《电子电路设计实践》内容剖析(8)

图6.2 RC串并联正弦波振荡电路

如图6.2所示，这个电路共由三部分组成：Q1和Q2组成的两级共射极放大电路，R1、C1、R2、C2组成的串并联选频兼正反馈网络以及RW和RF组成的电压串联负反馈稳幅环节。

先把滑动变阻器RW调到最上边，使引入负反馈最弱，放大电路的放大倍数最大。合上开关SW1，观察示波器的波形如图6.3所示，出现失真波形。慢慢向下调节RW，加大负反馈作用，输出波形逐渐化成图6.4所示的正弦波。

图6.3 正弦波振荡电路输出波形（调整前）

图6.4正弦波振荡电路输出波形（调整后）

三、RC串并联正弦波振荡电路频率

电路的频率由R1（R2）和C1（C2）决定，即

11f???995Hz 3?62?RC2??16?10?0.01?10可以读出图6.5所示示波器的扫描旋钮刻度为0.2ms/格，一个正弦波周期所占的格数为5格，算出周期为1ms，即频率为周期的倒数1kHz，这与通过参数计算的结果基本一致。

图6.5弦波振荡电路输出波形（调整后带周期格数）

实践七 直流可调稳压电源的设计

一、设计可调直流稳压电源

具体要求如下：

（1）输出电压在1.25V~37V； （2）最大输出电流为1.5A； （3）电压调整精度达0.1%。

二、题目分析

直流稳压电源的作用是通过把50Hz的交流电变压、整流、滤波和稳压从而使电路变成恒定的直流电压，供给负载，如图7.1所示。设计出的直流稳压电源应不以电网电压的波动和负载的变换而改变。

图7.1 直流稳压电源的组成

直流稳压电源种类很多，常用的是串联型直流稳压电源，而由于集成技术的发展，集成稳压器件方便而可靠，逐渐代替了串联直流稳压电源中的调整管及相关电路。主要的集成稳压器件有：固定式稳压器件78XX和79XX系列；可调式稳压器件W117、W217和W317等等。

可调式稳压器件LM117/LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。LM117/LM317的输出电压范围是1.25V至37V，负载电流最大为1.5A，典型线性调整率0.01%，典型负载调整率0.1%，80dB纹波抑制比，输出短路保护，过流、过热保护，调整管安全工作区保护，标准三端晶体管封装。LM117/LM317内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高得多的纹波抑制比。

LM117/LM317在1.25V至37V之间连续可调。调整端的电流可忽略不计，因而有

Uo?(1?R2)UREF R13VIADJVO2R1LM317LU11R2 图7.2 集成可调直流稳压器件的接法

其中，UREF是集成稳压器件的输出参考电压，为1.25V。如图7.2所示，改变R2的值，Uo的值即可改变。当R2短路时，Uo最小，为UREF即为1.25V；当R2大于零时，Uo都大于UREF，最大可达37V。

三、电路设计

根据以上分析，我们来设计一个由集成稳压器件构成的直流可调稳压电源。按图7.1所示的直流稳压电源的组成，来分步设计变压、整流、滤波和稳压几部分电路。 1.变压电路

直流电源通常从市电取电，把220V、50Hz的单相交流电先降压，变成所需的交流电，然后再整流。根据桥式整流电路和电容滤波电路的输出与输入电压的比例关系，从输出电压的最大值37V倒推，可以算出所使用的降压变压器的副边电压有效值应为28V左右。（其中，变压器原边电感值为1H，副边电感值为0.033H左右）

TR1+220AC Volts+27.5AC VoltsTRAN-2P2S 图7.3 变压电路的仿真图 2.整流及滤波电路

整流采用常用的二极管桥式整流电路。根据经验，一般滤波电路常用的滤波电容有2200uF和1100uF两种，但要注意它的耐压值要大于电路中所承受的电压，并注意电压的极性的接法是上正下负，如图7.4所示。 BR1R17.5k2W005GC12200uFD1 图7.4整流及滤波电路 如果要详细计算滤波所需的电容值，可采用以下公式

C?VM 2fRV?式中，VM为滤波之后的最大电压，V?为滤波之后的纹波电压，即最大电压与最小电压的差值，R为负载电阻，f为工频50Hz。此式适用于全波整流，而半波整流时滤波电容的计算则把上式中分母上的2去掉，为

C?VM fRV?一般来说，全波整流之后的电压平均值为前面变压器副边电压有效值的1.35倍；滤波之后的电压平均值为全波整流电压平均值的1.2倍。

注意在图7.4中，我们还要在滤波电容两端并联一电源指示电路，电路调试时，如果发光二极管亮，则说明滤波之前的电路无故障；否则可判断出前面电路有问题。

计算与发光二极管串联的电阻值。发光二极管亮的最小电流，一般为几mA，这里取6mA。发光二极管导通时两端的管压降在2V左右。而滤波之后的电压为

V?1.35?1.2?28?45.36 串联电阻

45.36?2R??7.23k?

63.集成稳压电路

集成稳压电路的核心器件是LM317，在实际应用中要注意加装散热片。为了保护集成器件在接反的状态下不被烧毁，在输入输出端之间以及输出与调节端之间分别接反向保护二极管1N4001，如图7.5所示。

D33VI1N4001VOADJ2R22001N4001R17.5k1U1RV1LM317LD2+88.8VoltsC351?C210uF100uF5.1k 图7.5 集成稳压电路

由于调接端的输出电流仅为100mA，可以忽略不计。即认为图7.5中的电阻R2和RV1是串联关系。而LM317的输出端2和调节端1之间的输出电压已知为1.25V。电路的最大输出电压为37V，所以滑动变阻器的最大值可以算出。一般

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