电子设计实训报告

电子设计制作实训报告

题目：直流稳压电源与功率放大器设计制作学年：第三学期：第一

专业: 10电信班级： 2班

学号:201008059004姓名：陈昌融

指导教师：邓宇

时间：2012 年11月19日～2012年12 月21日

一、设计目的：

1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。

2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。

3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

二、设计任务及要求：

1．稳压电源：在输入电压为220Ｖ、50HZ. 电压变化范围为+10%~-10%条件下：（1）.输出电压可调范围为：+9V~+12V; （2）.最大输出电流为:Imax＝1A;（3）.电压调整率≤0.2%(输入电压220V变化范围+10%~-10%下，满载)；（4）.负载调整率≤2%(最低输入电压下，空载到满载)；（5）.纹波电压(峰-峰值) ≤10mV(最低输入电压下，满载);（6）.效率≥40%(输出电压为+9V，输入电压为220V下，满载)。

2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。

4.批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。

三、实验仪器、元件：

1、仪器：电路板，电烙铁，腐蚀槽，打孔机，万用表，影响，收音机。

2

四、基本原理：

1．整流稳压：

317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连可调的负电

压，可调范围为1.2V~37V ，最大输出电流m ax O I 为1.5A 。稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。输出电压表达式为:

?

?? ?

?

+=11125.1R RP U o

式中，1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压REF V ，此电压加于给定电阻R 两端，将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器1RP ，电阻R1

常取值ΩΩ240~120，1RP 一般使用精密电位器，与其并联的电容器C 可进一步减小输出电压的纹波。图中加入了二极管D ，用于防止输出端短路时10μF 大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。

LM317其特性参数：

输出电压可调范围：1.2V ～37V 输出负载电流：1.5A

输入与输出工作压差ΔU=Ui-Uo ：3～40V 。

2、功放电路：

TDA2030内部电路：

－U C C

＋U C C

TDA2030A 构成的单电源功放电路 TDA2030A 构成的OCL 电路

3.印刷板制作： （1）、基本过程：

软件画制电路图，仿真，

检查每个元器件是否都有封装，没有封装的自行设计封装的添加封装，生成网络报表，生成PCB 文件，布局，布线，用转印纸打印PCB 图，用转印机将电路图印在板子上，将板子放在腐蚀槽中进行腐蚀，打孔，焊接元器件。PCB 板基本制作完成。

（2）、印制电路板布线流程：

1、绘制电路图：绘制电路图是电路板设计的先期工作，主要是完成电路原理图

u i

＋

－

u o

＋

－

u o

1

2

3

4

5

TDA2030A

的绘制，包括生成网络表。当然，有时候也可以不进行原理图的绘制，而直接进入PCB设计系统。2、规划电路板：在绘制印制电路板之前，用户要对电路板有—个初步的规划，比如说电路板采用多大的物理尺寸，采用几层电路板，是单面板还是双面板，各元件采用何种封装形式及其安装位置等。3、设置参数：设置参数主要是设置元件的布置参数、板层参数、布线参数等等。4、装入网络表及元件封装：只有将网络表装入之后，才可能完成对电路板的自动布线。元件的封装就是元件的外形，对于每个装入的元件必须有相应的外形封装，才能保证电路板布线的顺利进行。5、元件的布局。6、自动布线7、手工调整：自动布线结束后，往往存在令人不满意的地方，需要手工调整。8、对转印机进行设置，温度一般不应高于160℃。

（3）、布局规则：

1、电压差较大和频率较高的走线不能靠得太近。

2、电路在一个平面内尽可能有同样的梯度，即线路平行设计，避免线路交叉。双层电路板设计可使两面的走线方向垂直。

3、设计时最好对版面进行分区，把实现不同功能的电路放在不同的区中。这些功能区需要进行连接时最好不要走交叉线，实在不行可使用跳线。

4、同种元器件要采用相同的标准（跨距、封装形式、标注等）。

5、排列元器件最好在模数为1.25mm或2.5mm的网格纸上进行，使元器件的中心对应网格线的交点。

6、元器件的下面可以走线，但不要有交叉点出现。在设计印制电路板时，导线的宽度要根据导线中电流的大小来设定。用于传输信号的导线宽度应小于1.5mm，电源线的宽度应大于3.0mm，地线的宽度应比电源线更宽一些。导线间距由导线间的绝缘电阻和击穿电压决定。如绝缘电阻超过20MΩ时线距为1.5mm，工作电压可达300V；线距1.0mm，工作电压可达220V。

（4）、各种孔径：①元件引线孔。元件引线孔和元件引线直径的配合关系见表1.2所示。为使焊盘具有一定的抗剥离强度，焊盘应按图2.3要求的绘制。一般在导电图形图上根据焊盘外径来标注元件引线孔直径，标注时在导电图形图的下方画一相同尺寸的焊盘，在其旁边标出代号、数量和孔径。如B12φ 1.5含义为B 类孔有12个，孔径1.5mm。②安装孔。当电路板上要安装大型元件的时候需要在印制电路板上留下固定孔，固定孔和元件用于固定的脚的形状一致。标注时在导电图形图的下方画一同样形状的安装孔，标上代号、个数和开孔的尺寸。

表

圆形焊盘的绘制

五、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）重点测试稳压电路的稳压系数。（4）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。

六、总体设计框图：

工频交流脉动直流 直流

直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。其中：（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。（5）：功放采用TDA2030A芯片、电容、电阻和二极管来构成功

放电路。

七、总设计电路图：电路原理图：

PCB图：

TDA2030A：

LM317：

实物图:

八、实验总结

本次实训，了解并掌握了印刷电路板的制作方法，制作流程。在制作过程中应当注意的问题有：在画PCB图时要注意导线的粗细，焊盘的大小，一定要考虑实际情况；转印后要仔细检查PCB表面，如果有缺陷，可用油性记号笔修补；电路制好之后一定要检查电路是否链接好，是否有电源，地线；制版完成过后，就是焊接元器件，在焊接元器件时要注意正负极，焊完之后先用万用表检查是否短路、断路，然后再接电源，否则会导致元器件爆炸，电路烧毁。在焊接过程中要注意安全问题，不要烫伤。

本次试验中还是发现了一些问题：大家对LM317接法存在问题，应该是1号脚接滑动变阻器，二号脚接输出，三号脚接输入。很多同学都弄错，最后功放不出声音。另外就是在功放电路中有一个输入信号是接在功放的输入电容上的。在输入电压时一定要注意LM317的电压课承载范围在1.2V～37V之间，一般取在15V左右的时候就可以。元器件在使用之前一定要经过测量在使用，一定要确保元器件是完好的，可用的再往班子上面焊。在调试过程中要仔细检查电路，特别是虚焊、短路、短路、假焊的情况。

通过本次实训最重要的还是锻炼了我们的动手能力，很好的讲理论与实际相结合，有得时候理论完全可行的电路而实际制作时就会存在问题，然后更好的了解了元器件工作原理及元器件使用方法。自身的能力还是得到了很很大的提高，希望能在今后的实际运用中得到更好的实践。