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1、 模拟电子线路基础课程设计实验报告姓名学号：专业：通信工程班级：11 级 02 班组别：第 39 组组员:指导老师：0目录一、设计题目：集成直流稳压电源设计1.设计指标及要求 .第 2 页2.设计方案.第 24 页3.实验电路的设计步骤及参数计算.第 46 页4.硬件调试过程及测试指标.第 68 页5.结果分析及工作小结.第 8 页6.参考文献.第 9 页7.附录 元件明细表、所用仪器.第 9 页二、设计题目：自动增益切换的电压放大电路1.设计指标及要求.第 10 页2.设计方案.第 1011 页3.实验电路的设计步骤及参数计算.第 1114页4.硬件调试过程及测试指标.第 1415 页5.结
2、果分析及工作小结.第 16 页6.参考文献.第 16 页7.附录 元件明细表、所用仪器.第 17 页三课程设计总结及心得体会.第 18 页1设计题目一：集成直流稳压电源设计1、设计指标及要求1.1 设计目的1)学会根据需要选择模拟器件，本次实验就需要选择合适的变压器、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试方法。1.2 设计任务利用集成稳压器 CW317 设计一小功率直流稳压电源。1.3 指标要求1）输出电压能同时提供正、负电压；输出幅度 连续可调；VUo932）输出电流 ； ；mAIo80axIO5.1ax3）纹波电压的有效值 ；Vp
3、-o4）稳压系数 ；3.Sv5）输入电压（有效值） 。I202.设计方案2.1 工作原理直流稳压电源是一种将 220V 工频交流电转换成稳压输出的直流电的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下：2其中，1)电源变压器：是降压变压器，它的作用是将220V的交流电压变换成整流滤波电所需要的交流电压Ui。变压器的变比由变压器的副边按确定，变压器副边与原边的功率比P2/P1=n，式中n是变压器的效率。2)整流电路：利用单向导电元件，将50HZ的正弦交流电变换成脉动的直流电。3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分滤
4、除。滤波电路滤除较大的波纹成分，输出波纹较小的直流电压U1。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。 (3)34）稳压电路:稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。2.2 设计考虑集成稳压器的选择：方案一: 采用 7805 三端稳压器电源：固定式三端稳压电源(7805)是由输出脚 Vo,输入脚 Vi 和接地脚 GND 组成,它的稳压值为+5V,它属于 CW78xx 系列的稳压器,输入端接电容可以进一步的滤波,输出端也要接电容可以改善负载的瞬间影响,此电路的稳定性也比较好,只
5、是采用的电容必须要漏电流要小的钽电容,如果采用电解电容,则电容量要比其它的数值要增加 10 倍,但是它不可以调整输出的直流电源；所以此方案不易采用。方案二:采用 CW317 可调式三端稳压器电源：CW317 可调式三端稳压器电源能够连续输出可调的直流电压. 不过它只能连续可调的正电压,稳压器内部含有过流,过热保护电路；由一个电阻(R)和一个可变电位器(RP)组成电压输出调节电路,输出电压为: 。1o25.RPV由此可见此稳压器的性能和稳压稳定都比上一个三端稳压电源要好,所以此此方案可选,此电源就选用了 CW317 三端稳压电源,也就是方案二。3.实验电路的设计步骤及参数计算3.1选集成稳压器，
6、确定电路形式：选可调式三端稳压器 CW317，CW317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压高得多的纹波抑制比。可调整输出电压低到41.2V，保证 1.5A 输出电流，典型线性调整率 0.01%，80dB 纹波抑制比，输出短路保护，过流、过热保护，调整管安全工作区保护，标准三极管封装。可调式三端稳压器 CW317，其特性参数 , ,最小输入、VUO372.1AIO5.1max输出压差 ，最大输入、输出压差 。组成的稳压电源电路V3-minoio40-axi如下图所示。由公式 ，可取 ，则 ，1o25.RP2136min1RP，故取 为 4.7k 的
7、精密线绕可调电位器。k49.1maxRP13.2选电源变压器：由公式 可得输入电压 的范围为maxoiominiinoiomax VV iV9V+3V 3V+40Vi12V 43Vi副边电压 /1.1=12/1.1V,取 =11V,副边电压 =0.8A,取 =1A，则变压2Vmin12V2Iomax2I器副边输出功率 =11W。P变压器的效率 =0.7，则原边输入功率 / =15.7W。为留有余地，选功率为 20W1P2的电源变压器。3.3选整流二极管及滤波电容：整流二极管 D 选 1N4001，其极限参数为 , 。满足 ，VRM50AIF1RMV2的条件。omaxIF滤波电容 C 可由滤波电
8、压 和稳压系数 来确定。已知 , ,p-oVVS9o1i=5mA, =0.003，则由公式 得稳压器的输入电压的变化量为： p-oVVS常 数常 数TIOVoVOIPI 2.5由公式 代入数据得 C=3636uF；IOICVttmax电容 C 的耐压应大于 =15.4V。故取 2 只 2200uF/25V 的电容相并联，如电路图中 、2 1C所示。23.4.直流稳压电源实验电路如下：直流稳压电源实验电路4.硬件调试过程及测试指标4.1 电路的安装与调试：首先应在变压器的副边接入保险丝 FU，以防电路短路损坏变压器或其他器件，其额定电流要略大于 ，选 FU 的熔断电流为 1A，CW317 要加适
9、当大小的散热片。先装集成maxoI稳压电路，再装整流滤波电路，最后安装变压器。安装一级测试一级。对于稳压电路则主要测试集成稳压器是否能正常工作。其输入端加直流电压 ，调节 ，输出电压Vi121RP随之变化，说明稳压电路正常工作。整流滤波电路主要是检查整流二极管是否接反，安oV装前用万用表测量其正反向电阻。接入电源变压器，整流输出电压 应为。断开交流电源，i将整流滤波电路与稳压电路相连接，再接通电源，输出电压 为规定值，说明各级电路均oV6正常工作，可以进行各项性能指标的测试。对于所示的稳压电路，测试工作在室温下进行，测试条件是 （滑线变阻器）。18,50LoRmAI4.2 电路的测试结果：下图
10、为面包板上的连接结果：通过调节滑动变阻器，使得输出电压在一定范围内连续变动。1）实验的输出直流波形如下所示：2）用万用表测得的对应滑动变阻器的某个阻值时输出电压的大小如下所示：73）将实验所得的数据记录在下表中：Vo1（测得对应的 =838）1RP输出电压 5.87VVo2（测得对应的 =450） 输出电压 3.46VVo min 最小输出电压 1.53VVo max 最大输出电压 25.4V根据所得实验数据可知：在误差允许的范围内，本设计达到所需的要求。5.结果分析及工作小结在这次设计实验的过程中，我们从一开始就出现了很多问题，比如电容爆炸，CW317 烧坏等，不断地找错，纠错，着实让我们很
11、苦恼，费了很大的精力，不过最终还是在我们的不懈努力和请教他人下，都一一成功地克服了。下面就我们实验过程中遇到的几个典型的错误进行分析并总结下：1）按照电路图将器件安装在面包板上的时候一定要认真细心，不要漏接、错接。我开始就是由于少接了根线，使得输出什么波形都没出来，重新检查了几遍才发现了错误。而且在安装的过程中，要注意二极管和电解电容的极性不能接反。2）在测试时不能先安装上负载，否则可能会使得电路爆炸，最有可能的就是电容由于承受不了过大的电流而爆炸。83）CW317 的三个引脚接线要注意。1 是接地，2 是接输入，3 才是接输出，2、3 不能弄反，否则在接通电源后 CW317 就会由于通过的电
12、流过大而烧掉。4）不论怎么调节滑动变阻器，测量出的输出电压的数值总是超过了所需设计的范围。后分析电路发现是由于所选的 的阻值太大造成的，换成 240 的电阻后输出结果就正常1R了。6参考文献1 谢自美. 电子线路设计.实验.测试M. 武昌:华中理工大学出版社2康华光.电子技术基础.北京：高等教育出版社3张丽华、刘勤勤等.模拟电子技术基础仿真、实验与课程设计 .西安电子科技大学出版社原件序号 型号 主要参数 数量T 变压器 12V 1D1D2D3D4 二极管 1N4001 ,1AVURM104FUSH 熔断丝 1A 1C3 电容 10uF 1C1 C2 电容 2200uF 1C0 电容 1uF
13、1R1 电阻 240 197.附录 元件明细表、所用仪器Rp1 电位器 4.7K 1U 三端稳压器 LM317 可调范围 1.2537V 1COS5020 双踪示波器 1UT2003 数字万用表 9/2 位 1自耦变压器 1DA-16 交流毫伏表 110设计题目二：增益自动切换的电压放大电路1设计指标及要求1.1 设计目的1）学会利用通用型集成模拟器件设计简单模拟系统的方法；2）掌握对多级电路组成的系统进行调试的方法。1.2 设计任务：利用通用型集成运放和模拟开关设计一个能自动切换的电压放大器。已知：输入是正弦交流信号，其幅度最大值为 2V，频率为 200Hz，集成运算放大器自选，模拟开关用CD4052 或 CD4066。1.3 指标要求：1）当 0vi0.5V 时，放大电路的增益约为 10 倍；2）当 0.5Vvi1.0V 时，放大电路的增益约为 5 倍；3
