救护车双音报警电路指导书
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一,目的与要求1、掌握555构成电路的实际应用。
通过双音报警器熟悉用555构成的多谐振荡器电路。
2、熟悉555时基电路控制端的功能和作用。
3、了解用电压调制频率的方法。
4、学会分析变化的信号波形。
(二)设计任务1.按照设计的双音报警器电路原理图上的元件编号,焊件元件,组装双音报警器;2.将该电路接上+5V 直流电源,试听音响效果,对比电路发出的声音是否接近实际的救护车的呼叫声.(三) 设计要求1.选择合适的元器件,确定其参数;2.完成全电路理论设计,安装调试,绘制电路原理图;3.撰写设计报告(包括调试总结报告);4. 上交直流稳压电源制作产品一件.它是由两个555 集成块组成的双音报警器.该电路主要由集成元件组成。
(一)555 的特点:555 电路是美国Sginetics 公司于1972 年最早研发的,该电路功能强大,连接使用方便,灵活,俗称"万能快". 555 电路时555 系列时基极成电路或555 定时集成电路的简称,主要特点如下: (1)定时的精度,工作速度及可靠性都较高. (2)使用的电源范围宽,可在2V~18V 之间正常工作. (3)具有一定的功率驱动能力,可驱动微电动机,指示灯和扬声器等. (4)结构简单,使用灵活,用途广泛,可组成各种波形的振荡器,定时电路等.(三)555 的内部结构(1)555 集成定时器:不仅为我们提供了一个复位电平为2Vcc/3,置位电平为Vcc/3,且可以通过端直接从外部进行置0 的基本RS 触发器,而且还提供了一个状态受触发器控制的MOS 管开关,应用起来非常灵活. IC1 的2,6 脚的周期为1S 的低频锯齿波信号作为IC 2 的调制信号,使IC 2 输出一个扫频矩形波,产生变调效果.晶体管VT 接成射级跟随器,使IC1 的 2 脚上的锯齿波经VT 缓冲后加到IC 2 的 5 脚上,使IC 2 的振荡频率在0.67s 内逐渐降到一个低频率, 再在0.33s 内上升到原来的高频率,如此反复进行下去,使扬声器发出类似消防车的声音. (2)比较器:比较器的主要功能是输入电压和基准电压进行比较,把比较的结果用高电平"1"或低电平"0"两种状态在其输出端输出. (3)基本RS 触发器:555 电路的核心为基本RS 触发器,他们由 2 个与非门反叉构成.这种触发器的输入端要求用低电平触发.其中连接在触发器上的引脚MR 称为总复位端, 只要在MR 端上加低电平, 则不管触发器原来的状态如何, 也不管输入端加的是什么信号,触发器的输出均被置0. (4)输出电路:输出电路是将基本RS 触发器的Q 端的信号经过反向驱动后送VO 输出端.由于555 内部的输出电路由驱动电路,使其带负载的能力得以提高,可直接驱动小型继电器,微电动机及扬声器. (5)放电开关:555 电路的使用大多与电容的充电和放电有关,通常是将比较器的输入端接到外电路的一个电容上,这只电容与电阻串联,工作时,电源通过电阻向电容充电, 当电容上的电压达到值电压时, 比较器输出状态发生变化, 使RS 触发器的输出从高电平翻转到低电平,这个输出电压的变化就是定时控制信号.为了使定时电路可以反复使用,当完成一次定时控制后,为了将电容上的电荷放掉,在555 电路中设置了一个放电开关晶体管。
课题----双音报警器的设计与制作----课题实验人:系院: 信息与计算科学系班级: 2008级自动化一班学号: **************: *******: ***时间: 2010.6.9目录第一章电路设计方案及选定 (1)1.1 设计任务及要求 (1)1.2 设计方案的选定 (1)1.2.1 设计方案的选定及其理由 (2)第二章555定时器 (3)2.1计时器的特点及原理 (3)2.1.1 计时器的特点 (3)2.2.1计时器的原理 (4)2.2由555定时器组成的多谐振荡器 (5)第三章电路的设计与调试 (7)3.1电路的设计 (7)3.2电路的制作 (8)3.3 电路的修正 (9)心得与体会 (11)附录A 双音报警器设计原理图 (12)附录B 元件清单 (13)第一章电路设计方案及选定1.1 设计任务及要求本课程要求设计一个双音报警器。
设计要求用555时基电路施密特的多谐振荡器,使电路通过一个小型扬声器可以发出两种不同频率的“滴、嘟、滴、嘟……”的声响,与救护车的笛音相似而发出报警信号。
实训目的:1、掌握555构成电路的实际应用。
通过双音报警器熟悉用555构成的多谐振荡电路。
2、熟悉555时基电路控制端的功能和作用。
3、了解用电压调制频率的方法。
4、学会分析变化的信号波形。
1.2 设计方案的比较和选定1.2.1 设计方案的比较该方案可以有多种设计思路与可行性方案。
例如与非门组成的双音报警器、电路光控报警电路、由两个555集成块组成的双音报警器等。
依据本组成员的综合能力及个人的实践水平只能实践其一,此方案如下:方案:IC:5脚为控制端,片内接比它是由两个555集成块组成的双音报警器。
其12。
一般555组成自激多谐振荡器时,将5脚通较器的反相输入端,电位为Vcc3过一个小电容(0.01μF-0.1μF)接地,以防止外界干扰对阀值电压的影响,当需要把它变成可控多谐振荡器时,可以在电路的5脚外加一个控制电压,这个电压将改变芯片内比较电平,从而改变振荡频率,当控制电压升高(降低)时,振荡频率降低(升高),这就是控制电压对振荡信号频率的调制。
总成绩:一、设计题目救护车音响电路二、设计任务设计一个救护车音响电路,并进行模拟仿真。
三、设计要求①采用两个555时基电路组成两个多谐振荡器。
②第一个时基电路产生低频振荡,振荡频率为0.9~14.4HZ,第二个时基电路产生振荡频率约为700HZ,使扬声器发出呜呜的声音。
③用示波器观察振荡波形。
④写出设计总结报告四、设计内容1.①采用两个555时基电路组成两个多谐振荡器。
②第一个时基电路产生低频振荡,振荡频率为0.9~14.4HZ,第二个时基电路产生振荡频率约为700HZ,使扬声器发出呜呜的声音。
2.电路原理图3.计算与仿真分析f =取C1=10uF,RA1=10k欧,RB1=5k欧取C2=0.1uF, RA2=10K欧,RB2=5K欧仿真:低频高频多谐振荡五、设计环境Proteus六、仪器设备及元器件EEL—69模拟、数字电子技术实验箱一台直流稳压电源一台双踪示波器一台数字万用表一块2个555芯片,两个10K欧电阻,两个5K欧电阻,一个10uF电容,一个0.1uF电容,一个100uF电容,一个扬声器,导线若干。
七、调试流程1.挑选芯片、电阻、电容等元件,并测量电阻实际阻值;2.连接电路,打开电源,听扬声器的发声情况;3.用示波器分别测量低频振荡电路和高频振荡电路的频率;4.调整各电阻阻值,各个振荡电路频率符合要求,并且扬声器发声合格;5.测量各个电阻的实际阻值,记录各元件参数振荡电路波形参数;6.关闭电源,整理实验台。
八、调试后实际参数及现象(1).调试该电路时实际参数为:R1=9.826k欧,R2=4.5662k欧,R3=9.814k欧,R4=5.203k欧,低频振荡频率=6.172Hz高频振荡频率=884.9Hz符合实验要求(2)波形占空比对发声效果影响较大,适当增大占空比可以使发生效果更佳。
九、设计总结本设计使用两个555时基电路,第一个时基电路产生低频振荡,振荡频率为0.9~14.4HZ,第二个时基电路产生振荡频率约为700HZ,使扬声器发出呜呜的声音。
一、 设计方案该电路主要通过两片555定时器模拟救护车扬声器发声电路,输出周期性变化的高频信号和低频信号,驱动扬声器发出高音低音周期交替的警报声。
将两片555定时器分别连接成多谐振荡器,其中555(1)的作用是控制高频声音和低频声音的持续时间,其输出Vo1是555(2)的控制电压;555(2)的作用是控制高低音的频率,作为压控振荡器将555(1)输出的高低电平转化为频率,驱动扬声器发出响声。
二、 技术原理1.555定时器器件特性555定时器是一种中规模集成电路,外形为双列直插8脚结构,体积很小,使用起来方便。
集成时基电路555的电源电压范围较宽,可在5~16V 范围内使用(TTL 型,若为CMOS 型的555芯片,则电压范围可在2~18V 内),电路的输出有缓冲器,因而有较强的带负载能力。
双极型时基集成电路最大的灌电流和拉电流都在200mA 左右,因而可直接推动TTL 或CMOS 电路中的各种电路,包括能直接推动蜂呜器、小型继电器、喇叭和小型电动机等器件。
集成555定时器有双极性型和CMOS 型两种产品。
它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。
其主要参数见表1.1.基于以上对555定时器参数及性能的分析,认为以555定时器搭建的电路能够驱动小功率扬声器发音,选择适当的外部电阻电容等器件与555定时器配合使用能够使此设计得以实现。
2.555定时器内部结构及工作原理1> 内部结构:555定时器的内部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图1和图2所示。
V i1(TH ):高电平触发端,简称高触发端,又称阈值端,标志为TH 。
V i2(TR ):低电平触发端,简称低触发端,标志为TR 。
V CO :控制电压端。
V O :输出端。
Dis :放电端。
Rd :复位端。
555定时器内含一个由三个阻值相同的电阻R 组成的分压网络,产生31V CC 和32V CC 两个基准电压;两个电压比较器C 1、C 2;一个由与非门G 1、G 2组成的基本RS 触发器(低电平触发);放电三极管T 和输出反相缓冲器G 3。
实验(七) 救护车双音报警器的设计一、 实验目的:1、 通过双音报警其熟悉555时基电路构成的多谐振荡器。
2、 熟悉555时基电路控制端的功能和作用。
3、进一步掌握设计,焊接的基本思路,方法。
二、 实验仪器1、数字电路实验箱 小功率电动式扬声器2、焊接器材: NE555 2个; Ωk 10电阻 3个;Ωk 100电阻 1个;Ωk 150电阻 1个;F μ10电容 1个;F μ01.0电容 2个;F μ100电容 1个。
三、 实验内容k R 101k R 1002C 101()V V V CC 12/5++由两个555集成块组成的双音报警器。
其IC 1的5脚为控制端,片内接比较器的反向输入端,电位为CC V 32。
一般555组成自激多谐振荡器时,将5脚通过一个小电容(0.010.1F μ-)接地,以防止外界干扰对阈值电压的影响,当需要把它变成可控多谐振荡器时,可以在电路的5脚外加一个控制电压,这个电压将改变芯片内比较电平,从而改变振荡频率,当控制电压升高(降低)时,振荡频率降低(升高),这就是控制电压对振荡信号频率的调制。
利用这种调制方法,可组成双音报警器。
IC1输出的方波信号,通过R5控制IC2的5脚电平。
IC1输出高电平时,IC2的振荡频率低;IC1输出低电平时,IC2振荡频率高,所以IC2的振荡频率被IC1输出电压调制为两种音频频率,是扬声器发出“滴,嘟,滴,嘟”的双音声响,与救护车鸣笛声相似,波形如图。
四、组装和调试按图组装电路,试听音响效果,听电路发出的声音是否接近生活实际中救护车的呼叫声,若电路不能正常工作,可取下电阻R5,接通电源,用示波器或扬声器来判断故障处在哪一级,也可去掉C4,试听音响效果。
西南科技大学信息工程学院电子技术与创新实验基地课程设计报告课程名称:电子设计基础设计题目:设计一个救护车警笛电路姓名:谢静宇学号: 20105478班级:通信1001班电话: 135********指导教师:胥学金、黎恒起止日期: 20综合评分表课程设计任务书课程设计报告评分表(满分:30分)目录模块一:电子设计基础实验实验一电子电路的设计与仿真 (1)实验二基于Protel 99SE的电路图编辑与PCB板设计 (3)实验三元器件基础 (6)实验四焊接工艺训练 (7)实验五电路的装焊与调试 (8)模块二:课程设计报告一、设计任务及要求 (10)二、设计内容 (10)1. 课题分析 (10)2. 系统方案选择 (10)3. 电路设计及计算 (10)4. 仿真及结果分析 (14)5. 电路原理总图 (16)6. PCB设计 (17)三、设计总结 (19)参考资料 (20)实验一电子电路的设计与仿真一、实验目的1. 认识并熟悉Multisim软件,了解该软件的基本界面并且学会做简单的电子元件的放置,属性参数的修改,在运用软件时,快速便捷地调用各种工具。
2. 学习仿真分析方法,运用Multisim软件仿真电源单晶体共射放大电路,观察仿真结果并分析结果。
3. 课后运用该软件做电子技术基础实验仿真,把该软件当成常用工具使用。
二、实验内容1. 实验步骤(1)安装并运行multisim软件,熟悉该软件的操作界面和各项菜单、子菜单的功能。
(2)从元件库里查看常用元件的属性、封装信息,并在电路原理图下放置元件,进行拖动、翻转等操作。
(3)用该软件仿真电源单晶体共射放大电路并运行,观察实验波形图。
2. 实验电路3. 仿真及结果分析三、实验小结因为在上学期数电实验学习过程中用过该软件,所以再次接触Multisim软件时,很快就上手了,上学期的数电实验老师要求每次实验前后都要用仿真软件在自己的电脑上仿真并分析结果,老师的这一严格要求,使我对该软件的使用有了一定的熟练度。
实训三555模拟救护车警铃
一、电路说明
本电路是用NE555集成电路接成两个多谐振荡器,模拟救护车警铃电路。
定时元件R1、R2、C1使振荡器1的频率约为1Hz,R3、R4、C3使振荡器2的频率约为460Hz。
因为振荡器1的输出电压u O1接到振荡器2中555定时器的复位端(4号脚),当u O1为高电平时振荡器2振荡,u O1为低电平时555定时器复位,振荡器2停止振荡,扬声器便会发出呜…呜…的间隙声响。
二、电路参数
本电路电源电压为4-9V,可采用三节1.5V电池(4.5V)供电。
三、材料清单
四、PCB布线规则建议
(1)关闭DRC Error Markers。
(2)线宽建议1.5mm(60mil)以上,不小于0.5mm(20mil)。
(3)线间距不小于0.5mm(20mil)。
(4)可放置敷铜。
(5)放置字符串:学号最后两位+名字拼音第一个字母+项目序号。
例如:66号张三同学做实训三,应在电路板焊锡面放置字符串“66ZS03”(按x键翻转为镜像)。
五、钻孔说明
(1)2P接线端子钻孔1.0mm;
(2)DIP8 IC插座、PIN2排针钻孔0.8mm;
(3)其它器件钻孔0.6mm。
项目七救护车/消防车声响报警电路班级,姓名,项目评定一、实训目的:1、熟悉555定时器中5 号引脚电压控制端的功能和作用。
2、了解555定时器用电压控制端调制多谐振荡器的频率实现救护车/消防车的报警声响。
二、实验电路和工作原理1、下图为模拟救护车声响报警电路和振荡波形。
两片555定时器IC1、IC2均构成多谐振荡器电路,第一级的振荡频率较低,约为680H Z,其输出振荡波形Uo1通过R5去控制第二级555定时器的5 号脚控制电压端,当Uo1为高电平时,使IC2片内比较电平提高,从而IC2的振荡频率较低,当Uo1为低电平时,使IC2片内比较电平降低,至使IC2的振荡频率提高,结果使扬声器发出“嘀、嘟、嘀、嘟、嘀、嘟……”的类似救护车的声响。
2、下图为模拟消防车声响报警电路图和工作波形。
第一级IC1的多谐振荡器频率约为900 H Z,6脚外接的电容C1电压为充、放电指数曲线波形,经R1、R2两个电阻对C1的充电时间较长,而C1放电时仅经过R2电阻,放电时间短,经VT放大后,再通过R6去控制IC2的5号脚电压控制端uvt调制IC2内部比较电压,当uvt电压较低时,IC2的uo振荡频率随之升高,当uvt电压较高时,IC2的uo振荡频率随之下降,结果使扬声器发出“呜、呜……”高低音调类似消防车的声响。
三、实训设备1、电源与仪器:5V直流电源、双踪示波器。
2、元器件清单:1、救护车声响报警电路1)、按照原理图先设计好安装图。
2)、在面包板上或在万能板上插装元器件。
3)、正确连线或焊接。
4)、仔细检查连线或焊接是否正确,确认无误后方可通电调试。
5)、调试:实训时R5暂不与IC2的5脚连接,接通电源后,用示波器分别观察IC1、IC2的输出波形,并聆听扬声器的声响,然后再接上R5电阻,用双踪示波器同时观察IC2的3、5脚波形,并聆听扬声器的声响有何变化,大致描绘上述观察到的各种波形,并标出小型的幅值。
2、消防车声响报警电路。
一、设计目标在电子技术课中我们学到了许多有关电子技术方面的知识,其中我们学到了555芯片的原理与功能,那些只是书本上的理论知识,我们没有将这些所学的知识应用到实践中去,不能说明我们对555芯片已经熟知,所以通过此次的设计我们要对555芯片的内部结构及其级联等方面的应用有更深层次的了解。
比如应用一个555芯片可以带动扬声器发出声响,但这种声响声音单一,发音效果不太好听。
此次课程设计不仅为了提高我们对555芯片的认识,也是为了拓宽我们的知识面,提高综合素质二、救护车声响电路原理图三、基本原理555 定时器是模拟—数字混合式集成电路,利用它可以方便地构成脉冲产生、整形电路和定时、延时电路。
具有功能强,使用灵活、方便等优点,在数字设备、工业控制、家用电器、电子玩具等许多领域都得到了广泛的应用。
1、构成单稳态触发器电路如图9、2所示,接通电源→电容C充电(至2/3Vcc)→RS触发器置0→V0=0,T导通,C放电,此时电路处于稳定状态。
当2加入VI<1/3Vcc时,RS触发器置1,输出V0=1,使T 截止。
电容C开始充电,按指数规律上升,当电容C 充电到2/3Vcc时,A1翻转,使输出V0=0。
此时T又重新导通,C很快放电,暂稳态结束,恢复稳态,为下一个触发脉冲的到来作好准备。
其中输出V0脉冲的持续时间tw=1.1RC,一般取R=1kΩ--10MΩ,C>1000PF,只要满足VI的重复周期大于tp0 ,电路即可工作,实现较精确的定时。
图9、3 单稳态触发器图9、4 多谐振荡器2、多谐振荡器电路如图9、4所示,电路无稳态,仅存在两个暂稳态,亦不需外加触发信号,即可产生振荡(振荡过程自行分析)。
电容C在1/3Vcc--2/3Vcc之间充电和放电,输出信号的振荡参数为:周期T=0.7 C(R1+2R2)频率f=1/T=1.44/(R1+2R2)C,占空比D=( R1+R2 )/( R1+2R2)。
555电路要求R1与R2 均应大于或等于1kΩ ,使R1+R2 应小于或等于3.3MΩ。
ne555 救护车警笛电路
救护车警笛电路
此电路可以模拟救护车发出的警笛音色。
电路由两只555、电阻电容、三极管、二极管、电位器及喇叭等组成,两只555 都工作在多谐振荡状态。
IC1 的工作频率比较低,频率由IC1 的第3 脚输出振荡方波,通过R2 用来控制IC2 的振荡频率。
因为555 的第5 脚控制端外接一个参考电压,可以改变触发电平值,当IC1 的第3 脚输出方波为低电平时,通过R2 加到IC2 的第5 脚,IC2 的振
荡频率就变低,当IC1 的第3 脚输出为高电平时,IC2 的振荡频率变高,其变化的信号通过C4,使喇叭BP 发出高、低音交错的鸣救护车的警笛声。
改变R3、R4、C3 的值,警笛声的频率也会发声相应的变化。
大功率扫频警笛电路图解
如图所示,电路由两个555 组成,第一个多谐振荡器的振荡频率在。
救护车双音报警电路的设计指导书一、设计目的1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
2.学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3.通过双音报警电路熟悉555芯片的功能及作用。
4.了解用电压调制频率的方法。
二、设计任务及要求1.设计并制作一个直流稳压电源,主要技术指标要求:①输出电压可调:U o=+12V②最大输出电流:I omax=200mA③输出电压变化量:ΔU o≤5mV④稳压系数:S V≤0.0032.设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。
3.自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量,交指导教师审核。
4. 掌握555构成电路的实际应用。
通过双音报警器熟悉用555构成的多谐振荡器电路,要求高低音持续时间1s~2s,高音频率在800~900Hz,低音频率在600~700Hz。
三、设计步骤1.电路图设计(1)确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图。
(2)系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。
(3)参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。
(4)总电路图:连接各模块电路。
2.电路安装、调试(1)为提高学生的动手能力,学生自行设计印刷电路板,并焊接。
(2)在每个模块电路的输入端加一信号,测试输出端信号,以验证每个模块能否达到所规定的指标。
(3)重点测试稳压电路的稳压系数。
(4)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。
小功率稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分组成,如图1所示。
+ 电 源 + 整 流 + 滤 波 + 稳 压 +u 1 u 2 u 3 u I U 0 _ 变压器 _ 电 路 _ 电 路 _ 电 路 _(a )稳压电源的组成框图u u u 3图1稳压电源的组成框图及整流与稳压过程1.电源变压器电源变压器的作用是将来自电网的220V 交流电压u 1变换为整流电路所需要的交流电压u 2。
电源变压器的效率为:12P P =η 其中:2P 是变压器副边的功率,1P 是变压器原边的功率。
一般小型变压器的效率如表1所示:表1 小型变压器的效率因此,当算出了副边功率2P 后,就可以根据上表算出原边功率1P 。
2.整流和滤波电路在稳压电源中一般用四个二极管组成桥式整流电路,整流电路的作用是将交流电压u 2变换成脉动的直流电压u 3。
滤波电路一般由电容组成,其作用是把脉动直流电压u 3中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压U I 。
U I 与交流电压u 2的有效值U 2的关系为:2)2.1~1.1(U U I = 在整流电路中,每只二极管所承受的最大反向电压为: 22U U RM =流过每只二极管的平均电流为:RU I I R D 245.02==其中:R 为整流滤波电路的负载电阻,它为电容C 提供放电通路,放电时间常数RC 应满足:2)5~3(TRC >其中:T = 20ms 是50Hz 交流电压的周期。
3.稳压电路由于输入电压u 1发生波动、负载和温度发生变化时,滤波电路输出的直流电压U I 会随着变化。
因此,为了维持输出电压U I 稳定不变,还需加一级稳压电路。
稳压电路的作用是当外界因素(电网电压、负载、环境温度)发生变化时,能使输出直流电压不受影响,而维持稳定的输出。
稳压电路一般采用集成稳压器和一些外围元件所组成。
采用集成稳压器设计的稳压电源具有性能稳定、结构简单等优点。
集成稳压器的类型很多,在小功率稳压电源中,普遍使用的是三端稳压器。
按输出电压类型可分为固定式和可调式,此外又可分为正电压输出或负电压输出两种类型。
(1) 固定电压输出稳压器常见的有CW78⨯⨯(LM78⨯⨯)系列三端固定式正电压输出集成稳压器;CW79⨯⨯(LM79⨯⨯)系列三端固定式负电压输出集成稳压器。
三端是指稳压电路只有输入、输出和接地三个接地端子。
型号中最后两位数字表示输出电压的稳定值,有5V 、6V 、9V 、15V 、18V 和24V 。
稳压器使用时,要求输入电压U I 与输出电压U o 的电压差U I - U o ≥2V 。
稳压器的静态电流I o = 8mA 。
当U o = 5 ~ 18V 时,U I 的最大值U Imax = 35V ;当U o =18 ~ 24V 时,U I 的最大值U Imax = 40V 。
(2)可调式三端集成稳压器可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压器,有输出正电压的CW317系列(LM317)三端稳压器;有输出负电压的CW337系列(LM337)三端稳压器。
在可调式三端集成稳压器中,稳压器的三个端是指输入端、输出端和调节端。
稳压器输出电压的可调范围为U o =1.2 ~ 37V ,最大输出电流I omax =1.5A 。
输入电压与输出电压差的允许范围为: U I -U o = 3 ~ 40V 。
四.稳压电源的设计方法:稳压电源的设计,是根据稳压电源的输出电压U o 、输出电流I o 、输出纹波电压ΔU op-p等性能指标要求,正确地确定出变压器、集成稳压器、整流二极管和滤波电路中所用元器件的性能参数,从而合理的选择这些器件。
稳压电源的设计可以分为以下三个步骤:1) 根据稳压电源的输出电压U o 、最大输出电流I omax ,确定稳压器的型号及电路形式。
2) 根据稳压器的输入电压I U ,确定电源变压器副边电压u 2的有效值U 2;根据稳压电 源的最大输出电流I 0max ,确定流过电源变压器副边的电流I 2和电源变压器副边的功率P 2;根据P 2,从表1查出变压器的效率η,从而确定电源变压器原边的功率P 1。
然后根据所确定的参数,选择电源变压器。
确定整流二极管的正向平均电流I D 、整流二极管的最大反向电压RM U 和滤波电容的电容值和耐压值。
根据所确定的参数,选择整流二极管和滤波电容。
在设计中,常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点,将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联,以达到使输出波形基本平滑的目的。
选择电容滤波电路后,直流输出电压:U I =(1.1~1.2)U 2,直流输出电流: (I 2是变压器副边电流的有效值。
),稳压电路可选集成三端稳压器电路。
(1)选择集成稳压器,确定电路形式输出电压要求12V ,选择7812三端集成芯片。
(2)选择电源变压器 1)确定副边电压U 2:根据性能指标要求:Uomin=12V ∴ 15V ≤U I ≤35V 此范围中可任选 :U I =16V 根据 U I =(1.1~1.2)U 2可得变压的副边电压:I 2141.15U U V =≈2)确定变压器副边电流I 2 ∵ I I =Io又副边电流I 2=(1.5~2) I I 取Io=Iomax=200mA 则I 2=1.5×0.2A=0.3A 3)选择变压器的功率变压器的输出功率:Po>I 2U 2=4.2W 因此选用5W 、15V 耐压的变压器即可。
()2~5.1i 2I I =(3)选择整流电路中的二极管 ∵ 变压器的副边电压U 2=14V∴ 桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为:V U 1922≈桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为:A I o 1.022.02==查手册选整流二极管IN4001,其参数为:反向击穿电压U BR =50V>19V 最大整流电流IF=1A>0.1A (4)滤波电路中滤波电容的选择 根据300103,5,16,12--⨯==∆==v p p I S mV U V U V U ,和公式常数常数==∆∆=o I T II v U U U U S 00可求得: V S U U U U vI p op I 2.21031216005.030=⨯⨯⨯=∆=∆--所以,滤波电容:uF U T I U tI C IIc 9102.2215012.02max 0=⨯⨯=∆⋅=∆=电容的耐压要大于V U 1914222=⨯=,故滤波电容C 取容量为F μ1000,耐压为V 25的电解电容。
(5)555芯片的应用。
它的5脚为控制端,片内接A1的反向输入端,其电位为2/3V CC 。
用555时基电路组成自激多谐振荡器,一般将5脚通过一个小电容接地,以防止外界干扰对阀值电压的影响。
当需要把它变成可控多谐振荡器时,可在555时基电路的5脚外加一个控制电压,这个电压将改变芯片内的比较电平,从而改变振荡频率,当控制电压升高(或降低)时,振荡频率降低(或升高),这就是控制电压对振荡信号频率的调制,利用此法可组成双音频报警器。
实验参考电路如下图所示:图中IC1、IC2都接成自激多谐振荡器的工作方式。
其中,IC1输出的方波信号通过R1去控制IC2的5脚电平。
当IC1输出高电平时,IC2的振荡频率低;当IC1输出低电平时,IC2的振荡频率变高。
因此IC2的振荡频率被IC1的输出电压调制为两种音频频率,使扬声器发出“滴、嘟、滴、嘟、、、、、、”的双音声响,与救护车的鸣笛声相似。
(1)v O1的高电平持续时间为:s C R R t H 1.169.0101010)15010(2ln )(63121=⨯⨯⨯⨯+=+=-此时,v O1为11V ,V CC =12V ,由叠加定理可求得右边555定时器5脚电压V CO =8.8V .因此,VT+=8.8V ,VT-=4.4V 。
Ⅱ片555定时器振荡频率,及扬声器声音的周期为:(2) v O1的低电平持续时间为:此时,v O1为0.2V 。
V CC =12V ,由叠加定理可求得右边555定时器5脚电压V CO =6V 。
因此,V T+=6V ,V T- =3V 。
Ⅱ片555定时器振荡频率,及扬声器声音的周期为:HzT f 611111==s C R t L 04.169.01010101502ln 6312=⨯⨯⨯⨯==-234242363630()lnln0123(10100)100.0110ln 100100.0110ln 2 1.1410126CC T T CC T T V V V T R R C R C V V V s -++------=++---=+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯-HzT f 876122==134242363630()lnln012 4.4(10100)100.0110ln100100.0110ln 2 1.6310128.8CC T T CC T T V V V T R R C R C V V V s -++------=++---=+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯-因此可知,高音频率为876Hz,持续时间1.04s。