鄭琪等

摘要：作為本科教育的素質(zhì)教育中重要一環(huán)-實(shí)踐環(huán)節(jié)，我校電工電子設(shè)計(jì)是理工科必修的實(shí)訓(xùn)課程，在這門(mén)課中，無(wú)一例外的要使用可調(diào)穩(wěn)壓電源，以及晶振的測(cè)試器。為了滿(mǎn)足我校電工電子實(shí)訓(xùn)課程的迫切需要，研制了帶測(cè)試晶振的無(wú)級(jí)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源。本文主要介紹帶測(cè)試晶振的無(wú)級(jí)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的主要組成部分、工作原理及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無(wú)級(jí)；可調(diào)直流電壓源；晶振測(cè)試

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）05-0235-02

The Design of Stepless DC Regulated Power Supply with Crystal Test

ZHENG Qi ， SHANG Dong-mei ， BAI Yun ， AN Jing-yu ， HAN Juan

（Xi'an University of Science and Technology，Engineering Training Center， Xi'an 710000， China）

Abstract： As an important part in quality-oriented education of undergraduate education practice， our school is a compulsory training course in science and engineering， electrical and electronic design in this course， with no exception of adjustable regulated power supply is used， as well as the crystal vibration tester. In order to meet the urgent needs of the electrical and electronic training courses in our school， has been developed with the test crystals stepless adjustable dc regulated power supply. This paper mainly introduces the stepless adjustable with the test crystals is main part of dc regulated power supply， working principle and application.

Key words： stepless. adjustable dc voltage source； crystal vibration test

作為理工科類(lèi)大學(xué)生鍛煉動(dòng)手能力的最基礎(chǔ)的電工電子實(shí)訓(xùn)課程-電工電子設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程是我校面向理工類(lèi)本科生的必選基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)課程，覆蓋面大、學(xué)生多、工作量大。提供給學(xué)生選擇及要求學(xué)生選做的多個(gè)實(shí)訓(xùn)套件需要的電源不同。為了能夠提供實(shí)訓(xùn)中不同套件的電源，需要具有可調(diào)直流電源。本文所述電源分為無(wú)級(jí)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源及測(cè)試晶振兩個(gè)模塊。基于該實(shí)訓(xùn)課程需要的所購(gòu)的可調(diào)直流穩(wěn)壓電源成本較高，數(shù)量有限，故研制該儀器以解決現(xiàn)存問(wèn)題。該帶測(cè)試晶振的無(wú)級(jí)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源比專(zhuān)門(mén)的儀器相比，體積小巧，價(jià)格低廉、使用方便。晶振測(cè)試可用于51單片機(jī)12MHZ晶振的測(cè)試，市面上測(cè)試晶振的儀器比較少、且價(jià)格較高，51單片機(jī)的晶振經(jīng)測(cè)試后再焊，可避免焊上壞的導(dǎo)致不易拆除、更換。

1 帶測(cè)試晶振的無(wú)級(jí)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的主要性能

可調(diào)直流穩(wěn)壓電源能夠任意輸出1.3-36V以?xún)?nèi)的直流電壓，誤差達(dá)到10%左右；實(shí)訓(xùn)所用晶振的測(cè)試誤判率5%左右。

2 電原理圖、方案及設(shè)計(jì)

2.1 無(wú)級(jí)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源模塊

電路主要應(yīng)用了LM317。LM317是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路。其輸出電壓范圍是1.2V-37V，最大負(fù)載電流為1.5A。使用時(shí)只需外接兩個(gè)電阻即可設(shè)置輸出電壓。它的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率比標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)壓器好。LM317過(guò)載保護(hù)、輸出短路保護(hù)、安全區(qū)保護(hù)等多種保護(hù)電路。使用輸出電容能改變瞬態(tài)響應(yīng)。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標(biāo)準(zhǔn)三端穩(wěn)壓器高得多的紋波抑制比。典型線性調(diào)整率0.01%，典型負(fù)載調(diào)整率0.1%。80dB紋波抑制比。輸出短路保護(hù)，過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)，安全區(qū)保護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)三端晶體管封裝。

Vout≈1.25V*（1+R3/R2）

用LM317制作可調(diào)穩(wěn)壓電源，常因電位器接觸不良使輸出電壓升高而燒毀負(fù)載。如果增加一只三極管（如下圖所示），在正常情況下，T1的基極電位為0，T1截止，對(duì)電路無(wú)影響；而當(dāng)W1接觸不良時(shí)，T1的基極電位上升，當(dāng)升至0.7V時(shí)，T1導(dǎo)通，將LM317T的調(diào)整端電壓降低，輸出電壓也降低，從而對(duì)負(fù)載起到保護(hù)作用。

2.2 晶振測(cè)試模塊

主要通過(guò)三極管和周邊元件構(gòu)成電路滿(mǎn)足“巴克豪森準(zhǔn)則”（即公式a），（環(huán)路增益不能太大，否則也不起振，）形成震蕩，使晶振起振，如果不起振，那么晶振就是壞的，從而鑒別晶振的好壞。

|H（jω0）|≧1

2.3 儀器設(shè)備硬件設(shè)計(jì)電原理圖

2.3.1晶振測(cè)試模塊電路原理圖如圖1所示。 印制板為PCB板1。

2.3.2可調(diào)直流電壓源模塊電原理圖如圖2所示。印制板為PCB板2。

3 帶測(cè)試晶振的無(wú)級(jí)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的應(yīng)用及使用

3.1 帶測(cè)試晶振的無(wú)級(jí)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的應(yīng)用

該設(shè)備可作為需要直流電壓源套件的電源：收音機(jī)電源、門(mén)鈴電源、報(bào)警器電源、功放電源、收音機(jī)電源、51單片機(jī)電源，另外晶振測(cè)試模塊可用于51單片機(jī)晶振測(cè)試。

3.2 帶測(cè)試晶振的無(wú)級(jí)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的使用

輸出端正極（紅鱷魚(yú)夾）接電路正極，輸出端負(fù)極（黑鱷魚(yú)夾）接電路負(fù)極。將220V的電源線插頭插在市電插座上。打開(kāi)開(kāi)關(guān)1，直流電壓源指示燈（紅）亮，調(diào)節(jié)旋鈕，輸出電壓變化，其值顯示在電壓表頭上；另外，打開(kāi)開(kāi)關(guān)K2，測(cè)試晶振，晶振電源指示燈（紅）亮，如果晶振是好的，晶振質(zhì)量綠指示燈亮，否則綠指示燈不亮。

3.3 帶測(cè)試晶振的無(wú)級(jí)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的調(diào)試

調(diào)試過(guò)程：測(cè)試晶振的電源指示燈串聯(lián)的限流電阻阻值1.8K，原先過(guò)于偏低，發(fā)光二極管發(fā)燙，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)最終選定合適值為5.1K；無(wú)級(jí)可調(diào)直流電壓源原先設(shè)計(jì)的可調(diào)電位器（用于調(diào)節(jié)輸出電壓）為4.7K，電壓輸出偏低，經(jīng)過(guò)調(diào)試，最終確定為6.8K，電壓輸出符合要求；LM317選用鐵殼封裝，否則溫度過(guò)高容易高溫?fù)p壞。

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