电子课程设计论文

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自动化学院

电子基础课程设计任务书

电子科学与技术系050831 班学生:陈淑萍

课题名称:输出可调到0V的基准电压源

课题要求:一、具有以下功能:

1、输出电压:0-8V连续可调

2、输出电流(8V时):0-40Ma

二、完成原理图、PCB图设计

三、完成安装及调试。

四、写出设计报告。

课题内容:

第一周:查找相关资料;方案设计。

第二周:设计原理图、PCB图。

第三周:完成安装及调试。撰写报告

主要参考资料:

[1].王庆主编. Protel99SE & DXP 电路设计教程. 电子工业出版, 2006.6

[2].康华光等. 电子技术基础(模拟部分第四版).高等教育出版社, 1999.6

[3].康华光等. 电子技术基础(数字部分第四版).高等教育出版社, 1999.6

系负责人:王庆指导教师:肖慧荣时间:2008年1月12日

输出可调到0V的基准电压源

学生姓名:陈淑萍班级:050831

摘要:基准电压源是一种用来作为电压标准的高稳定度电压源。目前,它已被广泛用于数字仪表、智能仪表和测试系统中,是一种颇有发展的新型特种电源集成电路。它的主要特点是电压稳定度高,不受环境温度变化的影响,能通过外部元件作精细调整,获得高准确度的基准电压值。可采用齐纳稳压管来获取基准电压。当稳压管被反向击穿时,其稳定电压基本保持恒定。其主要优点是成本低廉,缺点是稳定性差、高温度漂移、功耗及噪声较高、输出阻抗较高。

此设计应用稳压管及集成运放、三极管来组成稳压电源,可用电位器来实现其可调,电路主要功能是能输出由0V到8V连续可调的电压。

关键字:可调 0V 基准电压源

(次页与下一页对调)

自动化学院

电子基础课程设计评分标准

平时表现评分:(20%)

优秀:(90-100)

遵守纪律,尊敬老师,爱护设备,工作量饱满,动手能力强,无缺勤,很好按课题进度进行。

良好:(80-89)

遵守纪律,爱护设备,工作量饱满,动手能力较强,考勤情况良好,较好按课题进度进行。

中等:(70-79)

遵守纪律,爱护设备一般,工作量一般,动手能力一般,偶尔缺勤,基本按课题进度进行。

及格:(60-69)

遵守纪律一般,人为因素损坏设备,工作量一般,动手能力差,偶尔缺勤,能按课题进度进行。不及格:(59以下)

不遵守纪律,人为因素损坏设备,有技术安全事故,工作量不饱满,动手能力很差,经常迟到,早退,缺勤。

课题完成情况评分:(50%)

优秀:(90-100)

全部完成任务书要求,完成质量优良、结果正确,所完成的设计有一定的独立见解。

良好:(80-89)

全部完成任务书要求,完成情况良好,所完成的设计正确,解决了一些实际问题,结果正确。中等:(70-79)

基本完成任务书要求,完成质量尚好,所完成的设计基本正确,但存在一些不足。

及格:(60-69)

基本完成任务书要求,完成质量尚好,所完成的设计基本正确,但有小错误。

不及格:(59以下)

未完成任务书要求,所作的设计有严重错误,基本概念不清。

电子基础课程设计报告质量评分(30%)

1、文献资料收集、整理、分析;对课题研究意义的阐述;文字精练、流畅、绘图整洁、符合标准规范、字体工整;

2、基本概念、基本理论及专业知识掌握扎实,运用灵活;设计思路、设计内容、计算方法及结果、计算机运用正确无误;

3、试验数据的获取(软件调试方法及过程)试验过程(调试过程)的正确性;

4、电子基础课程设计的结论,存在的问题,研究结果的创新性;

目录

1 前言 (5)

2 设计方案

2.1 方案一 (6)

2.2 方案二

2.2.1设计思路 (7)

2.2.2系统框图 (11)

2.2.3原理图及工作原理 (11)

2.3 方案比较 (14)

2.4 PCB板设计

2.4.1PCB板图 (15)

2.4.2元器件清单 (16)

3 电路安装调试

3.1 仪器仪表及安装 (17)

3.2 测量参数 (17)

4 结论 (17)

5 参考文献 (18)

6 致谢 (19)

1 前言

可调基准电压源与传统的电源相比,具有电路新颖,功能奇特,性能先进,种类繁多,应用领域及其广泛的特点。目前我国已成为世界上生产电源及电源模块的大国,国内外生产的基准电压源多达上千种,而的应用领域非常广泛,几乎所有的数字仪表都用到基准电压源,它们可以是独立的、也可集成在芯片种。它根据电压温度系数的大小,大致可分成三类:精密型基准电压源、准精密型基准电压源、普通型基准电压源。

传统电源成本高、结构复杂、可靠性低、输出没有变压,在使用过程中不方便,设想是否可设计一种输出可调且电压稳定度高,不受环境温度变化的影响的电源。稳压管的静态工作电流较大,适合对功耗要求不高的应用场合,外部需要接限流电阻,只能流入灌电流及滞后电压大,其存在主要问题是长期稳定性差。

随着科技的发展,带隙基准电压源渐渐发展起来,它可以解决传统的基准电压源的缺点,并实现其可调、稳定等要求。但带隙基准电压源也存在一些缺点及问题,其电源电压范围较窄且部分器件不能吸入电流,它适合低功耗应用场合。

针对稳压管与带隙基准电压源的优缺点,在未来基准电压的发展道路上,应将其的优点结合,并避免其所产生的缺点,目前基准电压源在其稳定性能差、电源电压范围较窄及精度低等问题上还需进一步研究,来解决此问题。

在实际应用中可用此基准电压源来给MP3、手机等数码产品做充电器,电压较稳定,而且可当作为万能充电器,根据其所需要的电压来调节基准电压源的输出电压来给各产品充电,相比于市场中的普通万能充电器来说,其稳定性好,对手机、MP3等数码产品电池损伤小,且普通万能充电器构造简单,工艺很粗糙,没有一定的规格,基准电压源可根据其需要来达到其要求,使其对产品的损害减小。

根据人们的需要及对技术的要求越来越高,我们可通过创新来使基准电压源实现更多的功能,且基准电压源的成本低,为社会减少不必要的浪费,也符合国家节能要求。因此,在传统的基准电压电源基础上我们应勇于创新,创造出功能更多,精度较高的电源。

2 设计方案

2.1 方案一

芯片LM317是集成的稳压芯片,用于正电压调压器,其额定电压的选择只需要一个电阻性的分压器,其主要性能如下:

输出电压范围:1.2到37V

输出电流可超过1.5A

0.1%的输入和负载调节率

用于高电压的浮动运行

图【1】系统框图

稳压管要求其稳压电压为1.25V,则可得输出从0V调起,但由于市场上没找到稳压电压为 1.25V的稳压管,而采用了稳压电压为 2.2V,通过计算得R1=1.0KΩ,R2=10KΩ,R3=22Ω,且稳压管型号为02BZ2.2,可得其输出电压近似为0V,大约为1mV,而最大电压也达到12V。

由以上系统框图及计算设计电路原理图,其整体电路图如下图【2】所示:

图【2】方案一原理图

用EWB仿真测其输出电压最小只调到了830uV, 而最大达到11.92V,由于买不到所需型号的稳压管,且最小及最大电压没有达到所要求的值即未达到0V~8V连续可调,所以放弃此方案。

2.2方案二

2.2.1设计思路

根据基准电压源的特点及其原理,可用稳压管来获得基准电压,而用集成运放、电位器、电阻、三极管来构成基准电压源。

当稳压管被反向击穿时,其稳定电压(即击穿电压)基本保持不变。它在工作时需要串联一只限流电阻。其主要优点是成本低廉,缺点是稳定性差、高温度漂移、功耗及噪声较高、输出阻抗较高。但其稳压范围很宽,输出功率很大。此设计选用三个稳压管,其型号分别为两个2CW61,一个2CW107。2CW61的稳压电压为12.5~14V,工作电流为16mA,2CW107的稳压电压为8.5-9.5V,工作电流为5Ma.

集成运放采用的是芯片F007。F007属第二代集成运放,采用了有源集电极负载、电压放大倍数高、输入电阻高、共模电压范围大、校正简便、输出有过流保护、不需要外部频率补偿、无阻塞和振荡现象、输入由过压保护等。它是仿国外μA741型

全补偿通用运放,不需外接补偿,广泛用于模拟运算,电压比较器、程序控制、信号的放大处理交换等电子电路中。

它由偏置电路、输入级、输出级和中间级构成。其内部框图如图【3】所示:

(此图中各信号线都应加箭头)

图【3】F007内部框图

偏置电路的作用是向各级放大电路提供合适的偏置电流,决定各级的静态工作点。输入级对集成运放的多项技术指标起着决定性的作用。它的电路形式几乎都采用各种各样的差动放大电路,以发挥集成电路制造工艺上的优势。中间级电路的主要任务是提供足够大的电压放大倍数,并向输出级提供较大的推动电流,有时还要完成双端输出变单端输出,电位移动等功能。输出级的作用是向负载输出足够大的电流,要求它的输出电阻要小,并应有过载保护措施。输出级大都采用互补对称输出级,两管轮流工作,且每个管于导电时均使电路工作在射极输出状态,故带负载能力较强。

其内部原理电路图如下图【4】所示:

图【4】F007内部原理电路其引脚图如下图【5】所示:

图【5】F007引脚图其基本接线图如下图【6】所示:

图【6】F007基本接线图

F007的电参数如下表(1)所示:

表(1) F007电参数

但由于市场上没买到F007而使用LM741代替。

LM741的管脚图如图【7】的(a)所示,其特点是电压适应范围较宽,可在±5~±18V 范围内选用;具有很高的输入共模、差模电压,电压范围分别为±15V和±30V;内含频率补偿和过载、短路保护电路;可通过外接电位器进行调零,如图【7】的(b)所示。

图【7】管脚图及调零电路图

LM741的功能与F007基本相同

2.2.2系统框图

稳压管来获得基准电压,用滑动变阻器来实现其可调,其系统框图如下图【8】所示:

图【8】方案二系统框图

直流电源接电阻(其保护作用)将电压输入集成放大器,并接稳压管,使稳压管产生反向击穿电压而获得基准电压送入运算放大器中,并在输入端接入一个反馈电阻,反馈电阻另一端接滑动变阻器滑头,来改变电位器阻值,而三极管将运放的输出电压放大。电路根据滑动变阻器阻值的不同而得到不同电压值,使其输出可调。

2.2.3原理图及工作原理

设计各单元电路如下

输入电路:

输入电路由输入保护电路和输入基准电压电路组成

输入保护电流由稳压管D1和D2及一个限流电阻组成

R,取稳压管稳压电压为13V,工作电流为16Ma, 根据D1、D2型号求得限流电阻

1

则3

11110161315-?-=-=Z Z CC I V U R Ω130=Ω 输入基准电压电路由稳压管D3及电阻和滑动变阻器组成

k I V U R Z Z CC 1.110

52.9153332=?-=-=-Ω 所以得其单元电路如图【9】和图【10】

图【9】输入保护电路 图【10】输入基准电压电路 放大及反馈电路:

此电路由集成运算放大器LM741及三极管组成,三极管起稳定作用

而运算放大器的-+=U U 1I I =+ 3R R R K p f F +=

,运放与三极管的工作电压为

V 5.13±,根据以上公式求得 当0=p R 时,要求0=F K ,则说明f R 应远小于3R ,取3R k 10=Ω;

当2'R

p p R =即滑动变阻器的中间值时,要求其输出最大,达到V 8;

通过计算的k R f 3.1=Ω,R p 'k 33=Ω

)(||34p f R R R R +=k 5.1=Ω

根据参数计算的其放大反馈电路如图【11】所示:

图【11】放大及反馈电路

根据各单元格的设计及系统框图设计其原理图。其设计思路是将直流电源通过输入保护电路,输入保护电路在电路中其保护整个电路的作用,防止电路中电流过大而损坏器件,而根据稳压管的特点,若其反向电压过大会产生反向击穿,即产生了一个基准电压,再通过一个电阻来输入给运放的输入端,当放大电路工作,运放及三极管工作电压都为V 5.13±,其达到工作电压,从而输出稳定的电压,而运放的放大倍数通过反馈电阻与输入电阻的比值的改变而改变,其反馈电阻应用一个滑动变阻器,从而实现可调。 如图【12】所示:

图【12】方案二电路原理图

通过计算得其最低输出电压可达到V 0,改变滑动变阻器阻值来得其输出电压可调,连续可变,最高电压达到V 8,可实现课题要求,故采用此方案。

工作原理是1D 、2D 组成稳压管保护电路,1R 为其工作时的限流电阻,3D 为输入提供一个稳压电压,当其反向电压达到一定值时产生反向击穿,而电压值保持在其稳 压电压,将电压提供给集成运放的输入端,由于集成运放的放大倍数3R R R K p

f F +=,

通过电位器阻值的改变来改变运放的放大倍数,从而来获得输出电压,再经三极管的 稳定作用输出。当0=p R 时F K 约等于0,其输出亦为V 0,当2'R

p p R =时,根据

3R R R K p

f F +=可求出其放大倍数,得其输出电压。

2.3 方案比较

方案一所用元件相对较少,电路简单清晰,但最终无法调到0V ,其原因是稳压管的稳压值没达到所需要的值,而且各元件值有相差。在实际应用中此类型电路应用较广泛,不过其要求不一定是从0V 开始可调,较多数都是从其基准电压1.25V 开始调起。此电路可称为是可调式三端稳压源,可根据各端电阻值的改变来达到其所需要的电压值。

而方案二所用元件相对方案一较多,其原理也较简单,通过稳压管来获得基准电压,并用两个稳压管来组成其保护电路,使用集成运算放大器来放大其电压,放大器的放大倍数通过其反馈阻值与输入阻值的比值的改变而改变,使电压能连续改变,且能使其输出准确的达到0V,但由于元器件未能买到完全一样的而当F007用LM741代替了,可能会使结果有一些偏差。

2.4PCB板设计

2.4.1 PCB板图

根据其原理图画出其PCB板图如下图【13】所示:

图【13】PCB板图1

由于布局不清晰,看不出元件的参数,通过小组讨论采用如图【14】的PCB板图

图【14】PCB板图2

此PCB板排列清晰,一目了然,且布局整齐,便于焊接电路板。

2.4.2元器件清单

根据原理图得其元器件清单如下表(2)所示:

表(2)元器件清单

Part

Type Designator Footprint Description

1.3K Rf axial0.4

1.5K R4 axial0.4

2CW61 D1 DIODE0.4 Zener Diode

2CW61 D2 DIODE0.4 Zener Diode

2CW107 D3 DIODE0.4 Zener Diode

3CG23D T to-92A PNP Transistor

10K R5 axial0.4

10K R3 axial0.4

33K W TO-126 Potentiometer 130ΩR1 axial0.4

180ΩR2 axial0.4

741 IC1

3 电路安装调试

3.1 仪器仪表及安装

主要仪器:直流电源、电压表、电流表、示波器、欧姆表

电压表与电流表及欧姆表用万用表代替,用万用表的欧姆档测量每个电阻的阻值以检测电阻元件的好坏。

稳压管的正负极确定直接从元件上读取,有黑色一杠的表示正。

根据电路图的各部分功能确定元器件在实验箱的插接板上的位置,并按信号的流向将元器件顺序地连接。

导线直径应和插接板的插孔直径相一致,过粗会损坏插孔,过细则与插孔接触不良。

为检查电路的方便,根据不同用途,导线选用不同颜色。连接用的导线紧贴在插接板上,避免接触不良。尽量做到横平竖直,便于查线和更换器件。

根据PCB 板焊接电路,要看清每个元件是怎么接的,在焊接电路板时,每焊一个元器件都用万用表测量其是否有电流或电阻、电压,以保证其焊接成功,并再次检查板上元件是否和PCB 板上相同,保证它的准确性。

电路板焊接完成后,用导线引出去正负接线头及输出接头以便输入与测量输出。 用直流电源提供30V 电压,以达到电路所需输入电压。

3.2 测量参数

输出电压范围V V U 5~00=

三极管各端电压值为:当V U 00=时,V V E 026.0-= V V B 9.13=

V V C 8.12=

当V U 2.50=时,V V E 042.0-= V V B 87.1=

V V c 9.4=

当输出电压为2V 时,在输出端并联一个电阻k R L 2=Ω 通过计算得其电流为mA A I L 110

223=?= 根据课题要求其精度要达到0.04%,则其电流应为0.9996Ma,由于在测量精度时电压加得过大使集成运算放大器烧坏,其放大倍数改变,再此测量其输出电压其最大只达到了0.5V 。

4 结论

所接电路板输出未能达到0V~8V可调,其最大输出电压只达到了5.2V,由于元器件的更换,及各元器件的误差未能达到所要求的,在调试过程中,由于没有把握好输入电压的值而电路板几次烧坏,电压过大,使电阻烧了,最后检查由于R2的阻值过小而使其两端压降太大,而无法达到要求。并且,通过测量运放与三极管的工作电压也不等于V

,说明此电路的各参数有错误,而通过计算得其输出可调范围能达

13

5.

到0V~8V,此方案还有待改进,可考虑改变其输入电压或电阻来实现。对比于方案一,此方案能实现由0V可调,且思路清晰。

通过此次课程设计懂得的要做好一个课题需从最基础的元件开始,对于此次课设,由于开始没有认真对待,对电路及其工作原理不够了解,最近这个星期通过去图书馆借书及网上查资料对此电路有了了解,原来对集成运算放大器不了解,并不知道它的放大倍数可通过改变其反馈来改变,看了集成运放的介绍与说明后懂得其基本工作原理及其各个接口的作用。

通过这个课题的实践,懂得了稳压管及其集成运算放大器、三极管的工作原理,也懂得了基准电压源的特点、分类及其工作原理。

希望以后可以有各种不同的课题,来丰富自己的课余知识及加强自学能力,这样可使自己在学习基础课程及学校所要掌握的课程之余学习更多的课外知识,来增加见识,把所学的东西与实践相结合,把所学的东西用到实际生活,并为社会发明更多的小东西,为社会作贡献。

5参考文献

参考文献

[1]. 沙占友等. 特种集成电源设计与应用. 北京: 中国电力出版社, 2007, 1~4

[2]. 王昊等. 集成运放应用电路设计360例. 北京: 电子工业出版社,2007,337~344

[3]. 谢自美. 电子线路设计﹒实验﹒测试(第三版). 武汉: 华中科技大学出版社,2006,143

[4] https://www.360docs.net/doc/125240384.html,/jiajianxinnx/blog/item/470764f7667d7b20720eec33.html

[5] https://www.360docs.net/doc/125240384.html,/tech1/html/12/electrocircuit/2006/0423/10904.html

[6] https://www.360docs.net/doc/125240384.html,/cpxx/products/danpian/dianlushouce/010.htm

[7] https://www.360docs.net/doc/125240384.html,/article/88/196/2007/200712196707.html

6致谢

致谢

本课题在选题及研究过程中得到肖慧荣老师及王庆老师、陈学岗老师的悉心指导下完成的,他们以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、孜孜以求、精益求精的工作作风和创新的进取精神来教导我们。老师们渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我们深深的启迪。同时,在此次课程设计过程中我也学到了许多了关于基准电压源的知识,实验技能有了很大的提高。

另外,我还要感谢小组成员们,正是你们的支持与帮组,我们才能一起努力的把理论的知识用于实践

从开始进入课题到论文的顺利完成,都是老师、同学、朋友的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意,谢谢你们。

09电信电子线路课程设计题目

电子线路课程设计题目 (模电、数电部分) 一、锯齿波发生器 二、语音放大电路 三、可编程放大器 四、数字频率计 五、可调电源 六、汽车尾灯控制电路 2011.09

一、设计一高线性度的锯齿波发生器 要求: (1)利用555定时器和结型场效应管构成的恒流源设计一高线性度的锯齿波发生器;参考电路如图所示; (2)在EWB中对该电路进行仿真; (3)焊接电路并进行调试;调试过程中思考: a、电路中两个三极管的作用是什么?其工作状态是怎么样的? b、R3阻值的大小会对锯齿波的线性度产生什么影响? c、输出锯齿波的幅值范围多大? d、调节电路中的可调电阻对波形有什么影响? e、LM324的作用是什么? (4)参考电路图中采用的是结型场效应管设计的,若采用N沟道增强型VMOS管和555定时器来设计一高线性度的锯齿波发生器,该如何设计? LM324 图2 高线性度锯齿波发生器的设计

二、语音放大电路的设计 通常语音信号非常微弱,需要经过放大、滤波、功率放大后驱动扬声器。 要求: (1)采用集成运算放大器LM324和集成功放LM386N-4设计一个语音放大电路;假设语音信号的为一正弦波信号,峰峰值为5mV,频率范围为100Hz~1KHz,电路总体原理图如下所示; 图4 语音放大电路 (2)仔细分析以上电路,弄清电路构成,指出前置放大器的增益为多少dB?通带滤波器的增益为多少dB? (3)参照以上电路,焊接电路并进行调试。 a、将输入信号的峰峰值固定在5mV,分别在频率为100Hz和1KHz的条件下测试前 置放大的输出和通带滤波器的输出电压值,计算其增益,将计算结果同上面分析 的理论值进行比较。 b、能过改变10K殴的可调电阻,得到不同的输出,在波形不失真的条件下,测试集 成功放LM386在如图接法时的增益; c、将与LM386的工作电源引脚即6引脚相连的10uF电容断开,观察对波形的影响, 其作用是什么? d、扬声器前面1000uF电容的作用是什么?

电子技术课程设计题目

电子技术课程设计一、课程设计目的: 1.电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节,主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品,巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识; 2.经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等,加强在电子技术方面解决实际问题的能力,基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具,提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力; 3.课程设计是为理论联系实际,培养学生动手能力,提高和培养创新能力,通过熟悉并学会选用电子元器件,为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获: 1.学习电路的基本设计方法;加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务,理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡; 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式: 以学生独立设计为主,教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计,强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的,在进行电子系统设计时,既要考虑总体电路的设计,同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现,所以实现一个电子系统时,根据电子系统框图,多数情况下只有少量的电子电路的参数计算,更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。 2. 电子系统内容步骤: 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) (1)总体方案框图: 反映设计电路要求,按一定信息流向,由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图: (2)单元电路设计与参数计算---电子元件选择: 基本模拟单元电路有:稳压电源电路,信号放大电路,信号产生电路,信号处理 电路(电压比较器,积分电路,微分电路,滤波电路等),集成功放电路等。 基本数字单元电路有:脉冲波形产生与整形电路(包括振荡器,单稳态触发器,施密特触发器),编码器,译码器,数据选择器,数据比较器,计数器,寄存器,存储器等。 为了保证单元电路达到设计要求,必须对某些单元电路进行参数计算和电子元件 选择,比如:放大电路中各个电阻值、放大倍数计算;振荡电路中的电阻、电容、振荡频率、振荡幅值的计算;单稳态触发器中的电阻、电容、输出脉冲宽度的计 算等;单元电路中电子元件的工作电压、电流等容量选择。

电力电子课程设计.doc

姓名: 李渺 学号: 1002160112 系(院): 邮电与信息工程学院专业: 电气自动化 班级: 01班 授课老师: 胡为兵 总成绩:

变频技术简介 设计说明,含设计题目,作用,设计依据(技术要求) 正文 小结 参考资料 一、变频技术简介 随着科学的发展,变频器的使用也越来越广泛,不管是工业设备上还是家用电器上都会使用到变频器,可以说,只要有三相异步电动机的地方,就有变频器的存在,要熟练地使用变频器,还必须掌握三相异步电动机的特性,因为变频器与三相异步电动机有着密切的联系。 1、变频调速基本原理 交流变频调速器(简称变频器)是建立在微处理器、电力电子学、电机学、现代控制理论基础之上的现代机电一体化高新技术产品。其工作原理是将三相工频交流电整流成直流电,再由直流电转换成交流电(交-直-交)。根据要求,可以从0~50Hz(或更高频率)之间输出任意频率。因此,通过对变频器输出频率的控制,实现交流电动机的调速,最终达到对传动负载的精确定量控制。:是应用当今国际最新变频技术产品——交流变频调速器,对交流电机进行无级调速控制的高新技术。变频调速控制系统主要由电控设备、变频器、交流电动机、传动机械及传感器等部分组成。变频控制系统可进行开环控制,也可进行闭环控制。开环系统的控制是通过设定值的改变,来实现对被控制对象输出值的直接控制。闭环控制系统是通过被控制对象反馈系统与设定值的动态比较,自动调节被控电机的转速,从而实现对被控制对象输出的控制。 2、变频调速的特点 变频调速的主要特点是通过变频器改变输出频率及输出电压,实现交流电机转速或被控对象输出的控制。此外,还具有以下优点: ①.由于变频器在启动过程中,输出频率由0Hz平滑地逐渐上升,电压从0V按比例上升到额定电压,电机无任何启动冲击,避免了由于电机启动产生的大电流对电机、电网、电气元件及所拖动机械设备的冲击和损坏。变频器在停止过程中,输出频率由运行频率平滑地逐渐下降到0Hz,电压从运行电压按比例逐渐到0V,实现了电动机软停止。 ②.变频启动可防止运输机械类载重物体受冲击和翻滚,提高传动设备的使用寿命。

南京理工大学电子线路课程设计(优秀)

南京理工大学 电子线路课程设计 实验报告

摘要 本次实验利用QuartusII7.0软件并采用DDS技术、FPGA芯片和D/A转换器,设计了一个直接数字频率信号合成器,具有频率控制、相位控制、测频、显示多种波形等功能。 并利用QuartusII7.0软件对电路进行了详细的仿真,同时通过SMART SOPC实验箱和示波器对电路的实验结果进行验证。 报告分析了整个电路的工作原理,还分别说明了设计各子模块的方案和编辑、以及仿真的过程。并且介绍了如何将各子模块联系起来,合并为总电路。最后对实验过程中产生的问题提出自己的解决方法。并叙述了本次实验的实验感受与收获。 关键词数字频率信号合成器频率控制相位控制测频示波器 Abstract This experient introduces using QuartusII7.0software, DDS technology,FPGA chip and D/A converter to design a multi—output waveform signal generator in which the frequency and phase are controllable and test frequency,display waveform. It also make the use of software QuartusII7.0 a detailed circuit simulation, and verify the circuit experimental results through SMART SOPC experiment box and the oscilloscope. The report analyzes the electric circuit principle of work,and also illustrates the design of each module and editing, simulation, and the process of using the waveform to testing each Sub module. Meanwhile,it describes how the modules together, combined for a total circuit. Finally the experimental problems arising in the process of present their solutions. And describes the experience and result of this experiment. Keywords multi—output waveform signal- generator frequency controllable phase controllable test frequency oscilloscope 目录

电子技术课程设计

电子技术课程设计PWM调制解调器 班级:电信1301 姓名:曹剑钰 学号:3130503028

一、设计任务与要求 1.要求 设计一款PWM(脉冲宽度调制)电路,利用一可调直流电压调制矩形波脉冲宽度(占空比)。 信号频率10kHz; 占空比调制范围10%~90%; 设计一款PWM解调电路,利用50Hz低频正弦信号接入调制电路,调制信号输入解调电路,输入与原始信号等比例正弦波。 2.提高要求: 设计一50Hz正弦波振荡电路进行PWM调制。 3.限制: 不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管; 基本要求的输入电压使用固定恒压源接自行设计的电路实现可调; 同步方波不得利用信号发生器等软件提供设备产生。 二、总体方案设计 1.脉宽调制方案: 方案一:三角波脉宽调制,三角波电路波形可以由积分电路实现,把方波电压作为积分电路的输入电压,经过积分电路之后就形成三角波,再通过电压比较器与可调直流电压进行比较,通过调节直流电源来调制脉宽。 方案二:锯齿波脉宽调制,锯齿波采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器,和方案一相似,利用直流电压源比较大小调节方波脉宽。 方案三:利用PC机接口控制脉宽调制的PWM电路。 比较:方案一结构简单,思路清晰,容易实现,元器件常用 方案二与方案一相似,缺点是调整脉冲宽度不如方案一 方案三元器件先进,思路不如方案一清晰简单,最好先择了方案一 2.正弦波产生方案: 方案一:RC正弦波振荡电路。 RC正弦波振荡电路一般用来产生1Hz--10MHz范围内的低频信号,由RC 串并联网络组成,也称为文氏桥振荡电路,串并联在此作为选频和反馈网络。电路的振荡频率为f=1/2πRC,为了产生振荡,要求电路满足自激震荡条件,振荡器在某一频率振荡的条件为:AF=1.该电路主要用来产生低频信号。

电力电子技术课程设计范例

电力电子技术课程设计 题目:直流降压斩波电路的设计 专业:电气自动化 班级:14电气 姓名:周方舟 学号: 指导教师:喻丽丽

目录 一设计要求与方案 (4) 二设计原理分析 (4) 2.1总体结构分分析 (4) 2.2直流电源设计 (5) 2.3主电路工作原理 (6) 2.4触发电路设计 (10) 2.5过压过流保护原理与设计 (15) 三仿真分析与调试 (17) 3.1 Matlab仿真图 (17) 3.2仿真结果 (18) 3.3 仿真实验结论 (24) 元器件列表 (24) 设计心得 (25) 参考文献 (25) 致谢 (26) 一.设计要求与方案 供电方案有两种选择。一,线性直流电源。线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大,很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端,不易实现隔离,只能降压,不能升压。二,升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的,实现升压型DC-DC变换器,输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。 设计要求:设计要求是输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器,这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源,所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制,用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产

生PWM控制信号。 设计方案: 1、电源电路 电源电路采用电容滤波的二极管不控整流电路,220V单相交流电经220V/24V变压器,降为24V交流电,再经二极管不控整流电路及滤波电容滤波后,变为平直的直流电,其幅值在22V~36V之间。 2、主电路 2.1主电路选用升压斩波电路,开关管选用电力MOSFET。 2.2Boost电路的负载为110V、25W白炽灯, 2.3boost电路中,占空比不要超过65%,否则电压大于100V。 3、控制电路的选择与确定 3.1 脉冲发生器TL494 3.2 驱动电路IR2110 二.设计原理分析 2.1总体结构分析 电力电子器件在实际应用中,一般是由控制电路,驱动电路,保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号,通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断。来完成整个系统的功能。因此,一个完整的降压斩波电路也应包括主电路,控制电路,驱动电路和保护电路这些环节。 直流斩波电路由电源、变压器、整流电路、滤波电路、主电路、控制和驱动电路及保护电路组成。如图2—1所示:

电力电子课设报告

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书(论文) 课程名称:电力电子技术 设计题目:可逆直流PWM驱动电源的设计 院系:电气工程系 班级:0706111 设计者:王勃 学号:1070610602 指导教师:李久胜 设计时间:2010年11月 哈尔滨工业大学教务处

哈尔滨工业大学课程设计任务书

H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源的设计 技术指标:被控直流永磁电动机参数:额定电压20V,额定电流1A,额定转 速2000rpm。驱动系统的调速范围:大于1:100。驱动系统应具有软启动功能,软启动时间约为2s。详细设计要求见附录2. 1.整体方案设计 本文设计的H型单极性同频可逆直流PWM驱动电源由四部分组成:主电路,H 型单极模式同频可逆PWM控制电路,IPM接口电路及稳压电源。同时具有软启动功能,软启动时间为2s左右。控制原理如图1所示: 功率转换电路 图1 直流PWM驱动电源的控制原理框图 脉宽调制电路以SG3525为核心,产生频率为5KHz的方波控制信号,占空比可调。经用门电路实现的脉冲分配电路,转换成两列对称互补的驱动信号,同时具有5us的死区时间,该信号驱动H型功率转换电路中的开关器件,控制直流永磁电动机。稳压电源采用LM2575-ADJ系列开关稳压集成电路,通过调整电位器,使其稳定输出15V直流电源。 2.主电路设计 2.1主电路设计要求 直流PWM驱动电源的主电路图如图2所示。此部分电路的设计包括整流电路和H桥可逆斩波电路。二极管整流桥把输入的交流电变为直流电。四只功率器件构成H 桥,根据脉冲占空比的不同,在直流电机上可得到不同的直流电压。 主电路部分的设计要求如下: 1)整流部分采用4 个二极管集成在一起的整流桥模块。 2)斩波部分H 桥不采用分立元件,而是选用IPM(智能功率模块)PS21564来实现。该模块的主电路为三相逆变桥,在本设计中只采用其中U、V 两相即可。

电子线路课程设计am调幅发射机设计报告

电子线路课程设计 总结报告 学生姓名: 可行性,选择适合设计方案,并对设计方案进行必要的论证。本课题以小功率调幅发射机为设计对象,并对其主振级、低频电压放大级、调制级、高频功率放大级进行了详细的设计、论证、调试及仿真,并进行了整机的调试与仿真。设计具体包括以下几个步骤:一般性理论设计、具体电路的选择、根据指标选定合适器件并计算详细的器件参数、用multisim进行设计的仿真、根据仿真结果检验设计指标并进行调整。最后对整个设计出现的问题,和心得体会进行总结。 关键词调幅发射机;振荡器;multisim仿真设计

一、设计内容及要求 (一)设计内容:小功率调幅AM发射机设计 1.确定小功率调幅发射机的设计方案,根据设计指标对既定方案进行理论设计分析, 并给出各单元电路的理论设计方法和实用电路设计细节,其中包括元器件的具体选择、参数调整。 根据设计要求,要求工作频率为10MHz,输出功率为1W,单音调幅系数 m。由于载波频率为10Mhz,大多数振荡器皆可满足,提供了较多的选择且不需要 8.0 = a 倍频。由于输出功率小,因此总体电路具有结构简单,体积较小的特点。其总体电路结构 可分为主振荡电路(载波振荡电路)、缓冲隔离电路、音频放大电路、振幅调制电路、功

(二)单元电路方案论证 1.主振荡电路 主振荡电路是调幅发射机的核心部件,载波的频率稳定度和波形的稳定度直接影响到发射信号的质量,因此,主振荡电路产生的载波信号必须有较高的频率稳定度和较小的波形失真度,主振荡电路可以有四种设计方案:RC正弦波振荡电路、石英晶体振荡电路、三点振荡电路、改进三点式(克拉泼)振荡电路。 2.振幅调制电路 振幅调制电路是小信号调幅发射机的核心组成部分,该单元实现将音频信号加载到载波上以调幅波形式发送出去,振幅调制电路要能保证输出的信号为载波信号的振幅随调制信号线性变化。

电子技术课程设计的基本方法和步骤模板

电子技术课程设计的基本方法和步骤

电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成

电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: (1)元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 (2)元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 (3)电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式

电力电子技术课程设计报告

电力电子课程设计报告题目三相桥式全控整流电路设计 学院:电子与电气工程学院 年级专业:2015级电气工程及其自动化 姓名: 学号: 指导教师:高婷婷,林建华 成绩:

摘要 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要同时也是应用得最为广泛的电路,不仅用于一般工业,也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统,能源系统及其他领域,因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用,因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 关键词:电力电子,三相,整流

目录 1 设计的目的和意义………………………………………1 2 设计任务与要求 (1) 3 设计方案 (1) ?3.1三相全控整流电路设计 (1) 3.1.1三相全控整流电路图原理分析 (2) ?3.1.2整流变压器的设计 (2) ?3.1.3晶闸管的选择 (3) 3.2 保护电路的设计 (4) 3.2.1变压器二次侧过压保护 (4) ?3.2.2 晶闸管的过压保护………………………………………………4 3.2.3 晶闸管的过流保护………………………………………………5 3.3 触发电路的选择设计 (5) 4 实验调试与分析 (6) 4.1三相桥式全控整流电路的仿真模型 (6)

4.2仿真结果及其分析……………………………………………7 5 设计总结 (8) 6 参考文献 (9)

1 设计的目的和意义 本课程设计属于《电力电子技术》课程的延续,通过设计实践,进一步学习掌握《电力电子技术》,更进一步的掌握和了解他三相桥式全控整流电路。通过设计基本技能的训练,培养学生具备一定的工程实践能力。通过反复调试、训练、便于学生掌握规范系统的电子电力方面的知识,同时也提高了学生的动手能力。 2 设计任务与要求 三相桥式全控整流电路要求输入交流电压2150,10,0.5U V R L H ==Ω=为阻 感性负载。 1.写出三相桥式全控整流电路阻感性负载的移相范围,并计算出直流电压的变化范围 2.计算α=60°时,负载两端电压和电流,晶闸管平均电流和有效电流。 3.画出α=60°时,负载两端 d U 和晶闸管两端 1 VT U 波形。 4.分析纯电阻负载和大电感负载以及加续流二极管电路的区别。 5.晶闸管的型号选择。 3 设计方案 3.1三相全控整流电路设计

电子线路课程设计报告

石英晶体好坏检测电路设计 设计要求 1. 利用高频电子线路及其先修课程模拟电路的知识设计一个电子线路2.利用该电子线路的要求是要求能够检测石英晶体的好坏 3. 要求设计的该电子线路能够进行仿真 4. 从仿真的结果能够直接判断出该石英晶体的好坏 5. 能够理解该电子线路检测的原理 6. 能够了解该电子线路的应用 成果简介设计的该电子线路能够检测不同频率石英晶体的好坏。当有该石英晶体(又称晶振)的时候,在输出端接上一个示波器能够有正弦波形输出,而当没有 该晶振的时候,输出的是直流,波形是一条直线。所以利用该电路可以在使 用晶振之前对其进行检测。 报告正文 (1)引言: 在高频电子线路中,石英晶体谐振器(也称石英振子)是一个重要的高频部件,它广泛应用于频率稳定性高的振荡器中,也用作高性能的窄带滤波 器和鉴频器。其中石英晶体振荡器就是利用石英晶体谐振器作滤波元件构成 的振荡器,其振荡频率由石英晶体谐振器决定。与LC谐振回路相比,石英晶 体谐振器有很高的标准性,采用品质因数,因此石英晶体振荡器具有较高的 频率稳定度,采用高精度和稳频措施后,石英晶体振荡器可以达到很高的频 率稳定度。正是因为石英晶体谐振器的这一广泛的应用和重要性,所以在选 择石英晶体谐振器的时候,应该选择质量好的。在选择的时候要对该晶振检 测才能够知道它的好坏,所以要设计一个检测石英晶体好坏的电路。 (2)设计内容: 设计该电路的原理如下:

如下图所示,BX为待测石英晶体(又名晶振),插入插座X1、X2,按下按钮SB,如果BX是好的,则由三极管VT1、电容器C1、C2等构成的振荡器工作,振荡信号从VT1发射极输出,经C3耦合到VD2进行检波、C4滤波,变成直流信号电压,送至VT2基极,使VT2导通,发光二极管H发光,指示被测石英晶体是好的。若H不亮,则表明石英晶体是坏的。适当改变C1、C2的容值,即可用于测试不同频率的石英晶体。 图一石英晶体好坏检测电路检测原理图 在上面的电路中,晶振等效于电感的功能,与C1和C2构成电容三点式振荡电路,振荡频率主要由C1、C2和C3以及晶振构成的回路决定。即由晶振电 抗X e 与外部电容相等的条件决定,设外部电容为C L ,则=0,其中C l 是C1、 C2和C3的串联值。 (3)电路调试过程: 首先是电路的仿真过程,该电路的仿真是在EWB软件下进行的,下面是将原图画到该软件后的截图:

电力电子技术课程设计完整

课程设计名称:.... 电力电子技术题目: 专业:自动化 班级:自动化12-2班 姓名:王军 学号:1205010219 精品文本

课程设计任务书

间:2014年12月30日

辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表

第一章主要技术数据和可控整流电路的选择 1.1主要技术数据 输入交流电源:三相380V 10%、f=50Hz、直流输出电流连续的最小值为5A。 电动机额定参数:额定功率P N =10kw、磁极对数P=2、额定转速n N=1000r/min,额 定电压U MN=220V、额定电流I MN=54.8A、过载倍数15 1.2可控整流电路的选择 晶闸管可控整流电路型式较多,各种整流电路的技术性能和经济性能个不相同。单 相可控整流电路电压脉动大、脉动频率低、影响电网三相平衡运行。 三相半波可控整流电路虽然对影响电网三相平衡运行没有影响,但其脉动仍然较 大。此外,整流变压器有直流分量磁势,利用率低。当整流电压相同时,晶闸管元件的反峰压比三相桥式整流电路高,晶闸管价格高三相半波可控整流电路晶闸管数量比三相桥式可控整流电路少,投资比三相桥式可控整流电路少。 三相桥式可控整流电路它的脉动系数比三相半波可控整流电路少一半。整流变压器没有直流分量磁势,变压器利用率高,晶闸管反峰压低。这种可控整流电路晶闸管数量是三相半波可控整流电路的两倍。总投资比三相半波可控整流电路多。 从上面几种可控整流电路比较中可以看到:三相桥式可控整流电路从技术性能和经 济性能两项指标综合考虑比其它可控整流电路优越,故本设计确定选择三相桥式可控整 流电路。如 图(1-1)所示

电子线路课程设计

电子线路课程设计总结报告 学生姓名: 学号: 专业:电子信息工程 班级:电子112班 报告成绩: 评阅时间: 教师签字: 河北工业大学信息学院 2014年2月

课题名称:小功率调幅AM发射机设计 内容摘要:小功率调幅发射机调幅简便,调制所占的频带窄,并且与之对应的调幅接收设备简单常用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛应用。本课程设计的目的即设计一个小功率调幅发射机并使之满足相应的技术指标。让学生综合运用高频电子线路知识,进行实际高频系统的设计、安装和调测,利用相关软件进行电路设计,提高综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和电子技术实践技能,让学生了解高频电子通信技术在工业生产领域的应用现状和发展趋势。为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础。通过设计主振器,缓冲器,音频放大器,调幅电路最终组成小功率调幅发射机。主振器是用来产生频率稳定的高频载波信号。高频放大器是将高频振荡载波信号放大到足够大得强度。高频功率放大器及调制器是将低频放大器输出的信号调制到载波上,同时完成末级功放。 一、设计内容及要求 1、内容:设计一个小功率调幅AM发射机 2、要求: 发射机工作频率f0=10MHz;发射功率Po大于等于200mW;负载电阻Ra=50Ω;输出信号带宽9kHz平均调幅系数ma大于等于30%,单音调幅系数ma=0.8;发射效率η大于等于50%;残波辐射小于等于40dB; 二、方案选择及系统框图 1、方案选择 低频小功率调幅发射机是将待传送的音频信号通过一定的方式调制到高频载波信号上,放大到额定的功率,然后利用天线以电磁波的方式发射出去,覆盖一定的范围。可选用最基本的发射机结构,系统框图如下图所示,由主振级、高频放大器、音频放大器、高电平调幅电路、缓冲电路结构组成。 (1)主振器 主振器就是高频振荡器,根据载波频率的高低、频率稳定度来确定电路型式。电容三点式振荡器的输出波形比电感三点式振荡器的输出波形好。这是因为电容三点式振荡器中,反馈是由电容产生的,高次谐波在电容上产生的反馈压降较小,输出中高频谐波小;而在电感三点式振荡器中,反馈是由电感产生的,高次谐波在电感上产生的反馈压降较大。另外,电容三点式振荡器最高工作频率一般比电感三点式振荡器的高。 主要原因是在电感三点式振荡器中,晶体管的极间电容与回路电感相并联,在频率高时可能改变电抗的性质;在电容三点式振荡器中,极间电容与电容并联,频率变化不改变电抗的性质。因此振荡器的电路型式一般采用电容三点式。在频率稳定度要求不高的情况下,可以采用普通三点式电路、克拉泼电路、西勒电路。频率稳定度要求高的情况下,可以采用晶体振荡器,也可以采用单片集成振荡电路。本电路采用克拉拨振荡器;

电子技术课程设计

电子技术 课程设计 成绩评定表 设计课题:串联型连续可调直流稳压正电源电路学院名称: 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计地点:31-225 设计时间:2014-7-7~2014-7-14

电子技术 课程设计 课程设计名称:串联型连续可调直流稳压正电源电路专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 课程设计地点:31-225 课程设计时间:2014-7-7~2014-7-14

电子技术课程设计任务书

目录 前言 (5) 1串联型连续可调直流稳压正电源 (5)

1.1 设计方案 (5) 1.2 设计所需要元件 (7) 2 设计原理 (8) 2.1 电源变压部分 (9) 2.2 桥式整流电路部分 (10) 2.3 电容滤波电路部分 (11) 2.4 直流稳压电路部分 (12) 2.5 原理及计算 (14) 3 电路仿真 (15) 4 电路连接测试 (16) 4.1使用仪器 (16) 4.2.测试结果 (16) 5 设计体会 (17) 参考文献 (19) 串联型连续可调直流稳压正电源电路 引言 随着社会的发展,科学技术的不断进步,对电子产品的性能要求也更高。我们做为21世纪的一名学电子的大学生,不仅要将理论知识学

会,更应该将其应用与我们的日常生活中去,使理论与实践很好的结合起来。电子课程设计是电子技术学习中的一个非常重要的实践环节,能够真正体现我们是否完全吸收了所学的知识。 目前,各种直流电源产品充斥着市场,电源技术已经比较成熟。然而,基于成本的考虑,对于电源性能要求不是很高的场合,可采用带有过流保护的集成稳压电路,同样能满足产品的要求。 本次设计的题目为设计一串联型可调直流稳压正电源:先是经过家用交流电源流过变压器得到一个大约十五伏的电压U1,然后U1经过一个桥堆进行整流在桥堆的输出端加两个电容C1、C2进行滤波,滤波后再通过LM7812(具体参数参照手册)输出一个固定的12V电压,这样就可以在一路输出固定的电压。在LM7812的输出端加一个电阻R3,调整端加一个固定电阻R1和一电位器R2,这样输出的电压就可以在5~12V范围内可调。 经过自己对试验原理的全面贯彻,以及相关技术的掌握,和反复的调试,经过自己的不断的努力,老师的耐心的指导,终于把这个串联型输出直流稳压输出正电源电路设计出来了。 1串联型连续可调直流稳压正电源 1.1 设计方案 本电路由四部分组成:变压电路、整流电路、滤波电路、稳压电路。 (1)变压电路:本电路使用的降压电路是单相交流变压器,选用电压和功率依照后级电路的设计需求而定。 (2)整流电路:整流电路的主要作用是把经过变压器降压后的交流电通过整流变成单个方向的直流电。但是这种直流电的幅值变化很大。它主要是通过二极管的截止和导通来实现的。常见的整流电路主要有半波整流电路、桥式整流电路等。我们选取桥式整流电路实现设计中的整流功能。 (3)半波整流:

电力电子技术课程设计报告

电力电子技术课程设计 报告书 专业班级:16电气2班 姓名:王浩淞 学号:2016330301054 指导教师:雷美珍

目录 1、webench电路设计 1.1设计任务要求 输入电压为(8V-10V),输出电压为5V,负载电流为1A 1.2设计方案分析 图1.3.1主电路原理图 图1.3.2元器件参数 图1.3.3额定负载时工作值

图1.3.4输出电流和系统效率间的关系 如图1.3.4所示,在输出电流相同的情况下,输入电压越小,系统的稳态效率越高,因此提高效率的最直接方式就是降低系统的输入电压,其次在输入电压相同的情况下,我们可以调节输出电压的大小,使系统效率达到最大,例如当输入电压为9.0V时,根据图像输出电流为0.40A的时候效率最高。第二种方法是改变元器件的参数,通过使用DCR(直流电阻)小的电感元件来实现输出纹波电压降低。 1.3主芯片介绍 TPS561201和TPS561208采用SOT-23封装,是一款简单易用的1A同步降压转换器。这些器件经过优化,可以在最少的外部元件数量下工作,并且还经过优化以实现低待机电流。这些开关模式电源(SMPS)器件采用D-CAP2模式控制,可提供快速瞬态响应,并支持低等效串联电阻(ESR)输出电容,如特种聚合物和超低ESR陶瓷电容,无需外部补偿元件。TPS561201以脉冲跳跃模式工作,在轻负载操作期间保持高效率。TPS561201和TPS561208采用6引脚1.6×2.9(mm)SOT(DDC)封装,工作在-40°C至125°C的结温范围内。 1.4电气仿真结果分析

图1.4.1启动仿真图1.4.2稳态仿真 图1.4.3暂态仿真图1.4.4 负载暂态仿真 二、基于电力系统工具箱的电力电子电路仿真 2.1 设计要求和方案分析 本课程设计主要应用了MATLAB软件及其组件之一Simulink,进行系统的设计与仿真系统主要包括:Boost升压斩波主电路部分、PWM控制部分和负载。Boost升压斩波主电路部分拖动带反电动势的电阻,模拟显示中的一般负载,若实际负载中没有反电动势,只需令其为零即可。负载为主电路部分提供脉冲信号,控制全控器件IGBT的导通和关断,实现整个系统的运行。在Simulink中完成各个功能模块的绘制后,即可进行仿真和调试,用Simulink 提供的示波器观察波形,进行相应的电压和电流等的计算,最后进行总结,完成整个Boost 变换器的研究与设计。 2.2 simulink仿真模型分析 电路设计好后主电路中的电感电容值已确定,此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。电路设计好后主电路中的电感电容值已确定,此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。占空比越大,Boost Chopper的输出电压值

电力电子课程设计

毕业设计(论文) 论文题目:交流变频调速电路课程设计 系部:自动控制系 专业:电气自动化 班级:自动化151 学生姓名:王杰 学号:151415179 指导教师:刘亚卓 2016 年 12 月30 日

目录 摘要 (1) 第1章绪论 (1) 1.1课题在国内外的发展 (2) 1.2课程的性质、目的与任务 (2) 1.3课程设计内容及基本要求 (2) 第2章交流变频调速技术 (3) 2.1变频技术简介 (3) 2.2交流变频调速基本原理 (3) 2.3变频调速的特点 (4) 第3章交流变频调速的设计 (5) 3.1交流变频调速的主电路图 (6) 3.2控制电路 (7) 第4章实验步骤及数据 (8) 4.1变频调速实验目地 (9) 4.2仪器、器材或环境 (9) 4.3原理、过程及结论 (10) 第5章总结与展望 (10) 参考文献 (10)

摘要:本课程设计介绍了异步电动机调压调速系统的几大组成部分,并着重讲述了三相异步电动机(M)、测速发电机(TG)、晶闸管交流调压器(TVC)的简单的工作原理。在了解异步电动机调压调速的基本原理的基础上,设计了异步电动机单闭环调压调速系统的结构原理图。还将调压调速与其他的调速方法相比,所具有的优点以及不足之处。 第1章绪论 1.1课题在国内外的发展 20世纪70年代后,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,以及现代控制理论的应用,使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高 的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能,在调速 性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中,变频调速具有绝对优势,并且它的调速性能与可靠性不断完善,价格不断降低,特别是变频调速节电效果 明显,而且易于实现过程自动化,深受工业行业的青睐。变频调速电机简称变频电机,是变频器驱动的电动机的统称。实际上为变频器设计的电机为变频专 用电机,电机可以在变频器的驱动下实现不同的转速与扭矩,以适应负载的 需求变化。变频电动机由传统的鼠笼式电动机发展而来,把传统的电机风机 改为独立出来的风机,并且提高了电机绕组的绝缘性能。在要求不高的场合 如小功率和频率在额定工作频率工作情况下,可以用普通鼠笼电动机代替。 随着电力电子技术的发展,使得采用电力电子变换器的交流拖动系统得以实现, 特别是大规模集成电路和计算机控制的出现,高性能交流调速系统便应运而生, 一直被认为是天经地义的交直流拖动按调速性能分工的格局终于被打破了。 1.2课程的性质、目的与任务 课程设计是学习专业技术课所必需教学实践环节。通过课程设计的教学实践,使学生所学的基础理论和专业知识得到巩固,并使学生得到运用所学理论知识解决实际问题的初步训练。 通过课程设计使学生利用所学理论知识和设计方法完成某种运动控制系统设计。通过课程设计使学生掌握系统设计的步骤和一般方法,学会电路的设计,电器元件参数的计算、选型以及系统特性分析和评价标准。 掌握从收集资料、方案比较论证到电路设计、计算的整个设计过程,获得初步的实践锻炼,进一步提高学生的分析、综合能力。 1.3课程设计内容及基本要求 指导教师负责学生的分组与课题选题,下达课程设计任务书,指导、督促、检

电子技术课程设计

摘要 本次课程设计彩灯控制器是对模拟电子技术、数字电子技术的实践性的应用。该彩灯设计主要由几个器件构成,分别是移位寄存器、计数脉冲、分频器、数据选择器等器件。通过着几个主要器件来实现对彩灯的设计和控制。彩灯的设计主要有三部分组成。即时钟脉冲产生电路模块、彩灯开关控制模块以及花样输出电路模块。其中时钟脉冲由555定时器构成的多谐振荡器产生。彩灯开关电路设计模块应用数据选择器74LS163。花样输出由移位寄存器74LS194和发光二极管组成。为了验证设计的准确性,我们在Proteus环境下进行仿真和调试。通过验证进一步确定其设计的可行性。 关键词:彩灯;时钟脉冲产生电路模块;彩灯开关控制;花样输出电路

目录 摘要.............................................................................................................I 1 前言 (1) 1.1 序言 (1) 1.2目前彩灯的应用情 (1) 1.3主要工作概述 (1) 2 总体方案设计 (3) 2.1方案比较 (3) 2.2方案论证 (4) 2.3方案选择 (4) 3 单元电路设计 (5) 3.1时钟信号发生器 (5) 3.2 序列信号发生 (7) 3.3 移位输出显示电路 (11) 4 调试与试验 (14) 4.1 Proteus软件介绍 (14) 5 proteus仿真图 (15) 6致谢和心得体会 (16) 参考文献 (17)

1前言 1.1 序言 集成电路的迅速发展,使得数字逻辑电路的设计发生了根本性的变化。在设计中更多的使用规模集成电路,不仅可以减少电路组件的数目,使电路简洁,而且能提高电路的可靠性,降低成本。因此,用集成电路来实现更多更复杂的器件功能则成为必然。随着社会市场经济的不断繁荣和发展,各种装饰彩灯、广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场,彩灯更是成为不可缺少的一道景观,小型的彩灯多采用霓虹灯电路。在彩灯的应用中,装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样,也可以做成各种各样和多种色彩的灯管或是以日光灯、白炽灯作为光源,另配大型广告语、宣传画来达到效果。这些灯的控制设备多为数字电路。而在现代生活中,大型楼宇的轮廓装饰或大型晚会的灯光布景,由于其变化多、功率大,常采用长明灯、流水灯及变幻灯。长明灯的特点是只要灯投入工作,负载即长期接通,一般在彩灯中用以照明或衬托底色,没有频繁的动态切换过程,因此可用开关直接控制,不需经过复杂的编程。流水灯则包括字形变化、色彩变化、位置变化等,其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化。本文所要设计的彩灯是用八个发光二极管代替的,能通过外部开关的操作,来实现彩灯亮点的左移、右移、全亮、全灭的效果。因此其会在越来越多的场合中使用,这使本设计具有很大的现实意义。这种控制电路可靠性,灵活性高,使用范围广,特别适合中小城市的交通灯、霓虹灯等的应用。而且,它对其他类似系统的开发具有一定的借鉴意义。 1.2目前彩灯的应用情况 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用,用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。彩灯广泛应用于流水灯、跑马灯、鸳鸯戏水灯、流水灯、控制功能,并给出了具体的硬件电路和相应的程序。此课题设计具有很大现实意义,LED彩灯广泛应用于商业街广告灯,也可作为歌厅、酒吧照明等。 1.3主要工作概述 本文所要设计的八路彩灯的功能要求是通过手动开关操作,实现彩灯的两亮两灭

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