某某工学院高精度恒稳电流源的设计与制作

1、班级： 姓名： 学号： 课题：高精度恒稳电流源的设计与制作电子技术课程设计报告课题：高精度恒稳电流源的设计与制作 班级 电气3081 学号3082110103学生姓名 丁凯 专业 电气工程及其自动化 系别 江淮学院 指导教师 王林高 淮阴工学院电子信息工程系2010年6月1 设计目的11培养学生综合模拟、数字、高频电路知识，解决电子信息方面常见实际问题的能力，培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。12学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行

2、调试。13学会基本操作技能训练，如基本检测仪器的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行安装调试和数据处理等。14促使学生积累实际电子制作经验，准备走向更复杂更实用的应用领域.提高学生的电子工程素质和科学实验能力。2 技术指标与设计要求1. 电源电压：5V；2. 输出：1000mA,100mA,10mA,1mA四档恒稳直流源；3. 启动时间：小于0.05mS；4. 采用带隙精密参考源；5. 主要单元电路和元器件参数计算和选择；6. 画出总体电路图；7. 安装自己设计的电路，按照自己设计的电路，在通用板上焊接。焊接完毕后，应对照电

3、路图仔细检查，看是否有错接，漏接，虚焊的现象；8. 调试电路；9. 电路性能指标测试10. 提交格式上符合要求，内容完整的设计报告。3 总体设计3.1总体框图3.2总体思路这个电路主要由3部分组成：.电源输出后对其稳压。.通过电阻的串联实现分压。.集成运算放大器和大功率三极管对电流进行稳定和放大作用。4 单元电路设计4稳压的实现如图中虚线框所示，框中为一个5.1V的稳压二极管，这个电路中正是以这个稳压二极管作为稳压的关键部件。如我们现在所使用的教科书p85p86页中所说，稳压二极管杂质浓度比较高，空间电荷区内的电荷密度也大，因而该区域很窄，容易形成强电场。当反向电压加到某一定值时，反向电流急增

4、，产生反向击穿。稳压管在直流稳压电源中获得广泛的应用。42对于电阻分压的解释首先，本课程设计的输出要求为个电流，所以在电阻分压部分分块，这样就可以满足分压要求。这一部分的关键在于电阻大小的确定，我是用反推法进行演算的。第一，请注意虚线框处，这边我用的是欧姆的电阻。设这个电阻为，输出电流为，分压电阻为。以输出电流为1000记，上的最大电压电压（也就是集成运放负极电压）V，这样实际上要想在输出端得到1000mA的电流，通过第一次分压后，出来的电压应该是。电源电压的指标是5V所以，2者的倍数关系为5,这样分压部分电阻的第一路的倍数也是,第二路为，第三路为，第四路为。而电阻我设计的分别为：40K，9K

5、,900,90,10.当然这个是理想状态下，在实际测试中，我在其中改了2个数值，9K和10分别改成了K和。43集成运算放大器和大功率三极管的工作原理 这一部分可以说是整个电路的核心。大功率三极管在其中扮演很重要的角色，并且也可以说它是一个难点和陷阱。假设输出电流为，除去接地电阻上的功率，三极管上会有4.9W的功率，这个功率在本电路中算是很大的了，所以我在实际应中用的大功率三极管为，这个种三极管不但电流大于要求的，功率也远远大于，在本电路中使用可以说相当安全。 5调试 首先运用电工知识对所要用的元器件逐个检查，以确保焊接的元器件都是管用的，在焊接过程中，可把接地和接电源的接线用适当的金属丝直接连

6、接在焊接的两条边缘的铜线上，这样既节省了导线，而且易于后期的调试和检查。装置焊接完成之后，可以先根据实物连接图，将装置中的各个元件和它们相互的连接关系检察一遍，从而排除一些，漏焊或者因为不慎而导致的各种明显的错误。如果发现不出什么问题了就开始进入正式的调试状态了。因为在实际操作中，我这个电路中很多电阻都是通过串并联得到的，所以运用了不少电阻，故器材中电阻好坏的测试需要花费很大精力。另外集成运放有个引脚，也需仔细测试。而大功率三极管由于是元器件中比较特殊的一个，在购买时已经由商家检验。6.设计总结 这个设计实际上有明显的不足之处：的电流是无法输出的，原因在于接地电阻，他无法承受的电流。在理论上，

7、可以由更小的电阻代替它，不过市面上能买到的最小电阻就是。也有另一种设计方法，就是将几个电阻并联，得到一个小电阻，这样通过并联分流，可以实现输出电流，但在实际操作中仍有困难，困难在于对于前面分压电阻的确定。以个电阻并联为例，这样算出的分压电阻带有个位数，每组分压电阻需要更多的电阻并联，这样误差会更大，达不到输出精确电流的效果（虽然本设计的实际输出也不精确）。.心得体会首先，我要感谢辅导老师*老师对在本次课程设计期间对我的帮助，作为一个对于模电课程成绩算不上好的学生，王老师对我提出的种种问题都能细心地讲解，近个星期的时间里，我已记不清打了多少个电话给王老师，只要他有空都能耐心的给我出主意。感谢完辅

8、导老师之后，我要慰问一下自己。本次的课程设计，我们没有能从王老师手中得到电路图，不过不敢说这个电路是完全我自己设计的，但起码付出了很多很多。与做其它课程设计的同学相比，我们没有得到确定的电路图，电路中电阻，三极管，集成运放的数值都是我们自己一点一点抠出来的，我认为我们所花费的精力跟体力是多于其他同学的。实际上直到论文答辩，检测电路的这一刻，我们的电路仍然没有完全确定对错。我们认为王老师不给电路图的做法是完全正确的，课程设计就应该自己设计和思考，但作为我个人，我有一点亲身体验后的感想，难道必须要做出漂亮的实物，有了漂亮的测试结果才算课程设计达标吗？我们依旧付出了汗水和艰辛，从得到课程设计题目到现在，我一直一直都在问老师，选材料，做电路，光电路板都做了三个，一次一次地改进。周围同学有不少已经做好了，并不是说他们的课程设计内容简单，但有了电路图，有了确定的元器件，他们的难题在于焊接和调试，和我们不一样。据说我们这是新课题，关于我们课题的内容高年级学长也一无所知。这个时候我们可以用这样个词来安慰自己：尽力而为，问心无愧。7参考文献康华光，陈