模电实验设计论文

直流稳压电源及语音放大电路设计

姓名：何兆贤

学号：09274031

班级：思远0902

目录

摘要 (3)

关键词 (3)

一、直流稳压电源的设计 (4)

1、实验目的： (4)

2、设计要求及技术指标： (4)

3、实验原理： (4)

4、直流稳压电源设计思路 (5)

5、方案设定 (5)

6、设计的电路图： (6)

二、语音放大电路的设计 (8)

1、设计目的及要求 (8)

2、总电路框图及总原理图。 (9)

3、设计思想及基本原理分析。 (10)

4、单元电路分析，元件介绍和元件参数计算。 (10)

5、电路仿真报告 (16)

6、实际电路分析 (20)

三、元件清单 (21)

四、实验感想 (22)

五、参考文献 (24)

摘要：本次试验主要是学习直流稳压电源的设计，以及语音放大器的设计，并用设计的直流稳压电源对其进行供电，稳压电源主要学习的是如何使用三端集成稳压管进行稳压，对一些电容参数及其变压器参数的设定，最后对稳压电源的测试并评估。语音放大器主要是由前置输入、滤波电路、功率放大电路组成，本实验先是对各个单元电路进行选择并利用Multisim软件进行仿真，使其满足设计要求，最后将其串联一起进行调试，本实验最后根据自己设计的电路制作出实物，并对其调试，使其最后满足要求。

关键词：直流稳压电源功率放大语音放大 Multisim 仿真

一、直流稳压电源的设计

1、实验目的：

（1）掌握集成稳压电源的实验方法。

（2）掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源。（3）掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。

（4）进一步培养工艺素质和提高基本技能。

2、设计要求及技术指标：

（1）设计一个双路直流稳压电源。

（2）输出电压Vo=±12V，+5V最大输出电流Iomax=0.5A,1A

（3）输出纹波电压ΔVop-p≤5mV, 稳压系数Sv≤5×10-3。

3、实验原理：

（1）基本原理：

整个电路设计的基本原理如图1所示：220V的家用电源经过变压器后降压，然后经过整流桥电路，将交流电转换为直流电，最后经过滤波电路和稳压电路实现直流稳压输出。

图1

4、直流稳压电源设计思路

（1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。

（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。

（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。

（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。

其中：

（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。

（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。

（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。

5、方案设定

（1）稳压器件的选择：LM7812、LM7805分别可以输出正12V和正5V电压，LM7912可以输出负12V，所以选取的稳压器件为LM7812，LM7912，LM7805。

（2）电源变压器：电源变压器是将输入的220V交流电压U1转变为整流电路所需要的交流电压U2。但是变压器有一定的功耗所以它的输出功率要小于输入功率即：η =P2/P1。P2是变压器的副边的功率，P1是变压器原边的功率。

因为

V

并且此时输出多端所以选择中间抽头的多路输出变压器,选取的为

的变压器。

（3）二极管：由于的反向击穿电压额定工作电流ID=1A，所以整流二极管选择，为方便焊

接，所以我们直接采用的KBP307型号的整流桥。

（4）滤波电容：I=1A，T=0.02s,电路中滤波电容承受的最高电压时 1.414×18=25.4V所以选择电容的耐压值应该大于25.4V所以选择2200uF/50V的电容。因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布，易引起自激振荡，形成高频干扰。所以稳压器的输入端并入小容量电容来抵消电感效应，抑制高频干扰。

6、设计的电路图：

最后所设计的电路如图2所示，先得到±12V的电压，再利用LM7805将其电压降到5v

利用仿真软件Multisim得到的结果如图3。

图3

二、语音放大电路的设计

1、设计目的及要求

1）前置放大器

输入信号：U id≤5mV

输入阻抗：R i=100kΩ

2）有源带通滤波器

带通频率范围：300Hz～3kHz

增益：A u≥1

3）功率放大器

最大不失真输出功率：P om≥5W

负载阻抗：R L=8Ω

电源电压： +12V，-12V

频率响应：40Hz-10KHz

4）输出功率连续可调

直流输出电压：≤50mV（输出开路时）

静态电源电流： 100mA（输出短路时）

5）使用前面所设计的电源提供直流电压

2、总电路框图及总原理图

语音放大器的总原理框图如图4所示，总原理图是最后所设计的语音放大器图，如图5

图4

图5