第4章 实用电子电路设计与制作

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1、第4章实用电子电路设计与制作4.1集成可调直流稳压电源4.2集成功率放大器4.3函数信号发生器4.4数显抢答器4.5超温报警4.6触摸与声光报警电路第4章实用电子电路设计与制作4.7逻辑笔4.8二路防盗声光报警电路4.9声光控制照明灯开关4.10路灯开关模拟制作4.11热释电红外报警器4.12市电过、欠电压保护电路下一页返回第4章实用电子电路设计与制作4.13用电负载限制电路4.14电子生日蜡烛电路4.15数控直流稳压电源电路4.16触摸消隐4.17频率计4.18简易声控照明电路下一页返回上一页第4章实用电子电路设计与制作4.19电风扇温控调速电路4.20闪烁警示灯电路

2、4.21电流流动方向演示电路返回上一页下一页4.1集成可调直流稳压电源4.1.1电路设计要求该直流稳压电源输出电压要求在1.5～15V之间连续可调，输出电流为200～300mA。4.1.2电路设计及原理说明根据设计要求可选一种用集成稳压器件LM317制作的直流稳压电源。该电源输出电压可在1.25～37V之间连续可调，输出最大电流可达1.5A，电路简单，效果良好。但本电路只要求其输出电压在1.5～15V之间连续可调，输出电流为200～300mA，故电源变压器可用5W、220V/18V即可。下一页返回上一页4.1集成可调直流稳压电源图4-1为本设计电源的电路原理图。交流22

3、0V市电经变压器变压（降压）、二极管桥式整流、电容C2滤波后送入LM317第3脚（输入端），第2脚输出稳定的直流电压。第1脚为调整端，调整端与输出端之间为1.5V的基准电压。为了保证稳压器的输出性能，R2阻值应小于240Ω。为了使输出电压可调，调整端与地之间接可变电阻器RP1，改变RP1阻值即可改变输出电压。输出电压计算公式为Uo=1.25（1+RP1/R2）。C1用于滤除由交流市电引入的高频干扰，选用瓷介电容器。C2（1000uF）组成电容滤波电路，C3（10uF）用于旁路基准电压的纹波电压，提高稳压电源的纹波抑制性能。在使用中，若负载为500～5000PF的容性负载

4、，稳压器的输出端会发生自激现象，电解电容器C4（220uF）正是为此而设，它可进一步改善输出电压的纹波。下一页返回上一页4.1集成可调直流稳压电源VD5、VD6是保护二极管，若输入端发生短路，C4的放电电流会反向流经LM317，使LM317有可能被冲击而损坏。VD5的接入可旁路反向冲击电流，使LM317得到保护。同理，若输出端短路，C3上的放电电流被VD6短路，从而起到保护LM317的作用。图中R1与LED1构成工作指示电路，当电源线插上市电插座后，若变压、整流、滤波、稳压正常时，发光二极管LED1发光，R1为LED1的限流电阻。4.1.3元件选择（1）VD1～VD4为

5、IN4007整流管，VD5、VD6选用开关二极管IN4148。（2）R1：1kΩ，R2：200Ω，RP1：4.7kΩ。（3)C1选用瓷介电容，C2选用耐压大于50V的电解电容器，C3、C4选用耐压大于25V的电解电容器。下一页返回上一页4.1集成可调直流稳压电源4.1.4电路制作与调试把所有的元器件及变压器都设计、安装在专用的万能板或印制电路板上。制作时，LM317外配散热器使用，注意散热器要放在电路板边沿，可调电阻器也要方便调节。焊接时，应使R2、C2、C3尽可能靠近LM317的引脚。检查元器件焊接无误后，用万用表R×10电阻档测试电源输出正、负极间电阻值，应有几十至

6、几百欧姆（不能为0）。然后将变压器的电源插头插入220V的交流电源插座上，印制板上发光管发亮，表明电源接通。再用万用表直流电压档接在电源输出正、负极上，调节可变电阻器，万用表所测电源输出电压应随之改变，制作即结束。返回上一页4.2集成功率放大器4.2.1电路设计要求采用双电源供电，要求输出功率大于5W、保真性好、稳定性高。4.2.2电路设计及原理说明集成电路TDA2030是一块高保真集成音频功率放大器芯片，它输出功率大于10W，频率响应为10～1400Hz，输出电流峰值可达3.5A，符合本电路设计要求。图4-2所示为本制作的电路图。集成电路TDA2030内部电路包含有输

7、入级、中间级、输出级及短路保护、过热保护电路。RP1是音量调节电位器，C1为输入耦合电容器，R1为TDA2030同相输入端偏置电阻。R2、R3、C2为负反馈电路，其中C1仅起隔直流通交流作用，使电路直流为100%的负反馈，确保直流工作点稳定性好。下一页返回4.2集成功率放大器而交流负反馈的强弱及闭环增益决定于R2与R3的阻值，该电路的闭环增益为（R2+R3）/R2=（0.68+22）/0.68=33.3倍。C4、C5为电源的高频旁路电容，防止高频自激。R4、C3用以在电路接有感性负载扬声器时，确保高频的稳定性。VD1、VD2为TDA203