直流稳压电源和语音放大器.doc

模拟电子技术实验设计报告 课题名称： 学 院： 班 级： 组 员：  直流稳压电源和语音放大器电路设计 1 直流稳压电源 1.1 实验目的 （1）设计一个双路直流稳压电源 （2）输出电压 UO = ± 12 V ，最大输出电流 IOMAX = 1 A （3）输出纹波电压 UOP-P ≤ 5 mV ，稳压系数 SV ≤ 510-3 （4）加输出限流保护电路。最大输出电流不超过1 A （5）对所设计的电路进行计算机仿真 （6）此电源作为后面语音放大器电路的工作电源使用。 1.2 设计方案 本实验所需设计的电路主要由两部分组成，即直流稳压电源电路和语音放大电路。下文所述主要以此两部分电路为主，分别对其进行设计与调试。 直流稳压电源电路的作用是为后续电路提供直流偏置，为LM 324 、TDA 2030等芯片提供 ± 12 V稳定电压。此电路主要由变压、整流、滤波、稳压四部分电路组成。变压电路由一个降压变压器构成，将220 V市电降低到所需的低电压值。整流电路一般由四个二极管首尾相连构成单相桥式整流电路，本设计实验中使用一个整流桥来代替。滤波电路由一个并联在整流电路与稳压电路之间的大电容构成。稳压电路主要由稳压芯片78XX、79XX和外围电容构成，由此输出的电压即为所需的稳定正负电压。 本实验设计建立在理论基础之上，首先对设计原理图进行计算机仿真，在保证仿真结果与实验所需结果基本吻合的情况下，购买元器件进行实际电路设计，并使用示波器等测试仪器对电路进行检测与调试，以保证其正常工作。 1.3 设计原理 线性稳压源电路设计以变压、整流、滤波、稳压四部分电路分别进行理论设计与电路仿真。 根据稳压电源的输出电压UO，输出电压Ui，输出纹波电压△UO，，正确地确定出变压器、集成稳压器、整流二极管和滤波电路中所用元器件的性能参数，然后合理地选择这些器件． 原理图如下： 降压部分：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。虽然理论分析要求理想状态下负载变化输出电压基本不变电网电压变化输出电压基本不变 整流电路：降压后的交流电压u2通过整流电路整流变成单向脉动直流电压．直流脉动电压经过滤波电路变成平滑的、脉动小的直流电压，即滤除交流成分，保留直流成分。整流电路采用的是桥式整流器，虽然桥式整流器需要4只整流二极管，但是整流效率比较高，脉动成分比较少，因此得到了广泛的应用。 滤波电路：桥式整流后在负载RL上得到的是脉动直流电压，但是纹波仍然较大，还必须经过平滑滤波后才能实际应用。为减小电压的脉动，通过电容滤波电路进行滤波，输出平滑的直流电压,滤波电路一般由电容组成。由于电容的充放电作用，当电容容量足够大时，充入的电荷多，放掉的电荷少。 稳压电路：由于输入电压u1发生波动，负载和温度发生变化，滤波电路输出的直流电压Ui也会随之变化．为了维持输出电压Ui稳定不变，需加一级稳压电路．稳压电路的作用是当外界因素(电网电压、负载、环境温度)发生变化时，能使输出直流电压不受影响而维持稳定的输出。稳压电路组合使用两个正负输出的固定式集成稳压器以获得我们所需的正、负电压。在稳压电路后还需进行滤波处理，用于克服稳压电路在深度负反馈工作下可能产生的自激振荡或，进一步减小输出电压中的纹波分量。 1.4具体实验原理仿真图： 电路参数设计如下： 确定稳压电路的最低输入直流电压： 确定电源变压器副边电压，电流及功率为： 取Ii为1.1A,所以我们选择副端电压为15V，功率为30W的变压器。 选择整流二极管和滤波电容，相对于二极管的整流效果，利用桥式整流器更容易实现，且方便，整流效果更好。而滤波电容，由公式可得，,得电容选择为2200uF的电解电容。 稳压器的选择：本实验中选择固定式三端集成稳压器，L7812和L7912，该系列稳压块有过流，过热和调整管工作安全区保护，以防过载而损坏。一般不需要外接元件即可工作，有时为改善性能也加少量元件。 仿真调试： 1）通过变压器后的波形，及幅值。 通过图形可以看出，降压后峰峰值为15.5V左右，符合要求。 2）通过桥式整流器 整波后波形如黄线，基本符合要求。 3）通过滤波电容，稳压器后： 此时已经是直流电压了，达到了实验目的，U1=12.028V, U2=-11.995V，达到了实验的基本要求。 正端纹波电压 负端纹波电压 这也达到了我们的设计要求。 电路焊接与调试： 在实际电路焊接中，我们根据原理图连接电路，同时还特别注意了焊接的方法，防止虚焊和短接，并且特别注意桥式整流器和L7812，L7912