實驗5.9輸出可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源

1、實驗實驗5.9 輸出電壓可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源輸出電壓可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源1、觀察半波、橋式整流電路的電壓波形。2、掌握濾波電容的作用。3、學(xué)習(xí)集成穩(wěn)壓器擴展功能實現(xiàn)的方法。4、掌握用集成穩(wěn)壓器構(gòu)成直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計與調(diào)試方法。一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康脑囉谜鞫O管、三端穩(wěn)壓器7815、集成運算放大器741、電阻、電位器設(shè)計一個輸出電壓可調(diào)15V20V的直流穩(wěn)壓電源。完成輸出電壓調(diào)壓范圍的調(diào)試、對應(yīng)的阻值、濾波電容電壓和輸出電壓波形的測試。二、實驗任務(wù)二、實驗任務(wù)模擬電路實驗箱(變壓器、二極管、電容、運放、 7815三端集成穩(wěn)壓器、電阻、電位器)、數(shù)字萬用表、示波器、導(dǎo)線。三、實驗設(shè)備三、實驗設(shè)備四

2、、實驗原理四、實驗原理電網(wǎng)供電電網(wǎng)供電220V/50Hzui1穩(wěn)壓調(diào)壓穩(wěn)壓調(diào)壓較穩(wěn)定電壓較穩(wěn)定電壓Uo變壓變壓降壓降壓,滿足滿足電路要求電路要求ui2整流整流脈動直流脈動直流ui3濾波濾波較平直電壓較平直電壓uc全波整流全波整流 利用78157815實現(xiàn)15V15V額定穩(wěn)壓輸出電路:單電源電壓輸出單電源電壓輸出三端集成穩(wěn)壓器封裝圖三端集成穩(wěn)壓器封裝圖LM78132UiUo（out）（in）(com)C1 C2上上圖是圖是LM78xx集成穩(wěn)壓器的基本應(yīng)用電路，它要求其輸入端與輸出端之間集成穩(wěn)壓器的基本應(yīng)用電路，它要求其輸入端與輸出端之間的電壓差（即的電壓差（即Ui-UO）不得小于）不得小于2 V

3、 ，一般在，一般在35V左右。這種穩(wěn)壓器只有三個左右。這種穩(wěn)壓器只有三個引出端，即輸入端引出端，即輸入端1、輸出端、輸出端3、公共端、公共端2，所以也稱為三端穩(wěn)壓器。當(dāng)穩(wěn)壓器，所以也稱為三端穩(wěn)壓器。當(dāng)穩(wěn)壓器距離整流濾波電路比較遠時，在輸入端必須接電容器距離整流濾波電路比較遠時，在輸入端必須接電容器C1以抵消線路電感效應(yīng)，以抵消線路電感效應(yīng)，防止產(chǎn)生自激振蕩。防止產(chǎn)生自激振蕩。C2則用以濾除輸出端的高頻信號，改善電路的暫態(tài)響應(yīng)。則用以濾除輸出端的高頻信號，改善電路的暫態(tài)響應(yīng)。 利用運放電壓跟隨器和電阻分壓取樣電路實現(xiàn)電壓提升。如下圖，隨著R2阻值改變，在Uo端即可得到15V以上的可調(diào)電壓。調(diào)壓范

4、圍由E和R1、R2電阻決定,但R1、R2阻值不宜過小，以免影響輸出電流，增大電阻上的消耗。 在接線時，一定要注在接線時，一定要注 意意R1、R2電阻不要接反電阻不要接反,否則造成運放否則造成運放端的電端的電壓過高，燒壞運放。壓過高，燒壞運放。 電壓跟隨器:U+ += =U- -= =Ux Uo：EUomaxUx調(diào)壓電路調(diào)壓電路 1.判斷運放好壞(參見運放線性應(yīng)用1 1) 滿足Uo輸出額定（14.8V15.1）V左右則確定7815是好的。如uc不滿足1.21.2ui2，首先考慮是哪個元件出問題？ 2.判斷三端集成穩(wěn)壓器78157815好壞:利用橋式整流濾波電路輸入直流電壓。但需注意ui2的取值符

5、合:Uc的電壓需滿足78157815正常工作的輸入電壓,再根據(jù)橋式整流濾波電路輸入Ui2與輸出之間Uc關(guān)系推算出Ui2電壓值)。五、實驗步驟五、實驗步驟 3、按設(shè)計電路接線，整體聯(lián)調(diào)(注意接地線不要漏接)，依次記錄各部分電路的輸出電壓；記錄表5-9設(shè)計圖如下：5221RRRUO任務(wù)一: 試用整流二極管、三端穩(wěn)壓器試用整流二極管、三端穩(wěn)壓器7815、集成運算放大器、集成運算放大器741、電、電阻、電位器設(shè)計一個輸出電壓可調(diào)阻、電位器設(shè)計一個輸出電壓可調(diào)15V20V的直流穩(wěn)壓電源。的直流穩(wěn)壓電源。 LM7815132uoR1R2U+12V-12VR22220uFABC ED FR1=3R22122

6、13520RRRRRUOUo=17(V)Uc(V)電容兩端電壓U23(7815)(V)UOmin(V) UOmax(V)R2(K)表5-9 穩(wěn)壓電壓數(shù)據(jù)記錄表指本設(shè)計電路最后輸出最小和最大值是多少？指本設(shè)計電路最后輸出最小和最大值是多少？其單相橋式整流電路如下圖tui20uct0有電容時ui30t無電容時任務(wù)二:用示波器定量定量觀測全波整流、濾波電路的波形。 示波器輸入耦合方式：調(diào)至AC示波器輸入耦合方式：調(diào)至DC示波器輸入耦合方式：調(diào)至DC六、實驗報告要求六、實驗報告要求 2. 畫出判斷運放好壞電路。 3. 畫出判斷7815好壞電路。 4. 設(shè)計調(diào)壓范圍15V20V實驗電路和參數(shù)，寫出推導(dǎo)過程。記錄Uomin、Uomax、Uo= =17V，以及它們對應(yīng)的Uc、R2的值。 1.簡要寫出原理。 5.在一個坐標(biāo)系里，分別