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模拟电子课程设计(综合实验)

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二〇##年

一、 实验目的 

通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试，要求学会： 

1.选择变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源 ;

2.掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法 ;

   3.了解RC桥式正弦波振荡器的工作原理并学习RC桥式正弦波振荡器的设计以实现掌握RC桥式正弦波的调试方法。

二、设计任务

1.集成稳压电源的主要技术指标

   输出电压为±12V;

   输出纹波电压小于5mV，输出内阻小于0.1Ω

加输出保护电路，最大电流不超过2 A

2.RC桥式正弦振荡器的主要指标

      输出频率范围（100 kHz～10 kHz）

三、实验原理与方案选择

1、实验整体电路仿真图：

2、稳压电源的组成原理 

直流稳压电源一般有电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成，基本框图和波形变换如下：

（1） 电源变压器：将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需的低电压。  

（2） 整流电路：一般由具有单向导电性的二极管构成，经常采用单相半波、单

相全波和单相桥式整流电路。应用最为广泛的是桥式整流电路，4个二极管轮流导通，无论正半周还是负半周，流过负载的电流方向是一致的，形成全波整流，将变压器输出的交流电压变成了脉动的直流电压。  

 

  输出波形： 

 

（3） 滤波电路：加入电容滤波电路后，由于电容是储能元件，利用其充放电特

性，使输出波形平滑，减小直流电中的脉动成分，以达到滤波的目的。为了使滤波效果更好，可选用大电容的电容为滤波电容。因为电容的放电时间常数越大，放电过程越慢，脉动成分越少，同时使得电压更高。  

 

输出波形： 

 

  （4） 稳压电路：稳定输出电压。稳压电路种类很多，包括稳压管，串联稳压，集成稳压器等。该实验中我们选用的是三端式固定输出稳压器W78XX，W79XX 固定三端集成稳压器。典型电路图如下：

3、RC桥式正弦振荡器的工作原理

 RC桥式正弦振荡器仿真图如下：

RC振荡器的典型电路：

RC桥式正弦振荡器又称文氏电桥振荡器，是采用RC串并联选频网络的一种正弦波振荡器。它具有较好的正弦波形且频率调节范围广，广泛应用于产生1 MHz以下的正弦波信号，且振荡幅和频率较稳定。

  上图电路有两部分组成，即左半部分的选频网络和右半部分的放大电路。放大电路为由集成运放所组成的电压串联负反馈，而选频网络则由正反馈网络组成。由于放大器采用集成运放并引入电压串联负反馈，其输入，输出阻抗对正反馈网络的影响可以忽略。

（1）       RC串并联正反馈网络的选频特性：

一般取两电阻值和两电容值分别相等。由分压关系可得正反馈 网络的反馈系数表达式：

则，

幅频和相频图如下：

（2）元件参数的计算：    

①确定R、C值   

      由于f0=1/2πRC=10 kHz,为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻Ri和输出电阻Ro的影响，应使R满足下列关系式：Ri>>R>>Ro，一般Ri约为几百千欧以上，Ro仅为几百欧以上。故确定R=0.68kΩ，则C=0.022uF。   

②确定R1、Rf   

      RC选频网络对于中心频率f0的放大倍数为F=1/3，而回路起振条件为|AF|>=1。 故放大电路的电压放大倍数A=(R1+Rf)/R1>=3，即Rf/R1>=2，取Rf/R1=2。即：R=R1//Rf=0.68K  Ω，得R1=（3.1/2.1）*R=1 kΩ,Rf=2.1R1=2.1kΩ。

（3）振荡频率和起振条件

电路在fo时满足φF+φA=0,而对其他任何频率，则不满足振荡的相位平衡条件所以电路的振荡频率为fo=1/2πRC。

已知当f=fo时，|F|=1/3,为了满足振荡的幅度平衡条件，必须使|AF|>=1，由此可以求得振荡电路的起振条件为|A|>3。

四、使用材料

      整流二极管6个；

      点解电容470 uF 2个，104瓷片电容 2个，223瓷片电容 2个；

      稳压芯片W78xx  1个，W79xx  1个；

      680Ω电阻2个，1 kΩ电阻1个。2.1 kΩ电阻1个；

      集成运放芯片LM324  1个；

      剥线钳1个，烙铁1个，万用板1块；

      导线，焊锡若干

五、数据测试

     变压器输出：39 V

     整流电压输出：51.8 V

     滤波电压输出：26.3 V,-26.4 V

     稳压管输出：11.9 V,-12.1 V

     纹波电压： 4 mV

     正弦波频率：8.5 kHz

     正弦波输出： 10.75V

     反馈系数： 0.28

六、问题与解决 

这次焊接给了我很多经验总结，比如焊接中锡丝融化的多少才合适，烙铁头接触锡丝以及元器件的时间长短，还有助焊剂松香的搭配使用，元件的剪脚等都会影响焊接的结果。 

在检查过程中还出现了很多问题，比如第一次焊接完成后测试时，负极电压输出仅仅为几伏，断电之后发现就把两个整流二极管给烧了，后来我们通过检查，原因是我们不太清楚万用板的构造，外边两圈是短路的，我们刚好把两个引脚接到了外边两圈，换了两个二极管之后测试时大致波形是出来了，但失真比较严重，于是我们又换了几次电阻，最后发现只有当反馈电阻式2.1 kΩ的时候波形失真最小。

七、心得

在这次制作实验中我学到了很多东西，对此也很感兴趣，首先我学到了不少焊接的经验，避免了一些出现在焊接方面的问题，以便于后期易于检测；其次，我学会对一些简单的元器件的识别与检测，以及学会了元器件的引脚和使用方法，了解了一些工具的使用方法。这样的实验培养了我们的动手能力，所谓熟能生巧，在布线，焊接，检查电路各种方面我们都有很大的提高。一个实验只要认真对待，不管结果怎样，我们一定会有收获。而且在实习中我感觉到实践与理论相结合是非常重要的，平时在课本上学到的只是一些理论知识，在实际焊接制作中会出现很多意想不到的问题，通过检测与修改可以使实习进一步的进行下去。

 这次设计渗透了我们组员的每一个人的努力与心血，无论是前期的准备，中期的焊接，还是后期的测试与调试，每个环节我们都竭尽所能，通过多种渠道，老师与同学的帮助，才使得我们的结果顺利的出来。因此，我感觉只有相互协作，才能共同进步。合理分工，团结一心可以提高效率。相信以后我们会更加努力的。

 

第二篇：模拟电子技术课程设计实验报告

模拟电子技术课程设计

计算机科学与技术系

12网络工程(2)本

姓名:郭能

学号:51202032019

课题:OTL功率放大器

一、设计任务书

1、            应用意义

音频功率放大器是音响系统中不可缺少的重要部分，其主要任务是将音频信号放大到足以推动外接负载，如扬声器、音响等。功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真的输出功率，讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。本课题主要设计一个OCL功率放大器，来满足设计要求。OCL功率放大器即为无输出电容功率放大器。采用两组电源供电，使用了正负电源，在电压不太高的情况下，也能获得比较大的输出功率，省去了输出端的耦合电容。使放大器低频特性得到扩展。OC功放电路也是定压式输出电路，其电路由于性能比较好，所以广泛地应用在高保真扩音设备中。OTL功率放大器，它具有非线性失真小，频率响应宽，电路性能指标较高等优点，也是目前OTL电路在各种高保真放大器应用电路中较为广泛采用的电路之一。

2、设计要求

（1）分析电路的组成及工作原理。

（2）分析单元电路设计计算。

（3）采用衰减式音调控制电路。

（4）说明电路调试的基本方法。

（5）画出完整电路图。

（6）小结和讨论。

3、音频放大器的共组原理

4、极限参数

5、功率的计算

6、具体实现

7、在实验中遇到的问题及解决方法

在实验过程中输出信号往往会产生较大的失真，对此我调解了电阻的阻值，经过多次调解输出波形的失真度渐渐减小；同时还应更改二极管的型号以及三极管的型号已达到减小失真度的目的。最好是事先通过合理的计算得出各个电阻的大小以及各个二极管和三极管的型号，这样会使用仿真软件仿真的时候会方便快捷的多。在焊接电路板时往往会和电路图不一样，由于平时一直都在看电路图，对电路板接触较少，不能及时转换思维，造成焊接时错误频繁发生。对此我多次试验，积极分析，把电路图与电路板有效的联系起来，最终发现电路图和电路板其实是一样的。不过在焊接电路板时把电路图中的元件符号换成实际的原件而已。