三端稳压电路仿真

目录一、设计目的作用 (1)二、设计要求 (1)2.1 直流稳压电源的种类及选用 (1)2.2 稳压电源的技术指标及对稳压电源的要求 (2)2.3 串联型直流稳压电源的设计要求 (2)三、设计的具体实现 (2)3.1 系统概述 (2)3.2 单元电路设计与分析 (4)3.2.1 降压电路 (5)3.2.2 整流电路 (5)3.2.3 滤波电路 (7)3.2.4 稳压电路 (9)3.3 元件电路参数计算 (10)3.4 改进方案 (11)3.5 电路主要测试数据 (12)四、总结 (12)五、附录 (12)六、参考文献 (14)一、设计目的作用当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利，但是任何电子设备都有一个共同的电路——电源电路。

大到超级计算机、小到袖珍计算器，所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作，当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。

超级计算机的电源电路本身就是一套复杂的电源系统，通过这套电源系统，超级计算机各部分都能够得到持续稳定、符合各种复杂规范的电源供应。

袖珍计算器则是简单多的电池电源电路，不过你可不要小看了这个电池电源电路，比较新型的电路完全具备电池能量提醒、掉电保护等高级功能。

可以说电源电路是一切电子设备的基础，没有电源电路就不会有如此种类繁多的电子设备，我们的生活也就不会这么丰富多彩了。

由于电子技术的特性，电子设备对电源电路的要求就是能够提供持续稳定、满足负载要求的电能，而且通常情况下都要求提供稳定的直流电能。

提供这种稳定的直流电能的电源就是直流稳压电源，直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。

2、设计要求2.1 直流稳压电源的种类及选用直流稳定电源按习惯可分为化学电源、线性稳定电源和开关型稳定电源，它们又分别具有各种不同类型：（1）化学电源：平常所用的干电池、铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池均属于这一类，各有其优缺点。

随着科学技术的发展，又产生了智能化电池；在充电电池材料方面，美国研制员发现锰的一种碘化物，用它可以制造出便宜、小巧、放电时间，多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。

LM317应用LM117/LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。

我国和世界各大集成电路生产商均有同类产品可供选用，是使用极为广泛的一类串连集成稳压器件。

LM117/LM317 的输出电压范围是 1.25V 至 37V，负载电流最大为2.2A。

它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。

此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。

LM117/LM317 内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。

通常 LM117/LM317 不需要外接电容，除非输入滤波电容到 LM117/LM317 输入端的连线超过 6 英寸（约 15 厘米）。

使用输出电容能改变瞬态响应。

调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。

LM117/LM317 能够有许多特殊的用法。

比如把调整端悬浮到一个较高的电压上，可以用来调节高达数百伏的电压，只要输入输出压差不超过 LM117/LM317 的极限就行。

当然还要避免输出端短路。

还可以把调整端接到一个可编程电压上，实现可编程的电源输出。

用LM317T制作可调稳压电源，常因电位器接触不良使输出电压升高而烧毁负载。

如果增加一只三极管（如下图所示），在正常情况下，T1的基极电位为0，T1截止，对电路无影响；而当W1接触不良时，T1的基极电位上升，当升至0.7V时，T1导通，将LM317T的调整端电压降低，输出电压也降低，从而对负载起到保护作用。

如去掉三极管、断开W1中心点连线，3.8V小电珠立刻烧毁，测输出电压高达21V。

而加有T1时，小电珠亮度减小，此时 LM317T 输出电压仅为2V，从而有效的保护了负载。

1，2脚之间为1.25V电压基准。

为保证稳压器的输出性能，R1应小于240欧姆。

改变R2阻值即可调整稳压电压值。

D1，D2用于保护输入至少要比输出高2V，否则不能调压。

输入电要最高不能超过40V吧。

输出电流不超过1A。

输入12V的话，输出最高就是10V左右。

第13章 Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件，本章节讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。

目录1. Multisim软件入门2. 二极管电路3. 基本放大电路4. 差分放大电路5. 负反馈放大电路6. 集成运放信号运算和处理电路7. 互补对称（OCL）功率放大电路8. 信号产生和转换电路9. 可调式三端集成直流稳压电源电路13.1 Multisim用户界面及基本操作13.1.1 Multisim用户界面在众多的EDA仿真软件中，Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用，受到电类设计开发人员的青睐。

Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表，将元器件和仪器集合为一体，是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。

Multisim来源于加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technologies，简称IIT公司）推出的以Windows为基础的仿真工具，原名EWB。

IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench（电子工作台，简称EWB），以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。

1996年IIT推出了EWB5.0版本，在EWB5.x版本之后，从EWB6.0版本开始，IIT对EWB进行了较大变动，名称改为Multisim（多功能仿真软件）。

IIT后被美国国家仪器（NI，National Instruments）公司收购，软件更名为NI Multisim，Multisim 经历了多个版本的升级，已经有Multisim2001、 Multisim7、 Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本，9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。

下面以Multisim10为例介绍其基本操作。

图13.1-1是Multisim10的用户界面，包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。

模拟电路综合设计案例21、函数发生器设计1 .题目概述函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。

根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立元件（如视频信号函数发生器S101全部采用晶体管），也可以采用集成电路（如单片函数发生器5G8038）。

为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题要求设计由集成运算放大器与晶体管差分放大器共同组成的方波-三角波-正弦波函数发生器。

2 .设计任务（1）设计方波-三角波-正弦波函数发生器，性能指标要求：1）频率范围100Hz—1kHz;1—10kHz.2）输出电压范围方波Up-p=24V；三角波Up-p=6V；正弦波U>1V。

3）波形特征方波t r<10μs（kHz,最大输出时），三角波失真系数γ<2%，正弦波失真系数γ<5%。

（2）可以采用双运放μA747差分放大器设计也可以采用其他电路完成。

通过查找资料选定两个以上方案，进行方案比较论证，确定一个较好的方案。

（3）使用电源AC220V3．设计要求1）调研，查找并收集资料。

2）总体设计，画出框图。

3）单元电路设计，进行必要的计算。

4）电气原理设计---绘制原理图。

5）列元器件明细表。

6）用EWB对设计电路进行仿真实验，并给出仿真结果及关键点的波形。

7）上述任务完成后，用单片函数发生器模块或其他类似集成芯片按照上述指标再次设计一台函数发生器电路，并与前一方案进行比较、总结。

8）撰写设计说明书。

9）参考资料目录。

4 .设计提示用运算放大器组成比较器产生方波，将方波输入用运放组成的积分器可以产生三角波，三角波在一定条件下可以变换为正弦波。

2、串联型直流稳压电源设计1.题目概述串联型直流稳压电源是一种应用较为广泛的电源电路，该带路具有输出电压调节范围宽、元器件选择合适、性能指标高等优点。

通过本设计项目，使学生能独立完成小功率直流稳压电源的电路设计、参数运算、器件选择，提高学生运用所学知识进行综合性设计的能力。

实验十七 集成稳压器一、实验目的1、了解集成稳压器的特性和使用方法2、掌握直流稳压电源主要参数测试方法二、实验仪器1、示波器2、数字万用表三、实验原理采用集成工艺，将调整管、取样电路、误差放大和保护电路等集成在一块芯片上，就构成了集成化稳压电源。

如图1所示的外引脚图。

（a ）W78XX 外部引脚功能 （b ）W117引脚图1输入端 2公共端 3输出端 1调整端 2输出端3输入端图1常用三端稳压器的外引脚功能1、 三端固定输出集成稳压器型号为W78XX 系列的三端稳压器为固定式稳压电路，他有三个引出端：输入端、输出端和公共端。

根据其输出电压极性可跟为固定正输出集成稳压器（W78系列）和固定负输出集成稳压器（W79系列）。

根据输出电流的大小又可分为W78XX 型（表示输出电流为1.5A ）、W78MXX 型（表示输出电流为0.5A ）和CW78LXX 型（表示输出电流为0.1A ）。

后面两位数字XX 表示输出电压的数值，一般有5V 、6V 、9V 、12V 、15V 、18V 、24V ，固定负输出集成稳压器相应也有W79XX 、W79MXX 和W79LXX 型。

利用固定输出集成稳压器可组成各种应用电路，W78XX 型集成稳压器的基本应用电路如图2所示。

对三端固定集成稳压器，其输入电压的选取原则是：min max ()o i o i i U U U U U +-<<式中，o U ----- 集成稳压器的固定输出电压值m a xi U ----- 集成稳压器规定的最大允许输入电压值 min ()i o U U ------ 集成稳压器规定允许的最小输入输出电压值，一般为2V图2 基本应用电路如果只有固定输出集成稳压器，又希望输出电压扩大或可调，可采用图3所示电路实用稳压电路来完成。

图中电压跟随器的输出电压等于其输入电压，也等于三端稳压器的输出电压U o ，也就是说R 1和R 2上部分的电压之和为U o '，是一个常量。

1.方案选择设计一个电源，必须有变压，整流，滤波，稳压等部分。

其中最关键的部分是稳压，由于要求设计一个可调的稳压电源，所以可选择用LM317和LM337来实现，要求正的输出电压可以用LM317，要求负的输出电压可以选择LM337。

1）变压器：将交流电网电压220V，50HZ转化为整流电路所需的电压。

2）整流电路：将交流电变成直流电，可以选择封装好的整流桥，也可以用四个二极管搭建电路。

3）滤波电路：滤去整流输出电压中的纹波，可以选择电容，也可以选择电感。

4）稳压电路：由于要求可调，所以选择用可调式三端稳压器LM317和LM337来搭建电路。

2.元件选择1) .变压器使用一般电源变压器即可，应尽可能选损耗小的。

2）.整流部分用四个1N4007来搭建整流桥,1N4007最大正向平均整流电流：1.0A，最高反向耐压：1000V，低的反向漏电流：5uA（最大值）。

3）.滤波用电容，一般滤波电路常用的滤波电容有2200uF和1100uF两种，这里选用2000uF的电容。

4).稳压电路用一个LM317和一个LM337来构成，外加两个120Ω的固定电阻，两个168Ω的固定电阻，两个712Ω的滑线变阻器，四个1N4007二极管，两个10µF的电容，两个0.1uF的电容，两个100µF的电解电容。

3.关于三端集成稳压器的说明三端集成稳压器虽然应用电路简单，外围元件很少，但若使用不当，同样会出现稳压器被击穿或稳压效果不良的现象，所以在使用中必须注意以下几个问题。

(1)要防止产生自激振荡。

三端集成稳压器内部电路放大级数多，开环增益高，工作于闭环深度负反馈状态，若不采取适当补偿移相措施，则在分布电容、电感的作用下，电路可能产生高频寄生振荡，从而影响稳压器的正常工作。

虽然市电经整流后由容量很大的电容进行滤波，但铝电解电容器的寄生电感和电阻都较大，频率特性差，仅适用于50～200Hz 的电路。

稳压电路的自激振荡频率都很高，因此只用大容量电容难以对自激信号起到良好的旁路作用，需要用频率特性良好的电容与之并联才行。

multisim模拟仿真实验⼀、实验⽬的和要求(1)学习⽤multisim 进⾏模拟电路的设计仿真 (2)掌握⼏种常见的实⽤电路原理图⼆、实验内容和原理2.1测量放⼤电路仿真分析在multisim11中画出如下电路原理图。

如图所⽰为测量放⼤电路，采⽤两级放⼤，前级采⽤同相放⼤器，可以获得很⾼的输⼊阻抗；后级采⽤差动放⼤器，可获得⽐较⾼的共模抑制⽐，增强电路的抗⼲扰能⼒。

该电路常常作为传感器放⼤器或测量仪器的前端放⼤器，在微弱信号检测电路设计中应⽤⼴泛。

电路的电压放⼤倍数理论计算为)1(94367R R R R R A u++=将电路参数代⼊计算：630)101001001(10300=++=uA2.2电压-频率转换电路仿真分析给出⼀个控制电压，要求波形发⽣电路的振荡频率与控制电压成正⽐，这种通过改变输⼊电压的⼤⼩来改变输出波形频率，从⽽将电压参数转换成频率参量电路成为电压—频率转换电路（VCO ），⼜称压控振荡器。

在multisim11中创建如图所⽰的电压-频率转换电路的电路原理图。

电路中，U1是积分电路，U2是同相输⼊迟滞⽐较器，它起开关左右；U3是电压跟随电流，输⼊测试电压U1。

电路的输出信号的振荡频率与输⼊电压的函数关系为Zi CU R R U R T f 31421==2.3单电源功率放⼤电路仿真分析在许多电⼦仪器中，经常要求放⼤电路的输出机能够带动某种负载，这就要求放⼤电路有⾜够⼤的输出功率，这种电路通称为功率放⼤器，简称“功放”。

⼀般对功放电路的要求有：（1）根据负载要求提供所需要的输出功率；（2）功率要⾼（3）⾮线性失真要⼩（4）带负载的能⼒强。

根据上述这些要求，⼀般选⽤⼯作在甲⼄类的共射输出器构成互补对称功率放⼤电路。

单电源功放电路中指标计算公式如下：功率放⼤器的输出功率：Lo oR U P = 直流电源提供的直流功率：CO CC E I U P ?=电路效率：%100?=EoP P η实验电路原理图如下：2.4直流稳压电源仿真分析在所以电⼦电路和电⼦设备中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。

可调三端稳压器应用电路方案可调三端稳压器是一种常见的电子电路元件，广泛应用于各种电子设备中。

它的作用是在电路中提供稳定的直流电压，保证电路正常运行。

本文将深入讨论可调三端稳压器的应用电路方案，以及我对其观点和理解。

一、可调三端稳压器的基本原理和结构可调三端稳压器是基于稳压芯片构建的电路，其基本原理是利用负反馈的方法来实现稳定输出电压。

它由输入端、输出端和调节端组成，通过参考电压和电阻分压的方式，使得输出电压保持在设定值附近。

常见的稳压芯片有LM317、LM1117等。

二、可调三端稳压器的应用电路方案1. 定电流驱动方案在某些电路中，需要提供稳定的定电流驱动电源。

可调三端稳压器可以通过适当的电路配置来实现这一要求。

通过在调节端接入一个合适的电阻，可以使稳压芯片输出的电压和电流保持恒定，从而实现定电流驱动。

2. 恒流源电路方案恒流源电路在一些特定应用中非常重要，如LED驱动电路、运算放大器偏置电流源等。

可调三端稳压器可以作为恒流源电路的核心部件，通过合适的电路连接和调节元件的值来实现恒定的输出电流。

3. 低噪声电源方案在一些对电源噪声要求较高的应用中，如高灵敏度的测量仪器、音频放大器等，可调三端稳压器可以通过添加合适的滤波电路来减小输出端的噪声。

通过合理设计和选择滤波电路元件，可以将输出电源的噪声降至最低。

4. 多通道输出方案在一些特殊应用中，需要提供多个稳定的输出电压。

可调三端稳压器可以通过并联或级联连接的方式实现多通道输出，以满足不同的电路需求。

通过适当调节每个稳压芯片的输出电压和输出电流，可以灵活满足不同的应用要求。

三、我对可调三端稳压器应用电路方案的观点和理解可调三端稳压器是一种非常实用的电路元件，可以应用于各种电子设备中。

我认为，选择合适的电路方案对于保证电路稳定性和功能的发挥非常重要。

在实际应用中，根据具体需求选择合适的稳压芯片和电路配置非常关键。

不同的应用场景可能需要不同的参数和特性，并且需要根据电路的工作环境和要求进行合理的优化设计。

Saber仿真实例-稳压管
一，稳压电路仿真
稳压管U-I曲线：
稳压管好坏判定标准，依据动态电阻来判断：
变化越小的r，稳压管性能越好。

稳压管的动态电阻是随工作电流变化的，工作电流越大，动态电阻越小。

因此，为使稳压效果好，工作电流要选得合适。

工作电流选得大些，可以减小动态电阻，但不能超过管子的最大允许电流（或最大耗散功率）。

各种型号管子的工作电流和最大允许电流，可以从手册中查到。

稳压管的设置：
在saber model里面更改设置，其中Vzt是稳压值，其他参数可自行百度。

一DC Operating Point:
选择results—back annotation，将结果标在原理图上：
二DC Transfer：
选择要分析的独立源，v_dc1，然后按stepby设置扫描方式和范围。

下面是Vout和Vin的变化：
从测试波形来看，输出Vout基本稳定不变。

三vary分析Vout随负载电阻变化输出Vout基本不随负载电阻Rload变化。

电子技术软件仿真报告组长：组员：电源（一）流稳压电源（Ⅰ）—串联型晶体管稳压电源1.实验目的（1）研究单相桥式整流、电容滤波电路的特性。

（2）掌握串联型晶体管稳压电源主要技术指标的测试方法。

2.实验原理电子设备一般都需要直流电源供电。

除少数直接利用干电池和直流发电机提供直流电外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。

直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图7.18.1所示。

电网供给的交流电源Ui（220V,5OHz）经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压U2；然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压U3；再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压Ui。

但这样的直流输出电压还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。

在对直流供电要求较高的场合，还需要用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。

图7.18.2所示为分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。

其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。

稳压部分为串联型稳压电路它由调整元件（晶体管V1）、比较放大器（V2，R7）、取样电路（R1，R2，RP）、基准电压（V2，R3）和过流保护电路（V3及电阻R4，R5，R6）等组成。

整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统。

其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入比较放大器，并与基准电压进行比较，产生的误差信号经V2放大后送至调整管V1的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。

由于在稳压电路中，调整管与负载串联，因此流过它的电流与负载电流一样大。

当输出电流过大或发生短路时，调整管会因电流过大或电压过高而损坏坏，所以需要对调整管加以保护。

在图7.18.2所示的电路中，晶体管V3，R4，R5及R6组成减流型保护电路，此电路设计成在Iop=1.2Io时开始起保护作用，此时输出电路减小，输出电压降低。

直流可调稳压电源的设计与Proteus仿真应用摘要：本文研究了直流可调稳压电源的设计及基于Protues的仿真。

主要介绍了稳压电源的硬件电路、参数设定、Proteus软件仿真等方面内容。

0引言直流稳压电源的作用是通过把50Hz的交流电变压、整流、滤波和稳压从而使电路变成恒定的直流电压，供给负载。

设计出的直流稳压电源应不以电网电压的波动和负载的变换而改变。

直流稳压电源的种类有很多，常用的是串联型直流稳压电源，而由于集成技术的发展，集成稳压器件方便而可靠，逐渐代替了串联型直流稳压电源中的调整管及相关电路。

主要的集成稳压器件有：固定式稳压器件W78XX和W79XX;可调式稳压器件W117、W217和W317。

W78XX稳压器件用来稳定正电压，而W79XX稳压器件用来稳定负电压。

它们的输出电压各有7个等级，W78XX输出电压有5V、6V、9V、12V、15V、18V和24V.如W7805输出+5V直流电压，W7809输出+9V直流电压。

输出电流有三个等级，分别为1.5A、0.5A（M）和0.1A（L）.如W7805最大输出电流为1.5A,W78M05最大输出电流为0.5A,W78L05最大输出电流为0.1A。

可调式稳压器件LM117/LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。

LM117/LM317的输出电压范围是1.25-37V,负载电流最大为1.5A.它的使用非常简单，仅需两个外接电阻来设置输出电压。

此外，它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。

LM117/LM317内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。

调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高得多的纹波抑制比。

1Proteus软件。

Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件，已有近20年的历史，在全球得到了广泛应用。

Proteus软件的功能强大，它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计与分析，还能够对微处理器进行设计和仿真，它的强大的元件库可以和任何电路设计软件相媲美。