晶体管与运放组成的串联型直流稳压电源设计

"模拟电子技术课程设计，包括串联型直流稳压电源的设计，涉及晶体管、集成运算放大器的应用，以及电路的变压器、整流、滤波、基准稳压、取样、调整和放大等环节。" 在模拟电子技术的课程设计中，学生们通常会接触到串联型直流稳压电源的制作。这个设计项目旨在让学生掌握基本的电子电路设计技能，包括使用晶体管和集成运算放大器来构建稳定电源。设计要求包括输出电压可调为6V和9V，双极性输出，额定输出电流150mA，最大电流500mA，并且纹波电压峰值不超过5mV。 在设计过程中，首先要考虑的是整体电路的架构。通常，这包括以下几个关键部分： 1. 变压：通过变压器将220V交流电源转换为所需的低压交流电。变压器的线圈匝数比决定了输出电压，一般遵循Ui=(2~3)Uo的公式。 2. 整流：使用四个二极管进行全波整流，将交流电转换为脉动直流电。二极管的单向导通特性确保电流只在正半周期流动。 3. 滤波：采用电容滤波，利用电容器对交流信号的高阻抗和对直流信号的低阻抗特性，降低输出电压中的交流成分，提高直流电压的稳定性。 4. 基准稳压电路：由电阻和稳压二极管组成。稳压二极管在反向击穿时提供恒定电压，电阻用于限制流过稳压管的电流，确保其工作在安全范围内。 5. 取样、调整和放大：通过三个串联电阻和稳压管进行电压取样，然后利用运算放大器放大误差信号，驱动调整管（通常是晶体管）改变输出电压。这是一个负反馈系统，能自动调整输出电压，保持其稳定。 在设计过程中，可能有多种方案，如方案一和方案二。这些方案可能在电路的具体实现上有所差异，但核心原理是一致的，即通过上述步骤实现稳定电压输出。在实际操作中，需要根据设计要求选择合适的元件参数，如变压器的匝数、二极管的类型、电容的容量以及电阻的阻值等，以满足纹波电压、输出电流等性能指标。 通过这样的课程设计，学生不仅能学习到电子电路的基础知识，还能提升实际动手能力和问题解决能力，为未来在电子工程领域的工作打下坚实基础。