模拟电子技术课程设计中,什么是最简单的?
模拟电子技术课程设计是电子工程类专业中的一门重要课程,其目的是培养学生的电路设计能力和实践操作技能。
在课程设计中,有一些内容相对简单,可以帮助学生更好地理解和掌握模拟电子技术的基础知识和方法。
下面是一些最简单的模拟电子技术课程设计内容:。
1.电路基本元件的使用:包括电阻、电容、电感等基本元件的使用,可以通过设计一些简单的RC、RL、LC等电路来熟悉元件的使用方法和特性。
2.电压分压电路设计:通过设计一些简单的电压分压电路,比如电阻分压电路、电容分压电路等,可以熟悉电路中电压的分布规律和计算方法。
3.信号放大电路设计:设计一些简单的信号放大电路,比如共射放大电路、共基放大电路等,可以了解放大电路的基本原理和设计方法。
4.滤波电路设计:设计一些简单的滤波电路,比如低通滤波器、高通滤波器等,可以熟悉滤波电路的原理和设计方法。
5.振荡电路设计:设计一些简单的振荡电路,比如LC振荡器、RC振荡器等,可以了解振荡电路的原理和设计方法。
6.电源电路设计:设计一些简单的电源电路,比如线性稳压电源、开关稳压电源等,可以熟悉电源电路的基本原理和设计方法。
7.工具使用和实验仿真:学习使用电子设计自动化工具,如Multisim、AltiumDesigner等,进行电路设计和仿真实验,加深对模拟电子技术的理解和实践能力。
通过以上的内容设计,学生可以逐步掌握模拟电子技术的基础知识和设计方法,提升实践操作能力,为以后的电路设计和工程实践奠定坚实的基础。同时,这些最简单的课程设计内容也为学生进一步学习和探索更复杂和高级的模拟电子技术奠定了良好的基础。
模拟电子技术课程设计
这么简单的东西也拿来这里问?随便找本模电书,别的不坦举看,就看看直流稳压这一章就足够,貌似你缓判的要求是要写成实验报告的形式,慢慢努力,只有自己亲自动手做的才让哪碧能掌握好
急~~~模电课程设计
《模拟电子技术》课程设计报告
设计名称Multisim仿真实验
2009—2010学年第二学期
专业班级姓名学号
指导教师:--老师钱老师成绩:______
提交报告时间2010年6月21日
一、课程设计目
在学习完《模拟电子技术基础》课程的基础上,进行电子技术仿真课程设计。
培养动手能力、工程素质和综合运用理论知弊握识的能力。
熟悉基本软件的使用,将Multisim作为电子、电路等课程的辅助学习与技能训练的手段。
掌握Multisim的基本操作与基本分析方法,最终学会具体仿真电路设计。
通过仿真训练加深对理论学习的理解,培养自我综合分析问题的能力和创造性思维。
综合运用模拟电子技术课程设计中所学到的理论知识,结合课程设计任务要求适当自学某些新知识。
EWB软件的应用为开放性实验室建设提供一种有力的辅助手段,它给我们以极大的创造空间,强化了在学习活动中的主体地位。
注重创新能力的培养,为我们较早地参加科研活动创造有利条件。
通过查阅文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则。
掌握模拟电路的安装,测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能独立分析实验中出现的正常或不正常现象及数据,独立解决调试中出现的正常或不正常现象及数据,独立解决调试中遇到的问题。
二、课程设计内容
仿真一单级放大电路
a)原理图
b)仿真结果
仿真二集成运算放大器运用的测量
a)原理图
b)仿真结果
1.静态测试,记录集成电路的各管脚直流电压
2.频率响应测试
3.输出波形测试
4.放大倍数测试
仿真三负反馈放大电路
a)原理图
b)仿真结果
开环时的波形图
闭环时的波形图
,是幅频曲线图中最大值的0.707倍
—就是带宽
仿真四差动放大电路
a)原理图
b)仿真结果
1.调节放大器零点
把开关S1和S2闭合,S3打在最左端,启动仿真,调节滑动变阻器的阻值,使得万用表的数据为0(尽量接近0,如果不好调节,可以减小滑动变阻器的Increment值),填表一:
测量值
S3在左端Q1Q2R9
CBECBEU
6.37336-38.49403m-641.45131m6.37336-38.49403m-641.45131m11.33
S3在第二4.82497-51.60630m-664.30741m4.82497-51.60630m-664.30741m0
2.测量差模电压放大倍数
如下图所示,更改电路。把相应数据填入下表:
填表二:宴族
典型差动放大电路恒流源差动放大电路
双端输入共模输入双端输入共模输入
Ui100mV1V100mV1V
Uc1(V)6.37336V2.449V
Uc2(V)6.37336V2.401V
Ad1=Uc1/Uc21无1.02无
Ad=U0/Ui无无
Ac1=Uc1/Ui无无
Ac=U0/Ui无无
CMRR=|Ad1/Ac1|
3.测量共模电压放大倍数
更改电路如下所示:
把仿真数据填入表二
仿真六波形发生器应用的测量
a)原理图
b)仿真结果
1.接通±12V电源,调节电位器,使输出波形从无到有,从正弦波失真到不失真。描绘出输出端的波形,记下临界起振、正弦波输出及失真情况下的Rw值,分析负反馈强、弱对起振条件及输出波形的影响。
2.测量稳定振荡时输出的电压峰值、运放同向端电压峰值、二极管两端电压最大值,分析他们之间的关系。
1.RW临界其振2.9K
正弦波输出3K
失真4.5K
2.稳定振荡时输出的电压峰值11.118v
3.运放同向端电压峰值3.773v
4.二极管两端电压最大值297.531mv
三、课程设计体会与建议
体会
我觉得这次课程设计是十分有意义的。
在这一学期我们开设了模拟电子电路课,这门学科都属于电子电路范畴,与我们的专业也都有联系,且都是理论方面的指示。
实践才是最重要的,这次课程设计给了我们一次实践的机会,这样不仅能加深我们对电子电路的认识,而且还能学以致用,更好的晌卜弊掌握知识。
这一周的课程设计天气实在是跟我们作对,偏偏这一周天气特别热,而且一个小小的机房要挤下3个班。
虽然机房有一台空调,但里面的温度还是异常的高,处在空调附近的同学还可以,但里空调很远的地方那叫一个热啊,坐下来才一会会,就全身湿透,人在高温下的反应是很迟钝的,简言之,就是很难静坐下来动脑子做事。
但是炎炎烈日挡不住我们求知、探索的欲望。
通过我们不懈的努力与切实追求,终于做完了课程设计。
在这次课程设计过程中,我也遇到了很多问题。在面对这些问题的时候,我和周围的同学讨论了下,得出结论固然好,要是都不知道怎么做的时候,就只有请老师帮忙了,在这次课程设计中,老师给了我们很大的帮助,让我们受益匪浅,在老师的帮助下,我还翻阅了大量书籍和资料,从中查到了很多有关的内容以便我以后的设计中用到。
课程设计诚然是一门专业课,在这次课程设计让我学到了很多,给我很多专业知识以及专业技能上的提升,不仅是巩固了先前学的模电的理论知识,而且也培养了我的动手能力,更令我的创造性思维得到拓展。希望今后类似这样课程设计、类似这样的锻炼机会能更多些!
最后,还要感谢老师的细致地讲解和指导,我们才能更好地完成这次的课程设计。
参考书目
《常用电子元器件》
《电子工程师手册》
《电子电路仿真》
《电子产品设计》
《电子工艺教程》
模拟电子课程设计(急)
1、课程教学目的
模拟电路课程设计是在模拟电子线路理论基础上进行的一次综合性系统设计,通过设计和实践,培养学生综合运用知识、实践操作及解决实际问题的能力,使学生牢固掌握课程中学到的模拟电子线路的工作原理、分陆耐析方法和设计方法,学会电路的一般设计方法和设计流程,并应用这些方法进行一个实际的电子线路的系统设计。
2、基本要求
能根据课题要求,通过查阅资料、调查研究等,独立完成课题的方案设计、元器件的选择,并应用Protel等软件画出完整的电路原理图。有能力的学生可完成印刷电路板的制作和在印刷电路板上完成硬件电路的安装、调试与指标测试,最后撰写总结报告。
3、课程设计题目及要求
注:学生可以从以下题目中任选一题。
(1)音频放大器
音频放大器应用极其广泛,各种具有音频输出的电子产品都离不开它。本设计任务要求音频放大器指标如下:
①最大不失真输出功率:Pom≥0.5W;
②负载电阻RL=4Ω;
③频率响应,在无高低音提升和衰减时,50Hz≤f≤20KHz;
④音调控制范围:低音fL=200Hz,高音fH=12kHz;
⑤输入电压灵敏度:Ui=1mV;
⑥稳定度:在电源电压为6V时,输出零点漂移为零;
⑦噪声电压:输入端短路时,输出噪声电压有效值UN<20mV。
(2)函数发生器
在测量、自动控制、无线电通讯等领域中,广泛采用各种信号产生电路,常用的波形有方波、三角波和正弦波等波形。本项设计任务要求采用通用运算放大器设计一个函数发生器,该函数发生器能够产生方波、三角波和正弦波三种波形,具体指标如下:
①输出方波峰值Upp=12V,振荡频率在1kHz左右连续可调;
②输出三角波峰值Upp=6V,振荡频率在1kHz左右连续可调;
③正弦波峰值Upp≈3V,振荡频率为1kHz;
(3)敏厅直流稳压电源
在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流稳压电源供电,小功率的稳压电源是由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等四部分组成。本项设计任务要求设计一个多路输出直流稳压电源,具体指标如下:
①输入电压为220V/50HZ交流电;
②输出电压分别为 12V/1A,-12V/1A, 5V/1A,-5V/1A, 5V/3A及一组可调正电压;
③输出纹波电压5~6mV;
④总体谐波失真小于0.2%。
4、参考书:
①《电子技术课程设计指导书》,彭介华编著,高等教育出版社,2000年
②《模拟电子电路设计性实验指导书》,大连理工大学自编教材,2005年
5、课桥悉隐程设计说明书内容包括:
①设计任务及主要技术指标和要求;
②选定方案的论证及整体电路的工作原理;
③单元电路的设计计算,元器件选择,电路图;
④实际电路性能指标测试结果,并与理论指标进行对比分析;
⑤按国家有关标准画出整体电路图,列出元件、器件明细表;
⑥对设计成果作出评价,说明本设计特点和存在的问题,提出改进意见。
6、学生成绩评定方法:
①设计方案的正确性占70%;
②设计说明书内容及规范程度占30%;
PWM信号发生电路,有会的请快一点,急用,谢谢~!~!
用NE555做啊,简单可靠,比较适合模拟电子技术的课程设计盯败
模拟电子技术的课程设计(可调直流稳压电源)?
绪论
电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。
电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。
当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。
随着数控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。
电源在使用时会造成很多不良后果,世界各国纷纷对电源产品提出了不同要求并制定了一系列的产品精度标准。
只有满足产品标准,才能够进入市场。
随着经济全球化的发展,满足国际标准的产品才能获得进出的通行证。
数控电源是从80年代才真正的发展起来的,期间系统的电力电子理论开始建立。
这些理论为其后来的发展提供了一个良好的基础。
在以后的一段时间里,数控电源技术有了长足的发展。
但其产品存在数控程度达不到要求、分辨率不高、功率密度比较低、可靠性较差的缺点。
因此数控电源主要的发展方向,是针对上述缺点不断加以改善。
单片机技术及电压转换模块的出现为精确数控电源的发展提供了有利的条件。
新的变换技术和控制理论的不断发展,各种类型专用集成电路、数字信号处理器件的研制应用,到90年代,己出现了数控精度达到0.05V的数控电源,功率密度达到每立方英寸50W的数控电源。
从组成上,数控电源可分成器件、主电路与控制等三部分。
目前在电力电子器件方面,几乎都为旋纽开关调节电压,调节精度不高,而且经常跳变,使用麻烦。
数字化智能电源模块是针对传统智能电源模块的不足提出的,数字化能够减少生产过程中的不确定因素和人为参与的环节数,有效地解决电源模块中诸如可靠性、智能化和产品一致性等工程问题,极大地提高生产效率和产品的可维护性。
电源采用数字控制,具有以下明显优点:
1)易于采用先进的控制方法和智能控制策略,使电源模块的智能化程度更高,性能更完美。
2)控制灵活,系统升级方便,甚至可以在线修改控制算法,而不必改动硬件线路。
3)控制系统的可靠性提高,易于标准化,可以针对不同的系统(或不同型号的产品),采用统一的控制板,而只是对控制软件做一些调整即可。
4)系统维护方便,一旦出灶敏现故障,可以很方便地通过RS232接口或RS485接口或USB接口进行调试,故障查询,历史记录查询,故障诊断,软件修复,甚至控制参数的在线修改、调试;也可以通过MODEM远程操作。
5)系统的一致性好,成本低,生产制造方便。
由于控制软件不像模拟器件那样存在差异,所以,其一致性很好。
由于采用软件控制,控制板的体积将大大减小,生产成本下降。
6)易组成高可靠性的多模块逆变电源并联运行系统。为了得到高性能的并联运行逆变电源系统,每个并联运行的逆变电源单元模块都采用全数字化控制,易于在模块之间更好地进行均流控制和通讯或者在模块中实现复杂的均流控制算法(不需要通讯),从而实现高可靠性、高冗余度的逆变电源并联运行系统。
第一章系统设计
1.1设计任务与要求
1.1.1设计任务
设计一台微机控制的数控岩旅直流电压源,为电子设备供电。
在设计过程中,选择1~2个单元电路使用仿真软件(例如Multisim2001等)进行仿真调试。
用计算机绘制所有的电路图和印刷电路图
1.1.2设计要求
输出电压范围0-30v,步进值为0.1V
电压调整率Sv<0.05%V;
电流调整率Si<0.03%A;
纹波电压〈峰峰值<=5mA;
具有过流保护和短路保护功能;用数字显示输出电压
1.2方案的选择与论证
1.2.1总体设计方案
根据题目要求设计的框图,如图1.1所示:
方案一:此方案采用传统的调整管方案,主要特点在于使用一套十进制计数器完成系统的控制功能,一方面完成电压的译码显示,另一方面其输出作为EPROM的地址输入,而由EPROM的输隐枣枝出经D/A变换后去控制误差放大的基准电压,以控制输出步进。其框图如图1.2所示
图2.1原理框图
如图1.2调整管控制的稳压电源
方案二:采用51系列单片机作为整机的控制单元,通过改变输入数字量来改变输出电压值,从而使输出功率管的基极电压发生变化,间接地改变输出电压的大小。
为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小,可以经过ADC0809进行模数转换,间接用单片机实时对电压进行采样,然后进行数据处理及显示。
采用软件方法来解决数据的预置以及电流的步进控制,使系统硬件更加简洁,各类功能易于实现本系统以直流电源为核心,利用51系列单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电流,设置步进等级可达0.1V,并可由数码管显示实际输出电压值和电压设定值。
利用单片机程控输出数字信号,经过D/A转换器(DA0832)输出模拟量,再经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极,随着功率管基极电电流的变化而输出不同的电压。
单片机系统还兼顾对恒压源进行实时监控,输出电压经过电流/电压转变后,通过A/D转换芯片,实时把模拟量转化为数据量,经单片机分析处理,通过数据形式的反馈环节,使电压更加稳定,构成稳定的压控电压源。
图1.3单片机控制的稳压电源
1.2.2方案的比较与论证
1.2.2.1数控部分
方案一采用中、小规模器件实现系统的数控部分,使用的芯片很多,造成控制电路内部接口信号繁琐,中间相互关联多,抗干扰能力差。在方案二中采用单片机完成整个数控部分的功能,同时,8031作为一个智能化的可编程器件,便于系统功能的扩展。
1.2.2.1输出部分
方案一采用线性调压电源,以改变其基准电压的方式使输出不仅增加/减少,这样不能不考虑整流滤波后的纹波对输出的影响,而方案二中使用运算放大器作前级的运算放大器,由于运算放大器具有很大的电源电压抑制比,可以大大减小输出端的纹波电压。
在方案一中。
为抑制纹波而在线性调压电源输出端并联的大电容降低了系统的响应速度,这样输出的电压难以跟踪快变的输入,方案二中的输出电压波形与D/A变换输出波形相同,不尽可以输出直流电平,而且只要预先生成波形的量化数据,就可以产生多种波形输出,使系统陈给有一定驱动能力的信号源。
1.2.2.3显示部分
方案一中的显示输出是对电压的量化值直接进行译码显示输出,显示值为D/A转换的输入量,由于D/A转换与功率驱动电路引入的误差,显示值与电源实际输出值之间可能出现较大偏差。
方案二中采用三位半的数字电压表直接对输出电压采样并显示输出实际电压值,一旦系统工作异常,出现预制值与输出值偏差过大,用户可以根据该信息予以处理。
方案二中还采用了键盘/显示器接口控制器8279。
不仅简化接口引线,而且减小了软件对键盘/显示器的查询时间,提高了CPU的利用率。
综上所述,选择方案二,使用单片机实现。
1.2.3系统的原理框图和电路图
图1.4总体原理框图
第二章系统的硬件电路设计
2.1电源部分
2.1.1稳压电路结构组成
稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成,如图2.1所示
2.1电源方框及波形图
a.整流和滤波电路:整流作用是将交流电压U2变换成脉动电压U3。滤波电路一般由电容组成,其作用是脉动电压U3中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压U4。
b.稳压电路:由于得到的输出电压U4受负载、输入电压和温度的影响不稳定,为了得到更为稳定电压添加了稳压电路,从而得到稳定的电压U0。
2.1.2电源设计
电源部分包括: 5V、15V两大部分:
5V电源只要供单片机部分使用,原理图如图2.2所示
对于滤波电容的选择,需要注意整流管的压降;7805的最小允许压降波动10%,所以允许的最大纹波的峰峰值U=9(1-10%)-1.4-5=2.76V
C===3600Uf
选取的滤波电容所以选取的滤波电容C=4700Uf/16V
15V电源,其电源电路如图2.3所示
允许的纹波峰峰值U=18(1-10%)-0.7-12-U=4.9V
按近似电流放电计算,则
C===1430Uf
选取滤波电容选取滤波电容C=2200uF/30V
图2.2和图2.3
2.2数控部分
2.2.1AT89C51单片机
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(EPROM)和128bytes的随机数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C51单片机可提供高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。因此,在这里我选用AT89C51单片机来完成。
主要性能参数:
?与MCS-51产品指令系统完全兼容
?4K字节可重擦写Flash闪存存储器
?1000次擦写周期
?全静态操作:0hz-24hz
?三级加密程序存储器
?128x8字节内部RAM
?32个可编程I/O口线
?2个16位定时/计数器
?6个中断源
?可编程串行UART通道
?低功耗空闲和掉电模式
AT89C51内存空间
1、内部程序存储器(FLASH)4K字节。
2、外部程序存储器(ROM)64K字节。
3、内部数据存储器(RAM)256字节。
4、外部数据存储器(RAM)64K字节。
2.3信号处理电路
2.3.1D/A转换
电源输出电压范围是0-30V,步长0.1V,共有300个状态,而8位的D/A转换只有256个状态,不能满足要求,因此我需要选用10字长的D/A转换器来达到设计要求。
MAX504是由美信(Maxim)公司生产的一种低功耗、电压输出型10位串行数/模转换器。
MAX504既可用+5V单电源工作,也可用±5V双电源工作。
该电路采用14引脚DIP型或SO型封装,图2示出它的引脚排列,表1介绍它的引脚功能。
图2.5MAX504封装图
表1MAX504的引脚功能
引脚序号引脚名称引脚功能
1BIPOFF双极性偏置/增益电阻端
2DIN串行数据输入端
3CLR/清除端,异步置位DAC寄存器所有位
4SCLK串行时钟输入端
5CS/片选端,低电压有效
6DOUT串行数据输出端
7DGND数字地
8AGND模拟地
9REFIN参考电压输入端
10REFOUT参考电压输出端,若不用应接至VDD
11VSS电源负端
12VOUTDAC模拟输出地
13VDD电压负端
14RFB反馈电阻端
2.4键盘与显示部分
2.4.1显示部分
显示数据以串行方式从89C51的P12口输出送往移位寄存器74LS164的A、B端,然后将变成的并行数据从输出端Q0~Q7输出,以控制开关管WT1~WT3的集电极,然后再将输出的LED段选码同时送往数码管LED1~LED2。
位选码由89C51的P14~P16口输出并经译码器74LS138送往开关管Y1~Y8的基极,以对数码管LED1~LED8进行位选控制,这样,4个数码管便以100ms的时间间隔轮流显示。
由于人眼的残留效应,这4个数码管看上去几乎是同时显示。
2.4.2键盘部分
键盘是有无数个按键组成的开关矩阵,它是一种廉价的输入设备。
一个键盘通常包括数据键,字母键以及一些功能键。
操作人员可以通过键盘向计算机输入数据、地址、指令或其他的控制命令,实现简单的人机对话。
用于计算机系统的键盘通常有两种:一类是编码键盘,即键盘上闭合键的识别有专用硬件识别。另一类是非编码键盘,即键盘上键入及闭合键的识别由软件实现。
键盘接口应具有的功能:
键扫描功能,即检测是否有键按下
键识别功能,确定被按下建所在的行列的位置
产生相应的键的代码
消除按键弹跳及对付多键串键
这里我要选用的是非编码3x3键盘结构,能自动消除键抖动影响,具有对按键同时按下的保护,能把键盘信息存入堆栈,也可向CPU发中断请求,得到响应后,使CPU获取按键信息,还可接受CPU队间信息的查询。
对每个键我们都赋予了特定的功能:
0------每按键一次增加10V
1------每按键一次减少10V
2------每按键一次增加1V012
3------每按键一次减少1V345
4------每按键一次增加0.1V678
5------每按键一次减少0.1V
7-----清除显示
8-----开始显示
AT89C51和8279键盘、显示器接口
下图2.11是AT89C51、8279与键盘和显示器的接口电路,当有键按下时,8279可用中断方式通知C51。编程实现的功能是:当有键0-8按下时,完成健值获取,并用LED输出显示键值。
2.5输出电路
2.5.1稳压输出部分
这部分将数控部分送来的电压控制字转换成稳定电压输出,电路主要由D/A转换、稳压输出、过流保护指示和延时启动等几部分组成,电路图如图所示
电压输出范围为0-29.9V,步长0.1V,共有300种状态,所以上面提到选用10位D/A转换器MAX504。
设计中用两个电压控制字代表0.1V,当电压控制自从0,2,4???到598时,电源输出电压为0.0,0.1,0.2???到29.9V。
当MAX504基准电压采用 15V时,D/A转换电路满幅,输出为15.0V(电压控制字为1023时)。
由于世纪最大用到电压控制字598,因此D/A转换部分最大输出电压。
V1=(598/1023)*15=8.77
D/A转换部分输出的电压作为稳压输出电路的参考电压。
稳压输出电路的输出与参考电压成比例,范围是0-29.9V,稳压输出部分采用典型的串联反馈稳压电路,也可以认为是以参考电压作为输入的直流功率放大器。
这部分电路主要有运放U3A和三极管T1、T2构成,T2时大功率三极管。
D/A转换电路输出的电压V1接到运放U3A的同相端,稳压电源的输出经R5、RW3和R6组成的取样电路分压后送到运放U3A的反相端,经运放比较放大后,驱动由T1和T2组成的复合调整管。
当电路平衡时,D/A输出电压V1与取样电压V2相等,R5=500Ω,R6=340Ω,51Ω电位器RW3调在中间位置,设稳压电源输出电压为VOUT,则。
V2=[(R6 51/2)/(R5 R6 51)]*VOUT
=[(340 25.5)/(500 340 51)]*VOUT
=0.294VOUT
因为V1=V2
VOUT=V1/0.294=3.4V1
所以VOUT=3.4V1=3.4*8.79V=29.9V
2.5.2输出电压显示电路
为了实现输出电压的实时监控,使用ICL7107搭接的数字电压表对其输出电压采样测量,并输出显示,用户可以从显示器上看见两个电压值:其一为单片机设置的电压值,即期望值,其二为输出电压的实测值。
正常工作时两者相差很小。
一旦出现异常情况,用户可以看到期望值不符,从而采取相应的措施。
输出电压测量/显示电路如图
第三章系统的软件设计
软件要实现的功能是:键盘对单片机输入数据,单片机对获得的数据进行处理,送到10位数模转换器(MAX504),再送到数字电压表,实现数字量对电压的控制。
图3.1单片机模块方框图
3.1主控程序
主控程序首先进行系统初始化,然后读入预置电压值,输出相应的电压控制字,等待键盘输入。
根据键盘的不同输入,用散转方式转入相应的应用程序,执行后,若用户又输入“清除显示”,则输出电压控制字0,返回初始状态,等待下一次按键。
框图如图3.2所示。
图3.2主程序流程图图3.3中断服务程序流程图
3.2中断程序
过流保护由中断实现,在中断服务程序中进行各项报警和保护操作,中断服务程序框图如图3.3所示。
键盘中断程序中将一标志置“1”,表示有键键入,并将键盘码读入赋给一个变量。在主程序和哥哥应用程序中读取此标志和变量值,作为进行各项操作的依据,读后将标志清零。
3.3键盘显示程序
图3.4键中断流程图图3.5显示流程图
第四章电路扩展
4.1抑制纹波
本题对纹波要求非常高,对于本系统,造成纹波的主要因素是工频干扰、负载波动和数字调节的过冲噪声。其中第三项是数字控制系统必然存在的,不可避免;因此,主要从抑制工频干扰和提高负载容量上来抑制纹波。
◆在电源端即进行滤波。
系统的工频干扰主要由电源变压器引入,因此在电源端进行滤波对抑制工频干扰是十分必要和十分有效的。
本系统的两个电源都在输出端进行了三极管有源滤波。
4.2保护电路
保护电路由T3和R8构成,设Lm为保护动作电流,则当电源输出电流I增加到Im时,R8上的压降Im*R8使得T3管导通,分掉了复合管的基极电流,使输出I不再增加。电路中Im定为2A,T3的导通电压为0.6V,则R8=0.6V/2A=0.3Ω。
过流时的中断申请由运放U3B产生。当过流发生时,稳压源输出经取样后得到的电压V2低于D/A转换输出电压v1,U3A输出正向饱和,使得U3B的反向端电位升高,U3B输出低电平,产生中断申请信号。
4.3延时启动
5.3系统误差分析
从电路的原理框图可以看出,系统的主要误差来源于三个方面:
(1)MAX504的量化误差MAX504为10位D/A转换器,满量程为30V的量化误差为1/2LMBS=(1/2)*(1/210)*30V=14.65Mv。按满度归一化的相对误差为
(1/2)*(1/210)=0.05%
(2)基准电压温漂引入的误差LM336在0—40OC范围内漂移不大于4Mv,
故相对误差=2mV/5V=0.04%。
结束语
附录
程序清单
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