PID课程设计积分、微分、比例运算电路.pdf

PID课程设计--积分、微分、比

例运算电路

模拟电路课程设计报告

设计课题：积分、微分、比例运算电路

专业班级：电信（本）

学生姓名：XXX

学号：080802070

指导教师：曾祥华

设计时间：2009.1.13

积分、微分、比例运算电路

一、设计任务与要求

1．设计一个可以同时实现积分、微分和比例功能的运算电路。；

2．用开关控制也可单独实现积分、微分或比例功能；

3．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±

12V）。

二、方案设计与论证

要能实现积分、微分和比例功能，必须要有比例、积分和微分三个单独的实

现电路组成。

方案一

原理图：

方案二

原理图：

选择方案二的理由：方案一电路过于繁杂，器件用量多，花费大，焊接量多，

而方案二电路克服了上述缺点，故选用方案二。

三、单元电路设计与参数计算

1、桥式整流电容滤波集成稳压块正负直流电源电路

用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±

12V）

（1）原理：直流源的制作由四部分组成：电源变压器，整流电路，

滤波电路及

稳压电路。变压器部分通过变压器降压使得进入整流的电压减小；整

流道路部分利用二极管的单向导电性实现交流电压到直流电压的转

变，即将正弦波电压转换为单一

方向的脉冲电压；滤波部分采用大电容，利用电容的充放电作用使输

出电压趋于平滑；稳压通过稳压管的稳压作用使输出直流电压基本

不受电网电压波动和负载电阻变化的影响。

其流程图为：

（2）参数设计：

直流电源：

1）由于要产生±12V的电压，所以在选择变压器时变压后副边电压u2

应大于24V，由现有的器材可选变压后副边电压u2为30V的变

压器。

2）整流输出电压的平均值：。

3）设变压器副边线圈的输出电压为，在vi的正半周，

vL=v2，所以。

4）在选择整流二极管时，主要考虑两个参数，即最大整流电流和反向

击穿电压。每个二极管的平均电流为

且。

5）滤波电路需采用大电容来实现充放电，故选C1=C2=3300UF,C3与C4

用于消除自激振荡，选小电容0.1UF,C5与C6用于消除高频信

号带来的噪音，令C5=C6=220UF。负载选0.5K的电阻。

2、积分、微分和比例运算电路

（1）比例运算电路

根据“虚地”，有：u=u=0

NP

根据“虚断”，有：i=i=0

PN

i=i=0

RF

(u-u/R=(u-u/R

IN)NO)f

u=-Ru/R

OfI

u=-50u