可調數顯直流穩壓電源創新研究型實驗.doc

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1、可調數顯直流穩壓電源創新研究型實驗摘要：電源技術尤其是數控電源技術是一門實踐性很強的技術，服務於各行各業。相比與傳統的穩壓電源電路，其具有操作方便，電壓穩定度高的特點，目前數字式直流穩壓電源是電子技術的常用的設備之一，廣泛應用於教學、科研等領域關鍵字：直流穩壓；電源本設計主要是利用瞭計數器和D/A轉換器相結合的方式，其原理框圖如下：該電源包括可控計數模塊、數碼顯示模塊、數模轉換模塊、輸岀電路模塊等部分組成，可通過按鍵對其輸出電壓值進一步控制（±0・4V）,數碼管顯示電源的輸出電壓1.1控制電路的設計控制電路是整個電路的核心部分，主要用來產生電壓控制碼。輸出電壓從0〜9.9V以0.1V步進

2、調節，至少需要100個狀態。電路采用兩片74LS192十進制計數器構成,若要實現三角波的輸出，還需要用於記憶遞增或遞減的控制位出於電源安全供電要求，計數器不允許有從0V到9.9V的跳變和從9.9V到0V的跳變。因而設置瞭9.9V和0V的鎖定，即狀態9.9V隻能進行減法計數，狀態0V隻能進行加法計數，以確保安全用兩片74LS192構成2位十進制加法計數器，電路采用串行進位方式級聯。當個位計數器由9復位到0時，其發出一個負脈沖作十位計數器加計數的時鐘信號，使十位計數器加1計數。若將圖二的個位74LS192的CPU和CPD互換，則構成2位十進制減法計數器1.2數顯電路的設計這裡采用數碼顯示輸出

3、電壓大小，用74LS47.74LS248為段譯碼/驅動器。其中，74LS47可用來驅動共陽極的發光二極管顯示器；而74LS248則用來驅動共陰極的發光二極管顯示器。74LS47為集電極開路輸出，使用時要外接電阻74LS248的內部有升壓電阻，可以直接與顯示器相連接由於電路采用瞭兩級BCD碼計數器，而且計數器輸出僅僅代表電壓值的代碼，而不代表具體電壓，因此不必考慮與D/A接口的問題。直接采用兩片74LS248作為靜態顯示，小數點接電源而使其常亮1.3數模轉換電路和輸出電路的設計數模轉換電路由轉換器DAC0832和運放NE5534構成,輸出調整管采用大功率達林頓管TIP132,其額定電壓為1

4、00V,額定電流為8A。低位DAC輸出模擬量經9:1的分流器分流後與高位DAC輸出模擬量相加後送入運放，運放將其轉換成與數字端輸入的數值成正比的模擬輸出電壓2.1數顯電路的仿真實現如下圖所示,74LS47是驅動共陽數碼管的譯碼驅動器，用邏輯電平開關來代替BCD碼；調整開關J1、J2、J3、J4的狀態，可以得到不同的BCD碼組合；運行仿真，“撥動開關”數碼管的顯示結果會隨之變化，R1在實際應用電路中是一個為有用的器件，如果沒有這隻電阻，數碼管極易受損壞。在際電路中，采用74LS248,分別改變各個開關的狀態，觀察示值的變化並記錄2.2輸出電路的仿真實現輸出仿真電路由運放NE5534和調整管

5、Q1構成，調整管采用大功率達林頓管2N6038，運放和調整管組成射極跟隨器,如圖六所示調整管的輸出電壓精確地與D/A轉換器輸出電壓保持一致。用表對仿真電路進行分析，單擊"電壓檔”按鈕，測試電路的輸出電壓值，如下表所示。.測量數據本設計要求輸出電壓能在0〜9.9V內以0.1V的步進電壓連續可調根據實測數據可知，輸出電壓的仿真測定值和萬用表實際測量值基本保持一致，相對誤差約為1.73%o所測的100個電壓值中生成的變化曲線（如下圖所示）上可以看出，設定電壓變化時，其誤差也波動當精確度不夠時，運放部分可以采用精密電阻，反復調試以減小誤差。若需進一步提高輸出電壓，在不改變調節精度（即步進值）的前

6、提下，增加計數器的級聯數和相應D/A轉換器的個數，擴大數顯指示范圍，配合選用高電壓輸出運放，即能滿足所需要求實驗總結本設計介紹的數字顯示直流穩壓電源，其有機地將數字電路技術和模擬電路技術結合起來，它主要由十進制計數器、LED顯示、DAC0832換芯片、運放等所組成，實現功能為通過按鍵使輸出電壓在0~9・9V內以0.4V可調。該電路具有精度高、操作方便、成本低、制作方便，性能可靠、實用性強等優點，適用於教學、科研等領域參考文獻：口］任德齊，陳松•電子設計自動化技術⑵數字電子技術註：本文中所涉及到的圖表、註解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文