基于數(shù)顯直流穩(wěn)壓電源的畢業(yè)設(shè)計(jì)41658-資料下載頁
2025-06-23 15:45本頁面
【正文】 AD轉(zhuǎn)換器，但是已經(jīng)可以滿足日常的電壓測量或者電壓顯示的要求，所以這種電路應(yīng)用非常廣泛，它的具體電路原理圖如圖13所示。圖13 基于ICl7107的數(shù)顯電壓顯示電路原理圖ICL7107是一種內(nèi)置程序的芯片，所以可以直接使用，免去了編程的麻煩。ICL7107本身帶有段式輸出，直接連接到LED上就可以顯示了，顯示用的數(shù)碼管應(yīng)為共陽極數(shù)碼管。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)不需要用到20V以上的電壓值。，如果需要用到其他的量程，可以通過修改輸出端電阻的參數(shù)來達(dá)到目的。 參數(shù)的計(jì)算系統(tǒng)時鐘由IC的3340腳決定。內(nèi)部振蕩頻率為48Hz，顯示每秒刷三次。 振蕩器頻率：fosc = Cosc 50pF Rosc 50KΩfosc = 48K Hz (典型值)振蕩周期：Tosc = RC/ 所以，38腳的C4取100pF，39腳的R5取100KΩ。積分電路由IC的228腳決定。 積分時鐘頻率：Fclock = Fosc / 4 積分周期：Tint = 1000 (4/Fosc) = 1000 (4/48K) = 滿量程模擬輸入電壓：Vinfs = 200mV (典型值) 最佳積分電流：Iint = 4uA 積分電壓：Vint = 2V 積分電阻：Rint = Vinfs / Iint = 200 mV/ 4uA = 50KΩ 積分電容：Cint = (Tint)(Iint) / Vint = 4uA / 2 = uF 所以， 28的R4取47KΩ。C2用于防止系統(tǒng)噪音的影響以及過載輸入時電路的恢復(fù)。 參考電容： Cref 1uF C1為參考電容。電阻R2用于調(diào)整參考電壓，參考電源為0~200mV可調(diào)。R3用于電壓校準(zhǔn)。 參考電壓與輸入電壓的關(guān)系為：Vin = 2Vref 如果要求電壓表的量程0~，參考電壓應(yīng)設(shè)置為100mV。 如果需要需要測量的電壓大于200mV，就要通過分壓電路來實(shí)現(xiàn)。由于我們電源的指標(biāo)是5~12V，所以要求電壓表的量程為0~20V。 下面以20V來進(jìn)行分壓電阻（Rx）的計(jì)算，這里我們設(shè)定R4形成的參考電壓為100mV，R2為1KΩ，落在R2上的電壓降為2100mV = ，Rx計(jì)算如下： 為了方便電阻選擇，選用100 KΩ電阻，其誤差可通過調(diào)整R2來彌補(bǔ)。 元件的選擇制作時，顯示用的數(shù)碼管為共陽型，2 KΩ可調(diào)電阻最好選用多圈可調(diào)精密電阻，分壓電阻選用誤差較小的金屬膜電阻，其他器件選用正品即可。R1選用100KΩ的金屬膜電阻，R2選用2KΩ的多圈可調(diào)精密電阻，R3選用24KΩ的金屬膜電阻，R4選用1KΩ的多圈可調(diào)精密電阻，R5選用47KΩ的金屬膜電阻，R6選用100KΩ的金屬膜電阻。，，C4選用100 pF的CCB電容。 ICL7107的校準(zhǔn)首先，先校準(zhǔn)參考電壓，用萬用表測IC的35和36之間的電壓，是否為100mV，如不是，則需要調(diào)節(jié)電位器R4使兩端電壓為100mV。然后，用萬用表測電源的輸出，然后通過調(diào)節(jié)電位器R2，使LED上的數(shù)值與萬用表上的一致。這樣，校準(zhǔn)工作就算完成了。經(jīng)過校準(zhǔn)后。 ICL7107的供電電源如圖18所示，ICL7107芯片需要+5V和5V的雙電源供電。所以需要額外做一個供電電源，以下有三種方案：方案一：用7805和7905三端集成芯片提供+5V和5V的電壓，正負(fù)5V供電電源電路原理圖如圖14所示。圖14 正負(fù)5V供電電源原理圖這種電路時標(biāo)準(zhǔn)的雙電源電路，能夠穩(wěn)定提供正負(fù)5V的直流電壓，但是需要用到7805和7905穩(wěn)壓模塊，增加了電路成本。方案二：利用LM317集成穩(wěn)壓模塊做一個+5V的電源，再利用ICL7660芯片把+5V電源變成5V的電源。ICL7660是哈里斯公司采用CMOS工藝制成的高效率、小功率、低壓直流電源變換器，亦稱DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器，國 產(chǎn)型號為5G7660，它不僅能將單電源轉(zhuǎn)換成對稱輸出的雙電源，還能通過幾片串聯(lián)方式獲得多倍壓輸出，其空 %，帶負(fù)載后轉(zhuǎn)換效率仍可達(dá)95%，卻能向負(fù)載提供10~20mA 的電流，其外圍電路十分簡單，只需接兩只電容即可工作。ICL7660+5V轉(zhuǎn)5V電路原理圖如圖15所示。圖15 ICL7660+5V轉(zhuǎn)5V電路原理圖這種方案也是比較常用的方案，但是缺點(diǎn)也是增加了電路成本。方案三：用LM317集成穩(wěn)壓模塊制作一個+5V的電源，然后用一只NPN三極管，兩只電阻，一個電感來進(jìn)行信號放大，把芯片38腳的振蕩信號串接一個20K－56K的電阻連接到三極管“B”極，在三極管“C”極串接一個電阻（為了保護(hù)）和一個電感（提高交流放大倍數(shù)），在正常工作時，三極管的“C”－。這樣，在三極管的“C”極有放大的交流信號，把這個信號通過2只4u7電容和2支1N4148二極管，構(gòu)成倍壓整流電路，可以得到負(fù)電壓供給ICL7107的26腳使用。完整顯示電路就如圖16所示。圖16 單電源供電的ICL7107電路原理圖經(jīng)過考慮，最終選擇了方案三，因?yàn)檫@樣做既節(jié)省成本，又方便焊接且滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過測試，數(shù)顯電壓表正常工作。 體會經(jīng)過幾個月的奮斗，終于把我的畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了。在高興之余，也有很多感觸。在此次數(shù)字顯示可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)中，充分的體現(xiàn)出大學(xué)的知識是綜合性的，是一個培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力靈活運(yùn)用個方面知識的具有挑戰(zhàn)性的課題。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我發(fā)現(xiàn)了自己存在著很多的不足，對書本的知識運(yùn)用的也不是很熟練。但是，經(jīng)過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)我對知識的掌握程度有了很大的提高，更是很好地培養(yǎng)了我的動手能力，使我獲益良多。在本次設(shè)計(jì)的過程中，因?yàn)閷﹄妷旱募y波沒有特殊的要求，普通的穩(wěn)壓集成電路就基本可以滿足要求了。本設(shè)計(jì)的輸出電壓精度比較高，而且輸出可調(diào)，可以作實(shí)驗(yàn)電源使用。在做設(shè)計(jì)的過程中，我遇到了很多難題和挫折，看似原理比較簡單的電路，要自己動手設(shè)計(jì)并且做出實(shí)物，其實(shí)是很難的一件事。主要的原因是我們平常大多數(shù)時間是學(xué)習(xí)理論知識，很少機(jī)會自己動手設(shè)計(jì)電路。查找資料也花了比較多的時間，這提醒我們一定要學(xué)會理論聯(lián)系實(shí)際，把書本上的知識和實(shí)際的電路設(shè)計(jì)聯(lián)系起來，這無論對我們以后的學(xué)習(xí)或者工作都是有很大幫助的。通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)過的專業(yè)知識得到了很大的鞏固，也使我學(xué)習(xí)的各種知識得到了有機(jī)的整合，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)際的真正意義的結(jié)合。不僅如此，還大大地提高了我的動手能力，考驗(yàn)了我們借助互聯(lián)網(wǎng)搜索相關(guān)文獻(xiàn)，還有組織材料的綜合能力。從中能夠加強(qiáng)自我認(rèn)知，認(rèn)識到自己在哪方面有欠缺，一邊能在日后的學(xué)習(xí)或工作中得到改進(jìn)和提高。 結(jié)論，電源的調(diào)壓精度較高，顯示準(zhǔn)確，紋波系數(shù)較低，能夠驅(qū)動小功率負(fù)載。參 考 文 獻(xiàn)[1] [M].北京：高等教育出版社，[2] [M].北京：高等教育出版社，[3] [M].北京：高等教育出版社，[4] 童詩白，[M].北京：高等教育出版社，[5] 潘永雄，沙河，[M].陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，2006，9[6] 彭小峰,雷李,[J].重慶工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2007年04期[7] 周潤景,[M].北京:航空航天大學(xué)出版社，2006.[8] amp。ARM7畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用百例[M].北京電子工業(yè)出版社2006[9] 李海鯤,Proteus在單片機(jī)課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù),2006年35期[10] 樓然苗,51單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例[M].北京：北京航空航天技術(shù)出版社,2
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