模拟电子技术课程设计实验报告.docx

模拟电子技术课程设计实验报告

第一篇：模拟电子技术课程设计实验报告xxxxxxx学院模拟电子课程设计(综合实验)班级：姓名：学号：指导教师：设计时间：电子信息工程xxxxxx12070502272014年xxxxxxx学院二〇一四年一、实验目的通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会：1.选择变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源;2.掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法;3.了解RC桥式正弦波振荡器的工作原理并学习RC桥式正弦波振荡器的设计以实现掌握RC桥式正弦波的调试方法。二、设计任务1.集成稳压电源的主要技术指标输出电压为±12V;输出纹波电压小于5mV，输出内阻小于0.1Ω加输出保护电路，最大电流不超过2A2.RC桥式正弦振荡器的主要指标输出频率范围（100kHz～10kHz）三、实验原理与方案选择1、实验整体电路仿真图：2、稳压电源的组成原理直流稳压电源一般有电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成，基本框图和波形变换如下：（1）电源变压器：将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需的低电压。（2）整流电路：一般由具有单向导电性的二极管构成，经常采用单相半波、单相全波和单相桥式整流电路。应用最为广泛的是桥式整流电路，4个二极管轮流导通，无论正半周还是负半周，流过负载的电流方向是一致的，形成全波整流，将变压器输出的交流电压变成了脉动的直流电压。输出波形：（3）滤波电路：加入电容滤波电路后，由于电容是储能元件，利用其充放电特性，使输出波形平滑，减小直流电中的脉动成分，以达到滤波的目的。为了使滤波效果更好，可选用大电容的电容为滤波电容。因为电容的放电时间常数越大，放电过程越慢，脉动成分越少，同时使得电压更高。输出波形：（4）稳压电路：稳定输出电压。稳压电路种类很多，包括稳压管，串联稳压，集成稳压器等。该实验中我们选用的是三端式固定输出稳压器W78XX，W79XX固定三端集成稳压器。典型电路图如下：3、RC桥式正弦振荡器的工作原理RC桥式正弦振荡器仿真图如下：RC振荡器的典型电路：RC桥式正弦振荡器又称文氏电桥振荡器，是采用RC串并联选频网络的一种正弦波振荡器。它具有较好的正弦波形且频率调节范围广，广泛应用于产生1MHz以下的正弦波信号，且振荡幅和频率较稳定。上图电路有两部分组成，即左半部分的选频网络和右半部分的放大电路。放大电路为由集成运放所组成的电压串联负反馈，而选频网络则由正反馈网络组成。由于放大器采用集成运放并引入电压串联负反馈，其输入，输出阻抗对正反馈网络的影响可以忽略。（1）RC串并联正反馈网络的选频特性：一般取两电阻值和两电容值分别相等。由分压关系可得正反馈网络的反馈系数表达式：则幅频和相频图如下：，（2）元件参数的计算：①确定R、C值由于f0=1/2πRC=10kHz,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Ri和输出电阻Ro的影响，应使R满足下列关系式：Ri>>R>>Ro，一般Ri约为几百千欧以上，Ro仅为几百欧以上。故确定R=0.68kΩ，则C=0.022uF。②确定R1、RfRC选频网络对于中心频率f0的放大倍数为F=1/3，而回路起振条件为|AF|>=1。故放大电路的电压放大倍数A=(R1+Rf)/R1>=3，即Rf/R1>=2，取Rf/R1=2。即：R=R1//Rf=0.68KΩ，得R1=（3.1/2.1）*R=1kΩ,Rf=2.1R1=2.1kΩ。（3）振荡频率和起振条件电路在fo时满足φF+φA=0,而对其他任何频率，则不满足振荡的相位平衡条件所以电路的振荡频率为fo=1/2πRC。已知当f=fo时，|F|=1/3,为了满足振荡的幅度平衡条件，必须使|AF|>=1，由此可以求得振荡电路的起振条件为|A|>3。四、使用材料整流二极管6个；点解电容470uF2个，104瓷片电容2个，223瓷片电容2个；稳压芯片W78xx1个，W79xx1个；680Ω电阻2个，1kΩ电阻1个。2.1kΩ电阻1个；集成运放芯片LM3241个；剥线钳1个，烙铁1个，万用板1块；导线，焊锡若干五、数据测试变压器输出：39V整流电压输出：51.8V滤波电压输出：26.3V,-26.4V稳压管输出：11.9V,-12.1V纹波电压：4mV正弦波频率：8.5kHz正弦波输出：10.75V反馈系数：0.28六、问题与解决这次焊接给了我很多经验总结，比如焊接中锡丝融化的多少才合适，烙铁头接触锡丝以及元器件的时间长短，还有助焊剂松香的搭配使用，元件的剪脚等都会影响焊接的结果。在检查过程中还出现了很多问题，比如第一次焊接完成后测试时，负极电压输出仅仅为几伏，断电之后发现就把两个整流二极管给烧了，后来我们通过检查，原因是我们不太清楚万用板的构造，外边两圈是短路的，我们刚好把两个引