2017年模擬電子技術論文

　　有些網(wǎng)友覺得中文學科論文難寫，可能是因為沒有思路，所以小編為大家?guī)砹讼嚓P的例文，希望能幫到大家!

　　模擬電子技術論文篇一

　　一、 設計任務：

　　設計并制作一個直流穩(wěn)壓電源。

　　二、 技術指標及要求：

　　1、 輸出電壓U0在7～9V之間連續(xù)可調;

　　2、

　　3、 電壓調整率≤0.1%(輸入～220V，變化±10%，滿載);

　　4、

　　5、 波紋抑制比≥35dB(輸入～220V，滿載);

　　6、 有過流保護環(huán)節(jié)，在負載電流為600mA時實施動作。 負載調整率≤1%(輸入電壓～220V，空載到滿載); 最大輸出電流IoM=500mA;

　　三、 摘要：

　　本設計由七個模塊電路組成：變壓整流濾波電路，調整電路，過流保護電路，比較放大電路，基準電路，采樣電路，負載電路。采用分立元件串聯(lián)穩(wěn)壓電路結構，使用了NPN晶體管，具有輸出電壓范圍寬，輸出電流大的特點。

　　四、 設計方案：

　　I. 采用模塊化思想，對整個電路以模塊為單位進行分析，計算與論證。

　　II. 串聯(lián)式穩(wěn)壓電源具有較寬的輸出電壓調節(jié)范圍，合理的選擇元器件可以達到較高的性能指標，如：電壓調整率、負載調整率、紋波抑制比等，但效率較低。 III. 針對設計指標及要求，應當選擇串聯(lián)式穩(wěn)壓電源。

　　五、 電路的設計：

　　I、變壓整流濾波電路的設計：

　　當輸入為Ui220V交流電壓時，首先通過變壓器降至UI20V左右交流

　　電壓。整流部分選用了全波橋式整流電路，輸出U0為25V直流電壓。Uo=1.414UI(1-T/4RLC)

　　通過調整T,RL,C可得UO需要的電壓。

　　本電路的目的在于從50Hz、220V的交流電壓中得到直流電壓。電路如下圖所示：

　　II、調整電路的設計：

　　在串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電源中，調整管是核心元件，它的安全工作是電路正常工作的基礎。調整管選擇的一般原則：調整管T1的最大集電極電流Icm、集電極-發(fā)射極最大反向電壓BUceo、集電極最大功耗Pom應滿足以下要求： Icm≥1.5Iom(Iom為最大負載電流)

　　BUceo≥UiMax-UoMin

　　Pom≥1.5Icm(UiMax-UoMin)

　　當由于某種原因(如電網(wǎng)電壓波動或負載電壓的變化等)使輸出電壓Uo升高(降低)時，采樣電路將這一變化趨勢送到VT3的反相輸入端，并與同相輸入端Uz進行比較放大;VT3的、輸出電壓，即調整管VT1的基極電位降低(升高);因為電路采用射極輸出形式，所以輸出電壓Uo必然降低(升高)，從而使Uo得到穩(wěn)定。

　　(調整電路)

　　III.比較放大電路的設計：

　　E點的電壓會與Uz穩(wěn)壓二極管比較，當Ub的電壓高于Uce時管VT3(相關參數(shù)見下表1)就會導通進入采樣電路實現(xiàn)電壓在一定范圍的輸出。同時也可以實現(xiàn)對輸入電壓的篩選，使得輸出電壓能夠集中一個小范圍內的波動。使用時要注意穩(wěn)壓二極管D1最小擊穿電流，否則會造成穩(wěn)壓管的損壞。

　　IV. 基準電路的設計：

　　該電路的基準電壓是由的穩(wěn)壓管提供的，穩(wěn)壓二極管的特點就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。 這樣，當把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動，或其它原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。

　　V. 過流保護電路的設計：

　　為了防止短路或長期過載燒壞調整管，在直流穩(wěn)壓器中一般還設有短路保護和過載保護等電路。該電路由晶體管VT2、R1、R2等構成過流保護電路，當電路處于正常工作狀態(tài)時，限流電阻R6、R3、R4上分得的電流幾乎為零，電路應滿足的要求：R2Iom-(R1/R1+R6)Uo≥Uth(Uth為VT2管的死區(qū)電壓),即

　　R2Iom-9(R1

　　/R1+R6)=Uth

　　過流保護電路)

　　VI. 采樣電路的設計：

　　R4,R5,Rp為采樣電阻，電阻R4和和靠近R4部分的Rp阻值為反饋電阻，通過移動滑片P可改變輸出電壓的大小，從而得到一系列符合實際需要的電壓，實現(xiàn)輸出電壓可調的作用。

　　(采樣電路原理圖)

　　VII.負載電路的設計：

　　選取合適的電阻RL作為負載。

　　VIII.原理圖如下：

　　六、 元件選擇及參數(shù)的計算

　　I.選用器材及測量儀表：

　　(1) 選用器材主要有：①BJT管、穩(wěn)壓二極管;②電阻若干(10、430、510、

　　1k、2k、2.7k、5.1k、8.2k、9.1k、10k)。

　　(2) 測量儀表主要有：①萬用表;②直流電壓表;③直流電流表;④晶體管毫伏

　　表。

　　II. 電阻的選取:

　　經(jīng)測定基準電壓Uz=5.4V，而Ube3=0.7V，所以Ub3=6.1V 當Rp抽頭打到最上面時：

　　Ub3=7(Rp+R5)/R4+Rp+R5 ①

　　當Rp抽頭打到最下面時：

　　Ub3=9R5/R4+Rp+R5 ② 由①、②聯(lián)立得，

　　R5=Rp7/2 (取Rp=1k) 所以 R5=3.5k,R4=660Ω

　　由R2Iom-(R1/R1+R6)U0=Uth=0.5V

　　取R2=10Ώ,又Iom=500mA，Uomin=7V,所以R1/R1+R6=4.5/7 取R1=5.1k,則R6≈2.8k

　　取R3=430Ω,Rc=2k，RL=1k，則由R4=1K∥2K=660Ω,R5=5.1k∥10k=3.5k 可知 分別選2k、5.1k電阻2個，10Ω、430Ω、1k、2.7k、10k電阻1個，1k電位器2個(Rp與RL)

　　由此得出的一系列阻值可用碳膜電阻得到，由于它是引線式電阻，方

　　便手工安裝及維修，而且也是引線電阻中價格最便宜的，如今多用在一些如電源、

　　適配器之類低價值的低端產(chǎn)品或早期設計的產(chǎn)品中。

　　碳膜電阻器具體特性如下：

　　【 工作溫度范圍：-55℃～+155℃ 精度：2% 5%

　　阻值范圍：1Ω～10MΩ 標稱阻值：E-96 極限電壓高 極好的長期穩(wěn)定性 價格低

　　III.穩(wěn)壓管的選擇：

　　選擇穩(wěn)壓管時應注意：流過穩(wěn)壓管的電流Iz不能過大，應使Iz≤Izmax，否則會超過穩(wěn)壓管的允許功耗，Iz也不能太小，應使Iz≥Izmin，否則不能穩(wěn)定輸出電壓，這樣使輸入電壓和負載電流的變化范圍都受到一定限制。根據(jù)設計需要應選擇2DW231型號的穩(wěn)壓管。

　　IV.晶體管的選擇：

　　根據(jù)該設計要求及上表數(shù)據(jù)，應選用3DG6、3DD15D型三極管，有關介紹 【3DG6(3DG100)硅三極管 [ 材料及極性 ] : SI-NPN [ Pcm： ] : 50W [ Ic： ] : 5A [ BVcbo： ] : 300V [ 封裝 ] : TO3 詳細說明：

　　品牌 紅訊 型號 3DD15D 類別 直插 結構 合金型 封裝形式 TO 材料 鍺 極性 NPN型 電流容量 大功率 封裝材料 金屬封裝

　　供應3DD15D,3DD207D,3DD102D三極管詳細介紹：

　　3DD15D TO-3 NPN 200V 5A 50W

　　3DD207D TO-3 NPN 200V 5A 50W 3DD102D TO-3 NPN 200V 5A 50W

　　七、安裝調試

　　I.輸入與輸出電壓的測試，見下表：

　　II. 穩(wěn)壓系數(shù)Sr的測試：

　　對于任何穩(wěn)壓電路，均可以用穩(wěn)壓系數(shù)Sr來描述其穩(wěn)壓特性。Sr定義為負載一定時穩(wěn)壓電路輸出電壓相對變化量與其輸入電壓相對變化量之比，即 Sr=△U0/U0/△Ui/Ui

　　Sr表明電網(wǎng)電壓波動的影響，其值越小，電網(wǎng)電壓變化時輸出電壓的變化愈小。

　　八.結束語

　　整個電路本著簡單可靠，選用低價格通用元器件的原則完成了本設計任務，例如，晶體管均采用低價格的3DG6、3DD15D系列。設計具有較高的性價比，并簡單可靠。

　　但是，系統(tǒng)設計仍有值得改進的地方。例如，電路設計中對Ui與Uo精度考 慮較少，使測試數(shù)據(jù)精度有所下降等。

　　參考文獻

　　1 華成英，童詩白.模擬電子技術基.第四版.北京：高等教育出版社，2006 2 孫肖子等.實用電子電路手冊(模擬電路分冊).北京：高等教育出版社，1991 3 謝自美等.電子線路設計―實驗―測試.第二版.武漢：華中理工大學出版社， 2000

　　4 全國大學生電子設計競賽組委會編.第五屆全國大學生電子設計競賽獲獎 品精選(2001).北京：理工大學出版社，2000

　　5 http://www.maxim―ic.com.1―Wire 網(wǎng)絡可靠設計指南，2003 6 http://www.s2dev.vicp.net,電子精英網(wǎng)

　　7 http://www.avrw.com/2/Article―Show.asp? Article ID=2007,綜合電子開 發(fā)網(wǎng)

　　8 SOLID STATEOPTRONICS Solid State Relays vs. Electromechanical Relays Application.Note040. http://www.ssousa.com/pdf/an 040.pdf,2001

　　模擬電子技術論文篇二

　　集成運放轉換速率對模擬電路性能的影響

　　摘要：

　　實際運放的性能并沒有我們在理論分析中的那樣理想，這往往會使很多問題的實際解答與理論分析有一定的差異，本文以集成運放的轉換速率為例對這一現(xiàn)象進行分析與探討。

　　一、 研究背景

　　1、 想法的來源

　　通過學習我們知道實際集成運放有很多參數(shù)和指標，而轉換速率正是其中之一，而在集成運放的種類中又有一種高速型運放，因此我們可以猜想集成運放的轉換速率對本身性能有十分重要的影響，因此我選擇了這個課題進行研究

　　2、 轉換速率的概念(摘自課本)

　　轉換速率SR是在大信號作用下輸出電壓在單位時間變化量的最大值，即

　　𝑑𝑢𝑂𝑆𝑅=| 𝐼𝑚𝑎𝑥

　　SR表示集成運放對信號變化速度的適應能力，是衡量運放在大幅值信號作用時工作速度的參數(shù)，常用每微秒輸出電壓變化多少伏來表示。當輸入信號變化斜率的絕對值小于SR時，輸出電壓才能按線性規(guī)律變化。信號幅值愈大、頻率愈高，要求集成運放的SR也就愈大。

　　二、 研究電路與分析

　　1、 研究電路——多諧振蕩電路

　　由于集成運放轉換速率的需求值與信號幅值及頻率有關，因此我們應該選擇一個信號幅值和頻率均有一定數(shù)值的電路，恰巧剛剛完成的電子電路實驗中的多諧振蕩電路基本符合條件，因此我們就以此為例對該問題進行研究

　　不過，為了進行對比研究，我們均使用集成運放741，并且控制其它參數(shù)不變，而只對SR進行改變。

　　仿真電路圖如下，其中運放U1與電阻R1、R2等組成同相輸入的滯回比較器，電阻R3與穩(wěn)壓管D1、D2組成輸出限幅電路。運放U2與R4、C構成積分電路，其輸出電壓VO2反饋至滯回比較器的輸入端，形成閉環(huán)，使電路產(chǎn)生自激振蕩。其中，滯回比較器輸出VO1為方波，積分電路輸出VO2為三角波。

　　2、 理論計算

　　電路的振蕩頻率，輸出電壓𝑉𝑂1和𝑉𝑂2的幅度分別為

　　Vo1=2UZ=12V

　　R2Vo2=2UZ=6V 1

　　𝑓=

　　3、 仿真測試

　　先使用741的默認參數(shù)，此時SR為0.5V/μs，可得𝑉𝑂1和𝑉𝑂2的波形如下：R1=2500Hz 24

　　結合圖可以知道𝑉𝑂𝑚1=6.544𝑉，𝑉𝑂𝑚2=3.909𝑉，𝑓0≈1960Hz

　　而如果將SR的大小調為0.005 V/μs，可以看出波形與上面基本沒有差異(圖略)

　　，

　　不過相關的結果卻變?yōu)?#119881;𝑂𝑚1=6.544𝑉，𝑉𝑂𝑚2=3.909𝑉，𝑓0≈1934Hz

　　而將SR調到50 V/μs，結果變?yōu)?#119881;𝑂𝑚1=6.544𝑉，𝑉𝑂𝑚2=3.909𝑉，𝑓0≈1969Hz 由此，我們可以看出，集成運放的轉換速率對電路的性能的確有一定影響(具體分析見下文)

　　4、 誤差分析

　　由于當一個穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓狀態(tài)時，另一個穩(wěn)壓管導通，其上存在一定的管壓降，使仿真得到的𝑉 1值較理論計算值大。下面著重解釋𝑉 2大于𝑉 (𝑉 1的二分之一)及𝑓0較理論計算值偏小的原因。

　　由于實際集成運放的轉換速率并非無窮大，當𝑉𝑂2增大到𝑉 =3V時(下圖中游標1處),𝑉𝑂1并不會立即從−𝑉 跳變至𝑉 ，而是需要一定的轉換時間。在𝑉𝑂1增大但仍小于0的過程中，𝑉𝑂2將繼續(xù)對𝑉𝑂1反向積分而增大(但不再是線性增大)，直到𝑉𝑂1=0時(下圖中游標2處)，𝑉𝑂2斜率為0，達到峰值，這就使𝑉 2大于𝑉 。

　　另一方面，由于𝑉𝑂1跳變需要一定的時間，而這段時間在理論計算時并未考慮，這便使仿真得到的周期大于理論計算值，從而使𝑓0較理論計算值偏小。

　　由此，我們就可以得到在本電路中，集成運放轉換速率對本電路相關測量值(實際上僅為振蕩頻率)的影響的原因，即在電路電壓跳變時，由于運放具有一定的轉換速率(不為無窮大)，使得轉換需要時間，從而使周期變大，頻率變小。而這也可以解釋我們在仿真中觀察到的現(xiàn)象：運放的SR越大，電路的振蕩頻率越大。

　　同時，我們這個結論還可以有一個佐證，就是與上面的圖的對比，如果我們觀察SR為50時的跳變圖(如下)，我們可以發(fā)現(xiàn)𝑉𝑂1的轉換并不是像上面分成三段，而是一段平滑的直線，這說明整個轉換過程都很穩(wěn)定，不會出現(xiàn)過多的時間，從而從另一個方面說明了SR

　　對轉換過程的影響。

　　三、 結論

　　1、 在多諧振蕩電路中，運放的轉換速率越大，振蕩頻率越大

　　2、 運放的轉換速率對電路的影響主要表現(xiàn)在電路的物理量變化過程中，尤其是突變過

　　程中

　　四、 參考文獻

　　1、《模擬電子技術基礎》(第四版) 華成英 童詩白主編 高等教育出版社，2006

　　2、《電子電路實驗》 高文煥等 清華大學出版社，2008