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1、课程报告课程微电子实验院系电子工程系专业电子科学与技术班 级学号姓 名 任课教师郭业才实验一集成电路可调直流稳压电源设计实验目的和要求目的：（1）掌握可调集成直流稳压电源的工作原理。（2）掌握可调集成直流稳压电源的组装与调试方法。（3）学习提高实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。要求：（1）理解可调集成直流稳压电源的工作原理。（2）输入交流电压，输出直流电压。且电压变化范围：1.2537V连续可调。（3）完成可调集成直流稳压电源电路性能的测试。二实验原理及原理图2.1稳压电路的组成及原理图电路的输出电流为0.5A,输出电压为1.251.5V连续可调。该电路主要由电源变压器、 整流器、滤波器
2、、稳压器以及电压指示等电路组成LM317稳压器主要起稳定输出电压的作 用，即在输入电压和负载电流变化时，保持输出电压基本不变。2.2稳压电路工作原理：（1）电路的工作过程。交流220V市电电压经电源变压器T1变压后，从其次级输出 18V左右的交流低压，该电压经过由VD1VD4构成的桥式整流电路整流，得到直流电压， 经过C1电容器滤波，得到的约24V直流电压直接加至LM317稳压块的输入端2脚。从LM317的2脚输入直流电压，经其内的电压调整电路，误差放大电路、基准电压电路将 电压稳定后从3脚输出，去后级电路。（2）消振电路LM317的2脚与地之间连接的C2为消振电容器，用于消除由于LM317
3、管脚引线过长而引起的自激振荡。（3）电源可调电路。LM317的1脚外接的RP1可变电位器，R1、VD6、C3构成了电 源可调电路，用于调节输出电压的大小，它是通过控制LM317的1脚上电位来进行输出电 压大小调节。正常工作时，在取样电阻R1的两端会有一个1.25V的基准电压，当该基准电压不变时，就 有一个恒定的50-100uA的电流通过RP1，故调节RP1就可得到不同的输出电压。为了保证输出电压恒定不变，在LM317的1脚与地之间，还连接有滤波旁路电容器C3。VD6二极管则是C3电容器的放电通路元器件，用于防止冲击电流损坏LM317，主要起保 护作用。(4) 电压冲击保护。LM317稳压块的输
4、入与输出端连接的二极管VD5用于防止输入 端电压突然降低或输出端电压突然升高，输出电容器C4放电时对LM317的冲击，起保护 稳压集成电路的作用。三集成电路可调直流稳压电源电路元器件选择3.1实验所用元器件集成电路可调直流稳压电源电路的全部元器件如下表所示。电源变压器T1也可以自制， 可选用舌宽19mm，叠厚28mm的硅钢片，初级用直径为0.19mm漆包绕2200圈，次级用 直径为0.67mm的漆包线绕180圈。初级与次级之间要加屏蔽层。也可用黑白电视机上使用 的220V/16-18V电源变压器。元件清单代号名称型号规格数量说明SA1开关_普通电源开 关1根据实际需要可选其他各种电源开关T1电
5、源变压器_220v/16181可根据需要选用现成的 电源变压器，也可自制VD2VD6二极管1N4001-1N4004耐压大于50v6其他符合要求的硅二极 管也可代用C1电解电容器CD10、CD1122003300 p F/25v122003300p F/25v 之间 电解电容均可使用C2金属化纸介电 容器CJ11、CJ100.22|J F/160v10.10.33p F之间均可使用IC1三端稳压块LMLM3171.2537v 可调1可代替型号有WLM317、FLM317、SWLM317RP1微调电位器WH7-B1WH1241.8kQ1WH137等型号也可米用R1电阻器RJ、RT、RTX120k
6、Q1阻值误差允许土 20%C3电解电容器CD10、CD1110p F/25v11033p F之间均可使用C4电解电容CD10、CD11100p F/25v1100330p F之间均可使用3.2 LM317集成块简介LM317作为输出电压可变的集成三端稳压块，是一种使用方便、应用广泛的集成稳压块。 稳压电源的输出电压可用下式计算：Vo=1.25( 1+R2/R1)从公式本身看，R1、R2的电阻值可以随意设定。然而作为稳压电源的输出电压计算公式， R1和R2的阻值是不能随意设定的。首先LM317稳压块的输出电压变化范围是Vo=1.25V37V 其输出电压变化范围是(Vo=1.25V45V)，所以R
7、2/R1的比值范围只能是028.6。最小稳 定工作电流的值一般为1.5mA。当LM317稳压块的输出电流小于其最小稳定工作电流时， LM317稳压块就不能正常工作。当LM317稳压块的输出电流大于其最小稳定工作电流时， LM317稳压块就可以输出稳定的直流电压。如果没有注意LM317稳压块的最小稳定工作电流， 那么稳压电源可能会出现不正常现象：稳压电源输出的有载电压和空载电压差别较大。3.2.1几种封装的引脚识别图：3.2.2引脚识别LM317稳压块最小稳定工作电流设定，可以通过设定R1和R2阻值的大小，而使LM317 稳压块空载时输出的电流大于或等于其最小稳定工作电流，从而保证LM317稳压
8、块在空载时 能够稳定地工作。此时，只要保证Vo/ (R1+R2)31.5mA，就可以保证LM317稳压块在空载 时能够稳定地工作。上式中的1.5mA为LM317稳压块的最小稳定工作电流。当然，只要能保 证LM317稳压块在空载时能够稳定地工作，Vo/ (R1+R2)的值也可以设定为大于1.5mA的任 意值。计算可知R1的最大取值为R1O0.83KQ。又因为R2/R1的最大值为28.6。所以R2的最 大取值为R2O23.74KQ。在使用LM317稳压块的输出电压计算公式计算其输出电压时，必 须保证R1W0.83KQ，R2W23.74KQ两个不等式同时成立，才能保证LM317稳压块在空载时 能够稳
9、定地工作。LM317稳压集成块开路正常阻值红笔所接触的引 脚黑笔所接触的引 脚测量的电阻值(K)100150202528354805503.54.56.87.2四.实验电路的焊接与制作4.1焊接准备工作焊接前一定要熟悉电路图和器件引脚对应，分析电路图注意元件布局。4.2焊接步骤与检查分析完电路，进行布局后，把元器件进行一一焊接。焊接过程中特别注意稳压二极管的 方向和稳压块的引脚连接。焊接过程中我们留出四条引线，分别为接地线、电源线、从VD3、 VD1引出两条引线。焊接完成之后要对电路进行检查，检查是否有虚焊，漏焊，短路。在 此电路中LM317集成块的引脚可能会焊错，所以对于引脚要进行认真的判断
10、。四、调试与分析5.1调试结果将留出的4根线分别接到相对应的万用表表头和变压器上，调节电位器，观 察万用表示数的变化范围，并记下数值与规定范围做比较：输出电压最小值（V）输出电压最大值（V）理想情况下1.2537实际显示示数1.1221.35.2调试结果分析因电路调试以及测试时存在一定的误差，及每个元器件的精准度不同，所以会出现实际测量结果与理想结果不同的现象。五、心得与体会本次的实验课程设计，是基于软件Protel 99Se设计原理图实现的。经过实 验的完成和我们学习软件跟硬件的结合设计电路，提高了我们学习能力。掌握了 常用元件的识别和测试；以及电路的焊接的水平也得到了提高。掌握了可调直流 稳压电源原理及构造。在实验的前期，我们遇到了一些小问题，电路的设计跟电 路焊接不能很好地完成。之后经过一些改进。我们应该知道成功地制板的严格工 序，它的每一步都必须严格地按要求实际操作问题也解决了。这是要求我们能够 有发现问题解决问题的能力。；它也让我懂得了仔细检查的重要性，也增强了我 的细心度；6、从中我深深地体会到动手能力对于我们专业的重要性，也验证了 实践才是检验真
