直流穩壓電源、比較器和跟隨器課程設計論文

ID:161768 · 發表于 2017-8-13 01:14

河南工業大學《直流穩壓電源、比較器和跟隨器的設計》課程設計說明書

電子信息工程專業課程設計任務書（一）

摘要：

Abstract：

一、實驗目的

二、設計要求與內容

三、設計及原理

四、電路仿真

五、實物測試結果及分析

六、收獲、體會和建議

附錄

主要參考文獻

學生姓名		專業班級		學號
題目	直流穩壓電源、比較器和跟隨器的設計
課題性質	A		課題來源		D
指導教師			同組姓名
主要內容	利用二極管的基本特性、三極管的基本特性，電壓比較器、電壓跟隨器等知識，設計相應的模擬電路。電路包括的功能如下： +5V穩壓電源，電壓比較器，電壓跟隨器，通過可調電阻實現控制三極管的狀態，達到控制LED（紅色）燈的點亮和熄滅。
任務要求	（1）設計并制作一個能輸出+5V電壓的雙直流穩壓電源，輸入電壓為直流+9V，用LED燈做電源指示燈；（2）設計一款電壓比較器A，參考電壓2.5V；（3）設計一款電壓跟隨器B，跟隨電壓比較器A的電壓；（4）驅動三極管，通過可調電阻，實現對LED（紅色）燈的控制。（5）為數字電路課程設計提供工作電源接口。（6）實現硬件電路設計并調試成功；（7）焊接規范，美觀；（8）認真寫課程設計報告，并交紙質版報告。
參考文獻	1、童詩白.模擬電子技術基礎，高等教育出版社 2、康華光.電子電路基礎——模擬部分.高等教育出版社
審查意見	指導教師簽字：教研室主任簽字： 6 月 20 日

說明：本表由指導教師填寫，由教研室主任審核后下達給選題學生，裝訂在設計（論文）首頁

摘要：

將9V的輸入電壓轉換成5V的電壓輸出，輸出端連接一個紅色電源指示燈，通過觀察電源指示燈來觀察電路是否正確。利用5V電源，電壓比較器和電壓跟隨器（LM358芯片），驅動晶體三級管的放大作用，從而使綠色電源指示燈發光，在晶體三級管B端接一個滑動變阻器控制綠色電源指示燈的亮滅。

Abstract：

To convert 9 v input voltage to 5 v voltage output, output terminal connected a red power indicator light, by looking at the indicator to observe the circuit is correct.Use 5 v power supply, voltage comparator and voltage follower (LM358 chip), drive crystal triple tube amplification effect, so that the green power light irradiation, the crystal triple tube B termination a slide rheostat control destroy the light of the green power light.

一、實驗目的

1、掌握直流穩壓電路的設計

2、掌握比較器和跟隨器的電路設計

3、了解穩壓管、集成芯片和晶體三極管的使用方法及其性能；

4、掌握電路的調試

二、設計要求與內容

利用二極管的基本特性、三極管的基本特性，電壓比較器、電壓跟隨器等知識，設計相應的模擬電路。電路包括的功能如下： +5V穩壓電源，電壓比較器，電壓跟隨器，通過可調電阻實現控制三極管的狀態，達到控制LED（紅色）燈的點亮和熄滅。具體如下：

1.設計并制作一個能輸出+5V電壓的雙直流穩壓電源，輸入電壓為直流+9V，用LED燈做電源指示燈；

2.設計一款電壓比較器A，參考電壓2.5V；

3.設計一款電壓跟隨器B，跟隨電壓比較器A的電壓；

4.驅動三極管，通過可調電阻，實現對LED（紅色）燈的控制。

5.為數字電路課程設計提供工作電源接口。

6.實現硬件電路設計并調試成功；

7.焊接規范，美觀；

三、設計及原理

設計思路：

利用 78L05 穩壓器實現 9V—5V 的轉換得到+5V 直流穩壓電源，加以紅色 LED 燈顯示；利用 5V 直流穩壓電源供給集成運放 LM358P，以 2.5V 為參考電壓作比較器，并加以 20K 電位器使輸入電壓可變；同樣以 LM358P 作電壓跟隨器驅動三極管，在三極管基極加 100 歐姆的電阻和 50K 可變電阻控制基極電流，在射極加綠色 LED 燈顯示。

設計原理（分部）：

1.1電流橋使電路輸出+9V電壓源

1.2穩壓管

+9V電壓經過穩壓管后穩定在+5V；

1.3濾波電容用來改善輸出特性；

1.4電壓比較器:

通過調節滑動變阻器使電壓比較器輸出不同的電平；

5、電壓跟隨器：

四、電路仿真

未通電時，兩燈泡都不亮

通電后，電阻運行未超過50%，第二個燈仍然亮（電阻運行越大，燈越暗）

通電后，電阻運行超過50%，燈不亮

五、實物測試結果及對比分析

按照仿真電路連接好實際電路后在輸入端接入9V電源，測得經穩壓器后輸出電壓約為5V，LED1紅燈亮，但是調節50K變阻器并沒有觀測到LED2紅燈的變化（紅燈保持不變），通過檢查電路發現是比較器部分電路焊接失誤，造成虛焊。

調整后滿足預期變化：LED2紅燈有滅變暗在變亮，此時測得LED1燈兩端電壓約為1.8V，LED2燈兩端電壓約為2.02V。

分析：經過實際測量與仿真實驗對比可知：在誤差允許的范圍內，各處數據基本正確，基本完成了本次設計的要求

6、收獲、體會和建議

在這次的模電課程設計中，我對課本有了更清晰的認識。我在一開始看見題目的時候，還是比較頭疼的，不知道如何下手，但是隨著慢慢的摸索，思路慢慢的出現了。從最開始的不愿意動手到后來的因為一個環節沒搞清楚而搞一晚上，這樣的大反差讓我更進一步的了解了模擬電子技術這一門深奧而實用的課程。

課程設計本身要求將以前所學的理論知識運用到實際的電路設計當中去，在電路的設計過程中，無形中加深了我們對模擬電路的了解及運用能力，對課本以及以前學過的知識有了一個更好的理解。在設計出來電路以后，接下來就相對比較容易，需要做的就是連接好電路，盡管這是一項依葫蘆畫瓢的步驟，但是要求的是絕對的用心和細致，稍有錯誤，就很難在錯綜復雜的線路中檢查出來，有時候就是一個小問題，卻會浪費了我們很多時間，這印證了一句話“細節決定成敗！”

附錄1.總電路圖