基于UC3844控制芯片的电路设计及调试(DOC)

基于UC3844控制芯片的电路设计及调试(DOC)
基于UC3844控制芯片的电路设计及调试(DOC)

基于UC3844控制芯片的电路设计及调试

开关电源被誉为高效节能电源,它代表着稳压电源的方向,现已成为稳压电源的主流产品。开关电源采用功率半导体器件作为开关的器件,通过周期性间接工作,控制开关器件的占空比来调整输出电压。单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路,输出功率为20W~100W,工作频率在20kHz~200kHz之间,可以同时输出不同的电压,而且具有较好的电压调整率。开关稳压电源的反馈回路决定了开关电源的精度和整体性能。传统的开关电源反馈回路从变压器输入端取电压,没有隔离,响应慢,抗干扰能力差。

本文介绍一种基于电流型PWM芯片UC3844的开关电源的反馈回路改进,采用可调式精密并联稳压器加光电耦合器接法,具体使用TL431加PC817。这种方法由于使用了精密电压源做控制参考电压,控制精度非常高,性能稳定。

1 UC3844原理与特性

UC3844(如图1)是安森美公司生产的高性能、固定频率、电流模式控制器,广泛应用于中小功率的DC-DC开关电源。该集成电路的特点是:具有振荡器、温度补偿的参考、高增益误差放大器、电流取样比较器和大电流图腾柱输出,是驱动功率MOSFET的理想器件。

图1 UC3844 芯片

UC3844相对于同系列的UC384x,最大的优点是占空比不超过50%,防止开机瞬间或负载短路时,变压器可能出现的饱和现象。UC3844采用DIP-8封装,其内部结构框图如图2所示,其管脚说明如表1所示

图2 UC3844内部框图

表1 UC3844管脚说明

该芯片的主要功能有:内部采用精度为±2.0%的基准电压为5.00V,具有很高的温度稳定性和较低的噪声等级;振荡器的最高振荡频率可达500kHz。内部振荡器的频率同脚8与脚4间电阻Rt、脚4的接地电容Ct的关系如式(1)所列,即

压。缓冲电路的二极管一般选择快速恢复二极管,而变压器二次侧的整流二极管一般选择反向恢复电压较高的超快恢复二极其内部带锁定的PWM(Pulse Width Modulation),可以实现逐个脉冲的电流限制;具有图腾柱输出,能提供达1A的电流直接驱动MOSFET功率管。

2 常用电路的典型结构

基于UC3844的开关电源的电流反馈电路典型结构如图3所示。220V交流电压经整流滤波后,得到300V直流电压,主要功率经串联于高频变压器初级绕组N1,到大功率MOSFET 开关管V1集电极,在UC3844的控制下,开关管V1周期性地导通和截止。300V直流电压的另一路经R2降压后,施加到UC3844的供电端(7脚),为UC3844控制器提供启动电源电压,此设计中UC3844采用恒定频率方式工作。电路启动后,8脚输出一个+5.0V的基准参考电压,作用于定时元件R5、C6上,在4脚产生稳定的振荡波形,振荡频率=1.8/R4×C6,6脚输出驱动脉冲激励开关三极管V1在导通和截止之间工作。UC3844对于输入电压的变化立即反映为来自N2电感电流在取样电阻R3上的电压变化,不经过外部误差放大器就能在内部比较器中改变输出脉冲宽度。

图3 UC3844的开关电源的电流反馈电路典型结构

这种传统的电流反馈回路结构简单具有容易布线、成本低的优点,但是电路的缺点在于反馈不能直接从输出电压取样,输出电压稳压精度不高,当电源的负载变化较大时很难实现精确稳压;同时没有隔离,抗干扰能力也差,在负载变化大和输出电压变化大的情况下响应慢,不适合精度要求较高或负载变化范围较宽的场合,为了解决这些问题,可以采用可调式精密并联稳压器TL431配合光耦。

3 反激拓扑结构电源的设计及稳压工作原理

单端反激变换器,所谓单端,指高频变压器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧,并且只有一个输出端;反激式变换器工作原理,当加到原边主功率开关管的激励脉冲为高电平使MOSFET、开关管导通时,整流后的直流电压加在原边绕组两端,此时因副边绕组相位是上负下正,使整流二极管反向偏置而截止,磁能就储存在高频变压器的原边电感线圈中;当驱动脉冲为低电平使MOSFET开关管截止时,原边绕组两端电压极性反向,使副边绕组相位变为上正下负,则整流二极管正向偏置而导通,此后储存在变压器中的磁能向负载传递释放。图4中MOSFET功率开关管的源极所接的R12是电流取样电阻,变压器原边电感电流流经该电阻产生的电压经滤波后送入UC3844的脚3,构成电流控制闭环。当脚3电压超过1V时,PWM锁存器将封锁脉冲,对电路启动过流保护功能;UC3844的脚8与脚4间电阻R16及脚4的接地电容C19决定了芯片内部的振荡频率,由于UC3844内部有个分频器,所以驱动MOSFET功率开关管的方波频率为芯片内部振荡频率的一半;图5中变压器原边并联的RCD缓冲电路是用于限制高频变压器漏感造成的尖峰电压。变压器副边整流二极管并联的RC回路是为了减小二极管反向恢复期间引起的尖峰。MOSFET功率管旁边的RCD缓冲电路是为了防止MOSFET功率管在关断过程中承受大反管。

图4 MOSFET功率管驱动电路及UC3844外围电路

图5 电压器的外围电路

图6 由TL431及光耦组成的输出电压反馈电路

电路的反馈稳压原理:(输出电压反馈电路如图4所示),当输出电压升高时,经两电阻尺R6、R7分压后接到TL431的参考输入端(误差放大器的反向输入端)的电压升高,与TL431内部的基准参考电压2.5 V作比较,使得TL431阴阳极间电压Vka降低,进而光耦二极管的

电流If变大,于是光耦集射极动态电阻变小,集射极间电压变低,也即UC3844的脚1的电平变低,经过内部电流检测比较器与电流采样电压进行比较后输出变高,PWM锁存器复位,或非门输出变低,于是关断开关管,使得脉冲变窄,缩短MOSFET功率管的导通时间,于是传输到次级线圈和自馈线圈的能量减小,使输出电压Vo降低。反之亦然,总的效果是令输出电压保持恒定,不受电网电压或负载变化的影响,达到了实现输出闭环控制的目的。

此设计中,输出电压通过两电阻分压并经TL43 1的内部误差放大器后,经过光耦接UC3844的误差放大器的脚1,而反向输入端脚2直接接地,输出电压反馈直接联接到脚1,而不是脚2,略过了UC3844的内部误差放大器,这使得电源的动态响应更快,因为放大器用作信号传输时有一定的传输时间,输出与输入并不是同时建立,不用UC3844内部误差放大器,把反馈信号的传输缩短了一个放大器的传输时间,从而电源的动态响应更快。

4 电源的参数设计及损耗分析

4.1 变压器原边电感设计

4.1.1 MOSFET开关管工作的最大占空比Dmax

式中:Vor为副边折射到原边的反射电压,当输入

为AC 220V时反射电压为135V;

VminDC为整流后的最低直流电压;

VDS为MOSFET功率管导通时D与S极间电压,一般取10V。

4.1.2 变压器原边绕组电流峰值IPK

变压器原边绕组电流峰值IPK为

式中:η为变压器的转换效率;

Po为输出额定功率,单位为W。

4.1.3 变压器原边电感量LP

式中:Ts为开关管的周期(s);

LP单位为H。

4.1.4 变压器的气隙lg

式中:Ae为磁芯的有效截面积(cm2);

△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T);

Lp单位取H,IPK单位取A,lg单位为mm。

4.2 变压器磁芯

反激式变换器功率通常较小,一般选用铁氧体磁芯作为变压器磁芯,其功率容量AP为

式中:AQ为磁芯窗口面积,单位为cm2;

Ae为磁芯的有效截面积,单位为cm2;

Po是变压器的标称输出功率,单位为W;

fs为开关管的开关频率;

Bm为磁芯最大磁感应强度,单位为T;

δ为线圈导线的电流密度,通常取200~300A/cm2,

η是变压器的转换效率;

Km为窗口填充系数,一般为0.2~0.4;

KC为磁芯的填充系数,对于铁氧体为1.0。

根据求得的AP值选择余量稍大的磁芯,一般尽量选择窗口长宽之比较大的磁芯,这样磁芯的窗口有效使用系数较高,同时可以减少漏感。

4.3 变压器原副边匝数

4.3.1 变压器原边匝数NP

式中:△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T),

Ae单位为cm2,

Ts单位为s。

4.3.2 副边匝数Ns

式中:VD为变压器二次侧整流二极管导通的正向压降。

4.4 功率开关管的选择

开关管的最小电压应力UDS

一般选择DS间击穿电压应比式(9)计算值稍大的MOSFET功率管。

4.5 变压器损耗

4.5.1 绕组铜耗计算

绕组电阻值R为

式中:MUT为平均每匝导线长度(cm);

N为导线匝数;

为20℃时导线每cm的电阻值(μΩ)。

绕组铜耗PCU为

原、副边绕组电阻值可通过式(10)求出,当求原边绕组铜耗时,电流用原边峰值电流IPK来计算;求副边绕组铜耗时,电流用输出电流Io来计算。

4.5.2 磁芯损耗

磁芯损耗取决于工作频率、工作磁感应强度、电路工作状态和所选用的磁芯材料的性能。对于双极性开关变压器,磁芯损耗PC为

式中:Pb为在工作频率、工作磁感应强度下单位质量的磁芯损耗(W/kg);

Gc为磁芯质量(Kg)。

对于单极性开关变压器,由于磁芯工作于磁滞回线的半区,所以磁芯损耗约为双极性开关变压器的一半。变压器总损耗为总铜耗与磁芯损耗之和。

5 心得体会

本次设计是基于UC3844开关电源为反激拓扑结构的控制芯片的设计与调试。由于能力及时间所限只进行了理论分析,没有进行实际调试。通过本次设计可知电流控制型PWM芯片UC3844是一种高性能的固定频率电流型控制器,可以产生PWM脉冲直接驱动MOSFET功率管,并具有外围电路简单、安装与调试方便、性能优良等优点。本文提出了使用UC3844、TL431及光耦等构成的单端反激开关电源,直接从输出电压进行反馈,且电压反馈直接接UC3844内部误差放大器的输出端。该设计输出与输入隔离,反馈回路动态响应快,稳压控制精度高,比较适合用于小功率变换器的设计中。

家庭电路设计知识

家庭电路设计知识 住宅电气设计要根据住户的使用要求、家具布置、装修风格及家电布置,对照原有灯具、插座和出线口位置确定方案。要遵守有关的技术要求和规范,保证施工质量和安全,以避免施工过程中或入住后反复修改。住宅的电气改造因其造价不高,又很琐碎,常常得不到装修单位应有的重视。但对住户来说,少一个插座、电视或电话出线口,都会造成使用不便,在装饰一新的家里拉明线也显得不协调。 1.对现状进行勘察和测试 (1)配电箱 要查看配电箱内的电表、进线和出线开关。目前应用于住宅的电能表有5(20)、5(30)和10(40) A 等,按其负载范围、功率因数0.85计算,分别可带3.7、5.6和7.5kW。进线断路器的整定值决定了住户可以用多大用电负荷,在装有上述容量的电表时,其相应进线断路器整定值分别为20、32和40A时,才能带动上述负荷。当负荷超过时,进线断路器跳闸,住户内所有电源都会断掉。同样,当断路器电流整定为16A时,如果负荷超过3kW,也会出现跳闸断电,所以不能将大容量用电负荷集中装于一条文路上。出线回路的数量也很重要,在照明、插座和空调三个支路的基础上,当住户家用电器较多时,增加厨房、电热水器等支路也是必要的。除空调外的插座支路应装有漏电保护装置,用于住宅的漏电开关动作电流30mA,动作时间0.1s,是为了保证人身安全而选择的。 (2)对现状线路进行测试 住宅的电气管线为暗敷设,其线路走向和畅通的状况,不能直接从外观看出,因此对现状线路进行测试,是一个不能忽略的步骤。常常听见住户抱怨有的插座没电––土建施工中如果电线管在暗敷设过程中被压扁或堵死,电线无法穿过,造成局部电路不通;家里插座不少,电表容量不小,可大容量用电电器一开就断电––设计中对支路虽有明确的划分,但施工中可能没有按图施工或将住户空调、电热水器等用电量大的电器都装于同一支路;更重要的是用电安全,如果把移动电器(如电吹风、电熨斗)或潮湿场所的电器(如电热水器)接于无漏电保护的支路上,就会留下安全隐患。电话、电视线路等也应进行检查,要试试电话(电视、可视对讲等)出线口与上一级端子箱间预留的带线(铁丝)能否抽动,如果不能抽动,该出线口以后也不可能接通使用,只能另设明线。因此,住宅电气改造的第一步是要检查每一盏灯、每一个插座是否通电,检查至每一个弱电出线口的管线是否畅通,记录下现状配电线路的连接情况,哪些插座接在有漏电保护的支路上,哪些插座接在无漏电保护的支路上。有条件的话,测一下导线的绝缘是否完好,导线间和导线对地间的绝缘电阻不得低于0.5M,测一下保护线是否接地良好(特别是旧住宅楼)。如果三孔插座的保护端没有接好,如果建筑物的进户接地出了问题或电阻值过高,户内三孔插座的保护端也就失去了作用。 2.关于设备和材料的选择 灯具:在选择灯具时,除了美观外,要注意一些基本技术性能。灯具的基本功能是提供照度。要注意荧光灯比白炽灯光效高,直接照明比间接照明灯具效率高,吸顶安装比嵌入安装灯具效率高,还要注意灯具遮光材料的透射率及老化问题,应选择光效高、寿命长、功率因数高的光源、高效率的灯具和合理的安装方式以保证照度并节约用电。要注意保持各部分亮度平衡,营造舒适的气氛。住宅仅有均匀照明会显得呆板,要根据室内装修确定照明的中心,合理利用吊装花灯、壁灯、筒灯、射灯以及不同光源的光色创造居住环境。还要注意灯具的防护和维修问题。潮湿场所(如浴室)要用防潮型灯具,向上反射的灯具容易附着灰尘等。 插座:插座的规格很多,有两孔、三孔的,有圆插头、扁插头和方插头的,有10、16A的,有中、美和英国标准的,有带开关的,带熔丝的,带安全门的,带指示灯的,有防潮的,有尺寸为86mm×86mm、也有80mm×123mm的等等。目前设计中规定要按国家标准选型,但对具体用户来说,为了避免加转换接线板,要选择与家用电器电流、插头及接线盒规格相匹配的插座面板。插座安装高度低于1.8m时应采用带安全门的插座。在有可能使用移动式家用电器的场所,必须采用带有保护线触头(三孔)的插座。潮湿场所应采用密闭型或保护型带有保护线触头(三孔)的插座。对于插接电源时有触电危险的家用电器(如洗衣机等)应采用带开关能断开电源的插座面板。

电气原理图设计方法及实例分析

电气原理图设计方法及实例分析 【摘要】本文主要对电气原理图绘制的要求、原则以及设计方法进行了说明,并通过实例对设计方法进行了分析。 【关键词】电气原理图;设计方法;实例 继电-接触器控制系统是由按钮、继电器等低压控制电器组成的控制系统,可以实现对 电力拖动系统的起动、调速等动作的控制和保护,以满足生产工艺对拖动控制的要求。继电-接触器控制系统具有电路简单、维修方便等许多优点,多年来在各种生产机械的电气控制 中获得广泛的应用。由于生产机械的种类繁多,所要求的控制系统也是千变万化、多种多样的。但无论是比较简单的,还是很复杂的控制系统,都是由一些基本环节组合而成。因此本节着重阐明组成这些控制系统的基本规律和典型电路环节。这样,再结合具体的生产工艺要求,就不难掌握控制系统的分析和设计方法。 一、绘制电气原理图的基本要求 电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求连接而成,从而实现对某种设备的电气自动控制。为了便于对控制系统进行设计、研究分析、安装调试、使用和维修,需要将电气控制系统中各电气元件及其相互连接关系用国家规定的统一图形符号、文字符号以图的形式表示出来。这种图就是电气控制系统图,其形式主要有电气原理图和电气安装图两种。 安装图是按照电器实际位置和实际接线电路,用给定的符号画出来的,这种电路图便于安装。电气原理图是根据电气设备的工作原理绘制而成,具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。绘制电气原理图应按GB4728-85、GBTl59-87等规定的标 准绘制。如果采用上述标准中未规定的图形符号时,必须加以说明。当标准中给出几种形式时,选择符号应遵循以下原则: ①应尽可能采用优选形式; ②在满足需要的前提下,应尽量采用最简单形式; ③在同一图号的图中使用同一种形式。 根据简单清晰的原则,原理图采用电气元件展开的形式绘制。它包括所有电气元件的导电部件和接线端点,但并不按照电气元件的实际位置来绘制,也不反映电气元件的大小。由于电气原理图具有结构简单、层次分明、适于研究等优点,所以无论在设计部门还是生产现场都得到广泛应用。 控制电路绘制的原则: ①原理图一般分主电路、控制电路、信号电路、照明电路及保护电路等。 ②图中所有电器触头,都按没有通电和外力作用时的开闭状态(常态)画出。 ③无论主电路还是辅助电路,各元件应按动作顺序从上到下、从左到右依次排列。 ④为了突出或区分某些电路、功能等,导线符号、连接线等可采用粗细不同的线条来表示。 ⑤原理图中各电气元件和部件在控制电路中的位置,应根据便于阅读的原则安排。同一电气元件的各个部件可以不画在一起,但必须采用同一文字符号标明。 ⑥原理图中有直接电联系的交叉导线连接点,用实心圆点表示;可拆卸或测试点用空心圆点表示;无直接电联系的交叉点则不画圆点。 ⑦对非电气控制和人工操作的电器,必须在原理图上用相应的图形符号表示其操作方式。 ⑧对于电气控制有关的机、液、气等装置,应用符号绘出简图,以表示其关系。 二、分析设计法及实例设计分析 根据生产工艺要求,利用各种典型的电路环节,直接设计控制电路。这种设计方法比较简单,但要求设计人员必须熟悉大量的控制电路,掌握多种典型电路的设计资料,同时具有丰富的设计经验,在设计过程中往往还要经过多次反复地修改、试验,才能使电路符合设计

锁相环电路设计

锁相环的原理 2007-01-23 00:24 1.锁相环的基本组成 许多电子设备要正常工作,通常需要外部的 输入信号与部的振荡信号同步,利用锁相环 路就可以实现这个目的。 锁相环路是一种反馈控制电路,简称锁相环(PLL)。锁相环的特点是:利用外部输入的参考信号控制环路部振荡信号的频率和相位。 因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪,所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中,当输出信号的频率与输入信号的频率相等时,输出电压与输入电压保持固定的相位差值,即输出电压与输入电压的相位被锁住,这就是锁相环名称的由来。 锁相环通常由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)三部分组成,锁相环组成的原理框图如图8-4-1所示。 锁相环中的鉴相器又称为相位比较器,它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差,并将检测出的相位差信号转换成u D(t)电压信号输出,该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压u C(t),对振荡器输出信号的频率实施控制。 2.锁相环的工作原理 锁相环中的鉴相器通常由模拟乘法器组成,利用模拟乘法器组成的鉴相器电路如图8-4-2所示。鉴相器的工作原理是:设外界输入的信号电压和压控振荡器输出的信号电压分别为: (8-4-1) (8-4-2) 式中的ω0为压控振荡器在输入控制电压为零或为直流电压时的振荡角频率,称为电路的固有振荡角频率。则模拟乘法器的输出电压u D为: 用低通滤波器LF将上式中的和频分量滤掉,剩下的差频分量作为压控振荡器的输入控制电压u C (t)。即u C(t)为: (8-4-3) 式中的ωi为输入信号的瞬时振荡角频率,θi(t)和θO(t)分别为输入信号和输出信号的瞬时位相,根据相量的关系可得瞬时频率和瞬时位相的关系为:

初三物理《家庭电路》教案

教学目标 知识目标 1.理解、掌握家庭电路的组成. 2.懂得火线、零线的概念. 3.理解保险丝的作用. 4. 了解插座及家用电器的接地. 5. 了解测电笔的构造及使用方法. 能力目标 会解决有关家庭电路的简单问题. 情感目标 树立理论联系实际的思想. 教学建议 教材分析 本节课主要阐述家庭电路的组成,各个组成部分是什么,起什么作用,它们是怎样连接在一起的. 教材介绍了家庭电路的组成及各部分的作用.教材首先运用学生已有的串、并联电路的知识,根据家庭电路的特点.指出在家庭电路中,所有的用电器都是并联接入电路的.然后给出家庭电路图和各组成部分的实物图,介绍了什么是零线和火线,使学生认识家庭电路.再分别介绍电能表、保险丝、插座的作用、连

接方法和使用注意事项.关于电能表,说明了其作用和规格.保险丝与生活用电联系很密切,对其原理教材作了说明.教材详细说明了三孔插座和三脚插头的作用,以及家用电器的金属外壳为什么要接地的道理,使得教材与生活的联系更为密切.教材最后介绍了用测电笔辨别火线与零线的方法,符合生活实际需要,也为第三节安全用电知识做了必要的知识准备. 本节的另一个难点是虽然学生对家庭电路有一定的了解,但家庭电路与生 活实际联系十分紧密,应把培养学生应用物理理论知识解决实际问题的能力作 为重点教授给学生. 同时也由于现在施工日益注重美观,所以家庭电路中的许多线路都埋在墙内,讲解起来可观察性差,应努力让学生将理论与实际相结合起来. 教学建议 本节课教学内容可以主要采取问答形式教授,通过提问引起学生对身边熟 悉的事情的思考,激发学习兴趣,讲解时避免理论化,要求达到理论联系实际 的目的,让学生体会到物理知识确实可以解决实际问题. 1.家庭电路的组成,教学时应先演示示教板,让学生观察任何一个家用电 器的通断都不影响其他用电器.或者可以依次通断教室内的各盏电灯,看它对其他电灯有无影响.然后可提问学生:家庭电路中各用电器是并联的还是串联的? 这样连接有什么好处?

电子技术课程设计的基本方法和步骤模板

电子技术课程设计的基本方法和步骤

电子技术课程设计的基本方法和步骤 一、明确电子系统的设计任务 对系统的设计任务进行具体分析, 充分了解系统的性能、指标及要求, 明确系统应完成的任务。 二、总体方案的设计与选择 1、查阅文献, 根据掌握的资料和已有条件, 完成方案原理的构想; 2、提出多种原理方案 3、原理方案的比较、选择与确定 4、将系统任务的分解成若干个单元电路, 并画出整机原理框图, 完成系统的功能设计。 三、单元电路的设计、参数计算与器件选择 1、单元电路设计 每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务, 详细拟订出单元电路的性能指标, 与前后级之间的关系, 分析电路的组成形式。具体设计时, 能够模拟成熟的先进电路, 也能够进行创新和改进, 但都必须保证性能要求。而且, 不但单元电路本身要求设计合理, 各单元电路间也要相互配合, 注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2、参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求, 就需要用电子技术知识对参数进行计算, 例如放大电路中各电阻值、放大倍数、振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数。只有很好地理解电路的工作原理, 正确利用计算公式, 计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时, 同一个电路可能有几组数据, 注意选择一组能完成

电路设计功能、在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题: (1)元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求。 (2)元器件的极限必须留有足够的裕量, 一般应大于额定值的 1.5倍。 (3)电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3、器件选择 ( 1) 阻容元件的选择 电阻和电容种类很多, 正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同, 有些电路对电容的漏电要求很严, 还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高, 例如滤波电路中常见大容量( 100~3000uF) 铝电解电容, 为滤掉高频一般还需并联小容量( 0.01~0.1uF) 瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件, 并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 ( 2) 分立元件的选择 分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二极管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件类型不同, 注意事项也不同。 ( 3) 集成电路的选择 由于集成电路能够实现很多单元电路甚至整机电路的功能, 因此选用集成电路设计单元电路和总体电路既方便又灵活, 它不但使系统体积缩小, 而且性能可靠, 便于调试及运用, 在设计电路时颇受欢迎。选用的集成电路不但要在功能和特性上实现设计方案, 而且要满足功耗、电压、速度、价格等方面要求。 4、注意单元电路之间的级联设计, 单元电路之间电气性能的 相互匹配问题, 信号的耦合方式

浅析电子电路设计制作的常用调试方法与步骤

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/b85615849.html, 浅析电子电路设计制作的常用调试方法与步骤 作者:余忠君 来源:《课程教育研究·学法教法研究》2018年第15期 【摘要】调试是电子电路制作设计中的一个至关重要组成部分,它是连接理论与实际的 桥梁,电路设计只有通过了调试,达到了预定的要求,才是一个完整的合格设计。本文对电子电路设计的常用调试方法及其步骤进行了一定的分析,以此提升电子电路设计的制作水平。 【关键词】电子电路设计;调试方法;调试步骤;调试仪器 【中图分类号】TN702 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)15-0039-02 引言 随着社会经济的不断发展,电子事业也在不断的发展进步,而电子电路的设计制作是电子事业中必不可少的一部分。但即使在设计前做好了充分的准备,设计过程中也很认真,但依然可能发生各种非正常现象,使设计结果与设计要求有出入,不能完成预期的逻辑功能[1]。所以,在设计中我们需要对设计进行调试,以此来发现设计中存在的不足,加以改进,使整个设计更加完善,达到预期的要求。 一、电子电路设计制作常用调试仪器 在电子电路设备调试的主要设备中包括:示波器、万用表和信号发生器三大主要部分组成[2],在调试工作之前,我们应该对这些仪器有一定的了解。 1.示波器。 它是用来测量交流电或脉冲电流波的形状的电子测量仪器。它具有较好的灵敏度,但是精确度比较低,所以使用的示波器的频带必须大于被测信号的频率。 2.万用表。 它又可以称为复用表、多用表、繁用表等,它的主要作用是测量交直流电压、电流、电阻和音频电平以及二极管三极管参数等。万用表分为指针式万用表和数字万用表,目前广泛使用的是数字万用表。

锁相环应用电路仿真

高频电子线路实训报告锁相环路仿真设计 专业 学生姓名 学号 2015 年 6 月24日

锁相环应用电路仿真 锁相环是一种自动相位控制系统,广泛应用于通信、雷达、导航以及各种测量仪器中。锁相环及其应用电路是“通信电子电路”课程教学中的重点容,但比较抽象,还涉及到新的概念和复杂的数学分析。因此无论是教师授课还是学生理解都比较困难。为此,我们将基于Multisim的锁相环应用仿真电路引入课堂教学和课后实验。实践证明,这些仿真电路可以帮助学生对相关容的理解,并为进行系统设计工作打下良好的基础。锁相环的应用电路很多,这里介绍锁相环调频、鉴频及锁相接收机的Multisim仿真电路。 1.锁相环的仿真模型 首先在Multisim软件中构造锁相环的仿真模型(图1)。基本的锁相环由鉴相器(PD)、环路滤波器(I P)和压控振荡器(VCO)三个部分组成。图中,鉴相器由模拟乘法器A 实现,压控振荡器为V3,环路滤波器由R1、C1构成。环路滤波器的输出通过R2、R3串联分压后加到 压控振荡器的输入端,直流电源V2用来调整压控振荡器的中心频率。仿真模型中,增加R2、R3及的目的就是为了便于调整压控振荡器的中心频率。 图1 锁相环的仿真模型 2.锁相接收机的仿真电路 直接调频电路的振荡器中心频率稳定度较低,而采用晶体振荡器的调频电路,其调频围又太窄。采用锁相环的调频器可以解决这个矛盾。其结构原理如图2所示。

图2 锁相环调频电路的原理框图 实现锁相调频的条件是调制信号的频谱要处于低通滤波器通带之外,也就是说,锁相环路只对慢变化的频率偏移有响应,使压控振荡器的中心频率锁定在稳定度很高的晶振频率上。而随着输人调制信号的变化,振荡频率可以发生很大偏移。 图3 锁相环调频的仿真电路 根据图2建立的仿真电路如图3所示。图中,设置压控振荡器V1在控制电压为0时,输出频率为0;控制电压为5V时,输出频率为50kHz。这样,实际上就选定了压控振荡器的中心频率为25kHz,为此设定直流电压V3为2.5V。调制电压V4通过电阻Rs接到VCO的输人端,R实际上是作为调制信号源V4的阻,这样可以保证加到VCO输人端的电压是低通滤波器的输出电压和调制电压之和,从而满足了原理图的要求。本电路中,相加功能也可以通过一个加法器来完成,但电路要变得相对复杂一些。 VCO输出波形和输人调制电压的关系如图4所示。由图可见,输出信号频率随着输人信号的变化而变化,从而实现了调频功能。

锁相环电路

手机射频部分的关键电路----锁相环电路 锁相坏电路是一种用来消除频率误差为目的反馈控制电路,目前市场销售的手机基本上都是采用这种电路来控制射频电路中的压控振荡器。使其输出准确稳定的振荡频率。如锁相坏(PLL)电路出现故障将导致本振的频率输出不准确,则导致手机无信号。 目前通信终端设备中对频率的稳定采用的是频率合成CSYN技术。频率合成的基本方法有三种:第一种直接频率合成;第二种锁相频率合成(PLL);第三种直接数字频率合成(DDS)。由于锁相频率合成技术在电路设计方面(简单),成本方面控制灵敏度方面,频谱纯净度方面等。都要胜于直接频率合成,与直接数字频率合成。所以被移动通信终端设备广范采用。它在手机电路中的作用是控制压控振荡器输出的频率,相位与基准信号的频率,相位保持同步。 锁相坏电路的构成与工作原理: 1、构成:它是由鉴相器(PD)低通滤波器(LPF) 压控振荡器(VCO)三部分组成。 鉴相器:它是一个相位比较器。基准频率信号和压控振荡器输出的取样频率在其内部 进行相位比较,输出误差电压。 低通滤波器:是将鉴相器输出的锁相电压进行滤波,滤除电流中的干扰和高频成分。得到一个纯净的直流控制电压。 压控振荡器:产生手机所要的某一高频频率。 (注:SYNEN、SYNCLK、SYNDATA来自CPU控制分频器,对本振信号进行N次分频)。 当VCO产生手机所须的某一高频频率。一路去混频管,另一路反馈给锁相环,中的分频器进行N次分频。在这里为什么要进行N次分频呢?首先要说明一下基准频率与VCO振荡取样频率在鉴相要满足3个条件。 ①频率相同。②幅度相同。③相位不同。为了满足鉴相条件,所以在电路中设置了分 频器。VCO振荡频率取样信号送入分频器完成N次分频后,得到一个与基准频率相位不同,但频率

电工电子技术课程设计之家庭电路设计

]电工电子实验中心 题目家庭照明电路设 班级装控11-1 学号111111111 姓名查 指导教师进昌 时间2013.3.4-3.12

目录 一、设计目的 (3) 二、家庭照明电路组成部分的功能和安装要求 (3) 三、设计的总体思路 (6) 四、照明电路设计 (8) 五、阳台灯的自动控制系统 (9) 六估计用电器用电线量及预算 (12) 七设计总结 (13)

家庭照明电路设计 一、设计目的 1、理解家庭电路的基本原理,巩固和加深在电路课程中所学的理论知识和实践技能。 2、学会查阅相关手册和资料,了解照明电灯的相关知识,培养独立分析与解决问题的能力。 3、掌握常用电子电路的一般设计方法,学会使用常用电子元器件,正确开绘制电路图。 4、掌握平面图的正规设计与应用。 5、认真写好总结报告,培养严谨的作风与科学态度,提高我们从实践中提高的能力。 二、家庭照明电路组成部分的功能和安装要求 家庭照明电路组成部分主要包括电能表、闸刀、漏电开关、导线(包括火线和零线)、熔断器、电灯开关、电灯和插座这几部分。 1、电能表:电能表的作用是测量电路消耗了多少电能,计量每单位消耗的电能值,也就是度或者千瓦时。 2、闸刀 闸刀开关是一种手动配电电器。主要用来隔离电源或手动接通与断开交直流电路,也可用于不频繁的接通与分断额定电流以下的负载,如小型电动机、电炉等。闸刀刀开关是最经济但技术指标偏低的一种刀开关。 3、漏电开关

漏电开关保护主要作用是解决漏电问题(相线流出多少电流,中性线就要回来多少电流,一旦有电流缺失,比如人体触电,电流通过人体流到地上的时候,一般超过30毫安,漏电保护器就会工作,切断电源,从而杜绝了电流对人体伤害),但是一般专用的漏电保护开关是不起过载保护用的(现在大多带过载保护)。 4、电线 照明电路里的两根电线,一根叫火线,一般为红色或黄色或绿色;另一根则叫零线,一般为蓝色或黄色;此外还有地线,一般为黄绿色或黑色。火线和零线的区别在于它们对地的电压不同:火线的对地电压等于220V;零线的对地的电压等于零(它本身跟大地相连接在一起的)。所以当人的一部分碰上了火线,另一部分站在地上,人的这两个部分之间的电压等于220V,就有触电的危险了。反之人即使用手去抓零线,如果人是站在地上的话,由于零线的对地的电压等于零,所以人的身体各部分之间的电压等于零,人就没有触电的危险。火线是照明电路里的对地电压等于220V 的线,用家用试电笔可以测试出来。零线是变压器中性点引出的线路,与相线构成回路对用电设备进行供电,通常情况下,零线在变压器中性点处与地线重复接地,起到双重保护作用。 5、熔断器 熔断器也被称为保险丝,它是一种安装在电路中,保证电路安全运行的电器元件。熔断器其实就是一种短路保护器,广泛用于配电系统和控制系统,主要进行短路保护或严重过载保护。熔断器以金属导体作为熔体而分断电路的电器,串联于电路中,当过载或短路电流通过熔体时,熔体

电子系统设计的基本原则和方法

电子系统设计的基本原则和设计方法 一、电子系统设计的基本原则: 电子电路设计最基本的原则应该使用最经济的资源实现最好的电路功能。具体如下: 1、整体性原则 在设计电子系统时,应当从整体出发,从分析电子电路整体内部各组成元件的关系以及电路整体与外部环境之间的关系入手,去揭示与掌握电子系统整体性质,判断电子系统类型,明确所要设计的电子系统应具有哪些功能、相互信号与控制关系如何、参数指标在那个功能模块实现等,从而确定总体设计方案。 整体原则强调以综合为基础,在综合的控制与指导下,进行分析,并且对分析的结果进行恰当的综合。基本的要点是:(1)电子系统分析必须以综合为目的,以综合为前提。离开了综合的分析是盲目的,不全面的。(2)在以分析为主的过程中往往包含着小的综合。即在对电子系统各部分进行分别考察的过程中,往往也需要又电子局部的综合。(3)综合不许以分析为基础。只有对电子系统的分析了解打到一定程度以后,才能进行综合。没有详尽以分析电子系统作基础,综合就是匆忙的、不坚定的,往往带有某种主管臆测的成分。 2、最优化原则 最优化原则是一个基本达到设计性能指标的电子系统而言的,由于元件自身或相互配合、功能模块的相互配合或耦合还存在一些缺陷,使电子系统对信号的传送、处理等方面不尽完美,需要在约束条件的限制下,从电路中每个待调整的原器件或功能模块入手,进行参数分析,分别计算每个优化指标,并根据有忽而

指标的要求,调整元器件或功能模块的参数,知道目标参数满足最优化目标值的要求,完成这个系统的最优化设计。 3、功能性原则 任何一个复杂的电子系统都可以逐步划分成不同层次的较小的电子子系统。仙子系统设计一般先将大电子系统分为若干个具有相对独立的功能部分,并将其作为独立电子系统更能模块;再全面分析各模块功能类型及功能要求,考虑如何实现这些技术功能,即采用那些电路来完成它;然后选用具体的实际电路,选择出合适的元器件,计算元器件参数并设计个单元电路。 4、可靠性与稳定性原则 电子电路是各种电气设备的心脏,它决定着电气设备的功能和用途,尤其是电气设备性能的可靠性更是由其电子电路的可靠性来决定的。电路形式及元器件选型等设计工作,设计方案在很大程度上也就决定可靠性,在电子电路设计时应遵循如下原则:只要能满足系统的性能和功能指标就尽可能的简化电子电路结构;避免片面追求高性能指标和过多的功能;合理划分软硬件功能,贯彻以软代硬的原则,使软件和硬件相辅相成;尽可能用数字电路代替模拟电路。影响电子电路可靠性的因素很多,在发生的时间和程度上的随机性也很大,在设计时,对易遭受不可靠因素干扰的薄弱环节应主动地采取可靠性保障措施,使电子电路遭受不可靠因素干扰时能保持稳定。抗干扰技术和容错设计是变被动为主动的两个重要手段。 5、性能与价格比原则 在当今竞争激烈的市场中,产品必须具有较短的开发设计周期,以及出色的性能和可靠性。为了占领市场,提高竞争力,所设计的产品应当成本低、性能好、

【原创】锁相环PLL制作与调试要点.

基于MC145152+MC12022+MC1648L+LM358 的锁相环电路 一、MC145152(鉴相器) MC145152-2 芯片是摩托罗拉公司生产的锁相环频率合成器专用芯片。它是MC145152-1 芯片的改进型。主要具有下列主要特征: (1)它与双模(P/(P+1))分频器同时使用,有一路双模分频控制输出MC。当MC 为低电平时,双模分频器用(P+1)去除;当MC 为高电平时,双模分频器用模数P 去除。 (2)它有 A 计数器和N 计数器两个计数器。它们与双模(P/(P+1))分频器提供了总分频值(NP+A)。其中,A、N 计数器可预置。N 的取值范围为3~1023,A 的取值范围为0~63。A 计数器计数期间,MC 为低电平;N 计数器计数(N-A)期间,MC 为高电平。 (3)它有一个参考振荡器,可外接晶体振荡器。 (4)它有一个R计数器,用来给参考振荡器分频,R计数器可预置,R的取值范围:8,64,128,256,512,1024,1160,2048。设置方法通过改变RA0、RA1、RA2的不同电平,接下来会讲到。 (5)它有两路鉴相信号输出,其中,ФR、ФV 用来输出鉴相误差信号,LD 用来输出相位锁定信号。 MC145152-2 的供电电压为3.0 V~9.0 V,采用28 脚双列封装形式。MC145152-2的原理框图如图1 所示 MC145152-2 的工作原理:参考振荡器信号经R 分频 器分频后形成fR 信号。压控振荡器信号经双模P/(P+ 1)分频器分频,再经A、N 计数器分频器后形成fV 信 号,fV=fVCO/(NP+A)。fR 信号和fV 信号在鉴相器中 鉴相,输出的误差信号(φR、φV)经低通滤波器形成 直流信号,直流信号再去控制压控振荡器的频率。 当整个环路锁定后,fV=fR 且同相,fVCO=(NP+A) fV=(NP+A)fR,便可产生和基准频率同样稳定度和 准确度的任意频率。原理框图如右图:

家庭电路设计(DOC)

家庭照明电路设计 姓名:杨光辉 学号:2011173124 班级:2011级机电一体化 呼伦贝尔学院工程技术学院

一、设计目的 二、家庭照明电路组成部分的功能和安装要求三、设计的总体思路 四、电路布线施工图及及电路原理图 1. 阳台灯的自动控制系统 2.电机控制电路系统 3. 客厅灯电路系统 4.自来水开关控制系统 五、安装用电路元器件以及预算六、施工要求 七、设计总结

家庭照明电路设计 一、设计目的 1、理解家庭电路的基本原理,巩固和加深在电路课程中所学的理论知识和实践技能。 2、学会查阅相关手册和资料,了解照明电灯的相关知识,培养独立分析与解决问题的能力。 3、掌握常用电子电路的一般设计方法,学会使用常用电子元器件,正确开绘制电路图。 4、掌握平面图的正规设计与应用。 5、认真写好总结报告,培养严谨的作风与科学态度,提高我们从实践中提高的能力。 二、家庭照明电路组成部分的功能和安装要求 家庭照明电路组成部分主要包括电能表、闸刀、空气开关、导1、电能表线(包括火线和零线)、熔断器、电灯开关、电灯和插座这几部分。电能表的作用是测量电路消耗了多少电能,计量每单位消耗的电能值,也就是度或者千瓦时,电能表常见的有感应式机械电度表和电子式电能表。 感应式机械电度表其工作原理为:根据电磁感应原理,电表通电时,在电流线圈和电压线圈产生电磁场,在铝盘上形成转动力矩,通过传动齿轮带动计度器

计数,电流电压越大,转矩越大,计数越快,用电越多。铝盘的转动力矩与负载的有功功率成正比。 电子式电度表是利用电子电路/芯片来测量电能;用分压电阻或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号,用分流器或电流互感器将电流信号变成可用于电子测量的小信号,利用专用的电能测量芯片将变换好的电压、电流信号进行模拟或数字乘法,并对电能进行累计,然后输出频率与电能成正比的脉冲信号;脉冲信号驱动步进马达带动机械计度器显示,或送微计算机处理后进行数码显示。在安装电能表时,进户电源线在允许的范围内线径越大越好,有条件建议使用单相电缆。必须安装在户外。进户电源线必须套绝缘管。下列场合不允许安装电能表,在易燃易爆的危险场所;有腐蚀性气体或高温的危险场所;有磁场影响及多灰尘的地方。 2、闸刀 闸刀开关是一种手动配电电器。主要用来隔离电源或手动接通与断开交直流电路,也可用于不频繁的接通与分断额定电流以下的负载,如小型电动机、电炉等。闸刀刀开关是最经济但技术指标偏低的一种刀开关。闸刀开关也称开启式负荷开关。使用闸刀开关时应注意要将它垂直的安装在控制屏或开关扳上,不可随意搁置;进线座应在上方,接线时不能把它与出线座搞反,否则在更换熔丝时将会发生触电事故;更换熔丝必须先拉开闸刀,并换上与原用熔丝规格相同的新熔丝,同时还要防止新熔丝受到机械损伤;若胶盖和瓷底座损坏或胶盖失落,闸刀开关就不可再使用,以防止安全事故。 3、漏电开关 漏电保护主要作用是解决漏电问题(相线流出多少电流,中性线就要回来多少电流,一旦有电流缺失,比如人体触电,电流通过人体流到地上的时候,一般超过30毫安,漏电保护器就会工作,切断电源,从而杜绝了电流对人体伤害),但是一般专用的漏电保护开关是不起过载保护用的(现在大多带过载保护)。当电流超过一定的电流的时候自身会发热,(利用双金属片受热弯曲的道理)导致

电子电路设计的一般方法和步骤

电子电路设计的一般方法与步骤 一、总体方案的设计与选择 1.方案原理的构想 (1)提出原理方案 一个复杂的系统需要进行原理方案的构思,也就是用什么原理来实现系统要求。因此,应对课题的任务、要求和条件进行仔细的分析与研究,找出其关键问题是什么,然后根据此关键问题提出实现的原理与方法,并画出其原理框图(即提出原理方案)。提出原理方案关系到设计全局,应广泛收集与查阅有关资料,广开思路,开动脑筋,利用已有的各种理论知识,提出尽可能多的方案,以便作出更合理的选择。所提方案必须对关键部分的可行性进行讨论,一般应通过试验加以确认。 (2)原理方案的比较选择 原理方案提出后,必须对所提出的几种方案进行分析比较。在详细的总体方案尚未完成之前,只能就原理方案的简单与复杂,方案实现的难易程度进行分析比较,并作出初步的选择。如果有两种方案难以敲定,那么可对两种方案都进行后续阶段设计,直到得出两种方案的总体电路图,然后就性能、成本、体积等方面进行分析比较,才能最后确定下来。 2.总体方案的确定 原理方案选定以后,便可着手进行总体方案的确定,原理方案只着眼于方案的原理,不涉及方案的许多细节,因此,原理方案框图中的每个框图也只是原理性的、粗略的,它可能由一个单元电路构成,亦可能由许多单元电路构成。为了把总体方案确定下来,必须把每一个框图进一步分解成若干个小框,每个小框为一个较简单的单元电路。当然,每个框图不宜分得太细,亦不能分得太粗,太细对选择不同的单元电路或器件带来不利,并使单元电路之间的相互连接复杂化;但太粗将使单元电路本身功能过于复杂,不好进行设计或选择。总之,

应从单元电路和单元之间连接的设计与选择出发,恰当地分解框图。 二、单元电路的设计与选择 1.单元电路结构形式的选择与设计 按已确定的总体方案框图,对各功能框分别设计或选择出满足其要求的单元电路。因此,必须根据系统要求,明确功能框对单元电路的技术要求,必要时应详细拟定出单元电路的性能指标,然后进行单元电路结构形式的选择或设计。 满足功能框要求的单元电路可能不止一个,因此必须进行分析比较,择优选择。 2.元器件的选择 (1)元器件选择的一般原则 元器件的品种规格十分繁多,性能、价格和体积各异,而且新品种不断涌现,这就需要我们经常关心元器件信息和新动向,多查阅器件手册和有关的科技资料,尤其要熟悉一些常用的元器件型号、性能和价格,这对单元电路和总体电路设计极为有利。选择什么样的元器件最合适,需要进行分析比较。首先应考虑满足单元电路对元器件性能指标的要求,其次是考虑价格、货源和元器件体积等方面的要求。 (2)集成电路与分立元件电路的选择问题 随着微电子技术的飞速发展,各种集成电路大量涌现,集成电路的应用越来越广泛。今天,一块集成电路常常就是具有一定功能的单元电路,它的性能、体积、成本、安装调试和维修等方面一般都优于由分立元件构成的单元电路。 优先选用集成电路不等于什么场合都一定要用集成电路。在某些特殊情况,如:在高频、宽频带、高电压、大电流等场合,集成电路往往还不能适应,有时仍需采用分立元件。另外,对一些功能十分简单的电路,往往只需一只三极管或一只二极管就能解决问题,就不必选用集成电路。

集成电路锁相环设计报告

锁相环CD4046设计频率合成器 ------集成电路考试实验设计报告 学校:福州大学 学院:物理与信息工程学院 班级:09级信息工程类2班 姓名:吴志强学号:110900636 姓名:吴鑫学号:110900635

目录 一、设计和制作任务 (3) 二、主要技术指标 (3) 三、确定电路组成方案 (3) 四、设计方法 (3) (一)、振荡源的设计 (3) (二)、N分频的设计 (3) (三)、10HZ标准信号源设计(即M分频的设计) (5) 五、锁相环参数设计 (6) 六、调试步骤 (6) 七、参考文献 (7) 附录:各芯片的管脚图 (7)

锁相环CD4046设计频率合成器 一、设计和制作任务 1.确定电路形式,画出电路图。 2.计算电路元件参数并选取元件。 3.组装焊接电路。 4.调试并测量电路性能。 5.写出课程设计报告书 二、主要技术指标 1.频率步进 10Hz 2.频率范围:1kHz—10kHz 3.电源电压 Vcc=5V 三、确定电路组成方案 原理框图如下,锁相环路对稳定度的参考振动器锁定,环内串接可编程的分频器,通过改变分频器的分配比N,从而就得到N倍参考频率的稳定输出。 晶体振荡器输出的信号频率f1, 经固定分频后(M分频)得到 基准频率f1’,输入锁相环的相 位比较器(PC)。锁相环的VCO 输出信号经可编程分频器(N分频) 后输入到PC的另一端,这两个信号进行相位比较,当锁相环路锁定后得到:f1/M=f1’=f2/N 故f2=Nf’1 (f’1为基准频率) 当N变化时,或者N/M变化时,就可以得到一系列的输出频率f2。 四、设计方法 (一)、振荡源的设计 用CMOS与非门和1M晶体组成 1MHz振荡器,如图14。图中Rf 使 F1工作于线性放大区。晶体的等效 电感,C1、C2构成谐振回路。C1、 C2可利用器件的分布电容不另接。 F1、F2、F3使用CD4049。 (二)、N分频的设计 用三片4522组成1——10kHZ频率合成器 CD1522的二一十进制1/N减计数器。其引脚见附录。其中D1-D4是预置端,Q1

家庭照明电路设计

课程设计说明书课程名称:电工课程设计 题目:家庭照明电路设计 学生姓名: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 日期:2015 年06 月23 日 目录

一、设计任务与要求错误!未定义书签。 1设计任务:错误!未定义书签。 2设计要求:错误!未定义书签。 二、方案设计与论证错误!未定义书签。 三、单元电路设计错误!未定义书签。 1、双控开关错误!未定义书签。 2、二孔和三孔插座错误!未定义书签。 3、灯和控制开关错误!未定义书签。 四、总电路工作原理、元器件清单和参数计算错误!未定义书签。 1.总原理图错误!未定义书签。 2家庭电路分布图错误!未定义书签。 3.电路完整工作过程描述错误!未定义书签。 4.元件清单错误!未定义书签。 5.参数的计算错误!未定义书签。 五、仿真调试与分析错误!未定义书签。 六、结论与心得错误!未定义书签。 七、参考文献错误!未定义书签。

题目:家庭照明电路设计 一、设计任务与要求 1设计任务: 1、根据课堂讲授内容,学生做相应的自主练习,消化课堂所讲解的内容。 2、通过调试典型例题或习题积累调试程序的经验。 3、理解家庭电路的基本原理,巩固和加深在电路课程中所学的理论知识和实践技能。 4、学会查阅相关手册和资料,了解照明电灯的相关知识,培养独立分析与解决问题的能力。 5、掌握常用电子电路的一般设计方法,学会使用常用电子元器件,正确开绘制电路图。 6、掌握平面图的正规设计与应用。 2设计要求: 1、查阅相关资料,开始撰写设计说明书; 2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明; 3、依次对各部分分别给出单元电路,并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明; 4、列出标准的元件清单; 5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明; 6、对电路作出仿真;演示并记录其实际效果; 7、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。 二、方案设计与论证 本方案是通过对实际的家居用电情况以及一些用电设备情况,专门设计符合自己家里情况的总体用电分布。此分布图是一间房子用电分布。从电度表一直到照明设备是一个完整的系统,画出设计施工图(电工人员可以根据你的图纸进行施工),设计书中有完整的分析过程,包括用电量的估算,电表,空气开关,控制开关,照明设备的规格型号,配线的规格,安装的位置等。最后统计估算出工程总造价。 设计目的:1、理解家庭电路的基本原理,巩固和加深在电路课程中所学的理论知识和实践技能。2、学会查阅相关手册和资料,了解照明电灯的相关知识,培养独立分析与解决问题的能力。3、掌握常用电子电路的一般设计方法,学会使用常用电子元器件,正确开绘制电路图。4、掌握平面图的正规设计与应用。5、认真写好总结报告,培养严谨的作风与科学态度,提高我们从实践中提高的能力。 家庭照明电路组成部分的功能和安装要求家庭照明电路组成部分主要包括电能表、闸刀、空气开关、导线(包括火线和零线)、熔断器、电灯开关、电灯和插座这几部分。 三、单元电路设计

PLL(锁相环)电路原理及设计 [收藏]

PLL(锁相环)电路原理及设计[收藏] PLL(锁相环)电路原理及设计 在通信机等所使用的振荡电路,其所要求的频率范围要广,且频率的稳定度要高。无论多好的LC振荡电路,其频率的稳定度,都无法与晶体振荡电路比较。但是,晶体振荡器除了可以使用数字电路分频以外,其频率几乎无法改变。如果采用PLL(锁相环)(相位锁栓回路,PhaseLockedLoop)技术,除了可以得到较广的振荡频率范围以外,其频率的稳定度也很高。此一技术常使用于收音机,电视机的调谐电路上,以及CD唱盘上的电路。 一PLL(锁相环)电路的基本构成 PLL(锁相环)电路的概要 图1所示的为PLL(锁相环)电路的基本方块图。此所使用的基准信号为稳定度很高的晶体振荡电路信号。 此一电路的中心为相位此较器。相位比较器可以将基准信号与VCO (Voltage Controlled Oscillator……电压控制振荡器)的相位比较。如果此两个信号之间有相位差存在时,便会产生相位误差信号输出。 (将VCO的振荡频率与基准频率比较,利用反馈电路的控制,使两者的频率为一致。) 利用此一误差信号,可以控制VCO的振荡频率,使VCO的相位与基准信号的相位(也即是频率)成为一致。 PLL(锁相环)可以使高频率振荡器的频率与基准频率的整数倍的频率相一致。由于,基准振荡器大多为使用晶体振荡器,因此,高频率振荡器的频率稳定度可以与晶体振荡器相比美。 只要是基准频率的整数倍,便可以得到各种频率的输出。 从图1的PLL(锁相环)基本构成中,可以知道其是由VCO,相位比较器,基准频率振荡器,回路滤波器所构成。在此,假设基准振荡器的频率为fr,VCO的频率为fo。 在此一电路中,假设frgt;fo时,也即是VC0的振荡频率fo比fr低时。此时的相位比较器的输出PD 会如图2所示,产生正脉波信号,使VCO的振荡器频率提高。相反地,如果frlt;fo时,会产生负脉波信号。

初三物理家庭电路经典练习题

初三物理家庭电路经典练习题 1.在家庭电路中,由于使用灯的情况变化而引起电路上总电阻的变化情况是( ) A 、所有的灯都亮时,电路中的总电阻最小 B 、所有的灯都亮时,电路中的总电阻最大 C 、亮着的灯的个数越少时电路中的总电阻越小 D 、所有的灯都不亮时,电路中的总电阻为零 2.家庭电路中的保险丝熔断了,以下原因中不可能的是( )。 A .使用的用电器的总功率过大 B .拉线开关中两根导线的线头相碰了 C .保险丝的规格不符合规定的要求 D .插头中的两根导线线头相碰了 3.发生短路时( ) A .电路中的电阻很大 B .电路中的电阻很小 C .电路中的电流很小 D .电路中的电压很大 4.在220V 的电路上装有额定电流为5A 的保险丝,在这个电路中最多能装接“220V 40W ”的电灯( )。 A .27盏 B .28盏 C .44盏 D .8盏 5.在图17-3所示的电路中,安装两盏白炽电灯和两个插座,其中安装错的元件是( )。 A .电灯L 1和开关S l B .插座a C .电灯L 2和开关S 2 D .插座b 6.下列哪种情况不会造成触电事故( )。 A 人站在地上,一只手接触火线 B .人站在地上,两只手同时接触火线 C .人站在地上,两只手同时接触零线 D .人站在绝缘凳上,一只手接触火线,另一只手接触零线 7.下列说法中正确的是( )A .安装照明电路时,保险盒、电灯开关都应接在火线上 B .螺口灯座的螺旋套只准接在火线上 C .接大功率用电器的插座,通常在连接插座的火线和零线上各装一根保险丝 D .使用测电笔时,笔尖接触电线,手不能接触笔尾金属体,否则会触电 8.如图17-4所示,一盏电灯接在家庭电路上,当开关S 闭合时,电灯不亮。用测电笔分别接 触A 、B 、C 、D 时,发现A 、B 、C 三点处测电笔的氖管发光,D 点处测电笔的氖管不发光,则电 路中的故障原因是( )A .开关S 接触不良 B .灯泡的灯丝断了 C .CD 导线间有断路 D .无法确定 9.如图17-5所示,A 、B 为保险盒,C 为开关,D 为螺丝口灯泡,E 为接大功率用电器的三孔插座。请把这些元件接人家庭电路中。 10.如图17-6是某人为楼梯照明灯设计的四种电路方案。其中S 1、S 2分别为上楼梯口和下楼梯口的开关(都是单刀双掷开关)。要求拨动其中任一开关都能改变灯的亮或灭状态,并符合安全用电的规则。那么,在实际应用中最理想的是哪一种电路方案 ( )。 11、在下图中,两平行直导线中电流方向相反,且电流强度I 1﹥I 2,导线a 受到安培力大小为F 1, 导线b 受到的安培力大小为F 2,则( ) A .F 1﹥F 2且方向相反 B .F 1﹤F 2且方向相反 C .F 1=F 2且方向相反 D .F 1=F 2且方向相同 12.分别标行“220V ,60W ”和“220V ,15W ”比较这两种灯泡的灯丝( ) A .它们粗细相同 B .的灯丝粗些 C .的灯线粗些 D .无法比较 13.如图17-7所示,某家庭 电路中安装了准备接大功率用电 器的插座,为确保安全,专门配 图17-3 图17-5 图17-6 图17-7 图17-4

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