电路设计基石：直流稳压电源与关键单元电路

在电路设计中，电源电路扮演着至关重要的角色，尤其是在电子设备中，一个稳定可靠的直流稳压电源是整个电路设计的基础。本章内容深入探讨了直流稳压电源的设计，包括集成直流稳压器的不同类型，如三端固定式和三端可调式稳压器，以及DC-DC转换电路。 直流稳压电源的基本构造通常由电源变压器、整流滤波电路和稳压电路组成。电源变压器将电网的交流电压降压至适合整流电路工作的水平，例如IN4007或IN5148等整流二极管构成的整流桥堆可以实现半波或全波整流，桥堆如RS210则是常见选择。滤波电路，如RC滤波、KL滤波和∏型滤波，用于去除脉动直流电压中的纹波，使输出电压更加平滑，其中RC滤波的选择需满足特定的放电时间常数。 稳压电路如三端稳压器和串联式稳压电路确保输出电压稳定，即使输入电压波动，也能提供恒定的电压输出。在电路设计中，需要考虑每只二极管或桥堆的额定电压和电流，以及桥式整流电路中每个二极管的平均电流计算。 此外，本章还涉及其他关键单元电路，如信号放大电路，用于增强弱电信号；信号产生电路，负责产生所需电信号；信号处理电路，对信号进行滤波、放大或衰减；声音报警电路，用于电路状态监控；传感器电路，实现对外界物理量的感知和转换；功率驱动电路，控制和传输大功率信号；以及显示电路，将数字信号转换成可见形式。A/D与D/A电路则涉及到模拟与数字信号的双向转换，这在单片机和FPGA等数字系统中非常重要。 教学上，本章建议通过8个学时的学习，让学生亲手完成2-3个电路的设计制作，包括电路原理图绘制、PCB设计、组装、调试，并撰写设计总结报告。同时，利用实验设备和电子仿真软件（如Multisim）辅助设计其他电路，特别是显示电路和A/D/D/A电路，这些可以结合单片机和FPGA的训练来提高学生的实践能力。 本章内容丰富，涵盖了电源设计的各个方面，对电子工程专业的学生来说，是理解和掌握电子系统设计不可或缺的基础知识。