一级电阻分选电路的设计--毕业论文.doc

1 绪论
1.1 课题背景及目的
电气设备的正常运行之一就是其绝缘材料的绝缘程度即绝缘电阻的数值。当受热和受潮时,绝缘材料便老化，其电阻便降低，从而造成电器设备漏电或短路事故的发生。为了避免事故发生,就要求经常测量各种电器设备的电阻值。随着大规模集成电路、计算机技术的迅速发展，以及人工智能在测试技术方面的广泛应用，传统的电子测量仪器在原理、功能、精度及自动化水平等方面都发生了巨大的变化。我们对电阻阻值的测量也有了更精确的要求。因此，本课题采用先进的“电压跟随+窗口比较”的方法，充分利用了现代集成芯片技术，将被测元件与标准电阻串联，经门限电压和窗口比较器的共同作用输出高低两种不同的电平信号，经LED灯的状态显示，可以方便快捷的挑选出一级电阻。该分检电路通过和窗口比较来筛选出我们所需要的电阻，去除不必要的电阻，大大节省了时间，也提高了选用电阻的精确度，更满足了整个系统的工作性能。
在科学技术高速发展的今天，如何用简单便宜，性能良好的元器件制造出对人类生活和生产更好为有效的产品，已经成为人们研究的主要趋势。
1.2 课题研究方法
电阻测试原理：
电阻阻值的测量方法主要有开关接触(mΩ)式、数字式直流式等。目前，大多数电阻测试仪采用数字式直流法，测试精度高、速度快。本设计没有采用以上方法，而是采用了更先进的“阻抗变换+比较”的方法，充分利用了现代集成芯片技术，体现了方便快捷的优势。将被测元件与标准电阻串联，经门限电压和窗口比较器的共同作用输出高低两种电平，经LED灯的状态显示，可以快捷挑选出一级电阻。其原理图如图1.1所示。
串联分压电路：设串联电路中被测元件的阻值为，标准电阻为，电压降为 ；运放A1为电压跟随器，A2,A3是电压比较器，R1,R2,R3组成分压电路，向A2,A3提供参考电压，它们分别接在A2和A3反相输入段。则电路测量情况为：
若①＞（1＋0.05）时，当A2输出高电平，LED1红灯发光，当A3输出高电平，LED3黄灯不发光。
若②＜（1－0.05）时，当A2输出低电平，LED1红灯不发光，当A3输出低电平，LED3黄灯发光。
若③0.95≤≤（1+0.05）时，LED1和LED3均不发光，LED2绿灯发光，表示为一级电阻。（根据上面三个式子，只要选定门限电压、测试的标准电阻 ，由窗口比较器对电信号进行比较，就可以准确、快速检测出一级电阻）。

图1.1 电阻阻值选择器原理图
采用该方案，根据门限电压与阻值的关系，求出门限电压和比较电阻的阻值。经窗口比较器输出两个不同电平，即高电平和低电平。两个不同电平经窗口比较器送出电信号导通相应发光二极管发光，即可分选出一级电阻。该方案思路清晰、硬件电路简洁，可以充分发挥现代集成电路的信号处理功能，和我们的设计要求相吻合。
本设计共分四章：第一章为系统概述，第二章为元器件介绍，第三章为工作原理，第四章为元器件选择的注意事项，然后是全篇结论。

2 系统原理图及主要元件分析
在这里，我们将依据前几部分内容首先得到实现产品功能 的系统电路原理图，然后对原理图中各主要元件作以详细描述，在对各部分功能电路清晰认识之后，我们再从总体上对系统详细工作过程作全面的分析和概括，最后，也是比较重要的一部分，将对系统功能的调试及实现作以介绍。
2.1 系统原理图
该系统电路原理图是由直流电源电路，检测电路和显示电路三大部分组成。其系统框图如2.1所示：

图 2.1 系统原理图
2.2 主要元件分析
该电路的设计主要采用整流桥电路、滤波电路、W7805三端稳压器、LM324集成运放、四异或门 74LS86、W7905、阻抗变换等集成电路，设计直流稳压电源双电压输出 V0=+/-5v。整体设计遵循硬件工程的方法，经过需求分析、总体设计、安装调试、模块测试和系统实现几个阶段。下面就对这几种技术和方法做一个概述。
2.2.1 桥式整流电路
桥式整流电路是利用导体二极管的单向导电特性可以将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压。它是由电源变压器、四只整流二极管D1～D4和负载电阻RL组成。四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。衡量整流电路性能的常用技术指标有两个：一个是反映转换关系的，用整流输出电压的平均值来表示；另一个是反映输出直流电压平滑程度的，称为纹波系数。此外，还有与选择整流管有关的参数、流过整流管的平均电流有关。

图2.2单相桥式整流电路的工作原理图
其工作原理如下：
单相桥式整流电路的工作原理图如图2.2所示。为简单起见，二极管用理想模型来处理，即正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
在v2的正半周，由图2.2可见，电流从变压器副边线圈的上端即a端流出，只能经过二极管D1流向RL，再由二极管D3流回变压器，所以D1、D3正向导通，D2、D4反偏截止。在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。其电流通路可用图2.2中实线箭头表示。
在v2的负半周，由图2.2可见其极性与图示相反，电流从变压器副边线圈的下端流出，只能经过二极管D2流向RL，再由二极管D4流回变压器，所以D1、D3反偏截止，D2、D4正向导通。电流流过RL时产生的电压，极性仍是上正下负，与正半周时相同。其电流通路如图2.2中虚线箭头所示。
综上所述，桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器副边电压的极性分别导通，将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。即：
UL = 0.9U2      　　 2.1
IL 0.9U2／RL　　　     2.2
流过每个二极管的平均电流为:
ID = IL／2 = 0.45 U2／RL 2.3
 每个二极管所承受的最高反向电压为:
2.4
桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整流电路小一半【1】！

图2.3桥式整流电路的工作波形图
根据上述分析，可得桥式整流电路的工作波形如图2.3所示。由图可见，通过负载RL的电流iL以及电压vL的波形都是单方向的全波脉动波形。桥式整流电路的优点是输出电压高，纹波电压较小，管子所承受的最大反向电压较低，同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高。因此，这种电路在半导体整流电路中得到了颇为广泛的应用。电路的缺点是二极管用得较多，桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点，但多用了两只二极管。在半导体器件发展快，成本较低的今天，此缺点并不突出，因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。
2.2.2 滤波电路
整流电路虽将交流电变为直流，但输出的却是脉动电压。这种大小变动的脉动电压，除了含有直流分量外，还含有不同频率的交流分量，远不能满足大多数
电子设备对电源的要求。为了改善整流电压的脉动程度，提高其平滑性，在整流电路中都要加滤波器。将一个大电容C与负载电阻RL并联，即可组成电容滤波电路。如图2.4所示。 从对整流电路的分析可以看出，整流电路输出波形中含有较多的纹波成分，与所要求的波形相去甚远。所以在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。滤波电路常有电容滤波，电感滤波和RC滤波等。
其工作原理如下：

图2.4 单相桥式整流电容滤波电路
图2.4为单相桥式整流、电容滤波电路。在分析电容滤波电路时，要特别注意电容器两端电压vC对整流元件导电的影响，整流元件只有受正向电压作用时才导通，否则便截止。负载RL未接入（开关S断开）时的情况：设电容器两端初始电压为零，接入交流电源后，当v2为正半周时，v2通过D1、D3向电容器C充电；v2为负半周时，经D2、D4向电容器C充电，充电时间常数为：
2.5
其中Rint包括变压器副绕组的直流电阻和二极管D的正向电阻。由于Rint一般很小，电容器很快就充电到交流电压v2的最大值。由于电容器无放电回路，故输出电压（即电容器C两端的电压vC）保持在 ，输出为一个恒定的直流，如图2.5中wt<0（即纵坐标左边）部分所示接入负载RL（开关S合上）的情况：设变压器副边电压v2从0开始上升（即正半周开始）时接入负载RL，由于电容器在负载未接入前充了电，故刚接入负载时v2 < vC，二极管受反向电压作用而截止，电容器C经RL放电，放电的时间常数为：
2.6

图2.5 电容滤波电路的波形
因一般较大，故电容两端的电压vC按指数规律慢慢下降，其输出电压
vL = vC，如图2.5所示的ab段所示。与此同时，交流电压v2按正弦规律上升。当v2> vC时，二极管D1、D3受正向电压作用而导通，此时v2经二极管D1、
D3一方面向负载RL提供电流，另一方面向电容器C充电（接入负载时的充电时间常数tc =( RL||Rint)C≈Rint C很小），vC将如图2中的bc段，图中bc段上的阴影部分为电路中的电流在整流电路内阻Rint上产生的压降。vC随着交流电压v2升高到接近最大值 。然后，v2又按正弦规律下降。当v2 < vC时，二极管受反向电压作用而截止，电容器C又经RL放电，vC波形如图2.5中的d段。电容器C如此周而复始地进行充放电，负载上便得到如图2.5所示的一个近似锯齿波的电压vL = vC，使负载电压的波动大为减小【2】。根据上面的分析可知电容放电的时间常数愈大，放电过程愈慢，则输出的直流电压愈高，同时脉动成分也愈小，即滤波效果愈好。为了得到比较好的滤波效果，我们选择滤波电容的容量时，应满足：
RL≥(3～5)T/2 2.7
其中T电网交流电压的周期。当滤波电容的电容值满足式2.7时，我们可认为输出直流电压近似为：
UL(AV)≈1.2U2 2.8
2.2.3 稳压电路
整流滤波后所得的直流电压虽然脉动较小，但是当电源电压波动或者负载变化时，输出的直流电压也就跟着变动。稳压电路的功能就是在整流滤波电路之后，按需要连接不同的类型的稳压电路，然后供给负载。
稳压电源的技术指标可以分为两大类：一类是特性指标，如输出电压、输出电流及电压调节范围；另一类是质量指标，反映一个稳压电源的优劣，包括稳定度、等效内阻（输出电阻）、纹波电压及温度系数等。对稳压电源的性能，主要有以下四个万面的要求：
1、稳定性好
当输入电压Usr （整流、滤波的输出电压）在规定范围内变动时，输出电压Usc 的变化应该很小,一般要求：
2.9
由于输入电压变化而引起输出电压变化的程度，称为稳定度指标，常用稳压系数S 来表示：S的大小，反映一个稳压电源克服输入电压变化的能力。在同样的输入电压变化条件下，其中Rn为常数，S越小，输出电压的变化越小，电源的稳定度越高。通常S约为：
2.10
c USR表示输入电压，USC表示输出电压。
2、输出电阻小
负载变化时（从空载到满载），输出电压Usc ，应基本保持不变。稳压电源这方面的性能可用输出电阻表征。
输出电阻（又叫等效内阻）用Rn表示，当输入电压USR不变时，它等于输出电压变化量和负载电流变化量之比：
2.11
反映负载变动时，输出电压维持恒定的能力，越小，则Ifz 变化时输出电压的变化也越小。性能优良的稳压电源，输出电阻可小到1欧，甚至0．01欧。
3、电压温度系数小
当环境温度变化时，会引起输出电压的漂移。良好的稳压电源，应在环境温度变化时，有效地抑制输出电压的漂移，保持输出电压稳定，输出电压的漂移用温度系数KT来表示。
4、输出电压纹波小
所谓纹波电压，是指输出电压中50赫或100赫的交流分量，通常用有效值或峰值表示。经过稳压作用，可以使整流滤波后的纹波电压大大降低，降低的倍数反比于稳压系数S[12] 。
2.2.4 三端稳压器
W7805三端稳压器，集成串联型稳压电路有三个引脚，分别为输入端、输出端和公共端，因而称为三端稳压器。
按功能分类：
固定式稳压电路：输出电压不能进行调节，为固定值。
可调式稳压电路：通过外接元件使输出电压得到很宽的调节范围。
W7805为固定式稳压电路，其输出电压有5V，最后两位数表示输出电压值。
W7805，表示输出电压为＋5V、最大输出电流为1.5A；
W7905，表示输出电压为－5V、最大输出电流为1.5A；
三端集成稳压器W7805系列内部结构方框图如下图2.6所示。它属于串联稳压电路，其工作原理与分立元件的串联稳压电源相同。它由启动电路、取样电路、比较放大电路、基准环节、调整环节和过流保护等组成。此外它还有过热和过压保护电路。因此，其稳压性能要优于分立元件的串联型稳压电路。如串联稳压的启动电路是比较放大管的负载电阻，此电阻在电源工作过程始终接于电路中，当输入电压变化（电网波动），通过负载电阻影响输出电压也跟着变化。而三端集成稳压器设置的启动电路，在稳压电源启动后处于正常状态下，启动电路与稳压电源内部其他电路脱离联系，这样输入电压变化不直接影响基准电路和恒流源电路，保持输出电压的稳定。
主要参数：
最大输入电压UImax：保证稳压器安全工作时所允许的最大输入电压，UImax为35伏。
输出电压UO：稳压器正常工作时，能输出的额定电压，UO为5V，6V，9V，12V，15V，18V，24V等七个档级。
最小输入输出电压差值（UI—UO）min：保证稳压器正常工作时所允许的输入与输出电压的差值（UI— UO）min应为2～3伏，此值太小，调整管将进入饱和区。电压调整率KV，当输入电压UI变化在±10%时输出电压相对变化量DUO/UO的百分数称为电压调整率KV。此值越小，稳压性能越好。电压调整率能达到0.1～0.2%。（电压调整率是稳压系数Sr当DUI/UI=±10%的特例）。

图 2.6稳压器W7805系列内部结构图
输出电阻RO：在输入电压变化量DUI为0时，输出电压变化量DUo与输出电流变化量DIo的比值。即:
2.12
它反映负载变化时的稳压性能，即稳压器带负载能力。RO越小，即DUO越小，稳压性能越好，带负载能力越强【4】。

2.2.5 LM324集成运放
LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,外形如图2.7（b）所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图2.7(a)所示的符号来表示,图中给出了5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-（-）为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+（+）为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。LM324的引脚排列见图2.7(c)。
1、LM324主要参数
电压增益 100dB
单位增益带宽 1MHz
单电源工作范围 3V----30V DC
每个运放功耗（V+=5V时） 1mV/op.Amp
输入失调电压 2mV（最大值7mV）
输入偏置电流 50nA----150 nA
输入失调电流 5nA----50 nA
输入共模电压范围 0----V+-1.5V DC（单电源时） V-----V+-1.5V DC（双电源时）
输出电压幅度 0----V+-1.5V DC（单电源时）
输出电流 40mA
放大器间隔离度 -120dB（f0:1kHz----20kHz）

(a) (b)
(c)

图 2.7 LM324四运放电路图
2、电路特点
可以用+5V电源工作，此时能与TTL逻辑电路兼容，即单电源工作；
可以用+15V电源工作，此时能与任何运放兼容；
可以作中等电流驱动器，输出电流40 mA，吸入电流5 mA； 输入阻抗高，频带宽。
    由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中【6】。
2.2.6 电压跟随器
在图2.8中，输入电压接至同相输入端，但是为保证引入的是负反馈，输出电压通过电阻仍接到反相输入端，同时，反相输入端通过电阻接地。为了使集成运放输入端和同相输入端对地的电阻一致，的阻值仍应为：
2.13
同相比例运算电路中反馈的组态为电压串联负反馈，同样可以利用理想运放工作在线性区时的两个特点来分析其电压放大倍数。

图2.8 同相比例运算电路
在图2.8中，根据“虚短”和“虚断”的特点可知，,
故且 2.14
而且 2.15
由以上二式可 2.16
则同相比例运算电路的电压放大倍数为 :
2.17
由于引入了电压串联负反馈，因此能够提高输入电阻，而且提高的程度与反馈深度有关。在理想运放条件下，即认为，，则同相比例运算电路的输入电阻，当考虑， 的一般情况时，经过分析可知，同相比例运算电路的输入电阻为:
2.18
式中和分别是集成运放的开环差模电压增益和差模输入电阻，是反馈系数，在
本电路中：
2.19
由式（2.16）可知，同相比例运算电路的电压放大倍数总是大于式等于1。当或时，，此时电路如图所示。由图2.9可得：
2.20
2.21
由于“虚短”，即，故:
2.22
则电压放大倍数为:
2.23
由于这种电路的输出电压与输入电压有公幅值相等，而且相位也相同，二者之间是一种“跟随”关系，所以又称为电压跟随器【5】。

图2.9电压跟随器
综上所述，对同相比例运算电路可以得到以下几点结论：
1、同相比例运算放大电路是一个深度的电压串联负反馈电路因为，所以不存在“虚地”现象，在选用集成运放时要考虑到其输入端可能具有较高的共模输入电压。
2、电压放大倍数，即输出电压与输入电压的幅值成正成，且相位相同。也就是说，电路实现了同相比例运算。也只取决于电阻和之比，而与集成运放的内部参数无关，所以比例运算的精度和稳定性主要取决于和的精确度和稳定度。一般情况下，值恒大于一。当或时，，这种电路称为电压跟随器。
同理引入了深度电压串联负反馈，因此电路的输入电阻很高，输出电阻很低。
2.2.7 电压比较器
1.功能及应用：
LM324运放开环放大倍数为100dB,既10万倍)。此时运放便形成一个电压比较器,其输出如不是高电平（V+）,就是低电平（V-或接地）。当同相输入端
电压高于反相输入端电压时,运放输出低电平。 图2.10中使用两个运放组成一个电压上下限比较器,电阻R1、R1ˊ组成分压电路,为运放A1设定比较电平U1;电阻R2、R2ˊ组成分压电路,为运放A2设定比较电平U2。输入电压Ui同时加到A1的正输入端和A2的负输入端之间,当Ui >U1时,运放A1输出高电平;当Ui< U1 时,运放A2输出高电平。运放A1、A2只要有一个输出高电平,晶体管VD1就会导通,发光二极管LED就会点亮。

2.10 双限比较器
若选择U1>U2,则当输入电压Ui越出[U2,U1]区间范围时,LED点亮,这便是一个电压双限指示器。
若选择U1电平两种可能的情况。一般用电压传输特性来描述输出电压与输入电压的函数关系。
电压传输特性的三个要素是输出电压的高、低电平，阈值电压和输出电压的跃变方向。输出电压的高、低电平决定于限幅电路；令u—=u+，所求的uI就是阈值电压；uI等于阈值电压时输出电压的跃变方向决定于输入电压作用于同相输入端还是反相输入端。
作用：可将模拟信号转换成二值信号，即只有高电平和低电平两种状态的离散信号。
应用：作为模拟电路和数字电路的接口电路。
特点：比集成运放的开环增益低，失调电压大，共模抑制比小；但其响应速度快，传输延迟时间短，而且不需外加限幅电路就可直接驱动TTL、CMOS和ECL等集成数字电路；有些芯片带负载能力很强，还可直接驱动继电器和指示灯。
分类：
按一个器件上所含有电压比较器的个数，可分为单、双和四电压比较器；
按功能，可分为通用型、高速型、低功耗型、低电压型和高精度型电压比较器；
按输出方式，可分为普通、集电极（或漏极）开路输出或互补输出三种情况。集电极（或漏极）开路输出电路必须在输出端接一个电阻至电源。互补输出电路有两个输出端，若一个为高电平，则另一个必为低电平。
工作状态：指电路按电压传输特性工作。
禁止状态：指电路不再按电压传输特性工作，从输出端看进去相当于开路，即处于高阻状态【7】。
2.2.8 异或门
“异或”逻辑关系的电路均称为“异或门【3】”。异或门可由非门、与门和或门组合而成，如下图2.11所示：

图2.11 异或门逻辑图与波形图
3 电路组成及工作原理
该系统原理图主要有稳压电源电路和控制电路两部分组成，其原理系统图如图3.1所示：
图3.1系统原理图
3.1 电源电路的组成及其工作原理
3.1.1 电路组成
电源电路是由电源变压器、整流电路、滤波器、稳压电路等组成。其原理框图如图3.2所示。
1、电源变压器
电网提供的交流电一般为220V（或380V），而各种电子设备所需要直流电压的幅值却各不相同，因此，常需要将电网电压先经过电源变压器，然后将变换以后的副边电压再去整流、滤波和稳压，最后得到所需要的直流电压幅值。
2、整流电路
整流电路的作用是利用具有单方向导电性能的整流元件将正负交替的正弦交流电压整流成为单方向的脉动电压，但是这种单向脉动电压往往包含着很大的脉动成分，距离理想的直流电压差得很远。
3、滤波器
滤波器由电容、电感等储能元件组成，它的作用是尽可能地将单向脉动电压中的脉动成分滤波掉，使输出电压成为比较平滑的直流电压，但当电网电压或负载电流发生变化时，滤波器输出直流电压的幅值也将随之而变化，在要求较高的电子设备中，这种情况不能满足实际要求。
4、稳压电路
稳压电路的作用是采取某些措施，使输出的直流电压在电网电压或负载电流发生变化时保持稳定。

图3.2电源电路原理图
3.1.2 电路的工作原理
首先通过变压器将220V的电压变成LM324可用的电压，电源变压器是将交流电网220V的电压所需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的支流电压。但这样的电压还随电网电压波动（一般有10%左右的波动）、负载和温度的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后，还需要接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。本电路安装好后，几乎不用任何调整即可正常工作。在实际应用中，可根据需要选择集成稳压器的输出电压。

3.2 控制电路原理
其原理图如图3.3所示:

图 3.3控制电路原理图
3.2.1 总体设计思路
1、电源给出5V直流电压送到检测电路，为了防止四运放芯片LM324电源接反时两电源相互串通或所接信号过高，损坏芯片，特加了D3、D4两个二极管给予保护。
2、选择器部分，应用四运放LM324作为跟随器和窗口比较器。
A1：电压跟随器实现阻抗变换
A2、A3组成窗口比较器
3、电路工作原理：
A1的输出电压Ux随着Rx阻值的增大而增大。当UX大于 UR1时，必定大于 UR2，此时A2和A3的输出电压均为+Uo,因此LED1导通发光，而LED2、LED3均不发光。反之，当Rx较小使Ux小于UR2时必定也小于UR1，此时A2和A3的输出电压均为- Uo，因此LED1、LED2截止，LED3导通发光。只有当UR2
== 3.3
3.4
3.5
3.6
取：＝10K 代入式3.4，3.6式
得： =10K =526
其中R2=R’2+POT2
通过上面的计算可以得出运放电路中的、、各自的阻值
4、当标准电阻改变时，不影响电阻选择的精度。
当电源电压改变时，不影响电阻选择的精度。
3.2.2 窗口比较器
根据控制电路的工作原理我们可以得出：
若 ＞（1＋0.05）时，当A2输出高电平，LED1红灯发光。
当A3输出高电平，LED3黄灯不发光。
若 ＜（1－0.05）时，当A2输出低电平，LED1红灯不发光。
当A3输出低电平，LED3黄灯发光。
若 0.95≤≤（1+0.05）时，LED1和LED3均不发光，LED2绿灯亮表示为一级电阻。
根据上面三个关系式，只要选定门限电压、测试的标准电阻 ，由窗口比较器对电信号进行比较，就可以准确、快速检测出一级电阻。

4 元器件选择的注意事项
4.1 变压器
选择电源变压器时要注意两点：功率和副级的交流电压U2，其中副边电压V2要依稳压电路的输出电压Uo变压器功率要依据最大输出电流Io来确定，当电压差太小时，会使稳压器的性能变差而不起稳压作用，同时又会增大稳压器本身的功率消耗，使最大输出电流有所降低。一般的估算方法是，(Uo≤12时，U2=U0;当U0≥12V时，U2=U0+2)在具体应用时，还需根据所用电源变压器的实际来作出调整【8】。
4.2 单相桥式整流电路
本电路应用一组副边线圈的变压器, 达到全波整流的目的。电路种采用了四个二极管，接成电桥形式，故称为桥式整流电路。在U2的正半周内，二极管VD1,VD2导通，VD3,VD4截止；U2负半周时，VD3,VD4导电，VD1,VD2截止。正，负半周均有电流流过负载电阻RL，而且无论在正半周还是负半周，流过RL的电流方向是一致的，因而使输出电压的直流成分得到提高，脉冲成分被降低。
由表4.1可知，在同样的U2之下，半波整流电路的输出直流电压最低，而脉动系数最高。桥式整流电路和全波整流电路当U2相同时，输出直流电压相等，脉动系数也相同，但桥式整流电路中，每个整流管所承受的反相峰值电压比全波整流电路低，因此它的应用比较广泛。需要特别指出的是，二极管作为整流元件，要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当，则或者不能安全工作，甚至烧了管子；或者大材小用，造成浪费[10]。
表4.1 单相整流电路的主要参数
—
Uo(av)/U2
S
Id(av)/Io(av)
URM/U2
半波整流
0.45
157％
100％
1.41
全波整流
0.90
67％
50％
2.83
桥式整流
0.90
67％
50％
1.41
4.3 电容滤波电路
电解电容器C1是稳压器输入端的滤波电容。对于电解电容，在高频时其自身存在较大的等效电感，故其对于引入的各种高频干扰的抑制能力较差。为了改善微波电压和瞬时输入电压，在C1旁并联一只小容量电容器（容量0.1-0.47ｕF）C3，可有效抑制高频干扰。另外，稳压器在开环增益较高，负载较重的状态下，由于分布参数的影响，有可能产生自激，C3则兼有抑制高频震荡的作用。在三端稳压器的输出端接入电容器C5是为了改善瞬态负载相应特性和减小高频输出阻抗。如对电路的要求不高，C5，C6可不用。
4.4 集成稳压器
1、集成稳压器的输出电压Uo应与稳压电源要求的输出电压的大小及范围相同。
2、实际使用W7805稳压器的注意事项：
集成稳压器应安装在面积足够大的散热片上使用，一般可用普通大功率晶体管的散热器代替。用F-2型标准封装的稳压器，因其金属外壳就是电路的接地端，故不必将散热器与外壳绝缘。这样大大改善了稳压器的散热性能，同时也为改装分立元件式的稳压电源带来了方便。若稳压器在工作中散热不良，稳压器过热保护电路就会自动限制输出电流[9]。
稳压器的输入输出端不可接反，否则会烧坏稳压器。公共端的接线必须确实接触良好。一旦接地脚与地断开，输出端电压Uo会升高到与输入电压相同，可能造成稳压器所接负载元器件损坏。如发现接地脚断开，不可带电连接地脚，应先断开电源再连接，否则容易损坏稳压器。

结 论
设计电子电路是学好电子信息工程这门专业的基本能力，设计要以学习理论、教授理论和认知理论为指导；根据实际的操作，遵循电路设计基本原则和要求；选择适用的集成电路，进行合理的分析、呈现出学科知识点与实际电路之间的完美结合。
本文在传统的一级电阻分检仪的基础上进行了改进，采用的是“阻抗变换+比较”的方法，不仅操作方便，而且测量精确度高。此电路的设计不仅能快速准确的测量出我们所需的阻值，并且还可以应用于其他的测量如：电容的测量，温度的测量等。
综上所述，此电阻分选仪电路的特点是:
1、准确性高，不受外界干扰、快捷地检测出一级电阻。
2、易于操作性的同时，设计变得简单而且节约了设计的成本，使得性能/价格比高。
3、可用于测量任何阻值的一级电阻。
4、电源波动对测量精度影响很小。
随着电子技术的飞速发展，各类分立电子元器件已及其所构成的相关功能单元已逐渐被功能更强大，性能更稳定，使用更方便的集成电路所取代。
总之,本设计具有较高的理论意义和较高的实用价值.

致 谢

参考文献
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[11] Masaaki Sakui, Hiroshi Fujita, “An analyticial method for Calculating Harmonic Currents of a Three-Phase Diode-B