1、可調直流穩定電源摘要：本設計采用串聯反饋式穩壓電路實現可調直流穩壓電源。輸出電壓變化量由反饋網絡取樣經比較放大電路（運放OP07）放大后去控制調整管集電極與發射極間的電壓降，再通過點電解電容濾波，得到穩定的輸出電壓。對于直流穩流電源則通過雙運放構成的恒流電路實現。用電壓跟隨器、穩壓管以及電位器共同調節作用提供恒流電路所需的電壓，最終得到可調的直流穩流電源。 關鍵詞：串聯反饋式、雙運放恒流電路、電壓跟隨器一、直流穩壓電源1、方案的選擇與論證方案一：采用串聯反饋式穩壓電路。由運放構成深度負反饋電路，通過調節取樣環節電阻的大小來改變反饋系數，從而調節輸出電壓。選擇合適的電阻和電位器，即可實現+9V+

2、12V輸出。電路原理圖如下圖所示： 該電路的穩壓原理為：當輸入電壓VI增加時，輸出電壓VO增加，隨之反饋電壓VF也增加。VF與基準電壓VREF相比較，其差值電壓經比較放大電路放大后，使VB和IC減小，調整管T的c-e極間電壓Vce增大，使VO下降，從而維持VO基本穩定。原理簡潔易懂，且性價比高。方案二：采用可調式三端穩壓器LM317實現。其原理圖為： 集成穩壓塊輸出端和調整端之間的固有參考電壓VREF加在給定電阻R1兩端，將產生一個恒定電流通過輸出電壓調節器RP1。與其并聯的電容可進一步減小輸出電壓的紋波。二極管的作用是防止輸出端短路時，穩壓塊損壞。LM317內部就含有過熱和過流保護電路，安全

3、可靠、性能優良、不易損壞且使用方便。比較上述兩種方案，考慮到經濟效益，方案一不但能很好的達到各項指標，且性價比更高，所以決定選用方案一。2、電路設計2.1電路的的原理框圖為：2.2各電路元件參數計算（1）獲取基準電壓電路：穩壓管選IN4733，VZ=5.1V，IZT=49mA。電阻R1起到限流作用，根據所選穩壓管的參數以及輸入電壓大小，定R1=510。（2）比較放大電路：考慮到經濟效益，運放OP07性價比更高，所以選擇OP07。（3）調整管：采用兩只NPN型BJT組成的復合管，使共集共集放大電路比單管共集電極放大電路的電壓跟隨特性更好，輸入電阻更高，輸出電阻更小，其動態性能更好。所以選用功率管

4、TIP 122。（4）取樣電路：當RP動端在最下端時，Vomax=Vz當RP動端在最上端時，Vomin= Vz電壓調整范圍為+9V+12V，考慮到電阻值存在一定偏差，所以將VO定在+7V+14V，確保+9V+12V的調整范圍，即Vomax=14V，Vomin=7V。由于電位器的阻值確定為1K，由上面兩個式子可計算出R2與R3的比值，結合實際情況，選取R2=1K，R3=1K。（5）濾波電路：運放自激振蕩產生紋波，電解電容C為穩壓電路輸出側的濾波電容，可以起到減小紋波的作用，根據經驗，一般電容值選取47470µF，這里取47µF。3、電路的實現與調試（1）輸出電壓：空載時用萬用

5、表測輸出電壓，調節電位器，可測得電壓變化范圍。電壓調節范圍為：+6.748V+13.061V ，可以實現+9V+12V范圍的調節。（2）最大輸出電流：將負載RL調到滿載，電壓表測得的電壓值即為VO。逐漸減小RL，直到VO的值下降5%，此時電流表測得的電流即為最大輸出電流。 最大輸出電流為1.512A，大于1A，滿足指標。（3）電壓調整率：接入負載，在輸入電壓為15V時，測得負載兩端電壓并記錄。將輸入電壓提高到18V，記錄負載兩端電壓。電壓調整率為滿載電壓（V）輸入電壓（V）空載電壓（9V）空載電壓（12V）158.98011.983189.02412.045Sv（%）0.160.17根據所計算

6、的電壓調整率均小于0.2%，可知該項指標符合條件。（4）負載調整率：輸入電壓為15V，負載電流從零變到最大時，輸出電壓的相對變化，即空載滿載輸出電壓（V）9.0028.980由表格數據可知負載調整率負載調整率小于1%，符合條件。（5）紋波電壓（峰-峰值）：將示波器接到輸出端，將耦合按鈕打到交流檔，測量峰峰值。用示波器測得紋波電壓（峰峰值）為7.68mA，滿足指標紋波電壓（峰-峰值）10mV（6）效率：輸入15V直流電時，測量輸入電流值VI，再測量輸出電壓VO與輸出電流VO。效率4、結論 經過方案的篩選，元器件參數的設定以及電路的調試與分析，最終達到了題目要求的各項指標，實現了可調式直流穩壓電源

7、的設計。二、直流穩流電源1、方案的選擇與論證方案一：采用雙運放構成的恒流電路。其原理圖為： 該電路中A3為深度負反饋同相放大器；A1、A2接成電壓跟隨器組態。由原理圖可知： ，令R3=R4= R5=R6=10 K，則可得。可知，輸出電流只取決于R7的阻值和VR，使得輸出電流恒定。調節電位器則可得到不同的電壓值VR，從而實現可調直流穩流電源。該設計方案利用運放構成深度反饋電路，有效抑制外界信號的干擾，使得恒流電源的工作穩定性增強。方案二：采用三端固定式集成穩壓器7805。電路原理圖如下：集成塊3腳和2腳之間的壓降恒為5V，流經電位器產生可調的穩恒電流。電路簡單易懂，但是集成塊的靜態電流作為負載電

8、流的一部分，當它隨輸入電壓及負載的變化而變化時，會影響負載電流的穩定性。比較上述兩種方案，方案一穩定性更高，抗干擾能力更強，性價比更好。所以選擇方案一。2、電路設計2.1電路的原理框圖為：2.2各電路元器件參數計算（1）穩壓管及限流電阻R1：穩壓管選IN4733，VZ=5.1V，IZT=49mA。電阻R1起到限流作用，根據所選穩壓管的參數以及輸入電壓大小，定R1=510。（2）雙運放恒流電路：考慮到元器件的經濟效益，運放OP07性價比更高，所以選擇OP07。由原理圖可知,。要產生穩恒電流，則滿足R3=R4，R5=R6 。此時。這里令R3=R4= R5=R6=10 K。（3）電壓跟隨器A1：考慮

9、到元器件的經濟效益，運放OP07性價比更高，所以選擇OP07。（4）電位器RP,電阻R2和電阻R7：因為，輸出電流在420mA可調，且VRmax=5.1V，所以R7可取200。電位器RP已定，為1 K。由原理圖可知，解得 ，這里取R2=150。3、電路的實現與調試（1）輸出電流：將電流表串入輸出端，調節電位器RP，測量輸出電流的變化范圍。 實驗測得電流的調節范圍為3.4176mA26.269mA，可以實現4mA 20mA的調節范圍。（2）負載調整率：輸入電壓為12V，調節電位器RP，使輸出電流為20mA。串入一個可變電阻，能夠實現200300范圍內調節，測量輸出電流的相對變化。負載調整率負載阻值（）200300輸出電流（mA）20.33320.520負載調整率（%）0.935由表格數據可知負載調整率小于1%，滿足條件。4、結論經過方案的篩選，元器件參數的設定以及電路的調試與分析，最終達到了題目要求的各項指標，實現了可調式直流穩流電源的設計。三、參考文獻1、康華光 電子技術基礎模擬部分（第五版）