电子设计综合实验报告.docx
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电子设计综合实验报告.docx
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电子设计综合实验报告
综
合
实
验
报
告
姓名:
xxx
学号:
xxxxxxxxxx
班级:
电子信息工程xx班
学院:
通信与信息工程学院
一、实验原理
1.直流稳压电源的基本原理
集成稳压电源一般是由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成。
(如下图所示)
(1)电源变压器
将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。
(2)整流电路
将交流电压u2变为脉动的直流电压u3,使用的是桥式整流滤泼电路。
(3)滤波电路
将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压uⅠ,使用的是桥式整流滤泼电路。
桥式整流滤泼电路图如下:
(4)稳压电路
当电网电压波动及负载变化时,保持输出电压uo的稳定,使用的是固定三端集成稳压器。
正压系列:
78××系列,该系列稳压块过流,过热和调整管安全工作区保护,以防过载而损环。
一般不需要外接元件即可工作。
具体内容如下:
负压系列:
79××系列,该系列与78××系列相比出了输出电压极性,,引脚定义不同外,其他特点都相同。
具体如下:
具体的集成直流稳压电源的电路图如下:
电路中C1,c2,c3,c4的作用,抵消线路的电感效应,防止自激,一般为0.1uF~0.33uF。
C5,c6的作用,滤除输出端的高频信号,改善负载的瞬态响应,一般为0.1uF~1uF。
2.RC桥式正弦波振荡器的实验原理
RC桥式振荡器的实验电路如下图所示。
该电路由三部分组成:
作为基本放大器的运放;具有选频功能的正反馈网络;具有稳幅功能的负反馈网络。
1RC串并联正反馈网络的选频特性。
电路结构如上图所示。
一般取两电阻值和两电容值分别相等。
由分压关系可得正反馈网络的反馈系数表达式:
如令
,则上式为
由上式可得RC串并联选频网络的幅频特性及相频特性的表达式和相应曲线如下图1和图2所示。
由特性曲线图可知,当ω=ω0时,正反馈系数达最大值为1/3,且反馈信号与输入信号同相位,即φF=0,满足振荡条件中的相位平衡条件,此时电路产生谐振ω=ω0=1/RC为振荡电路的输出正弦波的角频率,即谐振频率fo为
当输入信号
的角频率低于ω0时,反馈信号的相位超前,相位差φF为正值;而当输入信号的角频率高于ω0时,反馈信号的相位滞后,相位差φF为负值。
2带稳幅环节的负反馈支路
由上分析可知,正反馈选频网络在满足相位平衡的条件下,其反馈量为最大,是三分之一。
因此为满足幅值平衡条件,这样与负反馈网络组成的负反馈放大器的放大倍数应为三倍。
为起振方便应略大于三倍。
由于放大器接成同相比例放大器,放大倍数需满足
=1+
,故
2。
为此,线路中设置电位器进行调节。
为了输出波形不失真且起振容易,在负反馈支路中接入非线性器件来自动调节负反馈量,是非常必要的。
方法可以有很多种。
有接热敏电阻的,有接场效应管的(压控器件),本实验是利用二极管的非线性特性来实现稳幅的。
其稳幅原理可从二极管的伏安特性曲线得到解答。
如下图所示。
在二极管伏安特性曲线的弯曲部分,具有非线性特性。
从图中可以看出,在Q
点,PN结的等效动态电阻为
;而在Q
点,PN结的等效动态电阻为
;显然,
>
;也就是说,当振荡器的输出电压幅度增大时,二极管的等效电阻减少,负反馈量增大,从而抑制输出正弦波幅度的增大,达到稳幅的目的。
通过Rp调节负反馈量,将振荡器输出正弦波控制在较小幅度,正弦波的失真度很小,振荡频率接近估算值;反之则失真度增大,且振荡频率偏低。
这是在实验中应当注意的。
二、实验波形
1.直流稳压电源的波形如下图b:
2.RC桥式正弦波振荡器的波形图:
三、实验数据测量
1.直流稳压电源的实验数据
变电压输出电流u2=±18.6V
整流电压u3=16.4V,u3’=-16.9V
滤波电压u4=24.2V,u4’=-25.9V
输出直流电压u0=12.6V,u0’=-12.7V
波纹电压u=5.9mV
电源内阻R0=0.08Ω
2.RC桥式正弦波振荡器的实验数据
输出频率f=10.268khz
输出电压u=1.23V
反馈系数0.336,0.159
四、如何使频带范围增大及移幅作用什么
RC串并联网络正弦波振荡电路的振荡频率为
,因此只要改变电阻R和电容C的值,即可调节振荡频率。
在RC串并联网络中,利用波段开关接换不同的电容对振荡频率进行粗调,利用同轴电位器对振荡频率进行细调。
为了调节振荡频率方便,通常取R1=R2=R,C1=C2=C。
本次实验设计是利用二极管的非线性特性来实现稳幅的,其原理可从二极管的伏安特性曲线得知。
如上图,在二极管伏安特性曲线的弯曲部分,具有非线性特性,在Q2点PN结的等效动态电阻为
=
|
;而在Q1点PN结的等效动态电阻为
=
|
;显然
>
也就是说,当振荡器的输出电压幅度增大时,二极管的等效电阻减小,负反馈量增大,从而抑制输出正弦波幅度的增大,达到稳幅的目的。
五、分析误差原因
由于220v的交流电流源有可能不稳定,会对实验结果有影响。
受温度等外部条件影响,会对仪器和电路元件产生影响。
电路板的焊接可能对实验有影响,比如虚焊的就会影响电路,电阻,电容本身就存在误差,不是纯的,最后人的读数也会有误差。
六、心得体会
在整个实习过程中,我感受颇深,从简单的焊接,到最后复杂的组装,我从中了解到学习和实践是相互统一和相互依存的,少了哪一样,都不可能成功完成实验的。
课程虽然结束了,但学海无涯,知识的海洋浩瀚无边,我需要学习的还有很多。
电子原件的魅力在我的世界才刚刚开始,只有继续以电子实习的感受和经验为基础,渐渐学习总结下去,才能使自己得到更多的提高!
在电子电工知识方面
1.熟悉手工焊锡常用工具的使用及其维护与修理。
2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。
熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。
4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围,能查阅有关的电子器件图书。
5.能够正确识别和选用常用的电子器件,并且能够熟练使用普通万用表。
在实习过程中自己的一些思考
实习过程中我学到的不仅仅只是上述电子电工方面的知识,更重要的是以下几个方面。
实习对自己的动手能力是个很大的锻炼。
实践出真知,纵观古今,所有发明造无一不是在实践中得到检验的。
没有足够的动手能力,就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。
在实习中,我锻炼了自己动手技巧,提高了自己解决问题的能力。
其中感触最深的便是实践联系理论的重要性,当遇到实际问题时,只要认真思考,用所学的知识,再一步一步探索,是完全可以解决遇到的一般问题的。
在实习过成中,要时刻保持清醒的头脑,出现错误,一定要认真的冷静的去检查分析错误,最后终于完成了该实验,真的很高兴,总算自己的努力还没有白费,在此我很感谢老师对我的细心指导,从他那里我学会了很多书本上学不到的东西,那些东西无论是在以后的工作还是生活中都会对我起到很大的帮助,短暂的实习结束了,但却给我以后的道路指出一条明路,那就是理论联系实际的能力,提高自己分析问题和解决问题的能力,时刻保持清醒的头脑,出现错误,一定要认真的冷静的去检查分析错误,思考着做事,态度端正,必能事半功倍。
七、小组成员
成员:
xxxxxx
我的任务:
焊接元件,检查电路板,记录数据。
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- 关 键 词:
- 电子设计 综合 实验 报告
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