数控直流稳压电源专业基础实验的开发案例

   专业基础课程是高等教育(通识教育.专业基础教育.专业教育)三大教育的重要组成部分，而与之相匹配的专业基础实验课程作为工程教育的载体，首当其冲作为工程教育的引领者.先行者。专业基础实验课程的拓展，必须与工程教育.创新教育的教学体系相一致。加强工程实践，实例启发，将成为实验教学的一种方式。以下是模拟数字电路实验课程中综合实验的发展。

1实验任务

数控直流稳压电源电路设计，要求：

(1)输出电压：0~+9.9V，步进可调，步距0.1V调整；

(2)输出电流：200mA≤；

(3)精度：纹波≤50mV，静态误差≤2%；

(4)显示：两片数码管显示输出电压值；

(5)电压调节：增加或减少实验箱两个按键；

(6)实验箱提供系统所需的直流电源(±15V、±5V)。同时提供一个通用版本.数字模式转换DAC0832两片.大功率三极管.相关芯片和焊锡丝。

2设计原理

数控直流稳压电源原理框图模拟和数字电路的知识设计。

专业基础实验的数控直流稳压电源开发案例。

2.1电路显示计数译码。

通过带有防抖电路的按LS192计数器或161计数器，通过带有防抖电路的按钮按下次数的统计，分别实现一位.10位的9进制加减法。0~9.9V显示通过两个CD4511译码器和两个七段数码管(包括十位数字DP)。

2.调节电路的2D/A数模转换电压。

将数字信号从两个DAC0832转换器转换为模拟电流信号，然后通过运放转换为电压信号UO3。

调整输出电压UO5，通过运放加法器实现。当数码管显示9时，电路满意：

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公式中，IOUT1.UREF分别为DAC0832电流输出端和基准电压，RFB为内部反馈电阻。输出电压UO5是通过调整REF电压或调整RF电位器来实现的。

2.3扩流输出。

UO5电压通过电压跟随器隔离，输出到大功率三极管基极，在带负载RL(50Ω)电阻的情况下，通过扩流实现输出电流≤200mA，并可避免输出电压UO的下降。

3分析和解决实验现象的方法。

在实验中，当按下按钮时，由于机械开关的接触和抖动，电压通常会在几十毫秒内抖动很多次，这相当于几个脉冲信号的连续出现，使数码管显示跳跃。在这里，跳跃现象可以通过RS触发器或施密特触发器作为防抖电路来避免。

当UO5电压直接输出到大功率三极电压直接输出到大功率三极管基极时，输出电压会降低。改进的方法是接入电压跟器隔离。

运放加调零电路可以改善由零漂引起的失调误差。

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图3是有专用调零接线端子的运放调零电路，图4是无调零接线端子的反相运放调零电路，若同相端反相端输入偏移电流，I1B+=I1B-，图中RP=R5/R6；若I1B+=I1B-，图中RP≤50Ω。

4测试分析

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从上图可以看出，数模转换后，个位数和十位数的测试数据比较理论计算值更准确，数字越大，数字越准确。最终输出时，测试值为5.5V时最为准确。因此，可以通过调整电位计，提高输出精度，满足标题要求。

5结语

通过开发和实践数控DC稳压电源综合实验，使学生掌握知识的综合运用和实践，加强教学内容的拓展和工程应用的对接，培养学生参与工程的积极性，在学习模拟和数字电路基础知识的同时，加大创新实验的建设将是我们努力的方向。

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