數(shù)控直流穩(wěn)壓電源

1、目  錄第0章 摘 要1第1章 引 言1.1課題提出的背景 21.2課題的研究方法 3第2章  電路設(shè)計原理 42.1設(shè)計原理 42.2 實現(xiàn)方案5第3章 單元電路設(shè)計與實現(xiàn)3.1 穩(wěn)壓電源設(shè)計 電源實現(xiàn)方式 6 電路元器件選擇 73.2 數(shù)字控制電路可逆計數(shù)器設(shè)計9 電路元器件選擇103.3 LED顯示電路 電路工作原理 11電路元器件選擇12LED顯示電路總圖123.4 /A轉(zhuǎn)換電路電路工作原理13電路元器件選擇113.5 輸出電路設(shè)計 電路工作原理11 電路元器件選擇11第4章 電路的測試4.1 實驗儀器124.2 測試方法第5章 設(shè)計軟件仿真5.1 仿真軟件215.

2、2 仿真效果23第6章 電路的改進24第7章 總結(jié)與體會25致 謝26參考文獻 27附錄附錄一：材料清單27附錄二：總設(shè)計圖32數(shù)控直流穩(wěn)壓電源【 摘 要 】隨著時代的發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個領(lǐng)域，本文將介紹一種有一定輸出電壓范圍和功能的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源，同時分析了數(shù)字技術(shù)和模擬技術(shù)相互轉(zhuǎn)換（D/A 轉(zhuǎn)換）的基本概念。直流穩(wěn)壓電源是最常用的儀器設(shè)備, 在科研及實驗中都是必不可少的。本文所介紹的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源與傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源相比，具有操作方便，電壓穩(wěn)定度高的特點，其輸出電壓大小采用LED數(shù)碼管顯示，可以用于要求電源精度比較高的設(shè)備使用。經(jīng)測試，可輸出電壓 09.9

3、 V，電流500mA的穩(wěn)定直流電源?！?關(guān)鍵字 】穩(wěn)壓電源，數(shù)控，D/A 轉(zhuǎn)換，LED數(shù)碼管顯示【Abstract】With the development of The Times, digital electronic technology has spread to our life, work, scientific research, all fields, this paper introduces A certain output voltage range and function of nc dc voltage source, and analyses the digita

4、l technology and simulation technology conversion (D/A transformation of basic concepts.Dc voltage power is the most commonly used in scientific instruments and equipment, and experiments are indispensable. This paper introduces the numerical control dc voltage stabilizer compared with traditional m

5、anostat, convenient operation, high voltage stability, and its output voltage characteristic of using LED digital display size, can be used for pipe of relatively high precision required power equipment use. The test, but output voltage, current 0 9.9 V dc power supply 500mA acuities stable.【Keyword

6、】Voltage-stabilized source ，Numerical control ，D/A transformation ，LEDdisplay第1章引言1.1課題提出的背景在家用電器以及其他各類電子設(shè)備中，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流電源供電。但在實際生活中，都是由220V 的交流電網(wǎng)供電。這就需要通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電。濾波器用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般傳統(tǒng)電路由濾波扼流圈和電容器組成，若由晶體管濾波器來替代，則可縮小直流電源的體積，減輕其重量，且晶體管濾波直流電源不需直流穩(wěn)壓器就能用作家用電器的電源，這既降低了家用電器的成本，又縮小了其體積，

7、使家用電器小型化。隨著科技技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控制直流穩(wěn)壓電源在現(xiàn)代人的工作、科研、生活、學(xué)習(xí)中扮演著更為重要的角色，幾乎所有的電子電路都需要穩(wěn)定的直流電源，在檢定檢修指示儀表時，除了要有合適的標準儀器外，還必須要有合適的直流電源及調(diào)節(jié)裝置。在一些實驗中使用直流電源時，電壓產(chǎn)生波動從而引起電路工作的不穩(wěn)定，對于精密的測量儀器、自動控制或電子計算裝置等，將會造成測量、計算的誤差，甚至根本無法正常工作。因此，通常都需要電壓穩(wěn)定的直流穩(wěn)壓電源供電。直流穩(wěn)壓電源是電子技術(shù)常用的設(shè)備之一,廣泛的應(yīng)用于教學(xué)、科研等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的多功能直流穩(wěn)壓電源功能簡單、難控制、可靠性低、干擾大、精度低且體積大、復(fù)雜度高。普通直

8、流穩(wěn)壓電源品種很多, 但在科研和實驗中，直流穩(wěn)壓電源作為一種必備的電子設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，普通的直流穩(wěn)壓電壓，當要求輸出電壓精度高或需要在一個小范圍內(nèi)改變時，困難較大。本文所介紹的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源與傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源相比，具有操作方便，電壓穩(wěn)定度高的特點，其輸出電壓大小采用數(shù)字顯示，主要用于要求電源精度比較高的設(shè)備，或科研實驗電源使用，并且此設(shè)計，沒有用到單片機，只用到了數(shù)字技術(shù)中的可逆計數(shù)器，D/A 轉(zhuǎn)換器，譯碼顯示等電路，具有控制精度高，制作比較容易等優(yōu)點。1.2課題的研究方法雖然普通直流穩(wěn)壓電源品種很多, 但在科研和實驗中，直流穩(wěn)壓電源作為一種必備的電子設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，普通的直流穩(wěn)壓

9、電壓，當要求輸出電壓精度高或需要在一個小范圍內(nèi)改變時，困難較大。而且電路構(gòu)成復(fù)雜，穩(wěn)定精度也不高。直流穩(wěn)壓電源是最常用的儀器設(shè)備, 在科研及實驗中都是必不可少的。針對以上問題, 我設(shè)計了此數(shù)控直流穩(wěn)壓電源，可以大致地將其分為三部分：數(shù)字控制部分、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部分（D/A 變換器）及可調(diào)穩(wěn)壓電源。數(shù)字控制部分由，控制可逆計數(shù)器，由二進制計數(shù)器輸出，再輸入到D/A 變換器，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓. 此電壓經(jīng)過放大到合適的電壓值后，去控制穩(wěn)壓電源的輸出，使穩(wěn)壓電源的輸出電壓以固定步進值增減.此數(shù)控直流穩(wěn)壓電源具有以下明顯優(yōu)點：1)易于采用先進的控制方法和智能控制策略，使電源模塊的智能化程度更高，性能更完

10、美。2)控制靈活，系統(tǒng)升級方便，甚至可以在線修改控制算法，而不必改動硬件線路。3)控制系統(tǒng)的可靠性提高，易于標準化，可以針對不同的系統(tǒng)(或不同型號的產(chǎn)品)，采用統(tǒng)一的控制板，而只是對控制軟件做一些調(diào)整即可。第2章 電路設(shè)計原理2.1 設(shè)計原理本設(shè)計意在制作一個具有一定輸出電壓調(diào)節(jié)范圍和功能的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源，其數(shù)控步進電壓精確到0.1V，輸出直流電壓的調(diào)節(jié)范圍為09.9V，輸出電流小于等于500mA，同時要求輸出電壓用LED數(shù)碼管顯示，自制±15V和±5V 的直流穩(wěn)壓電源，使用“+”“-”兩按鍵分別控制輸出電壓步進遞增和遞減.其原理示意圖如圖-1所示。圖-12.2

11、 實現(xiàn)方案對于圖-1所示功能示意圖可以進一步拓展為如下圖-2所示的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計的系統(tǒng)整體框圖.圖-2簡易數(shù)控直流穩(wěn)壓電源主要包括三部分：數(shù)字控制部分、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部分（D/A 變換器）及可調(diào)穩(wěn)壓電源。數(shù)字控制部分的輸出電壓的調(diào)節(jié)是通過“+”“-”兩按鍵操作，步進電壓精確到0.1V 控制可逆計數(shù)器分別作加，減計數(shù)，可逆計數(shù)器的二進制數(shù)字輸出一方面用于驅(qū)動數(shù)字顯示電路，精確顯示當前輸出電壓值；另一方面進入數(shù)模轉(zhuǎn)換電路（D/A 轉(zhuǎn)換電路），數(shù)模轉(zhuǎn)換電路將數(shù)字量按比例，轉(zhuǎn)換成模擬電壓，然后經(jīng)過射極跟隨器控制,調(diào)整輸出級，輸出穩(wěn)定直流電壓。此電壓經(jīng)過放大到合適的電壓值后，去控制穩(wěn)壓電源的輸出，

12、使穩(wěn)壓電源的輸出電壓以固定步進值增減.為了能使上述幾部分電路的正常工作，我們還需要另外自制±15V和±5V 的直流穩(wěn)壓電源，及一組未經(jīng)穩(wěn)壓的12V17V 的直流電壓。此下所講的數(shù)控電源主要就是對此組電壓進行控制，使輸出09V 的穩(wěn)定的可調(diào)直流電壓。第3章 單元電路設(shè)計與實現(xiàn)3.1 穩(wěn)壓電源實現(xiàn)方式電網(wǎng)供電電壓交流220V(有效值)50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須采用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。降壓后的交流電壓，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動大）。脈動大的直流電壓須經(jīng)過濾波電路變成平滑，脈動小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份

13、。濾波后的直流電壓，再通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出，供給負載RL。 直流穩(wěn)壓電源是一種將220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)壓輸出的直流電壓的裝置，它需要經(jīng)過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)才能完成。其原理圖如下圖所示：其中： （1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng)220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。 （2）整流電路：利用單向?qū)щ娫ㄕ鞫O管），把50Hz的正弦交流電變換成脈動的直流電 。（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大的脈動部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。 （4）穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電

14、路的功能是使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負載的變化而變化。 3.1.2電路元器件的選擇1變壓器的選擇：將電網(wǎng)的220V交流電壓變換成整流濾波電路所需要的交流電壓。變壓器副邊與原邊的功率比為 , 式中,是變壓器的效率。2整流元件的選擇：首先確定采用的的是整流二極管單相全波整流電路。電路如圖所示。在u2的正半周內(nèi)，二極管D1、D2導(dǎo)通，D3、D4截止；u2的負半周內(nèi)，D3、D4導(dǎo)通，D1、D2截止。正負半周內(nèi)部都有電流流過的負載電阻RL，且方向是一致的。3濾波電容的選擇：整流電路里利用具有單方向?qū)щ娦阅艿恼髌骷? 將交流電壓整流變換成單方向脈動的直流電壓。再經(jīng)濾波電路濾除較大的紋波成分

15、, 輸出紋波較小的直流電壓U。常用的整流溥波電路有全波整流濾波、橋式整流濾波等。一般, 在全波式橋式整流情況下, 根據(jù)下式選擇濾波電容C的容量：, 式中T為輸人交流信號周期, 因而；RL為整流濾波電路的等效負載電阻。4穩(wěn)壓元件的選擇：這里我們采用集成三端穩(wěn)壓器來實現(xiàn)電路的穩(wěn)壓要求。三端集成穩(wěn)壓器包含7800和7900兩大系列，7800系列是三端固定正輸出穩(wěn)壓器。7900系列是三端固定負輸出穩(wěn)壓器。他們的最大特點是穩(wěn)壓性能良好，外圍元件簡單，安裝調(diào)試方便，價格低廉，現(xiàn)已成為集成穩(wěn)壓器的主流產(chǎn)品。7800系列按輸出電壓可分為5V，6V，9V，12V，15V，18V，24V等產(chǎn)品。按輸出電流可分為0

16、.1A，0.5A，1.5A，3A，5A,10A等產(chǎn)品而7900系列的集成穩(wěn)壓器也有-5V-14V七種輸出電壓，輸出電流有0.1A，0.5A，1.5A三種規(guī)格。具體型號及參數(shù)見下表：7800系列屬于正電壓輸出，即輸出端對公共端的電壓為正。根據(jù)集成穩(wěn)壓器的本身功耗的大小，其封裝形式分為TO-220塑料封裝和TO-3金屬殼封裝，兩者的最大功耗分別是10W和20W（加散熱器）。管腳排列如下圖所示：Ui為輸入端，Uo為輸出端，GND為公共端。三者電位關(guān)系如下：UI>UO>UGND(0V) 7900系列屬于負電壓輸出，輸出端對公共端呈負電壓。7800和7900的外形相同，但管腳排列順序不同。7

17、900的電位分別是：UGND(0V)>-Uo>-Ui。4.穩(wěn)壓電源電路圖（圖要稍加改進，缺少-5V電壓）穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成，如圖-3所示:圖-33.2 數(shù)控部分可逆計數(shù)器設(shè)計數(shù)控部分電路的核心是一個可逆二進制計數(shù)器?？赡嬗嫈?shù)器采用兩片四位十進制同步加/減計數(shù)集成塊74LS192 連接而成。計數(shù)器數(shù)字輸出的加/減控制是由“+”、“”兩個按鍵組成的，與可逆計數(shù)器的加計數(shù)CPU 時鐘輸入端和減計數(shù)CPD 時鐘輸入端相連，對應(yīng)開關(guān)K1、K2。按下K1（K2）按鍵，產(chǎn)生的輸入脈沖輸入到74LS192的CPU（CPD）端，以便控制74LS192的輸出是作加計

18、數(shù)還是作減計數(shù).為了消除按鍵的抖動脈沖，引起輸出的誤動作，分別在K1、K2 控制口接入了由雙集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CD4538 組成的單脈沖.同時利用7408 與門控制CD4538 自動清零來達到控制加法器的步進累加.本設(shè)計的數(shù)字控制部分電路原理見圖-4：注：參考總體圖進行圖-4 電路元器件選擇74LS192 是雙時鐘，可預(yù)置數(shù)，異步復(fù)位，十進制（BCD 碼）可逆計數(shù)器。由于輸出電壓從0V 到9.9V 可以調(diào)節(jié)，所以74LS192 兩計數(shù)器總計數(shù)范圍恰好為十進制的099,而74LS192 本身為十進制可逆計數(shù)器，所以只需兩塊這樣的芯片級聯(lián)就可以達到目的。74LS192的封裝管腳圖以及功能表如下圖-5

19、所示。74LS192 功能表圖5注：PL 是低電平有效的預(yù)置數(shù)允許端，PL=0時，預(yù)置數(shù)輸入端P0P3上的數(shù)據(jù)被置入計數(shù)器。MR是高電平有效的復(fù)位端，MR=1時，計數(shù)器被復(fù)位，所有輸出端都為低電平。CPU是加計數(shù)時鐘輸入端，CPD 是減計數(shù)時鐘輸入端，當CPU=CPD=1 時，計數(shù)器處于保持狀態(tài)，不計數(shù)；當CPD=1，CPU 由0變?yōu)?時，計數(shù)器的計數(shù)值加1；當CPU=1，CPD 由0變1時，計數(shù)器的計數(shù)值減1。TCU是進位輸出端，當加計數(shù)器達到最大計數(shù)值時，即達到9 時，TCU 在后半個時鐘周期（CPU=0）內(nèi)變成低電平，其他情況均為高電平。TCD是借位輸出端，當減計數(shù)器計到零時，TCD在時

20、鐘的后半個周期（CPD=0內(nèi)變成低電平，其他情況下均為高電平。為實現(xiàn)100 進制的計數(shù)可把第一塊芯片的TCU，TCD 分別接后一級的CPU，CPD 就可以級聯(lián)使用，這就達到了099 的計數(shù)。LD為預(yù)置輸入控制端，異步預(yù)置。CR為復(fù)位輸入端，高電平有效，異步清除。CO為進位輸出：1001狀態(tài)后負脈沖輸出，BO為借位輸出：0000狀態(tài)后負脈沖輸出。3.3 LED顯示電路 電路工作原理（參照書本7448進行編輯）半導(dǎo)體數(shù)碼管和液晶顯示器都可以用TTL或集成電路直接驅(qū)動。為此，就要使用顯示譯碼器將代碼譯成數(shù)碼管所需要的驅(qū)動信號，以便使數(shù)碼管用十進制的數(shù)字進行顯示出碼所表示的數(shù)值。數(shù)字顯示譯碼器是驅(qū)動顯

21、示器的核心部件，它可以將輸入代碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字顯示代碼，并在數(shù)碼管上顯示出來。 電路元器件選擇因題中要求輸出的電壓，故此電路中應(yīng)使用兩片芯片和兩塊數(shù)碼管進行電壓輸出顯示。為四線七段譯碼器，內(nèi)部輸出帶上拉電阻它把從計數(shù)器傳送來的二十進制碼，可以直接驅(qū)動共陰極的半導(dǎo)體數(shù)碼管。7448引腳圖圖-6圖-6所示為七段顯示譯碼器7448的引腳圖和真值表。7448，七段譯碼器，輸出高電平有效，適合于共陰極接法的七段數(shù)碼管使用。A3，A2，A1，A0，為8421BCD 碼輸入，a,b,c,d,e,f,g 為七段數(shù)碼輸出端，輸出高電平有效，可直接驅(qū)動共陰極顯示器。三個輔助控制端，以增強器件的功能，擴大器件應(yīng)用

22、。LT 為試燈輸入信號，用來檢查，數(shù)碼管的好壞，RBI為滅零輸出信號，用來動態(tài)滅零，BI/BRQ為滅燈輸出信號，該端既可以作輸入也可以作輸出?，F(xiàn)簡要說明如下：    1. 滅燈輸入BI/RBO    BI/RBO是特殊控制端，有時作為輸入，有時作為輸出。當BI/RBO作輸入使用且BI0時，無論其它輸入端是什么電平，所有各段輸入ag均為0，所以字形熄滅。    2. 試燈輸入LT    當LT0時，BI/RBO是輸出端，且RBO1，此時無

23、論其它輸入端是什么狀態(tài)，所有各段輸出ag均為1,顯示字形8。該輸入端常用于檢查7488本身及顯示器的好壞。 3.動態(tài)滅零輸入RBI    當LT1，RBI0且輸入代碼DCBA0000時，各段輸出ag均為低電平，與BCD碼相應(yīng)的字形熄滅，故稱“滅零”。利用LT=1與RBI=0可以實現(xiàn)某一位的“消隱”。此時BI/RBO是輸出端，且RBO=0。    4. 動態(tài)滅零輸出RBO    BI/RBO作為輸出使用時，受控于LT和RBI。當LT1且RBI0，輸入代碼DCBA=00

24、00時，RBO=0；若LT=0或者LT1且RBI1，則RBO=1。該端主要用于顯示多位數(shù)字時，多個譯碼器之間的連接。    從功能表還可看出，對輸入代碼0000，譯碼條件是：LT和RBI同時等于1，而對其它輸入代碼則僅要求LT1，這時候，譯碼器各段ag輸出的電平是由輸入BCD碼決定的，并且滿足顯示字形的要求。與7448功能相同的還有，74LS247，74LS248，CD4511 等。LED顯示電路總圖圖-73.4 /A轉(zhuǎn)換電路3.4.1電路工作原理數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，可以采用兩塊DAC0832集成塊。DAC0832是一個8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，其價格低廉，接口簡單

25、，轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點。在這里只使用高4位數(shù)字量輸入端。由于DAC0832內(nèi)部電路不包含運算放大器，所以還需要外接一個運算放大器相配，才構(gòu)成完整的D/A轉(zhuǎn)換器，低位DAC輸出模擬量經(jīng)9：1分流器分流后與高位DAC 輸出模擬量相加后送入運放，具體可以由900和100的電阻相并聯(lián)分流實現(xiàn)，運放將其轉(zhuǎn)換成與數(shù)字端輸入的數(shù)值成正比的模擬輸出電壓。電路元器件選擇（1）、DAC0832芯片的選擇DAC0832 芯片主要功能引腳的名稱和作用如下：注：(1)、D7D0 ：8位的數(shù)據(jù)輸入端，D7為最高位。(2)、IOUT1 ：模擬電流輸出端1，當DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為1時，輸出電流最大，當 DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為

26、0時，輸出電流為0。(3)、IOUT2 ：模擬電流輸出端2， IOUT2與IOUT1的和為一個常數(shù)，即IOUT1IOUT2常數(shù)。(4)、RFB ：反饋電阻引出端，DAC0832內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以 RFB端可以直接接到外部運算放大器的輸出端，這樣相當于將一個反饋電阻接在運算放大器的輸出端和輸入端之間。(5)、VREF ：參考電壓輸入端，此端可接一個正電壓，也可接一個負電壓，它決定0至255的數(shù)字量轉(zhuǎn)化出來的模擬量電壓值的幅度，VREF范圍為(+10-10)V。VREF端與D/A內(nèi)部T形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。(6)、Vcc ：芯片供電電壓，范圍為(+5 15)V。(7)、AGND ：模擬量地，即模擬

27、電路接地端。(8)、DGND ：數(shù)字量地，可與AGND接在一起使用。（9）、ILE：輸入寄存器允許，高電平有效。CS：片選信號，低電平有效。（10）、WR1：寫信號1，低電平有效。XFER：傳送控制信號，低電平有效。WR2：寫信號2，低電平有效。Rfb：是集成在片內(nèi)的外接運放的反饋電阻。 Vref：基準電壓（-1010V）。當ILE=1,CS=0,WR=0，輸入數(shù)據(jù)D7D0 存入8 位輸入寄存器中，當WR2=0，XFER=0 時，輸入寄存器中所存內(nèi)容進入8 位DAC 寄存器并進行D/A 轉(zhuǎn)換。當DAC0832 外接運放A構(gòu)成D/A轉(zhuǎn)換電路時，電路輸出量V0和輸入D7D0的關(guān)系式為：DAC083

28、2輸出的是電流，因體重要求制作一個直流穩(wěn)壓電源，所以還必須經(jīng)過一個外接的運算放大器轉(zhuǎn)換成電壓。實驗線路如圖-8所示。（參考總圖）圖-8（2）、集成運放的選擇由于DAC0832內(nèi)部電路不包含運算放大器，所以還需要外接一個運算放大器相配，才構(gòu)成完整的D/A轉(zhuǎn)換器，運放采用具有調(diào)零的低噪聲高速優(yōu)質(zhì)運放NE5534。NE5534 封裝以及接線如下圖-9所示。注：IN-為反相輸入端,IN+為同相輸入端；OUT為輸出端；Balance為平衡輸入端,主要作用是,使內(nèi)部電路的差動放大電路處于平衡狀態(tài)；COMp/Bal的作用為,通過調(diào)節(jié)外接電阻,以達到改善放大器的性能和輸出電壓;VCC-和Vcc+為正負電源供；

29、3.5 輸出電路設(shè)計 電路工作原理因設(shè)計要求輸出電壓為09.9V，電流500mA的穩(wěn)定直流電源。調(diào)整輸出級采用運放作射極跟隨器，可調(diào)穩(wěn)壓電路將D/A 轉(zhuǎn)換得到的電壓值與5V 電壓通過一個加法器相加，這樣達到了起始電壓為5V，再使調(diào)整管的輸出電壓精確地與D/A 轉(zhuǎn)換器輸出電壓保持一致。為了確保電路的輸出電流值達到設(shè)計要求（電流500mA），可以加入一調(diào)整管進行調(diào)節(jié)，進而達到題目要求。數(shù)控電源各部分工作所需的±15V和±5V電源均可以由本章3.1節(jié)所設(shè)計的穩(wěn)壓電源提供，調(diào)整管所需輸入電壓，經(jīng)簡單整流，濾波即可得到.輸出電壓的調(diào)整，主要是運用射極輸出器發(fā)射極上所接電阻來完成的。此

30、反饋電阻的主要作用是，把輸出電壓反饋到NE5534 的輸入級的反向輸入端，當同相輸入IN+和反向輸入端IN-有差別時，調(diào)整輸出電壓使之趨于穩(wěn)定，從而達到調(diào)整輸出電壓的目的。  電路元器件選擇（1）、輸出電路的調(diào)整輸出依然采用NE5534作為射極跟隨器。（2）、調(diào)整管采用大功率的復(fù)合管，我們在這里選用了大功率的達林頓管（TIP122）。其結(jié)構(gòu)如圖-10所示。圖-10達林頓管就是兩個三極管接在一起，極性只認前面的三極管。具體接法如上圖所示，以兩個相同極性的三極管為例，前面為三極管集電極跟后面三極管集電極相接，前面為三極管射極跟后面三極管基極相接，前面三極管功率一般比后面三極管小，前面三極

31、管基極為達林頓管基極，后面三極管射極為達林頓管射極，用法跟三極管一樣。達林頓管又稱復(fù)合管。它將二只三極管適當?shù)倪B接在一起，以組成一只等效的新的三極管。這等效于三極管的放大倍數(shù)是二者之積。在電子學(xué)電路設(shè)計中，達林頓接法常用于功率放大器和穩(wěn)壓電源中。第4章 電路的測試4.1 實驗儀器用于該設(shè)計的電路測試實驗儀器主要有：數(shù)字萬用表、示波器、實驗電源箱0-30V、導(dǎo)線若干等。4.2 測試方法電路的測試采用分模塊的調(diào)試方式。即按照原理方框圖一一進行調(diào)試，然后再通調(diào)。由于數(shù)字電路部分只要設(shè)計和接線正確，一般不會出現(xiàn)問題；所以調(diào)試主要集中在模擬電路部分。測試步驟如下：1 操作按鍵，輸入數(shù)字00000000，

32、短接Re1、Re、Rf調(diào)運放調(diào)零電位器Rw，用數(shù)字萬用表檢測，看輸出電壓是否等于0或約等于0。2 操作按鍵，輸入數(shù)字10011001，調(diào)整Re1、Re2、Rf使輸出電壓Vo 達到預(yù)定的滿量程9.9V。第5章 設(shè)計軟件仿真5.1 仿真軟件 由于采用Multisim V10.0破解版電路仿真軟件進行電路仿真時，部分元件不存在，如7448以及DAC0832等，故無法進行仿真。在此處，我選用了另一種電路仿真軟件Proteus。Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，

33、還能仿真單片機及外圍器件。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺其功能特點Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是： （1）原理布圖 （2）PCB自動或人工布線 （3）SPICE電路仿真 革命性的特點 （1）互動的電路仿真 用戶甚至可以實時采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。 （2）仿真處理器及其

34、外圍電路 可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計開發(fā)環(huán)境。 打開仿真軟件Proteus，繪制控制電路圖如下圖-11所示：圖-11 仿真前的控制電路圖圖-12所示的是仿真后的結(jié)果：圖-12仿真后的控制電路圖第6章 電路的改進直流穩(wěn)壓電源是最常用的儀器設(shè)備, 在科研及實驗中都是必不可少的。本文所介紹的數(shù)控直流穩(wěn)壓電源與傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源相比，具有操作方便，電壓穩(wěn)定度高的特點，可以用于要求電源精度比較高的設(shè)備，或科研實驗電源使用。并且具有控制精度高，制作比較容易等優(yōu)點。雖然此設(shè)計具有上述種種優(yōu)點，但仍然還需要改進的地方。本電源輸出電壓大小尚受限制，在需要較高輸出電壓時，在不改變調(diào)節(jié)精度（即步進電壓值）前提下，只要增加計數(shù)器的級聯(lián)數(shù)和相應(yīng)D/A 轉(zhuǎn)