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1. 基尔霍夫定律和叠加定理

《 电工电子技术基础 》 实验. 1. 基尔霍夫定律和叠加定理. 目 录. 2. 戴维南定理验证实验. 3. 正弦稳态电路综合性实验. 4. 基本逻辑门功能及参数测试. 5. 组合逻辑电路设计实验. 6. 单管放大电路实验. 7. 集成运算放大电路实验. 8. 集成稳压电源设计实验. 8. 集成稳压电源设计. 一、实验目的 1. 熟悉集成稳压电源的工作原理。 2. 掌握集成稳压电源的工程设计方法。 3. 掌握直流稳压电源的主要性能指标和测试方法。 二、实验原理 半导体直流稳压电源，一般由变压、整流、滤波、稳压

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1. 基尔霍夫定律和叠加定理

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  1. 《电工电子技术基础》实验 1. 基尔霍夫定律和叠加定理 目 录 2. 戴维南定理验证实验 3. 正弦稳态电路综合性实验 4. 基本逻辑门功能及参数测试 5. 组合逻辑电路设计实验 6. 单管放大电路实验 7. 集成运算放大电路实验 8.集成稳压电源设计实验

  2. 8.集成稳压电源设计

  3. 一、实验目的 1. 熟悉集成稳压电源的工作原理。 2. 掌握集成稳压电源的工程设计方法。 3. 掌握直流稳压电源的主要性能指标和测试方法。 二、实验原理 半导体直流稳压电源，一般由变压、整流、滤波、稳压 四部分组成，如图1所示。电网交流电压u1经电源变压器降 压后，得到需要的交流电压u2，然后由整流电路变换成脉动 电压u3，再用滤波器滤去其交流分量，就可得到比较平直的 直流电压UI。但这样的直流输出电压，还会随交流电网电压 的波动或负载变动而变化。在对直流供电要求较高的场合， 还需要使用稳压电路，以保证输出直流电压更加稳定。

  4. 图1 直流稳压电源组成框图单相半波整流电路：U0=0.45U2单相全波桥式整流电路： 无滤波时：U0=0.9U2电容滤波带负载：U0=（1.0~1.4）U2电容滤波空载：U0=U2m并联稳压管稳压电路:输出直流电压就是稳压管的端电压UZ，即U0=UZ。

  5. D1 D2 R1 9V D3 D4 DZ + IL _ 图2 全波及稳压管稳压电路 其整流部分为单相桥式整流、电容滤波电路，稳压部分分两种情况分析：

  6. 稳压电源的主要性能指标: （1）输出电阻r0 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/△I0 （2）稳压系数S （电压调整率） 稳压系数定义为：当负载保持不变，输出电压相对变化 量与输入电压相对变化量之比，即S=(△U0/U0)/(△UI/UI) 由于工程上常把电网电压波动±10％作为极限条件，因 此也有将此时输出电压的相对变化△U0／U0作为衡量指标， 称为电压调整率。 （3）纹波系数 输出纹波电压是指在额定负载条件下，输出电压中所含 交流分量的有效值与输出直流电压的比值。 γ=Ua/ U0

  7. 7905 7805 图9-3 三端集成稳压电路 7805L

  8. 三、实验仪器及设备 1.示波器 1台 2.电子技术实验台 1台 3.数字万用表 1台 4.整流二极管 4只 5．集成稳压器78L05、LM317 各1只 6．470uF、10 uF、0.33 uF、0.1 uF电容 各1个 7．电阻若干 四、设计内容 试用78L05设计一个直流稳压电源，其负载电阻RL为370Ω。主要技术指标如下： 输入交流电压 220V，50HZ 输出直流电压 U0=5V 输出直流 IOmax≤15mA 电压纹波系数 Sr≤0.01 输出电阻 R0≤0.1Ω 选做：直流可调电源，输出直流电压 U0=1.3V~10V

  9. 五、设计具体步骤 1．选择电路形式（桥式或全波整流）； 2．元器件的选择主要是变压器、整流二极管、电阻、电容、稳压管的选择，写出选择依据。 3．选择好器件，再进行工程核算。 4．上机仿真，进行性能指标调试。 5．进行实际安装调试。

  10. U01 9V U2 1K D1 D4 0.5A RP 330 U0 U2 R1 150 D2 D3 六、实验内容及参考步骤 1 .全波桥式整流电路 按图4分别连接整流电路，测量变压器副边交流电压有效值U2及整流输出直流平均值U01，并用示波器观察记录U2及U01波形，数据记录于表1中。(RL接1K) 图4 全波桥式整流实验电路 表1 桥式整流电路数据

  11. 2 .电容滤波电路 （1）按图5接线，输出端空载，接入滤波电容C2= 470μF，测量电容滤波的输出电压直流平均值U02 。 （2）分别接入负载RL=1K和RL=370Ω（220Ω电位器右旋至最大,串联150Ω电阻），重复上述步骤，用示波器并观察记录U02的波形，测量结果记录于表2中。 1K (370) 图5 电容滤波实验电路

  12. u02 t 表2 电容滤波电路数据 3. 集成稳压电路 按图6连接集成稳压电路电路，调节电位器RP，分别测量不同负载时稳压电路的输出电压U03及纹波电压Ua（用示波器测量，按下mesure, CH1:交流耦合，均方根，），输出电阻R0，观察记录输出电压波形，并计算纹波系数γ=Ua/ U0,并将数据记录于表3中。

  13. I0 9V 图6 集成稳压电路 u03 t U03 表3 集成稳压电路数据1

  14. 表3 集成稳压电路数据2 选做：三端可调试 集成稳压电路（步骤略）

  15. 表5 三端可调稳压电源输出范围测试数据(调节RP) 表6 输出U0=9V时测试数据(调节RP, RL=370)

  16. 七.注意事项1. 实验过程中不得带电连接线路，严禁将负载两端短路,以免烧坏保险丝。2. 不要用示波器去观察电源变压器的原边电压波形，因可能造成电源短路。八、实验报告要求1．完整写出电路设计及分析验证过程，并画出电路图，如有仿真结果，请将仿真结果附在报告中。2．说明电路的测试原理，写出调试和测试方法。3．将测试结果与理论值比较，并对其进行分析。4．对实验中发生及发现的问题进行分析。九、 思考题1．影响该类型稳压电路稳压系数的主要因素是什么？如何进一步提高稳压系数。2．当设计输出电压是可调节的，稳压电路如何设计。

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