課程設(shè)計---集成直流穩(wěn)壓電路設(shè)計、方針和測試

1、<p>　　電子線路課程設(shè)計總結(jié)</p><p>　　題目：集成直流穩(wěn)壓電路設(shè)計、方針和測試</p><p>　　學(xué) 院： 電子工程學(xué)院</p><p>　　專 業(yè)： 電子信息工程</p><p><b>　　學(xué) 號： </b></p><p><b>　　姓

2、 名： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　2010年 12 月20日</p><p>　　<<電子線路課程設(shè)計>>總結(jié)</p><p>　　設(shè)計電路原理圖及工作原理</p><p><b>　　1

3、、電路原理圖：</b></p><p><b>　　圖1設(shè)計電路原理圖</b></p><p>　?。ㄒ韵潞喪龉ぷ髟恚?lt;/p><p>　　2、工作原理的簡述：</p><p>　?、?集成芯片IC LM317內(nèi)部具有直流穩(wěn)壓電源電路的基本功能，外圍電路簡單。</p><p>　　⑵

4、 交流電壓經(jīng)二極管D1-D4進行橋式整，經(jīng)過大容量電容C1濾波，進入集成穩(wěn)壓芯片LM317，完成電壓穩(wěn)定輸出，實現(xiàn)交流電壓轉(zhuǎn)為穩(wěn)定的直流電壓。</p><p>　　⑶ C2(0.1uF)為高頻濾波電容，由于電源濾波電容對高頻信號阻抗產(chǎn)生的壓降對放大器回路形成反饋，穩(wěn)定高頻放大器倍數(shù)，消除振蕩。</p><p>　　⑷ D5和D6（IN4007）為保護二極管，當(dāng)斷電時形成反向電流沖擊芯片L

5、M317，保護</p><p><b>　　芯片不受損壞。</b></p><p>　?、?Q1 、R2和C4構(gòu)成軟啟動，輸出電壓慢慢升高，以免沖擊芯片和外接其他電器，R2和C4大小決定啟動時間長短。</p><p>　　⑹ 改變可調(diào)電阻RW,可改變輸出端直流電壓的大小。</p><p><b>　　二、電路仿

6、真及結(jié)果</b></p><p>　　1、仿真軟件簡要介紹</p><p>　　Multisim10是一種以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，它具有豐富的仿真分析能力，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工作。</p><p>　?。?）Multisim10的主要特點：直觀的圖形界面、豐富的元器件、強大的仿真能力、豐富的測試儀器、提供了許多分析功能；<

7、/p><p>　?。?）常用的虛擬儀器有：萬用表、波形發(fā)生器、瓦特表、示波器、波特圖圖示儀、字元發(fā)生器、邏輯分析儀邏輯轉(zhuǎn)換儀、失真度分析儀、頻譜儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等。</p><p>　　（3）Multisim10的基本界面：</p><p>　　圖2 Multisim10的工作界面</p><p><b>　　2、仿真電路圖</b&

8、gt;</p><p><b>　　圖2 仿真電路圖</b></p><p><b>　　3、仿真結(jié)果</b></p><p>　?。▽Х抡鏀?shù)據(jù)或曲線的虛擬儀器界面截圖后粘貼）</p><p>　?。?）萬用表XMM2置于直流電壓，整流濾波直流電壓：</p><p>　　的

9、測試結(jié)果XMM2圖 </p><p>　?。?）萬用表XMM1置于直流電壓，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，測試并分別記錄當(dāng)直流電壓最大值和最小值時XMM1的值：</p><p>　　Vmax的測試XMM1圖　　　　　　　　　　　　 Vmin的測試XMM1圖 </p><p>　?。?）調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，使萬用表XMM1的讀數(shù)約為7V，即；將輸入交流電壓調(diào)為10V，并記錄XMM1

10、的值，即；再將輸入交流電壓調(diào)為20V，并記錄XMM1的值，即，計算：</p><p><b>　　的測試結(jié)果</b></p><p>　　的測試結(jié)果 的測試結(jié)果</p><p>　　= 1.87% </p><p>　　（4）當(dāng)可調(diào)電阻為最大值和最小值時：</

11、p><p>　?、佼?dāng)可調(diào)電阻最大值時：</p><p>　　②當(dāng)可調(diào)電阻最小值時：</p><p>　　三、電路板設(shè)計制作過程</p><p><b>　　1、軟件簡要介紹</b></p><p>　　Protel99SE是應(yīng)用于Windows9X/2000/NT操作系統(tǒng)下的EDA設(shè)計軟件，采用設(shè)計庫

12、管理模式，可以進行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計，具有很強的數(shù)據(jù)交換能力和開放性及3D模擬功能，是一個32位的設(shè)計軟件，可以完成電路原理圖設(shè)計，印制電路板設(shè)計和可編程邏輯器件設(shè)計等工作，可以設(shè)計32個信號層，16個電源--地層和16個機加工層。</p><p>　?。?）Protel 99 SE的系統(tǒng)組成：按照系統(tǒng)功能來劃分，Protel99se主要包含電路原理設(shè)計部分和電路仿真與PLD部分倆大部分。</p><p

13、>　　（2）Protel 99 SE的功能特性：開放式集成化的設(shè)計管理體系、超強功能的、修改與編輯功能、強大的設(shè)計自動化功能?！?lt;/p><p>　?。?）Protel 99 SE的工作界面：</p><p>　　Protel 99 SE的工作界面（SCH）</p><p>　　Protel 99 SE的工作界面（PCB）</p><p&g

14、t;　　它具有以下三個功能特性：1、開放式集成化的設(shè)計管理體系 2、超強功能的、修改與編輯功能 3、強大的設(shè)計自動化功能 </p><p>　　2、PCB圖設(shè)計要求和注意事項</p><p>　　PCB圖的尺寸大小要適中；布線時要按核心元件來布線，所有元件按水平或垂直方向 布置</p><p>　　確定每個元件在板上的位置，位置合理，均勻緊湊，排列美觀整齊，充分利

15、用空間，把相關(guān)的元件盡量放得靠近些。</p><p>　　引出端J1、J2要布置在電路板的邊緣，設(shè)計時電路板要預(yù)留散熱片所占足夠空間，要 安裝在電路板邊緣，散熱片朝外</p><p>　　可調(diào)元件應(yīng)布置在可調(diào)位置，帶調(diào)節(jié)桿的元件，調(diào)節(jié)桿朝外放置，便于調(diào)節(jié)。</p><p>　　輸入端、輸出端、電源端等引出端布置在PCB板邊緣，便于測試。</p>&l

16、t;p>　　焊盤的形狀和尺寸大小合適，焊盤外徑大于80mil</p><p>　　連線的寬度一般要大于60mil，連線之間的距離不能靠的太近，連線盡可能短，連線的拐彎處應(yīng)取圓弧形，不能用直角</p><p>　　多圈可調(diào)電阻RW使用時兩邊任意引腳與中間引腳連接起來。電源布線很關(guān)鍵，走線 盡可能短，可以采用飛線</p><p>　　布置地

17、線非常重要，所有元件接地線要按電流方向落地，不能交叉順序混亂，最后匯 總大電容C1端</p><p>　　在PCB板布線面空白處添加自己的學(xué)號，日期等信息，注意要鏡像。</p><p>　　要多次修改PCB圖，并對照電路圖認(rèn)真檢查，確定無錯誤之后才能進行制板。</p><p>　　3、PCB板制作過程</p><p>　　4

18、、電路板安裝要求和注意事項</p><p>　?、偈煜ぴ骷嵨?，對應(yīng)電路板找到元器件應(yīng)該所放置的位置；一般元器件裝焊順序依次為：電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路、大功率管，其它元器件為先小后大；</p><p>　　②芯片與底座都是有方向的，焊接時，要嚴(yán)格按照PCB板上的缺口所指的方向，使芯片，底座與PCB三者的缺口都對應(yīng)，芯片在安裝前最好先兩邊的針腳稍稍彎曲，使其 有利于插入

19、底座對應(yīng)的插口中；</p><p>　?、?焊接時，要使焊點周圍都有錫，將其牢牢焊住，防止虛焊；</p><p>　?、?在焊接圓形的極性電容器時（一般電容值都是比較大的），其電容器的引腳是分長短的，以長腳對應(yīng)“+”號所在的孔；</p><p>　　⑤電位器也是有方向的，其旋鈕要與PCB板上凸出方向相對應(yīng)，取電阻時，找到所需電阻后，拿剪刀剪下所需數(shù)目電阻，并寫上電阻

20、，以便查找。</p><p>　?、藓附蛹呻娐窌r，先檢查所用型號，引腳位置是否符合要求。焊接時先焊邊沿對腳的二只引腳，以使其定位，然后再從左到右自上而下逐個焊接；對引腳過長的電器元件（如電容器，電阻等），焊接完后，要將其剪短；</p><p>　?、弋?dāng)電路連接完后，最好用清洗劑對電路的表面進行清洗，以防電路板表面附著的鐵屑使電路短路。</p><p>　?、嗪附由?/p>

21、錫時，錫不宜過多，當(dāng)焊點焊錫錐形時，即為最好。</p><p><b>　　5、設(shè)計制作結(jié)果</b></p><p><b>　　圖3 作品PCB圖</b></p><p>　　圖4 作品實物圖正面</p><p>　　圖5 作品實物圖背面</p><p><b>

22、　　四、調(diào)試測試及結(jié)果</b></p><p>　?。ㄖv義中測試部分的全部內(nèi)容含數(shù)據(jù)）</p><p><b>　　1、儀器</b></p><p>　　變壓器2個、萬用表（MF-10）、數(shù)字萬用表、負(fù)載電阻等。</p><p>　　2、測試內(nèi)容方法和步驟</p><p>　?、僬J(rèn)真檢

23、查安裝好的電路板，電阻阻值是否對，二極管和電解電容有沒有接反，芯片有無錯誤，連線有沒有短路，有沒有虛焊，整體布線是否完整。檢查無誤后，可以進行測試。</p><p><b>　?、诎聪聢D進行</b></p><p>　　③將自嘔變壓器１輸出調(diào)到220V,降壓變壓器2調(diào)到輸出為15V。</p><p><b>　　④測量數(shù)據(jù)</b

24、></p><p>　　用萬用表直流電壓檔測量整流濾波后的直流電壓：</p><p><b>　　= 18V</b></p><p>　　測量輸出直流電壓變化范圍</p><p>　　在輸出端接入負(fù)載電阻。用萬用表直流電壓檔測量輸出端直流電壓，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，找出輸出最小值和最大值。</p><

25、p>　　最小值：= 1.3V 最大值：= 16V</p><p>　　⑤測量輸出端紋波電壓Vs(即交流電壓)</p><p>　　在輸出端接入負(fù)載電阻，調(diào)節(jié)可變電阻，使輸出電壓為最小值和最大值的中間值，用數(shù)字萬用表交流檔測量此時輸出端交流電壓</p><p>　　= 7.35V 0.23V

26、</p><p><b>　　⑥測量電流調(diào)整率</b></p><p>　　在第⑤步中已經(jīng)調(diào)節(jié)好的輸出電壓中間值= 7.35V</p><p>　　斷開負(fù)載電阻，用萬用表測量此時的輸出電壓= 7.35V</p><p><b>　　計算電壓調(diào)整率</b></p><p>

27、;<b>　?。?0%</b></p><p><b>　　⑦測量電壓調(diào)整率</b></p><p>　　接入負(fù)載電阻，先調(diào)節(jié)好輸出電壓中間值＝ 7.35V</p><p>　　調(diào)節(jié)自耦變壓器1，將市電電壓調(diào)到198V，用萬用表測量此時的輸出電壓</p><p><b>　　= 7.3

28、5V</b></p><p>　　調(diào)節(jié)自耦變壓器1，將市電電壓調(diào)到242V，用萬用表測量此時的輸出電壓</p><p><b>　　= 7.35V</b></p><p><b>　　計算電壓調(diào)整率</b></p><p><b>　　= 0</b><

29、;/p><p><b>　　五、心得體會</b></p><p>　　動手實踐和理論學(xué)習(xí)，在能力的培養(yǎng)時，一樣重要。光有理論學(xué)習(xí)，沒有動手實踐等于沒有實際意義，反之，亦然。</p><p>　　在開始動手做這一次實驗之前，我是舉足無措的。開始不知道怎么做，但是我知道先仿真，其次畫原理圖，再畫PCB圖、打印蠟紙、做板，最后焊接、測試。在基地那么久也沒

30、有學(xué)到什么，感覺挺慚愧的。但是我想大家都和我差不多的，Protel99SE沒有學(xué)會用，之前我也自學(xué)了Protel99SE,主要是看視頻教程。在基地也沒有培訓(xùn)過，上實訓(xùn)課，老師簡單的介紹后，我再次努力地學(xué)習(xí)。在基地，我看師兄們做板后，我也學(xué)會了打印蠟紙、做板、焊接、測試。結(jié)果，我驚奇地發(fā)現(xiàn)，我一下子學(xué)會了，自己覺得很欣慰。</p><p>　　大約是2012年5月5日，我就把作品做出來了，最后又測試了。在基地里，我

31、用信號發(fā)生器輸出～20VPP作為輸入，測量輸出結(jié)果是直流3.0V～7.1V。我也幫其他同學(xué)測試過，他們有錯誤的，我也檢查出了一些。在這過程中，感覺到自己對電子越來越有興趣了。</p><p>　　其實，在做這些作品期間，我遇到了不少的困難，當(dāng)我有疑惑的時候，我就請教基地里許多的師兄們，他們都很熱心地幫助我。特別是，在畫PCB圖時出現(xiàn)了許許多多的問題。在這里，我就不詳細(xì)列出了。結(jié)果，我的作品還是很順利地完成。<