数字直流稳压电源.doc

1引言 1 2 单元电路设计 1 2.1可逆计数器的设计 2 2.1.1 工作原理 2 2.1.2元件的选择 3 2.2 数字显示电路的设计 4 2.2.1 工作原理 4 2.2.2元件选择 5 2.3 D/A 转换电路 （数模转换器）的设计 6 2.3.1 DAC0832 工作原理介绍 6 2.3.2 DAC0832 芯片的特点 7 2.4 调整输出的设计 8 3电路调试 8 4主要技术指标 8 5本设计总体图示（见图5） 9 6 总结与体会 9 7元器件清单 11 1引言 随着人们生活水平的不断提高，数字化控制无疑是人们追求的目标之一，他所给人们带来的方便也是不可否定的。其中数控直流稳压电源就是一个很好的典型例子，但人们对他要求也越来越高，要为现在人们工作，科研，生活，提供更好的，更方便的设施就要从数字电子技术入手，一切相数字化智能化发展。 本文介绍的数控直流稳压电源与传统的稳压电源相比，具有操作方便电压稳定度高的特点，其电压采用数字显示，主要用于电源要求精度比较高的场合，或科研实验电源使用，并且此设计未用到单片机，使用了数字技术中的可逆计数器，D\A转换器，译码显示等电路，具有控制精度高，制作比较容易等优点。 2 单元电路设计 此数控文雅直流电源共六部分，输出电压的调节“+”，“-”,两键操作步进电压精确到0.1V控制可逆计数器的二进制输出分两路运行：一路用于驱动数字显示电路，精确显示当前电压输出值；另一路进入数模转换电路（D\A）数模转换电路将数字按比例转换成模拟电压，然后经过跟随器控制，调整输出级，输出稳定直流电压。为了实现上述几部分的正常工作，需要15V和5V的直流稳压电源，此下所讲的数控电源主要此组电源进行控制，使输出0～9V的稳定的可调直流电压。原理方框图如下图2-1所示 图2-1 原理方框图 2.1可逆计数器的设计 此部分电路主要用两按钮开关作为电压调整键，与可逆计数器的加计数器CPU时钟输入端和减计数器CPD始终输入端相连，可逆计数器采用两片四位十进制同步加／减计数集成块74LS192是双时钟，可预置数，异步复位，十进制（BCD码）可逆计数器。于之功能相同的还有其它芯片，比较容易找。 2.1.1 工作原理 由于输出电压从0V～9。9V可以调节，所以74LS192两计数10011001即0～99，而74LS192本身为十进制可逆计数器，所以只需要两块这样的芯片级联就可以达到目的，此芯片封装和工作模式表如下图2-1-1。 图2-1-1 芯片引脚及功能 PL是低电平有效的预置数允许端，PL=0时，预置数输入端P0～P3上的数据被置入计数器。MR是高电平有效复位端，MR=1时，计数器被复位，所有输出端都为低电平。 CPU是加计数时钟，CPD是减记数时钟，当CPU=CPD=1时，计数器处于保持状态，不计数。当CPD=1,CPU由0变为1时，计数器的计数值加1；当CPU=1,CPD由0变1时，计数器的计数值减1.TCU十进位输出端，当加计数器达到最大计数值时，即达到9时，TCU是借位输出端，当减计数器计到零时，TCD在时钟后半个周期（CPD=0）内变成低电平，其他情况下均为高电平。 为实现100进制的计数可把第一块芯片的TCU,TCD分别接后一级的CPU,CPD就可以级联使用，这就达到了0～99的计数。 2.1.2元件的选择 74LS192 是双时钟，可预置数，异步复位，十进制（BCD 码）可逆计数器，还可选用 54HC192，54HCT192，74HC192，74HCT192 等。 图2-1-2 计数电路 2.2 数字显示电路的设计 2.2.1 工作原理 数字显示驱动采用两块 74LS248 芯片，74LS248 为四线七段译码驱动器，内部输出带上拉电阻它把从计数器传送来的二～十进制码，驱动数码管显示数码。 CD4511，七段译码器，输出高电平有效，适合于共阴极接法的七段数码管使用A3，A2，A1， A0，为8421BCD 码输入，a,b,c,d,e,f,g 为七段数码输出，LT 为试灯输入信号，用来检查，数码管的 好坏，IBR 为灭零输出信号，用来动态灭零，IB/QBR 为灭灯输出信号，如图2-2-1。显示电路如图2-2-2. 图2-2-1 引脚 图2-2-2 显示电路 2.2.2元件选择 与CD4511功能相同的还有，74LS247，74LS248 等。 2.3 D/A 转换电路 （数模转换器）的设计 2.3.1 DAC0832 工作原理介绍 数模转换电路，采用两块DAC0832 集成块，它是一个8 数/模转换电路，这里只使用高4 位 数字量输入端。由于DAC0832 不包含运算放大器，所以需要外接一个运算放大器相配，才构成完整 的D/A 转换器，低位DAC 输出模拟量经9：1 分