PID专业课程设计.doc
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1、模拟电路课程设计汇报设计课题:积分、微分、百分比运算电路 专业班级: 电信(本) 学生姓名:XXX 学号:指导老师: 曾祥华 设计时间: .1.13 积分、微分、百分比运算电路一、设计任务和要求1设计一个能够同时实现积分、微分和百分比功效运算电路。 ;2用开关控制也可单独实现积分、微分或百分比功效;3用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需正负直流电源(12V)。 二、方案设计和论证要能实现积分、微分和百分比功效,必需要有百分比、积分和微分三个单独实现电路组成。方案一原理图:方案二原理图:选择方案二理由:方案一电途经于繁杂,器件用量多,花费大,焊接量多,而方案二电路克服了上述缺点,故选择方
2、案二。三、单元电路设计和参数计算1、桥式整流电容滤波集成稳压块正负直流电源电路 用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需正负直流电源(12V)(1)原理:直流源制作由四部分组成:电源变压器,整流电路,滤波电路及稳压电路。变压器部分经过变压器降压使得进入整流电压减小;整流道路部分利用二极管单向导电性实现交流电压到直流电压转变,立即正弦波电压转换为单一方向脉冲电压;滤波部分采取大电容,利用电容充放电作用使输出电压趋于平滑;稳压经过稳压管稳压作用使输出直流电压基础不受电网电压波动和负载电阻改变影响。其步骤图为:(2)参数设计:直流电源:1)因为要产生12V电压,所以在选择变压器时变压后副边电压u
3、2应大于24V,由现有器材可选变压后副边电压u2为30V变压器。2)整流输出电压平均值:。3)设变压器副边线圈输出电压为 ,在vi 正半周,vL = v2 ,所以。4)在选择整流二极管时,关键考虑两个参数,即最大整流电流和反向击穿电压。每个二极管平均电流为且。 5)滤波电路需采取大电容来实现充放电,故选C1=C2=3300UF,C3和C4用于消除自激振荡,选小电容0.1UF,C5和C6用于消除高频信号带来噪音,令C5=C6=220UF。负载选0.5K电阻。2、积分、微分和百分比运算电路(1)百分比运算电路依据“虚地”,有: uN=uP=0依据“虚断”,有: iP=iN=0 iR=iF=0 (u
4、I-uN)/R=(uN-uO)/Rf uO=-RfuI/R uo=-50uI(R= R=2k, Rf=100k)2.积分运算电路:依据“虚地”,有: uN=uP=0 ic=iR=uI/R uO=-uC uO=-1/CiCdt=-1/RCuIdt uO=-1/RCt1t2uIdt+uO(t1) uO=-1/RCu1(t2-t1)+uO(t1) (R=2k, Rf=1k, R=2k, C=0.22uF) 微分运算电路:依据“虚地”和“虚断”,有: uN=uP=0uC=uIiR=iC=CduI/dtuO=-iRR=-RCduI/dt(R=100k,R1=2k,R=2k, C=0.22uF,C=0.1
5、uF)四、总原理图及元器件清单1总原理图(1) (2)百分比、积分和微分运算电路: 2元件清单(1)直流电源元件序号型号关键参数数量备注 C3300Uf ( 2个 ) 0.47Uf (2个)220Uf(2个) 1Uf(2个)8二极管4007678xx7812179xx79121变压器30V1 R1K4发光二极管2两红(2)百分比、积分和微分运算电路元件序号型号关键参数数量备注R1100K1R22K2R31K2C10.1uF1C20.22uF2放大集成块uA7411稳压二极管2五、安装和调试 1、安装根据总原理图将元器件正确安装在电路板上,焊接时应注意布局要合理,分清7812、7819和三极管管
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