可调恒流源
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输出电流（mA）
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谢谢
模电课程设计答辩
可调恒流源
要求： 将220V/50Hz交流电源转换为可调节的稳定电流源输 出： ① 电流范围：10mA～100mA ② 负载范围：≤100Ω
分析： 通过模电课程的学习，我对电源的制作还是有一些了 解。首先，要将交流电压源转化为直流电压源，需要一个 整流电路，而我选择了单相桥式整流电路，该电路基本满 足需求；然后就是滤波电路，滤波电路的作用就是将脉动 的直流电压变为平滑的直流电压，我的电路采用的是电容 滤波电路，该电路接法比较简单，经过滤波电路后，交流 电压基本就已经几乎变为了直流电压；然后就是经过一个 电压转变电流的电路，然而电压转变电流电路有许多种， 最基本的就是，用一些三极管，可以形成该电路，但是不 是很稳定，也可以用运放来实现该功能，而且这种方法比 较实用简单，所以我就运用了运放的深度反馈，来实现了 电压到电流的转化，而且电流的稳定性也比较好。
2.电压转电流
•
该电路运用了运放的深度反馈作用，使输出的电流比较稳定。该电路所用的运放是LM741，该 运放是单运放，该运放的工作电压比较广泛，此电路中用了17V给其供电。电路图中，运放的正极 输入端接到了电位器R6上，通过调节R6可以改变输入电压，这里为了达到题目要求，将调节R6， 使运放正极输入电压为2.5V，这时由于运放的深度反馈作用，使得运放负极输入端电压也为2.5V， 这时R5和R4二端总电压为恒定的，总为2.5V，由于题目要求电流范围：10—100mA，这使 R4=25Ω，R5=500Ω，当调节R5=0时，流过R4的电流为100mA，而当R5=225Ω时，R4+R5=250Ω， 则此时流过R4的电流是10mA，由于三极管的放大倍数非常大，着三极管发射极和集电极的电流基 本相等，所以使得流过负载RL的电流可以达到10—100mA的范围，足以满足题目的要求。由于R4 和R5二端的总电压为2.5V，而RL二端的电压最大为10V，所以电源电压17V足以满足电路的要求， 而且在工作范围内，三极管的集电极和基极之间也不会处于饱和区，也就是工作在正常放大区。由 于流过三极管的电流有点大，所以对三极管的功率也有要求，所以我选择了大功率三极管TIP122， 该三极管是NPN三极管，最大功率大于（17-2.5）*0.1=1.45W，而且流过的最大电流也大于0.1A， 所以用TIP122是非常安全的，不会烧坏。由于通过三极管基极的电流很小，所以使R=5.1KΩ，也是 很合理的。下面为电压转电流部分的
测试结果（图片中左边的负载0Ω，右边负载100Ω）
当输出为10.0mA时，负载从0Ω 到100Ω 变 化时，电流完全不变。
当输出为50.0mA时，负载从0Ω 到100Ω 变化时， 电流完全不变。
当输出为101.8mA时，负载从0Ω 到100Ω 变化 时，电流有微小变化。
测试结果
负载 （Ω ）
总结
• 从测试结果来看，该可调恒流源还是很好地满足课题要求的，但是还是 存在一些问题，当输出电流太大时，7812,7905和TIP122这三个芯片会有点 发烫，这也是比较正常的，因为电流大时，功率也会有点大，所以会以发热 的方式释放能量，但是还是在正常工作范围内，短时间不会对芯片造成伤害， 但是工作时间太长时，可能会使芯片烧掉，所以可以在芯片上安散热片，使 其工作在正常温度内。 通过这次课程设计，我也有许多感悟。首先，以前都只是学习书本上的 知识，没有做出实物，感觉一切都是那么的空虚，只是理论上知道这些东西 的原理，这次通过做课程设计，从实践中深刻体会到了模电知识的重要性， 但是更加重要的是实践与理论的结合。没有实践，理论也只是空谈，没有理 论知识，实践也不能正常进行，反正只有二者结合起来，才是真正的学到知 识，学到的才是自己的。然后就是，其实理论上的知识只能提供一个前提， 只有通过实践，才能验证理论的真实性，在做实物时，先需要用理论知识设 计好电路图，然后需要计算各元器件的参数，更需要考虑元器件的功率，因 为如果功率超出的话，元器件会被烧掉，严重时可能发生事故，理论上设计 好电路后，可以用软件仿真下，然后就是焊接出来，按要求测试它的性能是 否达标，也就是调试过程，该过程也是重点，也是最难的一步，需要有足够 的耐心，通过调试达标后，焊接出来的东西才能算完成。
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测试结果分析
• 从测试结果可以看出，输出但电流从小调到大时，开始时， 电流的稳定性非常好，但是电流变到一定大时，随负载变 化时，就有了微小的变化，稳定性有点不够了，但是从结 果看，按课题给的要求分析，该可调恒流源的性能还是非 常不错的。
• 3. Protues仿真图案：
由示数可知，输出电流为01.A时，负载变化时，电流不变。
由图可知电流为0.01A时，负载变化时，电流不变。 所以从理论上可知，该电路已满足题目要求。
实物图，测试结果与分析
• 1.实物图片
图中右下角的四个电阻为100Ω ，由于该电阻功率只有0.25W，所以当电流 太大时，电阻受不了，会很快发烫，所以我将四个100的电阻并联，来代 替电路图中的R4=25Ω ，
电路原理图分析和计算
• 1.交流变直流电路图
分析及参数计算： 首先，三端15V变压器将220V交流电压变为15V交流 电压，然后经过桥式整流桥和电容，将交流电压，变为直 流电压，其中，电容容量越大，得到的直流电压就越好， 也就是直流电压的稳定性越好，所以这里我用了2200uf的 大电容，然后后面用了三端稳压芯片 ，将电压稳定到需 要的值。这里我用了7812和7905二个芯片，这二个芯片 最大可以流过1.5A的电流，所以远远满足题目中要求的 0.1A电流，稳压芯片的后面接了 10uf的电容，它的作用 是减小稳压后的电压的波纹，使电压更加稳定，然后后面 又接了电阻和发光二极管，电阻是为了保护发光二极管， 使其正常发光，由于发光二极管的 正常工作电流为5— 20mA, 所以R1=5K，R2=1K时，发出来的光线强度刚刚好，既不 暗，也不是太亮。
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可调恒流源
要求： 将220V/50Hz交流电源转换为可调节的稳定电流源输 出： ① 电流范围：10mA～100mA ② 负载范围：≤100Ω
分析： 通过模电课程的学习，我对电源的制作还是有一些了 解。首先，要将交流电压源转化为直流电压源，需要一个 整流电路，而我选择了单相桥式整流电路，该电路基本满 足需求；然后就是滤波电路，滤波电路的作用就是将脉动 的直流电压变为平滑的直流电压，我的电路采用的是电容 滤波电路，该电路接法比较简单，经过滤波电路后，交流 电压基本就已经几乎变为了直流电压；然后就是经过一个 电压转变电流的电路，然而电压转变电流电路有许多种， 最基本的就是，用一些三极管，可以形成该电路，但是不 是很稳定，也可以用运放来实现该功能，而且这种方法比 较实用简单，所以我就运用了运放的深度反馈，来实现了 电压到电流的转化，而且电流的稳定性也比较好。
2.电压转电流
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该电路运用了运放的深度反馈作用，使输出的电流比较稳定。该电路所用的运放是LM741，该 运放是单运放，该运放的工作电压比较广泛，此电路中用了17V给其供电。电路图中，运放的正极 输入端接到了电位器R6上，通过调节R6可以改变输入电压，这里为了达到题目要求，将调节R6， 使运放正极输入电压为2.5V，这时由于运放的深度反馈作用，使得运放负极输入端电压也为2.5V， 这时R5和R4二端总电压为恒定的，总为2.5V，由于题目要求电流范围：10—100mA，这使 R4=25Ω，R5=500Ω，当调节R5=0时，流过R4的电流为100mA，而当R5=225Ω时，R4+R5=250Ω， 则此时流过R4的电流是10mA，由于三极管的放大倍数非常大，着三极管发射极和集电极的电流基 本相等，所以使得流过负载RL的电流可以达到10—100mA的范围，足以满足题目的要求。由于R4 和R5二端的总电压为2.5V，而RL二端的电压最大为10V，所以电源电压17V足以满足电路的要求， 而且在工作范围内，三极管的集电极和基极之间也不会处于饱和区，也就是工作在正常放大区。由 于流过三极管的电流有点大，所以对三极管的功率也有要求，所以我选择了大功率三极管TIP122， 该三极管是NPN三极管，最大功率大于（17-2.5）*0.1=1.45W，而且流过的最大电流也大于0.1A， 所以用TIP122是非常安全的，不会烧坏。由于通过三极管基极的电流很小，所以使R=5.1KΩ，也是 很合理的。下面为电压转电流部分的
测试结果（图片中左边的负载0Ω，右边负载100Ω）
当输出为10.0mA时，负载从0Ω 到100Ω 变 化时，电流完全不变。
当输出为50.0mA时，负载从0Ω 到100Ω 变化时， 电流完全不变。
当输出为101.8mA时，负载从0Ω 到100Ω 变化 时，电流有微小变化。
测试结果
负载 （Ω ）
总结
• 从测试结果来看，该可调恒流源还是很好地满足课题要求的，但是还是 存在一些问题，当输出电流太大时，7812,7905和TIP122这三个芯片会有点 发烫，这也是比较正常的，因为电流大时，功率也会有点大，所以会以发热 的方式释放能量，但是还是在正常工作范围内，短时间不会对芯片造成伤害， 但是工作时间太长时，可能会使芯片烧掉，所以可以在芯片上安散热片，使 其工作在正常温度内。 通过这次课程设计，我也有许多感悟。首先，以前都只是学习书本上的 知识，没有做出实物，感觉一切都是那么的空虚，只是理论上知道这些东西 的原理，这次通过做课程设计，从实践中深刻体会到了模电知识的重要性， 但是更加重要的是实践与理论的结合。没有实践，理论也只是空谈，没有理 论知识，实践也不能正常进行，反正只有二者结合起来，才是真正的学到知 识，学到的才是自己的。然后就是，其实理论上的知识只能提供一个前提， 只有通过实践，才能验证理论的真实性，在做实物时，先需要用理论知识设 计好电路图，然后需要计算各元器件的参数，更需要考虑元器件的功率，因 为如果功率超出的话，元器件会被烧掉，严重时可能发生事故，理论上设计 好电路后，可以用软件仿真下，然后就是焊接出来，按要求测试它的性能是 否达标，也就是调试过程，该过程也是重点，也是最难的一步，需要有足够 的耐心，通过调试达标后，焊接出来的东西才能算完成。
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测试结果分析
• 从测试结果可以看出，输出但电流从小调到大时，开始时， 电流的稳定性非常好，但是电流变到一定大时，随负载变 化时，就有了微小的变化，稳定性有点不够了，但是从结 果看，按课题给的要求分析，该可调恒流源的性能还是非 常不错的。
• 3. Protues仿真图案：
由示数可知，输出电流为01.A时，负载变化时，电流不变。
由图可知电流为0.01A时，负载变化时，电流不变。 所以从理论上可知，该电路已满足题目要求。
实物图，测试结果与分析
• 1.实物图片
图中右下角的四个电阻为100Ω ，由于该电阻功率只有0.25W，所以当电流 太大时，电阻受不了，会很快发烫，所以我将四个100的电阻并联，来代 替电路图中的R4=25Ω ，
电路原理图分析和计算
• 1.交流变直流电路图
分析及参数计算： 首先，三端15V变压器将220V交流电压变为15V交流 电压，然后经过桥式整流桥和电容，将交流电压，变为直 流电压，其中，电容容量越大，得到的直流电压就越好， 也就是直流电压的稳定性越好，所以这里我用了2200uf的 大电容，然后后面用了三端稳压芯片 ，将电压稳定到需 要的值。这里我用了7812和7905二个芯片，这二个芯片 最大可以流过1.5A的电流，所以远远满足题目中要求的 0.1A电流，稳压芯片的后面接了 10uf的电容，它的作用 是减小稳压后的电压的波纹，使电压更加稳定，然后后面 又接了电阻和发光二极管，电阻是为了保护发光二极管， 使其正常发光，由于发光二极管的 正常工作电流为5— 20mA, 所以R1=5K，R2=1K时，发出来的光线强度刚刚好，既不 暗，也不是太亮。