第4章 實用電子電路設計與制作

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1、第4章實用電子電路設計與制作4.1集成可調(diào)直流穩(wěn)壓電源4.2集成功率放大器4.3函數(shù)信號發(fā)生器4.4數(shù)顯搶答器4.5超溫報警4.6觸摸與聲光報警電路第4章實用電子電路設計與制作4.7邏輯筆4.8二路防盜聲光報警電路4.9聲光控制照明燈開關4.10路燈開關模擬制作4.11熱釋電紅外報警器4.12市電過、欠電壓保護電路下一頁返回第4章實用電子電路設計與制作4.13用電負載限制電路4.14電子生日蠟燭電路4.15數(shù)控直流穩(wěn)壓電源電路4.16觸摸消隱4.17頻率計4.18簡易聲控照明電路下一頁返回上一頁第4章實用電子電路設計與制作4.19電風扇溫控調(diào)速電路4.20閃爍警示燈電路

2、4.21電流流動方向演示電路返回上一頁下一頁4.1集成可調(diào)直流穩(wěn)壓電源4.1.1電路設計要求該直流穩(wěn)壓電源輸出電壓要求在1.5~15V之間連續(xù)可調(diào),輸出電流為200~300mA。4.1.2電路設計及原理說明根據(jù)設計要求可選一種用集成穩(wěn)壓器件LM317制作的直流穩(wěn)壓電源。該電源輸出電壓可在1.25~37V之間連續(xù)可調(diào),輸出最大電流可達1.5A,電路簡單,效果良好。但本電路只要求其輸出電壓在1.5~15V之間連續(xù)可調(diào),輸出電流為200~300mA,故電源變壓器可用5W、220V/18V即可。下一頁返回上一頁4.1集成可調(diào)直流穩(wěn)壓電源圖4-1為本設計電源的電路原理圖。交流22

3、0V市電經(jīng)變壓器變壓(降壓)、二極管橋式整流、電容C2濾波后送入LM317第3腳(輸入端),第2腳輸出穩(wěn)定的直流電壓。第1腳為調(diào)整端,調(diào)整端與輸出端之間為1.5V的基準電壓。為了保證穩(wěn)壓器的輸出性能,R2阻值應小于240Ω。為了使輸出電壓可調(diào),調(diào)整端與地之間接可變電阻器RP1,改變RP1阻值即可改變輸出電壓。輸出電壓計算公式為Uo=1.25(1+RP1/R2)。C1用于濾除由交流市電引入的高頻干擾,選用瓷介電容器。C2(1000uF)組成電容濾波電路,C3(10uF)用于旁路基準電壓的紋波電壓,提高穩(wěn)壓電源的紋波抑制性能。在使用中,若負載為500~5000PF的容性負載

4、,穩(wěn)壓器的輸出端會發(fā)生自激現(xiàn)象,電解電容器C4(220uF)正是為此而設,它可進一步改善輸出電壓的紋波。下一頁返回上一頁4.1集成可調(diào)直流穩(wěn)壓電源VD5、VD6是保護二極管,若輸入端發(fā)生短路,C4的放電電流會反向流經(jīng)LM317,使LM317有可能被沖擊而損壞。VD5的接入可旁路反向沖擊電流,使LM317得到保護。同理,若輸出端短路,C3上的放電電流被VD6短路,從而起到保護LM317的作用。圖中R1與LED1構(gòu)成工作指示電路,當電源線插上市電插座后,若變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓正常時,發(fā)光二極管LED1發(fā)光,R1為LED1的限流電阻。4.1.3元件選擇(1)VD1~VD4為

5、IN4007整流管,VD5、VD6選用開關二極管IN4148。(2)R1:1kΩ,R2:200Ω,RP1:4.7kΩ。(3)C1選用瓷介電容,C2選用耐壓大于50V的電解電容器,C3、C4選用耐壓大于25V的電解電容器。下一頁返回上一頁4.1集成可調(diào)直流穩(wěn)壓電源4.1.4電路制作與調(diào)試把所有的元器件及變壓器都設計、安裝在專用的萬能板或印制電路板上。制作時,LM317外配散熱器使用,注意散熱器要放在電路板邊沿,可調(diào)電阻器也要方便調(diào)節(jié)。焊接時,應使R2、C2、C3盡可能靠近LM317的引腳。檢查元器件焊接無誤后,用萬用表R×10電阻檔測試電源輸出正、負極間電阻值,應有幾十至

6、幾百歐姆(不能為0)。然后將變壓器的電源插頭插入220V的交流電源插座上,印制板上發(fā)光管發(fā)亮,表明電源接通。再用萬用表直流電壓檔接在電源輸出正、負極上,調(diào)節(jié)可變電阻器,萬用表所測電源輸出電壓應隨之改變,制作即結(jié)束。返回上一頁4.2集成功率放大器4.2.1電路設計要求采用雙電源供電,要求輸出功率大于5W、保真性好、穩(wěn)定性高。4.2.2電路設計及原理說明集成電路TDA2030是一塊高保真集成音頻功率放大器芯片,它輸出功率大于10W,頻率響應為10~1400Hz,輸出電流峰值可達3.5A,符合本電路設計要求。圖4-2所示為本制作的電路圖。集成電路TDA2030內(nèi)部電路包含有輸

7、入級、中間級、輸出級及短路保護、過熱保護電路。RP1是音量調(diào)節(jié)電位器,C1為輸入耦合電容器,R1為TDA2030同相輸入端偏置電阻。R2、R3、C2為負反饋電路,其中C1僅起隔直流通交流作用,使電路直流為100%的負反饋,確保直流工作點穩(wěn)定性好。下一頁返回4.2集成功率放大器而交流負反饋的強弱及閉環(huán)增益決定于R2與R3的阻值,該電路的閉環(huán)增益為(R2+R3)/R2=(0.68+22)/0.68=33.3倍。C4、C5為電源的高頻旁路電容,防止高頻自激。R4、C3用以在電路接有感性負載揚聲器時,確保高頻的穩(wěn)定性。VD1、VD2為TDA203

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