模電課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上模電課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：一、設(shè)計(jì)并制作一個(gè)能輸出+5V電壓的直流穩(wěn)壓電源，輸入電壓為直流9V。二、利用課程設(shè)計(jì)（一）制作的電源、電壓比較器、電壓跟隨器設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)三極管，通過(guò)可調(diào)電阻，控制LED燈的點(diǎn)亮和熄滅。實(shí)驗(yàn)要求：（1）設(shè)計(jì)出+5V直流穩(wěn)壓電源的電路原理圖；（2）在萬(wàn)用板上焊接組裝給定的元器件并進(jìn)行調(diào)試，輸入電壓沒(méi)有極性之分，輸出電壓+5V，并點(diǎn)亮電源指示燈（紅色）；（3）設(shè)計(jì)一款電壓比較器A，參考電壓2.5V；（4）設(shè)計(jì)一款電壓跟隨器B，跟隨電壓比較器A的電壓；（5）驅(qū)動(dòng)三極管，通過(guò)可調(diào)電阻，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED（綠色）燈的控制；（6）完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě)。實(shí)驗(yàn)

2、原理：一、制作穩(wěn)定電壓源采用二極管、集成運(yùn)放、電阻、穩(wěn)壓管、電容、二極管、LED發(fā)光二極管等元件器件。輸入電壓為9V的直流電源經(jīng)橋式整流電路和濾波電路形成穩(wěn)定的直流電源，穩(wěn)壓部分采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。比例運(yùn)算電路的輸入電壓為穩(wěn)定電壓；同時(shí)，為了擴(kuò)大輸出大電流，集成運(yùn)放輸出端加晶體管，并保持射極輸出形式，就構(gòu)成了具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。整體功能結(jié)構(gòu)如圖整流電路 濾波電路 穩(wěn)壓電路直流9V直流5V1、單相橋式整流電路為了將電壓轉(zhuǎn)換為單一方向的電壓，通過(guò)整流電路實(shí)現(xiàn)。查閱資料可知單相整流電路有單相橋式整流電路（全波整流電路）。橋式整流電路巧妙地利用了二極管的單向?qū)щ娦裕瑢⑺膫€(gè)二極管分為兩組，根據(jù)

3、變壓器次級(jí)電壓的極性分別導(dǎo)通，將變壓器次級(jí)電壓的正極性端與負(fù)載電阻的上端相連，負(fù)極性端與負(fù)載電阻的下端相連，使負(fù)載上始終可以得到一個(gè)單方向的脈動(dòng)電壓。單相橋式整流電路，具有輸出電壓高，變壓器利用率高、脈動(dòng)系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)。所以在電路中采用單相橋式整流電路。2、濾波電路電路圖為整流后的輸出電壓雖然是單一方向的，但是含有較大的交流成分，會(huì)影響電路的正常工作。一般在整流后，還需要利用濾波電路將脈動(dòng)的直流電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷?。所以需通過(guò)低通濾波電路，使輸出電壓平滑。理想情況下，應(yīng)將交流分量全部濾掉，使輸出電壓僅為直流電壓。在實(shí)際電路中，應(yīng)選擇濾波電容的容量滿(mǎn)足RLC=(35)T/2的條件，為了獲得更好的

4、濾波效果，電容容量應(yīng)選得更大些。3、穩(wěn)壓電路電路采用LM7805為穩(wěn)壓管，使得輸出電壓為5V的穩(wěn)定電壓；LED燈管是電源指示燈，470歐姆的電容是為了報(bào)復(fù)LED燈。電路圖為L(zhǎng)M7805實(shí)物圖為L(zhǎng)M7805參考特性為綜合上述，穩(wěn)定電源的電路圖為 二、設(shè)計(jì)一個(gè)電壓比較器、電壓跟隨器，并且通過(guò)可調(diào)電阻控制LED燈的點(diǎn)亮和熄滅。1、電壓比較器電路圖為 電壓比較器是集成非線(xiàn)性應(yīng)用電路，它將一個(gè)模擬量電壓信號(hào)和一個(gè)參考固定電壓相比較，在二者幅度相等的附近，輸出電壓將產(chǎn)生躍變，相應(yīng)輸出高電平或低電平。下圖為一個(gè)簡(jiǎn)單的電壓比較器和他的傳輸特性曲線(xiàn)電壓比較器，它有兩個(gè)輸入端：同相輸入端(“+”端)及反相輸入端(

5、“-”端)，有一個(gè)輸出端Vout(輸出電平信號(hào))。另外有電源V+及地(這是個(gè)單電源比較器)，同相端輸入電壓VA，反相端輸入VB。VA和VB的變化如圖(b)所示。在時(shí)間0t1時(shí)，VAVB；在t1t2時(shí)，VBVA；在t2t3時(shí)，VAVB。在這種情況下，Vout的輸出如圖(c)所示：VAVB時(shí)，Vout輸出高電平(飽和輸出)；VBVA時(shí)，Vout輸出低電平。 在本實(shí)驗(yàn)中，參考電壓為2.5V接反相輸入端，參考電壓通過(guò)兩個(gè)電阻分壓獲得；通過(guò)滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)通向輸入端的電壓，以此獲得不同的輸出電壓。2、電壓跟隨器電路圖為電壓跟隨器具有很高的輸入阻抗和很低的輸出阻抗，是最常用的阻抗變換和匹配電路。電壓跟隨器常

6、用作電路的輸入緩沖級(jí)和輸出緩沖級(jí)。作為整個(gè)電路的高阻抗輸入級(jí)，可以減輕對(duì)信號(hào)源的影響。作為整個(gè)電路的低阻抗輸出級(jí)，可以提高帶負(fù)載的能力。電壓跟隨器一般由晶體管或集成運(yùn)算放大器構(gòu)成。本實(shí)驗(yàn)所用到的跟隨器為集成運(yùn)算電壓跟隨器。集成運(yùn)放電壓跟隨器電路如下圖所示。它實(shí)際上就是Rf=0，R1=，反饋系數(shù)F=l時(shí)的同相輸入放大器。由于集成運(yùn)放本身的高增益特性，用集成運(yùn)放構(gòu)成的電壓跟隨器具有極高的輸入阻抗，幾乎不從信號(hào)源汲取電流，同時(shí)具有極低的輸出阻抗，向負(fù)裁輸出電流時(shí)幾乎不在內(nèi)部引起電壓降，可視為電壓源。 電壓跟隨器3、控制LED燈的亮滅電路圖為在直流電源中，通過(guò)電壓比較器以及電壓跟隨器來(lái)確定三極管2N3

7、904的基極電壓、基極電流，從而確定集電極電流。只要集電極不小于5mA，那么LED就可以發(fā)光。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果：心得體會(huì)：通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)我體會(huì)到以下幾點(diǎn)1 ：對(duì)自己的動(dòng)手能力是個(gè)很大的鍛煉。 2：通過(guò)這次專(zhuān)周實(shí)驗(yàn)也培養(yǎng)了我們膽大、心細(xì)、謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)。3：我們懂得了ewb軟件的運(yùn)行與操作。 4：最重要的是懂得了串聯(lián)穩(wěn)壓電源原理，串聯(lián)型穩(wěn)壓電路是最常用的電子電路之一，它被廣泛地應(yīng)用在各種電子電路中。本次的課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我們綜合應(yīng)用課本理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力；我覺(jué)得課程設(shè)計(jì)對(duì)我們的幫助是很大的，它需要我們將學(xué)過(guò)的理論知識(shí)與實(shí)際系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)，加強(qiáng)我們對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力！在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還培養(yǎng)

8、出了我們的團(tuán)隊(duì)精神，同學(xué)們共同協(xié)作，解決了許多個(gè)人無(wú)法解決的問(wèn)題；在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)。 但是由于水平有限，我們的課程設(shè)計(jì)難免會(huì)有一些錯(cuò)誤和誤差，還望老師批評(píng)指正。總之在這次實(shí)驗(yàn)中受益匪淺。遇到問(wèn)題以及解決方法：在這次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，遇到不少問(wèn)題，但在獨(dú)立思考和互相交流的情況下，最終都能順利完成任務(wù)。其中，在初次設(shè)計(jì)電路圖時(shí)，元件的擺放和布線(xiàn)造成很多困擾，獨(dú)立思考了一段時(shí)間后終于想到一個(gè)比較可行的方案，接著和周?chē)耐瑢W(xué)互相交流布線(xiàn)方案，通過(guò)交流，發(fā)現(xiàn)到自己元件選擇和布線(xiàn)上存在的不足，接著通過(guò)同學(xué)正確的指導(dǎo)與校正成功的完成了任務(wù)。從老師布置課題到畫(huà)圖完成大約花了兩天的的時(shí)間，后面的調(diào)試占了大部分的時(shí)間。在這里選用了multisim進(jìn)行仿真，雖然multisim不是很難學(xué)，但由于自己對(duì)multisim還沒(méi)有熟練的掌握，仿真過(guò)程中還是會(huì)有一定的誤差。 在實(shí)際做成的電路板中,由于元件參數(shù)不一定是與仿真圖上面等值的，測(cè)量出來(lái)的性能指標(biāo)參數(shù)難免會(huì)有一定的誤差,對(duì)元件封裝的