由于两个KA7812的内部基准电压有差异，并联应用时负载不均匀是必然的。如果输出精度要求不高的话，可以考虑在每个KA7812的输出端各接一个均流电阻后再接到一起，选取均流电阻上有0.3V压降的话，负荷基本就一样了。电源电压经变压器降压、整流后是脉动的直流，需要用电容滤波平滑，这个电容是电解电容（图中c1），理论上容量越大滤波效果越好（实际使用几十微法到上千微法都可以）。由于这个电容充放电的作用，会有峰值电压，在1.4倍左右。如果整流滤波后不接负载，测量电压会高出许多，就是这个道理，一旦接上负载，电压下降到正常值。所以你不必理会这个峰值的问题，知道了就行。c2这个电容应该是一个无极电容（高频瓷片电容），和c1并接（有的电路省掉了），可进一步滤除高频噪音，还可防治三端稳压块产生震荡，一般是0.1微法，如果负载电流大的话，可加大用0.33微法。稳压块输出端对地再接一个0.1电容，滤波效果更好。为了保证稳压效果好，7805输入端电压至少要高于3伏，所以选9伏的或12伏的变压器都可以，你担心选12伏压降大，7805会发热，其实影响不大，好多电路都是这样，加大一点7805散热器就行。
急！奇怪的运放和三极管构成的可调稳压电源，它的工作原理以及出在何处？
目 录1 技术指标... 12 设计方案及其比较... 12.1 逻辑信号电平测试器的基本原理... 12.2 方案一... 12.3 方案二... 42.4 方案比较... 53 实现方案... 53.1 调整方案... 53.2 实际调整... 63.3 仿真验证... 64 调试过程及结论... 84.1调试目的... 84.2 实际布线... 84.3 具体调试... 94.4 结果分析... 105 心得体会... 106 参考文献... 11
逻辑信号电平测试器的设计
1 技术指标 设计、组装、调试逻辑信号电平测试器。测试器测量范围：低电平小于0.8V，高电平大于3.5V;用1KHz的音响表示被测信号是高电平，用800Hz的音响表示被测信号是低电平，当被测信号在0.8--3.5V之间时，不发出音响; 工作电源为5V。2 设计方案及其比较2.1 逻辑信号电平测试器的基本原理
电路由输入电路、逻辑判断电路、音响信号产生电路和音响驱动电路四部分子电路组成。
电路的输入信号Vi由输入电路输出后，经过逻辑判断电路，在该电路中，通过比较器的比较测试，将该信号区分为高电平和低电平两个信号分别输入音响信号产生电路，在音响信号产生电路中，通过两个电容的充，放电过程，产生不同频率的脉冲信号，在音响驱动电路中，不同频率的脉冲信号使得扬声器发出不同音调的响声，通过音调的不同来区分高低电平的不同。
2.2 方案一
图1为方案一的电路原理图。电路由输入电路、逻辑判断电路、音响信号产生电路和音响驱动电路，由四部分子电路组成。
图1 方案一的原理图
2.2.1输入电路
由R1和R2组成，电路的作用是保证测试器输入端悬空时，输入电压既不是高电平，也不是低电平。一般情况下，在输入端悬空时，输入电压取Vi=1.4V。根据技术指标要求输入电阻大于20K?。由此可得: (1)
R1R220K? (2)
理论值计算得：R171.4K?，R227.8K?。
2.2.2逻辑判断电路
R3和R4的作用是给U1的反相输入端提供一个3.5V的电压（高电平的基准平的基准） ； R5 为二极管D1、D2的限流电阻。D1、D2的作用是提供低电平信号基准具体逻辑判断情况是：当输入是高电平时，Vu15V，Vu20；当输入是低电平时，Vu10V，Vu25V; 当输入在0.8~3.5V之间，则Vu1Vu20.由此可得：
。 (3)
所以理论上，R3：R43:7。
2.2.3 音响信号产生电路
主要由两个比较器U3和U4组成，根据前面对逻辑判断电路输出的研究，分三种情况讨论。
当输入在0.8~3.5V之间，则Vu1=Vu2=0： 由于稳态时，电容C1两端电压为零，并且此时Vu1和Vu2两输入端均为低电平，二极管D3和D4截止，电容C1没有充电回路，而U3的同相输入端为基准电压3.5V，使得U3的同相端电位高于反相端，输出为高电平即5V。输出通过电阻R9按指数规律为电容C2充电，达到稳态时电容C2的电压为高电平，U4的同相端(5V)高于反相端(3.5V)，虽然输出为高电平，但是由于二极管D5的存在，电路的稳定状态不受影响。故电路输出一直保持高电平。
（2）当输入是高电平时，即Vu1=5V，Vu2=0：
此时二极管D3导通，电容C1通过电阻R6充电，按指数规律逐渐升高，由于U3同相输入端电压为3.5V，则在Vc1未达到3.5V之前，U3输出端电压保持为高电平。在Vc1升高到3.5V后，U3的反相端电压高于同相端电压，U3输出电压由5V跳变为0V，使C2通过电阻R9和U3的输出电阻放电， Vc2由5V逐渐下降，当Vc2下降到小于U4反相端电压(3.5V)时，A4的输出电压跳变为0V，二极管D5导通，Cl通过D5和U4的输出电阻放电。因为A4输出电阻很小，所以Vc1将迅速降到0V左右，这导致U3反相端电压小于同相端电压，A3的输出电压又跳变到5V，C1再一次充电，如此周而复始，就会在A3输出端形成矩形脉冲信号。
（3）当输入是低电平时，Vu10V，Vu25V：
此时电路的工作过程与VA5V，VB0V时相同，惟一区别在于D2导通时，Vu2高电平通过R7向C1充电，所以Cl的充电时间常数改变了，使得这个电路的输出的周期会发生相应的变化。
电路参数的计算：根据一阶电路响应的特点可知，t1表示电容C1充电过程，t2表示电容C2放电过程。τ代表时间常数。由此可得：
(t)（1e-t/τ1 ),τ1 τ1’ （4）
（t）e-t/τ2 ,τ2 （5）
又T=1/f ,所以有：高电平时， （6）
低电平时， （7）
所以只要取定C1和C2的值即可得R6、R7、R8的值。
2.2.4 音响驱动电路
R10为限流电阻。由于音响负载工作电压较低且功率小，因此对驱动三极管的耐压等条件要求不高，选取c9014作为驱动管，可完全满足本电路要求。
2.3 方案二
图2是方案二的电路原理示意图。电路由输入电路、逻辑判断电路、音响信号产生电路和音响驱动电路，由四部分子电路组成。
图2 方案二的原理图
2.3.1 输入电路
同方案一，由R1和R2组成，电路的作用是保证测试器输入端悬空时，输入电压既不是高电平，也不是低电平。一般情况下，在输入端悬空时，输入电压取Vi=1.4V。根据技术指标要求输入电阻大于20K?。由此可得：
(8)
(9)
理论值计算得：R171.4K?， R227.8K?。
2.3.2逻辑判断电路
R3和R4的作用是给U1的反相输入端提供一个3.5V的电压（高电平的基准平的基准）；R5和R6的作用是给U2的同相输入端提供一个0.8V的电压（低电平的基准平的基准）。由此可得：
(10)
(11)
所以理论上，R3：R43:7，R5：R621:4。
2.3.3 音响信号产生电路
主要由两个比较器U3和U4组成，根据前面对逻辑判断电路输出的研究，分3种情况讨论。原理类似方案一，但是，在方案二中，R9与C2是并联关系，而不是如方案一的串联关系。
2.3.4 音响驱动电路
R10为限流电阻。由于音响负载工作电压较低且功率小，因此对驱动三极管的耐压等条件要求不高，选取9014作为驱动管，可完全满足本电路要求。同方案一。
2.4 方案比较
第一个不同之处在于：在逻辑判断电路中，设置高低电平的电压基准，方案一采用分压和二极管，而方案二均采用分压。方案一的二极管比较好，因为比较稳定并且实际找电阻的话未必恰好使基准电压是0.8V，还需要再调整，这样的话比较麻烦。所以选择用二极管。第二个不同之处在于：在音响信号发生电路中，C2与R9的串并联关系不同，方案一采用串联，方案二采用并联。
3 实现方案3.1 调整方案
在实际操作中，我们发现有些电阻并不理想，所以应该对阻值进行了近似调整。
由前面的理论计算：理想情况下，各个参数关系应该是：R171.4K?，R227.8K?，R3：R43:7，
(12)
(13)
实际上取电容103和104，那么，C10.1uF, C20.01uF。
(14)
(15)
考虑到实验室的器材限制，最后确定的具体器材是：R170K?，R230K?，R330K?，R468K?，R67.5K?，R79.1K?，R956K?，R1010K?，C10.1uF, C20.01uF，四个电压比较器采用集成块LM324, 三极管采用C9014 ,另外有一个扬声器，一块面包板，示波器，导线等。
3.2 实际调整
实际测量U1和U2 的高电平输出，发现不是理想情况下的5V，而是3.68V。但是U3和U4的基准电压只有3.5V，这样就无法实现设计原理，也就是说，在音响信号发生电路产生了问题，当输入是高电平或低电平时，根本就不会发生电容充放电，也就不会有不同音调的响声，所以测试的波形也只是一条直线，跟输入悬空或在0.8--3.5V之间是无异的。
所以对U3和U4的基准电压做了调整：设置为2.5v，这样与3.68V有一定的差距比较合理。具体实现方法是，用两个相同适当的阻值分压实现，考虑现有器材，我们采用两个9.1k?的电阻分压。所以最后实现的方案原理图如图3所示
图3 实现方案的原理图
3.3 仿真验证
用示波器测量Vc1、Vc2和Vo的波形。测量的图示如下图图4所示。以15V作为输入，验证方案可行性。测量的波形图如下图图5所示。从波形图可清楚看到，C1的充电过程、C2的放电过程，以及输出的矩形波。说明调整后的方案是可行的。所以肯定了实现方案，但是具体的数据测量应该以实物操作为主。
图4 实现方案的测量原理图
图5 以15V为输入的测试的波形图
*注:由上至下依次是Vc1、Vc2、Vo的波形。
4 调试过程及结论 4.1调试目的
验证高电平与低电平时发出不同音调的响声，具体测量本设计的高低电平分别为多少，记录相应的波形，分析结果，与技术指标比较，评估设计。
4.2 实际布线
布线结果如图6所示。为了测试方便，在输入端采用5V输入，用一个电位器进行调节，可以得到0~5V的输入。
图6 布线图
4.3 具体调试
4.3.1 发现问题
实际测量U1和U2 的高电平输出，发现不是理想情况下的5V，而是3.68V。但是U3和U4的基准电压只有3.5V，这样就无法实现设计原理，也就是说，在音响信号发生电路产生了问题，当输入是高电平或低电平时，根本就不会发生电容充放电，也就不会有不同音调的响声，所以测试的波形也只是一条直线，跟输入悬空或在0.8--3.5V之间是无异的。
所以对U3和U4的基准电压做了调整：设置为2.5V，这样与3.68V有一定的差距比较合理。具体实现方法是，用两个相同适当的阻值分压实现，考虑现有器材，我们采用两个9.1k?的电阻分压。
4.3.2实际测量
先采用悬空输入，验证U1和U2的基准电压是否分别是3.5V和0.8V。测量结果是0.78V和3.5V，较为合理，但是不能作为设计的高低电平，应进一步测量。此时的输出波形是一条直线，符合设计要求。接着将输入从开始慢慢向上调，刚开始一直有响声和波形，当调整到0.82V时恰好响声消失，矩形波消失。说明低电平时是0.82V，低电平波形如下图图7所示，读取并记录相关的数据。
图7 低电平的输出波形图
继续将输入慢慢往上调整，发现恰好在输入为3.5V时再次出现波形和响声，并且响声的音调与之前的不同，记录此时的波形，如下图图8所示。
图8 高电平的输出波形图
4.4 结果分析
实际低电平是0.82V，设计要求是0.8V；实际高电平是3.5V，实际要求是3.5V，并且响声的音调也不同。所以设计比较合理，误差可能来自于万用表。但是由波形反应出来的音调不是十分理想，可以看到，周期并非设计要求的高电平是1ms，低电平是1.25ms。误差可能来自于发现问题后的调整——将U3和U4的基准电压改为2.5V而非原理的3.5V，也可能来自于电阻，相对调整得较为明显。
5 心得体会
这是第一次做课程设计，收获真的很大，也让我认识到了很多问题。
以前学习的知识都是理论性的，这也是第一次亲手做一个实物的东西，在刚拿到课题的时候，自己完全懵了，因为这个东西完全是自己没有听说过的，当时心里非常着急，因为不知道自己能不能完成任务，但是在经过查阅资料并与同学们讨论之后，发现问题并没有自己想象的那么难。
其实这个学期也做过很多实验，包括模电实验以及电子辅助实验等，但是大多数都是在方案已知的情况下做的实验，所以只要按照方案一步一步的完成就行了，但是这一次不同，本次课设只知道一个课题名称，其他的一无所知，完全靠自己查资料，自己设计方案并且实施方案，所以难度会有一定的增加，在与同学商榷后终于确定了实验方案，接下来就是从老师那里领取实验器件，在拿到器材时心里有一种很强的新鲜感，因为有很多东西都是自己不曾见过的，但是新的问题出现了，有很多东西自己都不会用，尤其是面包板，只知道有很多孔，但是具体的孔是怎样想通的完全不知道，所以又要上网查资料，然后知道最顶上与最下面是四三四导通，中间的是一列导通。然后开始自己布线，刚开始认为连线很容易，就是按照自己设计方案连就行了，但是在自己亲身经历后发现，完全与自己想象的不同，因为要按照横平竖直的要求，所以比较麻烦，但是在经过三个小时的细心布线后，终于把自己的实物图连接成功，最后的任务就是进行调试，这也是最难的一部分，因为只要出现一个小小的错误，就不会出现想要的结果，但是与队友经过共同的努力，终于调试成功。
经过这一次的课程设计，我有以下几点体会：首先是要把自己所学的知识与实践相结合，因为我们现在所学的知道就是为了以后的实践，其次是遇到不会的问题不能慌，要积极的寻找解决方案，然后是要学会与自己的队友配合，因为一个成功的实验紧靠自己是不行的，要学习团队合作的能力，最后就是要保持严谨的态度，因为在实验中一个很小的问题就可能导致实验的失败。
6 参考文献
［1］吴友宇主编.模拟电子技术基础.北京：清华大学出版社，2009
［2］李桂安，葛年明，周泉编.电子技术实验及课程设计.南京：东南大学出版社，2008
［3］毕满清编.电子技术试验与课程设计. 北京:机械工业出版社,2005
［4］华成英,童诗白编.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社,2004
这个东西并不见得先进。
1、正如hifi发烧友所说，是并联调节输出电压的。三极管2N2905和输出电压是并联的，是通过调节三极管的导通深度调节影响输出电压。这是大的调节原理。
2、利用了运放的输入端的比较作用。运放在这里可以归结成是同相放大。2脚接基准。3脚接输入。
3、2脚和6脚接在一起，又接了稳压管。这说明电路废弃了运放的放大输出作用。
4、三极管的基极接到运放的电源输入端。当运放正向输入端3脚得到的分压高于2脚参考电压的时候，运放的输出电压将升高（实际上受稳压管钳制不变），但运放对电源电流的需求也变大，表现为三极管的基极导通电流变大，导通程度增强，使输出电压变低。
5、根本的调节原理可以归纳为，利用运放在放大过程中本身对电流的需求变化反过来调节三极管导通程度，从而调节输出电压。
6、还是觉得这个东西并不见得先进，虽然可以实现稳压作用。先说指标，输入高于输出2伏，视乎LM317等也可以达到，且有内部保护电路。负载力更强。再说调节能力，运放虽然说接的是同相放大，但利用了输入电压升高时7脚导能力便强的趋势，实际上是又反向了一次，相当于三极管2N2905的基极接到了接到了另一个三极管的集电极的一个电阻下方，这一点并没有什么，或者说，干脆直接将运放接成反相放大，用输出端去控制三极管的基极岂不是有更大的调节能力？
7、这个电路的长处也许是可以有更小的输入、输出压差（虽然标示输入电压高于输出2伏）。因为从输入到输出中间没有串联复杂的电路。
8、电路也许可以改进成运放反向输出直接控制三极管。或者同相放大输出直接控制 NPN型三极管。
9、并联调剂对整个电路的影响力，也就是并联调节的调节能力可能很有限。
