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模拟电子技术课程设计报告-串联型直流稳压电源一、项目背景串联型直流稳压电源是一种电路结构简单、制作方便、运行可靠的常用电源。
它由控制部分和模拟部分所组成，其中的控制部分又由电压控制部分和电流控制部分组成。
由于控制原理比较复杂，模拟部分又由传统的电路技术组成，所以通常由多种元件，如电容、电阻、二极管、三极管等组成，给高质量、稳定的直流输出电压。
串联型直流稳压电源在很多领域都有广泛应用，如信号处理系统中，可以使用此电源为高灵敏度的模拟信号模块提供外部电源；在医疗仪器、工控系统中，这款串联型直流稳压电源的性能出色，能够满足具有特殊要求的电源需求；在电子化设备、数据中心等设备中，也可以使用此款电源准确地提供电源供应。
二、项目任务设计一款串联型直流稳压电源，其最大输出电流能够达到5A，最大输出电压可以调节到24V，其适用于家庭和工业应用场合。
三、项目实施1、首先进行输出电压的控制，采用一极管作为电压控制集成电路，这种集成电路可以调节输出电压的范围，也可以控制电压的波动范围。
2、接下来就是避免超流的功能实现。
为此，可以采用一极管和电阻组成的电流控制电路，其中一极管作为放大器，另一个电阻作为负反馈器件，可以准确地检测出电路中的过流状态并产生抑制信号，从而避免出现过流现象。
3、接着就是模拟部分的组成，采用电感、可变电容器、电阻和电容组成滤波电路，其中，电感具有较高的稳定性，可变电容器可根据需求调节信号的频率；电阻和电容则用来改善输出的稳定性。
4、最后对所有组成部分进行组合，并进行了多项电路参数的测试，确保电源的可靠性、性能稳定。
四、测试结果详细测试结果如下：（1）电源输出电压稳定性：在输出电压为24V时，标准偏差低于1V。
（3）杂散电流：输出电流小于2A时，杂散电流小于30mA。
（4）电源功耗：在输出电压24V的情况下，电源功耗小于15W。
五、结论本项目设计的串联型直流稳压电源，其输出电流可达到5A、输出电压可调节至24V，可以满足家庭和工业应用场合的需求。
模拟电路课程设计报告设计内容：串联型直流稳压电源设计一个输出电压在6～15V可调的串联型直流稳压电源,将市电（220V/50HZ的交流电)经电源变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路后转变为6~15V的直流稳定电压。
目录一：设计要求二：直流稳压电源原理描述三：设计步骤及电路元件选择四:各模块电路图及其仿真结果五：总的电路图及其仿真结果六：总结一：设计要求设计一个最大负载电流100mA左右，输出电压在6～15V可调的串联型直流稳压电源，将市电（220V/50HZ的交流电)经电源变压器，整流电路，滤波电路，稳压电路后转变为6～15V的直流稳定电压。
二:直流稳压电源原理描述电子设备一般都需要直流电源供电。
这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，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。
图（1）直流稳压电源框图图（4)具有放大环节的串联型稳压电路图(5）串联型直流稳压电源电路图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(1）所示。
电网供给的交流电压U1（220V，50Hz) 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U I.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，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。
图(2),（3），(4)串联起来就组成了具有放大环节的串联型稳压电源电路图，即图（5），其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路。
稳压部分为具有放大环节的串联型稳压电路,它由调整元件（晶体管Q1，Q2组成的复合管）；比较放大器（集成运放A)；取样电路R2、R4、R3，基准电压D Z、R1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，产生的误差信号经比较放大器放大后送至调整管的基极，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.三:设计步骤及电路元件选择设计过程采用模块化进行，先依次设计好各模块电路及仿真无误后，再将它们串联起来组成总的电路图；电路元件选择：1：Ui的确定Ui=Uo+Uce,因为Uomax=15V,Uce〉Uces=1~2V,取Uces=2V,所以Ui=Uomax+Uces=17V；2:调整管的选择Ucemax=Ui-Uomin=17—6=11V，查表选择D42C3,为扩大输出电流范围，采用D42C8和D42C3构成的复合管;3：稳压二极管Dz的选择Uz小于等于Uomin=6V,所在选用ZPD5.1稳压管,参数为Uz=5.18V，Iz=1～10mA;4:电阻R1的选择U R1=Ui-Uz=17—5=12V，I R1取10mA, R1= U R1/ I R1=1。
串联型直流稳压电源电路设计一、设计题目：串联型直流稳压电源二、设计要求：要求：设计并制作串联型直流稳压电源。
指标：1、输出电压 3~18 V，电压可调；2、输出电流：额定电流为 3A；原理：在电子电路及设计中，一般需要稳定的直流电源供电。
本文中所设计的直流电源为单相小功率电源，它将频率为50Hz，有效值为220V的的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电压可调、输出电流恒定的直流电压。
交流电源电压经电源变压器变换成整流电路所需的交流电压值后，通过整流电路变换成单向脉冲电压，再由滤波电路滤去其中的交流分量，得到较平滑的直流电压，最后经稳压电路获得稳定的直流电压。
三、直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般用电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。
其基本组成如图1所示。
（1）电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需要的交流电压U2。
变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=η，式中η是变压器的效率。
（2）整流滤波电路：整流电路将交流电压U2变换成脉动的直流电压。
再经滤波电路滤除较大的纹波成分，输出纹波较小的直流电压U3。
常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波等。
如图2为单相桥式整流电路的习惯画法。
图2单相桥式整流电路的习惯画法。
（3）电容滤波电路是最为常见也是最简单的滤波电路，在整流电路的输出端并联一个电容即构成电容滤波电路，如图3.由于滤波电路电容量较大，因此一般采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正负极。
电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。
图3单相桥式整流电容滤波电路及稳态时的波形分析（a）电路（b）理想情况下的波形（c）考虑整流电路内阻时的波形（4）三端集成稳压器：常用的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。
常用可调式正压集成稳压器有CW317（LM317）系列，它们的输出电压从1.25V－37伏可调，最简的电路外接元件只需一个固定电阻和一只电位器。
模拟电子技术课程设计报告直流稳压电源设计专业:班级:姓名:学号:指导老师:电子通信与物理学院日期: 2014 年 6 月10日直流稳压电源设计一、设计功能概述本次设计的设计要求为：设计一个直流稳压电源；输入交流电压220v；输出直流电压5v；输出电流1A；输出最大纹波电压小于10mV。
本文所设计的直流电源为单相小功率电源，它将频率为50Hz、有效值为220v 的单相交流电压转换为输出稳定的5v直流电压。
在负载电阻为几十到几千欧姆时其输出电压稳定，纹波电压小于10mv；最大输出电流可达1A。
电路设计方面采用电源变压器电路、整流电路、滤波电路、稳压电路组成直流稳压电源电路。
其中，整流电路采用单相桥式整流电路；滤波电路采用电解电容滤波电路；稳压电路串联型稳压电路。
直流电源在二、设计步骤1、原理分析单相交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电压，其方框图及如图1.1所示。
图1.1电源变压器是为了降低从电网输入电压的有效值。
直流电源的输入为220V 的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对交流电压进行处理。
变压器副变电压有效值决定于后面电路的需要。
整流电路把变压器副边的交流电压转化为直流电压。
即正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，但整流电路的输出仍有较大的交流分量，会影响负载电路的正常工作。
采用电容滤波电路可以有效减小电压的脉动，使输出电压平滑。
交流电压通过整流、滤波后虽然变为分量较小的直流电压，但是当电网电压波动或者负载变化时，其平均值也会随之变化。
为了稳定电压需要用到稳压电路。
本文采用具有放大环节的串联型稳压电路，可以使直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。
下面分别介绍一下各个部分的原理。
（1）单相桥式整流电路为了克服单相半波整流电路的缺点，本文所设计直流稳压电源采用单相全波整流电路。
串联型直流稳压电源的设计报告一、设计题目串联型直流稳压电源的设计二、设计任务和要求任务：设计用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。
要求：1、输出电压6V、9V两档，同时具备正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲V op-p≤5mv三、理论电路和程序设计1、整体框架图直流稳压电源由变压器、整流、滤波、稳压四部分电路组成。
2程序设计方案一：：先对输入电压进行降压，然后用单相半波整流单路整流，用电感滤波电路滤波，稳压电路采用的是基本调整稳压电路方案二：先对输入电压进行降压，然后用单相桥式整流电路整流，用电容滤波电路滤波。
稳压电路采用的是具有放大环节的串联型稳压电路方案比较（1）、单相半波整流电路简单易行，所用二极管数量少，但输出电压地底，脉动大，效率低，单相桥式整流电路与半波整流电路相比，对二极管的参数要求的相同的，但有输出电压高，变压器利用率高，脉动小等特点单相半波整流电路桥式整流电路（2）、电容滤波器和电感滤波器相比，导通角小，但其脉动系数大，更适用与小电流负载，结合本设计的具体要求，本次设计采用电容滤波器进行滤波（3）、基本调整稳压电路的输出电路不可调，且输出电压稳定性较差，和基本调整稳压电路相比具有放大环节的串联型稳压电路引入了深度电压负反馈来稳定输出电压，还可以通过采样电路来调整输出电压，符合本设计的要求综合考虑，采用方案二使用的电路为单相桥式整流电路整流，电容滤波电路滤波，具有放大环节的串联型稳压电路稳压3、元器件选择（1）变压器的选择为了使调整管工作在放大区，电路必须满足U1>=U0+Uces，在本设计中，U0最大为9V调整管饱和压降取Uces为3V所以U1的最小值为9+3=12V，一般选取Ｕ１＝（２～３）倍Ｕ０即Ｕ１在１２Ｖ～２７Ｖ之间．综合考虑，取U1=20V，可以选择220V-20V的变压器,具体软件提供的变压器型号为TS_POWER_10_1（2）整流二极管的选择单相桥式整流电路中二极管的选择：Ｉ＞（2~3）*0.5=（1.~1.5）A取1AＵ＞１．１＊１．４１４＊２０＝３１Ｖ所以取额定电流为1A，额定电压为100V的二极管（3）滤波电容的选择：由R=U/I得电路的负载约为15欧，由滤波电容的计算公式：R L C=(3～5)T/2得C=2000~3300uF取C=2500uF（仿真实验中，为了达到实验效果采用的是4000uF ）（4）限流电阻R的选择：Rmax=(Uimin-Uz)/Izmin+Ilmax=(20-4.3)*1000/(10+500)=30ΩRmin=(Uimin-Uz)/Izmax+Ilmin=(20-4.3)*1000/(500+150)=24Ω所以取R=25欧姆（5）调整管T参数的选择：应满足I cm>Il=500mA；U>1.1*9-6=3.9V; P>I*U=1.95W（6）稳压管的选择：稳压管采用1N749A 标准稳定电压4.3V额定电流105MA动态电阻２２Ω消耗功率０.４Ｗ（7）采样电路电阻参数的选择：令Uomin=(R1+R2+R3)Uz/R2+R3=6V令Uomax=(R1+R2+R3)Uz/R3=9V取Uz=4.3V,当R1=100ΩR2= 2000ΩR3=2000Ω时，得输出电压4.4V<=U0<=9.1V四、测试和仿真1、电路连接：按设计好的原件型号及电路图连接好仿真电路如下仿真电路图2、仿真实验：调节可变电阻的阻值，依次得到仿真数据如下图所示（1）输出电压为6.048V（2）输出电压为9.08V （3）输出电压为-9.102V（4）输出电压为-5.911V（5）当滑动变阻器滑到最小时，输出电压最大，即输出电流最大时纹波电压峰值约为4mv<5mv（6）正负最大电压输出时，输出电流分别为460mA和434mA五、总结本次设计预计正输出电压为4.4V~9.1V实际仿真输出电压为5.016V~9.081V，负输出电压为-9.1V~-4.4V实际仿真输出电压为-9.985V~-5.051V,能达到输出正负6V、9V的要求并且在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲V op-p≤5mv，最大输出电流小于500mA，所以本次设计的符合要求的。
1）题目：串联型直流稳压电源2)设计任务和要求任务：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。
指标：1、输出电压6V、9V两档，正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、纹波电压峰值▲V op-p≤5mv；3)整体电路设计*整体电路框图（1）方案比较；方案一：Q1方案二：¸50%Q12N2923¸50%这两种方案都是在图（1）框图的思想指导下设计的，都是将市电经过变压，整流，滤波，再经过稳压电路后输出一个稳定的电压。
电路的各部分原理如下：1、变压变压部分是由一个220V 交流电源和变压器组成的！变压器是通过线圈的比例来调整输出电压的。
由Ui=(2~3)Uo 可大概确定线圈的匝数比！ 2、整流整流部分是由四个晶体二极管组成的，利用晶体二极管的正向导通、反向截止的特性，将交流电正流程变压直流电。
！ 3、滤波利用了电容通交流，阻直流的特性，可以将大部分的交流信号直接导向低端，从而达到滤波的效果*可以由Ui=(2~3)Uo 选择整流滤波电路的元件参数。
4、基准稳压电路基准稳压电路是由一个电阻和稳压管组成的！稳压二极管是一种硅材料支撑的面接触型的晶体二极管，当稳压管在反向击穿的时候，在一定的电流范围内，（或者说在一定的功率损耗范围内），端电压几乎不变，表现出稳压特性。
只要控制反向电流不超过一定值，管子就不会因过热而损坏！而在这各组成部分中的电阻就承担起这个责任！通过电阻的分压，可以使的稳压管工作在有限电压范围之内！5、取样、调整、放大这三个部分是连成一体的。
首先先通过三个串联电阻以及稳压管取样，然后在通过运算放大电路的放大。
放大后的数值输出给调整管的基极，经过三极管的放大功能，调整U0的电压值！这是一个深度反馈电路，从而保证了能够输出一个恒定稳压值！其总过程为：当U0增大，这是运放两端的取样就增大，由于运放是反向接入电路，所以其是反向放大从而是输出运放输出端电压值变小，再通过三极管的放大作用，基极的电压变小，其发射极的电压自然也就降低了！从而减小了U0数值！同理，当U0减小的时候，通过这个部分电路的共同作用，可以将U0提升上来，从而达到稳压输出的效果！稳压电路原理框图如下：保护电路方案一：L通过上面的原理，我开始设计了方案一的原理图。
串联型直流稳压电源课程设计一 课程设计题目，串联型稳压电源二 设计任务和要求，利用集体管，集成运算放大器及电阻电容电感等电子元件组成串联型稳压电源，要求输出电压为6V 、9V 两档；输出电流最大值为500mA,额定值为150mA ；纹波电压峰值V op-p ≤5mA 。
三 原理电路设计家庭用电为220V 交流电，把它转换为6V 和9V 的直流电，需要经过变压器的变压转变，使之电压值变小，以免损坏电子元件。
二极管整流，形成单方向的正弦波，整流可分为半波整流与全波整流。
单相半波整流电路 单相桥式整流电路单相桥式整流电路相对于半波整流，更节能，利用率更高，而且对元件（二极管）的损害较小，所以一般都采用全波整流作为整流电路。
整流之后还得滤波，滤波分为电容滤波，电感滤波，LC 滤波，RC π型滤波及LC π型滤波。
其中复合式滤波电路效果较为明显。
滤波后还得进行稳压，才能够得到相对稳定的直流电。
综上所诉，串联型直流稳压电路的基本程序为交 变 流 压 电U 1U 2四 方案的选择方案一与方案二方案三变压后U 2=15V （有效值）整流电路均采用单相桥式整流，则整流后电压U 3=|2sin U t ω| ，U 3（A V ）=212sin ()td t πωωπ⎰ 但方案一的滤波电路用LC π型滤波电路，而方案二三用电容滤波电路，相比之下，π型输出的直流电压比较高，电压波形比较平滑，输出电压的脉动大大减小。
但π模型的滤波电路，使输出电压比一般模型的输出电压大，对电解电容的耐压值有很大的考验。
考虑到变压器的实际情况（输出电压可能大于15伏）。
方案三相对于方案二则在稳压电路中加一个保护电路，是整个电路更加安全，各电子元件工作更加安全。
注：集成运放的作用：运用集成运放组成比较放大器。
同相比较放大，基准电压作为同相输入端信号，经取样电路分压后的电压信号作为反相输入信号，输出电压是两相输入信号经运放比较放大后输出的信号，这个信号调控调整管的基稳压 U 5滤波 U 4整流 U 3极电压，从而调整调整管的管压降使输出电压稳定。
课程设计课程名称模电课程设计题目名称串联型直流稳压电源学生学院物理光电工程专业班级电子科学与技术3班学生姓名郭忠迪指导教师刘力斌2012年10月27日串联型直流稳压电源一•设计任务与要求要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。
指标：1、输出电压6V、9V两档，正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA最大电流为500mA3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲ Vop-p w 5mv 任务：1、了解带有放大环节串联型稳压电路的组成和工作原理；2、识图放大环节串联型稳压电路的电路图；3、仿真电路并选取元件；4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路；5、用仪器仪表对电路调试和测量相关参数；&撰写设计报告、调试二•原理电路设计1、整理电路框图的设计；采用变压器、二极管、集成运放，电阻、稳压管、三极管等元器件。
220V的交流电经变压器变压后变成电压值较小的交流，再经桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串联型稳压电路。
比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，所以其输出电压也可以调节；同时，为了扩大输出大电流，集成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。
如下图。
2 、方案的比较；方案一：用晶体管和集成运放组成的基本串联型直流稳压电源。
如图方案二：用晶体管和集成运放组成的具有保护环节的串联型直流稳压电源。
如图方案三：用晶体管和集成运放组成的实用串联型直流稳压电源。
如图。
方案的可行性分析：方案一最简单，但功能也最少，没有保护电路和比较放大电路，因而不够实用，故抛弃方案一；方案三功能最强大，但是由于实验室条件和经济成本的限制，我们也抛弃方案三，因为它是牺牲了成本来换取方便。
所以从简单、合理、可靠、经济从简单而且便于购买的前提出发，我们选择方案二为我们最终的设计方案。
三、单元电路设计及元件选择；交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电。
模电课程设计一、 设计题目题目：串联型直流稳压电源 二、 设计任务和要求要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。
指标：1、输出电压6V 、9V 两档，同时具备正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA ，最大电流为500mA ；3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲V op-p ≤5mv ； 三、 原理电路设计： 1、 方案比较与确定基本思路：先对输入的220V 交流电压进行降压，然后就用单相桥式二极管对电压进行整流。
整流后利用电容的充放电效应，对其进行滤波，使输出电压平滑。
之后再通过稳压电路的功能使输出直流电压基本不受电网波动和负载电阻变化的影响，从而获得足够高的稳定性。
方案1：220V 交流电压经过基本部分降压整流后，将经过稳压部分对其进行稳压，稳压部分如下图，利用稳压管和三极管组成的稳压单元电路，同过D1电压作为三极管Q1的基准电压，电路引入电压负反馈，使电网电压波动不会对Q1的基极电位产生很大的影响，则有E B BE U U U -=可知，BE U 变化将导致发射极电流的变化，从而稳定R 两端电压，达到稳压的效果。
方案二：经过整流后，脉动电流通过滤波电路，其中滤波电路我采用RC 型滤波电路，先用电容值较大的电解电容对其进行低频滤波，靠近输出端处使用较低电容值的陶瓷电容进行高频滤波，使滤波后电压能够变得比较平滑和波动小。
滤波后接上下图的稳压电路，如图为具有放大环节的串联型稳压电路，其中包括了比较放大电路，基准电压电路，以及采样电路。
当采样睇啊路的输出端电压变化时，通过运算放大器的比较放大后，抑制输出电压的变化，从而使输出电压得到稳定。
通过对以上两个方案的比较，发现方案一得输出电压不可调，输出电流较小，而第二个方案的输出电压可调，且输出电流能够满足课程设计要求，另外稳压效果较好，所以选择方案二。
2、 电路框图电路框架如图所示，先通过变压器对输入的交流电压进行变压，其后再通过整流和滤波，然后接上由比较放大、基准电路和采样电路组成的稳压电路，为了进一步得到更加稳定的电压，再加上基本滤波部分，这样就成为一个能正负输出的稳压电源。
课程设计课程名称模电课程设计题目名称串联型直流稳压电源学生学院物理光电工程专业班级电子科学与技术3班学号学生姓名郭忠迪指导教师刘力斌2012年10月27日串联型直流稳压电源一．设计任务与要求要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的串联型直流稳压电源。
指标：1、输出电压6V、9V两档，正负极性输出；2、输出电流：额定电流为150mA，最大电流为500mA；3、在最大输出电流的时候纹波电压峰值▲Vop-p≤5mv；任务：1、了解带有放大环节串联型稳压电路的组成和工作原理；2、识图放大环节串联型稳压电路的电路图；3、仿真电路并选取元件；4、安装调试带有放大环节串联型稳压电路；5、用仪器仪表对电路调试和测量相关参数；6、撰写设计报告、调试二．原理电路设计1、整理电路框图的设计；采用变压器、二极管、集成运放，电阻、稳压管、三极管等元器件。
220V的交流电经变压器变压后变成电压值较小的交流，再经桥式整流电路和滤波电路形成直流，稳压部分采用串联型稳压电路。
比例运算电路的输入电压为稳定电压，且比例系数可调，所以其输出电压也可以调节；同时，为了扩大输出大电流，集成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。
如下图。
2、方案的比较；方案一：用晶体管和集成运放组成的基本串联型直流稳压电源。
如图方案二：用晶体管和集成运放组成的具有保护环节的串联型直流稳压电源。
如图。
方案三：用晶体管和集成运放组成的实用串联型直流稳压电源。
如图。
方案的可行性分析：方案一最简单，但功能也最少，没有保护电路和比较放大电路，因而不够实用，故抛弃方案一；方案三功能最强大，但是由于实验室条件和经济成本的限制，我们也抛弃方案三，因为它是牺牲了成本来换取方便。
所以从简单、合理、可靠、经济从简单而且便于购买的前提出发，我们选择方案二为我们最终的设计方案。
三、单元电路设计及元件选择；交流电经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路转换成稳定的直流电。
下面就各个部分的作用和功能来选择合适的元器件。
（1）电源变压器直流电源的输入为220V 的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，再对交流电压处理。
变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。
根据经验，稳压电路的输入电压一般选取O U )32(～=I U 。
所以选择15V10W 的变压器。
具体的mulitism 仿真用TS_POWER_10_1。
（2）整流电路。
通过整流电路把交流电压转换成直流电压，即将正弦波电压转换成单一方向的脉动电压。
查阅资料知有，有半波整流电路和全波整流电路。
全波整流电路和半波整流电路相比，在相同的变压器的副边电压下，对二极管的要求参数是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点。
而且更重要的是我们要求输出正负两档的电压的，如果将全波整流电路变压器的副边接地，并将两个负载电阻电阻接地。
那么负载上就分别获得正负电源了。
因此选择全波整流电路。
如图。
整流电路的主要参数：主要参数：输出电压平均值)(AV O U ：负载电阻上电压的平均值 输出电流平均值L(AV)I ：负载电阻上电流的平均值 整流输出电压的脉动系数S ：整流输出电压的基波峰值M O U 1与输出电压平均值)(AV O U 之比，因而S 愈大，脉动愈大。
二极管的选择：考虑到电网电压波动范围为±10％，整流二极管的极限参数最高反向工作电压和最大整流平均电流应满足：所以选择 Ur>× ×15≈23V ，实际选择整流桥来整流，型号为KBP307,额定电流为3A 电压为700V.(3)滤波电路整流电路输出电压虽然是单一方向的，但是含有较大的交流成分。
所以还需要利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。
为了获得较好的滤波效果，在实际电路中电容容量满足RLC=(3～5)T/2.由于采用电解电容，考虑到电网电压的波动范围为±10%,电容的耐压值应大于22U .实际采用电路是电容滤波电路。
电解电容为2200uf,耐压值为25V.(4)稳压电路虽然整流滤波电路能将正弦交流电压变换成较为平滑的直流电压，但是但电网电压波动时，输出电压将随之产生波动。
故此采用稳压管稳压电路来稳定输出电压。
) (d sin 2π1 π0 2O(AV)t t U U ωω⎰=22O(AV)9.0π22U U U ≈=L 2L O(AV)L(AV)9.0R U R U I ≈=2✍稳压原理：若上图的电网电压1U 增大，则z U 增大，Z D I 增大，R I 增大，R U 增大，输出电压C U 减少。
当电网电压下降时，各电量的变化与上述过程的相反。
可见，当电网电压变化时，稳压电路通过限流电阻R 上电压的变化来抵消1U 的变化，从而输出电压C U 基本不变。
✍输出电压范围 而我们要求输出电压有6V 档，因此Uz ≤6V ，选择Uz=，型号为IN4731,1R =240Ω2R 是可调电阻为1000Ω，3R =910Ω，经计算稳压值为≤Uz ≤.符合我们要求输出的6V,9V 档。
✍串联型稳压电路调整管：调整管是核心元件。
调整管常为大功率管。
基准电压：是Uo 的参考电压。
采样电阻： 对Uo 的采样，与基准电压共同决定Uo 。
比较放大：将Uo 的采样电压与基准电压比较后放大，决定电路的稳压性能。
④串联型稳压电源中调整管的选择：根据极限参数I CM 、 U （BR ）CEO 、P CM 选择调整管！输出电流不能大于500mA,且输出电压调节为到10v,输入电压为15v,波动范围为±10%，测极限参数应为CM I >L I =500mA,CE U >V U U O 7.118.4151.11.1min 1=-⨯=-W P CM 8.57.115.0=⨯〉。
实际选择的NPN 调整管是TIP41C,最大集电流--基极直流电压：最大值120V .最大耗散率65W ,()mA I MAX CM 700=,符合要求。
选择的PNP 调整管是TIP42C.参数跟TIP41C 一样。
限流电阻的选择:保证稳压管既稳压又不损坏。
限流电阻选ΩkLM324N. LM324内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM324的封装形式为塑封14引线双列直插式。
其特点为：★ 内部频率补偿★ 直流电压增益高(约100dB)Z 3321O Z 32321U R R R R U U R R R R R ⋅++≤≤⋅+++★单位增益频带宽(约1MHz)★电源电压范围宽：单电源(3—32V)；双电源(±—±16V)★低功耗电流，适合于电池供电★低输入偏流★低输入失调电压和失调电流★共模输入电压范围宽，包括接地★差模输入电压范围宽，等于电源电压范围★输出电压摆幅大(0至极限参数管脚如图：自己做了才知道，其实根本没有用到LM324N的几个引脚的。
其实可以选择LM324ad的，才8个引脚，对排版有很大的好处。
元件类型元件序号型号主要参数数量变压器T1 双15V30W 1个集成运算放大器U1A、U2A LM324N 2个稳压管D2、D3 1N4731A 2个整流桥D1 KBP307 3A 700V 1个三极管Q1、Q2、Q5、Q6TIP41C、TIP42C 中功率各2个电解电容C1、C2 2200uF/25V 2个电阻R1、R2、R3、R5、R6、R7、R8、R10、R11、R12 , 1Ω,240Ω,910Ω33Ω2个、2个、2个、2个,2个电位器R4、R9、精密电位器1 kΩ2个排针±6V档输出结果如下图±9V档输出结果如下图最大输出电流时的纹波电压输出结果，仿真数据最大的纹波电压小于5mV最大电流也小于要求的500mA,分别是和，纹波电压分别是和。
仿真中电压可调范围≤U o≤,≤U o≤,实测的电压可调范围是≤U o≤。
可能由于电阻的参数的分散性出现了误差。
但能正常输出±6V，±9V当，基本是实现了要求。
六、方案的问题与讨论在选择元器件的时候，自己因为之前没有认真玩过运算放大器，竟然买的是11引脚的，但只用了几个引脚，完全其他的运放来代替，给自己焊板，走线带来了一点不便。
七、课程设计的心得与体会。
通过这次课程设计，自己感触很多，获益匪浅。
在这次课程设计中，我明白了课程设计的任务一般是设计、组装并调试一个简单的电子电路装置。
需要我们综合运用“电子技术基础”课程的知识，通过调查研究、查阅资料、方案论证与选定；设计和选取电路和元器件；组装和调试电路，测试指标及分析讨论，完成设计任务。
一开始老师布置任务给我们，但是我们没有抓紧时间去做。
我首先在网上下载很多电路图，稳压电源的，波形发生器的，功放的。
咋一看，没有一个电路图是自己能看懂的，然后自己又花了很多的时间去看模电书，慢慢回忆起老师讲过的内容，明白了很多原理性的东西。
然后就是选择的问题了，一开始自己是把波形发生器的内容看了几遍，基本明白要怎么去动手了。
但是后来又认真看了一下稳压电源的，觉得稳压的可能简单一点，所以后来就开始准备去做稳压了。
我在网上全力搜索着各种不同的电路图，什么版本的都有。
但怎么也不明白要怎么才能输出负的电压。
然后自己去找师兄谈了一会儿，再回来认真地看书。
自己发现模电书上其实也有写到怎么输出负电压的。
这时才觉得理论与实践的结合是那么重要，要不书上写的东西你永远不知道它的实际作用。
然后自己就用Multism去仿真,但是之前没有怎么用过仿真软件，所以又耗费了一段时间去熟悉各种基本操作。
然后自己耐心地用multism仿真，一开始只能输出正电压，后来跟同学讨论才知道有一个引脚接错正负极了，以后要告诫自己要学会检查，做好细节。
仿真成功后，自己就着手准备买元器件了。
跟已经做好的同学聊了一下，他们都是去小赛格买的。
但自己最终还是在淘宝上买了元器件。
经过两周的电工电子实训后，自己的动手能力明显有加强。
买了元器件，就认真排版，花了一个晚上的功夫才把电路焊好，然后自己去测试功能，当万用表能显示出要求输出的电压值时，我觉得自己的付出都是值得的。
在这次课程设计中，我学会了怎样去根据课题的要求去设计电路和调试电路。
动手能力得到很大的提高。
从中我发现自己并不能很好的熟练去使用我所学到的模电知识。
在以后学习中我要加强对使用电路的设计和选用能力。
但由于电路比较简单、定型，不是真实的生产、科研任务，所以我们基本上能有章可循，完成起来并不困难。
