[电子技术课程设计选题题目内容罗艳艳2014.51.doc

电子技术课程设计选题 目 录 题目1 数控直流稳压电源设计 题目2 函数信号发生器设计 题目3 便携式语音放大电路设计 题目4 交通灯控制器设计 题目5 数字钟设计与制作 题目6 八路数字抢答器设计 题目7 烟雾浓度监测器电路 题目8 声·光·触摸三控延时照明电路 题目9 四位电子密码锁电路 题目10 救护车音响电路设计 题目11 汽车尾灯控制电路设计 题目12 双音门铃设计 题目1 数控直流稳压电源设计 1、设计指标 输出直流电压调节范围5~15V，纹波小于10mV； 输出电流：500mA； 稳压系数小于0.2； 直流电源内阻小于0.5Ω； 输出直流电压能步进调节，步进值为1V； 由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进的增或减。 2、设计方案 根据设计任务要求，数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。主要包括三大部分：数字控制部分、D/A变换器及可调稳压电源。数字控制部分用+、-按键控制一可逆二进制计数器，二进制计数器的输出输入到D/A变换器，经D/A变换器转换成相应的电压，此电压经过放大到合适的电压值后，去控制稳压电源的输出，使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。 图1简易数控直流稳压电源框图 3、电路设计 ⑴ 整流、滤波电路设计 首先确定整流电路结构为桥式电路；滤波选用电容滤波。电路如图2所示。 图2 整流滤波电路 电路的输出电压UI应满足下式：U≥Uomax+（UI-UO）min+△UI 式中，Uomax为稳压电源输出最大值；（UI-UO）min为集成稳压器输入输出最小电压差；URIP为滤波器输出电压的纹波电压值（一般取UO、（UI-UO）min之和的确良10%）；△UI为电网波动引起的输入电压的变化（一般取UO、（UI-UO）min、URIP之和的10%）。 对于集成三端稳压器，当（UI-UO）min=2~10V时，具有较好的稳压特性。故滤波器输出电压值：UI≥15+3+1.8+1.98≥22(V),取UI=22V.根据UI可确定变压器次级电压U2。U2=UI/　1.1～1.2≈(20V) 在桥式整流电路中，变压器，变压器次级电流与滤波器输出电流的关系为：Ｉ2=(1.5～2)II≈(1.5～2)IO=1.5×0.5=0.75(A).取变压器的效率η＝0.8,则变压器的容量为 P=U2I2/η=20×0.75/0.8=18.75(W) 选择容量为20W的变压器。 因为流过桥式电路中每只整流三极管的电流为 ID=1∕2Imax=1/2IOmax=1/2×0.5=0.25(A) 每只整流二极管承受的最大反向电压为 选用三极管IN4001，其参数为：ID=1A，URM=100V。可见能满足要求。 一般滤波电容的设计原则是，取其放电时间常数RLC是其充电周期的确2～5倍。对于桥式整流电路，滤波电容C的充电周期等于交流周期的一半，即 RLC≥（2～5）T/2=2～5/2f, 由于ω＝2πf,故ωRLC≥(2～5)π,取ωRLC＝3π则 C=3π/ωRL 其中RL=UI/II，所以滤波电容容量为C＝3πII/2πfUI＝(3π×0.5)/ 2π×50×22＝0.681×103(μF) 取C=1000μF。电容耐压值应考虑电网电压最高、负载电流最小时的情况。 UCmax=1.1×U2max=1.1××20≈31.1(V) 综合考虑波电容可选择C=1000μF，50V的电解电容。另外为了滤除高频干扰和改善电源的动态特性，一般在滤波电容两端并联一个0.01～0.1μF的高频瓷片电容。 ⑵ 可调稳压电路设计 为了满足稳压电源最大输出电流500mA的要求，可调稳压电路选用三端集成稳压器CW7805，该稳压器的最大输出电流可达 1.5A，稳压系数、输出电阻、纹波大小等性能指标均能满足设计要求。要使稳压电源能在5～15V之间调节，可采用图3所示电路。 图 3 可调稳压电路 设运算放大器为理想器件，所以UN≈UP。又因为 UP=（R2/R1+R2）UIN，UN=（U0-R3/R3+R4）×5 所以，输出电压满足关系式 U0=UNI·（R·/R1+R2）+（R3/R3+R4）×5 令R1=R4=0，R2=R3=1KΩ。则U0=UIN+5。 由此可见，U0与Uin之间成线性关系，当UIN变化时，输出电压也相应改变。若要求输出电压步进增或减，UIN步进增或减即可。 ⑶ D/A变换器设计 若要使UIN步进变化，则需要一数模转换器完成。电路如图4所示。 图4 D/A 转换器电路 该电路的输入信号接四位二进制计数器的输出 端，设计数器输出高电平为UH≈+5V，输出 低电平UL≈0V。则输出 电压表达式为 Uo1=-Rf〔UH/8R·D0+UH