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文檔簡介
1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上西安科技大學(xué)模電綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告題 目:直流穩(wěn)壓電源與RC震蕩電路的設(shè)計(jì) 專 業(yè):電子信息工程 班 級:1101學(xué)生姓名:魏鵬飛學(xué) 號(hào):設(shè)計(jì)日期:2010-07-2一、 課程設(shè)計(jì)目的1. 將電子技術(shù)基礎(chǔ)理論與實(shí)際操作有機(jī)地聯(lián)系起來,加深學(xué)生對所學(xué)理論的理解,全面的鞏固和應(yīng)用“模擬電子技術(shù)”中所學(xué)的基本理論和基本方法,并初步掌握電子設(shè)計(jì)的全過程;2正確分析元件、標(biāo)準(zhǔn)集成電路芯片,并通過模擬電路實(shí)現(xiàn)特定的功能;3. 培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)際操作能力、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力,以及創(chuàng)新思維和理論聯(lián)系實(shí)際的能力;4. 培養(yǎng)書寫綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。二、 設(shè)計(jì)任務(wù)和
2、要求1.設(shè)計(jì)任務(wù)集成直流穩(wěn)壓電源,滿足:(1)輸入電壓為15V時(shí),輸出電流為2A;(2)輸出紋波電壓小于5mv,穩(wěn)定系數(shù)小于0.005,輸出內(nèi)阻小于0.1歐姆;(3)加輸出保護(hù)電路,最大輸出電流不超過2A。RC橋式正弦波振蕩器(1)設(shè)計(jì)一個(gè)RC橋式正弦波振蕩器。(2)用設(shè)計(jì)的電源供電,使輸出正弦波電壓5V,并要求連續(xù)可調(diào)。(3)輸出頻率為100Hz10KHz。2.設(shè)計(jì)要求集成直流穩(wěn)壓電源(1)電源變壓器只做理論設(shè)計(jì);(2)合理選擇集成穩(wěn)壓器及擴(kuò)流三極管;(3)保護(hù)電路擬采用限流型;(4)完成全電路理論設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、繪制電路圖;(5)撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告、調(diào)試總結(jié)報(bào)告及使用說明書RC橋式正弦波振蕩器(
3、1)完成電路的理論設(shè)計(jì),安裝調(diào)試,繪制電路圖。(2)合理選擇運(yùn)算放大器和電阻及電容。(3)調(diào)試設(shè)計(jì)電路,撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。三、 設(shè)計(jì)原理與分析1.直流穩(wěn)壓電源的基本原理直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器T、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成,基本框圖如下。各部分的作用: (1)電源變壓器電源變壓器的作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓Ui。變壓器副邊與原邊的功率比為P2/ P1=,式中是變壓器的效率。(2)整流濾波電路整流電路將交流電壓Ui變換成脈動(dòng)的直流電壓。再經(jīng)濾波電路濾除紋波,輸出直流電壓U0。常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。(3)三端集成穩(wěn)壓器常用的集成穩(wěn)
4、壓器有固定式三端穩(wěn)壓器與可調(diào)式三端穩(wěn)壓器。三端固定輸出集成穩(wěn)壓器,它有三個(gè)端子,輸入端,輸出端和公共端,其輸出電壓是固定的。它將穩(wěn)壓電路制成了集成穩(wěn)壓器件,具有體積小,外圍電路簡單,工作性能可靠,通用性強(qiáng)和使用方法簡單等優(yōu)點(diǎn)。本電路選用的是LM7812CT三端穩(wěn)壓器和LM7912CT三端穩(wěn)壓器,它們的輸出電壓分別為+12V和-12V電壓。一般輸入要比輸出電壓高3V5V,以保證集成穩(wěn)壓器工作在線性區(qū)域,實(shí)現(xiàn)良好的穩(wěn)壓作用 。但輸入電壓又不能太高,否則 集成三端穩(wěn)壓器上壓降太大,發(fā)熱嚴(yán)重。2.RC橋式正弦波振蕩器的原理RC橋式振蕩器的設(shè)計(jì)圖 1.RC橋式振蕩電路由RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)和同相放大電路組
5、成,圖中RC選頻網(wǎng)絡(luò)形成正反饋電路,決定振蕩頻率、形成負(fù)反饋回路,決定起振的幅值條件。該電路的振蕩頻率 = (1)起振幅值條件 (2)2.電路參數(shù)確定(1)確定R、C值根據(jù)設(shè)計(jì)所要求的振蕩頻率,先確定RC之積,即 為了使選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性盡量不受集成運(yùn)算放大器的輸入電阻和輸出電阻的影響,應(yīng)使R滿足下列關(guān)系式:>>R>>一般約為幾百千歐以上,而僅為幾百歐以下,初步選定R之后,算出電容C的值,然后再算出R取值能否滿足振蕩頻率的要求(2)確定、電阻和應(yīng)由起振的幅值條件來確定,由式(2)可知2通常取=(2.12.5),這樣既能保證起振,也不致產(chǎn)生嚴(yán)重的波形失真。四設(shè)計(jì)步驟1電路
6、圖設(shè)計(jì)(1)確定目標(biāo):設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)是由那些模塊組成,各個(gè)模塊之間的信號(hào)傳輸,并畫出直流穩(wěn)壓電源方框圖。(2)系統(tǒng)分析:根據(jù)系統(tǒng)功能,選擇各模塊所用電路形式。(3)參數(shù)選擇:根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)的要求,確定各模塊電路中元件的參數(shù)。(4)總電路圖:連接各模塊電路。2電路安裝、調(diào)試(1)為提高學(xué)生的動(dòng)手能力,學(xué)生自行設(shè)計(jì)印刷電路板,并焊接。(2)在每個(gè)模塊電路的輸入端加一信號(hào),測試輸出端信號(hào),以驗(yàn)證每個(gè)模塊能否達(dá)到所規(guī)定的指標(biāo)。(3)將各模塊電路連起來,整機(jī)調(diào)試,并測量該系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)。五、設(shè)計(jì)過程1.方案設(shè)計(jì)總思路(1)電網(wǎng)供電電壓交流220V(有效值)50Hz,要獲得低壓直流輸出,首先必須采用電源變壓器
7、將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。(2)降壓后的交流電壓,通過整流電路變成單向直流電,但其幅度變化大(即脈動(dòng)大)。(3)脈動(dòng)大的直流電壓須經(jīng)過濾波電路變成平滑,脈動(dòng)小的直流電,即將交流成份濾掉,保留其直流成份。(4)濾波后的直流電壓,再通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓,便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出,供給振蕩器。 2.選擇器件選橋式整流二極管:均選為1N4007GP的二極管。選濾波電容:選擇470uF和0.01uF的電容。4.總原理圖六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)際輸出頻率:8.409KHZ電源電壓:17.36V整流電壓:15.68V輸出直流電壓:11.8V紋波電壓: 0.3mV濾波電壓:24.8V反饋系數(shù):0.
8、21內(nèi)阻:0.35七、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)作為一名電子信息工程專業(yè)的學(xué)生,我覺得這次課程設(shè)計(jì)十分有意義。在已度過的兩年大學(xué)生活里,我們大多數(shù)時(shí)間在學(xué)習(xí)理論知識(shí),如何去面對現(xiàn)實(shí)中的各種設(shè)計(jì)?如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)用到實(shí)踐中去呢?這次設(shè)計(jì)為我們提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。在實(shí)驗(yàn)過程中,我按照電路圖連好了電路。仔細(xì)檢查了電路,接通了電源,但是并沒有出現(xiàn)我想要的結(jié)果。我的自信受到了嚴(yán)重的打擊,一遍又一遍的檢查了連線,并沒有找到錯(cuò)誤的地方,最后沒辦法,我只能將連好的電路完全拆掉,重新再連一次。然而,重新連了一次,我還是沒有獲得正確的結(jié)果,我很失望,馬上就到檢查的時(shí)間了,我晚上將電路板帶回宿舍開始了第三
9、次焊接電路,這一次的我格外小心,每一步都非常謹(jǐn)慎。終于,在鍥而不舍的努力下,我們完成了本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,做出了實(shí)驗(yàn)所需要的數(shù)據(jù)。通過這次設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)了自身存在的不足之處,雖然感覺理論上已經(jīng)掌握,但在運(yùn)用到實(shí)踐的過程中仍有意想不到的困惑,經(jīng)過一番努力才得以解決。在每次的課程設(shè)計(jì)中,遇到問題,最好的辦法就是請教別人,因?yàn)槊總€(gè)人掌握情況不一樣,不可能做到處處都懂,發(fā)揮群眾的力量,復(fù)雜的事情就會(huì)變得很簡單。這一點(diǎn)我深有體會(huì),在很多時(shí)候,我遇到的困難或許別人之前就已遇到,向他們請教遠(yuǎn)比自己在那冥思苦想來得快。通過這次設(shè)計(jì),我懂得了學(xué)習(xí)的重要性,了解到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要意義,在理論課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,通過實(shí)驗(yàn)的方式更加直觀的體現(xiàn)了理論依據(jù)。學(xué)會(huì)了堅(jiān)持、耐心和努力,這將為自己今后的學(xué)習(xí)和工作鋪展了道路。實(shí)驗(yàn)成功以及獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),那種愉悅的心情無法用言語表達(dá),看到自己的付出終于有了收獲
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