并联（Boost）型
—Vo>Vi（升压），输出电流不连续
电感储能（Buck-Boost）型
—输出电压不限并反向，输入输出电流均不连续
Cuk型
—输出电压同上，输入输出电流均连续
其中：
各种开关电源电路均从以上4种基本型电路引申而来，开关电源电路复杂，不易实现。
三、电路设计
原理图：
220V市电经变压器变压后，得到50HZ正弦交流电压。
输入到整流桥输入端，正负半周分别导通得到恒为正的直流电压，经电容滤波，减小波动，再经三端稳压器得到所需稳定直流电压。
稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成。
变压器：
将市电交流电压变为所需要的低压交流电。
整流器：
将交流电变为直流电。
稳压器：
将不稳定的直流电压经滤波后，变为稳定的直流电压输出。
（一）变压器
将市电交流电压变为所需要的低压交流电。
（二）整流器
整流，就是把交流电变为直流电的过程。
利用具有单向导电特性的器件，可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。
本实验采用桥式全波整流电路。
1.半波整流电路
半波整流原理
半波整流电路分析
2．全波整流电路
原理图
全波整流电路等效为由两个半波整流电路合成。
在线圈中引出大小相等但极性相反的两个电压E2a、E2b，形成2个回路E2a、D1、Rfz和E2b、D2、Rfz。
分析图
3．桥式整流电路
正半周期
负半周期
E2为正半周时，对D1、D3加方向电压，Dl、D3导通；对D2、D4加反向电压，D2、D4截止。
电路中构成E2、Dl、Rfz、D3通电回路，在Rfz上形成上正下负的半波整流电压；
E2为负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通；对D1、D3
加反向电压，D1、D3截止。
电路中构成E2、D2、Rfz、D4通电回路，同样在Rfz上形成上正下负的另外半波的整流电压。
最终电路选择方案三：
桥式整流电路。
整流后，经电容滤波：
将整流电路输出电压中的波动成分尽可能地减小，改造成接近恒稳的直流电。
滤波电路原理图：
通过电容进行滤波，可以对比滤波前后的波形：
（三）稳压器
三端集成稳压电路为固定输出正压（或负压），有5V、6V、9V、12V、15V、18V、24V共7种。
其中7805稳压输出为5V，7812和7912稳压输出为12V
为了保证稳压器能够正常工作，要求输入电压Ui与输出电压Uo的差值应大于3V。
压差太小，会使稳压器性能变差，甚至不起稳压作用；压差太大，又会增大稳压器自身消耗的功率，并使最大输出电流减小。
厂家对每种型号的稳压器都规定了最大输入电压值。
一般取Ui－UO为3～7V。
三端稳压器属于功率半导体器件，一般需要加装散热片。
下图为管脚序号示意图：
四、调试方法及注意事项
1．现在学生调试台上进行调试，
插上电源板后，打开试验台电源，如果焊接良好，电源板正常工作，工作台上方三个红色指示灯亮。
2．故障诊断流程图：
3．在学生试验台上调试完成后，将电源板插到教室前方调试台上，若整个温度控制系统运行良好，则说明电源板焊接良好，调试完成。
4．注意事项
1）电源板焊接完毕，对照原理图认真检查一遍然后开始测试；
2）测试时，电源板负责交流电源输入的右插座与调试台标有~9V、~14V的插座连接，左插座悬空；
3）连接完毕后，打开调试台电源远离电源板1~2分钟，观察电路板有无异味或异常响动，如果一切正常可以开始进一步的测试；
4）用数字多用表按电源板左插座直流电源引出定义，检测+5V、+12V、-12V输出。
5）若+5V、+12V、-12V输出不正常，需要重新检查有无错焊、漏焊、虚焊，并重复2、3、4的步骤。
6）输出正常的电源板，替换模板上的电源板后，若模板正常运行，电源板的设计工作结束。
否则，检查电路板的左右插座有无虚焊、脱焊等问题。
五、直流稳压电源PCB图
第二部分变送器设计与实现
一、需求分析
温度变速器实现一个具有较高精度和稳定度的直流放大器，是将传感器输
的信号转变成采集电路所需的信号。
为降低误差，在设计中要考虑电路元器件的温漂、时漂和噪声问题，建议用OP07运算放大器。
温度变送器输出电压0-5V（对应温度0度—100度）
二、电路设计
采用恒压补偿原理变送器电路
原理图
恒压补偿变送器电路标定方法
设置T=0℃，调整VR1阻值，改变取样电压，使V0=0V
设置T=100℃，调整VR2阻值，改变放大器增益，使V0=5V
以上操作重复2~3遍，标定工作完成。
特性分析
1．AD592特性分析
T（℃）
1uA/℃
当T=0℃时i1=273uAi2-i1=100uA
当T=100℃时i2=373uA
2.变送器特性分析
电路图
分析曲线
当T=0℃时vo=0V
当T=100℃时vo=5V
综上得出5V/100℃=0.05V/℃
3.电流→电压转换电路方案
⑴电阻取样电路
当T=0℃时i=273uAVi=0.273V
当T=100℃时i=373uAVi=0.373V
⑵运算放大器电流→电压转换电路
i1=0i0=0Vo=R×i0=5V
i2=i0-i1=i0Vo=R×i0=0VT=0℃T=100℃
V1=V2=0i0=100uAi0=273uAi0=373uA
Vo=R×i0Vo=R×i0=5VVo=13.65VVo=18.65V
4．运算放大器电流→电压转换电路的平移方案
（1）AD592的恒流补偿电路
T=0℃i1=273uAi2=273uAi=0uA
T=100℃i1=373uAi2=273uAi=100uA
（2）平移后的电流→电压转换电路特性
V1=V2=0Vo=50×（i1-273）×10-3
i2=+V/R1=273uAi1=273uA（0℃）Vo=0V
i=i1-i2=i1-273uAi1=373uA（100℃）Vo=5V
5．电阻取样电路的平移方案
（1）电阻取样恒压补偿电路
Vs=-0.273VT=0℃VR=0.273VVi=VR+VS=0V
T=100℃VR=0.373VVi=VR+VS=0.1V
⑵用同相比例放大电路实现设计要求
V1=Vi,V0=V1（1+Rf/Rl）
T=0℃,V1=0V,Vo=V1×（1+Rf/R1）=0V
T=100℃,0.1V,Vo=0.1×（1+Rf/R1）=5V
解得：
Rf/R1=49
稳压电路—为恒流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=（12V-3.3V）/3mA=2.9k
R1取3K
恒压补偿电路—提供3.3V恒定压降
电阻R2+VR1=3.3V/273uA=12.1
R2取10K，VR1取5K
增益控制电路—控制输出满度电压为5V
满度输入电压为100uA*12.1K=1.21V
电阻R4+VR2=5V/1.21V=4.13K
R4取39K，VR2取5K
⑶恒压补偿变送器电路标定方法
设置T=0℃，调整VR1阻值，改变取样电压，使V0=0V
设置T=100℃，调整VR2阻值，改变放大器增益，使V0=5V
以上操作重复2~3遍，标定工作完成。
三、注意事项
1.滑动变阻器的使用
电路中电阻的阻值需要调整的可以使用滑动变阻器。
使用中滑动变阻器应串接电阻，使滑动变阻器单位旋转角度的阻值变化尽量小，以保证调整更精确，并减小各种因素对阻值稳定的影响。
2.稳压二极管的使用
为了获得稳定的电压，可以利用稳压二级管的反向击穿特性设计稳压电路。
使用中应注意稳压二极管只有通过一定的电流的情况下，才能获得稳定的电压，应正确计算限流电阻的阻值。
3.电路干扰的抑制
可以在直流放大电路的负反馈电阻上并接电容来降低交流增益抑制噪声。
但是电容不宜太大，否则会延长放大器对于被测信号的响应时间。
4.模拟/数字电源的区分使用
模拟电路与数字电路的电源尽量分开，否则会产生不良耦合，干扰模拟测量电路的正常工作。
5.限幅电路设计注意
限幅电路由限幅二极管和限流电阻组成，用于保护后级电路。
限流电阻不可以没有，也不可以太大，否则会造成信号衰减，影响测量精度。
6．故障诊断流程
四、PCB图
第三部分体会与总结
在这次第一阶段实验中，我们的整体情况不是很理想。
在焊接电源板的过程中，尽管板子上已经有线，省去了很好不必要的线。
但是我们焊的板子的线还是有些线短路了。
我们插在实验台之后，很幸运的是电容没有爆炸。
但是只有一个正12V有显示。
其他两个都没有反应。
开始的时候我们以为是后面焊的有些线虚了或者有些线断了。
我们及时的把板子拿下来检查，庆幸的是在我们不断轮流的检查中，发现有一根线掉了，有一根线练错了地方。
这充分的说明了我们的焊接水平还有很需要有进一步的提高。
之后我们在插上实验台发现这次多亮了一个等，而负12V的怎么也是不亮。
我们又那先来反复的检查线路，但是始终没有发现问题。
这使我们百思不得其解。
我们只好拿着万用表一个个的来测试每一根线是否导通。
但是还是没有反应。
最后我们把注意力转移到器件上，终于发现是保险管烧了。
之后的变送器也是有很大的一个周折我们才做出来的。
但是这次不是焊接的问题。
而是电路最初的原理图设计的问题，其中开始时分配的分压电阻就不够满足1:
5的要求。
而且在这个比例当中，我们的滑动变阻器的阻值偏小。
导致在调整滑动变阻器的阻值调零的时候，电压没有什么反应。
之后我们把几个电阻短路，又并联上一些电阻来减小电阻的阻值。
之后又剪了几个对结果没有什么实际影响的op07芯片的保护电容来腾出些地方来焊接电阻。
最终终于完成了这个变送器。
在这次的实验当中，我们还通过Protel99的学习，学习了电路原理图及版图的设计方法，熟悉掌握了一种电路设计软件。
在这次实验中，锻炼了我们的实践能力，使我们知道不是在理论上可以计算出来的电路，而在焊接在板子上之后又是另一种情况。
今后我们要培养我们的耐心，不断的锻炼自己的实践能力。
感谢老师对我们的耐心指导。
第四部分致谢
感谢指导老师——司农
感谢其他组同学
第五部分参考文献及其他
（1）《模拟电子技术基础》童诗白华成英主编高等教育出版社
（2）《电子工程设计任务书》
（3）其他元器件参数及简介书目
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