模電課程設計實驗報告分析_1

1、模電課程設計實驗報告分析模電課程設計實驗報告實驗內容：一、設計并制作一個能輸出+5v 電壓的直流穩(wěn)壓電源，輸入電壓為直流9v。二、利用課程設計（一）制作的電源、電壓比較器、電壓跟隨器設計，驅動三極管，通過可調電阻，控制led燈的點亮和熄滅。實驗要求：（1）設計出+5v 直流穩(wěn)壓電源的電路原理圖；（2）在萬用板上焊接組裝給定的元器件并進行調試，輸入電壓沒有極性之分，輸出電壓+5v，并點亮電源指示燈（紅色）；（3）設計一款電壓比較器a，參考電壓2.5v；（4）設計一款電壓跟隨器b，跟隨電壓比較器a 的電壓；（5）驅動三極管，通過可調電阻，實現(xiàn)對led（綠色）燈的控制；（6）完成課程設計報告的撰寫。

2、實驗原理：一、制作穩(wěn)定電壓源采用二極管、集成運放、電阻、穩(wěn)壓管、電容、二極管、led發(fā)光二極管等元件器件。輸入電壓為9v 的直流電源經(jīng)橋式整流電路和濾波電路形成穩(wěn)定的直流電源，穩(wěn)壓部分采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。比例運算電路的輸入電壓為穩(wěn)定電壓；同時，為了擴大輸出大電流，集成運放輸出端加晶體管，并保持射極輸出形式，就構成了具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。整體功能結構如圖直流9v1、單相橋式整流電路直流5v為了將電壓轉換為單一方向的電壓，通過整流電路實現(xiàn)。查閱資料可知單相整流電路有單相橋式整流電路（全波整流電路）。橋式整流電路巧妙地利用了二極管的單向導電性，將四個二極管分為兩組，根據(jù)變壓器次級電壓的極性分

3、別導通，將變壓器次級電壓的正極性端與負載電阻的上端相連，負極性端與負載電阻的下端相連，使負載上始終可以得到一個單方向的脈動電壓。單相橋式整流電路，具有輸出電壓高，變壓器利用率高、脈動系數(shù)小等優(yōu)點。所以在電路中采用單相橋式整流電路。2、濾波電路整流電路濾波電路穩(wěn)壓電路 電路圖為 整流后的輸出電壓雖然是單一方向的，但是含有較大的交流成分，會影響電路的正常工作。一般在整流后，還需要利用濾波電路將脈動的直流電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷?。所以需通過低通濾波電路，使輸出電壓平滑。理想情況下，應將交流分量全部濾掉，使輸出電壓僅為直流電壓。在實際電路中，應選擇濾波電容的容量滿足rlc=(35)t/2 的條件，為了獲

4、得更好的濾波效果，電容容量應選得更大些。3、穩(wěn)壓電路電路采用lm7805為穩(wěn)壓管，使得輸出電壓為5v 的穩(wěn)定電壓；led燈管是電源指示燈，470 歐姆的電容是為了報復led 燈。電路圖為lm7805實物圖為lm7805參考特性為 綜合上述，穩(wěn)定電源的電路圖為二、設計一個電壓比較器、電壓跟隨器，并且通過可調電阻控制led 燈的點亮和熄滅。1、電壓比較器電路圖為 電壓比較器是集成非 線性應用電路，它將一個模擬量電壓信號和一個參考固定電壓相比較，在二者幅度相等的附近，輸出電壓將產(chǎn)生躍變，相應輸出高電平或低電平。下圖為一個簡單的電壓比較器和他的傳輸特性曲線電壓比較器，它有兩個輸入端：同相輸入端(“+”

5、端) 及反相輸入端(“-”端)，有一個輸出端vout(輸出電平信號)。另外有電源v+及地(這是個單電源比較器)，同相端輸入電壓va，反相端輸入vb。va和vb 的變化如圖(b)所示。在時間0t1 時，vavb；在t1t2 時，vbva；在t2t3 時，vavb。在這種情況下，vout的輸出如圖(c)所示：vavb時，vout 輸出高電平(飽和輸出)；vbva 時，vout 輸出低電平。在本實驗中，參考電壓為2.5v 接反相輸入端，參考電壓通過兩個電阻分壓獲得；通過滑動變阻器調節(jié)通向輸入端的電壓，以此獲得不同的輸出電壓。2、電壓跟隨器 電路圖為 電壓跟隨器具有很高的輸入阻抗和很低的輸出阻抗，是最

6、常用的阻抗變換和匹配電路。電壓跟隨器常用作電路的輸入緩沖級和輸出緩沖級。作為整個電路的高阻抗輸入級，可以減輕對信號源的影響。作為整個電路的低阻抗輸出級，可以提高帶負載的能力。電壓跟隨器一般由晶體管或集成運算放大器構成。本實驗所用到的跟隨器為集成運算電壓跟隨器。集成運放電壓跟隨器電路如下圖所示。它實際上就是rf=0，r1=，反饋系數(shù)f=l 時的同相輸入放大器。由于集成運放本身的高增益特性，用集成運放構成的電壓跟隨器具有極高的輸入阻抗，幾乎不從信號源汲取電流，同時具有極低的輸出阻抗，向負裁輸出電流時幾乎不在內部引起電壓降，可視為電壓源。電壓跟隨器3、控制led 燈的亮滅電路圖為 在直流電源中，通過

7、電壓比較器以及電壓跟隨器來確定三極管2n3904的基極電壓、基極電流，從而確定集電極電流。只要集電極不小于5ma，那么led 就可以發(fā)光。 仿真實驗結果： 心得體會：通過這次設計實驗我體會到以下幾點1：對自己的動手能力是個很大的鍛煉。1：通過這次專周實驗也培養(yǎng)了我們膽大、心細、謹慎的工作作風。2：我們懂得了ewb軟件的運行與操作。3：最重要的是懂得了串聯(lián)穩(wěn)壓電源原理，串聯(lián)型穩(wěn)壓電路是最常用的電子電路之一，它被廣泛地應用在各種電子電路中。本次的課程設計，培養(yǎng)了我們綜合應用課本理論解決實際問題的能力；我覺得課程設計對我們的幫助是很大的，它需要我們將學過的理論知識與實際系統(tǒng)地聯(lián)系起來，加強我們對學過

8、的知識的實際應用能力！在設計的過程中還培養(yǎng)出了我們的團隊精神，同學們共同協(xié)作，解決了許多個人無法解決的問題；在今后的學習過程中我們會更加努力和團結。但是由于水平有限，我們的課程設計難免會有一些錯誤和誤差，還望老師批評指正?？傊谶@次實驗中受益匪淺。遇到問題以及解決方法：在這次實驗過程中，遇到不少問題，但在獨立思考和互相交流的情況下，最終都能順利完成任務。其中，在初次設計電路圖時，元件的擺放和布線造成很多困擾，獨立思考了一段時間后終于想到一個比較可行的方案，接著和周圍的同學互相交流布線方案，通過交流，發(fā)現(xiàn)到自己元件選擇和布線上存在的不足，接著通過同學正確的指導與校正成功的完成了任務。從老師布置課

9、題到畫圖完成大約花了兩天的的時間，后面的調試占了大部分的時間。在這里選用了multisim 進行仿真，雖然multisim 不是很難學，但由于自己對multisim 還沒有熟練的掌握，仿真過程中還是會有一定的誤差。在實際做成的電路板中,由于元件參數(shù)不一定是與仿真圖上面等值的，測量出來的性能指標參數(shù)難免會有一定的誤差,對元件封裝的不了解，也造成了一定的浪費。第一次做成的 板子，由于沒有注意到lm358的原理圖管腳，花費了大量的時間去查詢、去對照實物。焊板的時候，圖雖然形象的把電路板模擬出來了，但與實物還有有很大的差別的，特別是二極管，電解電容，極性錯亂，而且有很多圖沒有樣板。 古今名言敏而好學，不恥下問孔子業(yè)精于勤，荒于嬉；行成于思，毀于隨韓愈興于詩，立于禮，成于樂孔子己所不欲，勿施于人孔子讀書破萬卷，下筆如有神杜甫讀書有三到，謂心到，眼到，口到朱熹立身以立學為先，立學以讀書為本歐陽修讀萬卷書，行萬里路劉彝黑發(fā)不知勤學早，白首方悔讀書遲顏真卿書卷多情似故人，晨昏憂樂每相親于謙書猶藥也，善讀之可以醫(yī)愚劉向莫等閑，白了少年頭，空悲切岳飛發(fā)奮識遍天下字，立志讀盡人間書蘇軾鳥欲高飛先振翅，人求上進先讀書李苦禪立志宜思真品格，讀書須盡苦功夫阮元非淡泊無以明志，非寧靜無以致遠諸葛亮熟讀唐詩三百首，不會作詩也會吟孫洙唐詩三百首序書到用時方恨少，事非