电子工程设计报告题目：稳压电源、变送器（与驱动器）电路设计专业：自动化小组：第六组姓名学号：指导教师：完成日期：2012.10.23摘要本学期电子工程设计实验包括上下两个学期进行,本学期我们所要完成的实验包括三部分内容:直流稳压电源，温度变送器的设计制作，以及驱动电路*的设计（带*为选做）。
实验流程分为设计和制作&调试两部分：设计：利用protel99se软件设计电源和变送器的原理图，通过软件自动布线功能用原理图制作出PCB版图。
制作&调试：将实验元件按照设计图合理布局，正确插放并焊接。
电源调试：用万用表对电源三个不同输出电压测量，得到的电压与理想值相同。
变送器调试：测量0～100℃间等间隔温度下（10℃）对应的输出电压值，通过调节相应电位器使之在0～5V间尽量满足线性关系。
经调试，我组的电源,变送器以及驱动电路均达到设计要求。
目录一、课题背景-------------------------------------------------------------4二、实验简述-------------------------------------------------------------4三、电路设计及原理分析---------------------------------------------------4 （一）稳压电源-----------------------------------------------------------41、设计思路---------------------------------------------------------42、电路框图---------------------------------------------------------53、基本要求---------------------------------------------------------54、稳压电路基本形成及工作原理---------------------------------------5（1）集成线性稳压电源的工作原理图设计------------------------------5 （2）稳压电源的工作原理--------------------------------------------6 （3）焊接电路板实物图----------------------------------------------6 （二）变送器电路---------------------------------------------------------71、设计思路---------------------------------------------------------72、电路框图---------------------------------------------------------73、基本要求---------------------------------------------------------84、变送器基本形式及工作原理-----------------------------------------8（1）变送器的工作原理----------------------------------------------8 （2）变送器电路的参数计算-----------------------------------------8 （3）变送器的工作原理图设计----------------------------------------8 （4）焊接电路板实物图----------------------------------------------9四、调试过程及分析-------------------------------------------------------101、调试过程----------------------------------------------------------10(1)稳压电源电路板--------------------------------------------------------------------------10（2）温度变送器电路板----------------------------------------------10 2、测试数据----------------------------------------------------------10（1）电源电路------------------------------------------------------10 （2）变送器电路----------------------------------------------------103、误差分析---------------------------------------------------------10五、出现的问题分析及解决-------------------------------------------------11六、选作题：驱动器-------------------------------------------------------121、基本要求----------------------------------------------------------122、驱动电路的基本形式和工作原理----------------------------------123、调试---------------------------------------------------------144、问题--------------------------------------------------------------14七、结论-----------------------------------------------------------------14八、心得体会与建议-------------------------------------------------------14九、附录-----------------------------------------------------------------15十、致谢-----------------------------------------------------------------18 十一、参考文献-----------------------------------------------------------18一、课题背景本项目致力于解决“小型温度测量与控制系统”中电源部分与变送器部分电路设计。
电源电路需要满足输入9V交流与14V交流，输出直流+5V与±12V要求。
变送器电路需要满足对于0~100℃温度相应输出电压0~5V要求。
同时达到低污染、低功耗、高效率等指标。
从而更好的构架后续电路，使整个系统能够得到实现。
二、实验简述本项目需要设计两部分电路。
第一部分为电源，电源需要满足输入9V交流与14V交流，输出直流+5V与±12V要求，并能够为整个系统提供电源，需要供电稳定持久。
第二部分为变送器，变送器需要满足对于0~100℃温度相应输出电压0~5V要求，将AD590送过来的信号在数值上减去273并转换为电压信号，送至A/D转换完成系统控制器的信号采集与转换。
三、电路设计及原理分析一．稳压电源（1）设计思路由需求分析可知若要实现电源部分功能，电源电路由三部分构成：变压器、整流电路和稳压电路。
变压器：将市电交流电压变成所需要的低压交流电。
整流器：将交流电变为直流电。
稳压器：将部分定的直流电压经滤波后，变成稳定的直流电压输出。
稳压电源技术指标分为：特性指标及质量指标。
特性指标：输出电压、输出电流和电压调节范围。
质量指标：稳定度、输出电阻、纹波电压及温度系数。
（2）电路框图(3) 基本要求交流输入：~9V ~14V ×2 直流输出：+5V ±12V（4）稳压电路基本形式及工作原理：1.集成线性稳压电源的工作原理图设计图3-1-1 protel99SE 实现的原理图变 压 器整 流 器稳 压 器图3-1-2 protel99SE实现的PCB图2.稳压电源的工作原理线性稳压电源的特点是起电压调整功能的器件始终工作在线性放大区整流电源，一般是靠二极管的单向导通性质，阻断交流电负值电压，通过正值电压，再经过滤波电容及单算稳压器转变为直流电压。
220V交流通过电源变压器变换成交流低压，再经过桥式整流电路和滤波电容的整流和滤波，在固定式三端稳压器LM7805的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压(该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化)。
此直流电压经过LM7805的稳压和输出级电容滤波便在稳压电源的输出端产生了精度较高、较稳定的直流输出电压。
本稳压电源可作为TTL电路或单片机电路的电源。
3.焊接电路板实物图图3-1-3稳压电源电路板的正面图3-1-4 稳压电源电路板的背面二．变送器 （1）设计思路由需求分析可知整个电路由三部分构成：电压跟随器、电压调节器及差分放大器。
电压跟随器：缓冲、隔离、提高带载能力的作用。
电压调节器：输出2.73V 稳定电压。
差分放大器：使输入数值达到要求并做倍数放大。
变送器前端输入是温度传感器AD590，后端输出是A/D 转换AD804，所以需要将电流信号转换为电压信号，能完成放大调零、调满度功能，能将绝对温度转换成相对温度。
基于以上要求我们选用OP07运放搭建变送器电路，实现基本功能。
（2）电路框架（3）基本要求对应测量温度：0~100℃ 输出电压： 0~5V限制条件： 输出电压≤5V电压跟随器电压调节器 差 分 放 大 器输出电压≥0V（4）变送器基本形式及工作原理：1. 变送器的工作原理测量温度这种非电物理量，需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上，这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。
这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。
2.变送器电路的参数计算稳压电路—为恒压补偿电路提供稳定的电压 稳压二极管D1工作电流取3mA限流电阻 R1取1K恒压补偿电路—提供 273uA 恒定补偿电流 限流电阻 R2取30K ，VR1取5K增益控制电路—控制输出满度电压为 5V 满度输入电流为 电阻 R4取47K ，VR2取10K 3．变送器的工作原理图设计图3-2-1原理图4.焊接电路板实物图R447K R347K +12-12D31N4148D21N4148D19.1V 104104104VR210KVR15K R230K R11K-12+12R51K +5100u Ω=÷-= 9703mA )1V .912V (R13K .33A 2731V .9VR1R2=÷=+μA 100A 273-A 373μμμ=50K A 1005V VR2R4=÷=+μ图3-2-2 变送器电路板的正面图3-2-3 变送器电路板的背面四、调试过程及分析1、调试过程（一）稳压电源电路板1.焊接完毕后对照原理图检查一遍线路是否存在问题。