模擬電子技術綜合實驗統(tǒng)稿——頁碼居中

1、精品文檔模擬電子技術實驗指導書信息與電氣工程學院電氣專業(yè)基礎教研室精品文檔實驗一直流穩(wěn)壓電源2實驗二音頻功率放大器4實驗三電冰箱電視機過壓欠壓延時保護器8實驗四溫度控制電路11實驗一直流穩(wěn)壓電源一、設計內(nèi)容設計并制作一臺小功率直流穩(wěn)壓電源。二、設計要求1 .輸出直流電壓Vo=±12V,最大輸出電流Iomax=800mA。2 .紋波電壓AV0Pp&5mV。三、設計方案提示直流穩(wěn)壓電源由四部分組成：電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路。組成框圖如圖11所示。Tr圖11各組成部分的功能如下：1 .電源變壓器：將電網(wǎng)220V的交流電壓變換成符合需要的交流電壓。2 .整流電路：利用

2、具有單向導電性能的整流元件，把方向和大小都變化的50Hz的交流電變換為方向不變但大小仍有脈動的直流電。3 .濾波電路：利用儲能元件電容器C兩端的電壓不能突變的性質(zhì)，把電容與整流負載并聯(lián)，可以將整流電路輸出中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電。4 .穩(wěn)壓電路：使整流濾波后的直流電壓基本上不隨電網(wǎng)電壓或負載的變化而變化。圖1-2所示電路是用橋式整流、電容濾波、三端集成穩(wěn)壓器7812和7912組成的具有±12V輸出的直流穩(wěn)壓電源。圖12變壓器B降壓，原邊接交流220V，副邊繞組中間有抽頭，為雙15V輸出，二極管D3D6和電容C10、C11組成橋式整流、電容濾波電路。在C10

3、、C11兩端有18V左右不穩(wěn)定的直流電壓，經(jīng)三端集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，在7812集成穩(wěn)壓器輸出端有+12V的穩(wěn)定直流電壓，在7912集成穩(wěn)壓器的輸出端有-12V的穩(wěn)定直流電壓。C12、C13用來防止電路自激振蕩。C14、C15用來改善負載瞬態(tài)響應，防止負載變化時，輸出電壓產(chǎn)生較大的變動。D9、D10是發(fā)光二極管，用作電源指示燈。R15、R16是發(fā)光二極管的限流電阻。D7、D8為保護二極管，用以防止當集成穩(wěn)壓器輸入短路時，電容C14、C15放電損壞集成穩(wěn)壓器。四、元器件選擇變壓器B選用額定功率為20W、輸出雙交流15V的電源變壓器。D3D6采用1N4004型整流二極管。三端集成穩(wěn)壓器7812、7912

4、采用S-7型封裝，外加散熱器。C10、C11為電解電容2200uF/25V。C12、C13可選用0.33uF獨石電容。C14、C15采用電解電容100uF/15V。D7、D8采用二極管1N4001。D9、D10采用直徑5mm普通圓形發(fā)光二極管，可分別選用紅色、綠色。R15、R16選用碳月I電阻4kQ,1/8W。五、實驗報告要求1、電源、整流和穩(wěn)壓電路圖。2、電路工作原理說明。3、各元器件的選擇（列明細表）。4、實驗測試結果報告。精品文檔精品文檔實驗二音頻功率放大器一、設計內(nèi)容設計并制作一個功率放大器二、設計要求1、輸入信號：150500mV2、輸出功率：10W3、頻帶寬度：1014000Hz三

5、、設計方案提示本方案采用前置放大器、集成功率放大器和電源三大部分組成。1、前置放大器的任務是把各種信號源送來的聲音信號進行足夠的放大，以供給功率放大器。電路如圖2-1所示。LINERio 100+12V圖2 1圖中話筒輸入插口(MICIN)接動圈式話筒，一般動圈式話筒的輸出電壓僅有幾毫伏。線路輸入插口(LINEIN)信號是由錄音機或收音機來的高電平音頻信號，這些信號約為150500mVo由于話筒送來的信號電壓太小，因此必須先經(jīng)放大后，才能與線路輸入來的信號進行混合放大。A是由集成放大器組成的同相輸入比例放大器，放大倍數(shù)約為(R3+R4)/R3=210倍，如果話筒輸入電壓是1mV,那么經(jīng)過A1放

6、大可得210mV的輸出電壓。B是集成運放組成的混合放大器，它也是一個同相輸入放大器，放大倍數(shù)為(R7+R8)/R7=20倍，其輸出信號電壓可達3V左右，足以推動功率放大器。電位器Rp1可用來調(diào)節(jié)話筒來的信號的大小，R5是隔離電阻，可以避免當Rp1動端移至接地端時，線路來的信號被短路到地。R9、C3、R10、C4是電源去耦電路，以防止電源交流聲和汽船聲。C1、C2為耦合電容精品文檔2、功率放大器是把經(jīng)前置放大器進行電壓放大以后的音頻信號再進行功率放大,以輸出可以驅動揚聲器發(fā)出聲音的電壓信號。電路圖如圖22所示。TDA2030是高保真集成功率放大器，輸出功率大于10W,頻率響應為10140KHz,

7、輸出電流峰值最大可達3.5A。其內(nèi)部電路包含輸入級、中間級和輸出級，且有短路保護和過熱保護，可確保電路工作安全可靠。TDA2030的使用很方便，只需在其外部接有少juTC午oRp2是音量調(diào)節(jié)電位器，C5是輸入耦合電容，R11是TDA2030同相輸入偏置電阻。R12、R13決定了該電路交流負反饋的強弱及閉環(huán)增益。該電路的閉環(huán)增益為(R12+R13)/R12=(0.68+22)/0.68=33.3倍，C6起隔直流作用，以使電路直流為100%負反饋。靜態(tài)工作點穩(wěn)定性好。C8、C9為電源高頻旁路電容，防止電路產(chǎn)生自激振蕩。R14、C7稱作為佐貝爾網(wǎng)格，用于在電路接有感性負載揚聲器時，保證高頻穩(wěn)定性。D

8、1、D2是保護二極管，防止輸出電壓峰值損壞集成塊TDA2030o3、電源部分。圖23所示電路是用三端集成穩(wěn)壓器7812和7912構成的具有土12V輸出的直流穩(wěn)壓電源。因在實驗二中已涉及到該電路，此處不再贅述。整個音頻功率放大器電路見圖24。四、元器件選擇1、前置放大器集成運算放大器采用TL082,它是JFET（結型場效應管）輸入，高輸入阻抗運算放大器，為雙運放。C1、C2、C3、C4采用電解電容，耐壓為16V。Rp1選用碳膜電位器，所有電阻都采用碳膜電阻，額定功率為1/8W。2、功率放大器集成功率放大器為TDA2030。Rp2為碳膜電位器。C5、C6為電解電容，耐壓為16V,C7、C8、C9為

9、瓷介電容。R11、R12、R13為碳膜電阻，額定功率為1/8W。R14為碳膜電阻，額定功率為1/4W。D1、D2為IN4001小功率整流二極管。B為4Q或8Q、15W全頻揚聲器。3、變壓器B選用額定功率為20W、輸出雙交流15V的電源變壓器。D3D6采用1N4004型整流二極管。三端集成穩(wěn)壓器7812、7912采用S-7型封裝，外加散熱器。C10、C11為電解電容2200uF/25V。C12、C13可選用0.33uF獨石電容。C14、C15采用電解電容100uF/15V。D7、D8采用二極管1N4001。D9、D10采用直徑5mm普通圓形發(fā)光二極管，可分別選用紅色、綠色。R15、R16選用碳月

10、I電阻1kQ1/8W。五、實驗報告要求231、音頻功率放大器電路圖。2、電路工作原理。3、電路各元器件的選擇（列明細表）。4、實驗測試結果報告。附：TL082管腳排列圖TL082+VccLE5TEIN實驗三電冰箱電視機過壓欠壓延時保護器一、設計內(nèi)容設計并制作一個電冰箱、電視機過壓欠壓延時保護器二、設計要求1、工作電壓：220V2、保護功能：輸出電壓方245V時，斷電輸出電壓0180V時，斷電延時12分鐘3、輸出負載功率：額定功率300W、500W4、本身耗電：1.5W三、設計方案提示電冰箱作為一種高檔的家用電器，具安全使用對電源電壓有一定的要求（175V245V之間）。但目前我國電力供應十分緊

11、張，很多地區(qū)電壓極不穩(wěn)定；更由于人為的原因使電源電壓在瞬間數(shù)次通斷，造成電冰箱不能正常工作甚至損壞。針對這一問題，我們要求設計一種以集成電路為核心，配以優(yōu)質(zhì)元件的實驗用多功能電冰箱、電視機過壓欠壓延時保護器。該保護器具有過壓斷電，欠壓斷電，上電延時等多種功能，避免電源電壓突然發(fā)生變化時對電冰箱、電視機造成的不良后果，從而延長了電冰箱、電視機等家用電器的使用壽命。該保護器的電路原理圖如圖3-1所示:圖31本電路主要由電源電路，功能電路和啟動電路三部分組成1、電源電路該電路的電源采用變壓器雙邊供電，其初級220V的交流電壓經(jīng)二極管單向半波整流，獲得脈動的直流電壓，經(jīng)電阻降壓后提供工作所需要的輸入電

12、壓；其次級所獲得的交流電壓，經(jīng)一只二極管單向半波整流后，再經(jīng)電容濾波、W7809集成穩(wěn)壓后，獲得較為平滑、穩(wěn)定的直流電壓。該電壓一方面為啟動電路提供參考工作電壓，另一方面向功能電路提供穩(wěn)定的參考工作電壓。2、啟動電路電路由一級電壓比較器（運放A4）和三級管T3組成。電壓比較器4（運放A4）的參考電壓從B點取出，反相端的輸入電壓由C點提供，C點電壓的變化幅度決定著電冰箱、電視機等家用電器的工作狀態(tài)。當C點電壓低于參考電壓時，比較器4輸出高電平，使三極管T3飽和導通，繼電器J上電吸合，接通冰箱電源，使冰箱工作。反之，當C點電壓高于參考電壓時，電壓比較器輸出低電平，三極管T3截止，繼電器J失電斷開，

13、切斷冰箱電源，使冰箱停止工作。3、功能電路本電路又包括采樣電路、過電壓保護電路、欠壓保護電路和延時電路四部分。3.1 采樣電路由電阻R2、R3、R4組成，給各級電壓比較器提供參考電壓。3.2 延時電路該延時電路結構簡單，由電容C3和電阻R10組成。剛通上電后，由于電容兩端的電壓不能突變，電壓全部加在電阻的兩端，即C點為高電壓。之后，電容C3充電，其兩端電壓逐漸升高，使C點電位逐漸降低，當?shù)陀陔妷罕容^器4的參考電壓時，比較器4輸出高電平，使繼電器動作，接通冰箱電源。3.3 過壓保護電路過壓保護電路采用兩級電壓比較器（運放A1和A2），其參考電壓從A點取得。比較器1的輸入電壓由電位器W1提供，當電

14、源電壓由于某種原因升高時，電位器W1兩端的電壓升高，比較器1的輸入電壓亦隨之升高。當輸入電壓高過參考電壓時，比較器1輸出低電平。比較器2起反相作用，在其輸出端得到高電平。該電平高于電壓比較器4的參考電壓，從而使啟動電路動作，繼電器J失電斷開，切斷冰箱電源，使電冰箱停止工作，起到保護作用，同時該高電平使三極管T1飽和導通，發(fā)光二極管LED1發(fā)光指示。3.4欠壓保護電路欠壓保護電路由一級電壓比較器3（運放A3）組成。參考電壓從A點取出，輸入電壓由電位器W2提供，當由于某種原因電源電壓下降時，電位器W2兩端電壓下降，比較器3的輸入電壓亦隨之下降。當該輸入電壓低于參考電壓時，比較器3輸出高電平，使啟動

15、電路動作，切斷冰箱電源起到保護作用，同時，該高電平使三極管T2飽和導通，發(fā)光二極管LED2發(fā)光指示。四、調(diào)試要點T1、T2、T3采用3DG6或3DG12,要求0值在80倍左右。發(fā)光二極管LED1、LED2、LED4均用5mm紅色的BT205型發(fā)光管，LED3采用5mm綠色的發(fā)光管。電容C2、C4起濾波作用。C2不能太大，也不能太小，一般取47uF,C4取3050uF。電阻R10取不同的阻值，可以獲得不同的延時時間，本電路采用電阻1MQ,電位器W1、W2均為47K。二極管D1、D2、D3、D4均采用1N4007。集成塊選用LM324。電路安裝完畢后，通電調(diào)試。調(diào)電位器W1使電源電壓高于245V時

16、，繼電器動作；調(diào)電位器W2使電源電壓低于180V時，繼電器動作。調(diào)試時，可借助發(fā)光管LED4的亮滅來完成。五、使用方法剛接通電源，J不帶電，發(fā)光二極管LED4亮（延時顯示）。經(jīng)12分鐘后，J帶電，發(fā)光二極管LED3亮，延時完畢，說明電路工作正常。調(diào)節(jié)自耦變壓器，將輸出電壓慢慢調(diào)低，當輸出電壓調(diào)至180V時，繼電置J失電，LED3熄滅，LED4發(fā)光，指示電器處于斷步狀態(tài)，同時欠壓顯示發(fā)光二極管LED2亮，說明此時電網(wǎng)電壓處于欠壓狀態(tài)。將電路恢復正常后，重新調(diào)節(jié)自耦變壓器，將其輸出電壓調(diào)至245V。此時，繼電器失電，LED3熄滅，LED4發(fā)光，指示電器處于斷電狀態(tài)，同時過壓顯示發(fā)光二極管LED1亮

17、，說明此時電網(wǎng)電壓處于過壓狀態(tài)。六、實驗報告要求1、音頻功率放大器電路圖。2、電路工作原理。3、電路各元器件的選擇（列明細表）。4、實驗測試結果報告。附：四運放LM324芯片管腳排列圖實驗四溫度控制電路一、設計內(nèi)容設計并制作一個溫度控制電路。二、設計要求1、溫度控制范圍為20c100c2、溫控精度在土2c以內(nèi)。三、設計方案提示傳感器放大器比較器驅動電路執(zhí)行機構圖41溫度控制電路組成框圖溫度控制電路可由溫度傳感器、放大器、比較器及驅動電路等部分組成，組成框圖如圖4-1所示。溫度傳感器將溫度信號轉化為電壓信號（正比于溫度），測量放大器將傳感器測溫電路輸出的微弱信號按一定比例進行放大，然后送到比較器

18、與給定電壓比較后，控制驅動電路帶動執(zhí)行機構中的繼電器動作，進行加熱或停止加熱，以達到控制溫度的目的。精品文檔圖42溫度控制電路一個實際的溫度控制電路如圖4-2所示，是由測溫電橋、測量放大器、滯回比較器及三極管驅動電路等組成。測溫電路是由溫度傳感器組成的測溫電橋。在圖52中，Ri、R2、R3和Rt為電橋的四個橋臂，其中Rt為熱敏電阻傳感器，電橋對角A、B兩點為輸出，接到測量放大器上，B點電壓Vb就是對應的溫度值。電橋另一對角分別接電源電壓V+(9V)和地端。由于溫度的不同，在測溫電橋A、B點會產(chǎn)生不同的電壓差，這個差值送入測量放大器中進行放大。放大器電路實現(xiàn)對傳感器測溫電路輸出的微弱信號按一定的比例進行放大，要求輸入電阻高,輸出電阻低，同時應具有很高的共模抑制比及良好的溫度特性。本實驗放大器電路選擇由四運放集成電路LM324中的三個運放組成的儀用放大器電路，如圖52中的Ai、A2、A3。圖中R5=R6,R7=R8,R9=Ri0,其E點輸出電壓Ve=R9/R7(1+2R5/R4)(Va-Vb)o信號被放大后進入到滯回比較器的反相輸入端，與比較電壓Ur比較后，由滯回比較器輸出信號給三極管，控制三極管導通還是截止，從而控制繼電器動作。電路中設計有帶滯回的電壓比較器，其作用是防止溫度在控