第三章 电路的仿真测试
3.1 电路基本功能测试
1、按照图2-1-2,在multisim中连接电路,如图3-1-1,做好仿真准备。
图3-1-1 仿真电路图
2、仿真开始,打开运行按钮,观察直流电压表示数,并记录读数如表4-3-1
电压表 电压表1 电压表2 电压表3 电压表4 理论输出 +12.000V +5.000V -5.000V -12.000V 仿真输出 +12.017V +5.003V -4.995V -11.972V 表3-1-1 电路理论输出与仿真输出数据对比表
由表3-1-1数据对比可以得出,本电源设计电路原理正确,仿真结果与理论数值相差不大。
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3.2 电路性能测试
3.2.1稳压系数的测量
当连接输出为12V输出端时,按图5-2-1所示连接电路, 在U?220V时,测出
V,测出稳压电源对应稳压电源的输出电压U1。然后使输入电压U'?U?110%?242V,测出稳压电源的输出电压U2;再调节自耦变压器使输入电压U''?U?90%?198的输出电压U3。则稳压系数为:
Sv1??UoUo?U?U3 220?2242?198U1?U1U1
接入电压 输出接口 +12V -12V +5V -5V 220V 242V 198V 稳压系数Sv 12.017 -11.972 5.003 -4.995 12.018 -12.035 5.002 -4.953 12.006 -12.013 5.003 -4.958 0.005 0.008 0.002 0.004 表3-2-1 各输出端稳压系数
3.2.2 输出电阻的测量
输出电阻R0定义为:当输入电压UI(指稳压电路输入电压)保持不变,由于负载变化而引起的输出电压变化量与输出电流变化量之比,即 R0??U0|UI?常数 ?I0当连接输出为12V输出端时,按图5-2-1所示连接电路,保持稳压电源的输入电压U?220V,在不接负载RL时测出开路电压,此时IO1?0,然后接上负载RL,测出输出电压,算出输出电流,则输出电阻为:
Ro ??Uo1?Uo2Uo1?Uo2?Io1?Io2Io28
同理,可测得输出为-12V、?5V时的输出电阻,表3-2-2为各组输出电阻值
RL?? IIRL?有限值 UI输出接口 +12V -12V +5V -5V 输入电压 UI输出电阻 R0 12.017 U?220V0 0 0 0 12.004 -11.952 4.995 -4.962 0.026 0.040 0.016 0.023 -11.972 5.003 -4.955 表3-2-2 各输出端输出电阻值
3.2.3 纹波电压的测试
用示波器观察Uo的峰峰值,(此时Y通道输入信号采用交流耦合AC)如图3-2-3,测量ΔUop-p的值分别约为220uV、320uF、200nF、210nF、(+12V、-12V、+5V、-5V)
图3-2-3 12V和5V时的纹波图
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3.3 误差分析
综合分析可知在测试电路的过程中可能带来的误差因素有: ① 测得输出电流时接触点之间的微小电阻造成的误差; ② 电流表内阻串入回路造成的误差; ③ 测得纹波电压时示波器造成的误差;
④ 示波器, 万用表本身的准确度而造成的系统误差; 改进方法:
1、减小接触点的微小电阻;
2、测得纹波时示波器采用手动同步; 3、采用更高精确度的仪器去检测;
由于万用表、稳压电源、电容、电阻等元器件可能存在不稳定性导致有误差。另外本人能力有限,可能存在失误的原因。另外我们使用的变压器仪器的变比得计算采用了理想值可能会对测试准确带来误差。
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结 束 语
一个学期的模电课已经上完了,然而模电的学习并没有结束,通过本次课程设计,我深知本人在理论上和软件操作方面的缺陷,虽然在原来的基础上有所提高,但要达到熟练,还有一定的差距。
在本次的设计中,最开始我采用的本来是可调直流稳压电源,稳压芯片是LM117和LM137但是应最终在仿真的过程中,纹波电压过大,约为100mV,不符合设计要求, 所以,最终我采用的是纹波电压小的三端固定式直流稳压芯片。在此过程中我更加认识到自身现有知识的局限性,要学的东西还有很多。而且,在今后的学习中,我更应该注重理论联系实践,用理论来指导实践,用实践来增强对理论的理解。 路漫漫其修远兮,吾将上下而求索!
鸣 谢
通过本次设计,我们更进一步的了解到直流稳压电源的工作原理以及它的性能指标,也让我们认识到在此次电路设计中所存在的问题,而通过不断的努力去解决这些问题,在解决问题的同时也在其中有所收获。同时我在设计此电路时也付出了不少,虽然电路不够完善,我们已经尽力的去做好了。
在本次课程设计中,光靠个人的力量是不可达到的,在此要谢谢学校给我们这个机会,谢谢同组同学共同努力,同时谢谢老师给与我们悉心的教导,使我们能够顺利的完成此次课程设计,在此我们衷心的感谢、与此同时我们也非常地感谢谢谢学校图书馆给与我们的帮助, 谢谢他们使我们顺利地完成了我们的课程设计。
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