數控直流穩壓電源與傳統的穩壓電源相比，具有操作方便，電壓穩定度高的特點，其輸出電壓大小採用數字顯示，主要用於要求電源精度比較高的裝置，或科研實驗電源使用，並且此設計，沒有用到微控制器，只用到了數字技術中的可逆計數器，D/A 轉換器，譯碼顯示等電路，具有控制精度高，製作比較容易等優點。
2 單元電路設計
此數控直流穩壓電源共有六部分，輸出電壓的調節是透過“+” ，“-”兩鍵操作，步進電壓精確到 0.1V控制可逆計數器分別作加，減計數，可逆計數器的二進位制數字輸出分兩路執行：一路用於驅動數字顯示電路，精確顯示當前輸出電壓值；另一路進入數模轉換電路（D/A轉換電路） ，數模轉換電路將數字量按比例，轉換成模擬電壓，然後經過射極跟隨器控制,調整輸出級，輸出穩定直流電壓。為了實現上述幾部分的正常工作，需要另制15V，和5V 的直流穩壓電源，及一組未經穩壓的12V~17V的直流電壓。此下所講的數控電源主要就是對此組電壓進行控制，使輸出 0~9V的穩定的可調直流電壓。
此原理方框圖如下圖 1 所示。
2.1 “+”, “-”鍵控制的可逆計數器的設計
此部分電路主要用兩按鈕開關作為電壓調整鍵， 與可逆計數器的加計數CPU時鐘輸入端和減計數CPD時鐘輸入端相連，可逆計數器採用兩片四位十進位制同步加/減計數整合塊 74LS192 級聯而成。74LS192 是雙時鐘，可預置數，非同步復位，十進位制（BCD 碼）可逆計數器。與之功能相同的還有其它晶片，比較容易找到。
2.1.1 工作原理
由於輸出電壓從 0V 到 9.9V 可以調節，所以 74LS192 兩計數器總計數範圍從 00000000 到10011001（即 0~99）,而 74LS192 本身為十進位制可逆計數器，所以只需兩塊這樣的晶片級聯就可以達到目的，此晶片封裝和工作模式表如下圖 2 所示。
PL是低電平有效的預置數允許端，PL=0 時，預置數輸入端 P0~P3 上的資料被置入計數器。MR是高電平有效的復位端，MR=1 時，計數器被複位，所有輸出端都為低電平。
CPU是加計數時鐘，CPD 是減計數時鐘，當 CPU=CPD=1 時，計數器處於保持狀態，不計數。當 CPD=1，CPU 由0變為1時，計數器的計數值加1 ；當 CPU=1，CPD 由0變1時，計數器的計數值減1 。
TCU 是進位輸出端，當加計數器達到最大計數值時，即達到 9 時，TCU 在後半個時鐘週期（CPU=0）內變成低電平，其他情況均為高電平。TCU是借位輸出端，當減計數器計到零時，TCD在時鐘的後半個週期（CPD=0）內變成低電平，其他情況下均為高電平。
為實現 100 進位制的計數可把第一塊晶片的 TCU，TCD 分別接後一級的 CPU，CPD 就可以級聯使用，這就達到了 0~99 的計數。
2.1.2 元件的選擇
74LS192 是雙時鐘，可預置數，非同步復位，十進位制（BCD 碼）可逆計數器，還可選用 54HC192，54HCT192，74HC192，74HCT192 等。
2.2 數字顯示電路的設計
2.2.1 工作原理
數字顯示驅動採用兩塊 74LS248 晶片，74LS248 為四線七段譯碼驅動器，內部輸出帶上拉電阻它把從計數器傳送來的二~十進位制碼，驅動數碼管顯示數碼。具體功能如下圖 3 真值表所示。
74LS248，七段譯碼器，輸出高電平有效，適合於共陰極接法的七段數碼管使用 A3，A2，A1，A0，為 8421BCD 碼輸入，a,b,c,d,e,f,g 為七段數碼輸出，LT 為試燈輸入訊號，用來檢查，數碼管的好壞，IBR 為滅零輸出訊號，用來動態滅零，IB/QBR 為滅燈輸出訊號，該端既可以作輸入也可以作輸出，具體工作如上真值表所示。
2.2.2 原件選擇
與 74LS248 功能相同的還有，74LS247，7CD4511 等。
2.3 D/A轉換電路（數模轉換器）的設計
2.3.1 DAC0832 工作原理介紹
數模轉換電路，採用兩塊 DAC0832 整合塊，它是一個 8 位數/模轉換電路，這裡只使用高 4 位數字量輸入端。由於 DAC0832 不包含運算放大器，所以需要外接一個運算放大器相配，才構成完整的 D/A轉換器，低位 DAC 輸出模擬量經 9：1 分流器分流後與高位 DAC 輸出模擬量相加後送入運放，具體實現，由 900Ω和 100Ω的電阻相併聯分流實現，運放將其轉換成與數字端輸入的數值成正比的模擬輸出電壓，運放採用具有調零的低噪聲高速優質運放 NE5534。具體封裝圖如下圖 4 所示。
DAC0832 晶片主要功能引腳的名稱和作用
如下：
d7~d0：8 位二進位制資料輸入端；
ILE：輸入鎖存允許，高電平有效；
CS：片選訊號，低電平有效；
WR1，WR2：寫選通訊號，低電平有效；
XFER：轉移控制訊號，低電平有效；
Rf：內接反饋電阻，Rf=15KΩ；
IOUT1，IOUT2：輸出端，其中 IOUT1 和運放
反相輸入相連，IOUT2 和運
放同相輸入端相連並接地端；
Vcc：電源電壓，Vcc 的範圍為+5V~+15V；
Vref：參考電壓，範圍在-10V~+10V;
GND：接地端。
當 ILE=1,CS=0,WR=0，輸入資料 d7~d0 存入 8 位輸入暫存器中，當 WR2=0，XFER=0 時，輸入暫存器中所存內容進入 8 位 DAC 暫存器並進行 D/A轉換。
當 DAC0832 外接運放 A構成 D/A轉換電路時，電路輸出量 V0 和輸入 d7~d0 的關係式為
2.3.2 DAC0832 晶片的特點
DAC0832 最具特色是輸入為雙緩衝結構，數字訊號在進入 D/A轉換前，需經過兩個獨立控制的8 位鎖存器傳送。其優點是 D/A轉換的同時，DAC 暫存器中保留現有的資料，而在輸入暫存器中可送入新的資料。系統中多個 D/A轉換器內容可用一公共的選通訊號選通輸出。
由於 DAC0832 輸出級沒有加整合運放，所以需外加 NE5534 相配適用。NE5534 封裝如下圖 5所示。
IN-為反相輸入端,IN+為同相輸入端；
OUT 為輸出端；
Balance 為平衡輸入端,主要作用是,使內部
電路的差動放大電路處於平衡狀態；
COMp/Bal的作用為,透過調節外接電阻,以
達到改善放大器的效能和輸出電壓;
VCC-和 Vcc+為正負電源供；
2.4 調整輸出的設計
調整輸出級採用運放作射極跟隨器，使調整管的輸出電壓精確地與 D/A轉換器輸出電壓保持一致。調整管採用大功率達林頓管，確保電路的輸出電流值達到設計要求。數控電源各部分工作所需的15V和5V電源由固定整合穩壓器 7815、7915、和 7805 提供，調整管所需輸入電壓，經簡單整流，濾波即可得到，但要求能提供 5A的電流。
輸出電壓的調整，主要是運用射極輸出器發射極上所接的 4.7K電阻來完成的，此反饋電阻的主要作用是，把輸出電壓反饋到 NE5534 的輸入級的反向輸入端，當同相輸入 IN+和反向輸入端IN-有差別是，調整輸出電壓使之趨於穩定，從而達到調整輸出電壓的目的。
2.5 電路除錯
調節步驟如下：
2.5.1 輸入數字 00000000，短接 Re1、Re、Rf 調運放調零電位器 Rw，用數字萬用表檢測，使輸出電壓 V o=01mV。
2.5.2 輸入數字 10011001，調整 Re1、Re2、Rf 使輸出電壓 V o 達到預定的滿量程 9.9V。
2.5.3 主要技術指標
本文所設計數控直流電源的電壓輸出範圍為 0~9.9V，步進電壓值為 0.1V，輸出紋波電壓不大於10mv，輸出電流為 5A。
2.6 改進措施
本電源輸出電壓大小尚受限制，在需要較高輸出電壓時，在不改變調節精度（即步進電壓值）前提下，只要增加計數器的級聯數和相應 D/A轉換器的個數，擴大數顯指示範圍，配合選用高電壓輸出運放，就能輕易地滿足要求。當需要正負對稱輸出電壓時，只要另增一組電源，對 D/A轉換器及調整輸出電路稍作改動即可達到目的
數控直流穩壓電源與傳統的穩壓電源相比，具有操作方便，電壓穩定度高的特點，其輸出電壓大小採用數字顯示，主要用於要求電源精度比較高的裝置，或科研實驗電源使用，並且此設計，沒有用到微控制器，只用到了數字技術中的可逆計數器，D/A 轉換器，譯碼顯示等電路，具有控制精度高，製作比較容易等優點。
2 單元電路設計
此數控直流穩壓電源共有六部分，輸出電壓的調節是透過“+” ，“-”兩鍵操作，步進電壓精確到 0.1V控制可逆計數器分別作加，減計數，可逆計數器的二進位制數字輸出分兩路執行：一路用於驅動數字顯示電路，精確顯示當前輸出電壓值；另一路進入數模轉換電路（D/A轉換電路） ，數模轉換電路將數字量按比例，轉換成模擬電壓，然後經過射極跟隨器控制,調整輸出級，輸出穩定直流電壓。為了實現上述幾部分的正常工作，需要另制15V，和5V 的直流穩壓電源，及一組未經穩壓的12V~17V的直流電壓。此下所講的數控電源主要就是對此組電壓進行控制，使輸出 0~9V的穩定的可調直流電壓。
此原理方框圖如下圖 1 所示。
2.1 “+”, “-”鍵控制的可逆計數器的設計
此部分電路主要用兩按鈕開關作為電壓調整鍵， 與可逆計數器的加計數CPU時鐘輸入端和減計數CPD時鐘輸入端相連，可逆計數器採用兩片四位十進位制同步加/減計數整合塊 74LS192 級聯而成。74LS192 是雙時鐘，可預置數，非同步復位，十進位制（BCD 碼）可逆計數器。與之功能相同的還有其它晶片，比較容易找到。
2.1.1 工作原理
由於輸出電壓從 0V 到 9.9V 可以調節，所以 74LS192 兩計數器總計數範圍從 00000000 到10011001（即 0~99）,而 74LS192 本身為十進位制可逆計數器，所以只需兩塊這樣的晶片級聯就可以達到目的，此晶片封裝和工作模式表如下圖 2 所示。
PL是低電平有效的預置數允許端，PL=0 時，預置數輸入端 P0~P3 上的資料被置入計數器。MR是高電平有效的復位端，MR=1 時，計數器被複位，所有輸出端都為低電平。
CPU是加計數時鐘，CPD 是減計數時鐘，當 CPU=CPD=1 時，計數器處於保持狀態，不計數。當 CPD=1，CPU 由0變為1時，計數器的計數值加1 ；當 CPU=1，CPD 由0變1時，計數器的計數值減1 。
TCU 是進位輸出端，當加計數器達到最大計數值時，即達到 9 時，TCU 在後半個時鐘週期（CPU=0）內變成低電平，其他情況均為高電平。TCU是借位輸出端，當減計數器計到零時，TCD在時鐘的後半個週期（CPD=0）內變成低電平，其他情況下均為高電平。
為實現 100 進位制的計數可把第一塊晶片的 TCU，TCD 分別接後一級的 CPU，CPD 就可以級聯使用，這就達到了 0~99 的計數。
2.1.2 元件的選擇
74LS192 是雙時鐘，可預置數，非同步復位，十進位制（BCD 碼）可逆計數器，還可選用 54HC192，54HCT192，74HC192，74HCT192 等。
2.2 數字顯示電路的設計
2.2.1 工作原理
數字顯示驅動採用兩塊 74LS248 晶片，74LS248 為四線七段譯碼驅動器，內部輸出帶上拉電阻它把從計數器傳送來的二~十進位制碼，驅動數碼管顯示數碼。具體功能如下圖 3 真值表所示。
74LS248，七段譯碼器，輸出高電平有效，適合於共陰極接法的七段數碼管使用 A3，A2，A1，A0，為 8421BCD 碼輸入，a,b,c,d,e,f,g 為七段數碼輸出，LT 為試燈輸入訊號，用來檢查，數碼管的好壞，IBR 為滅零輸出訊號，用來動態滅零，IB/QBR 為滅燈輸出訊號，該端既可以作輸入也可以作輸出，具體工作如上真值表所示。
2.2.2 原件選擇
與 74LS248 功能相同的還有，74LS247，7CD4511 等。
2.3 D/A轉換電路（數模轉換器）的設計
2.3.1 DAC0832 工作原理介紹
數模轉換電路，採用兩塊 DAC0832 整合塊，它是一個 8 位數/模轉換電路，這裡只使用高 4 位數字量輸入端。由於 DAC0832 不包含運算放大器，所以需要外接一個運算放大器相配，才構成完整的 D/A轉換器，低位 DAC 輸出模擬量經 9：1 分流器分流後與高位 DAC 輸出模擬量相加後送入運放，具體實現，由 900Ω和 100Ω的電阻相併聯分流實現，運放將其轉換成與數字端輸入的數值成正比的模擬輸出電壓，運放採用具有調零的低噪聲高速優質運放 NE5534。具體封裝圖如下圖 4 所示。
DAC0832 晶片主要功能引腳的名稱和作用
如下：
d7~d0：8 位二進位制資料輸入端；
ILE：輸入鎖存允許，高電平有效；
CS：片選訊號，低電平有效；
WR1，WR2：寫選通訊號，低電平有效；
XFER：轉移控制訊號，低電平有效；
Rf：內接反饋電阻，Rf=15KΩ；
IOUT1，IOUT2：輸出端，其中 IOUT1 和運放
反相輸入相連，IOUT2 和運
放同相輸入端相連並接地端；
Vcc：電源電壓，Vcc 的範圍為+5V~+15V；
Vref：參考電壓，範圍在-10V~+10V;
GND：接地端。
當 ILE=1,CS=0,WR=0，輸入資料 d7~d0 存入 8 位輸入暫存器中，當 WR2=0，XFER=0 時，輸入暫存器中所存內容進入 8 位 DAC 暫存器並進行 D/A轉換。
當 DAC0832 外接運放 A構成 D/A轉換電路時，電路輸出量 V0 和輸入 d7~d0 的關係式為
2.3.2 DAC0832 晶片的特點
DAC0832 最具特色是輸入為雙緩衝結構，數字訊號在進入 D/A轉換前，需經過兩個獨立控制的8 位鎖存器傳送。其優點是 D/A轉換的同時，DAC 暫存器中保留現有的資料，而在輸入暫存器中可送入新的資料。系統中多個 D/A轉換器內容可用一公共的選通訊號選通輸出。
由於 DAC0832 輸出級沒有加整合運放，所以需外加 NE5534 相配適用。NE5534 封裝如下圖 5所示。
IN-為反相輸入端,IN+為同相輸入端；
OUT 為輸出端；
Balance 為平衡輸入端,主要作用是,使內部
電路的差動放大電路處於平衡狀態；
COMp/Bal的作用為,透過調節外接電阻,以
達到改善放大器的效能和輸出電壓;
VCC-和 Vcc+為正負電源供；
2.4 調整輸出的設計
調整輸出級採用運放作射極跟隨器，使調整管的輸出電壓精確地與 D/A轉換器輸出電壓保持一致。調整管採用大功率達林頓管，確保電路的輸出電流值達到設計要求。數控電源各部分工作所需的15V和5V電源由固定整合穩壓器 7815、7915、和 7805 提供，調整管所需輸入電壓，經簡單整流，濾波即可得到，但要求能提供 5A的電流。
輸出電壓的調整，主要是運用射極輸出器發射極上所接的 4.7K電阻來完成的，此反饋電阻的主要作用是，把輸出電壓反饋到 NE5534 的輸入級的反向輸入端，當同相輸入 IN+和反向輸入端IN-有差別是，調整輸出電壓使之趨於穩定，從而達到調整輸出電壓的目的。
2.5 電路除錯
調節步驟如下：
2.5.1 輸入數字 00000000，短接 Re1、Re、Rf 調運放調零電位器 Rw，用數字萬用表檢測，使輸出電壓 V o=01mV。
2.5.2 輸入數字 10011001，調整 Re1、Re2、Rf 使輸出電壓 V o 達到預定的滿量程 9.9V。
2.5.3 主要技術指標
本文所設計數控直流電源的電壓輸出範圍為 0~9.9V，步進電壓值為 0.1V，輸出紋波電壓不大於10mv，輸出電流為 5A。
2.6 改進措施
本電源輸出電壓大小尚受限制，在需要較高輸出電壓時，在不改變調節精度（即步進電壓值）前提下，只要增加計數器的級聯數和相應 D/A轉換器的個數，擴大數顯指示範圍，配合選用高電壓輸出運放，就能輕易地滿足要求。當需要正負對稱輸出電壓時，只要另增一組電源，對 D/A轉換器及調整輸出電路稍作改動即可達到目的