直流稳压电路模电实验

一、实验目的

1、 理解串联稳压电路、集成稳压电路的原理。

2、 了解线性稳压芯片7805和LM317的工作原理。

二、实验设备

交流毫伏表 数字万用表

模拟实验箱 稳压电源

子板-稳压电源1-串联晶体管稳压电路实验板/子板-稳压电源2-集成稳压电路实验板

三、实验电路

图 12-1 串联稳压电路

整流滤波后的电压是不稳定的电压，在电网电压波动或负载变化时，该电压都会产生变化。所以，整流滤波后，还需经过稳压电路，才能使输出电压在一定的范围内稳定不变。在这里我们就用串联型稳压电路对其进行稳压。由图12-1可见，该电路采用电压串联反馈稳压电路结构。经过整流滤波后的直流电输入后，经过调整管T1、T2,由稳压二极管作基准电压，R5、R6取样后经T3放大反馈调整管T1、T2，使输入电压波动时输出电压能保持稳定。

如果将前述的串联型稳压电源电路全部集成在一块硅片上，增加过压过流过热保护后加以封装引出三端引脚，就成了三端集成稳压电源了。正电压输出的78××系列，负电压输出的79××系列。其中××表示固定电压输出的数值。如：7805、7806、7809、7812、7815、7818、7824等，指输出电压是+5V、+6V、+9V、+12V、+15V、+18V、+24V。79××系列也与之对应，只不过是负电压输出。该类型的线性稳压芯片外部电路较为简单，至少只需两个滤波电容电容即可正常工作。

图 12-3 7805集成稳压电路图

除固定输出三端稳压器外，还有一种可调式三端稳压器，可通过外接元件使输出电压可调。LM317是应用最为广泛的电源集成电路之一，它不仅具有固定式三端稳压电路的最简单形式，又具备输出电压可调的特点。

此外，还具有调压范围宽、稳压性能好、噪声低、纹波抑制比高等优点。LM317是可调节3端正电压稳压器，在输出电压范围1.2伏到37伏时能够提供超过1.5安的电流。

图 12-5 LM317集成稳压电路

四、实验内容及步骤

1、串联稳压电路

（1）实验电路如图12-1所示，连接实验箱地线与子板电路地线，并在Vin处输入+12V 直流电源。

（2）调整RP2到最小值并逐渐增大，观察Vo最大值与最小值。

实验操作- Vin输入+12V 直流电源调整RP2使Vo输出最小值

实验操作- 调整RP2使Vo输出最大值

（3） 关闭电源 ，断开Vin处的直流电源, 在Vin接入如图12-6所示经过整流滤波后的直流电源，调整RP2，观察Vo最大值与最小值。

图 12-6 整流滤波电路

实验操作-关闭电源 ，连接整流滤波电路

实验操作- 输入交流AC14V，打开****电源 ，调整RP2，观察Vo最小值

实验操作- 调整RP2，观察Vo最大值

2、7805集成稳压电路

（1）实验电路如图12-3所示，连接7805的GND脚到子板电路的地线，并连接实验箱地线与子板电路地线，在Vin处输入+12V 直流电源，通电后测量空载电压。

实验操作-关闭电源， GND脚接子板电路的地线

实验操作-打开电源， 测量空载输出电压

（2） 关闭电源 ，断开7805的GND脚与子板电路地线的连接，把7805的GND连接到二极管D8的正极， 打开电源 ，通电后测量空载电压。

实验操作-关闭电源， GND连接到二极管D8的正极

实验操作-打开电源 ，测量空载电压

（3） 关闭电源 ，断开7805的GND脚与二极管D8的连接，把7805的GND连接到三极管T4的C极， 打开电源 ，通电后测量空载电压，调整电位器RP3，观察Vo最大值与最小值。

实验操作-关闭电源， GND连接到三极管T4的C极

实验操作-打开电源 ，测量空载电压，调整电位器RP3，观察Vo最大值

实验操作- 调整电位器RP3，观察Vo最小值

（4） 关闭电源 ，接上100R电位器作为负载， 打开电源 ，通电后测量负载电压，调整电位器RP3，观察Vo最大值与最小值。

实验操作-关闭电源， 接上100R电位器作为负载，100R电位器调至最大

实验操作-打开电源 ，测量负载电压，调整电位器RP3，观察Vo最小值

实验操作- 调整电位器RP3，观察Vo最大值

3、LM317集成稳压电路

（1）实验电路如图12-5所示，连接实验箱地线与子板电路地线，在Vin处输入+12V 直流电源，通电后测量空载电压，调整电位器RP4，观察Vo最大值与最小值。

实验操作-关闭电源， 连接实验箱地线与子板电路地线

实验操作-打开电源 ，测量空载电压，调整电位器RP3，观察Vo最大值

实验操作- 整电位器RP4，观察Vo最小值

五、预习要求

1、复习教材中“直流电源”工作原理，了解直流稳压电源主要性能参数的定义。

2、了解集成稳压芯片7805和LM317相关参数和使用要求。

3、拟定实验步骤，记录数据于表格，并选择确定每一测试步骤所需使用的测量仪器。

六、实验报告

1、整理测量数据，说明稳压电源各项性能参数的物理意义。

2、记录实验中出现的问题，分析问题并说明具体解决办法。

3、分析测量误差，说明误差产生的各种原因。

七、思考题

1、图12-3和图12-5电路中，集成稳压芯片输出端和输入端间的二极管有何作用？

2、图12-3和图12-5电路中，可调节输出电压的原理是否相同？

3、图12-5电路中，怎样改进电路可以使得LM317最小输出电压为0V？