1、直流穩(wěn)壓電源及rc橋式正弦波振蕩器的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1、設(shè)計(jì)任務(wù)直流穩(wěn)壓電源的內(nèi)容及要求：內(nèi)容：選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn)壓器來設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源；要求：(1)輸出直流電壓：uo=+12，-12v (2)最大輸出電流：iomax=1a (3)紋波電壓（輸出電壓變化量）vop-p5mv (4)計(jì)算穩(wěn)壓系數(shù)：sr；測量變壓器輸出電壓，濾波電壓，輸出電壓，輸出電流, 紋波電壓，電源內(nèi)阻。rc橋式正弦波振蕩器的內(nèi)容及要求：內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個rc橋式正弦波振蕩器；要求：(1)輸出頻率：f=10khz (2)輸出電壓：vo=5v；2、設(shè)計(jì)要求選擇變壓器、整流二極管、濾波電容及集成穩(wěn)壓器來設(shè)計(jì)

2、直流穩(wěn)壓電源。掌握直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試及主要技術(shù)指標(biāo)的測試方法。合理選擇集成穩(wěn)壓器；完成全電路理論設(shè)計(jì)、繪制電路圖；撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。二、基本原理與分析1、直流穩(wěn)壓電源的基本原理直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器t、整流濾波電路及穩(wěn)壓電路所組成，基本框圖如下。各部分的作用： 電源變壓器：將電網(wǎng)220v的交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓ui。變壓器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：整流電路將交流電壓ui變換成脈動的直流電壓。再經(jīng)濾波電路濾除較大的紋波成分，輸出紋波較小的直流電壓u1。濾波電路：常用的整流濾波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。三端集成穩(wěn)壓器：常用的集

3、成穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器與可調(diào)式三端穩(wěn)壓器。三端固定輸出集成穩(wěn)壓器，它有三個端子，輸入端，輸出端和公共端，其輸出電壓是固定的。它將穩(wěn)壓電路制成了集成穩(wěn)壓器件，具有體積小，外圍電路簡單，工作性能可靠，通用性強(qiáng)和使用方法簡單等優(yōu)點(diǎn)。本電路選用的是lm317k三端穩(wěn)壓器和lm337k三端穩(wěn)壓器，它們的輸出電壓分別為+12v和-12v電壓。一般輸入要比輸出電壓高3v5v，以保證集成穩(wěn)壓器工作在線性區(qū)域，實(shí)現(xiàn)良好的穩(wěn)壓作用。但輸入電壓又不能太高，否則集成三端穩(wěn)壓器上壓降太大，發(fā)熱嚴(yán)重。2、rc橋式正弦波振蕩器的原理rc橋式振蕩器的設(shè)計(jì)圖1.rc橋式振蕩電路由rc串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)和同相放大電路組成，圖中r

4、c選頻網(wǎng)絡(luò)形成正反饋電路，決定振蕩頻率，r5、r6、rp3形成負(fù)反饋回路，決定起振的幅值條件 該電路的振蕩頻率= 式（1）起振幅值條件au=1+rf/r6 =3,rf=r5+rp3 式（2）2.電路參數(shù)確定（1）確定r、c值根據(jù)設(shè)計(jì)所要求的振蕩頻率，先確定rc之積，即 為了使選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性盡量不受集成運(yùn)算放大器的輸入電阻和輸出電阻的影響，應(yīng)使r滿足下列關(guān)系式：r一般約為幾百千歐以上，而僅為幾百歐以下，初步選定r之后，算出電容c的值，然后再算出r取值能否滿足振蕩頻率的要求（2）確定rf r5=r6=14.7k c5=c6=1nf r6=1.8k通常取rf=2.1r2三、設(shè)計(jì)過程1、方案設(shè)計(jì)總

5、思路（1）電網(wǎng)供電電壓交流220v(有效值)50hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須采用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。（2）降壓后的交流電壓，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動大）。（3）脈動大的直流電壓須經(jīng)過濾波電路變成平滑，脈動小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。（4）濾波后的直流電壓，再通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出，供給振蕩器。2、各環(huán)節(jié)原理圖變壓環(huán)節(jié) 整流環(huán)節(jié) 濾波、穩(wěn)壓環(huán)節(jié)3、選擇器件選電源變壓器ts_power_10_to_1 選橋式整流二極管均選為1b4b42的二極管。選濾波電容選擇2.2mf和10uf的電容。

6、選振蕩器器件選頻電阻選14.7k，選頻電容選1nf，反饋電阻選1.8k，集成管選lm324aj4、總原理圖四、仿真測試1、rc振蕩（1）輸出正弦波（2）輸出電壓 5v （3）輸出頻率 10khz 2、直流穩(wěn)壓電源（1）輸入電壓220v 50hz （2） 輸出電流 1a （3）紋波電壓（輸出電壓變化量）vop-p= mv5mv（4）計(jì)算穩(wěn)壓系數(shù)：sr；sr=（vo/vo）/(vi/vi) sr=( 0.006/12.084)/( 20/220)=0.0055測量變壓器輸出電壓 濾波電壓 電源內(nèi)阻:當(dāng)rl=6 時，vo=12.086v，io=1.934ar=vo/io= （12.091-12.08

7、6）/(1.007-1.934) = 5.9310（-4）（5）整流濾波后的電壓 （6）直流穩(wěn)壓電源輸出波形 五心得體會經(jīng)過這幾天的努力，我完成了本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在這次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中收獲是很多的。因?yàn)檫@次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)我們需要完成multsim電路仿真。首先先分開完成直流穩(wěn)壓電源和rc振蕩電路，再將兩個電路圖連接起來。然而在設(shè)計(jì)電路圖的時候我遇到了很多問題，比如：選什么變壓器、什么橋式電流源還有元件參數(shù)的計(jì)算等等。但是通過查找資料和與同學(xué)的討論以及對電路參數(shù)的不斷更改終于把問題解決了，順利完成了此次的課程設(shè)計(jì)，那一刻真是覺得這幾天的辛苦都是值得的。更重要的是讓我知道了無論做什么都要注意細(xì)節(jié)，有一些細(xì)節(jié)錯誤