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模电课程设计(综合实验)
班 级: 姓 名: 学 号: 设计时间: 评 语:
目录
课程设计目的
二、设计任务与要求
三、基本原理与分析
四、设计步骤
五、设计过程
六、仿真测试与调试
七、综合实验心得体会
一、课程设计目的
1、能够全面的巩固和应用“模拟电子技术”中所学的基本理论和基本方法,并初步掌握电子设计的全过程;
2、合理利用分立元件或标准集成电路芯片实现规定的电路;
3、选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源,并设计RC桥式正弦波振荡器。
4、了解RC桥式正弦波振荡器的工作原理。掌握直流稳压电源和RC桥式正弦波振荡器的调试方法。
5、培养独立思考,独立设计的能力,熟悉仿真工具的使用;
6、培养书写综合设计实验报告的能力。
二、设计任务和要求
1设计任务
设计一个集成直流稳压电源,满足:
当输入电压在220V交流时,输出直流电压为12V
输出电流为1A
输出纹波电压小于5mv。
设计一个RC桥式正弦波振荡器,满足:
当输入电压为12V, 使输出正弦波电压5V
频率10KHz。
2设计要求
选择变压器、整流二极管、滤波电容及集成稳压器来设计直流稳压电源。
掌握直流稳压电源的调试及主要技术指标的测试方法。
合理选择集成稳压器;
完成全电路理论设计、绘制电路图;
撰写设计报告。
三、设计原理与分析
1 直流稳压电源的基本原理
直流稳压电源一般由电源变压器T、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成,基本框图如下。
u1 u2 u3 uI U0
0 t 0 t 0 t 0 t 0 t
电源变压器:的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压Ui。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η,式中η是变压器的效率。U2=12v+3v=15v; 考虑电网电压波动10% U2=15 x1.1=16.5v
Ui:U2=220:16.5 由此得到变压器变比为0.075
根据桥式滤波的特点有: U1=1.2U2 由此得到U1=19.8v
由于I2=(1.5-2)*I1,则I2=1.5*1=1.5A
变压器复边功率为:P=24.75W 变压器效率为:0.7 原边功率为:35.36W
故选变压器选择副边压17V,输出电流1.5A
功率为40W的变压器
整流电路:整流电路将交流电压Ui变换成脉动的直流电压。再经滤波电路滤除较大的纹波成分,输出纹波较小的直流电压U1。
滤波电路:常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
三端集成稳压器:
常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。三端固定输出集成稳压器,它有三个端子,输入端,输出端和公共端,其输出电压是固定的。它将稳压电路制成了集成稳压器件,具有体积小,外围电路简单,工作性能可靠,通用性强和使用方法简单等优点。本电路选用的是LM317AH三端稳压器和LM337K三端稳压器,它们的输出电压分别为+12V和-12V电压。一般输入要比输出电压高3V—5V,以保证集成稳压器工作在线性区域,实现良好的稳压作用 。
通过 V=1.25(1+R2/R1)可知,当选取R1=200Ω时,R2=1720Ω;
2.RC桥式正弦波振荡器的原理
1.RC桥式振荡电路由RC串并联选频网络和同相放大电路组成,图中RC选频网络形成正反馈电路,决定振荡频率、、形成负反馈回路,决定起振的幅值条件,、是稳幅元件。该电路的振荡频率 =
起振幅值条件
2.电路参数确定
(1)确定R、C值
根据设计所要求的振荡频率=10Khz,先确定RC之积,即 选C=0.019uF,则R=1/2πCf=722Ω。
(2)确定R1和Rf的值
要确保Rf≥2R1,可选取R1= 15KΩ,Rf= 33kΩ.
(3)选择运放型号
选择的运放,要求输入电阻高、输出电阻小,而且增益带宽积要满足
Av*BW3f
由于本设计中f=10kHz,故选用LM324集成用运放大器,选用LM324集成用运放大器共有四路输入输出,本设计中只选用一路即
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