溫州大學
wenzhou university
機械電子專業實習報告
(電子技術實踐)
專案名稱電子技術課程設計
姓名吳亮輝
學號 04295038
班級機自04201
指導師日期年月日
溫州大學教務處制
二oo八年二月
lm386集成功放電路設計、安裝及測試
[實踐任務和要求]
1. 了解lm386集成功放電路工作原理及特點。
2. 了解集成功放電路設計的方法。
3. 進一步了解掌握集成功放電路效能的測試方法。
4. 熟練掌握電子電路安裝技巧。
[需要儀器裝置]
1. 安裝工具一套。
2. 雙蹤示波器一台。
3. 函式訊號發生器一台。
4. 雙路直流穩壓電源一台。
5. 數字萬用表一塊。
6. lm386集成功放、電阻及電容若干,假負載乙個。
[晶元介紹及工作原理]
lm386集成功放內部電路方框圖
lm386引腳圖
效能介紹:
lm386是專為低損耗電源設計的功率放大器。它的內建增益是20,通過在1腳和8腳間加電阻、電容的搭配,最高增益可達200。lm386可使用電池為**電源,輸入電壓範圍可為5v~18v,當vcc=6v時,靜態工作電流為4ma,當vcc=15v,時輸出功率為1w,1腳和8腳開路時頻寬為300khz,總諧波失真為0.
2%,輸入阻抗為50k。
1、8為增益端,2為反向輸入端,3為同向輸入端,4為地端,5為輸出端,6為電源端,7為旁路。
實驗步驟:
搭建硬體,如下圖:
注意: 電源及公共端接入的方法,地端應該接在靠近大電流端。焊接、元件排列及安裝的技巧。
效能測試及資料處理:
電源輸入 v cc=9.0v 電流為0.1ap=0.9w
負載為輸入訊號 vi=0.3v1kmz15.8ma
輸出電壓 v=1.67v
當外接電阻為 9.7 時,電阻兩端電壓為2.0v。
輸出阻抗
效率通頻帶為 93hz~41khz
溫控儀的設計、安裝及測試
[實踐的任務和要求]
1. 了解模擬型溫控儀電路工作原理及特點。
2. 了解模擬型溫控儀電路的設計及除錯方法。
3. 掌握模擬型溫控儀電路效能的測試方法。
[需要儀器裝置]
1. 溫控儀元器件一套。
2. 安裝工具一套。
3. 電熱杯乙個。
4. 雙路直流穩壓電源一台。
5. 數字萬用表一塊。
[晶元介紹及工作原理]
lm324集成功放內部電路方框圖
lm324引線排列圖
lm324介紹:
lm324是四運放積體電路,它的內部包含四組形式完全相同的運算放大器,除共用電源外,四組運放相互獨立,電源電壓範圍寬,靜態功耗小,可單電源使用,**低廉等優點。in(+)是同向輸入端,in(-)是異向輸入端,out為輸出端。
工作原理:
溫控儀控制電路主要有基準電壓、恆流源、基準電壓緩衝器、溫度感測器、帶滯後的電壓比較起、控制訊號驅動等電路組成。在電路中,b、c、基準電壓()及外圍元件組成恆流源(電流約0.5ma),向溫度感測器供電,其輸出電壓就是對應的溫度值。
要控制的溫度由電位器的滑臂位置來確定。為保證電位器輸出電壓的精度,基準電壓經a緩衝,並經半可調電阻調整,使在最低端時相當於時的電壓;在最高端時相當於的電壓。d為帶滯後的電壓比較器(所以設計成帶滯後的電壓比較器,是為了防止溫度在控制點附近變動時造成繼電器頻繁通斷),滯後的溫度取決於、;滯後的電壓為
式中,為電壓比較器輸出的飽和電壓。
實驗步驟:
搭建硬體電路,如下圖:
除錯方法:
調的滑動端在最上位置時等於高溫時輸出控制電壓,調滑動端在最下位置時等於低溫時輸出控制電壓。通電後,將調在中間位置,調,使的滑動端在最下位置時等於低溫時輸出控制電壓,將的滑動端在最上位置時等於高溫時輸出控制電壓,若不等,再調。反覆調使之符合要求。
注意: 零度的測試,可以採用冰水混合物。其他溫度的測試,可以採用沸水,刻度的校對,可以選擇水銀溫度計作為標準溫度計。
資料處理:
簡易數控直流電源的設計、安裝及除錯
[實踐任務和要求]
1. 掌握簡易數控直流電源的基本組成。
2. 掌握簡易數控直流電源的設計方法。
3. 掌握簡易數控直流電源單元電路及主要效能指標的測試方法。
4. 初步掌握簡易數控直流電源電路故障排除基本方法。
[需要儀器裝置]
1. 安裝工具一套。
2. 數字萬用表一塊。
3. 雙路直流穩壓電源一台。
4. lm324整合運算放大器、74ls193可逆二進位制計數器、cd4538單穩態觸發器、電阻及電容若干。
5. 雙蹤示波器一台。
6. 直流電流錶。
7. 音訊交流毫伏表
8. 大功率假負載。
9. 自藕變壓器一台。
[晶元介紹及工作原理]
cd4538觸發器引腳排列圖
74ls193計數器引腳排列圖
工作原理:
根據要求,簡易數控直流穩壓電源框圖。主要有交流電壓輸入整流濾波、穩壓調節電路、單脈衝發生器、可逆計數器、d/a變換器等部分組成。
1. 整流、濾波電路
本電路採用全橋整流電路,濾波選用電容濾波。
2. 穩壓電路
為了滿足要求,穩壓電路選用三端可調整合穩壓器lm317,輸出控制電壓由lm324組成同相放大器。lm317 三端穩壓器外形及引腳,如圖所示。317主要效能指標見表。
3. d/a轉換器
d/a轉換器,主要由兩級運算放大器及四位數碼訊號輸入端,如圖所示。
4. 數字控制電路
數字控制電路主要由74ls193可逆二進位制計數器組成,以及cd4538單穩態觸發器組成的單脈衝發生器。
實驗步驟:
搭建硬體電路,如下圖:
單元電路的除錯:
①整流濾波電路的及輔助電源的除錯
在圖3-2整流濾波電路中,將220v/20v交流電源變壓器接入電路,檢查無誤情況下接通交流電源。檢測c1兩端電壓正常時應有24v左右電壓(空載在30v左右)。由於ui≈1.
2×uac,所以ui≈1.2×20=24v(額定工作電流情況下)。
在圖3-11輔助電源電路中,將ac220v/18v×2交流電源變壓器接入電路,檢查無誤情況下接通交流電源,三個輸出端電壓應分別為+15v、+5v、-15v。
注意事項:
a:ac220v/20v、ac220v/18v×2交流電源變壓器初級、次級線圈不能接錯。
b:如果整流濾波輸出電壓ui不正常,首先要檢查低壓交流電是否正常;
c:整流二極體極性是否有接反。
d:注意三端穩壓器引腳(見圖3-12)
②cw317整合穩壓器電路的除錯
在圖3-3可調穩壓電路中,根據cw317整合穩壓器工作條件,輸入、輸出、控制端電壓,三者應符合ui>uo>uadj關係,就可以初步認定本電路工作是否基本正常。
注意事項:
a:cw317(對應國外lm317)管腳是否有錯;
b:cw317實際工作時應裝有散熱器。
c、r5為lm317提供最小負載電流(需要3.5ma)。
③穩壓控制放大電路的除錯
在圖3-3可調穩壓電路uin端,加入乙個0v~12v模擬直流控制電壓時,uadj電壓也應該有10v左右變化。
注意事項:
a、lm324工作電源(取±15v)是否正常,管腳是否有接錯;
b、cw317應處於工作狀態。
④d/a變換器電路的除錯
a:在d/a變換器電路中,令do、d1、d2、d3為「0」,調節rw2使uo2輸出電壓為零;
b:在d/a變換器輸入端do、d1、d2、d3加入模擬數碼訊號(幅值取5v),輸出電壓uo1應基本符合以下關係
8-1注意事項:
a、lm324工作電源(取±15v)是否正常,管腳是否有接錯
b、8-1公式中每位數碼訊號輸入電阻應根據實際來計算;
c、輸出電壓uo1不符合3-1公式關係時,首先調整rw1,然後再檢查電路。
⑤單脈衝發生器與可逆計數器電路的除錯
開機時,計數器輸出qo、q1、q2、q3正常工作時,應為「0」。然後分別測出增脈衝數或減脈衝數計數器輸出端qo、q1、q2、q3電壓值。應符合表4要求。
注意事項:
a、注意電源電壓值。74ls193可逆二進位制計數器、cd4538單穩態觸發器工作電源電壓均取+5v。
b、由於單脈衝發生器按鍵抖動的原因,可能會產生誤觸發,在整機測試時只要監測8421bcd碼即可。
簡易數控直流電源整機的除錯
在各單元電路工作正常基礎上,根據3-1簡易數控直流穩壓電源各單元連線圖,連線好單元之間連線。按「增」或「減」按鍵,電源輸出電壓uo應有相應的變化。
注意事項:
各個單元電路對工作電源電壓的要求。
簡易數控直流電源主要效能的測試
a、輸出直流電壓調節範圍的測量
電路重新啟動電路,分別測出「增」脈衝數為「0」到「15」時的輸出電壓uo值,填入表5。同時求出平均步進值。
注意事項:
由於按鍵抖動,可能會產生誤觸發,所以要對可逆計數器74ls193輸出8421bcd碼(既q0、q1、q2、q3)進行監測。
b、紋波電壓
按「增」或「減」控制鍵,使輸出uo為12v左右(由於步進電壓值太大,所以輸出電壓一般情況難以正好落在12v),用毫伏表或示波器測出輸入和輸出紋波電壓。工作電流io取500ma(或加15ω負載電阻)。
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