电子课程设计数显可调稳压恒流源模板.doc
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1、电子课程设计数显可调稳压恒流源11资料内容仅供参考,如有不当或者侵权,请联系本人改正或者删除。数显可调稳压恒流源设计简易数控直流稳压电源设计与仿真摘要 本文所介绍的数控直流稳压电源与传统的稳压电源相比, 具有操作方便, 电压稳定度高的特点, 其输出电压大小采用数码管显示, 主要用于要求电源精度比较高的设备, 或科研实验电源使用, 而且此设计没有用到单片机, 只用到了数字技术中的可逆计数器, D/A 转换器, 译码显示等电路, 具有控制精度高制作比较容易等优点。关键词 稳压电源; 数控; 数模转换; 可逆计数第1章 绪论随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来
2、的方便也是不可否定的,其中数控制直流稳压电源就是一个很好的典型例子。但人们对它的要求也越来越高,要为现代人工作、 科研、 生活提供更好的更方便的设施, 就需要从数字电子技术入手, 一切向数字化和智能化方向发展。本文所介绍的数控直流稳压电源与传统的稳压电源相比, 具有操作方便, 电压稳定度高的特点, 其输出电压大小采用数字显示, 可用于要求电源精度比较高的设备, 或科研实验电源使用, 而且此设计, 没有用到单片机, 只用到了数字技术中的可逆计数器, D/A 转换器, 译码显示等电路; 具有控制精度高, 制作比较容易等优点。第2章 电路设计2.1电路设计方案本文介绍的简易数控直流稳压电源共有六部分
3、组成, 其中输出电压的调节是经过”+” 和”-”两个按键来操作的; 步进电压精确到0.1V去控制可逆计数器分别作加, 减计数; 可逆计数器的二进制数字输出分两路运行, 一路用于驱动数字显示电路, 精确显示当前输出电压值; 另一路进入数模转换电路( D/A转换电路) ; 数模转换电路将数字量按比例, 转换成模拟电压, 然后经过射极跟随器的控制,调整输出级, 使输出稳定直流电压。 由于题目是数控稳压电源, 而且有精确的步进值, 因而不适合采用普通的串并联方式的线性稳压电源。且由于电路结构简单, 集成度高, 能够很容易的实现精确的递增和递减的功能控制。随着数字器件的发展, 构造一个精确的可逆计数器很
4、容易实现。由于所要完成的逻辑功能并不复杂, 因而没有采用单片机。可逆计数器的输出是依次递增或递减的数字量, 经过D/A转换后变成模拟电压值。由于电压的数值能够把输出的模拟电压经过A/D转换再显示, 也能够直接把D/A转换前的数字量直接经译码显示。在前一种方法中, 由于要用到复杂的A/D转换及其控制电路, 其精确度难以保证从而增加设计难度;在后一种方法中驱动数码管的信号直接由可逆计数器而来, 因此不存在A/D转换间的误差问题, 因此采用后一种方法。其原理方框图和总体控制电路图如下图所示: 图 1简易数控直流稳压电源电路原理方框图2.2单元电路设计2.2.1”+”, ”-”键控制的可逆计数器的设计
5、工作原理: 此部分电路主要用两个按钮开关作为输出电压增和减的调整键, 与可逆计数器的加计数CPU时钟输入端和减计数CPD时钟输入端相连, 可逆计数器采用两片四位十进制同步加/减计数集成块74LS192芯片级联而成。由于要求输出电压从0V到9.9V能够调节, 因此级联的两个74LS192计数器总计数范围从00000000到10011001( 即099) 。而74LS192芯片本身为十进制可逆计数器, 因此只需两块这样的芯片级联就能够达到目的。元件选择: 计数器部分采用的是十进制双时钟可预置数异步复位十进制( BCD 码) 可逆计数器74LS192芯片。与它功能相同的还有其它芯片, 比较容易找到。
6、这里采用TTL逻辑电路而不采用CMOS数字电路的原因是TTL逻辑电路的输入阻抗低, 具用良好的抗外界电磁干扰能力, 而CMOS数字电路的输入阻抗极高, 很容易被外界电磁场所干扰而误动作, 这也是电子技术基础”数字部分”近30年来一直在讲TTL逻辑电路路而很少讲CMOS电路的原因。2.2.2 数字显示电路的设计工作原理: 在数字测量仪表和各种数字系统中, 都需要将数字量直观的显示出来。一方面供人们直接读取测量和运算的结果; 另一方面用于监视数字系统的工作情况。因此, 数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。数字显示电路一般由译码器、 驱动器和显示器等部分组成。其中的数码的显示方式一般有三种:
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