大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)秒級(jí)精度的可調(diào)式定時(shí)器的設(shè)計(jì)與制作

1、秒級(jí)精度的可調(diào)式定時(shí)器的設(shè)計(jì)與制作作者：陳帥【摘要】：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)秒級(jí)精度的可調(diào)式定時(shí)器，能夠產(chǎn)生高穩(wěn)定度的脈沖信號(hào)，經(jīng)分頻可得到秒時(shí)基信號(hào)用于定時(shí)控制電路。本定時(shí)器是一種控制精度可達(dá)秒級(jí)的定時(shí)控制電路，可用于需要精確控制定時(shí)的電路中。電路中采用石英晶體振蕩器作為時(shí)基信號(hào)源，通過(guò)數(shù)字電路的分頻，取得精確的秒信號(hào)。再通過(guò)一只數(shù)字分頻電路將秒信號(hào)進(jìn)一步分頻，從不同的分頻輸出端控制信號(hào)，組成定時(shí)可調(diào)的定時(shí)控制電路，將定時(shí)輸出的控制信號(hào)去觸發(fā)一個(gè)由555電路組成的單穩(wěn)態(tài)電路，并通過(guò)繼電器去控制被控電路的工作狀態(tài)。本電路定時(shí)時(shí)間范圍為22048S，通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)分11級(jí)輸出?！娟P(guān)鍵詞】：石英晶體振蕩器

2、多級(jí)數(shù)字分頻電路 NE555 單穩(wěn)態(tài)電路 繼電器引言隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，電子技術(shù)的飛速進(jìn)步，用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化控制，例如555定時(shí)器，它是一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用靈活、用途廣泛的多功能電路。只要外部少數(shù)幾個(gè)阻容元件便可組成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、多諧震蕩器等電路。555定時(shí)器的電源電壓范圍寬，雙極型555定時(shí)器為516V，COMS555定時(shí)器為318V?？梢蕴峁┡cTTL及COMS數(shù)字電路兼容的接口電平。555定時(shí)器還可以輸出一定的功率，可驅(qū)動(dòng)微電機(jī)、指示燈、揚(yáng)聲器等。它的脈沖波形的產(chǎn)生與變換、儀器與儀表、測(cè)量與控制、家用電氣與電子玩具等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。隨著科技

3、的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工作等方面自動(dòng)化程度不斷提高，尤其是隨著我們進(jìn)入納米時(shí)代，人們?cè)絹?lái)越重視測(cè)量的精確化。當(dāng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化時(shí)，做一項(xiàng)工作要多少秒？當(dāng)火箭發(fā)射時(shí)，需要多少秒進(jìn)行第二次、第三次點(diǎn)火？當(dāng)你遇到生命危險(xiǎn)時(shí)，需要自動(dòng)求救裝置多少秒自動(dòng)進(jìn)行求救？這些都需要一個(gè)高精度的定時(shí)裝置。秒級(jí)精度的可調(diào)式定時(shí)器可以幫助你進(jìn)行高精度的定時(shí)。 第一章、 主電路的設(shè)計(jì)方案一. 設(shè)計(jì)要求（1）該電路具有定時(shí)控制電路，控制外圍電路; (2) 定時(shí)時(shí)間22048S；（3）時(shí)間精確度小于1S；（4）自制+12V穩(wěn)壓直流電源。二設(shè)計(jì)方案1.方案一電路采用14位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器CD4060構(gòu)成高精度秒時(shí)基信號(hào)源，它

4、的振蕩電路由32768Hz的電子鐘表用石英晶體振蕩器產(chǎn)生。經(jīng)過(guò)2分頻電路、多級(jí)可調(diào)時(shí)預(yù)置電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，控制定時(shí)輸出電路進(jìn)行定時(shí)。設(shè)計(jì)電路框圖如圖1。高精度秒時(shí)基信號(hào)源2分頻電路多級(jí)可調(diào)定時(shí)預(yù)置電路定時(shí)輸出電路圖12.方案二方案二是由555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，利用充放電時(shí)間差來(lái)產(chǎn)生高精度秒時(shí)基信號(hào)源，不需要 2次分頻，再通過(guò)多級(jí)可調(diào)定時(shí)預(yù)置電路來(lái)控制定時(shí)輸出電路進(jìn)行定時(shí)。設(shè)計(jì)電路框圖如圖2。高精度秒時(shí)基信號(hào)源多級(jí)可調(diào)定時(shí)預(yù)置電路定時(shí)輸出電路圖23.方案的確定雖然方案二的電路結(jié)構(gòu)比方案一簡(jiǎn)單，所需的元器件也比較少，但是方案一由CD4060產(chǎn)生的秒時(shí)基信號(hào)源比方案二由555定時(shí)器產(chǎn)生的秒時(shí)基信

5、號(hào)源頻率更穩(wěn)定，所產(chǎn)生的信號(hào)源更精確，更符合任務(wù)書(shū)要求。為使電路具有更高的Q值以提高振蕩頻率的穩(wěn)定性，這里選擇CMOS非門(mén)，從減小電路功耗的角度來(lái)考慮， 這也是一種較好的選擇，因此，電路的其它部分也應(yīng)盡量采用CMOS集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，方案一符合這一要求。方案一所需的元器件實(shí)驗(yàn)室也可以購(gòu)得，所需的元件價(jià)錢(qián)不高，因此我選用方案一。第二章、電路的工作原理一 主電路原理本定時(shí)器是由石英晶體振蕩器產(chǎn)生的高穩(wěn)定度的脈沖信號(hào)，通過(guò)數(shù)字電路多級(jí)分頻后取得1Hz的秒時(shí)基信號(hào)，再通過(guò)多級(jí)數(shù)字分頻電路的分頻，取得多種時(shí)間的控制信號(hào)并通過(guò)繼電器控制工作電路。本電路定時(shí)時(shí)間范圍為22048S，通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)分11級(jí)輸出。電

6、路圖如圖3。圖3所示為精密數(shù)字式定時(shí)控制電路。該控制器由高精度秒時(shí)基信號(hào)源、2分頻電路、多級(jí)可調(diào)定時(shí)預(yù)置電路和定時(shí)輸出電路與繼電器驅(qū)動(dòng)電路組成。 圖3二 構(gòu)成電路各硬件部分原理分析1.高精度秒時(shí)基信號(hào)源高精度秒時(shí)基信號(hào)源是由14位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分配器CD4060、電子鐘表用石英晶體振蕩器(它固有頻率為32768Hz)等組成。CD4060內(nèi)包含兩個(gè)反相器，這兩個(gè)反相器可通過(guò)外接RC元件或石英晶體組成振蕩器。本電路由石英晶體振蕩器產(chǎn)生的32768Hz脈沖信號(hào)經(jīng)CD4060內(nèi)部14級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù)器可用作一個(gè)2分頻，其分頻范圍為24-214，即1616384。后由腳(Q14)輸出，輸出的脈

7、沖頻率為2Hz。a. 晶體振蕩器電路一般輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類(lèi)，一類(lèi)是用TTL門(mén)電路構(gòu)成；另一類(lèi)是通過(guò)CMOS非門(mén)構(gòu)成的電路，如圖4所示，從圖上可以看出其結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。該電路廣泛使用于各種需要頻率穩(wěn)定及準(zhǔn)確的數(shù)字電路，如數(shù)字鐘、電子計(jì)算機(jī)、數(shù)字通信電路等。圖4圖4所示電路中，CMOS非門(mén)U1與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，U2實(shí)現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。輸出反饋電阻為非門(mén)提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門(mén)的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大器。電容、與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對(duì)振蕩頻率的控制功能，同時(shí)提供了一個(gè)180度相移，從

8、而和非門(mén)構(gòu)成一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。晶體XTAL的頻率選為32768HZ。該元件專(zhuān)為數(shù)字鐘電路而設(shè)計(jì)，其頻率較低，有利于減少分頻器級(jí)數(shù)。從有關(guān)手冊(cè)中，可查得C1、C2均為30pF。當(dāng)要求頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度更高時(shí)，還可接入校正電容并采取溫度補(bǔ)償措施。由于CMOS電路的輸入阻抗極高，因此反饋電阻R1可選為10M。較高的反饋電阻有利于提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。b.分頻電路 分頻電路原理由于晶體振蕩器輸出頻率為32768HZ，為了得到1HZ的秒信號(hào)輸入， 需要對(duì)振蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行15級(jí)2進(jìn)制分頻。CD4060在數(shù)字集成電路

9、中可實(shí)現(xiàn)的分頻次數(shù)最高，而且CD4060還包含振蕩電路所需的非門(mén)，使用方便。CD4060計(jì)數(shù)為級(jí)進(jìn)制計(jì)數(shù)器，可以將32768z的信號(hào)分頻為z，其內(nèi)部框圖如圖5所示，從圖中可以看出，CD4060的時(shí)鐘輸入端兩個(gè)串接的非門(mén)，因此可以直接實(shí)現(xiàn)振蕩和分頻的功能。圖5綜上所述，可選擇CD4060同時(shí)構(gòu)成振蕩電路和分頻電路。在和之間接入振蕩器外接元件可實(shí)現(xiàn)振蕩，并利用時(shí)計(jì)數(shù)電路中多一個(gè)2分頻器（后述）可實(shí)現(xiàn)15級(jí)2分頻，即可得1Hz信號(hào)。 CD4060 功能簡(jiǎn)介：CD4060由一振蕩器和14級(jí)二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器位組成，振蕩器的結(jié)構(gòu)可以是RC或晶振電路。CR為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零且振蕩器使用無(wú)效，所有的計(jì)數(shù)器

10、位均為主從觸發(fā)器。在 （和CP0）的下降沿計(jì)數(shù)器以二進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)，在時(shí)鐘脈沖上使用施密特觸發(fā)器對(duì)時(shí)鐘上升和下降時(shí)間無(wú)限制。CD4060的功能表見(jiàn)表1；引腳圖見(jiàn)圖6。引出端符號(hào)： 時(shí)鐘輸入端 CP0 時(shí)鐘輸出端 反相時(shí)鐘輸出端 Q4- Q10,Q12-Q14 計(jì)數(shù)器輸出端 第14級(jí)計(jì)數(shù)器反相輸出端表 1 ：功能表CD4060引腳圖：圖 62.二分頻電路 二分頻電路原理CD4069與CD4013組成緩沖級(jí)和2分頻器，由秒時(shí)基信號(hào)源輸出的2Hz信號(hào)源經(jīng)CD4069反相和緩沖，送入CD4013二分頻，得到1Hz（秒）的信號(hào)，該信號(hào)加至CD4040的CP端，以作為時(shí)鐘控制信號(hào)。CD4013為D觸發(fā)器CD

11、4013,在本電路中被接成雙穩(wěn)態(tài)電路，使其每輸入兩個(gè)脈沖，它的輸出端輸出一個(gè)脈沖，實(shí)現(xiàn)2分頻功能。 CD4013功能簡(jiǎn)介：CD4013是一雙D觸發(fā)器,由兩個(gè)相同的、相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)型觸發(fā)器構(gòu)成。每個(gè)觸發(fā)器有獨(dú)立的數(shù)據(jù)、置位、復(fù)位、時(shí)鐘輸入和Q及Q輸出，此器件可用作移位寄存器，且通過(guò)將Q輸出連接到數(shù)據(jù)輸入，可用作計(jì)算器和觸發(fā)器。在時(shí)鐘上升沿觸發(fā)時(shí)，加在D輸入端的邏輯電平傳送到Q輸出端。置位和復(fù)位與時(shí)鐘無(wú)關(guān)，而分別由置位或復(fù)位線上的高電平完成。CD4013的真值表見(jiàn)表2；引腳圖見(jiàn)圖7。表 2： CD4013 真值表功能:CL(Note 1)DRSQ0000110010X00QXX1001XX0110

12、XX1111CD4013引腳圖：圖 7 CD4069功能簡(jiǎn)介：CD4069由六個(gè)COS/MOS反相器電路組成。此器件主要用作通用反相器、即用于不需要中功率TTL驅(qū)動(dòng)和邏輯電平轉(zhuǎn)換的電路中。CD4069的引腳功能見(jiàn)圖8、圖9。CD4069引腳功能圖 8 圖 9 交流測(cè)試電路和波形切換時(shí)間圖 10 圖 11 3.多級(jí)可調(diào)定時(shí)預(yù)置電路 多級(jí)可調(diào)定時(shí)預(yù)置電路的原理多級(jí)可調(diào)定時(shí)預(yù)置電路由一個(gè)12位二進(jìn)制計(jì)數(shù)/分配器CD4040（IC4）組成。該電路內(nèi)由12級(jí)2分頻器組成，它有12個(gè)分頻輸出端，即Q1Q12,其中Q1的分頻系數(shù)=20=1，Q12的分頻系數(shù)=211=2048。由IC4組成的可調(diào)定時(shí)預(yù)置電路分

13、11級(jí)，當(dāng)CP信號(hào)頻率為1Hz時(shí)，其中第一級(jí)的定時(shí)預(yù)置時(shí)間由CD4040的Q2輸出，定時(shí)時(shí)間為21=2S,第二級(jí)定時(shí)預(yù)置時(shí)間由Q3輸出，定時(shí)預(yù)置時(shí)間為22=4S,第三級(jí)由Q4輸出，時(shí)間為23=8S第十級(jí)定時(shí)預(yù)置由Q11輸出，時(shí)間為210=1024S，第十一級(jí)定時(shí)預(yù)置時(shí)間由Q12輸出，定時(shí)預(yù)置時(shí)間為211=2048S。 CD4040功能簡(jiǎn)介：CD4040是12位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器，其內(nèi)部框圖如圖12。所有的計(jì)數(shù)器為主從觸發(fā)器。計(jì)數(shù)器在時(shí)鐘的下降沿進(jìn)行計(jì)數(shù)。CR為高電平時(shí)，對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零。由于在時(shí)鐘輸入端使用施密特觸發(fā)器，對(duì)脈沖上升和下降時(shí)間無(wú)限制，所有輸入和輸出均經(jīng)過(guò)緩沖。CD4040功能表見(jiàn)表

14、3；引腳圖見(jiàn)圖13。圖 12引出端符號(hào)： 時(shí)鐘輸入端CR 清除端Q0 計(jì)數(shù)器脈沖輸出端表 3：CD4040引腳圖圖 134.定時(shí)信號(hào)輸出變換與控制電路定時(shí)信號(hào)輸出變換與控制電路工作原理VT1、VT2和IC5組成定時(shí)信號(hào)輸出變換與控制電路，其中NE555與R4、C3組成單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路，延時(shí)時(shí)間T=1.1R4C3,也可根據(jù)實(shí)際定時(shí)需要，按照公式選擇R4和C3的數(shù)值。根據(jù)定時(shí)需要，可由選擇開(kāi)關(guān)SA1將相應(yīng)的定時(shí)階躍高電平引出一路。當(dāng)IC4輸出定時(shí)信號(hào)后，加至放大器VT1、VT2（VT1先導(dǎo)通，VT2隨后導(dǎo)通）。VT2集電極輸出低電平，經(jīng)放大后的信號(hào)再加至IC5腳，使555因腳為低電平而發(fā)生翻轉(zhuǎn)置位，

15、腳輸出的高電平使繼電器K吸合，接通相應(yīng)控制的負(fù)載，使負(fù)載工作。本控制器定時(shí)的工作程序?yàn)椋旱却?N(N=211)秒后，繼電器才吸合，接通工作。之后，因C3通過(guò)R4進(jìn)行充電，當(dāng)C3上的電壓充到使6腳電位達(dá)到2/3VDD時(shí)，555發(fā)生復(fù)位，腳輸出的低電平使繼電器K釋放，相應(yīng)負(fù)載斷電，停止工作。本定時(shí)控制器的定時(shí)時(shí)間可從22048秒，分11個(gè)檔次，定時(shí)精度高，較一般定時(shí)器理想。NE555定時(shí)器：555定時(shí)器是一種數(shù)字與模擬混合型的中規(guī)模集成電路，應(yīng)用廣泛。外加電阻、電容等元件可以構(gòu)成多諧振蕩器，單穩(wěn)電路，施密特觸發(fā)器等。 555定時(shí)器原理圖及引線排列如圖14所示。其功能見(jiàn)表4。定時(shí)器內(nèi)部由比

16、較器、分壓電路、RS觸發(fā)器及放電三極管等組成。分壓電路由三個(gè)5K的電阻構(gòu)成，分別給A1和A2提供參考電平2/3VCC和1/3VCC。A1和A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開(kāi)關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)自6腳輸入大于2/3VCC時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，3腳輸出為低電平，放電管T導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自2腳輸入并低于1/3VCC時(shí)，觸發(fā)器置位，3腳輸出高電平，放電管截止。4腳是復(fù)位端，當(dāng)4腳接入低電平時(shí)，則V0=0；正常工作時(shí)4接為高電平。    5腳為控制端，平時(shí)輸入2/3Vcc作為比較器的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控

17、制。如果不在5腳外加電壓通常接0.01F電容到地，起濾波作用，以消除外來(lái)的干擾，確保參考電平的穩(wěn)定。2觸發(fā) 5控制電壓 3輸出 6門(mén)限(閾值） 4復(fù)位 7放電圖14 NE555內(nèi)部框圖（a）和引腳圖（b） 表 4: NE555功能表：在此次電路我應(yīng)用的是555構(gòu)成的脈沖啟動(dòng)式單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)，因此我重點(diǎn)在這里說(shuō)一下脈沖啟動(dòng)式單穩(wěn)態(tài)電路。所謂“單穩(wěn)態(tài)”電路，就是該電路只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，另一個(gè)狀態(tài)為不穩(wěn)定狀態(tài)或稱暫穩(wěn)定狀態(tài)。這種電路在平時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)需要時(shí)，用一個(gè)觸發(fā)信號(hào)去觸發(fā)它，使它翻轉(zhuǎn)進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后電路又自動(dòng)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。單穩(wěn)態(tài)電路有下列特點(diǎn)：一是電路處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，若沒(méi)有外加的觸發(fā)

18、信號(hào)，則電路一直處于穩(wěn)定狀態(tài)而不會(huì)自動(dòng)改變其狀態(tài)；二是暫穩(wěn)態(tài)的暫穩(wěn)時(shí)間可以根據(jù)需要預(yù)先設(shè)定；三是到達(dá)預(yù)定的暫穩(wěn)時(shí)間后，電路可不外加任何信號(hào)而自動(dòng)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。圖15為脈沖啟動(dòng)型單穩(wěn)，也可以分為2個(gè)不同的單元。他們的輸入特點(diǎn)都是“RT-7.6-CT”，都是從2端輸入A路的2端不帶任何元件，具有最簡(jiǎn)單的形式；B路則帶有一個(gè)RC微分電路。圖 15我在這里選用的是B路。該電路在接通電源后，首先進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)態(tài)建立的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程是這樣的：接通電源后，輸出端輸出高電平。電源首先通過(guò)電阻RT向電容CT充電，當(dāng)充電使電容CT上的電壓達(dá)到2/3VCC時(shí),電路復(fù)位,輸出端變?yōu)榈碗娖健＿@時(shí)由于內(nèi)部放電管導(dǎo)通，電容CT通

19、過(guò)腳進(jìn)行放電，電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。R1、C1組成微分電路，它將輸入的觸發(fā)脈沖微分后加至電路的觸發(fā)端腳，使電路的觸發(fā)更可靠。當(dāng)對(duì)電路的輸入端Vi加上低電平后，經(jīng)過(guò)微分電路，該低電平變?yōu)檎}沖加至觸發(fā)端腳，電路被觸發(fā)后發(fā)生翻轉(zhuǎn)，輸出端腳由低電平變?yōu)楦唠娖?。?dāng)電路輸出端腳變?yōu)楦唠娖胶螅?55電路內(nèi)部的放電管截止。電源開(kāi)始通過(guò)RT向CT充電，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。當(dāng)電容充電使其電壓上升至2/3VCC時(shí)，電路翻轉(zhuǎn)，輸出端腳由高電平變?yōu)榈碗娖剑娐愤M(jìn)入穩(wěn)態(tài)。第三章、 電源電路的制作直流穩(wěn)壓電源小功率穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四個(gè)部分組成，系統(tǒng)框圖如圖16所示，電路圖如圖17所示 + 電 源 +

20、 整 流 + 濾 波 + 穩(wěn) 壓 + u1 u2 u3 uI U0 _ 變壓器 _ 電 路 _ 電 路 _ 電 路 _ （a）穩(wěn)壓電源的組成框圖 u1 u2 u3 uI U0 0 t 0 t 0 t 0 t 0 t （b）整流與穩(wěn)壓過(guò)程圖16圖 171整流和濾波電路在穩(wěn)壓電源中一般用四個(gè)二極管組成橋式整流電路，整流電路的作用是將交流電壓u2變換成脈動(dòng)的直流電壓u3。濾波電路一般由電容組成，其作用是把脈動(dòng)直流電壓u3中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓UI。UI與交流電壓u2的有效值U2的關(guān)系為： 在整流電路中，每只二極管所承受的最大反向電壓為： 流過(guò)每只二極管的平均電流為： 其中：R

21、為整流濾波電路的負(fù)載電阻，它為電容C提供放電通路，放電時(shí)間常數(shù)RC應(yīng)滿足：其中：T = 20ms是50Hz交流電壓的周期。全波整流電路波形如圖18所示。 2、穩(wěn)壓電路由于輸入電壓u1發(fā)生波動(dòng)、負(fù)載和溫度發(fā)生變化時(shí)，濾波電路輸出的直流電壓UI會(huì)隨著變化。因此，為了維持輸出電壓UI穩(wěn)定不變，還需加一級(jí)穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)外界因素（電網(wǎng)電壓、負(fù)載、環(huán)境溫度）發(fā)生變化時(shí)，能使輸出直流電壓不受影響，而維持穩(wěn)定的輸出。穩(wěn)壓電路一般采用集成穩(wěn)壓器和一些外圍元件所組成。采用集成穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓電源具有性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。集成穩(wěn)壓器的類(lèi)型很多，在小功率穩(wěn)壓電源中，普遍使用的是三端穩(wěn)壓器。按輸出電壓

22、類(lèi)型可分為固定式和可調(diào)式，此外又可分為正電壓輸出或負(fù)電壓輸出兩種類(lèi)型。常見(jiàn)的有CW78（LM78）系列三端固定式正電壓輸出集成穩(wěn)壓器；CW79（LM79）系列三端固定式負(fù)電壓輸出集成穩(wěn)壓器。三端是指穩(wěn)壓電路只有輸入、輸出和接地三個(gè)接地端子。型號(hào)中最后兩位數(shù)字表示輸出電壓的穩(wěn)定值，有5V、6V、9V、12V、18V和24V。穩(wěn)壓器使用時(shí)，要求輸入電壓UI與輸出電壓Uo的電壓差UI - Uo 2V。穩(wěn)壓器的靜態(tài)電流Io = 8mA。當(dāng)Uo = 5 18V時(shí)，UI的最大值UImax= 35V；當(dāng)Uo=18 24V時(shí)，UI的最大值UImax = 40V。這里我選用的是12V，經(jīng)測(cè)試輸出的直流穩(wěn)壓電源為

23、11.6V左右，符合任務(wù)要求。圖18 全波整流電路波形第四章、 安裝與調(diào)試及故障分析準(zhǔn)備好全套元件后，用萬(wàn)用表粗略的（因出廠前已測(cè)量過(guò)）測(cè)量一下各元件的質(zhì)量，做到心中有數(shù)。插線板時(shí)注意，電路最好緊貼電路板，二極管和三極管不要裝反，注意級(jí)性的正確，否則電路不能正常工作甚至燒毀元器件。通過(guò)眼、手來(lái)查找故障部位。即是看元器件有無(wú)斷線、互碰、導(dǎo)線是否接好等現(xiàn)象；摸元器件是否過(guò)熱等。用普通萬(wàn)用表的歐姆檔檢查各點(diǎn)的阻值，粗查是否有短路、短路等情況。電源部分按照任務(wù)書(shū)的要求我設(shè)計(jì)了一個(gè)+12V的直流穩(wěn)壓電源，220V的交流電源經(jīng)過(guò)變壓器，變壓后測(cè)得的交流電壓為+15.6V左右，再經(jīng)過(guò)橋式整流，將交流變?yōu)橹绷?/p>

24、，測(cè)得電壓為直流+14.8V，然后通過(guò)電容濾掉電壓的脈動(dòng)成分，然后測(cè)得的電壓為直流+14.5V，接入三端穩(wěn)壓器LM7812，經(jīng)測(cè)試輸出的直流穩(wěn)壓電源為11.6V左右，符合任務(wù)要求。經(jīng)過(guò)認(rèn)真的核對(duì)，確定主電路連接無(wú)誤，接通直流12V的電源，調(diào)節(jié)波動(dòng)開(kāi)關(guān)，CD4040的輸出端產(chǎn)生脈沖，經(jīng)過(guò)三極管IN4007給NE555 號(hào)腳一輸入信號(hào)，觸發(fā)由NE555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路進(jìn)行定時(shí)，達(dá)到定時(shí)時(shí)間繼電器吸合。由于我對(duì)電路的理解有限，使電路不能正常的進(jìn)行定時(shí)，而且采用12V的電源，使經(jīng)過(guò)三極管的電流過(guò)大，長(zhǎng)時(shí)間使用經(jīng)常造成三極管的燒損，后來(lái)我改采用9V電源，在三極管VT1基極加一限流電阻，減少了三極管的燒損情況。記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。心得體會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)基本完成了，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，學(xué)到很多有用的知識(shí)：學(xué)會(huì)了一個(gè)完整的電路設(shè)計(jì)的方法和運(yùn)行調(diào)試。幾個(gè)星期的學(xué)習(xí)中，我學(xué)會(huì)了直流電源的制作，懂得了集成塊555的功能，對(duì)電路調(diào)試過(guò)程中遇到問(wèn)題的分析方法，還掌握了其他電路的基本分析方法，還鍛煉了我主動(dòng)學(xué)習(xí)及與他人合作的能力。還可以從各種渠道獲得一定的資料共同加以研