电子线路设计
电子线路设计与仿真

Part Five
电子线路设计实例 与仿真
数字电路设计实例与仿真
实例名称:4位二进制全加器 设 计 过 程 : 采 用 Ve r i l o g 硬 件 描 述 语 言 进 行 设 计 , 实 现 4 位 二 进 制 全 加 器的逻辑功能 仿真工具:ModelSim,对设计进行仿真测试,验证设计的正确性
电路仿真算法:基于数学模型的算法,用于模拟电路行为和性能 电路仿真实现:利用计算机软件和硬件资源,实现电路仿真算法的过程 仿真精度:算法的精度和稳定性对电路仿真的准确性和可靠性至关重要 仿真速度:算法的时间复杂度和空间复杂度对电路仿真的效率具有重要影响
信号完整性仿真
信号完整性仿真的概念和意义
电子线路设计与仿真技术的发展将促进跨学科人才的培养和交流,为创新提供更多的 人才支持。
THANKS
汇报人:
问题与解决方案
Part One
单击添加章节标题
Part Two
电子线路设计基础
电子线路的基本概念
电子线路的定 义:由电子元 器件和电路组 成的系统,用 于实现特定的
功能。
电子线路的分 类:模拟电路 和数字电路, 根据信号形式 的不同进行分
类。
电子线路的设 计流程:需求 分析、原理图 设计、布局设 计、仿真测试、
射频电路设计实例与仿真
实例名称:振荡器电路设计 仿真软件:Multisim 设计流程:原理图设计->仿真测试->优化调整 仿真结果:振荡频率为10MHz,波形稳定
Part Six
电子线路设计与仿 真中的问题与解决
方案
常见问题分析
电路设计错误:检查电路图,确保 元件连接正确
电子线路设计课程设计心得

电子线路设计课程设计心得一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握电子线路设计的基本原理和方法,理解常见电子元件的功能和特性。
2. 使学生了解电路图的绘制规则,能正确解读并绘制简单的电子电路图。
3. 帮助学生掌握基本的电路分析方法,能够分析简单电路的工作原理和性能。
技能目标:1. 培养学生运用电子元件和仪器设备进行实验操作的能力,提高动手实践能力。
2. 培养学生具备独立设计简单电子线路的能力,能够解决实际问题。
3. 提高学生的团队协作能力,学会与他人共同分析、解决问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子线路设计的兴趣,激发学习热情,形成积极的学习态度。
2. 培养学生具备良好的科学素养,认识到电子技术在实际应用中的重要性。
3. 引导学生树立环保意识,关注电子产品的节能、环保问题,培养社会责任感。
本课程针对初高中年级学生,结合电子线路设计学科特点,注重理论与实践相结合,以培养学生的动手能力、创新能力为目标。
课程设计遵循由浅入深、循序渐进的原则,充分考虑学生的认知水平、学习兴趣和实际需求,确保学生在课程学习过程中取得具体的学习成果。
通过本课程的学习,使学生能够掌握电子线路设计的基本知识和技能,为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 电子元件的认识:介绍常用电子元件如电阻、电容、二极管、三极管等的种类、符号、功能及参数。
2. 电路图的绘制:讲解电路图的绘制规则,使学生能够读懂并绘制简单电路图。
3. 电路分析方法:教授基本的电路分析方法,如等效电路、节点电压法等,帮助学生分析电路性能。
4. 电子线路设计实例:结合教材实例,引导学生学习并实践简单电子线路的设计与搭建。
5. 实验操作与调试:组织学生进行实验操作,学会使用仪器设备,掌握电子线路的搭建、调试方法。
教学内容按照以下进度安排:第一周:电子元件的认识,电路图的绘制;第二周:电路分析方法,电子线路设计实例;第三周:实验操作与调试,总结与反馈。
在CAD中进行电子线路设计的方法

在CAD中进行电子线路设计的方法电子线路设计是电子工程师们常常需要进行的重要任务之一。
而在现代科技发展的背景下,计算机辅助设计(CAD)软件在电子线路设计中的作用日益凸显。
本文将介绍一些在CAD中进行电子线路设计的方法和技巧。
首先,选择合适的CAD软件非常重要。
市面上有许多不同的CAD软件,如Altium Designer、Eagle等。
在选择软件时,我们要考虑到我们的设计需求、个人经验和预算等因素。
不同的软件有不同的特点和功能,我们可以根据自己的情况选择最适合自己的软件。
接下来,我们需要准备好所需的电子元器件库。
在CAD软件中,电子元器件库存储了各种各样的电子元器件,我们可以通过在库中搜索和选择适合自己设计的元器件。
在选择元器件时,我们要考虑到元器件的参数和规格是否符合我们的需求,因为选择合适的元器件对设计的成功非常重要。
然后,我们需要绘制电路原理图。
在CAD软件中,我们可以通过画线、绘制符号等操作将电路原理图绘制出来。
我们可以根据需要添加各种不同的元器件,并根据元器件的连接关系将它们连接到一起。
同时,我们还可以添加标签、注释等信息,以便于后续的工作和使用。
在绘制电路原理图之后,我们需要进行电路布局设计。
电路布局设计是将电路元器件在电路板上进行合理摆放的过程。
在CAD软件中,我们可以通过拖拽、旋转等操作将元器件进行布局,以便于元器件之间的连接和实现电路的功能。
在进行电路布局时,我们要注意元器件之间的距离、位置和方向等因素,以避免信号干扰和电磁干扰等问题。
最后,我们需要进行电路连线设计。
在CAD软件中,我们可以通过画线、连接端口等操作将电路元器件进行连线。
在进行电路连线设计时,我们要遵循信号传输的最佳实践,尽量减少信号干扰和电磁干扰。
我们可以利用CAD软件提供的自动连线功能或手动绘制连线来实现电路的连线设计。
在进行电子线路设计的过程中,还有一些需要注意的点。
首先,我们要对CAD软件的快捷键和常用操作进行学习和应用,以提高工作效率。
电子线路设计 实验报告

电子线路设计实验报告一、实验目的本次实验旨在通过设计和搭建电子线路,掌握电子线路搭建与调试的基本技能,加深对电子线路原理的理解,并能熟练运用相关软件进行模拟与仿真。
二、实验原理本实验选取了一个常见的电子线路——放大电路作为设计对象。
放大电路是一种将输入信号放大的电子线路,由一个或多个放大器组成,常用于音频放大、视频信号处理等领域。
设计一个放大电路的基本步骤如下:1. 确定放大电路的参数要求,包括输入信号幅值、放大倍数、最大输出幅值等。
2. 选择合适的放大器型号。
3. 根据放大电路要求,计算电路中的元件数值。
4. 利用软件进行电路模拟与仿真,查看电路的输出情况。
5. 搭建实际电子线路,进行调试。
三、实验过程本次实验以设计一个音频放大电路为例进行说明。
1. 确定放大电路参数要求假设我们的放大电路要求输入信号幅值为0.1V,放大倍数为50,最大输出幅值为5V。
2. 选择放大器型号根据放大电路参数要求,我们选择了一款标称放大倍数为100的放大器。
3. 计算电路中的元件数值根据放大器的输入阻抗和电压放大倍数公式,我们可以计算出电路中的元件数值:- 输入电阻:RI = Vin / Iin = 0.1V / 0.001A = 100Ω- 输出电阻:Ro = 1.8Ω- 输入电容:CI = 10uF- 输出电容:Co = 100uF- 反馈电阻:Rf = (Av + 1) * Ro = (50 + 1) * 1.8Ω= 90Ω4. 电路模拟与仿真利用电子线路设计软件,我们可以对电路进行模拟与仿真。
通过输入目标信号,观察电路的输出情况,优化电路设计。
5. 搭建实际电子线路根据模拟与仿真结果,我们可以在实验室搭建实际的电子线路。
按照之前计算的元件数值,选择相应型号和数值的电阻、电容进行连接。
使用万用表等工具进行电路的调试和测试。
四、实验结果经过实验,我们成功搭建了一个音频放大电路,并在实验中得到了相应的结果。
将不同幅值的音频信号输入到放大电路中,观察输出信号波形。
利用CAD进行电子线路设计的实用技巧

利用CAD进行电子线路设计的实用技巧电子线路设计是现代科技发展中不可或缺的一环,它在各个领域都扮演着重要的角色。
为了更高效地完成电子线路设计的工作,人们不断寻求更好的工具和技巧。
在本文中,我们将重点介绍利用CAD软件进行电子线路设计的实用技巧。
CAD软件是计算机辅助设计软件的缩写,它为电子线路设计师提供了强大的设计和仿真工具。
以下是几个利用CAD进行电子线路设计的实用技巧:1. 建立合理的工程文件结构:在开始设计之前,我们应该先建立一个合理的工程文件结构。
这样可以帮助我们更好地组织和管理设计文件。
可以根据不同的项目或电路板,创建不同的文件夹。
这样一来,我们可以快速找到所需的设计文件,提高工作效率。
2. 绘制原理图:原理图是电子线路设计的基础,利用CAD软件可以快速绘制出清晰的原理图。
在绘制原理图时,注意使用合适的符号和标注,以便于他人理解和修改。
此外,可以使用CAD软件提供的库文件,快速插入常用的元件和器件,提高绘图速度。
3. 使用网络标签和排线工具:CAD软件中的网络标签和排线工具可以帮助我们自动连接电路中的元件。
通过合理使用这些工具,可以避免手动连接导致的错误,并提高电路设计的准确性和效率。
此外,排线工具还可以根据电路布局自动调整线路的走向和长度,使得电路板布线更加工整。
4. 进行电路仿真:CAD软件通常提供了电路仿真的功能,可以帮助我们验证电路的设计和性能。
通过进行仿真分析,我们可以更好地了解电路的工作状态和性能特点,并及时进行修改和优化。
在进行仿真时,注意选择合适的仿真模型和参数,并进行准确的输入和设置,以获得正确的仿真结果。
5. 进行布板设计:布板设计是电子线路设计的最后一步,也是最关键的一步。
CAD软件为我们提供了强大的布板设计工具,可以帮助我们实现电路板的布局和布线。
在进行布板设计时,应该注意保持电路信号的完整性和最短路径原则,以减少电路板上的干扰和延迟。
此外,根据布板设计的要求,合理选择元件的安装位置和走线规则。
现代电子线路课程设计

现代电子线路课程设计概述现代电子线路设计是电子工程专业中的重要课程之一,其在培养学生的电子设计和应用能力方面具有极大的重要性。
本文将以现代电子线路课程设计为切入点,探讨该课程的教学目标、内容、方法和评价方式。
教学目标现代电子线路课程设计的教学目标为:1.培养学生设计和实现电子线路的能力;2.使学生掌握模拟电路和数字电路的设计方法和基本原理;3.培养学生对电路设计的创新意识和解决问题的能力;4.增强学生的实验能力和科研素养;5.提高学生的团队合作和沟通能力。
教学内容现代电子线路课程设计的教学内容包括:1.模拟电路和数字电路的基础知识;2.电子元器件的参数和特性;3.电路的基本组成和运行原理;4.电路分析和设计方法;5.电路实验与调试技巧。
教学方法现代电子线路课程设计的教学方法应根据教学目标和内容灵活选择。
常用的教学方法包括:1.理论讲授:传授电子线路设计的基础知识和实践应用;2.讲解案例:介绍相关电路的实际应用案例,培养学生动手实践和解决问题的能力;3.实验探究:设计和实现电路,并从实验中获取直观的数据和结果,检验理论的正确性;4.交互授课:以工程实际问题为出发点,引导学生围绕尖端技术和前沿领域进行讨论和探究。
评价方式现代电子线路课程设计的评价方式应以培养学生的能力和素质为出发点。
常用的评价方式包括:1.项目作业:通过设计和实现一个小型电子线路项目,检验学生的设计能力、实践能力和解决问题的能力;2.答辩评测:学生在小组个人或小组中进行电子线路设计的答辩,并结合展示和说明进行同行评测和专家评测;3.实验考核:对学生进行电路实验和调试考核,检验其实验能力和技术操作水平;4.课堂表现:评价学生在课堂中展示的团队合作能力、沟通交流能力、思维逻辑能力和学业表现。
结语现代电子线路课程设计是电子工程专业中的重要课程之一,其对培养学生的电子设计和应用能力具有重要作用。
本文从教学目标、内容、方法和评价方式等方面详细探讨了现代电子线路课程设计,希望对相关教师和学生提供帮助,进一步推动电子工程专业的教学改革和发展。
电子线路课程设计ad

电子线路课程设计ad一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握电子线路的基本原理和实验技能,培养学生分析和解决电子电路问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解电子元件的工作原理,掌握基本电路的分析和设计方法,了解电子电路在实际应用中的作用。
2.技能目标:学生能够使用电子仪器和工具进行电路的搭建和测试,具备电子线路实验的基本技能,能够独立完成简单的电子电路设计和制作。
3.情感态度价值观目标:培养学生对电子技术的兴趣和好奇心,使学生认识到电子技术在现代社会中的重要性,培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括电子元件的学习、基本电路的分析方法和电子电路实验。
具体内容包括:1.电子元件的学习:介绍电阻、电容、电感等基本电子元件的性质和应用,讲解它们在电路中的作用。
2.基本电路的分析方法:讲解欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路定律,介绍电压、电流、功率等基本电路参数的计算方法。
3.电子电路实验:进行简单的电子电路搭建和测试,让学生亲手操作,加深对电子电路的理解和掌握。
三、教学方法本节课采用多种教学方法相结合的方式,以激发学生的学习兴趣和主动性。
具体方法包括:1.讲授法:讲解电子元件的性质和应用,基本电路定律和参数计算方法。
2.讨论法:学生进行小组讨论,分享对电子电路的理解和实验经验。
3.案例分析法:分析实际应用中的电子电路案例,让学生了解电子电路在实际中的作用。
4.实验法:进行电子电路实验,培养学生的实验技能和动手能力。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
具体资源如下:1.教材:选用权威出版的电子线路教材,为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书:提供相关的电子线路参考书籍,丰富学生的学习资源。
3.多媒体资料:制作精美的PPT和教学视频,直观地展示电子电路的原理和实验过程。
4.实验设备:准备充足的实验设备,保证每个学生都能亲手操作,提高实验效果。
CAD电子线路设计详解

CAD电子线路设计详解CAD(Computer-Aided Design,计算机辅助设计)是一种常见的设计工具,它在电子线路设计领域发挥着重要的作用。
本文将详细介绍CAD电子线路设计的相关技巧和步骤,帮助读者更好地运用CAD软件进行线路设计。
首先,我们需要选择合适的CAD软件来进行电子线路设计。
市面上有许多优秀的CAD软件,如Altium Designer、Eagle、KiCad等。
根据自己的需求和经验,选择适合自己的软件进行设计。
接下来,我们需要收集电子线路设计所需的材料和信息。
这包括电路图、原理图、元器件清单等。
在进行设计之前,确保收集到的材料和信息准确无误,以避免出现设计错误。
在CAD软件中创建一个新项目并命名,开始进行线路设计。
我们首先需要绘制电路图,用于表示电路中不同元器件之间的连接关系。
在CAD软件中,选择合适的工具(如线条工具、元器件工具等)进行绘制。
将每个元器件添加到电路图中,并使用合适的线条将它们连接在一起。
记得使用标准化的符号和图形来表示各种元器件,以保证设计的准确性。
完成电路图之后,我们需要进行元器件布局的设计。
布局设计是将电路中各个元器件放置在电路板上的过程。
在CAD软件中,使用合适的工具将元器件放置在电路板上,并确保它们之间的连接正确无误。
需要注意的是,合理的元器件布局能够提高电路的性能和可靠性。
在进行布局设计时,我们可以根据特定的要求和设计准则来选择合适的布局方式。
完成元器件布局之后,我们需要进行连线布线的设计。
连线布线是将电路中各个元器件之间的连接线路进行设计的过程。
在CAD软件中,使用合适的工具将连线进行绘制,并确保其符合设计要求,如信号完整性、电磁兼容性等。
需要注意的是,优化的连线布线能够提高电路的性能和可靠性。
在进行连线布线时,我们可以根据特定的要求和设计准则来选择合适的布线方式。
完成连线布线之后,我们需要进行电路模拟和验证。
在CAD软件中,使用模拟工具进行电路模拟,以确保电路的功能和性能达到设计要求。
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电子线路设计(实践)题选(模电、数电部分)电工电子实验教学中心徐伟编2008.08电子线路设计(实践)1、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2、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;具体设计方案可以参照以下电路: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?注意:1片LM324芯片有含有四个运放;集成功放采用LM386N-4;3、可编程放大器的设计采用计数器、模拟开关CD4066设计一增益可调的放大电路。
其设计原理为:根据以上原理,参考电路图5。
图5中可以通过按键K来实现电路放大倍数的调节。
要求:(1)根据以上原理,参考以下电路,设计一个增益可调的放大器;(2)焊接电路前思考:a、原理图中的输入隔离级、增益可控放大器、输出隔离级、输出放大器分别对应于电路中的哪些运放?b、图中74LS279的作用是什么?c、整个电路中,放大倍数的可调范围多大?d、RW和R5的作用是什么?发光二极管的作用是什么?74LS20的作用是什么?(3)焊接电路并进行调试;注意:(1)TL084的引脚和LM324完全相同,本题中也可以采用LM324作为运放;(2)74LS279的引脚和功能真值表如下:(3)CD4066的内部结构和原理如下图所示:I4 I3 I2 I1S4S3S2S1O4O3O2O1D BC A1391011842135612CD40669101112131487654321SSVV DDS1S4S3S2DCBA图5 可编程放大器的设计4、数字频率计的设计;利用555时基电路和加减计数器/译码/锁存/驱动集成芯片CD40110设计一四位的数显式频率计。
参考电路如图所示,555时基电路组成基准脉冲发生电路,它产生1Hz的方波信号,经与非门1反相后,作为控制信号加在IC2的输入端CP0上,产生时序控制信号,从而实现1秒钟内的计数,计数得到的值即是频率值。
详细原理参照《电子技术实验与设计教程》(电子工业出版社)。
图6 数显式频率计电路要求:(1)根据以上电路原理,设计一数显式频率计;(2)焊接电路前思考:a、可调电阻RW1的阻值对测量精度有什么影响?b、发光二极管LED1的作用是什么?VD1、VD2的作用是什么?c、怎么改变所测的频率值范围?注意:(1)对于CMOS芯片不用的引脚不易作悬空处理;(2)电路中所用的数码管为共阴数码管;5、综合性抢答器的设计;参考以下电路,仔细分析各单元电路后,制作一个功能完善的抢答器。
要求:(1)设计一个可同时供8人比赛的抢答器,主持人按下某开关,开时抢答;(2)开始抢答时,要求发出一声报警声;(3)要求规定抢答时间,开始抢答后,倒计时计数,如从30秒开始倒计时。
(4)参赛选手在规定的时间内抢答有效,定时器停止工作,并且能显示该选手的编号和剩下的时间,保持到主持人将系统清零为止。
此时,发出一声报警声;(5)若定时时间到,无人抢答,本次抢答无效,系统发出一声报警声并禁上选手抢答,显示时间为00。
(6)主持人次将系统清零后方可进行第二轮的抢答;注意:该电路由以下几个单元电路构成:(1)抢答显示部分:主要由优先译码器74LS148、触发器74LS279、显示译码器74LS28及共阴极的数码管来实现。
7448能直接驱动共阴极的数码管。
74LS148的功能真值表如下:图7.1抢答显示部分(2)定时显示部分:主要由555定时器来产生倒计时脉冲,脉冲通过门电路进行相应的逻辑控制后加在计数器74LS192上。
计时情况通过显示译码器74LS48译码驱动数码管进行显示。
可通过按键来设???????置抢答时间。
图7.2定时显示电路(3)提示音部分:三种情况下都需要系统发出短暂的一声作为提示音,即:主持人发令开始抢答的时候、有参赛者抢答的时候以及抢答时间到计时到0的时候。
因此考虑将三种情况下的信号加在集成单稳态触发器74LS121上,产生脉冲加在555定时器复位端,从而使多谐振荡器工作,驱动10K???????????扬声器,发出提示音。
图7.3 发音电路R268K R115K6、数字电压表的设计;要求:参考以下电路图8,采用双积分式A/D 转换器ICL7107设计一数字电压表,量程为-1.999~+1.999。
弄清电路连接情况后进行焊接调试。
图8 数字电压表电路 注意:(1)芯片第一脚是供电,正确电压是DC5V 。
第 36脚是基准电压,实现量程为12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940+5V-5VC1C2R1C1=0.22uF C2=0.047uF R1=47IN+C3IN-C41VR2R3R4C5R5C3=103C4=104 C5=100PR2=1M RWF=1R3=15R4=1K R5=100TL431??:C1,C2,C4?????????R6R6=1K????-1.999~+1.999的测量时,其电压值应该设为1V,第26 引脚是负电源引脚,正确电压数值是负的,在-3V 至-5V 都认为正常,但是不能是正电压,也不能是零电压。
芯片第31 引脚是信号输入引脚,输入测量电压。
在一开始,可以把它接地,造成“0”信号输入,以方便测试。
(2)芯片27,28,29 引脚的元件数值,这三个元件属于芯片工作的积分网络,C1,C2,C4均要采用聚丙烯电容不能使用磁片电容。
芯片的33和34脚接的104电容也不能使用磁片电容。
所用的电阻也最好采用精度较高的金属膜电阻。
(3)注意接地引脚:芯片的电源地是21 脚,模拟地是32 脚,信号地是30 脚,基准地是35 脚,通常使用情况下,这4 个引脚都接地,在一些有特殊要求的应用中(例如测量电阻或者比例测量),30 脚或35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。
(4)比例读数:把31 脚与36 脚短路,就是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端,观察此时数码管的读数(5)数码管应该采用共阳的。
思考数码管上小数点的引脚怎么驱动?7、可调电源的设计;要求:(1)参考电路图9,采用可调式三端稳压器LM317设计一个稳压电源,能得到+5~+15连续可调的直流电压,输出电流max 1o I A ;(2)弄清纹波电压、电压调整率、电流调整率的概念;(3)计算变压器的副边功率、整流管承受的反向峰值电压、稳压器的功耗(根据此功耗,选择合适的散热器);图9 可调电压源电路 注意:(1)购买电子元件时不要遗漏保险丝和保险丝架以及稳压器的散热器; (2)电容滤波电路电容滤波电路是最简单的滤波器,它是在整流电路的负载上并联一个电容C 。
电容为带有正负极性的大容量电容器,如电解电容、钽电容等,电路形式如图9.1(a )所示。
电容滤波是通过电容器的充电、放电来滤掉交流分量的。
图9.1(b )的波形图中虚线波形为桥式整流的波形。
并入电容C 后,在u2>0时,D1、D3导通,D2、D4截止,电源在向RL 供电的同时,又向C 充电储能,由于充电时间常数τ1很小(绕组电阻和二极管的正向电阻都很小),充电很快,输出电压uo 随u2上升,当uC =22U 后,u2开始下降u2<uC ,t1~t2时段内,D1~D4全部反偏截止,由电容C 向RL 放电,由于放电时间常数τ2较大,放电较慢,输出电压uo 随uC 按指数规律缓慢下降,如图中的ab 实线段。
b 点以后,负半周电压 u2> uC ,D1、D3截止,D2、D4导通,C 又被充电至c 点,充电过程形成uo = u2的波形为bc 实线段。
c 点以后,u2<uC ,D1~D4又截止,C 又放电,如此不断的充电、放电,~220VR L使负载获得如图9.1(b )中实线所示的uo 波形。
由波形可见,桥式整流接电容滤波后,输τ2越大,U0也就越大。
当负载RL 开路时,τ2无穷大,电容C 无放电回路,U0达到最大,即Uo=22U ;若RL 很小时,输出电压几乎与无滤波时相同。
因此,电容滤波器输出电压在222~9.0U U 范围内波动,在工程上一般采用经验公式估算其大小,RL 愈小,输出平均电压愈低,因此输出平均电压可按下述工程估算取值(全波)半波)2o 2o 2.1(U U U U == (9-1)为了达到式(9-1)的取值关系,获得比较平直的输出电压,一般要求5(≥L R ~)10Cω1,即3(L ≥C R ~)5T 1 (9-2)式中T 电源交流电压的周期。
对于单相桥式整流电路而言,无论有无滤波电容,二极管的最高反向工作电压都是2U2。
关于滤波电容值的选取应视负载电流的大小而定。
一般在几十微法到几千微法,电容器耐压应大于22U 。
(3)稳压电源的主要指标稳压电源的技术指标分为两种:一种是质量指标,用来衡量输出直流电压的稳定程度,包括电压调整率、电流调整率、温度系数及纹波电压等。
一种是工作指标,指稳压器能够正常工作的工作区域,以及保证正常工作所必须的工作条件,包括允许的输入电压、输出电压、输出电流及输出电压调节范围以及极限参数等。
下面只介绍常用的几种,其它参数见有关书籍。
①电压调整率SUu 1u电压调整率是表征稳压器稳压性能的优劣的重要指标,是指在负载和温度恒定的条件下,输出电压的相对变化量与输入电压变化量的百分比,即%100/00U ⨯∆∆=IU U U S工程上还有一个类似的概念,称为稳压系数S ,是指在负载不变的条件下输出电压变化量与输入电压变化量之比。