电子技术课程设计实训报告 题 目 _ _学生姓名 专业班级 学 号 系 （部） 指导教师 实训时间 2012.6.11-2012.6.22 实训报告评语等级： 评阅人： 职称： 年 月 日一、 实训目的1、培养动手能力，在实践中加强对理论知识的理解。2、掌握对电子元器件识别，相应工具的操作，相关仪器的使用，电子设备制作、装调的全过程的方法。3、掌握查找及排除电子电路故障的常用方法。4、学习使用proteus、protel电路仿真与设计软件，动手绘制电路图。二、实训设备及仪器1、电烙铁：焊接的元件多，所以使用的是外热式电烙铁，功率为30 w，烙铁头是铜制。2、螺丝刀、镊子等必备工具以及练习焊接时用的铜丝。3、锡丝：由于锡熔点低，焊接时，焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固，焊点光亮美观。4、松香，导线，剥线钳等其它需要用到的工具。5、相关实验项目所需的电路板，电子元件等。三、实训要求1、识别不同的电子元器件的规格和种类，熟练掌握焊接技术。2、按照电路图设计合理安排元器件的位置，连接好电路，对接口进行焊接，完成对指定功能的测试。未达到测试要求的重新调试，直至排除故障。四、实训电路设计1、电路设计框图直流稳压电源是将频率为50Hz、有效值为220V的单相交流电压转换为幅值稳定、输出电流为几十安以下的直流电源，其基本组成如图（1）所示：T整流滤波稳压负载图（1） 直流稳压电源的方框图直流稳压电源的输入为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，再对交流电压进行处理。变压器副边电压有效值决定于后面电路的需要。变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压，即正弦波电压转换为单一方向的脉动电压，全波整流电路的输出波形如下图所示。可以看出，他们均含有较大的交流分量，会影响负载电路的正常工作。为了减小电压的脉动，需通过低通滤波电路滤波，使输出电压平滑。理想情况下，应将交流分量全部滤掉，使滤波电路的输出电压仅为直流电压。然而，由于滤波电路为无源电路，所以接入负载后势必影响其滤波效果。对于稳定性要求不高的电子电路，整流、滤波后的直流电压可以作为供电电源。交流电压通过整流、滤波后虽然变为交流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，其平均值也将随之变化。稳压电路的功能是使输出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。2、部分电路设计（1）电源变压器电源变压器T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Ui。实际上，理想变压器满足I1/I2=U2/U1=N2/N1=1/n，因此有P1=P2=U1I1=U2I2。变压器副边与原边的功率比为P2/ P1=，式中是变压器的效率。根据输出电压的范围，可以令变压器副边电压为12V。（2）整流电路全波桥式整流电路为了克服单相半波整流电路的特点，在使用电路中多采用单相全波整流电路，最常用的是单相桥式整流电路。如图（2）所示图（2） 全波桥式整流电路设变压器次级电压U2=U2msinwt=U2sinwt，其中U2m为其幅值，U2为有效值，负载电阻为100。在电压U2的正半周期时，二极管D1、D3因受正向偏压而导通，D2、D4因承受反向电压而截止；在电压U2的负半周期时，二极管因受D2、D4正向偏压而导通，D1、D3因承受反向电压而截止。U2和UL的波形如图（5）所示，显然，输入电压是双极性，而输出电压是单极性，且是全波波形，输出电压与输入电压的幅值基本相等。由理论分析可得，输出全波单向脉冲电压的平均值即直流分量为图（3） 全波整流电路的波形UOL=2U2m/p=U20.9U2=0.91210.8V 全波整流电路中的二极管安全工作条件为：a）二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管平均电。b）二极管的最大反向工作电压UR必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压URM。（3）滤波电路电容滤波电路是最常见的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（4）所示：图（4） 单相桥式整流电容滤波电路该电路工作原理：设U2= U2msinwt=U2sinwt，由于是全波整流，因此不管是在正半周期还是在负半周期，电源电压U2一方面向RL供电，另一方面对电容C进行充电，由于充电时间常数很小（二极管导通电阻和变压器内阻很小），所以，很快充满电荷，使电容两端电压UC基本接近U2m，而电容上的电压是不会突变的。现假设某一时刻U2的正半周期由零开始上升，因为此时电容上电压UC基本接近U2m，因此U2UC，D1、D2、D3、D4管均截止，电容C通过RL放电，由于放电时常数td=RLC很大（RL较大时），因此放电速度很慢，UC下降很少。与此同时，U2仍按 U2sinwt的规律上升，一旦当U2UC 时，D1、D3导通，U2对C充电。然后，U2又按 U2sinwt的规律下降，当U2UC 时，二极管均截止，故C又经RL放电。同样，在U2的负半周期也会出现与上述基本相同的结果。这样在U2的不断作用下，电容上的电压不断进行充放电，周而复始，从而得到一近似于锯齿波的电压UL= UC，使负载电压的纹波大为减小。由以上分析可知，电容滤波电路有如下特点：a）RLC越大，电容放电速度越慢，负载电压中的纹波成分越小，负载平均电压越高。为了得到平滑的负载电压，一般取 RLC(35)T/2 式中，T为交流电源电压的周期。b）RL越小输出电压越小。若C值一定，当RL，即空载时有ULO= U21.4 U2。当C=0，即无电容时有ULO0.9 U2。当整流电路的内阻不太大（几W）和电阻RL电容C取值满足上式时，有ULO(1.11.2) U2 总之，电容滤波适用于负载电压较高、负载变化不大的场合（4）稳压电路虽然整流滤波电路能将正弦交流电压变换为较为平滑的直流电压，但是，一方面，由于输出电压平均值取决于变压器副边电压有效值，所以当电网电压波动时，输出电压平均值将随之产生相应的波动；另一方面，由于整流滤波电路内阻的存在，当负载变化时，内阻上的电压将产生相反的变化，于是输出电压平均值也将随之产生相反的变化。因此，整流滤波电路输出电压会随着电网电压的波动而波动，随着负载电阻的变化而变化。为了获得稳定性好的直流电压，必须采取稳压措施。集成稳压器内部有过热保护、过流保护等保护电路，可以很安全的保护电路的正常工作。图（5）由LM317组成的基准电压源电路，电容Co用于消除输出电压中的高频噪音，可取小于1F的电容。输入端和调整端之间的电压时非常稳定的电压，其值为1.25V。输出电流可达1.5A。图（5） 由LM317组成的稳压电路由于调整端的电流可忽略不计，输出电压为Uo=(1+R2/R)1.25V为了减少R2上的纹波电压，可在其上并联一个10F电容C。但是，在输出开路时，C将向稳压器调整管发射结反偏，为了保护稳压器，可加二极管D2，提供一个放电回路，D1,D2起保护作用。如图（6）所示：图（6） LM317的外加保护电路由于设计要求电压从零开始调起，LM317集成稳压器不能直接满足要求，需要设计一个电压补偿电路来抵消LM317的1.25V最小输出电压，如图（10）所示，电压补偿电路由R3和二极管D组成，其输出电压Uo=U-UD,其中，U为LM317的输出端电压，UD为二极管D的正向压降。UD即为补偿电压。其值略大于LM317的基准电压（1.25V），这里用两只串联的硅材料整流二极管的导通压降来实现。当调节R2 减少,使U3达到与UD 相等时,输出电压即为0V。之后,当调节R2逐渐增大时, U0即由0V 开始增大。由于负载电流流过D ,故D 的最大工作电流应能适应负载电流的要求。输出电压的表达式为：Uo =(1+R2/R1)1.25-1.478系列的稳压集成块的极限输入电压是36V，最低输入电压为输出电压的3-4V以上，能输出1.5A电流。0.33uF,0.1uF的电容是旁路电容，作用是抑制电路中可能产生的自激振荡。图（7）由78和79系列构成的稳压电路五、 实训仿真结果与分析 双路可调电源仿真图 可调电压最小值 可调电压最大值六、电路制作与调试电路制作：1. 首先对照元件明细表认清元件，核对数量。2. 把整流桥和集成稳压器安装在线路板上，这样一来线路板就被装上的几个件分隔成了几块，然后再找出每一块中需要安装的元件，一一对号安装，这样不易出错，也比较容易。安装过程中注意，二极管、三极管、电解电容器的极性，不要装错。3. 焊接把所有元件都插上后，剪去多余的引脚，只留下离铜箔2-3mm长开始焊接，注意焊接时，电烙铁头上要有少量焊锡，烙铁头要接触到元件的引脚与铜箔，这时把焊锡丝触到烙铁头上，焊锡丝就会很快融化，把元件的引脚与铜箔连为一体，烙铁很快离开，这样就焊好了。4. 成装：板焊好后，在各输出端焊接上插针。5. 直流测量：用直流电压表分别测量各输出端的电压，调节电位器，观察输出端的电压变化范围。七、实训心得在这次电子技术课程设计的过程中我学到了以下几点；1、充分的预习是必要的。上次在做实训过程中就是因为没有好好预习，结果在制作过程中花费了我很多时间，所以这次有前车之鉴，在实训前好好的预习了，结果事半功倍，让我做起来很流畅。2、需要预先对结果进行预测，至少在碰到问题时会合理的去分析问题。之所以会这样说也是有血的教训的，上次由于某个同学对过程中一个问题视而不见，导致出现了重做的悲惨命运。3、对一些实验注意事项要在意。这里可不是说我弄坏了什么东西，而是基于家都明白的一个道理：水火无情，电更无情。我们在做电源时，在通完电以后，再断电，这时电容会有一个放电的过程，刚开始是我们没有注意，弄的火花四溅，也很危险，了解以后我们就很小心了。这也有一个好处：试验出错的可能性大大减少，而且安生性也大大增加了。4、在这次实训的过程中我了解到了团队的力量，我和我的伙伴很好地完成的我们的工作，刚开始我们不太默契，后来我们不断沟通与交流，是我们以后的总做非常顺利。总结这个实习，我感觉自己有时候十分的粗心。刚开始检测电器元件的时候，由于粗心，竟然将已损坏的元件误检测成为正常元件，结果导致我又重新连接线路，浪费了大量的时间。在连接元件过程中，由于事先没有计划好元件之间的连接，导致接线在电路板上长距离