描述与系统框架:
该门铃对讲系统的设计主要应用模拟电子技术和数字电子技术的知识,旨在实现楼宇门铃对讲功能。功能实现流程如下:
图1-1 1.2设计框图:用总实验图代替:
门铃对讲系统
第二章 有关楼宇和用户的设计
2.1确保短时间按键有效的设计
课题选用JK锁存器复位功能由异步JK触发器的异步复位端控制。异步JK锁存器的特性如下描述:
J=0,K=0,保持;J=0,K=1,置0;J=1,K=0,置1;J=1,K=1,翻转;没有时钟触发也是保持;
实验图如下:
原理:开关打向上为1,打向下为0,只要是按了(打向上),锁存器就是所存起来,后来虽为0,但是它一直保持,故Q输出一直为1,知道后来复位。
2.2 用户响铃设计
实验图如下:
门铃对讲系统
原理:按铃前开关A处于断开状态,按铃后开关接通,利用555定时器构成多谐振荡器,其中利用了电容C3的充放电,电流的方向使得D1、D2轮流导通(二极管的单向导电性),充放电时构成回路的电阻不同其充放电时间也不一,电流大小不同,由喇叭发出声音不同,有两种叮、咚声音,这就是用户听到的声音。
结论:发出了咚声音。
第三章 对讲电路的设计
3.1电压放大器: 实验图如下:
说明:本课题用0.3v电压代替从话筒传出的信号大小(经验值),频率用一千赫兹,声音信号含有较多频率成分,但是本放大器对一切频率都有相同作用,说明了此放大器的实用性,门铃对讲系统
结论:电压经放大之达到4.3v(由上图示波器所示),使得信号传到用户时可以直接经功率放大器输出。
3.2功率放大器:
实验图如下:
门铃对讲系统
结论:图最右边为Speker,阻值为8欧姆,图中所示电压值大小为4.3v,本课题采用互补式功率放大器,能克服交越失真,功率计算为:
pu22R4.32281.1156w
由计算可得P=1.1156w,满足了驱动听筒的要求,故方案可行。
第四章 设计总结
4.1 实验结论:
实验每个部分均较理想,实现了相关功能,详细请见每部分实验图
4.2 参考文献:
童诗白 华成英 模拟电子技术基础(第四版)高等教育出版社 1980年 4.3实验心得
通过做本课题的内容,前前后后花费两个星期,自知,内容较为简单,但做起来并非如想象得那样顺利,每一个小小的错误(电容、电阻的大小)就会导致没有结果,什么也没有,故联想到,要想学好本门课程知识,得从基础抓起,先分立,后集成,只有这样,才能为以后所学课程做好准备,同时,也坚定了自己要好
第五章 附录及说明
(1)电压放大器:纯属用三极管、电阻、旁路电容构成。
(2)低功率音频放大:功率放大电路通常作为多级放大电路的输出级。要求放大电路有足够大的输出功率,驱动扬声器,使之发声。
门铃对讲系统
(3)用户选择控制:方案可如下:
A/D转换器、译码器、D/A转换器构成,纯属数字电路课程内容,很容易即可实现,这里就不作为设计的内容,故略。
(4)电磁继电器:
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
说明:继电器在本课题中有用到,但是在软件中无法找到适合本课题的电磁继电器,原理很简单(利用电流磁效应来工作),与模拟电路课程无直接关系,故可略去。
第四篇:模电课程设计
要求: 按照课程设计报告书的格式,要求有原理设计,元件选择,原理仿真,电路设计,调试及测试,结果分析等。
作品在本学期考试结束后进行课程设计答辩之后交给老师。
模拟电子技术课程设计——小型模拟电子系统设计与制作,参考题目如下:
1.多路输出直流稳压电源的设计与制作
要求设计制作一个多路输出直流稳压电源,可将220V/50HZ交流电转换为多路直流稳压输出:+12V/1A,-12V/1A,+5V/1A,-5V/1A,+5V/3A及一组可调正电压。
2.高保真音频功率放大器的设计与制作
要求设计制作一个高保真音频功率放大器,输出功率10W/8Ω,频率响应20~20KHZ,效率>60﹪,失真小。
3.函数发生器的设计与制作
要求设计制作一个方波-三角波-正选波发生器,频率范围 10~100 Hz,100 Hz~1 KHz,1KHz~10 KHz;正弦波Upp≈3v,三角波Upp≈5v,方波Upp≈14v,幅度连续可调,线性失真小。
4.水温控制系统的设计与制作
要求设计制作一个可以测量和控制温度的温度控制器,测量和控制温度范围:室温~80 °C,控制精度 ± 1 °C,控制通道输出为双向晶闸管或继电器,一组转换接点为市电220v,10A。
5.双工对讲机的设计与制作
采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路,实现甲、乙双方异地有线通话对讲;用扬声器兼作话筒和喇叭,双向对讲,互不影响;电源电压+9v,功率≤0.5W,工作可靠,效果良好。
第五篇:模电课程设计
安阳师范学院
综合设计性实验报告
课程名称 模拟电子技术课程设计 实验名称 串联型直流稳压电源 学生学院 物理与电气工程学院 专业班级 11级自动化2班 学 号
111102063
学生姓名 刘晨阳
指导教师 冯丽娜
2012 年12 月13日
一、题目名称:串联型直流稳压电源
要求:设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。指标:
1、输出电压6V、9V两档,正负极性输出;
2、输出电流:额定电流为150mA,最大电流为500mA;
3、纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv;
二、方案设计及电路框图
1、方案比较
方案一:如图1,先对输入电压进行降压,然后用单相桥式二极管对其进行整流,整流后利用电容的充放电效应,用电解电容对其进行滤波,将脉动的直流电压变为更加平滑的直流电压,稳压部分的单元电路由稳压管和三极管组成(如图2),以稳压管D1电压作为三极管Q1的基准电压,电路引入电压负反馈,当电网电压波动引起RL两端电压的变化增大(减小)时,晶体管发射极电位将随着升高(降低),而稳压管端的电压基本不变,故基极电位不变,所以由可知将减小(升高)导致基极电流和发射极电流的减小(增大),使得R两端的电压降低(升高),从而达到稳压的效果。负电源部分与正电源相对称,原理一样。
图1 方案一的稳压部分电路
方案二:经有中间抽头的变压器输出后,整流部分同方案一一样采用四个二极管组成的单相桥式整流电路,整流后的脉动直流接滤波电路,滤波电路由两个电容组成,先用一个较大阻值的电解电容对其进行低频滤波,再用一个较低阻值的陶瓷电容对其进行高频滤波,从而使得滤波后的电压更平滑,波动更小。滤波后的电路接接稳压电路,稳压部分的电路如图3所示,方案二的稳压部分由调整管,比较放大电路,基准电压电路,采样电路组成。当采样电路的输出端电压升高(降低)时采样电路将这一变化送到A的反相输入端,然后与同相输入端的电位进行比较放大,运放的输出电压,即调整管的基极电位降低(升高);由于电路采用射极输出形式,所以输出电压必然降低(升高),从而使输出电压得到稳定。
图2 方案二稳压部分单元电路
对以上两个方案进行比较,可以发现第一个方案为线性稳压电源,具备基本的稳压效果,但是只是基本的调整管电路,输出电压不可调,而且输出电流不大,而第二个方案使用了运放和调整管作为稳压电路,输出电压可调,功率也较高,可以输出较大的电流。稳定效果也比第一个方案要好,所以选择第二个方案作为本次课程设计的方案。
2、电路框图
整体电路的框架如图3,先有22V-15V的变压器对其进行变压,变压后再对其进行整流,整流后是高低频的滤波电路,最后是由采样电路、比较放大电路和基准电路三个小的单元电路组成的稳压电路,稳压后为了进一步得到更加稳定的电压,在稳压电路后再对其进行小小的率波,最后得到正负输出的稳压电源。
图3 串联型直流稳压电路方框图
(1)变压器的设计和选择
本次课程设计的要求是输出正负9伏和正负6伏的双电压电源,输出电压较低,而一般的调整管的饱和管压降在2-3伏左右,而 12-3=9V为输出最大电压,6V 为最小的输入电压,以饱和管压降 为3伏计算,为了使调整管工作在放大区,输入电压最小不能小于12V,故可以选择220V-15V的变压器
(2)整流电路的设计及整流二极管的选择
由于输出电流最大只要求500mA,电流比较低,所以整流电路的设计可以选择常见的单相桥式整流电路,由4个串并联的二极管组成,具体电路如图4所示。
图4 单相桥式整流电路
二极管的选择:当忽略二极管的开启电压与导通压降,且当负载为纯阻性负载时,我们可以得到二极管的平均电压为 0.9V 其中15V为变压器次级交流电压的有效值。我们可以求得 U0=15×0.9=13.5v。
对于全波整流来说,如果两个次级线圈输出电压有效值为15V,则处于截止状态的二极管承受的最大反向电压将是15×错误!未找到引用源。,即为21.1V。考虑电网波动(通常波动为10%,为保险起见取30%的波动),最大反向电压应
27.4V。在输出电流最大为500mA的情况下我们可以选择额定电流为1A,反向耐压为1000V的二极管IN4007。
(3)滤波电容的选择
当滤波电容偏小时,滤波器输出电压脉动系数大;而偏大时,整流二极管导通角θ偏小,整流管峰值电流增大。不仅对整流二极管参数要求高,另一方面,整流电流波形与正弦电压波形偏离大,谐波失真严重,功率因数低。所以电容的取值应当有一个范围,由前面的计算我们已经得出变压器的次级线圈电压为15V,当输出电流为0.5A时,我们可以求得电路的负载为30 欧,我们可以根据滤波电容的计算公式:
来求滤波电容的取值范围,其中在电路频率为50HZ的情况下,T为20ms则容的取值范围为1250-2083uF,保险起见我们可以取标准值为2200uF额定电压为35V的铝电解电容
(4)稳压电路的设计
稳压电路组要由四部分构成:调整管,基准稳压电路,比较放大电路,采样电路。当采样电路的输出端电压升高(降低)时采样电路将这一变化送到A的反相输入端,然后与同相输入端的电位进行比较放大,运放的输出电压,即调整管的基极电位降低(高);由于电路采用射极输出形式,所以输出电压必然降低(升高),从而使输出电压得到稳定。由于输出电流较大,达到500mA,为防止电流过大烧坏调整管,需要选择功率中等或者较大的三极管,调整管的击穿电流必须大于500mA,又由于三极管CE间的承受的最大管压降应该大于12-6=3V,考虑到30%的电网波动,我们的调整管所能承受的最大管压降应该大于10V,最小功率应该达到 10×0.5=5W。综合以上参数,我们可以选用功率三极管TIP41,它的最大功率为60W,最大电流超过6A,所能承受的最大管压降为100V,远远满足调整管的条件。负极的调整管则选择与之相对应的的中功率三极管TIP42。基准电路由1个4.3v IN4731A的稳压管进行稳压和4.7KΩ的保护电阻组成。由于输出电压要求为6伏和9伏,如果采样电路取固定值则容易造成误差,所以采样电阻最好应该做成可调的,固采样电路由两个电阻和一个可调电阻组成,根据公式:
如上图,把R2= 10Ω(相当于公式中的R1),R7=1kΩ(相当于公式中的R2),R3=620Ω,错误!未找到引用源。=4.3V代入以上公式可求的电路的输出电压为4.255-11.118V。可以输出6V和9V的电压,运放选用工作电压在12V左右前对电压稳定性要求不是很高的运放,由于LM358的工作电压可达+15V~-15V,范围较大,可以用其作为运放,因为整流后的电压波动不是很大,所以运放的工作电源可以利用整流后的电压来对其进行供电。为了使输出电压更稳定,输出纹波更小,需再对输出端进行再次滤波,可在输出端接一个47uf的电解电容,这样电源不容易受到负载的干扰。使得电源的性质更好,电压更稳定
(5)保护电路
过流保护电路能够在稳压管输出电流超过额定值时,限制调整管发射极电流在某一数值或使之迅速减少,从而保护调整管不会因电流过大而烧坏。在过流时使调整管发射极电流迅速减小到较小数值的电路,称为截流型过流保护电路。如下图(a)所示为截流型过流保护电路,T1为调整管,Ro为电流采样电阻,它与T2,R1和R2构成保护电路,当Io增大,UBE2将随之增大。未过流时,UBE2< Uon,使T
2截止。当Io增大到一定数值或输出端短路时,T2导通,对调整管T1的基极分流,使Io减少,从而导致输出电压Uo减少;此时虽然UB随Uo的下降而下降,但是Uo下降的幅值大于UB,使得T2的电流进一步增大,T1的电流进一步减少,最终减少到较小数值。输出特性如下图(b)所示。通常,在截流型过流保护电路启动后,均有一个正反馈过程,使输出电流迅速减少。
四、总体的电路图
五、电路的调试及仿真数据
正负输出的可调的最大值和最小值电压数据如下图:
理论值为4.215-11.117V,而实际的测量值存在很小的误差,原因是由于可调电阻的实际调节范围偏大,导致输出电压偏大。
调节可变电阻,可以得到课程设计所要求输出的6V和9V的电压,仿真数据如上。
电压的直流电波形为标准的直线,达到设计的要求 而实际测量时也是这样,输出波形基本为一条直线
电路输出纹波波形纹波电压在1.8mV左右,比要求的5mV要低,而实际测量时,纹波的电压只有0.9mV,远远低于所要求的5mV,所以符合要求。
六、总结
本课程设计运用了模拟电路的基本知识,通过变压,整流,滤波、稳压等步骤,总结如下:
优点:该电路设计简单。输出电压稳定,纹波值小,而且使用的元件较少,经济实惠,输出功率大,调整管可承受的范围也很大,也有保护电路,当电路由于偶然原因出现较大的电流时,有可能造成损害,所以使得电路故障率降低了。
缺点:对电阻的选择,我们有的极端,只因没有1.5欧电阻了,所以这个电路中的R4=R12=1.5欧的电阻用两个4.7欧的电阻并联得到,与实际有点不符。
改进:可以在稳压电路那里接一个调整管的安全工作区保护电路。这样可使调整管既不因过电流而烧坏,又不因为过压而击穿。保护电路将更好!
心得体会:通过这次课程设计,我对于模电知识有了更深的了解,尤其是对与线性直流稳压电源方面的知识有了进一步的研究,希望以后有空还是再做做开关直流电源,让自己更熟悉这方面的知识。理论与实践得到了很好的结合,在做仿真实验时很成功,但是仿真还是存在一定的错误,需要自己再耐心的思考和修改!而这个过程中跟组员合作也是一个合作能力的培训,曾我们大家的意见不一致时大家不停地争论,而最后还是能得到最完美的结论!同时在做课程设计过程中,遇到不懂的地方,又让我们明白到请教的重要性!所以很感谢师兄的指导。