实验一、由TDA2030组成的音频功率放大电路
天津滨海职业学院
机电工程系
《模拟电子技术》实 训 指 导 书
2007年3月
课题一、由TDA2030组成的音频功率放大电路 一、预备知识:
1( 元件的识别:电阻、电容的标称
2( 二极管PN端的判别
3( PCB板的人工制作步骤、
方法
快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载
4( 运算放大器的负反馈放大电路
二、注意事项:
给定PCB图在变成实际电路时注意正反面，在制作时用TDA2030试一下，否则电路板是镜像的。 三、原理图及各元件参数
TDA2030是德律风根生产的音频功放电路，采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构。如下图所示。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。意大利SGS公司、美国RCA
公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品
生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置
及功能均相同，可以互换。如LM1875。
电路特点:
, 外接元件非常少。
, 输出功率大，Po=18W(RL=4Ω)。
, 采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。
, 开机冲击极小。
, 内含各种保护电路，因此工作安全可靠。主要保护电路有:短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极
性反接(Vsmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。
1、单电源接法原理图(实验用电路)
2、双电源接法1
3、双电源接法2(8W输出)
4、PCB参考图(实验用电路)
5、元器件的选择
序号 名称 参数 类型 备注
(1uf瓷介电容 电容 0 1 C1
100 uf电解电容器，耐压为16V 电容 2 C2
22 uf电解电容器，耐压为16V 电容 3 C3
1 uf电解电容器，耐压为16V 电容 4 C4
22 uf电解电容器，耐压为16V 电容 5 C5
0(1 uf瓷介电容 电容 6 C6
2200 uf电解电容器，耐压为16V 电容 7 C7
100kΩ1/8W 电阻 8 R1
22kΩ1/8W 电位器 9 R2
100kΩ1/8W 电阻 10 R3
100kΩ1/8W 电阻 11 R4
4.7kΩ1/8W 电阻 12 R5
150kΩ1/8W 电阻 13 R6
1Ω1/4W 电阻 14 R7
4Ω或8Ω、15W全频扬声器 扬声器 15 R8
D1、D2 二极管 16 IN4007
功放 17 TDA2030
R5、R6电阻决定了该电路交流负反馈的强弱及闭环增益。该电路闭环增益为(R6+R5)/R5=33.9倍。
6、注意事项:
(1)TDA2030具有负载泄放电压反冲保护电路，如果电源电压峰值电压40V的话，那么在5脚与电源之间
必须插入LC滤波器，以保证5脚上的脉冲串维持在规定的幅度内。 (2)热保护:限热保护有以下优点，能够容易承受输出的过载(甚至是长时间的)，或者环境温度超过时均
起保护作用。
(3)与普通电路相比较，散热片可以有更小的安全系数。万一结温超过时，也不会对器件有所损害，如果发生这种情况，Po=(当然还有Ptot)和Io就被减少。
(4) 印刷电路板
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
时必须较好的考虑地线与输出的去耦，因为这些线路有大的电流通过。 (5)装配时散热片与之间不需要绝缘，引线长度应尽可能短，焊接温度不得超过260?，12秒。 (6)虽然TDA2030所需的元件很少，但所选的元件必须是品质有保障的元件。
(7)由于TDA2030输出功率较大，因此需加散热器。而TDA2030的负电源引脚(3脚)与散热器相连，所以在装散热器时，要注意散热器不能与其他元器件相接触。
7、电源的提供
TDA2030对电源的要求很低:只要求对交流电进行整流即可。电路原理图如下:
课题二、MC34063组成的DC-DC电路
一、预备知识:
1( 电感的作用
2( 二极管的作用
3( 三极管的开关特性
4( R—S触发器
二、DC-DC电路原理
DC-DC是
英语
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直流变直流的缩写，所以DC-DC电路是某直流电源转变为不同电压值的电路。DC-DC是开关电源技术的一个分支，开关电源技术包括AC-DC、DC-DC两个分支。DC-DC电路按功能分为:
, 升压变换器:将低电压变换为高电压的电路。
, 降压变换器:将高电压变换为低电压的电路。
, 反向器:将电压极性改变的电路，有正电源变负电源，负电源变正电源两类。
三个主要分支，当然应用时在同一电路中会有升压反向、降压升压等功能同时存在。
DC-DC变换器的基本电路有升压变换器、降压变换器、升降压变换器三种。
降压变换器原理图如下图所示，当开关闭合时，加在电感两端的电压为(Vi-Vo)，此时电感由电压
(Vi-Vo)励磁，电感增加的磁通为:(Vi-Vo)*Ton。
当开关断开时，由于输出电流的连续，二极管VD变为导通，电感削磁，电感减少的磁通为:(Vo)
*Toff。
当开关闭合与开关断开的状态达到平衡时，(Vi-Vo)*Ton=(Vo)*Toff，由于占空比D<1，所以Vi>Vo，
实现降压功能。
降压变换器原理图
升压变换器原理图如下图所示，当开关闭合时，输入电压加在电感上，此时电感由电压(Vi)励磁，
电感增加的磁通为:(Vi)*Ton。
当开关断开时，由于输出电流的连续，二极管VD变为导通，电感削磁，电感减少的磁通为:(Vo- Vi)
*Toff。
当开关闭合与开关断开的状态达到平衡时，(Vi)*Ton=(Vo- Vi)*Toff，由于占空比D<1，所以
Vi
Vo。
升降压变换器原理图
三、MC34063器件简介
该器件本身包含了DC,DC变换器所需要的主要功能的单片控制电路且价格便宜。它由具有温度自动补偿功能的基准电压发生器、比较器、占空比可控的振荡器，R—S触发器和大电流输出开关电路等组成。该器件可用于升压变换器、降压变换器、反向器的控制核心，由它构成的DC,DC变换器仅用少量的外部元器件。主要应用于以微处理器(MPU)或单片机(MCU)为基础的系统里。
四、MC34063主要特征
, 输入电压范围:2、5,40V
, 输出电压可调范围:1(25,40V
, 输出电流可达:1(5A
, 工作频率:最高可达100kHz
五、MC34063的基本结构及引脚
说明
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MC34063器件的结构框图如图1、引脚图如图2所示:
1脚:开关管T1集电极引出端;
2脚:开关管T1发射极引出端;
3脚:定时电容ct接线端;调节ct可使工作频率在100—100kHz范围内变化;
4脚:电源地;
5脚:电压比较器反相输入端，同时也是输出电压取样端;使用时应外接两个精度不低于1,的精密电
阻;
6脚:电源端;
7脚:负载峰值电流(Ipk)取样端;6，7脚之间电压超过300mV时，芯片将启动内部过流保护功能;
8脚:驱动管T2集电极引出端。
六、MC34063组成的降压电路
MC34063组成的降压电路原理如图3。工作过程:
1( 比较器的反相输入端(脚5)通过外接分压电阻R1、R2监视输出电压 。其中，输出电压U。=1.25(1+ R2/R1)
由公式可知输出电压 。仅与R1、R2数值有关，因1(25V为基准电压，恒定不变。若R1、R2阻值稳定，U。
亦稳定。
2( 脚5电压与内部基准电压1(25V同时送人内部比较器进行电压比较。当脚5的电压值低于内部基准电压(1(25V)
时，比较器输出为跳变电压，开启R—S触发器的S脚控制门，R—S触发器在内部振荡器的驱动下，Q端为“1”
状态(高电平)，驱动管T2导通，开关管T1亦导通，使输入电压Ui向输出滤波器电容Co充电以提高U。，达
到自动控制U。稳定的作用。
3(当脚5的电压值高于内部基准电压(1(25V)时，R—S触发器的S脚控制门被封锁，Q端为“0”状态(低电平)，
T2截止，T1亦截止。
4. 振荡器的Ipk 输入(脚7)用于监视开关管T1的峰值电流，以控制振荡器的脉冲输出到R—S触发器的Q端。 5. 脚3外接振荡器所需要的定时电容Co电容值的大小决定振荡器频率的高低，亦决定开关管T1的通断时间。
七、MC34063组成的升压电路
MC34063组成的降压电路原理如图4,当芯片内开关管(T1)导通时，电源经取样电阻Rsc、电感L1、MC34063的1脚和2脚接地，此时电感L1开始存储能量，而由C0对负载提供能量。当T1断开时，电源和电感同时给负载和电容Co提供能量。电感在释放能量期间，由于其两端的电动势极性与电源极性相同，相当于两个电源串联，因而负载上得到的电压高于电源电压。开关管导通与关断的频率称为芯片的工作频率。只要此频率相对负载的时间常数足够高，负载上便可获得连续的直流电压。
八、MC34063组成的电压反向电路
图5为采用MC34063芯片构成的开关反压电路。当芯片内部开关管T1导通时，电流经MC34063的1脚、2脚和电感Ll流到地，电感Ll存储能量。此时由Co向负载提供能量。当T1断开时，由于流经电感的电流不能突变，因此，续流二极管D1导通。此时，Ll经D1向负载和Co供电(经公共地)，输出负电压。这样，只要芯片的工作频率相对负载的时间常数足够高，负载上便可获得连续直流电压。
图5 MC34063反压电路
九、非隔离型变压器初级线圈驱动电路
图6为采用MC34063芯片构成的非隔离型变压器初级线圈驱动电路。当芯片内部的开关管T1导通时，电流经变压器初级线圈、T1的集电极和发射极流到地，变压器初级线圈储存能量。当T1断开时，变压器初级线圈回路断开，能量耦合到变压器的次级线圈。对变压器次级的输出电压进行取样，并将取样电压经R1、R2分压后送到MC34063的5脚，可以确保输出电压的稳定。
图6 MC34063非隔离变压器初级驱动电路 十、隔离高压大电流变压器初级线圈驱动电路
图,为采用MC34063芯片构成的隔离高压大电流变压器初级线圈驱动电路。当芯片内部的开关管导通时，MC34063的2脚将呈现高电平，外部P型三极管Q1截止，N型MOSFET管Q2导通。电流经变压器初级线圈和Q2到地，初级线圈储存能量。当内部开关管关断时，MC34063的2脚为低电平，Q1导通，Q2截止，初级线圈回路断开。能量耦合到变压器的次级线圈。从变压器的另一次级线圈对输出电压进行取样，然后经分压后送到MC34063的5脚可保证输出电压的稳定。该电路中次级主输出端为浮地电源输出，非常适合医疗等要求浮地的系统使用。
非隔离、隔离在此指输出信号是否和变压器输入部分相连。
图, MC34063隔离高压大电流变压器初级驱动电路 十一、电路的参数设计计算
在设计DC,DC变换器时，相关参数必须按下表给出的公式确定，首先应该确定的参数如下: , U i(输入电压):如果该电压不是一个稳定的值，那么，对于降压变换器，应该取Ui的最大值进行计算;
对于升压变换器，应该取Ui的最小值进行计算;反向器则根据反向后电压的升降，来决定电压取值。 , Uo(输出电压):它的稳压值由R1和R1决定，其计算公式为U。=1.25(1+ R2/R1 )。 , Io(输出电流):是DC,DC变换器的输出电流。
, fmin (振荡器频率):它决定开关管的通断频率。一般选20KHz
, Up-p(输出电压纹波峰一峰值):该参数用于决定输出滤波电容C。的数值。
计算内容 降压器方法 升压器方法 基本方法
Ton/Toff (Uo+Uf)/(Ui-Usat-Uo) (Uo+Uf-Ui)/( Ui-Usat) Tonvi=Toffvo(磁通相
等,) (Ton+Toff)max 1/ fmin 1/ fmin
-5-5-5Ct 4x10Ton 4x10Ton 4x10Ton
Ipk 2Io(max) 2Io(max)(Ton+Toff)/Toff
Rse 0.33/ Ipk 0.33 /Ipk 0.33 /Ipk
L(min) (Ui-Usat-Uo)/ Ipk*Ton(max) ( Ui-Usat)/ Ipk*Ton(max) Vin*ton/Ilmax or
VoutD(1-D)/2Io*f
Co Ipk*( Ton+Toff)/8Up-p Io*Ton/Up-p Io*Ton/Up-p
1.Ton为开关管导通时间
2.Toff为开关管关断时间
3.Usat为开关管的饱和压降可以取1.0V
4.Uf为整流二极管正向压降可以取1.2V
5.基本方法计算的L为临界值,其中D可由DC-DC原理推出.
由上表计算的出的元件参数只是理论上的值，实际电路的结果如果和设计不符，要对理论值进行调整。 快速开关二极管可以选用IN4148，在要求高效率的场合必须使用IN5819～
十二、实验要求
选择升压变换器、降压变换器或反向器设计制作一DC-DC实用电路并进行测试。
Vi Vo Up-p
两节5号电池(2.2--3VDC)-->-5V 100ma 0.5V
+5vDC->+3.3VDC 200ma 0. 5V
+5VDC->12VDC 150ma 0.5V
测试项目:
电源拉偏实验参数:在规定范围内改变输入电压，用万用表测输出端电压 1.
2(负荷调整实验参数:对直流电源输出分别接入不同负载，用万用表测取输出电压。 3(纹波系数:在一定负荷下用示波器观察输出电压，测取纹波电压(峰一峰值) ，纹波系数=纹波电压/输出电压。
十三、元器件的选择
序号 名称 参数 类型 备注
瓷片 1 Ct
0.1至0.9 电阻 2 Rsc
根据计算确定 电阻 3 Rx
根据计算确定 电感 用磁芯和漆包线制作 4 L
DC-DC控制 5 MC34063
开关二极管 6 IN5819/4148
十四、电感的制作与计算
磁芯线圈电感存在两种情况。一是磁芯磁导率较低，磁芯一般没有气隙的闭合磁路;另一类是磁芯磁导
率很高，磁路中带有气隙。在以下的讨论中认为磁芯磁导率为常数。实验中使用闭合磁路磁芯线圈制作电感。
低磁导率磁芯做电感一般采用环形。如图8所示。磁芯相对磁导率为μr，环的截面积为A。平均磁路长度
7- 为l，近代物理经过测试，实际真空磁导率μ。=4πx 10 H/m。线圈的电感为:
磁芯的磁芯相对磁导率μr未知，为了测量磁芯的相对磁导
图8 率，在磁芯上绕40 匝线圈，测得电感量假定为100μH，内径
d=2cm，外径D=4cm，高h=1cm。利用线圈的电感公式求出μr。再根据需要计算所需电感应绕多少匝。
求磁芯相对磁导率μr过程如下:
1(磁路的平均长度为
2(磁芯截面积
3(根据电感公式可得相对磁导率
十五、思考问题
图6如果变压器的变压比是1:1，问电路是升压电路还是降压电路。 十六、翻译作业
翻译MC34063、IN5819英文使用说明
十七、实验计算:
Vi Vo Up-p
两节5号电池(2.2--3VDC)-->-5V 100ma 0.5V
+5vDC->+3.3VDC 200ma 0. 5V
+5VDC->12VDC 150ma 0.5V 1、
-5Ton (根据有有CT确定Ton) , Ct =4x10
, Toff=/Toff=(Uo+Uf-Ui)/( Ui-Usat)=(5+1.2-2.2)/(2.2-1)=3.333333……
, Toff=X、Ton=X(s)
, 确定其他R1 R2=1K 3K Rsc=0.4 R=180
2、
-5, Ct =4x10Ton (根据有有CT确定Ton)
, Toff=/Toff=(Uo+Uf-Ui)/( Ui-Usat)=(5+1.2-2.2)/(2.2-1)=3.333333……
, Toff=X、Ton=X(s)
, 确定其他R1 R2=11K 18K Rsc=0.75 R=180 3、
-5, Ct =4x10Ton (根据有有CT确定Ton)
, Toff=/Toff=(Uo+Uf-Ui)/( Ui-Usat)=(5+1.2-2.2)/(2.2-1)=3.333333……
, Toff=X、Ton=X(s)
, 确定其他R1 R2=1.5K 13K Rsc=0.35 R=180
课题三 运算放大器应用——万用表的设计与调试
一、实训目的
1(设计由运算放大器组成万用表。
2(学会组装与调试。
二、实训设备与器件
1(表头 灵敏度为1mA，内阻为100Ω
2(运算放大器 μA741
3(电阻器 均采用1/4W的金属膜电阻器
4(二极管 IN4007
5(稳压管 2CW51
三、实训内容
1(内容要求:
(1)直流电压表 满量程?6V
(2)直流电流表 满量程10mA
(3)交流电压表 满量程6V，50Hz,1KHz
(4)交流电流表 满量程10mA
(5)欧姆表 满量程分别为1KΩ，10KΩ，100KΩ
2(万用表工作原理及参考电路
在测量中，电表的接入应不影响被测电路的原工作状态，这就要求电压表应具有无穷大的输入电阻，电流表的内阻应为零。但实际上，万用表表头的可动线圈总有一定的电阻。例如100μA的表头，其内阻约为1KΩ，用它进行测量时将影响被测量，引起误差。此外，交流电表中的整流二极管的压降和非线性特性也会产生误差。如果在万用表中使用运算放大器，就能大大降低这些误差，提高测量精度。在欧姆表中采用运算放大器，不仅能得到线性刻度，还能实现自动调零。
(1)直流电压表
图3.1为同相端输入，高精度直流电压表电路原理图。
为了减小表头参数对测量精度的影响，将表头置于运算放大器的反馈回路中。这时，流经表头的电流与表头的参数无关，只要改变R一个电阻，就可进行量程的切换。 1
图3.1 直流电压表
表头电流I与被测电压U的关系为 i
1 I,U iR1
应当指出:图3.1适用于测量电路与运算放大器共地的有关电路。此外，当被测电压较高时，在运放的输入端应设置衰减器。
(2)直流电流表
图3.2是浮地直流电流表的电路原理图。在电流测量中，浮地电流的测量是普遍存在的。例如:若被测电流无接地点，就属于这种情况。为此，应把运算放大器的电源也对地浮动。按此种方式构成的电流表就可象常规电流表那样，串联在任何电流通路中测量电流。
图3.2 直流电流表
间关系为 表头电流I与被测电流I1
-IR,(I,I)R 1112
R1 ?I,(1，)I 1R2
可见，改变电阻比(R/R)，可调节流过电流表的电流，以提高灵敏度。如果被测电流较大时，应给电流12
表表头并联分流电阻。
(3)交流电压表
由运算放大器、二极管整流桥和直流毫安表组成的交流电压表如图5.1.3所示。被测交流电压U加到运i
算放大器的同相端，故有很高的输入阻抗。又因为负反馈能减小反馈回路中的非线性影响，故把二极管桥路
和表头置于运算放大器的反馈回路中，以减小二极管本身非线性的影响。
IRm
+
mA
+12VR1-
Ui-12V
ww
图3.3 交流电压表
表头电流I与被测电压U的关系为 i
I,U/R i1
电流I全部流过桥路，其值仅与U/R有关，与桥路和表头参数(如二极管的死区等非线性参数)无关。表i1
头中电流与被测电压U的全波整流平均值成正比，若U为正弦波，则表头可按有效值来刻度。被测电压的上ii
限频率决定于运算放大器的频带和上升速率。
(4)交流电流表
图3.4为浮地交流电流表，表头读数由被测交流电流i的全波整流平均值
IRmR1
I1R2+
mA
-
+12V
I1
-12V
图3.4 交流电流表 I决定，即 1AV
R1 I,(1，)I 1AVR2
如果被测电流I是正弦电流，即
i=2I1sinωt，则上式可写为 1
R1 I,0.9(1，)I 1R2
则表头可按有效值来刻度。
(5)欧姆表
图3.5为多量程的欧姆表。
+12V
IxR3
2.7KRx
UoI1R2
2.9K
Rm
R1
1K10K100KDmA
IN4007
DZ3V2cw51
66
图3.5 欧姆表 在此电路中，运算放大器改由单电源供电，被测电阻Rx跨接在运算放大器的反馈回路中，同相端加基准
电压U。 REF
?U,U,U PNREF
I,I 1x
UREFUO,UREF, R1RX
R1即 Rx= (U-U) OREFUREF
流经表头的电流I为
UO,UREF I, R2，RM
由上两式消去(U,U) OREF
URREFX 可得I, R1(Rm，R2)
可见，电流I与被测电阻成正比，而且表头具有线性刻度，改变R值，可改变欧姆表的量程。这种欧姆1
表能自动调零，当R,0时，电路变成电压跟随器，U,U，故表头电流为零，从而实现了自动调零。 xOREF二极管D起保护电表的作用。如果没有D，当RX超量程时，特别是当R??，运算放大器的输出电压X
将接近电源电压，使表头过载。有了D就可使输出钳位，防止表头过载。调整R，可实现满量程调节。 23(注意事项
(1)在连接电源时，正、负电源连接点上均接大容量的滤波电容器和0.01μF,0.1μF的小容器，以消
除通过电源产生的干扰。
(2)万用表的电性能测试要用
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
电压、电流表校正，欧姆表用标准电阻校正。考虑实验要求不高，建
1议用数字式4位万用电表作为标准表。 2
四、实训报告要求
1(画出完整的万用表的设计电路原理图。
2(将万用表与标准表作测试比较，计算万用表各功能档的相对误差，分析误差原因。
3(电路改进建议。
五、预习思考题
1(如何扩大电流表的量程,
2(怎样减小万用表各功能档的误差,
课题四 直流稳压电源的安装与调试
一、实训目的
1(研究集成稳压器的特点和性能指标的测试方法。
2(了解集成稳压器扩展性能的方法。
二 、实训设备与器件
1(可调工频电源
2(双踪示波器
3(交流毫伏表
4(直流电压表
5(直流毫安表
6(三端稳压器7812、7912， 桥准ICQ,4B×1、电阻器、电容器若干
三、实训内容
电子设备一般都需要直流电源供电。这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电(市电)转变为直流电的直流稳压电源。
图4.1 直流稳压电源框图
直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，原理框图如图4.1所示。电网供给的交流电压u(220V,50Hz)经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压u，然后由整流电路变换成方向12
不变、大小随时间变化的脉动电压u，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的直流电压u。但这3I样的直流输出电压，还会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。在对直流供电要求较高的场合，还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。
由于集成稳压器具有体积小，外接线路简单、使用方便、工作可靠和通用性等优点。因此在各种电子设备中应用种类很多，根据设备对直流电源的要求来进行选择。对于大多数电子仪器、设备和电子电路来说，通常是选用串联线性集成稳压器。而在这种类型的器件中，又以三端式稳压器应用最为广泛。
78、79系列三端式集成稳压器的输出电压是固定的，在使用中不能进行调整。78系列三端式稳压器输出正极性电压，一般有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V七个档次，输出电流最大可达1.5A(加散热片)。同类型78M系列稳压器的输出电流为0.5A，78L系列稳压器的输出电流为0.1A。若要求负极性输出电压，则可选用79系列稳压器。图4.2为78系列的外形和接线图。它有三个引出端输入端(不稳定电压输入端)标以“1”、输出端(稳定电压输出端)标以“3”、公共端 标以“2”。
除固定输出三端稳压器外，尚有可调式三端稳压器，后者可通过外接元件对输出电压进行调整，以适应不同的需要。
图4.2 78系列外形及接线图
,+12V，输出电流L:本实验所用集成稳压器为三端固定正稳压7812，它的主要参数有:输出直流电压UO0.1A，M:0.5A，电压调整率10mV/V。输出电阻R,0.15Ω，输入电压U的范围15,17V。因为一般U要OII比U大3,5V，才能保证集成稳压器工作在线性区。 O
图4.3 由7812构成的串联型稳压电源
图4.3是用三端式稳压器7812构成的单电源电压输出串联型稳压电源的实验电路图。其中整流部分采用了由四个二极管组成的桥式整流器成品(又称桥堆)，型号为ICQ,4B，内部接线和外部管脚引线如图4.4所示。滤波电容C、C一般选取几百,几千微法。当稳压器距离整流滤波电路比较远时，在输入端必须接入电12
容器C(数值为0.33μF)，以抵消线路的电感效应，防止产生自激振荡。输出端电容C(0.1μF)用以滤除34输出端的高频信号，改善电路的暂态响应。
图4.4 ICQ-4B管脚图
图4.5为正、负双电压输出电路，例如需要U,，18V，U,,18V，则可选用7818和7918三端稳压O1O2
器，这时的U应为单电压输出时的两倍。 I
图4.5 正、负双电压输出电路 图4.6输出电压扩展电路
当集成稳压器本身的输出电压或输出电流不能满足要求时，可通过外接电路来进行性能扩展。图4.6是一种简单的输出电压扩展电路。如7812稳压器的3、2端间输出电压为12V，因此只要适当选择R的值，使
工作在稳压区，则输出电压U,12+U，可以高于稳压器本身的输出电压。图4.7是通过外接晶体稳压管DWOZ
管T及电阻R来进行电流扩展的电路。电阻R的阻值由外接晶体管的发射结导通电压U、三端式稳压器11BE的输入电流I(近似等于三端稳压器的输出电流I)和T的基极电流I来决定，即: iO1B
UUBEBEUBE R,== 1ICIRIi,IBI01,,
式中:I为晶体管T的集电极电流，它应等于I,I,I;β为T的电流放大系数;对于锗管U可按CCOO1BE0.3V估算，对于硅管U按0.7V估算。 BE
图4.7 输出电流扩展电路
附:(1)图4.8为79系列(输出负电压)外形及接线图。
图4.8 79系列外形及接线图
(2)图4.9为可调输出正三端稳压器317外形及接线图。
图4.9 317外形及接线图
1(整流滤波电路测试
。接通工频电源，测量输按图4.10连接实验电路，取可调工频电源14V电压作为整流电路输入电压U2
~U出端直流电压U及纹波电压，用示波器观察u，u的波形，把数据及波形记入自拟表格中。 L2LL
图4.10 整流滤波电路 2(集成稳压器性能测试
断开工频电源，按图5.1.2改接实验电路，取负载电阻R,120Ω。 L(1)初测
接通工频14V，测量U值，测量滤波电路输出电压U，集成稳压器输出电压U，它们的数值应与理论2IO
值大致符合，否则说明电路出了故障。设法查找故障并加以排除。 电路经初测进入正常工作状态后，才能进行各项指标的测试。 (2)各项性能指标测试
?输出电压U和最大输出电流I OOmax
在输出端接负载电阻R,120Ω，由于7812输出电压U,12V，因此流过R的电流为I,,100mA。LOLOmax
这时U应基本保持不变，若变化较大则说明集成电路性能不良。 O
?稳压系数S的测量。
?输出电阻R的测量。 O
?输出纹波电压的测量。
(3)集成稳压器性能扩展
根据实验器材，选取图5.2.5和图5.2.6中各元件器材，并自拟测试方法与表格，记录实验结果。
四、实训报告要求
1.整理实验数据，计算S和R，并与手册上的典型值进行比较。 O
2.分析讨论实验中发生的现象和问题。
五、预习思考题
1(复习教材在有关集成稳压器部分内容。
2(列出实验内容中所要求的各种表格。
3(在测量稳压系数S和电阻R时，应怎样选择测试仪表, O
课题五 触摸延时开关电路
一、实训目的
1( 熟悉RC电路中电容C在充放电过程中所起的延时作用。
2( 熟悉三极管直接耦合形式的放大和开关电路。
3(了解NPN管和PNP管的互补连接方式。
二、实训设备与器件
、T NPN小功率三极管(3DG6、9013或9014) 1(T12
2(T PNP小功率三极管(9012) 3
3(R------R 不同阻值1/8W碳膜电阻器 17
4(C 铝电解电容器(100μF/16V)
5(万用表
三、实训内容
1(原理说明
在现代建筑中，过道楼梯照明开关常采用触摸延时开关。其功能为:当人用手触摸开关时，照明灯点亮并持续一段时间后自动熄灭。这种开关既节电又使用方便。
实现延时的电路和器件形式很多，但基本原理都依据了RC电路中电容C两端电压不能突变的特性。本节介绍由三极管和RC电路组成的触摸延时开关，只要经适当改装，就可以构成一个触摸延时开关。
人体本身带有一定电荷，当人的手接触导体时，这些电荷就经人手转移到导体上，形成瞬间的微弱电流。这一微弱电流经过三极管放大后，就可以控制较大的负载开关动作。如下图5.3.1，由金属片M、三极管放大、RC延时以及三极管开关电路构成的触摸延时电路。
5.1 触摸延时开关电路
T和T组成直接耦合的两级放大电路。金属片M和限流电阻R接在T的基极，当其悬空时，由于基极1261
开路，T、T处于截止状态，因此T也截止，LED中无电流流过而不发光。当人手接触金属片M时，人体123
电荷经R6流入T的基极，T迅速导通将此瞬间电流经放大后驱动T饱和导通，使T的集电极电位降为低1122电平，并使T也随之导通，LED中有电流流过而发光。 3
在T瞬间饱和导通的同时，集电极电流对电容C快速充电至接近12V，但瞬间电流消失后，T、T截止，212由于C分别与R和T发射结，以及R构成放电回路的时间常数较大，使C所储存的电荷放电比较慢，T3323在一段时间内仍保持导通，LED继续发光，直到T的集电极电流减小到不足以使LED发光。T导通的延迟33时间主要由R、R和C的大小决定。下表5.1 提供了数据供参考。若要进一步增大延时时间，可加大C的231
的β值大小、空气的湿度对延时时间也有影响，为保证触摸时T迅速饱和，T容量。除上述主要因素外，T222
管选择β值大的9013或9014。
表5.1
C R R 延时时间 32
100μF 100KΩ 2.2MΩ 30秒
100μF 100KΩ 5.1MΩ 60秒
100μF 150KΩ 5.1MΩ 90秒
100μF 220KΩ 5.1MΩ 135秒
在实际应用中，用继电器、可控硅等执行元件取代R、R和LED，就可控制较大的负载。 45
2( 组装与调试
(1)组装前要分清三极管的极性和管脚，不要接错。
(2)先将T、T、R、R、R在面包板上接好，在R的悬空端连接一段软导线代替金属片M(如果有121266
焊导线的金属片则更好)。接上12V电源，用电压表测量T集电极电位在手触摸M前后的变化，看是否从高2
电平(+12V)跳变到低电平。如果没有触摸金属片M时，发光二极管就已经亮了，说明T的穿透电流I1CEO
太大，可按图5.3.1虚线连接3KΩ或阻值合适的电阻R，加以分流。 7
(3)当T的集电极电位变化正常后，断开电源，再接插和连接R、T、R、R、LED等。通电后，用23345手触摸M，观察LED是否发光。
(4)LED发光正常后，将C接入电路。通电后触摸M，用手表计时，观察LED发光持续时间，并与表
5.1所列时间比较。
四、实训报告要求
1(整理实验数据，测量并与列表中的数值进行比较。
2(分析讨论实验中发生的现象和问题。
五、预习思考题
1(T、T分别工作在什么状态, 12
2(T、T截止后，T为什么还会导通, 123
3(R的阻值大小对LED的亮度是否有影响, 4
浙公网安备 33021202002483