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模电课程设计设计报告温度检测上下限报警电路

模电课程设计设计报告温度检测上下限报警电路
模电课程设计设计报告温度检测上下限报警电路

电子信息与工程专业模拟电子技术课程设计

设计报告

2011年7月

模拟电子技术

课程设计报告

课设名称温度检测上下限报警电路学生姓名学号

班级

同组姓名

指导教师叶晓燕

2011 年7月

模拟电子技术

课程设计报告

1.设计课题:

温度检测上下限报警电路

2.课程设计目的:

(1)巩固所学的相关理论知识;

(2)实践所掌握的电子制作技能;

(3)会运用multisim工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计(4)通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则

(5)掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题

(6)学会撰写课程设计报告

(7)培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风.

(8)完成一个实际的电子产品;进一步提高分析问题、解决问题的能力

3.系统知识介绍

本设计的工作原理主要分为温度电压转换、信号调理及报警几部分。

本实验由于在仿真时,没有温敏电阻的实际模型,所以用滑动变阻器直接代替温敏电阻的功能进行试验。本设计采用放大电路,将代替温敏电阻的滑动变阻器传送过来的电压进行放大,以便于观察。双限报警部分是采用窗口比较器实现的,设定15℃和30℃对应的电压值为上下限阈值,输入电压与上下限值进行比较,若在这个范围之内,说明室温处于正常状态不警报,若温度低于15℃,则绿灯亮;若温度高于30℃,则红灯亮。

4.电路方案与系统、参数设计;

(1)电路系统设计:

§1温度电压信号采集

首先,通过代替温敏电阻的滑动变阻器,模仿温度变化温敏电阻阻值的变化,温度升高,温敏

电阻的阻值减小,也就是滑动变阻器的阻值减小,温度降低,温敏电阻的阻值增大,对应于滑动变阻器的阻值增大。

§2信号调理

为了防止所传送的电压值达不到发光二极管的阈值电压,在电压信号传送的始端,加上一个信号放大电路,放大系数0 5.1

5.11v i V k

A V k

===,电压跟随器的使用,使输出电压稳定,提高带负载的能力。

§3双限报警电路

双限报警部分采用窗口比较器实现,双限报警电路图如图。设定15℃和30℃对应的电压值为上下限阈值,输入电压与上下限值进行比较。若在这个范围之内,说明室温处于正常状态不警报;若高于30℃对应的电压值,则红灯亮报警;若低于15℃对应的电压值,则绿灯亮报警。

其中,如下面作图所示是对温敏电阻传送过来的信号进行比较的电路,上面部分为低温比较,下面部分为高温比较如下图右边电路所示,是对比较以后的信号进行报警的电路,反应温度的情况,图中所示是温度低于设定值的结果。

(2)电路功能框图:

(3)元器件与参数设计:

在控制温度上下限的产生信号电路部分,选用+5V 电源、两个1k Ω电阻,两个5k Ω滑动变阻器组成。

信号放大电路由OPAMP_3T_BASIC 运算放大器、5.1k Ω固定电阻及1k Ω固定电阻组成。 电压比较电路部分主要由LM358M 组成,当正向电压高于反向的电压时,则输出高电平,否则输出低电平。基于它原理简单适合本设计,故采用它作为窗口比较器的主要器件。

LM358M 的简单性能介绍,运放类型:低功率;运放数目:2;带宽:1M Hz ;针脚数:8 工作范围:0℃-70℃;额定电源电压:+5V ;输入偏移电压:最大7mV (4)电路图与器材清单表 器材清单

温度电压信号采集信号调理电路 双限报警电路

T x

器材名称数量器材名称数量1kΩ固定电阻8 导线若干5.1kΩ固定电阻 3 OPAMP_3T_BASIC运算放大器 3 5kΩ滑动变阻器 3 LM358M运放 2 1ZB8.2稳压二极管 4 +5V直流电源 1

(5)电路仿真:

multisim仿真软件界面:

实验效果:

低温报警高温报警

高温检测信号输出波形低温检测信号输出波形

温敏电阻产生的电压信号波形低温控制信号阈值电压波形

高温控制信号阈值电压波形

电路仿真图:

实际效果:通过电路的设计仿真,实现了对温度上下限的报警功能。5.设计总结

(1)课题选择的情况总结;

在设计的过程中我们用了自己的理论知识去分析和计算电路图,虽然将所学的知识运用到现实当中去了,但是我们从这次课设中总结的结论是,理论永远是理论知识,而实际往往和理论的有些偏差,因为我们不可能把实际当中的任何情况都能考虑进去,只有通过不断地去调试,理论与实际结合才能把系统顺利完成。

(2)知识与技能应用情况;

这次的综合课程设计里我们学到了很多,也温故了许多以前学习过的软件应用知识,如Multisim、Protel等,使得我对这些操作软件更加熟悉,应用更加熟练,这对我今后的应用很有帮助。在完成课程设计的过程中,我们查阅了许多关于课程设计题目的资料,这些新知识对我们日后的学习会有所帮助。

我们对电路和低频这两本书有了更深层次的认识,掌握了如何运用书本的知识去做一个较简单的系统,最终,通过大家努力把温度检测报警系统设计出来了。

(3)进度与时间:2011年6月20日~2011年6月28日;

(4)建议和改进;

首先,本电路所用的元器件以及整体构思都比较一般,并没有什么先进性。其次,元器件的精确度也不是很高,比如用LM358M放大器,其精确度也是有限的。再有,自己所设计的放大部分的参数选取不够完美,问题考虑不周,并不是所有温度都能超限报警。然后,由于所学知识和能力有限,设计的电路还有不完善之处,许多地方仍然需要改进,从而减小误差,增加其实用性。这个可以当我们所学知识更加充分时去完善它。

6.主要参考文献

[1] 康华光,《电子技术基础-模拟部分》,北京,高等教育出版社,第五版

[2] 阎石,《数字电子技术基础》,北京,高等教育出版社,第五版

[3] 朱彩莲,Multisim 电子电路仿真教程[M ],西安,西安电子科技大学出版社, 2007年

[4] 王建新, 姜萍,电子线路实践教程[M],北京,科学出版社, 2005年

[5] 高吉祥,电子技术基础实验与课程设计[M],北京:电子工业出版社,2005年

单片机课程设计报告——温度报警器

单片机原理与应用 课程设计报告 课程设计名称:温度报警器设计 专业班级:13计转本 学生姓名:张朝柱肖娜 学号:20130566140 20130566113 指导教师:高玉芹 设计时间:2016-11—2017-12 成绩: 信电工程学院

摘要 2009年6月14日随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的测温系统,详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。 关键词:单片机AT89C51;DS18B20温度传感器;液晶显示LCD1602。

目录 1绪论 (1) 1.1温度报警器简介 (1) 1.2温度报警器的背景与研究意义 (1) 1.3温度报警器的现状及发展趋势 (1) 2 系统整体方案设计 (2) 2.1 设计目标 (2) 2.2系统的基本方案 (2) 2.2.1 系统方案选择 (2) 2.2.2 各模块方案选择 (3) 2.3主要元器件介绍 (3) 2.3.1 STC89C52的简介 (3) 2.3.2 DS18B20的简介 (4) 3 系统的硬件设计与实现 (5) 3.1 系统硬件概述 (5) 3.2主要单元电路的设计 (5) 3.2.1键盘扫描模块电路的设计 (5) 3.2.2单片机控制模块电路的设计 (5) 3.2.3报警模块电路的设计 (6) 3.2.4 LCD1602显示模块电路的设计 (7) 4 系统的软件设计与实现 (8) 4.1 KEIL软件介绍 (8) 4.2系统程序设计流程图 (8) 4.2.1 主程序软件设计 (8) 4.2.2 按键软件设计 (9) 4.2.3 密码设置软件设计 (9) 4.2.4 开锁软件设计 (10) 5 系统仿真设计 (12) 5.1 Proteus 软件介绍 (12) 5.2 Proteus 仿真图 (12) 5.3 硬件调试 (13) 5.4 调试结果 (13) 6 结论 (14)

温度上下限报警电路文档

电子与信息工程系 课程设计报告书 课程名称:温度上下限报警电路 班级:通信工程 学号姓名:^^^^^^^^^^^^^^^ 指导教师:^^^^^^^^^^^^^ 二○一二年六月 一、设计内容 设计并制作完成一个温度上下限报警电路,分设计/仿真和实验/制作两部分完成。 二、技术指标与要求

当被测温度达到或高于上限设定值时,一支红色发光二极管亮;当被测温度达到或低于下限设定值时,另一支绿色发光二极管亮。三、可供主要元件 每台实验箱里内有功能电路和元器件,如差动放大电路,振荡电路,反馈放大电路等可供使用。 四、实验目的 (1)掌握集成运算放大器的工作原理、性能、指标及选择标准和使用方法。 (2)掌握比较器及其辅助电路的组成、工作原理。 (3)掌握气体敏感元件的一般原理、性能、指标及选择标准和使用方法。 (4)掌握简单桥式测量电路的原理、构造。 (5)掌握简单报警电路的构造和原理。

(6)掌握以上电路的设计原则及设计方法并能正确运用。 (7)掌握实际电子线路印刷板的设计原则和方法。 (8)掌握电子线路的一般调试、测试方法 五、实验原理 温度上下限报警电路实验原理图 如图所示,热敏电阻的阻值会随着温度的增加而减小,随着温度的降低而增大。所以随着温度的改变负载电阻R3两端电压也会随着改变,从而进入运放的温变负载电阻R3两端电压也会随着改变,从而进入运放的温度比较电压也发生变化。该设计中我们通过电位器来改变设定电阻R2的阻值从

而改变运放一端输入电压的门限值,设定电阻R2的阻值从而改变运放一端输入电压的门限值,来设定我们所需要的温度检测范围。 (1)LM358相关知识的介绍 LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。 LM358端口图: (2)电压比较器的工作原理 电压比较器将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较,在二者幅度相等的附近,输出电压将产生跃变,相应输出高电平或低电平。 反相型迟滞比较器见下图

模电课程设计报告(10)

《模拟电子技术》课程设计报告 系别:电气工程系 专业班级:09电科(一)班 学生姓名:曹海锋 指导教师:赵剑锷 2011年09月25 日 郑州科技学院

目录 1 课程设计的目的 (1) 2课程设计的题目要求 (1) 3课程设计报告内容 (1) 3.1实验设计的意义 (2) 3.2半双工对讲机实现方法 (2) 3.3 电路原理分析 (2) 3.4电子元件清单及选择 (3) 4总结 (3) 参考文献 (4)

摘要 无线对讲机是移动通信中一个重要的分支,应用非常广泛,无线电对讲机和其它无线通信工具(如手机)其市场定位各不相同,难以互相取代,还将长期使用下去。本论文研究设计了一款调频无线对讲机。首先介绍了调频无线对讲机的功能、性能指标和工作原理。从工作原理出发,通过现代电子系统设计方法,深入行业现状寻找到低成本的器件MC3363、MC2833、LM386等,确立了完整具体的方案。在具体的硬件设计实现上,分成发射和接收两部分,分别对各个功能模块以信号、控制为联系进行设计。在硬件设计上,通过主要芯片将各功能模块有机地组织起来协 同完成系统需要的功能。 1课程设计目的 对讲机在现实生活中应用广泛。这次设计制作的对讲机简单实用可以满足日常生活使用。我们学习模拟电子技术重要的在于应用,通过这次实践,可以让我们将理论与实践结合,是对我们已经学习知识的一次实际应用与巩固,更是一次升华!这对于以后学习其他知识奠定基础,我们知道学习模电就要将元件的特点,功能,使用方法等熟练掌握,组成一个合理,经济,实用的系统。总而言之,这次实践是我受益匪浅。 2 课程设计的题目要求 本对讲机成本低廉,电路简单,可用于办公室不同房间对讲、婴儿室监听等。通话距离可达2Km。 a.采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机,实现甲、乙双方异地通话。 b.用扬声器用作话筒和喇叭,双方对讲、互不影响。 c.电源电压4.5~9.0v. 3.课程设计报告内容 3.1半双工对讲机实验设计的意义 有线对讲机在日常生活中应用广泛。有线对讲机原理简单,设计方便,制作简易,成本低。广泛用于医院病员呼叫机、门铃、室内电话等。所以有线对讲机日益成为日常生活中不可缺少的部分。我们了解了它的原理过程,正确使用操作它,可以提高我们知识的应用性。本次试验既增长了我们的知识,又让磨砺了我们的意志以及团队意识。更让我们对电子模拟更加感兴趣,为以后的研究道路

数字电子钟课程设计实验报告

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 课程设计题目:数字电子钟的设计 起迄日期:2017年1月4日~2017年7月10日 课程设计地点:科学楼 指导教师:姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号:

指导教师:姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 指导教师:姚爱琴 2017 年月日

目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 数字钟是一种用数字电子技术实现时,分,秒计时的装置,具有较高的准确性和直观性等各方面的优势,而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理,在设计数字电子钟的过程中,用数字电子技术的理论和制作实践相结合,进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用,同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想 要想构成数字钟,首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高,因此,需要进行分频,使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号,即“秒脉冲信号”(频率为1Hz)。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是:60秒=1分,60分=1小时,24小时=1天,就需要分别设计60进制,24进制计数器,并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器,是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是:任何记时装置都有误差,因此应考虑校准时间电路。校时电路一般

基于51单片机的温度警报器的设计

西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书

目录 摘要 (3) 1 引言 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究内容和意义 (5) 2 芯片介绍 (5) 2.1 DS18B20概述 (5) 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (6) 2.1.2 DS18B20内部结构 (6) 2.1.3 DS18B20供电方式 (9) 2.1.4 DS18B20的测温原理 (10) 2.1.5 DS18B20的ROM命令 (11) 2.2 AT89C52概述 (13) 2.2.1单片机AT89C52介绍 (13) 2.2.2功能特性概述 (13) 3 系统硬件设计 (13) 3.1 单片机最小系统的设计 (13) 3.2 温度采集电路的设计 (14) 3.3 LED显示报警电路的设计 (15) 4 系统软件设计...................................................15 4.1 流程图........................................................15 4.2 温度报警器程序.................................................16 4.3 总电路图..................................................... 19 5总结 (20)

摘要 随着时代的进步和发展,温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个温度测试的系统势在必行。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当做温度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。 关键词:单片机;温度检测;AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一,如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展,要求温度测量的范围向深度和广度发展,以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性,利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器,具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要,由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]: (1)模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、

设计一个温度监测和显示报警电路

设计要求:设计一个温度监测和显示报警电路,电路包括:温度监测、显示报警和供电电源3个部分。 1)设计温度监测电路。温度监测范围:0~100℃;对应输出电压0~10V(参考值)。2)设计窗口比较器电路。上下限可调整;为窗口比较器设计状态指示灯,超过上限红灯亮、低于下限绿灯亮、上下限之间黄灯亮;超限时有报警提示音。 3)为上述电路设计配套供电电源。 4)确定上述电路中所有元器件的型号或参数。电阻要给出阻值和功率;电容要给出容量和耐压;变压器要给出输出电压和功率。 5)关键元器件的参数选择要说明计算公式。如放大倍数、工作电流、设定电压等。 1、电路图 电源部分 温度检 测和显 示报警 部分 2、元器 件选择 及参数 计算 (1)变 压器 UI=(整 流输出 +稳压 器压降)×(阻抗压降)×(电源波动) 取整流输出为12V(即VCC),因此UI=(12+3)××。取UI为18V。变压器次级电压为U2=UI/~=15V.电源电路电流约为60mA,取100mA。变压器功率为12×100mA=。所以变压器可选15V/3W。 (2)整流二极管 电源输出电流按计算 桥式电路中每只二极管电流为Id=1/2Iomax=。每只二极管承受的最大反压U(M)==24V。可选用1N4001,其参数为Io=1A,Urm=100V。 (3)滤波电容 一般来说,充电时间常数RC是其充电周期的(2~5)倍。 对于桥式整流电路,滤波电容的充电周期是其交流电源周期的一半,即RC≥(2~5)T/2=(2~5)/2f。取倍,C=830μF,取C=1000μF。考虑电容的耐压值,电网电压最高为Ucmax=×=。综合考虑,C1可选1000μF/50V的电解电容。C2、C3为μF的瓷片电容,用于滤去高频纹波。 (4)NTC热敏电阻的选择 测温电路输出电压Uo=R1×Vcc/(R1+RNTC),根据要测的温度范围和设定的温度电压范围,

模电课程设计报告

模拟电路课程设计 题目:OCL功率放大器 学院:信息学院 专业:自动化 班级学号: 学生姓名: 指导教师;

目录

一、课程设计任务及要求 1、设计目的 ①学习OCL功率放大器的设计方法 ②了解集成功率放大器内部电路工作原理 根据设计要求,完成对OCL功率放大器的设计,进一步加强对模拟电子技术的了解 ④采用集成运放与晶体管原件设计OCL功率放大器 ⑤培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力 2、设计指标 ①频率响应:50Hz≤f≤20KHz ②额定输出功率:P o=8W ③负载电阻:R L=8Ω ④非线性失真尽量小 ⑤输入信号:U i<=100mv

3、设计要求 (1)进行方案论证及方案比较 (2)分析电路的组成及工作原理 (3)进行单元电路设计计算 (4)画整机电路图 (5)写出元件明细表 (6)小结和讨论 (7)写出对本设计的心得体会 分析设计要求,明确性能指标;查阅资料、设计方案分析对比。 4、制作要求 论证并确定合理的总体设计方案,绘制结构框图。 5、OCL功率放大器各单元具体电路设计。 总体方案分解成若干子系统或单元电路,逐个设计,计算电路元件参数;分析工作性能。

6、完成整体电路设计及论证。 7、编写设计报告 写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。 二、总体方案设计 1、设计思路 功率放大器的作用是给负载R l提供一定的输出功率,当R I一定时,希望输出功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能小,且效率尽可能高。放大电路实质上都是能量转换电路。从能量控制的观点来看,功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。但是,功率放大电路和电压放大电路所要完成的任务是不同的。对电压放大电路的主要要求是使其输出端得到不失真的电压信号,讨论的主要指标是电压增益,输入和输出阻抗等,输出的功率并不一定大。而功率放大电路则不同,它主要要求获得一定的不失真(或失真

数电课程设计-温度计实验报告(提交版)

一、设计项目名称 温度采集显示系统硬件与软件设计 二、设计内容及要求 1,根据设计要求,完成对单路温度进行测量,并用数码管显示当前温度值系统硬件设计,并用电子CAD软件绘制出原理图,编辑、绘制出PCB印制版。 要求: (1)原理图中元件电气图形符号符合国家标准; (2)整体布局合理,注标规范、明确、美观,不产生歧义。 (3)列出完整的元件清单(标号、型号及大小、封装形式、数量) (4) 图纸幅面为A4。 (4)布局、布线规范合理,满足电磁兼容性要求。 (5)在元件面的丝印层上,给出标号、型号或大小。所有注释信息(包括标号、型号及说明性文字)要规范、明确,不产生歧义。 2.编写并调试驱动程序。 功能要求: (1)温度范围0-100℃。 (2)温度分辨率±1℃。 (3)选择合适的温度传感器。 3.撰写设计报告。 提示:可借助“单片机实验电路板”实现或验证软件、硬件系统的可靠性。 温度传感器 摘要:温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用,利用新型单总线式数字温度传感器 实现对温度的测试与控制得到更快的开发,随着时代的进步和发展,单 片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域。一种数字式温 度计以数字温度传感器DS18B20作感温元件,它以单总线的连接方式, 使电路大大的简化。传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器,这类传 感器可靠性差,测量温度准确率低且电路复杂。因此,本温度计摆脱了 传统的温度测量方法,利用单片机STC89C52对传感器进行控制。这样

易于智能化控制。 关键词:数字测温;温度传感器DS18B20;单片机STC89C52; 一.概述 传感器从功能上可分为雷达传感器、电阻式传感器、电阻应变式传感器、压阻式传感器、热电阻传感器、温度传感器、光敏传感器、湿度传感器、生物传感器、位移传感器、压力传感器、超声波测距离传感器等,本文所研究的是温度传感器。 温度传感器是最早开发,应用最广泛的一类传感器。温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。这些呈现规律性变化的物理性质主要有半导体。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。 随着科学技术的发展,测温系统已经被广泛应用于社会生产、生活的各个领域,在工业、环境监测、医疗、家庭多方面均有应用。从而使得现代温度传感器的发展。微型化、集成化、数字化正成为发展的一个重要方向。 二.硬件设计 1.DS18B20 DS1820 单线数字温度计特性 ? 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯 ? 简单的多点分布应用 ? 无需外部器件 ? 可通过数据线供电 ? 零待机功耗 ? 测温范围-55~+125℃,以 0.5℃递增 ? 温度以 9 位数字量读出 ? 温度数字量转换时间 200ms (典型值) ? 用户可定义的非易失性温度报警设置 ? 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件 ? 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统 DS1820温度传感器外观图(a )和引脚图(b ) ①引脚1接地 ②引脚2数字信号输入/输出 ③引脚3接高电平5V 高电平

模电课程设计报告

模电课程设计报告 It was last revised on January 2, 2021

模拟电路课程设计 题目:OCL功率放大器 学院:信息学院 专业:自动化 班级学号: 学生姓名: 指导教师;

目录

一、课程设计任务及要求 1、设计目的 ①学习OCL功率放大器的设计方法 ②了解集成功率放大器内部电路工作原理 根据设计要求,完成对OCL功率放大器的设计,进一步加强对模拟电子技术的了解 ④采用集成运放与晶体管原件设计OCL功率放大器 ⑤培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力 2、设计指标 ①频率响应:50Hz≤f≤20KHz ②额定输出功率:P o=8W ③负载电阻:R L=8Ω ④非线性失真尽量小 ⑤输入信号:U i<=100mv

3、设计要求 (1)进行方案论证及方案比较 (2)分析电路的组成及工作原理 (3)进行单元电路设计计算 (4)画整机电路图 (5)写出元件明细表 (6)小结和讨论 (7)写出对本设计的心得体会 分析设计要求,明确性能指标;查阅资料、设计方案分析对比。 4、制作要求 论证并确定合理的总体设计方案,绘制结构框图。 5、OCL功率放大器各单元具体电路设计。 总体方案分解成若干子系统或单元电路,逐个设计,计算电路元件参数;分析工作性能。

6、完成整体电路设计及论证。 7、编写设计报告 写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。 二、总体方案设计 1、设计思路 功率放大器的作用是给负载R l提供一定的输出功率,当R I一定时,希望输出功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能小,且效率尽可能高。放大电路实质上都是能量转换电路。从能量控制的观点来看,功率放大电路和电压放大电路没有本质的区别。但是,功率放大电路和电压放大电路所要完成的任务是不同的。对电压放大电路的主要要求是使其输出端得到不失真的电压信号,讨论的主要指标是电压增益,输入和输出阻抗等,输出的功率并不一定大。而功率放大电路则不同,它主要要求获得一定的不失真(或

温度控制报警器设计

温度控制报警器第一章:序论 1.1温控警报器的原理 1.2温控警报器的广泛运用 1.3温控警报器的主要功能介绍 第二章:主要元器件的介绍 2.1温度传感器的原理 2.2温度传感器的发展及运用 2.3单片机的选用及其功能介绍 2.3.1单片机引脚介绍 2.3.2单片机工作原理 2.4 DS18B20温度传感器的介绍 2.4.1引脚介绍 2.4.2DS19B20的内部结构 2.4.3DS18B20的工作原理 2.4.4DS18B20的测温原理 2.4.5DS18B20的ROM命令 2.5四位数码管工作原理 第三章:温控警报器系统硬件主要模块 3.1单片机的最小系统 3.2温度采集模块 3.3温度显示模块 3.4键盘输入控制模块 3.5输出报警模块 第四章:单片机程序设计 4.1温度采集程序 4.2温度显示程序 4.3键盘输入程序 4.4输出报警程序 总结 致谢 参考文献 附录A 总电路图 附录B 元器件清单 附录C 温控报警器总程序

第一章 1.1温控报警器的工作原理 本温控报警器由一个DS18B20温度传感器采集外部温度,然后将采集到的温度信息传送到单片机内,单片机通过处理,将信息输出到数码管上,使数码管显示当前温度传感器采集到的温度,我们通过外设键盘,可设置报警的温度范围,如果传感器采集到的温度高于设置的温度,或者低于设置的温度,单片机自动处理,输出一个警报信号,发出叫声并且红灯闪烁! 1.2温控警报器的运用 温控警报器用于防火 在炎热的夏天或者是干燥的冬天,火灾都都是人们不可小视的灾难,因此预防火患可以提高人们生活的安全性,我们将温控报警器安置在恰当的位置,如果温度过高,温控报警器就自动报警,让人们知道哪里哪里可能即将发生火灾,人们好尽快的将火灾灭杀在襁褓之中,极大的减小了火灾的可能! 温控警报器在电子产品上得运用 电子产品由于过于精密,很多电子产品只能工作于一定的温度条件下,如果环境温度高于或者是低于某个温度值,产品的性能就达不到最好,对于一些精密的测量,就会有很大的影响,反之,如果用温控警报器加以监控,就可以知道这些电子产品的工作是否正常,测量的值是否该加以修正,或者该去改变这些电子产品的工作环境!比如:温度通过影响电源中的电容和半导体元器件,进而影响到电源的性能:温度变化会引起输出电压变化,即通常讲的温飘。温度对AC/DC电源影响大是因为大部分AC/DC 电源都大量使用铝电解电容(如滤波电容、储能电容、启动电容),铝电解电容除了容量大、耐高压外无任何优点,若电脑电源使用质量差的铝电解电容,可能发生低温不启动、高温容易坏(铝电解电容中电解液干枯所致)。温度对DC/DC电源影响不大也是因为电容,DC/DC电源中不是使用铝电解而大多使用钽电容、瓷片电容等,当然他们的价格也不会是同一个档次。温度对电容的影响如下:一般情况下,电容的寿命随温度的升高而缩短,最明显的是电解电容器。一个极限工作温度为85℃的电解电容器,在温度为20℃的条件下工作时,一般可以保证180000小时的正常工作时间,而在极限温度

模电课设报告

模电课设报告 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

南京航空航天大学模拟电子技术课程设计报告 (频率-电压变换器) 学生姓名:田恬 学号: 班级: 0315203 电工电子实验中心 2017年6月

目录 第一章:设计指标 第二章:系统概述 第三章:单元电路设计与分析 第四章:电路调试过程 第五章:结束语 附件1:器件表 附件2:参考文献 附件3:总图

第一章设计指标 试设计一个频率-电压变换器,要求: (1)当正弦波信号的频率f i在200Hz-2kHz范围内变化时,对应输出的直流电压Vo在2-10V范围内线性变化,误差在5%左右。 (2)正弦波信号源采用函数波形发生器。 (3)采用±12V电源供电。 第二章系统概述 一、设计思想 函数波形发生器输出的正弦波经比较器变换成方波。方波经频率变换 通过反成直流电压。直流正电压经反相器变成负电压,再与参考电压V R 相加法器得到符合技术要求的Vo。 二、各功能的组成 (1)本次使用741运放设计三角波发生器作为设计函数波形发生器。调节范围为200Hz-2000Hz,在调试过程中,挑选中间的几个值进行测试。(2)电压比较器采用LM311。 (3)F/V变换采用集成块LM331构成的典型电路。通过参考书和报告上的指导书确定相关参数,测定输出的电压范围在。 (4)反相器采用比例为-1,通过集成芯片OP07实现。 的大小。使输出的(5)反相加法器同样用芯片OP07实现,通过调节V R 电压在2-10V。

三、总体工作过程 第三章 单元电路设计与分析 一、三角波发生器 电路如图所示,它由运放A1、A2,电阻R1、R2组成的同相迟滞比较器,运放A2以及R 、C 构成的反相有源积分电路组成。其输出信号周期为 二、电压比较器 LM311是一种电压比较器,它能将一个模拟电压信号和一个参考固定电压相比较,在二者幅度相等的附近,输出电压将产生跃变,相应输出高电平或低电平。 三、频率电压变换器 直接应用F/V 变换器LM331,其输出与输入的脉冲信号重复频率成正比. (1)LM331内部原理图 此时,○1脚是输出端(恒流源输出),○6脚为输入端(输入脉冲链),○7脚接比较电平. (2)工作波形图及工作过程 当输入负脉冲到达时,由于○6脚电平低于○7脚电平,所以S=1(高电平),Q =0(低电平)。此时放电管T 截止,于是Ct 由Vcc 经Rt 充电,其上电压Vct 按指数规律增大。与此同时,电流开关S 使恒流源I 与○1 Vo=2- 参考电 -2V Vo3直流 Vo2 方 f i =200- 正弦 函数波 比较 F/V/变反相反相 μF

温度控制电路设计---实验报告

温度控制电路设计一、设计任务 设计一温度控制电路并进行仿真。 二、设计要求 基本功能:利用AD590作为测温传感器,T L 为低温报警门限温度值,T H 为高 温报警门限温度值。当T小于T L 时,低温警报LED亮并启动加热器;当T大于 T H 时,高温警报LED亮并启动风扇;当T介于T L 、T H 之间时,LED全灭,加热器 与风扇都不工作(假设T L =20℃,T H =30℃)。 扩展功能:用LED数码管显示测量温度值(十进制或十六进制均可)。 三、设计方案 AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感温电流源,其输出电流与绝对温度成比例。在4V至30V电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器,调节系数为1μA/K。AD590适用于150℃以下、目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点,使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。应用AD590时,无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。 主要特性:流过器件的电流(μA) 等于器件所处环境的热力学温度(K) 度数;AD590的测温范围为- 55℃~+150℃;AD590的电源电压范围为4~30 V,可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件即使反接也不会被损坏;输出电阻为710mΩ;精度高,AD590在-55℃~+-150℃范围内,非线性误差仅为±0.3℃。 基本使用方法如右图。 AD590的输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准, 每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其 输出电流I out =(273+25)=298μA。 V o 的值为I o 乘上10K,以室温25℃而言,输出值为 10K×298μA=2.98V 。 测量V o 时,不可分出任何电流,否则测量值会不准。 温度控制电路设计框图如下: 温度控制电路框图 由于Multisim中没有AD590温度传感器,根据它的工作特性,可以采用恒流源来替代该传感器,通过改变电流值模拟环境温度变化。通过温度校正电路得

温度检测电路

第1章绪论 1.1 引言 温度检测在自动控制系统电路设计中的使用是相当广泛的,系统往往需要针对控制系统内部以及外部环境的温度进行检测,并根据温度条件的变化进行必要的处理,如:补偿某些参数、实现某种控制和处理、进行超温告警等。因此,对所监控环境温度进行精确检测是非常必要的,尤其是一些对温度检测精度要求很高的控制系统更是如此。良好的设计可以准确的提取系统的真实温度,为系统的其他控制提供参考;而相对不完善的电路设计将给系统留下极大的安全隐患,对系统的正常工作产生非常不利的影响。本文结合实践经验给出两种在实际应用中验证过的设计方案。 1.2 设计要求 1.确定设计方案画出电路图 2.完成所要求的参数计算 3.对电路进行焊接与组装 4.对电路进行调试 5.写出使用说明书 1.2.1 设计题目和设计指标 设计题目:温度检测电路 技术指标:1. 量程:0-30摄氏度 2. 两位数码管显示 1.2.2 设计功能 1. 温度检测

2. 信号调理 3. 数码显示 1.2.3 硬件设计 1.传感器可选择LM35(因为热敏电阻的精度不高)。 2.模数转换,译码可选择集成芯片ICL7107芯片。 3.显示电路可以选择数码管三位显示室温。 1.3 需要做的工作 1.器件选型 2.原理图绘制 3.各个流程设计 4.仿真之后做出实物

第2章电路的方框图 2.1 数字温度计电路原理系统方框图 数字温度计电路原理系统方框图,如图1-1所示。 图1-1 电路原理方框图 2.2 方框图工作流程介绍 通过温度传感器采集到温度信号,经过放大电路送到A/D 转换器,然后通过译码器驱动数码管显示温度。在温度采集过程中我们选择多种传感器进行比较,但我们最终选择LM35温度传感器,因为它校准方式简单,使用温度范围适中。在A/D转换和译码的过程中,我们选择了ICL7107芯片,因为他集模数转换与译码器于一体,使得外围电路简单,易于焊接,而且抗干扰能力强。

模电课程设计实验报告分析

模电课程设计实验报告 实验内容:一、设计并制作一个能输出+5V 电压的直流稳压电源,输入电压为直流9V。二、利用课程设计(一)制作的电源、电压比较器、电压跟随器设计,驱动三 极管,通过可调电阻,控制LED灯的点亮和熄灭。 实验要求:(1)设计出+5V 直流稳压电源的电路原理图; (2)在万用板上焊接组装给定的元器件并进行调试,输入电压没有极性之分, 输出电压+5V,并点亮电源指示灯(红色); (3)设计一款电压比较器A,参考电压2.5V; (4)设计一款电压跟随器B,跟随电压比较器A 的电压; (5)驱动三极管,通过可调电阻,实现对LED(绿色)灯的控制; (6)完成课程设计报告的撰写。 实验原理: 一、制作稳定电压源 采用二极管、集成运放、电阻、稳压管、电容、二极管、LED发光二极管等元件器件。 输入电压为9V 的直流电源经桥式整流电路和滤波电路形成稳定的直流电源,稳压部分采用 串联型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压;同时,为了扩大输出大电流,集 成运放输出端加晶体管,并保持射极输出形式,就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。整体功能结构如图 直流9V 1、单相桥式整流电路 直流5V 为了将电压转换为单一方向的电压,通过整流电路实现。查阅资料可知单相整流电路有单相桥式整流电路(全波整流电路)。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,根据变压器次级电压的极性分别导通,将变压器次级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。单相桥式整流电路,具有输出电压高,变压器利用率高、脉动系数小等优点。所以在电路中采用单相桥式整流电路。 2、滤波电路 整流电路滤波电路稳压电路

数电课程设计

一、数字电子钟 1.设计目得 (1)培养数字电路得设计能力。 (2)掌握数字电子钟得设计、组装与调试方法。 2.设计内容及要求 (1)设计一个数字电子钟电路。要求: ①按24小时制直接显示“时”、“分”、“秒”。 ②当电路发生走时误差时具有校时功能。 ③具有整点报时功能,报时音响为4低1高,即在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500Hz信号,在59分59秒时输出1000 Hz信号,音响持续时间为1秒,最后一响结束时刻正好为整点。 (2)用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验仪上进行组装、调试。 (3)画出各单元电路图、整机逻辑框图与逻辑电路图,写出设计、实验总结报告。 (4)选作部分:①闹钟系统。②日历系统。 3.数字电子钟基本原理及设计方法 数字电子钟得逻辑框图如图1411所示。它由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路与整点报时电路组成。振荡器产生得脉冲信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。有得数字电子钟还加有定时响铃、日历显示等其它功能,需增加相应得辅助电路。 图1411 数字电子钟得基本逻辑框图 (1)振荡分频电路 振荡器就是数字电子钟内部用来产生时间标准“秒”信号得电路。构成振荡器得电路很多,图1412(a)就是RC环形多谐振荡器,其振荡周期T≈2、2RC。作为时钟,最主要得就是走时准确,这就要求振荡器得频率稳定。要得到频率稳定得信号,需要采用石英晶体振荡器。石英晶体振荡器电路如图1412(b)所示,这种电路得振荡频率只取决于石英晶体本身得固有频率。 图1412 振荡器

(a)RC环形多谐振荡器 (b)石英晶体多谐振荡器 由于石英晶体振荡器产生得频率很高,要得到秒信号,需采用分频电路。例如,振荡器输出4 MHz信号,先经过4分频变成1 MHz,再经过6次10分频计数器,便可得到1Hz得方波信号作为秒脉冲。 (2)计数器 把秒脉冲信号送入秒计数器个位得CP输入端,经过6级计数器,分别得到“秒”个位、十位,“分”个位、十位,以及“时”个位、十位得计时。“秒”、“分”计数器为60进制,“时”计数器为24进制。 24进制计数器如图1413所示。当“时”个位计数器输入端CP来到第10个触发脉冲时,该计数器归零,进位端Q D5向“时”十位计数器输出进位信号。当第24个“时”脉冲(来自“分”计数器输出得进位信号)到来时,十位计数器得状态为0010,个位计数器得状态位0100,此时“时”十位计数器得Q B6与“时”个位计数器得Q C5输出为1。两者相与后送到两计数器得清零端R0A与R0B,通过74LS90内部得R0A与R0B与非后清零,完成24进制计数。同理可构成60进制计数器。 CP 来自分计数器 的进位信号 图1413 24进制计数器 (3)译码显示电路 译码驱动器采用8421 BCD码七段译码驱动器74LS48,显示器采用共阴极数七段数码显示器,有关74LS48与七段显示器得使用方法前面已经作了介绍,这里不再赘述。 (4)校时电路 当数字电子钟出现走时误差时,需要对时间进行校准。实现校时电路得方法很多,如图1414所示电路即可作为时计数器或分计数器得校时电路。 图1414 校时电路 现设用该电路作为分计数器得校时电路,图中采用RS触发器作为无抖动开关。通过开关K得接入位置,可以选择就是将“1 Hz信号”还就是将“来自秒计数器得进位信号”送至分计数器得CP端。当开关K置于B端时,RS触发器得输出、,“来自秒计数器得进位信号”被送至分计数器得CP端,分计数器正常工作;需要校正分计数器时,将开关K置于A端,这时RS触发器得输出、,“1 Hz信号”被送至分计数器得CP端,分计数器在“1Hz信号”得作用下快速计数,直至正确得时间,再将开关K置于B端,达到了校准时间得目得。 (5)整点报时电路 电路得设计要求在差10 s为整点时开始每隔1 s鸣叫一次,每次持续时间为1 s,共鸣叫5次,前4次为低音500 Hz,最后一次为高音1 kHz。因为分计数器与秒计数器从59分51秒计数到59分59秒得过程中,只有秒个位计数器计数,分十位、分个位、秒十位计数器得状态不变,分别为Q D4Q C4Q B4Q A4=0101,Q D3Q C3Q B3Q A3=1001,Q D2Q C2Q B2Q A2=0101,所以Q C4=Q A4=Q D3=Q A3=Q C2=Q A2=1不变。设Y1=Q C4Q A4Q D3Q A3Q C2Q A2,又因为在51、53、55、57秒时Q A1=1,Q D1=0,输出500Hz信号f2;59秒时Q A1=1,Q D1=1,输出1kHz信号f1,由此可写出整点报时电路得逻辑表达式为:

温湿度控制器(上下限继电器)设计报告

温湿度控制器设计报告 本设计研究单片机数字温湿度控制器,通过全数字型温湿度传感器测量宽范围的温湿度数据,用来满足恒温湿车间控制、大棚温湿度控制等工农业生产领域需要,要求温湿度测量响应时间快、长期稳定性好,抗干扰能力强,具有较高的应用价值。 一、性能特点 ●配用全数字型温湿度传感器DHT11,温度测量范围0℃--100℃,湿度测 量范围0%RH—90%RH,可以满足一般需要。若要求更宽测量范围,只需 更换温湿度传感器型号,硬件电路及软件程序全兼容。 ●温湿度测量响应时间快、长期稳定性好。 ●采用先进的专用微处理器芯片STC89C52,可靠性高,抗干扰能力强。 ●配用EEPROM芯片A T24C04,使存储的温度上下限和湿度上下限可以 掉电永久保存。 ●可以通过四个按键方便地实现温湿度上下限的调整。 ●当温度或湿度超限后,报警信号点亮相应报警灯。 ●配用三极管和继电器,可以通过驱动继电器打开或切断风机、加热器等 外部设备。 二、功能说明 1、实时测量当前温度值和湿度值,在液晶屏动态显示。 2、可以显示当前允许温度范围,在液晶屏显示,如“20-45”表示允许温度范围为20摄氏度至45摄氏度。 3、可以显示当前允许湿度范围,在液晶屏显示,如“15-60”表示允许湿度范围为15%至60%。 4、当温度低于温度下限时,低温报警灯亮,控制继电器动作。 5、当温度高于温度上限时,高温报警灯亮,控制继电器动作。

6、当湿度低于湿度下限时,低湿报警灯亮,控制继电器动作。 7、当湿度高于湿度上限时,高湿报警灯亮,控制继电器动作。 8、可以通过键盘调整温度上下限和湿度上下限,具体方法是连续按设置键直至温度下限、温度上限、湿度下限、湿度上限相应的位置闪烁,再通过Up键和Down键调整数值,调整完毕继续按设置键进入正常状态。 9、可以保存设置参数至EEPROM中,具体方法是按保存键,此时当前设置参数存盘,重新上电显示新的设置值。如果不按保存键,所调整的设置参数只在此次运行有效,关电后恢复原先设定值。 三、硬件设计 1、设计框图 本研究设计的温湿度控制器框图如图1所示。 图1 温湿度控制器方框图 图中STC89C52单片机每2秒钟从DHT11温湿度传感器中读入温度和湿度,在液晶屏上即时显示。 液晶屏上同时可以显示温湿度上下限值,该上下限设置值保存外外部EEPROM存储器中,掉电不失,并且可以通过四只按键上调或下调。 当温度或湿度值超过上下限值时,报警信号点亮相应报警灯。同时该报警信号通过三极管驱动继电器,以控制外部风机或加热器。

模电课程设计报告hlx

太原理工大学现代科技学院 模拟电子技术基础课程设计 设计名称信号发生器 专业班级自动化11—4 学号2011101202 姓名许海龙 指导教师秦建中

课程设计任务书

一、设计题目: 信号发生器设计 二、设计目的: 掌握方波-三角波-正弦波的设计方法和调试技术。 三、设计内容与要求: 信号发生器是常用的测试仪器,常用的信号源有正弦波、方波、三角波、锯齿波、阶梯波等。 ①RC桥式正弦波产生电路,频率分别为300Hz、1KHz、10KHz,输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。 ②矩形波电路,频率3KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。 ③三角波电路,频率1KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。 ④多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波,频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΩ。 四、设计思路及实验原理: 1、正弦波产生电路(由放大电路、选频网络和反馈网络组成) 从结构上看,RC正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。振幅平衡和相位平衡是正弦波振荡电路产生持续振荡的两个条件。其中,振荡频率是由相位平衡条件所决定的。刚开始时,Rf略大于R1的两倍,这样放大倍数才会略大于3,电路才

能够起振。一段时间后,可以利用非线性元件来自动调整反馈的强弱以维持输出电压恒定,也可以将Rf 用滑动变阻器代替,人为调节放大倍数,从而使电路能够产生幅度稳定、几乎不失真的正弦波。 其选频网络的频率特性如下: 121 1,; 11r j cr r j c Z r Z j c j c j c r j c ωωωωωω+=+===++ 反馈网络的反馈系数为 2212(); 13()v Z j cR F s Z Z j cR j cR ωωω= =+++ 由此可得RC 串并联选频网络的幅频响应及相频响应 v F = 0( )arctan ; 3 f ωωωω ?-=- 可以计算,当 00112f f rc rc ωωπ== ==或 时,幅频响应的幅值为最大,即 max 1 ; 3F = 相应的相频响应的相位

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