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《电子线路仿真》课程设计报告DESIGNREPORTONSIMULATIONOFELECTRONICCIRCUIT题目数控直流稳压电源学科部、系：信息学科部专业班级：071电子信息工程学号：学生姓名：指导教师：起讫日期：2009-12-24第一部分设计任务1.1设计题目及要求设计一个有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。假定+5V和+15V电源给定。设计要求：（1）输出直流电压调节范围5～15V，纹波小于10mV；（2）输出电流为500mA；（3）稳压系数小于0.2；（4）由“+”、“-”两键分别控制输出电压的步进增减，步进值为1V，输出电压值用LED数码管显示。第二部分设计方案2.1总体设计方案说明根据设计任务要求,数控直流稳压电源的工作原理框图如图1所示。主要包括三大部分:数字控制部分,D/A变换器及可调稳压电源。数字控制部分用+，-按键控制一可逆二进制计数器,二进制计数器的输出输入到D/A变换器，经D/A变换器转化为相应的电压。此电压经过相应的放大后去控制电源的输出，使稳压器输出的电压为1V的步进增加。2.2模块结构与方框图UiUo第三部分单元电路设计与参数计算3.1可逆计数器模块3.1.1模块电路及参数计算电压加减控制按键可逆计数器稳压调节电路反馈控制数显电路D/A转换电路3.1.2工作原理和功能说明因为要求是输出5-15V的电压，只十一个电压值，而计数器74193是一个16进制的可逆计数器。我们只要用从0计数到10的几个状态，这可以通过反馈的方法实现。当74193输出0时，最后输出为5V。不能再减小了。所以通过一个四输入的或门输入到与非门U10使减“-”失效，计数器不能减计数，只能加。当加到6时或门反馈的数为1，通过U10后计数器就可以减计数了。同理，当输出15V时，74193输出为10,电压不能再加了。通过反馈输出一个0使加计数失效，电压停在15V。此时电压只能减，只有按“-”的按键减小电压。3.2D/A转换模块3.2.1模块电路及参数计算3.2.2工作原理和功能说明这一模块是最主要的一个模块，左下方从左到右依次接74193输出端的Q1Q2Q3Q4,输入端依次接入的是0000～1010，这个电路的作用就是把这些数字信号转换成模拟信号。根据公式UO1=-Rf（UH/R16*D0+UH/R15*D1+UH/R19*D2+UH/R20*D3）其中R16=2R15=4R19=8R20,根据二进制转十进制的计算公式可知，只要调节Rf到一定的值，就可已得到想要的模拟信号电压的大小。其实这是一个简单的求和电路，在模电书上可以找到。加后面一个放大器原因是数字信号经过第一个放大器后会反向，而我们要的是正向点压。3.3稳压调节模块3.3.1模块电路及参数计算3.3.2工作原理和功能说明首先使用的整流电路结构为桥式电路，滤波选用电容滤波。然后经过稳压模块UP=R4/(R4+R3)UNUN=U0-5R2/(R1+R2)得到0U=UNR4/(R4+R3)+R2/(R1+R2)5令R1=R3=0,R2=R4=1000欧可以得到U0=UN+5。因此R3的左端输入电压为0～10电压即可。之所以用7805稳压模块是因为使其输出电流，稳压系数，输出电阻，纹波都能够满足设计要求。3.4数显模块3.4.2工作原理和功能说明此部分用了两个10进制可逆计数器，用来显示从5-15V的电压变化，当接电后低位计数器先置数5,然后开关J3接到高电平，进入计数状态，当计数到10时，进位信号CO为1,用此信号来触发高位计数器的加计数端，用借位信号EO触发减计数端。3.5电源模块电源部分为电路提供20V、15V、-15V、5V的电压。使用的整流电路结构为桥式电路，滤波选用电容滤波，再经过稳压模块稳压输出。第四部分整体电路4.1整体电路图4.2元件清单按钮开关J1、J2电阻若干可调电阻与非门U3、U9、U10或门U12可逆计数器U274LS193N、U774LS192N、U874LS192N运算放大器U1LM324N数码管U5U8稳压器U4LM7805CTLM7815CTLM7915CT变压器整流二极管电容若干第五部分电路仿真结果5.1电路仿真调试5.1.1调试步骤及测量数据（1）辅助电源的安装调制在安装元件之前，尤其要注意电容元件的极性，注意三端稳压器的各端子的功能及电路连接。检查正确无误后加入交流电源，测量各输出端直流电压值。（2）加入5V电源，用万用表测量计数器输出端子，分别按动“+”“-”键，观察计数器的状态变化。（3）D/A变换器电路调试将计数器的输出端分别接到变换器，当输入为0000时，调节滑动变阻器，使输出为0。当输入为1010时，使输出为10v。（4）连接好电路，测试输出电压的值，直至满足要求为止。5.1.2故障分析及处理5.2整体性能指标测量（附数据、波形等）第六部分设计总结（心得体会）设计电路时应当一部分一部分的做，只有把这一部分做好了才去做其它的电路，不能一次性全做完再去检测，这样的话，如果结果错了，很难找出错在哪里，只能又回头把电路拆分开分析。设计电路时也要考虑器件，有的器件没有就不能用，就需要用其它相似的器件来替代，电路设计时就会有很大的不同。在实际电路中，由于器件的性能不同，结果常常和想象的不同，理论上可行的方案，在现实中却不行。一个好的设计不可能一次就完成，要不断的调试，不断的改进，才能做好。第七部分参考文献[1]梁宗善.电子技术基础与课程设计.华东理工大学出版社.1994.[2]A.P.GoutzoulisandD.R.Pape,DesignandFabricationofAcousto-opticdevices,MarcelDekker,NewYork,1994[3]张申科数字电子技术基础电子工业出版社2005[4]康华光电子技术基础（第五版）高等教育出版社2005[5]王连英基于Mutisim10的电子仿真北京邮电大学出版社2009