【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和減小波形失真。 方案一：直接采用配對(duì)的 Mos管組成甲乙類功率輸出級(jí)。如圖 。 浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 ⑤測(cè)量模塊 方案一：輸出電壓經(jīng)分壓后用 A/D 直接采集計(jì)算 。 由于輸出電壓較大，但 A/D 的基準(zhǔn)電壓是 5 V，所以必須利用分壓將電壓降到 5V以內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。 方案二：采用小阻值的采樣電阻 。 如圖 我們知道，如果 R2 的阻值遠(yuǎn)小于 R1的阻值時(shí)，那 R2對(duì) 圖 ADC0804 是低功耗的用 CMOS 集成工藝制成的逐次比較型模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。分辨率 8位，轉(zhuǎn)換時(shí)間 100us，輸入電壓范圍為 0~5V。增加某些外部電路后，輸入模擬電壓為5V。 該芯片內(nèi)有輸出數(shù)據(jù)鎖存器，當(dāng)與計(jì)算機(jī)連接時(shí)， 轉(zhuǎn)換電路的輸出可以直接連接在 CPU 數(shù)據(jù)總線上，無需附加邏輯接口電路。 ADC0804 的外圍電路比 ADC0832 復(fù)雜，但是 ADC0832 的體積比 ADC0804 小，并且ADC0832 使用的是串口，節(jié)省了 IO 口， ADC0804 使用的是并口，但是使得程序編寫簡(jiǎn)單。 顯示模塊 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需要顯示輸出電壓、電源供給功率、輸出功率和效率。 方案一：使用液晶屏顯示。 液晶顯示屏具有低耗電量、無輻射危險(xiǎn)，可視面積大、畫面效果好、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 方案二：使用傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示。 數(shù)碼管具有低能耗、 低損耗、耐老化、防曬防潮、易于維護(hù)、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)要顯示的數(shù)據(jù)較多，方案二要求數(shù)碼管位數(shù)多、硬件焊接繁瑣、且顯示的數(shù)據(jù)易混淆。方案一使硬件電路簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)顯示清晰、不易混淆，因此采用方案一，用1602 液晶屏顯示。 各模塊的最終方案確定 經(jīng)過仔細(xì)分析和論證，決定了系統(tǒng)各模塊的最終方案如下： ① 前置放大級(jí)：采用 OP07 組成反相比例運(yùn)算放大電路； ② 中間放大級(jí)：采用 OP07 組成同相比例運(yùn)算放大電路做第二級(jí)放大、差分放大做三級(jí)放大、共射電路做第四極放大； 浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 ③功率放大級(jí)：采用配對(duì)管 TIP41C、 TIP42C 分別與 IRF250 組成復(fù)合管，采用甲乙類雙電源互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路。 ④測(cè)量模塊： A/D采集數(shù)據(jù)、單片機(jī)控制； ⑤顯示模塊： 1602 液晶顯示。 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 前置放大電路 為了減小外界信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)的影響，前置放大電路加上帶通濾波 。 根據(jù)題目要求，為了使輸出電阻為 600Ω，采用了輸入電阻低，共模信號(hào)為零的反相放大電路。令放大倍數(shù)為 12，則 KRAuR f ????? 平衡電阻 （ Ω ）5547200//600// 12 ??? RRR f 平衡電阻電阻值為 600 的電阻，反饋電阻接阻值為 100K 的可調(diào)電位器。電路圖如圖。 12J?C O N 2S?S W S P S TR?R E S 232184U ? AR E S 2567U ? BR E S 2R?P O T 2C?C A PR?R E S 2C?C A PC?E L E C T R O 1C?E L E C T R O 1C?E L E C T R O 1C?E L E C T R O 1V i n1ADJ2+ V o ut3U?78 12R?R E S 2C?C A PR?R E S 2C?E L E C T R O 123678514U?55 34C?E L E C T R O 1C?E L E C T R O 1R?P O T 212J?C O N 2R?P O T 2C?C A P2 31V VG N DIN O U TU?78 L 0 5123J?C O N 3R?R E S 2V C CV S S123J?C O N 3V S SV C C 圖 原理圖 中間放大級(jí) 中間放大電路的放大倍數(shù)設(shè)為 ，采用了 2級(jí)放大。第一級(jí)為有源負(fù)載差分放大電路，提高電壓放大倍數(shù)。第二級(jí)采用共射擊放大電路。在中間放大級(jí)的前面，我們還加了一個(gè)帶通濾波，以提高整個(gè)放大器的性能。電路如見圖 。通過初步計(jì)算，仿真軟件仿真，得到各電阻值和電容值如圖 。 浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 中間放大級(jí) 原理圖 功率放大級(jí) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，放大電路的通頻帶至少為 20HZ20KHZ，在這里采用 兩只互補(bǔ)中功率對(duì)管 TIP41C、 TIP42C 構(gòu)成射隨器緩沖驅(qū)動(dòng)級(jí) ，即能夠滿足頻率要求。 TIP41C 與 MOS 管 IRF250 復(fù)合成 NPN 三極管， TIP42C 與 IRF250 復(fù)合成 PNP 三極管，兩復(fù)合后的功率管組成輸出級(jí)。 由于采用的是 MOS 管， IRF250 的開啟電壓為 2 到 4V，所以該電路在輸入信號(hào)較小時(shí)（ 10mV）時(shí)，存在一點(diǎn)點(diǎn)交越失真，但仍能滿足題目的大部分要求。 浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 功率輸出級(jí) 原理圖 測(cè)量 和顯示 部分 測(cè) 量部分采用 A/D 轉(zhuǎn)換電路來采集負(fù)載上的電流和電壓，然后將數(shù)據(jù)送單片機(jī)進(jìn)行分析和處理，將結(jié)果送液晶顯示。單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制，并且由于其功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn)，使其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 顯示部分采用液晶 1602，只要編寫簡(jiǎn)單程序便可將數(shù)據(jù)顯示出來。 見圖 。 輸入 浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78P 4. 7 / R S T9P 3. 010P 3. 111P 3. 212P 3. 313P 3. 414P 3. 515P 3. 616P 3. 717X T A L 218X T A L 119G N D20P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P 4. 429P 4. 5 / A L E30P 4. 631P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 138P 0. 039V C C40U3S T C 1 2C 5A 08 A DC510 uR210 KV C CY111.0592MHZC330 pC930 pV C CP 1. 0P 1. 1P 1. 2P 1. 3P 1. 4P 1. 5P 1. 6P 1. 7P 3. 0P 3. 1P 3. 2P 3. 3P 3. 4P 3. 5P 3. 6P 3. 7P 0. 0P 0. 1P 0. 2P 0. 3P 0. 4P 0. 5P 0. 6P 0. 7P 4. 6P 4. 5P 4. 4P 2. 7P 2. 6P 2. 5P 2. 4P 2. 3P 2. 2P 2. 1P 2. 0C70. 1uC810 uVSS1VDD2VO