1、電子線路仿真課程設計報告DESIGN REPORT ON SIMULATION OFELECTRONIC CIRCUIT題 目數(shù)控直流穩(wěn)壓電源學科部、系：信息學科咅B(yǎng)專業(yè)班級：071電子信息工程學 號：學生某某：指導教師：起訖日期：2009-12-24第一局部設計任務1.1 設計題目與要求設計一個有一定輸出電壓調節(jié)X圍和功能的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源。假定+5V和+15V電源給設計要求：1輸出直流電壓調節(jié) X圍515V,紋波小于10 mV;2輸出電流為 500mA3穩(wěn)壓系數(shù)小于0.2 ;4由“ +"、“-"兩鍵分別控制輸出電壓的步進增減，步進值為1V,輸出電壓值用LED數(shù)碼管顯示。

2、第二局部設計方案2.1 總體設計方案說明根據(jù)設計任務要求，數(shù)控直流穩(wěn)壓電源的工作原理框圖如圖 1所示。主要包括 三大局部：數(shù)字控制局部，D/A變換器與可調穩(wěn)壓電源。數(shù)字控制局部用 +,-按鍵 控制一可逆二進制計數(shù)器,二進制計數(shù)器的輸出輸入到 D/A變換器，經(jīng)D/A變換 器轉化為相應的電壓。此電壓經(jīng)過相應的放大后去控制電源的輸出， 使穩(wěn)壓器輸 出的電壓為1V的步進增加。2.2模塊結構與方框圖第三局部單元電路設計與參數(shù)計算3.1可逆計數(shù)器模塊模塊電路與參數(shù)計算I :I:NANO?<3=:NAND2 ':0-H 1kH4ND2«>!10k；:A! GA-E -&

3、帝era -co.r.出 DOTH -” 力冊H:23VCCI 5V WX BLUE.工作原理和功能說明因為要求是輸出5-15V的電壓，只十一個電壓值，而計數(shù)器 74193是一個 16進制的可逆計數(shù)器。我們只要用從 0計數(shù)到10的幾個狀態(tài)，這可以通過反應 的方法實現(xiàn)。當74193輸出0時，最后輸出為5V。不能再減小了。所以通過一 個四輸入的或門輸入到與非門 U10使減“-"失效，計數(shù)器不能減計數(shù)，只能加。 當加到6時或門反應的數(shù)為1,通過U10后計數(shù)器就可以減計數(shù)了。同理，當輸 出15V時，74193輸出為10,電壓不能再加了。通過反應輸出一個 0使加計數(shù)失 效，電壓停在15V。此時

4、電壓只能減，只有按“-的按鍵減小電壓。3.2 D/A轉換模塊模塊電路與參數(shù)計算4:：R10 : W>- 20k|,: 'ftl 424k；,&0%11U1RR?kRS:IGCkLjOOkL j4CkL&LMS?4NR11調；wenVDD6V呷-15VhijiRir10kL : 了” :I . , r ,a.LM324H- 工作原理和功能說明這一模塊是最主要的一個模塊，左下方從左到右依次接 74193輸出端的Q1Q2Q3Q4俞入端依次接入的是00001010，這個電路的作用就是把這些數(shù)字信號轉換成模擬信號。根據(jù)公式U0仁-Rf UH/R16*D0+UH/R15*D1

5、+UH/R19*D2+UH/R20*D3其中R16=2R15=4R19=8R20根據(jù)二進制轉十進制的計算公式可知， 只要調節(jié)Rf到一定的值, 就可已得到想要的模擬信號電壓的大小。其實這是一個簡單的求和電路， 在模電書上可以找而我們要的是正向點壓。到。加后面一個放大器原因是數(shù)字信號經(jīng)過第一個放大器后會反向,3.3 穩(wěn)壓調節(jié)模塊模塊電路與參數(shù)計算LM7 0C5CT :_T 5V - VEE ，.iiv工作原理和功能說明首先使用的整流電路結構為橋式電路，濾波選用電容濾波。然后經(jīng)過穩(wěn)壓模塊UP =R4/(R4+R3)UN UN =U0-5R2/(R1+R2)得到 U 0=UNR4/(R4+R3)+R2

6、/(R1+R2)5 令 R1=R3=0,R2=R4=1000歐 可以得到U0=UN+5因此R3的左端輸入電壓為 010電壓即可。之所以用7805穩(wěn)壓模塊是因為使其輸出電流，穩(wěn)壓系數(shù)，輸出電阻，紋波都能夠滿足設計要求。3.4數(shù)顯模塊：DCD HEX： BLI工作原理和功能說明此局部用了兩個10進制可逆計數(shù)器，用來顯示從5-15V的電壓變化，當接 電后低位計數(shù)器先置數(shù)5,然后開關J3接到高電平，進入計數(shù)狀態(tài)，當計數(shù)到10 時，進位信號CO為1,用此信號來觸發(fā)高位計數(shù)器的加計數(shù)端，用借位信號 EO 觸發(fā)減計數(shù)端。3.5 電源模塊5V的電壓。使用的整流電路結構為橋式電路，濾波電源局部為電路提供 20V

7、、15V、-15V、選用電容濾波，再經(jīng)過穩(wěn)壓模塊穩(wěn)壓輸出。C1 imFT.1TBK-TOt-rwca""TfiTP* U1LM7815CTJQ2IOiU3LhlZBDSCT103_C7C3 伽Fcs IOOijFC4 伽FU2LM7915CT：1QnF第四局部整體電路4.1 整體電路圖4.2元件清單按鈕開關J1、J2電阻假如干可調電阻與非門U3 U9 U10或門U12可逆計數(shù)器 U2 74LS193N U7 74LS192N U8 74LS192N運算放大器U1 LM324N數(shù)碼管U5 U8穩(wěn)壓器 U4 LM7805CT LM7815CT LM7915CT變壓器整流二極管電

8、容假如干第五局部電路仿真結果5.1 電路仿真調試調試步驟與測量數(shù)據(jù)1輔助電源的安裝調制在安裝元件之前，尤其要注意電容元件的極性，注意三端穩(wěn)壓器的各端子的功能 與電路連接。檢查正確無誤后參加交流電源，測量各輸出端直流電壓值。2參加5V電源，用萬用表測量計數(shù)器輸出端子，分別按動“+ “ - 鍵，觀察計數(shù)器的狀態(tài)變化。3D/A變換器電路調試將計數(shù)器的輸出端分別接到變換器，當輸入為0000時，調節(jié)滑動變阻器，使輸出為0。當輸入為1010時，使輸出為10v。4連接好電路，測試輸出電壓的值，直至滿足要求為止。故障分析與處理5.2整體性能指標測量附數(shù)據(jù)、波形等第六局部 設計總結心得體會設計電路時應當一局部一局部的做，只有把這一局部做好了才去做其它的電路，不能一次性全做完再去檢測，這樣的話，如果結果錯了，很難找出錯在哪里， 只能又回頭把電路拆分開分析。設計電路時也要考慮器件，有的器件沒有就不能用，就需要用其它相似的器件來替代， 電路設計時就會有很大的不同。在實際電路中，由于器件的性能不同， 結果常常和想象的不同，理論上可行的方案，在現(xiàn)實中卻不行。一個好的設計不可能一次就完成，要不斷的調試，不斷的改良，才能做好。第七局部參考文獻1 梁宗善電子技術根底與課程設計華東理工大學 1994.2 A.P.Goutzoulis and D.R.Pape, Design and F