电子工程训练

1、电子工程训练（I）实验报告电子工程设计一.电子工程设计任务:本课程是根据电子信息类本科学生以及具体电子工程设计中的一些实际内 容而设计。为了课程的整体性和课堂教学的可操作性，将课程分成两个部分：直流稳压电源的设计与制作；完成电路的设计与计算，并实现电路的焊接与 制作。波形发生器的电路设计、仿真与制作。完成电路的设计与计算，通过仿真确 定参数，并实现电路的焊接与制作。二.电子工程设计目的:在电子设备以及电子系统中，电源是极其重要并且不可缺少的部件，如果没 有性能稳定的电源任何电子系统都无法工作。本课程通过对直流稳压电源的 设计制作和调试，了解直流稳压电源的基本原理和技术指标。同样，信号 发生器在

2、电子及通信系统中也是不可缺少的一部分，而且为了检测和调试电 子系统，首先必须接入该系统所需要的信号。本课程通过设计制作以及调 试多波形信号发生器，了解信号发生器的基本原理和技术性能。同时，该工 程设计可以提高学生在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，培养在完 成工作项目中所应具备的基本素质和要求。培养研发能力，通过对稳压电源和信号发生器的设计与制作，初步掌握在给 定条件和要求的情况下，如何达到实用的设计方法巧妙合理地去设计系统 中的某一部分电路，并将其两部分设计组成成一个信号产生单元。培养团队精神，科学的实事求是的工作方法，提高查阅资料和语言表达能 力以及理论联系实际的技能。第一部分直流稳压

3、电源的设计与制作总体要求在学习掌握直流稳压电源的基础上，掌握设计和计算方法并设计 输出双路正负12伏和正5伏的直流稳压电源。在设计电路的基础上，焊接制作稳压电源，并使用适当方法测试 其性能。并观察直流稳压电源的各点波形。直流稳压电源的技术指标 输入：AC 220V10%,50Hz；输出：DC12V2%, 0.2A； DC+5V2%, 0.5A；电压调整率 Su (AU0/U0) /(AUI/UI)：小于 0.02；稳压系数 Sr (A U0/U0)：小于 0.01；纹波电压A UOP-P :小于10mV。3 .电路设计指导直流稳压电源的组成组成框图整流电路滤波电路稳压电路第二部分波形发生器的设

4、计与波形总体要求（1）熟悉集成电路555的基本原理，了解555时基电路的应用电路， 设计一个函数信号发生器，训练电路的制作与调试技术，掌握信 号发生器的设计原理。（2）以NE555时基电路为核心，设计制作一个多波形信号发生器（或 者称函数信号发生器）。波形发生器技术指标（1）分别输出方波、三角波和正弦波；（2）波形频率960Hz1.2KHz可调，最后精确输出1KHz；（3）输出正弦波波形幅度3V;（4）发挥波分，三种波形输出可调2V5V。电路设计参考波形发生器的组成（5）组成框图（一）各部分电路图1、第一部分：直流稳压电源电路图1 2O地g +12V+5V1 2O地g +12V+5V-12V2

5、2、第二部分：波形发生器电路图1、第一部分：直流稳压电源原理图说明电源变压器的工作原理电源变压器的作用是将电源电压u1(t)变成整流电路需要的交流电压u2(t)， 即 u2(t)=KU1sin(wt)=U2sin(wt)。其中 K 为变压器的变比。K=U2/U1。 U2, U1为有效值。额定输出功率和输入功率是电源变压器的两项主要目标。电源变压器的额定输 出功率只是次级在额定负载下输出的视在功率，它决定于次级负载和整流电路。 若采用桥式全波整流电路，然后滤波，则此时变压器额定功率Ps为Ps=U2I2 电源变压器的传输效率是额定输出功率Ps和实际输出功率P输出之比的百分数 n =ps/p 输出x

6、 100%整流电路整流电路的作用是将交流电压交换成脉动的直流电压。这种单向的脉动直 流电压含有很大的纹波成分，一般不能使用。有半波整流、全波整流和桥式整流几种方式。考虑到整流效率及对器件的 要求，多采用桥式全波整流电路，即用4只整流二极管V1-V4连接成电桥形式 的整流电路。它利用二极管的单向导电性，将电源变压器输出的交流电压u2(t) 变成单方向的全波脉动直流电。由于桥式整流电路经常使用，故该电路已被制 成整流桥器件，市场上有多种规格型号供选择。滤波电路滤波电路是利用储能元件将脉动的直流电压平滑。可用动态元件L、C来实现，但在实际应用中，通常利用电容元件在电路中 的储能作用，在负载两端并联电

7、容c，当电源供给的电压升高时，它把部分能量 储存起来，而当电源电压降低时，就把能量释放出来，使负载电压平滑，达到 滤波的目的。桥式整流和电容滤波电路的输出电压约为U0=12U2。稳压电路经整流滤波后的直流电源还不是理想的电源，它会随着负载的变化，输入 电网电压的波动而改变输出电压的大小。因此，必须采用稳压电路来维持输出 电压的稳定。设计与使用稳压电路，涉及的参数主要有输出电压、输出电流、管压降等。 另外还要考虑散热等问题。例如，7805，输出电压为5V，输出电流为1A，管压 降为2-3V。当输出电流05A时要使用散热片。另外，还有一类集成稳压块， 属于低管压降类型，例如2930、2940系列，

8、UI-U0可以低到07IV。性能指标的含义：电压调整率Su (A U0/U0) /(A UI/UI):又称电压稳定度。指在负载 RL不变的情况下，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化情况。稳压系数Sr (A U0/U0):又称为负载稳定度。是指在输入电压不变时， 稳压器对于由于负载电流(输出电流)变化引起输出电压脉动的抑制能 力。可在额定负载电流(20%80% )范围内测量。纹波电压A U0p-p：是指叠加在输出电压U0上的交流分量，常用峰-峰值 表示。所测数据如下表所示:纹波稳压效果稳压系数输入 电压12V-12V5V负 载12V 11.92V-12V -11.81V5V5V电压波形20

9、0V11.82V-11.7 6V4.16V50 Q4.99V5V直线0220V/10 Q5.01V12V直线0240V11.84V-11.7 6V4.96V300 Q11.78V-11.80V/-12V直线2mV/100 Q11.75V-11.78V/第二部分：波形发生器原理图说明555时基电路是一种数字、模拟混合（即双极性）的中规模集成电路、应用 十分广泛。它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，由于内部电压标准 使用了三个5k电阻，故取名555电路。其电路类型有双极型产品型号最后的三 位数码都是555或556；所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556, 二者的逻辑功能和引

10、脚排列完全相同，易于交换。555和7555是单定时器。556 和7556是双定时器。555时基电路具有定时精度高、温度漂移小、速度快、可 以直接与数字电路相连、结构简单、功能多、驱动电流较大等优点。方波的输出波形幅值可以达到4V，由于经过电阻，波形的幅度会变小，所 以在三角波和正弦波上加放大器，使输出波形幅值可以达到4V。三角波正弦波未放大波形幅值0.9V0.175V放大之后的幅值4V4V放大倍数4.5倍23倍通过这次电路设计，我从中了解了直流稳压电源和波形产生器的知识，同 时也了解到了自己对于理论和实际应用的统一和对于器件在实践中的使用还有 很大的不足。对于没有什么基础的我来说，学习上遇到了很多困难。但是慢慢 的，在老师和同学