模拟电路论文

模拟电路课程设计报告

设计内容:DC系列稳压电源

设计了一种输出电压6~15V可调的串联DC稳压电源,将市电(220V/50HZ交流电)经过电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路转换成6~15V的DC稳压。

目录

1.设计要求

第二:描述DC稳压电源的原理

3:设计步骤和电路元件选择

四:各模块电路图及其仿真结果。

动词 (verb的缩写)通用电路图及其仿真结果。

六:总结

1.设计要求

设计了最大负载电流约为100mA、输出电压6~15V可调的串联稳压DC电源,将市电(220V/50HZ交流电)通过电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路转换成6~15V的稳定DC电压。

第二:描述DC稳压电源的原理

电子设备一般需要DC供电。除了少数直接使用干电池和DC发电机,这些DC电源大部分都是DC稳压电源,将交流电(市电)转换成直流电。

图(1)DC稳压电源框图

图(4)带放大器的系列稳压器

图(5)DC系列稳压电源电路图

DC稳压电源由电源变压器、整流器、滤波器和稳压电路四部分组成。其原理框图如图(1)所示。电网提供的交流电压U1(220V,50Hz)经电源变压器降压后得到满足电路需要的交流电压U2,再经整流电路变换成方向不变、幅值时变的脉动电压U3,再经滤波器滤除其交流分量,就可以得到比较平坦的DC电压UI。然而,这种DC输出电压也会随着交流电网电压或负载的波动而变化。在对DC电源要求较高的场合,还需要使用稳压电路来保证输出更稳定的DC电压。

图(2)、(3)、(4)串联组成带放大环节的串联稳压电源电路图,即图(5),其整流部分为单相桥式整流器和电容滤波电路。稳压部分为带放大环节的串联稳压电路,由调节元件(晶体管Q1和Q2组成的复合管)组成;比较放大器(集成运算放大器A);采样电路R2,R4,R3,参考电压DZ,R1等。整个稳压电路是一个电压串联负反馈的闭环系统。其稳压过程如下:当输出DC电压因电网电压波动或负载变化而变化时,采样电路取出一部分输出电压送至比较放大器,与参考电压进行比较。产生的误差信号经比较放大器放大后送到调节管的基极,使调节管改变其管压降来补偿输出电压的变化,从而达到稳定输出电压的目的。

3:设计步骤和电路元件选择

设计过程是模块化的。先依次设计好各个模块的电路,仿真无误,再串联起来,形成整体电路图。

电路元件选择:

1:UI的确定

Ui=Uo+Uce,因为uomax = 15v,Uce >;Uces=1~2V,取Uces=2V,所以Ui = Uomax+Uces = 17V;

2.调节管的选择

UC emax = UI-uo min = 17-6 = 11V。为了扩大输出电流范围,采用了D42C8和D42C3组成的复合管。

3.齐纳二极管Dz的选择

Uz小于等于Uomin=6V,其中选用ZPD5.1稳压器,参数Uz = 5.18V,Iz = 1 ~ 10MA;

4.电阻R1的选择

ur 1 = UI-Uz = 17-5 = 12v,IR 1取10ma,R 1 = ur 1/IR 1 = 1.2k。

5.集成运算放大器的选择

由于该电路对集成运算放大器的要求较低,所以选用了通用集成运算放大器;

6.滤波电容C1的选择

为了提高滤波效果,C1选用470uf电解电容;

7.取样环节中电阻R2、R3和R4的确定

Uomax=(R2+R3+R4)*Uz/R3

Uomin=(R2+R3+R4)*Uz/(R3+R4)

其中R4是滑动变阻器,最大阻值为1Ko,Uz = 5.18V,UOMAX = 15V,UOMIN = 6V,可以得到联立方程,R2=264ohm,R3 = 666ohm

8.8:U2和变压器的确定

全波整流电路,Ui=1.2U2,所以U2=Ui/1.2=14V,选择变压比为10: 1的变压器,电阻分压后得到14V的电压;

9.整流二极管的选择

URm & gt1.1 * 1.414 * U2 = 1.1.414 * 14 = 22v,选择1b作为查找表。

四:各部分电路图及其仿真结果。

1电力变压器电路图及其仿真结果

电力变压器将交流电源电压(220V/50HZ)转换成适当的交流电压u2。

单相桥式整流器电路图及其仿真结果

整流电路的任务是将交流电压转换成DC脉动电压。

电路图:

模拟结果:

3电容滤波器电路图及其仿真结果

电路图:

仿真结果:滤波器电容C=22uf。

当滤波电容C=470uf时。

4带放大环节的串联稳压电路图及其仿真结果

动词 (verb的缩写)通用电路图及其仿真结果。

通过调节滑动变阻器R4的阻值,可以获得6~15V的稳定DC电压。

模拟结果:

输入电压U2的波形图

输出电压U0波形图

不及物动词课程设计的总结与体会

1通过本次稳压电源的设计,巩固和深化了我在模拟电子技术课程中学到的理论知识,对整流电路、滤波电路、稳压电路有了更深入的了解,学会了查阅相关手册和资料,提高了我分析问题和解决问题的能力。

2模块的设计顺序可以优化设计流程,使其更具逻辑性。但需要注意的是,每个环节都必须认真进行。一个模块电路设计不好或者有错误,必然会影响整体电路,所以在设计过程中要保持认真严谨的态度;

本课程设计是一个理论联系实际的过程,在设计中会遇到很多实际问题。理论上正确的结果在仿真中可能会有各种意想不到的结果,这就要求我们从实际出发,在设计过程中尽可能多的考虑实际情况。另外,遇到问题时,要学会理论联系实际地分析和解决问题;

通过本次课程设计,基本掌握了设计软件Multisim2001的使用,掌握了电子电路的设计方法,以后需要更多的练习和熟练;

回顾这个课程设计,至今感触良多。从选题到定稿,从理论到实践,我明白了理论与实践相结合的重要性。只有理论知识是不够的。只有将理论知识与实践相结合,从理论中得出结论,才能真正掌握知识,从而提高自己的实践能力和独立思考能力。