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1、武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名: 專業(yè)班級(jí): 電子0803 班 指導(dǎo)教師: 工作單位: 信息工程學(xué)院 題 目: 多路輸出直流穩(wěn)壓源的設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)目的根據(jù)技術(shù)要求和已知條件,完成對(duì)多路輸出直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)、裝配與調(diào)試。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)多路輸出直流穩(wěn)壓電源,可將220v/50hz交流電轉(zhuǎn)換為多路直流穩(wěn)壓電源輸出:12v/1a,5v/1a,一組可調(diào)正電壓+3+18v/1a。 選擇電路方案,完成對(duì)確定方案電路的設(shè)計(jì)。計(jì)算電路元件參數(shù)與元件選擇、并畫出總體電路原理圖,闡述基本原理。(選做:用pspice或ewb軟件完成仿真) 安裝調(diào)試并按規(guī)定格
2、式寫出課程設(shè)計(jì)報(bào)告書。三、初始條件可選元件:變壓器/15w/12v;整流二極管或整流橋若干,電容、電阻、電位器若干;根據(jù)需要選擇若干三端集成穩(wěn)壓器;交流電源220v,或自備元器件??捎脙x器:示波器,萬(wàn)用表,毫伏表四、時(shí)間安排1、2010年1月18日集中,作課設(shè)具體實(shí)施計(jì)劃與課程設(shè)計(jì)報(bào)告格式的要求說(shuō)明。2、2010年1月19日,查閱相關(guān)資料,學(xué)習(xí)電路的工作原理。3、2010年1月20日至2010年1月21日,電路調(diào)試和設(shè)計(jì)說(shuō)明書撰寫。4、2010年1月22日上交課程設(shè)計(jì)成果及報(bào)告,同時(shí)進(jìn)行答辯。指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日系主任(或責(zé)任教師)簽名: 年 月 日目 錄摘要 1 緒論12 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要
3、求 2 2.1 課程設(shè)計(jì)的目的 2 2.2 課程設(shè)計(jì)的時(shí)間 2 2.3 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 23 多路輸出直流穩(wěn)壓源的設(shè)計(jì)與制作3 3.1 總體電路原理圖33.2 基本原理3 3.2.1 各部分工作原理4 3.2.2 穩(wěn)壓電路的性能指標(biāo)6 3.2.3 器件選擇的一般原則8 3.3 電路特點(diǎn)94 電路模擬與仿真104.1 仿真平臺(tái)與仿真軟件介紹104.1.1 ewb的特點(diǎn) 104.1.2 ewb主要組成114.1.3 ewb基本界面124.1.4 ewb基本操作134.2 創(chuàng)建電路模擬圖14 4.3 仿真設(shè)置15 4.4 仿真記錄與結(jié)果分析155 實(shí)際電路的安裝與調(diào)試155.1 安裝線路過(guò)程16 5
4、.2 調(diào)試方法過(guò)程、測(cè)量和結(jié)果16 5.3 分析調(diào)試結(jié)果和電路的改善176 課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)187參考文獻(xiàn)19摘要直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器,整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成。變壓器把市電交流電壓變?yōu)樗枰牡蛪航涣麟姟U髌靼呀涣麟娮優(yōu)橹绷麟?。?jīng)濾波后,穩(wěn)壓器再把不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓輸出。本設(shè)計(jì)主要采用直流穩(wěn)壓構(gòu)成集成穩(wěn)壓電路,通過(guò)變壓,整流,濾波,穩(wěn)壓過(guò)程將220v交流電,變?yōu)榉€(wěn)定的直流電,可輸出12v/1a,5v/1a ,并實(shí)現(xiàn)一組可調(diào)正電壓+3+18v/1a。 關(guān)鍵詞:直流;穩(wěn)壓;變壓 iabstractthe direct current is steady to pr
5、ess the power supply general from power transformer, commutate the an electric circuit and steady ,press the electric circuit constitute.transformer the low-pressure alternate current that electric voltage need when changing into in exchanges in electricity in municipal.commutating the machine chang
6、e into the direct current to the alternate current.through the an empress, it is steady to press the machine change into the stable direct current electric voltage exportation to the unsteady direct current electric voltage again. the main adoption in this design is steady to press the slice constit
7、utes to gather steady to press the electric circuit, passing to change to press, commutating, the wave steady ran over the distance an alternate current, change into the stable direct current, and realizes the electric voltage can be adjustable in the 6-13 vs. key words: lm317; steady press; change
8、to press ii緒論直流穩(wěn)壓電源是一種常見(jiàn)的電子儀器,廣泛地應(yīng)用于電子電路、教學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究等領(lǐng)域。目前使用的直流穩(wěn)壓電源大部分是線性電源,利用分立器件組成,其體積大,效率低,可靠性性差,操作使用不方便,自我保護(hù)功能不夠,因而故障率高。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,各種電子、電器設(shè)備對(duì)穩(wěn)壓電源的性能要求日益提高,穩(wěn)壓電源不斷朝著小型化,高效率,低成本,高可靠性,低電磁干擾,模塊化和智能化方向發(fā)展。以單片機(jī)系統(tǒng)為核心而設(shè)計(jì)制造出來(lái)的新一代智能穩(wěn)壓電源不但電路簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)緊湊,價(jià)格低廉,性能卓越,而且由于單片機(jī)具有計(jì)算和控制能力,利用它對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行各種計(jì)算,從而可排除和減少由于騷擾信號(hào)和模擬電路
9、引起的誤差,大大提高穩(wěn)壓電源輸出電壓和控制電流精度,降低了對(duì)模擬電路的要求。智能穩(wěn)壓電源可利用單片機(jī)設(shè)置周密的保護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),確保電源運(yùn)行可靠。輸出電壓和限定電流采用數(shù)字顯示,輸入采用鍵盤方式,電源的外表美觀,操作使用方便,具有較高的使用價(jià)值。2 課程設(shè)計(jì)報(bào)告總述2.1 課程設(shè)計(jì)的目的為了讓同學(xué)能夠?qū)⒗碚撝R(shí)用于實(shí)踐,加深對(duì)理論知識(shí)的理解,學(xué)會(huì)用軟件進(jìn)行電路的分析和仿真,提高學(xué)生的自學(xué)能力和動(dòng)手能力。為以后的專業(yè)學(xué)習(xí)奠下基礎(chǔ),在極大程度上將理論與實(shí)際聯(lián)系起來(lái)了,是一個(gè)培養(yǎng)同學(xué)能力的好選擇。2.2 課程設(shè)計(jì)的時(shí)間2010年1月18日2010年1月22日2.3 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容(1)設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)技術(shù)要
10、求和已知條件,完成對(duì)多路輸出直流穩(wěn)壓源的設(shè)計(jì)、裝配與調(diào)試。(2)設(shè)計(jì)要求根據(jù)技術(shù)要求和初始條件,制作一個(gè)多路輸出直流穩(wěn)壓源,能將220v/50hz交流電轉(zhuǎn)換為多路直流穩(wěn)壓源。輸出:12v/1a,5v/1a,一組可調(diào)整電壓+318v/1a。3 多路輸出直流穩(wěn)壓源的設(shè)計(jì)與制作3.1 總體電路原理圖3.2 基本原理直流穩(wěn)壓源的組成結(jié)構(gòu)由四部分組成:變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓。如圖所示:3.2.1各部分工作原理變壓電路:是降壓變壓器,它將電網(wǎng)220v交流電壓變換成符合需要的交流電壓,并送給整流電路,變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定,副邊與原邊的功率比為p2/ p1=,式中是變壓器的效率。整流電路:整流電
11、路是利用二極管的單向?qū)щ娦裕呀涣麟娮優(yōu)槊}動(dòng)直流電的電路。此穩(wěn)壓源利用的是單向橋式全波整流電路,此整流電路由四個(gè)二級(jí)管組成。其工作原理為:當(dāng)u2為正半周期時(shí),二極管d1、d3承受正向電壓而導(dǎo)通,d2、d4承受反向電壓而截止,電流方向如左圖紅虛線所示。此時(shí)有電流流過(guò)rl負(fù)載rl上得到一個(gè)半波整流的輸出電壓。在u2為負(fù)半周期時(shí)二極管d2、d4承受正向電壓而導(dǎo)通。d1、d3截止,電流方向如左圖藍(lán)線所示,此時(shí)有電流流過(guò)rl負(fù)載rl上得到一個(gè)半波整流的輸出電壓。因此,無(wú)論u2無(wú)論處于正半周期還是負(fù)半周期,都有電流同方向的流過(guò)負(fù)載rl,故rl上得到單方向全波脈動(dòng)的直流電壓。整流二極管的反向擊穿電壓urm應(yīng)
12、該滿足:urmv0,經(jīng)過(guò)整流管的電壓u0=0.9u2。濾波電路:濾波電容容量大,因此一般采用電解電容,在接線時(shí)要注意電解電容的正、負(fù)極。電容濾波電路利用電容的充、放電作用,使輸出電壓趨于平滑。當(dāng)u2為正半周并且數(shù)值大于電容兩端電壓uc時(shí),二極管d1和d3管導(dǎo)通,d2和d4管截止,電流一路流經(jīng)負(fù)載電阻rl,另一路對(duì)電容c充電。當(dāng)ucu2,導(dǎo)致d1和d3管反向偏置而截止,電容通過(guò)負(fù)載電阻rl放電,uc按指數(shù)規(guī)律緩慢下降。當(dāng)u2為負(fù)半周幅值變化到恰好大于uc時(shí),d2和d4因加正向電壓變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),u2再次對(duì)c充電,uc上升到u2的峰值后又開始下降;下降到一定數(shù)值時(shí)d2和d4變?yōu)榻刂梗琧對(duì)rl放電,u
13、c按指數(shù)規(guī)律下降;放電到一定數(shù)值時(shí)d1和d3變?yōu)閷?dǎo)通,重復(fù)上述過(guò)程。 rl、c對(duì)充放電的影響:電容充電時(shí)間常數(shù)為rdc,因?yàn)槎O管的rd很小,所以充電時(shí)間常數(shù)小,充電速度快;rlc為放電時(shí)間常數(shù),因?yàn)閞l較大,放電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于充電時(shí)間常數(shù),因此,濾波效果取決于放電時(shí)間常數(shù)。電容c愈大,負(fù)載電阻rl愈大,濾波后輸出電壓愈平滑,并且其平均值愈大,如圖所示。電容濾波負(fù)載器輸出電壓u0=(1.11.2)u2。穩(wěn)壓電路:此電路圖用的穩(wěn)壓器件是集成穩(wěn)壓塊。固定式三端穩(wěn)壓器有78xx系列和79xx系列,78xx系列輸出固定的正電壓,79xx系列輸出固定的負(fù)電壓。它們的引腳功能如圖所示??烧{(diào)式三端穩(wěn)壓器輸出
14、連續(xù)可調(diào)的直流電壓,常見(jiàn)產(chǎn)品有(cm)lm117和lm317等。它們的基準(zhǔn)電壓是1.25v,輸出電流為100ma或500ma,輸出電壓范圍可在1.2537v之間連續(xù)可調(diào)。穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)電路,具有安全可靠、應(yīng)用方便性能優(yōu)良等特點(diǎn)。其中r1與pr1組成電壓輸出電壓調(diào)節(jié)電路,輸出電壓u0的表達(dá)式為:u01.25(1+pr1/r1)式中r1通常取240,r2則根據(jù)對(duì)v0值的要求值求得。它們的引腳功能跟上圖差不多,只是,接gnd的那個(gè)引腳變成adj,是電壓可調(diào)端。穩(wěn)壓器的輸入端接電容ci可以進(jìn)一步濾除紋波,輸出端接電容c0能消除自己振蕩,確保電路穩(wěn)定工作。3.2.2穩(wěn)壓電路的性能指標(biāo) 穩(wěn)壓
15、電源的輸出電壓uo(或電壓可調(diào)范圍uomin uomax)和最大輸出電流iomax是它的特性指標(biāo),這兩個(gè)指標(biāo)決定了該電源的適用范圍,同時(shí)也決定了穩(wěn)壓器的特性指標(biāo)以及如何選擇變壓器、整流管和濾波電容。而輸出電阻、紋波電壓、溫度系數(shù)是穩(wěn)壓電源的質(zhì)量指標(biāo),它們決定了穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓系數(shù)、輸出阻抗、溫度系數(shù)和濾波電容的選擇。(1)最大輸出電流指穩(wěn)壓電源正常工作的情況下能輸出的最大電流,用iomax表示。一般情況下的工作電流ioiomax。(2)輸出電壓 指穩(wěn)壓電源的輸出電壓,用uo表示。(3)輸出電阻穩(wěn)壓電源的輸出電阻ro用來(lái)表明負(fù)載電流io變化時(shí),引起輸出電壓uo變化的程度。當(dāng)輸入電壓不變時(shí),由于負(fù)載電
16、流變化dio,而引起輸出電壓變化duo,則: 顯然,ro越小負(fù)載變化時(shí)對(duì)輸出電壓的影響就越小。說(shuō)明該穩(wěn)壓電源的性能越好。(4)電壓調(diào)整率kv它表示負(fù)載電流和環(huán)境溫度保持不變,輸入電壓ui(220v)變化10%時(shí),輸出電壓的相對(duì)變化值。 (5)穩(wěn)壓系數(shù)ss是指負(fù)載電流和環(huán)境溫度t保持不變時(shí),輸入電壓ui的相對(duì)變化引起輸出電壓的相對(duì)變化,即: 顯然,電壓調(diào)整率越小表示該電源的性能越穩(wěn)定,其值應(yīng)是越小越好。直流穩(wěn)壓電源主要技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試方法:(1)輸出電壓可調(diào)范圍的測(cè)量 按圖8所示接線。輸入端接220v交流電壓, 220v ui uo 輸出端接萬(wàn)用表或數(shù)字萬(wàn)用表,調(diào)節(jié)圖6電路中 rw的大小,使其值為
17、最大和最小,測(cè)出對(duì)應(yīng)的輸出電壓uomin和uomax。則該穩(wěn)壓電源輸出電壓 圖1 uo可調(diào)范圍的測(cè)量圖的可調(diào)范圍為uomin uomax。(2)最大輸出電流的測(cè)量 io按圖8接線。穩(wěn)壓電源的輸入端接 直流 a220v的交流電壓,將穩(wěn)壓電源的輸, 220v ui 穩(wěn)壓 rw uo出電壓調(diào)到10v然后在穩(wěn)壓電源的輸出 電源 端接滑線變阻器rwl,如圖9所示。rwl 的值應(yīng)調(diào)到1k以上。用萬(wàn)用表或數(shù)字萬(wàn) 圖2 最大輸出電流的測(cè)量框圖用表測(cè)出對(duì)應(yīng)的uo。然后逐漸減小rwl的值, 直到uo的值下降5%,此時(shí)流經(jīng)負(fù)載rwl的電流就是iomax。記下iomax后應(yīng)迅速增大rwl的值,以減小穩(wěn)壓電源的功耗。(
18、3)紋波因數(shù)g的測(cè)量用晶體管毫伏表測(cè)量電源輸出端的交流電壓分量的有效值,用萬(wàn)用表(或數(shù)字萬(wàn)用表)的直流檔測(cè)量電源輸出端的直流電壓分量,按式(5)就可算出電源的紋波因數(shù)。(4)輸出電阻ro的測(cè)量 io按圖10接線。在不接負(fù)載電阻rl時(shí) 直流 a 測(cè)得開路電壓uo1,這時(shí)io10,接上負(fù) 220v ui 穩(wěn)壓 rl uo載電阻rl時(shí),測(cè)得uo2和io2,則 電源 圖3輸出電阻測(cè)量框圖(5)電壓調(diào)整率電源不接負(fù)載,輸入交流電壓220v,將電源的輸出電壓調(diào)至一定值uo1,然后再把輸入的交流電壓調(diào)為240v或180v時(shí),測(cè)出電源的輸出電壓uo2,則 (6)穩(wěn)壓系數(shù)可由電壓調(diào)整率計(jì)算而得。 3.2.3 器
19、件選擇的一般原則(1)集成穩(wěn)壓器集成穩(wěn)壓器的輸出電壓為u0應(yīng)與穩(wěn)壓電源要求的輸出電壓的大小及范圍相同。穩(wěn)壓器的最大允許電流icmi0max(3)整流二極管及濾波電容器整流二極管vd2的反向擊穿電壓urm應(yīng)滿足: urmu2其額定工作電流應(yīng)滿足: ifi0max濾波電容c的容量可由下式估算: c=ict/uip-p式中,uip-p穩(wěn)壓器輸入端紋波電壓的峰-峰值; t電容c放電時(shí)間,t=t/2=0.01s; ic電容c放電電流,可取ic=i0max,濾波電容c的耐壓值應(yīng)大于u2。3.3電路特點(diǎn)集成穩(wěn)壓電路應(yīng)用了集成穩(wěn)壓器,集成穩(wěn)壓器具有一般集成電路體積小、總量輕、安裝和調(diào)試方便、可靠性和穩(wěn)定性高等
20、優(yōu)點(diǎn),因此集成穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,計(jì)算調(diào)試也方便。 4 電路模擬與仿真4.1 仿真平臺(tái)與仿真軟件 此次課程設(shè)計(jì)用的仿真軟件是ewb。ewb是一種電子電路計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)軟件,被稱為電子設(shè)計(jì)工作平臺(tái)或虛擬電子實(shí)驗(yàn)室,英文全稱electronic workbench。ewb是加拿大interactive image technologies ltd.公司于1988年開發(fā);它以spice3f5為軟件的核心,增強(qiáng)了其在數(shù)字及模擬混合信號(hào)方面的仿真功能;spice3f5是spice的最新版本。4.1.1 ewb的特點(diǎn)ewb建立在spice的基礎(chǔ)上,具有以下的特點(diǎn)。1. ewb具有集成化、一體化的設(shè)計(jì)環(huán)境ew
21、b具有全面集成化的設(shè)計(jì)環(huán)境,在設(shè)計(jì)環(huán)境中可以完成原理圖輸入、數(shù)?;旌戏抡嬉约安ㄐ物@示等工作。當(dāng)用戶進(jìn)行仿真時(shí),波形圖和原理圖同時(shí)有效可見(jiàn),當(dāng)改變電路連接或元件參數(shù)時(shí),顯示的波形立即反映出相應(yīng)的變化,即可以清楚地觀察到具體電路元件參數(shù)的改變對(duì)電路性能的影響。2. ewb具有專業(yè)的原理圖輸入工具ewb提供了友好的操作界面,用戶可以輕松的完成原理圖的輸入。單擊鼠標(biāo),可以方便的完成元件的選擇;拖動(dòng)鼠標(biāo),就可以將元件放到原理圖上。ewb具有自動(dòng)排列連線的功能,同時(shí)也允許用戶調(diào)整電路連線和元件的位置。3. ewb具有真實(shí)的仿真平臺(tái)ewb提供了齊全的虛擬電子設(shè)備,包括示波器、函數(shù)發(fā)生器、萬(wàn)用表、頻譜儀、和邏
22、輯分析儀等。操作這些設(shè)備如同操作真實(shí)設(shè)備一樣,非常容易。4. ewb具有強(qiáng)大的分析工具ewb提供了14種分析工具,利用這些工具,用戶可以了解電路的工作狀態(tài),測(cè)量電路的穩(wěn)定性和靈敏度。5. ewb具有完整、精確的元件模型元件及其模型在任何分析和設(shè)計(jì)中都是相當(dāng)重要的。ewb提供了相當(dāng)廣泛的元器件,共有8000多個(gè)器件模型;而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中,用戶可以根據(jù)需要自己添加新的元器件。4.1.2 ewb的主要組成ewb系統(tǒng)的組成如同一個(gè)實(shí)際的電子實(shí)驗(yàn)室,主要由以下幾個(gè)部分組成:元器件欄、電路工作區(qū)、仿真電源開關(guān)、電路描述區(qū)等。元器件欄中用于存放各種元器件和測(cè)試儀器,用戶可以根據(jù)需要調(diào)用其中的元器件和測(cè)試儀器
23、。元器件欄中的各種元器件按類別存放在不同的庫(kù)中,如二極管庫(kù)、晶體管庫(kù)、模擬集成電路庫(kù)等。測(cè)試儀器與實(shí)際的儀器具有相同的面板和調(diào)節(jié)旋鈕,使用方便。電路工作區(qū)是工作界面的中心區(qū)域,它就象實(shí)驗(yàn)室的工作平臺(tái),可以將元器件欄中的各種元器件和測(cè)試儀器移到工作區(qū),在工作區(qū)中搭接設(shè)計(jì)電路。連接并接好測(cè)試儀器后,單擊仿真電源開關(guān),就可以對(duì)電路進(jìn)行仿真測(cè)試。打開測(cè)試儀器,可以觀察測(cè)試結(jié)果;再次單擊仿真電源開關(guān),可以停止對(duì)電路的仿真測(cè)試。電路描述區(qū)是ewb系統(tǒng)給用戶提供的一個(gè)文字區(qū)域,用戶可以在電路描述區(qū)對(duì)電路的功能及仿真結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。4.1.2 ewb的基本界面ewb與其他的應(yīng)用程序一樣有一個(gè)基本界面,有標(biāo)題欄、
24、菜單欄、工具欄、元器件欄、仿真開關(guān)、暫停/恢復(fù)開關(guān)、電路工作區(qū)、狀態(tài)欄及滾動(dòng)條組成。下面介紹其中主要欄目。1. 菜單欄菜單欄中有六個(gè)菜單項(xiàng),分別是:file、edit、circuit、analysis、window、help。2. 工具欄工具欄從左至右的圖標(biāo)命令為:新建文件、打開文件、保存文件、打印文件,剪切、復(fù)制、粘貼,旋轉(zhuǎn)、水平翻轉(zhuǎn)、垂直翻轉(zhuǎn),創(chuàng)建子電路,顯示圖表,元件屬性,縮小、放大,縮小或放大的比例,幫助。3. 元器件欄單擊其中不同的圖標(biāo)可以打開不同的元器件庫(kù)。從元器件庫(kù)中調(diào)用器件的方法是:首先單擊元器件庫(kù)圖標(biāo),在庫(kù)中選擇所需的元件,將其拖至工作區(qū)即可。ewb提供的元器件庫(kù),從左至右分
25、別是:用戶器件庫(kù)、各類電源庫(kù)、基本器件庫(kù)、二極管庫(kù)、晶體管庫(kù)、模擬集成電路庫(kù)、數(shù)摸混合電路庫(kù)、數(shù)字集成電路庫(kù)、數(shù)字模塊庫(kù)、各類指示器庫(kù)、控制器單元庫(kù)、其他元件庫(kù)和儀器庫(kù)。4.1.3 ewb的基本操作一、電路的輸入與運(yùn)行電路實(shí)驗(yàn)的輸入與運(yùn)行包括以下幾個(gè)步驟:放置元器件、對(duì)元件進(jìn)行賦值、設(shè)置元件標(biāo)號(hào)、調(diào)整元件在電路工作區(qū)的位置和方向、連接電路、放置并連接測(cè)試儀器、運(yùn)行電路開始仿真分析。利用儀器觀察窗口或顯示圖表觀察仿真結(jié)果。1.放置元器件單擊元器件庫(kù),在庫(kù)中選擇所需的元件,用鼠標(biāo)拖至工作區(qū)。2.對(duì)元件進(jìn)行賦值用鼠標(biāo)雙擊元件,或選中元件后單擊元件屬性圖標(biāo),出現(xiàn)該元件的屬性對(duì)話框,在對(duì)話框中可以對(duì)元件
26、進(jìn)行賦值和設(shè)置標(biāo)號(hào)等操作。3.調(diào)整元件在電路工作區(qū)的位置和方向用鼠標(biāo)拖動(dòng)元件,調(diào)整元件在工作區(qū)中的位置;選中元件后單擊旋轉(zhuǎn)、水平翻轉(zhuǎn)、垂直翻轉(zhuǎn)圖標(biāo)可以調(diào)整元件的方向。4.連接電路將光標(biāo)指向一個(gè)元件的連接點(diǎn)時(shí),在連接點(diǎn)處會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小黑點(diǎn),按住鼠標(biāo)左鍵,移動(dòng)鼠標(biāo),使光標(biāo)指向另一個(gè)元件的連接點(diǎn),在該連接點(diǎn)處會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)小黑點(diǎn),放開鼠標(biāo),這兩個(gè)元件對(duì)應(yīng)的連接點(diǎn)就會(huì)連接在一起。當(dāng)鼠標(biāo)指向連線時(shí),按住鼠標(biāo)左鍵,移動(dòng)鼠標(biāo),可以調(diào)整連線的位置。當(dāng)鼠標(biāo)指向連線的一個(gè)端點(diǎn),出現(xiàn)一個(gè)小黑點(diǎn)時(shí),按住按住鼠標(biāo)左鍵,移動(dòng)鼠標(biāo),可以刪除該連接線。5.放置并連接測(cè)試儀器單擊儀器庫(kù),在庫(kù)中選擇所需的儀器,用鼠標(biāo)拖至工作區(qū)。將儀
27、器與測(cè)試點(diǎn)相連。6.運(yùn)行電路開始仿真單擊仿真電源開關(guān),電路開始運(yùn)行。7.觀察仿真結(jié)果雙擊儀器可以打開儀器的窗口,可以觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果;或單擊顯示圖表命令,可以觀察到電路的測(cè)試數(shù)據(jù)或測(cè)試波形。二、子電路的創(chuàng)建和使用子電路是指用戶建立的一種單元電路。可以將子電路存放在用戶的器件庫(kù)中,在需要時(shí)調(diào)用,供電路設(shè)計(jì)和仿真時(shí)使用。子電路的創(chuàng)建和使用主要有以下幾個(gè)步驟:根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行子電路的輸入,子電路內(nèi)容的選擇,子電路的創(chuàng)建,子電路的調(diào)用,和子電路的修改等。1. 子電路的輸入根據(jù)需要將要作為子電路的電路輸入到工作區(qū);在此基礎(chǔ)上再設(shè)置一些連接點(diǎn),將輸入、輸出端口與這些連接點(diǎn)相連。2. 選擇子電路的內(nèi)容按住鼠標(biāo)左
28、鍵,拖動(dòng)鼠標(biāo),選定創(chuàng)建子電路的內(nèi)容,系統(tǒng)默認(rèn)選擇的電路部分為紅色,沒(méi)有被選擇的電路部分為黑色。3. 創(chuàng)建子電路單擊電路菜單中的創(chuàng)建子電路命令(circuit/create subcircuit)或單擊創(chuàng)建子電路圖標(biāo),出現(xiàn)subcircuit對(duì)話框如圖1-11所示;在subcircuit對(duì)話框中輸入子電路名稱,單擊對(duì)話框中“copy from circuit”按鈕,被選擇的電路就被賦復(fù)制到用戶的器件庫(kù)中;同時(shí)ewb將自動(dòng)打開子電路窗口。4. 子電路的調(diào)用單擊元器件欄的最左側(cè)的用戶器件庫(kù)圖標(biāo),按住鼠標(biāo)左鍵,將其拖至工作區(qū),會(huì)出現(xiàn)選擇子電路窗口,選擇所需的子電路名,單擊accept按鈕,子電路將作為
29、一個(gè)電路模塊出現(xiàn)在工作區(qū)。三、 文件格式的變換為了方便使用,ewb軟件除了可以對(duì)*.ewb文件進(jìn)行編輯和仿真外,還允許接收其他文件格式描述的電路,或者將電路保存為其他文件格式輸出。當(dāng)執(zhí)行file/import(輸入文件)命令是,根據(jù)對(duì)話框的提示,ewb允許裝入spice(*.cir)描述的電路文件,調(diào)入該文件后,ewb將其轉(zhuǎn)換為原理圖形式,格式轉(zhuǎn)換后,可以對(duì)該電路進(jìn)行各種仿真操作。當(dāng)執(zhí)行file/export(輸出文件)命令時(shí),可以將連接及仿真正確的電路以其他文件格式輸出,供第三方電路軟件使用??梢怨┻x擇的電路輸出格式有:后綴為*.cir,供spice軟件使用;后綴為*.net,供orcad軟
30、件、tango軟件、rprotel軟件使用;后綴為*.scr,供eagle軟件使用;后綴為*.cmp,供layol軟件使用;后綴為*.plc,供ultimate軟件使用。4.2創(chuàng)建電路模擬圖 4.3 仿真設(shè)置變壓器參數(shù)設(shè)置:由于最大輸出電壓為18v,而輸入電壓通常要比輸出電壓略大,故選的變壓器輸出電壓為20v即可,本電路變壓器選擇型號(hào)為:ts_audio_10_to_1,其中的10表示輸出為輸入的1/10,則輸出為22v。二極管參數(shù)設(shè)置:選取二極管時(shí),主要看其最大反向電壓的參數(shù),二極管in4001的最大反向電壓為50v,此電路圖中輸入電壓僅為22v,完全滿足要求,故二極管選擇型號(hào)為in4001
31、的。4.4 仿真記錄與結(jié)果分析1. 仿真記錄正負(fù)5v輸出端的輸出數(shù)據(jù)分別為:+5.014v,-5.672v正負(fù)12v輸出端的輸出數(shù)據(jù)分別為:+12.356v,-12.474v可調(diào)電壓輸出端的輸出數(shù)據(jù)為:2.215v18.058v2. 結(jié)果分析經(jīng)過(guò)變壓、整流、濾波后的電壓再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓,輸出電壓應(yīng)是直流穩(wěn)定的電壓。穩(wěn)壓管7805、7812輸出的穩(wěn)定電壓分別是5v和12v,穩(wěn)壓管7905、7912輸出的直流穩(wěn)定電壓為-5v和-12v,對(duì)于可調(diào)式三端穩(wěn)壓器,由于其工作原理: v0=1.25(1+r2/r1)式中,r1取240,而滑動(dòng)變阻器r1的變化范圍為03.3k,當(dāng)r2為0v時(shí),則v0為1.25
32、v,當(dāng)r2為最大3.3k,v0為18.4375v。 由于電路設(shè)計(jì)可能不是非常理想,儀器、仿真存在著誤差,因此最后仿真得出的結(jié)果會(huì)與預(yù)測(cè)的不完全相同。5實(shí)際電路的安裝與調(diào)試5.1 安裝線路過(guò)程(1)安裝器材:1. 20w35w的電烙鐵一把,烙鐵架、斜口鉗等工具各一個(gè)。2. 焊板、吸焊器、松香等材料。3. 各種元器件(電阻器、電容器、二極管、穩(wěn)壓管等)和導(dǎo)線若干。(2)準(zhǔn)備工作:1. 看懂方框圖,了解產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)、原理。2. 首先熟悉電原理圖及原理圖上元器件的編號(hào)、分布及參數(shù)。對(duì)照方框圖識(shí)讀原理圖,了解電子整機(jī)各部分的組成特點(diǎn)、元件的作用。3. 對(duì)照原理圖先在焊板上設(shè)計(jì)好總體布局。注意弄清楚各元
33、件的引腳。(3)過(guò)程:1.元器件清點(diǎn)、辨認(rèn)及檢測(cè)。使用萬(wàn)用表檢測(cè)各元器件的好壞。元器件測(cè)試,全部元器件安裝前必須進(jìn)行測(cè)試。注意二極管、穩(wěn)壓管、電解電容的極性。按布局好的位置,將元件插入,且必須裝到底。必須先進(jìn)行鍍錫處理后方可焊接,長(zhǎng)度要適當(dāng)。2元器件成型、插裝。3. 焊板上元器件的焊接。裝配焊接的順序?yàn)椋合群秆b小型、普通的元器件,再焊裝大元件及特殊的元器件。4. 元件焊上后,再按照原理圖將各元件連接成電路??捎脤?dǎo)線連接或者用焊錫連接,在連接時(shí)一定要注意個(gè)元件的極性,不要接錯(cuò)了。5.2 調(diào)試方法過(guò)程、測(cè)量和結(jié)果(1)過(guò)程:安裝完成后,仔細(xì)審查電路連接,確認(rèn)正確后,分別用萬(wàn)用表測(cè)量固定輸出端的電壓
34、值,并且用示波器觀察其波形。對(duì)于可調(diào)電壓端,調(diào)節(jié)電位器rp,觀察輸出電壓隨rp大小的變化情況,確定電壓變化的范圍。(2)結(jié)果:正負(fù)5v輸出端的輸出數(shù)據(jù)分別為:+4.99v,-5.03v,正負(fù)12v輸出端的輸出數(shù)據(jù)分別為:+11.93v,-12.07v, 可調(diào)電壓輸出端的輸出數(shù)據(jù)為:3.1v18.9v,5.3分析調(diào)試結(jié)果和電路的改善理論分析:根據(jù)前面已述的工作原理我們知道在5v和12v輸出端應(yīng)測(cè)得電壓分別為:5v和12v;而在可調(diào)輸出端,根據(jù)原理:v0=1.25(1+r2/r1)其中,r1=240,而實(shí)際電路中電位器用的是05k的,輸出最大電壓的理論值為27.29.誤差分析:實(shí)驗(yàn)中存在著儀器誤差
35、,人為操作或讀數(shù)誤差,還有可能焊接不完美存在漏電等誤差,使結(jié)果與理論值有所偏差。電路改善:實(shí)際電路中用的電位器變化范圍較大,使穩(wěn)壓輸出地可調(diào)電壓范圍也較大,可改用最大阻值為3.3k的電位器。在電路中,輸出沒(méi)有接負(fù)載,接的是用來(lái)保護(hù)穩(wěn)壓器的二極管,因此可改善在輸出電路中加接阻值為120的電阻負(fù)載。 6 課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)本次課程設(shè)計(jì)基本結(jié)束,一個(gè)星期的時(shí)間雖然短暫,但卻收獲頗豐。設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容就是如何實(shí)現(xiàn)變壓,整流,濾波及穩(wěn)壓。在整個(gè)課設(shè)中,我對(duì)模擬電子技術(shù)這課程有了更深的了解。在課設(shè)期,充分的將理論知識(shí)運(yùn)用到了實(shí)踐中去。在鍛煉的自己的動(dòng)手能力的時(shí)候,又加強(qiáng)了對(duì)理論知識(shí)的運(yùn)用。課設(shè)的要求很高,而
36、且會(huì)出現(xiàn)一定的問(wèn)題,所以需要我們細(xì)心解決。所以這一周下來(lái),我對(duì)電路故障的排查能力有了很大的提高。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì),我對(duì)課設(shè)所用到的軟件有了更深的了解,這對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)和工作有很大的用處。感謝學(xué)校給了我們這種能鍛煉自己動(dòng)手能力的機(jī)會(huì)。在課設(shè)中,我得到了同學(xué)及老師的幫助,并使我發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的不足之處,真的非常感謝他們。 7參考文獻(xiàn)1 吳友宇,伍時(shí)和,凌玲.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).北京:清華大學(xué)出版社,2009.第一版2 舒慶瑩,凌玲.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn).武漢理工大教材中心,20083 荊西京.模擬電子電路實(shí)驗(yàn)技術(shù).第四軍醫(yī)大學(xué)出版社.20044 王小海,蔡忠法.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程.高等教育出版社.200
37、55 趙世強(qiáng).電子電路eda技術(shù).西安電子科技大學(xué)出版社.2007元件清單序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量1變壓器15v/15w1個(gè)2電解電容50v2200f1個(gè)3電解電容251000f1個(gè)4電解電容25v470f2個(gè)5電解電容50v100f7個(gè)6瓷片電容ct2245個(gè)7電阻1102個(gè)8電阻471個(gè)9電位器1k2個(gè)10揚(yáng)聲器10w81個(gè)11散熱片yk252個(gè)12整流橋2w101個(gè)13集成穩(wěn)壓器l7805 l7905 l7812 l7912各1個(gè)14集成穩(wěn)壓器lm3171個(gè)21姓 名沈 王 晶性 別 男專業(yè)、班級(jí) 電子科學(xué)與技術(shù)0803班課程設(shè)計(jì)題目: 多路輸出直流穩(wěn)壓源的設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)答辯或質(zhì)疑記錄:成績(jī)
38、評(píng)定依據(jù):最終評(píng)定成績(jī)(以優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定)指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日ut2apodfxxc02gybkskcww97mrqqwhoj5tl15zt6jipyytycummtarp3v1n5luizi3xh3bhwyreko8d9g7nmzqowpjetldrw08gvs8dsdqqygc3ce7moo2tlf0jf1gk74iuxybmtivr97ckrfvqult5fn2t6mpjr6rbzvpsortzvij5nb5ndvvsr4iwr1twlfkglspzuhrjq3cmzu98euouijdlszqpmvrw9zkupxf8wfug9l2g9277g2rtipa1ypcz
39、euqxpkbhtvdcooqozxuz3vjrzmocijym62zchmeootyes8ebmm932tbz2yo09rtszeys8zrd2yktj8l6jeazvajnfbtrylvsm6ofbftoxvrffn7owiygjlamkunxjybz5rrb7r4vsur9zpfzfmfsjhcfca37lnw2vvlrkn7r8psz1bn6oric5hu5z6hcxayqynpog8duybawqsl20csg06dh2sm8hltgpkicskrgopdpuhbj1lmpk7lydvc6nnmwl3fwhzftfvyaary7lhssxj10v3ph3y19bxyr77ib7cpzsu2tijqe3hkqkkau9kskcphkxuikvvyjzpg2yijrkqfbggovyqkuxnwi9omnjtt6qilzxtyrf7d20fbmabcfiixrqkusvnxbppfuxyq1fjskfsubkgs2duvqc9sz4jkb
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