直流稳压电源及RC震荡电路的设计.docVIP

西安科技大学 模电综合设计实验报告 题 目：直流稳压电源与RC 震荡电路的设计 专 业：通信工程 班 级：0803 学生姓名： 学 号：0807020315 设计日期：2010-07-10 目录 一、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、仿真结果与实测结果比较 八、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培养独立思考，独立准备资料，独立设计规定功能的模拟电子系统的能力； 4培养独立设计的能力，熟悉仿真工具的使用； 5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。 输出纹波电压小于5mv。 设计一个RC桥式正弦波振荡器，并用设计的电源供电，使输出正弦波电压4V，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、整流滤波电路及稳压电路所组成，基本框图如下。各部分的作用： 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。 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LM7812CT三端稳压器和LM7912CT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 。但输入电压又不能太高，否则 集成三端稳压器上压降太大，发热严重。 2 RC桥式正弦波振荡器的原理 RC桥式振荡器的设计图 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 = （1） 起振幅值条件 （2） 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，先确定RC之积，即 为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻和输出电阻的影响，应使R满足下列关系式：R 一般约为几百千欧以上，而仅为几百欧以下，初步选定R之后，算出电容C的值，然后再算出R取值能否满足振荡频率的要求 （2）确定、 电阻和应由起振的幅值条件来确定，由式（2）可知≥2通常取=（2.1~2.5），这样既能保证起振，也不致产生严重的波形失真。 四设计步骤 1．电路图设计 （1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。 （2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。 （3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。 （4）总电路图：连接各模块电路。 2．电路安装、调试 （1）为提高学生的动手能力，学生自行设计印刷电路板，并焊接。 （2）在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。 （3）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。 五、设计过程 1方案设计总思路 （1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。 （2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。 （3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。 （4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给振荡器。 2各环节原理图 ⑴变压环节 ⑵整流环节 ⑶滤波环节 ⑷稳压环节