模拟课程设计课内容之三.pptVIP

FundamentalofElectronicTechnologyCEEZJU模拟课程设计课内容之三第1页，共37页，星期日，2025年，2月5日3精度：静态误差≤1%FSR，纹波≤10mV；4显示：输出电压值由LED数码管显示；5电压调整：由“+”、“-”两键分别控制输出电压的步进增减；6输出电压预置：输出电压可预置在0～9.9V之间的任意一个值；7其他：自制电路工作所需的直流稳压电源，输出电压为±15V，+5V。第2页，共37页，星期日，2025年，2月5日三、具体要求1.总体框图针对设计任务所提出的要求和条件，可以用具有一定功能的若干单元方框图构成一个总方框图，并将系统的性能指标分配到各单元方框中去。一般来说，不太可能用某种简单结构一下子满足总体功能要求，这就需要进行功能分解。总功能可分解成若干子功能，子功能还可以进一步分解，直到功能元素，这样就形成了第3页，共37页，星期日，2025年，2月5日所谓功能结构。在分解过程中得到的每一个基本功能元素，至少可用一个能满足其功能的方案去实现。如果将有关功能元素进行不同组合，则可得到不同联法的多种系统方案，逐一分析每个方案的可行性和优缺点，再加以比较、优化、筛选，就可得到较理想的系统方案。2.单元电路设计根据选定的方案对单元电路进行设计，选择合适的器件，将总体性能指标分解并落实到关键的器件上，写出器件的选择依据以及第4页，共37页，星期日，2025年，2月5日参数的计算和校核过程。3.总体逻辑图在单元电路设计的基础上，画出数控直流稳压电源的总体逻辑图。要求将图画在毫米方格纸上，并标出器件的型号、阻容元件的参数及关键点的技术指标。4.安装根据总体逻辑图列出元器件明细表，领取元器件。在实验电路板上设计总体布线，焊接元器件和导线。要求布线简洁、整齐，焊接可靠。第5页，共37页，星期日，2025年，2月5日5.调试先进行单元电路调试，然后进行分块联调，最后是总体调试。调试时要详细记录调试过程中出现的异常现象和改进措施、电路设计或电路参数的修改原因、修改结果，并将调试记录写入设计报告中。6.指标测试调试完成后应对电路的性能指标作最终测试和校核，并将电路实际达到的指标与校核数据记录下来，写入设计报告中。第6页，共37页，星期日，2025年，2月5日7.精度分析精度指标是数控直流稳压电源的一个重要指标，应从理论上分析造成误差的原因，并提出改进的设想。8.设计报告将上述内容整理成完整的设计报告，总结本次设计的收获、存在的问题，并对选题、设计和调试过程中的指导等方面提出改进意见等。第7页，共37页，星期日，2025年，2月5日3.2总体方案的确定根据系统功能及技术要求，系统可由按键、数控部分、输出电路、过流保护、显示及稳压电源等六个部分组成，如图3.1所示。操作人员通过按键对系统发出电压调整指令，该指令与输出电路的状态信号一起送入数控部分，经处理后产生符合指令要求的输出电压信号，并经输出电路功率驱动后输出。当输出电路的输出电流超过极限值时，由过流保护电路产生的信号送入数控部分，关闭系统的电压输出，对系统的输出电路进行保护。另外，数控部分还第8页，共37页，星期日，2025年，2月5日产生显示信息送入显示部分，将输出电压或其他信息报告给操作人员。系统工作所需的±15V，+5V电源由自制稳压电源提供。显示数控部分输出电路自制稳压电源过流保护按键图3.1数控直流稳压电源原理框图第9页，共37页，星期日，2025年，2月5日3.3单元电路设计要点本节只对数控直流稳压电源的主要功能模块（单元电路）进行方案论证，具体单元电路的选择、细化及总体电路，读者可根据方案论证的内容自己完成。一、按键输入/模拟电压量输出根据系统要求，用户操作“+”、“-”按键实现对输出电压幅值进行控制。从3.1的原理框图可知，按键输入到模拟电压量的输出转换功能是由数控部分完成的，要实现按键输入到模拟电压量的输出转换，其数控部分可由以下两种方式完成：第10页，共37页，星期日，2025年，2月5日1.用计数器实现步进输入此方案采用一套二进制计数器和D/A转换器实现输入按键到模拟电压量的转换功能，如图3.2所示。二进制计数器D/A转换器输出电路电压预置步进加步进减图3.2用计数器实现步进输入原理框图第11页，共37页，星期日，2025年，2月5日“+”、“-”按键的操作分别接入可逆二进制计数器的加法和减法计数脉冲输入端，从而改变了二进制计数器的输出数码，并通过D/A转换器将数字信号转换为模拟电压量，然后送到输出电路作进一步处理。2