2017年模拟电子技术论文

有些网友觉得中文学科论文难写，可能是因为没有思路，所以小编为大家带来了相关的例文，希望能帮到大家!

模拟电子技术论文篇一

一、 设计任务：

设计并制作一个直流稳压电源。

二、 技术指标及要求：

1、 输出电压U0在7～9V之间连续可调;

2、

3、 电压调整率≤0.1%(输入～220V，变化±10%，满载);

4、

5、 波纹抑制比≥35dB(输入～220V，满载);

6、 有过流保护环节，在负载电流为600mA时实施动作。 负载调整率≤1%(输入电压～220V，空载到满载); 最大输出电流IoM=500mA;

三、 摘要：

本设计由七个模块电路组成：变压整流滤波电路，调整电路，过流保护电路，比较放大电路，基准电路，采样电路，负载电路。采用分立元件串联稳压电路结构，使用了NPN晶体管，具有输出电压范围宽，输出电流大的特点。

四、 设计方案：

I. 采用模块化思想，对整个电路以模块为单位进行分析，计算与论证。

II. 串联式稳压电源具有较宽的输出电压调节范围，合理的选择元器件可以达到较高的性能指标，如：电压调整率、负载调整率、纹波抑制比等，但效率较低。 III. 针对设计指标及要求，应当选择串联式稳压电源。

五、 电路的设计：

I、变压整流滤波电路的设计：

当输入为Ui220V交流电压时，首先通过变压器降至UI20V左右交流

电压。整流部分选用了全波桥式整流电路，输出U0为25V直流电压。Uo=1.414UI(1-T/4RLC)

通过调整T,RL,C可得UO需要的电压。

本电路的目的在于从50Hz、220V的交流电压中得到直流电压。电路如下图所示：

II、调整电路的设计：

在串联型线性稳压电源中，调整管是核心元件，它的安全工作是电路正常工作的基础。调整管选择的一般原则：调整管T1的最大集电极电流Icm、集电极-发射极最大反向电压BUceo、集电极最大功耗Pom应满足以下要求： Icm≥1.5Iom(Iom为最大负载电流)

BUceo≥UiMax-UoMin

Pom≥1.5Icm(UiMax-UoMin)

当由于某种原因(如电网电压波动或负载电压的变化等)使输出电压Uo升高(降低)时，采样电路将这一变化趋势送到VT3的反相输入端，并与同相输入端Uz进行比较放大;VT3的、输出电压，即调整管VT1的基极电位降低(升高);因为电路采用射极输出形式，所以输出电压Uo必然降低(升高)，从而使Uo得到稳定。

(调整电路)

III.比较放大电路的设计：

E点的电压会与Uz稳压二极管比较，当Ub的电压高于Uce时管VT3(相关参数见下表1)就会导通进入采样电路实现电压在一定范围的输出。同时也可以实现对输入电压的筛选，使得输出电压能够集中一个小范围内的波动。使用时要注意稳压二极管D1最小击穿电流，否则会造成稳压管的损坏。

IV. 基准电路的设计：

该电路的基准电压是由的稳压管提供的，稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。 这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。

V. 过流保护电路的设计：

为了防止短路或长期过载烧坏调整管，在直流稳压器中一般还设有短路保护和过载保护等电路。该电路由晶体管VT2、R1、R2等构成过流保护电路，当电路处于正常工作状态时，限流电阻R6、R3、R4上分得的电流几乎为零，电路应满足的要求：R2Iom-(R1/R1+R6)Uo≥Uth(Uth为VT2管的死区电压),即

R2Iom-9(R1

/R1+R6)=Uth

过流保护电路)

VI. 采样电路的设计：

R4,R5,Rp为采样电阻，电阻R4和和靠近R4部分的Rp阻值为反馈电阻，通过移动滑片P可改变输出电压的大小，从而得到一系列符合实际需要的电压，实现输出电压可调的作用。

(采样电路原理图)

VII.负载电路的设计：

选取合适的电阻RL作为负载。

VIII.原理图如下：

六、 元件选择及参数的计算

I.选用器材及测量仪表：

(1) 选用器材主要有：①BJT管、稳压二极管;②电阻若干(10、430、510、

1k、2k、2.7k、5.1k、8.2k、9.1k、10k)。

(2) 测量仪表主要有：①万用表;②直流电压表;③直流电流表;④晶体管毫伏

表。

II. 电阻的选取:

经测定基准电压Uz=5.4V，而Ube3=0.7V，所以Ub3=6.1V 当Rp抽头打到最上面时：

Ub3=7(Rp+R5)/R4+Rp+R5 ①

当Rp抽头打到最下面时：

Ub3=9R5/R4+Rp+R5 ② 由①、②联立得，

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,则R6≈2.8k

取R3=430Ω,Rc=2k，RL=1k，则由R4=1K∥2K=660Ω,R5=5.1k∥10k=3.5k 可知 分别选2k、5.1k电阻2个，10Ω、430Ω、1k、2.7k、10k电阻1个，1k电位器2个(Rp与RL)

由此得出的一系列阻值可用碳膜电阻得到，由于它是引线式电阻，方

便手工安装及维修，而且也是引线电阻中价格最便宜的，如今多用在一些如电源、

适配器之类低价值的低端产品或早期设计的产品中。

碳膜电阻器具体特性如下：

【 工作温度范围：-55℃～+155℃ 精度：2% 5%

阻值范围：1Ω～10MΩ 标称阻值：E-96 极限电压高 极好的长期稳定性 价格低

III.稳压管的选择：

选择稳压管时应注意：流过稳压管的电流Iz不能过大，应使Iz≤Izmax，否则会超过稳压管的允许功耗，Iz也不能太小，应使Iz≥Izmin，否则不能稳定输出电压，这样使输入电压和负载电流的变化范围都受到一定限制。根据设计需要应选择2DW231型号的稳压管。

IV.晶体管的选择：

根据该设计要求及上表数据，应选用3DG6、3DD15D型三极管，有关介绍 【3DG6(3DG100)硅三极管 [ 材料及极性 ] : SI-NPN [ Pcm： ] : 50W [ Ic： ] : 5A [ BVcbo： ] : 300V [ 封装 ] : TO3 详细说明：

品牌 红讯 型号 3DD15D 类别 直插 结构 合金型 封装形式 TO 材料 锗 极性 NPN型 电流容量 大功率 封装材料 金属封装

供应3DD15D,3DD207D,3DD102D三极管详细介绍：

3DD15D TO-3 NPN 200V 5A 50W

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

七、安装调试

I.输入与输出电压的测试，见下表：

II. 稳压系数Sr的测试：

对于任何稳压电路，均可以用稳压系数Sr来描述其稳压特性。Sr定义为负载一定时稳压电路输出电压相对变化量与其输入电压相对变化量之比，即 Sr=△U0/U0/△Ui/Ui

Sr表明电网电压波动的影响，其值越小，电网电压变化时输出电压的变化愈小。

八.结束语

整个电路本着简单可靠，选用低价格通用元器件的原则完成了本设计任务，例如，晶体管均采用低价格的3DG6、3DD15D系列。设计具有较高的性价比，并简单可靠。

但是，系统设计仍有值得改进的地方。例如，电路设计中对Ui与Uo精度考 虑较少，使测试数据精度有所下降等。

参考文献

1 华成英，童诗白.模拟电子技术基.第四版.北京：高等教育出版社，2006 2 孙肖子等.实用电子电路手册(模拟电路分册).北京：高等教育出版社，1991 3 谢自美等.电子线路设计―实验―测试.第二版.武汉：华中理工大学出版社， 2000

4 全国大学生电子设计竞赛组委会编.第五届全国大学生电子设计竞赛获奖 品精选(2001).北京：理工大学出版社，2000

5 //www.maxim―ic.com.1―Wire 网络可靠设计指南，2003 6 //www.s2dev.vicp.net,电子精英网

7 //www.avrw.com/2/Article―Show.asp? Article ID=2007,综合电子开 发网

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

模拟电子技术论文篇二

集成运放转换速率对模拟电路性能的影响

摘要：

实际运放的性能并没有我们在理论分析中的那样理想，这往往会使很多问题的实际解答与理论分析有一定的差异，本文以集成运放的转换速率为例对这一现象进行分析与探讨。

一、 研究背景

1、 想法的来源

通过学习我们知道实际集成运放有很多参数和指标，而转换速率正是其中之一，而在集成运放的种类中又有一种高速型运放，因此我们可以猜想集成运放的转换速率对本身性能有十分重要的影响，因此我选择了这个课题进行研究

2、 转换速率的概念(摘自课本)

转换速率SR是在大信号作用下输出电压在单位时间变化量的最大值，即

𝑑𝑢𝑂𝑆𝑅=| 𝐼𝑚𝑎𝑥

SR表示集成运放对信号变化速度的适应能力，是衡量运放在大幅值信号作用时工作速度的参数，常用每微秒输出电压变化多少伏来表示。当输入信号变化斜率的绝对值小于SR时，输出电压才能按线性规律变化。信号幅值愈大、频率愈高，要求集成运放的SR也就愈大。

二、 研究电路与分析

1、 研究电路——多谐振荡电路

由于集成运放转换速率的需求值与信号幅值及频率有关，因此我们应该选择一个信号幅值和频率均有一定数值的电路，恰巧刚刚完成的电子电路实验中的多谐振荡电路基本符合条件，因此我们就以此为例对该问题进行研究

不过，为了进行对比研究，我们均使用集成运放741，并且控制其它参数不变，而只对SR进行改变。

仿真电路图如下，其中运放U1与电阻R1、R2等组成同相输入的滞回比较器，电阻R3与稳压管D1、D2组成输出限幅电路。运放U2与R4、C构成积分电路，其输出电压VO2反馈至滞回比较器的输入端，形成闭环，使电路产生自激振荡。其中，滞回比较器输出VO1为方波，积分电路输出VO2为三角波。

2、 理论计算

电路的振荡频率，输出电压𝑉𝑂1和𝑉𝑂2的幅度分别为

Vo1=2UZ=12V

R2Vo2=2UZ=6V 1

𝑓=

3、 仿真测试

先使用741的默认参数，此时SR为0.5V/μs，可得𝑉𝑂1和𝑉𝑂2的波形如下：R1=2500Hz 24

结合图可以知道𝑉𝑂𝑚1=6.544𝑉，𝑉𝑂𝑚2=3.909𝑉，𝑓0≈1960Hz

而如果将SR的大小调为0.005 V/μs，可以看出波形与上面基本没有差异(图略)

，

不过相关的结果却变为𝑉𝑂𝑚1=6.544𝑉，𝑉𝑂𝑚2=3.909𝑉，𝑓0≈1934Hz

而将SR调到50 V/μs，结果变为𝑉𝑂𝑚1=6.544𝑉，𝑉𝑂𝑚2=3.909𝑉，𝑓0≈1969Hz 由此，我们可以看出，集成运放的转换速率对电路的性能的确有一定影响(具体分析见下文)

4、 误差分析

由于当一个稳压管工作在稳压状态时，另一个稳压管导通，其上存在一定的管压降，使仿真得到的𝑉 1值较理论计算值大。下面着重解释𝑉 2大于𝑉 (𝑉 1的二分之一)及𝑓0较理论计算值偏小的原因。

由于实际集成运放的转换速率并非无穷大，当𝑉𝑂2增大到𝑉 =3V时(下图中游标1处),𝑉𝑂1并不会立即从−𝑉 跳变至𝑉 ，而是需要一定的转换时间。在𝑉𝑂1增大但仍小于0的过程中，𝑉𝑂2将继续对𝑉𝑂1反向积分而增大(但不再是线性增大)，直到𝑉𝑂1=0时(下图中游标2处)，𝑉𝑂2斜率为0，达到峰值，这就使𝑉 2大于𝑉 。

另一方面，由于𝑉𝑂1跳变需要一定的时间，而这段时间在理论计算时并未考虑，这便使仿真得到的周期大于理论计算值，从而使𝑓0较理论计算值偏小。

由此，我们就可以得到在本电路中，集成运放转换速率对本电路相关测量值(实际上仅为振荡频率)的影响的原因，即在电路电压跳变时，由于运放具有一定的转换速率(不为无穷大)，使得转换需要时间，从而使周期变大，频率变小。而这也可以解释我们在仿真中观察到的现象：运放的SR越大，电路的振荡频率越大。

同时，我们这个结论还可以有一个佐证，就是与上面的图的对比，如果我们观察SR为50时的跳变图(如下)，我们可以发现𝑉𝑂1的转换并不是像上面分成三段，而是一段平滑的直线，这说明整个转换过程都很稳定，不会出现过多的时间，从而从另一个方面说明了SR

对转换过程的影响。

三、 结论

1、 在多谐振荡电路中，运放的转换速率越大，振荡频率越大

2、 运放的转换速率对电路的影响主要表现在电路的物理量变化过程中，尤其是突变过

程中

四、 参考文献

1、《模拟电子技术基础》(第四版) 华成英 童诗白主编 高等教育出版社，2006

2、《电子电路实验》 高文焕等 清华大学出版社，2008