A11-高级电子学实验期末验收报告.doc

高级电子学实验期末验收报告 A11 组员：李茹瑶；陈岑；邓超然 一、本学期完成情况介绍 本组在高级电子学实验中拟进行混合延时继电器的设计和制作。 在高级电子学第一学期的实验中，进行了混合继电器组成电路的设计和一部分电路的制作。在硬件方面主要完成了MOS管驱动的电路的基础设计，可用220VAC转5V和12VDC整流电路的设计，同时，测量电路部分也有一些初步的想法。 在软件方面，本组初步设计了测量延时时间的程序，并在本组本学期的自主设计实验中进行了验证。但是，初步的测量延时时间的程序精度很低，仅是作为一个验证性的程序。 二、设计的硬件电路图 1．MOS管驱动电路 图1 MOS管驱动电路的工作原理：输入信号为V1和V2，用1代表高电平（5V），V1和V2的可能状态为01和10。当V1和V2为10时，V1为5V，V2为0V；当V1和V2的状态为01时，V1为0V，V2为5V。 U1A，U2B，U3C分别为LM324集成运放中的3个运算放大器。3个运算放大器均使用了负反馈，因此图中的3个运算放大器均工作在放大区内。因此，u3 7∕3u2，u4 7∕3u7。u5 2∕8.8 u6。因此，u1 2.5u3﹣1.5u5 35∕6 u1﹣105∕132u7。 2．220VAC转5VDC和12VDC整流电路 图2 220VAC转5VDC和12VDC整流电路工作原理：首先使用220V转24V的变压器进行变压，得到24V，50Hz的交流电然后经过一个小电阻，起到保护电路及限流的作用，然后经过一个220μF的电容，得到带有一定纹波电压的直流信号，利用1N4470使加在LM7812的输入电压为16V左右。此时，LM7812的输出电压为较稳定的12V；以LM7812的输出电压为输入，经过小电阻分压，在后通过1N4463得到较为稳定的8V左右的电压，这时加在LM7805上的输入电压约为5V，LM7805的输出电压为约5V的很稳定的直流信号。 因此，上述电路在理论上可以得到稳定的12V和5V的直流电压。完全可以达到预期的输出电压。 三、软件部分 本组为了验证使用单片机测量某一段时间的可行性，设计了一个比较简单的测量延时时间的电路，并且在自主设计实验中进行了验证。设计的程序如下： 在验证MOS管驱动电路的过程中，本组在±20V偏置电压的基础上，需要确保V1和V2的输入特性，在已有电源难以满足使用要求的情况下，我们使用了单片机来实现所需的特性。设计的程序如下： 四、硬件测试结果 1．MOS管驱动电路 MOS管驱动电路测试结果如下： 图3 输出低电平 图4 输出高电平 2．220VAC转5VDC和12VDC整流电路 220VAC转5VDC和12VDC整流电路暂时没有实际的硬件测试结果，本组在购买变压器方面遇到了一些问题，没有能够把220V转24V的变压器买到，只有使用Multisim10.0仿真得到的结果。 仿真结果如下： 图5 220VAC转12VDC和5VDC整流电路 五、遇到的困难 1．MOS管需要在导通的时候提供12V到15V之间的电压，而在断开时为了保证较好的绝缘性，需要提供负电压，因此，MOS管驱动部分的设计比较困难。 2．在完成MOS管驱动电路的设计之后，我们在信号的提供方面遇到了困难，V1和V2信号之间的关系使得现有的电源难以满足我们的要求。 哈尔滨工业大学 高级电子学实验期末验收报告 A11