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火灾报警电路的设计(模电课程设计)..

模拟电子技术课程设计报告书

2011年 12 月16 日

课题名称火灾报警电路的设计姓名

学号院、系、部通信与电子工程学院专业电子信息工程专业

指导教师

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※ ※※※※※※※※※ 2010级电子信息工程

模拟电子技术课程设计

火灾报警电路的设计

1 设计目的

（1）通过运用模拟电子技术的相关知识设计一个元件，来达到熟悉相关知识件的目的。

（2）了解火灾报警器的组成及工作原理。

（3）熟悉火灾报警器的设计、制作，与操作。

（4）了解protel2004或Multisim的使用方法以及实现仿真。

2 设计思路

设计一个火灾报警器电路:

（1）火灾发生前后，通过改变电阻的组织来实现声光报警电路的发生，然后，运用发光二极管，蜂鸣器等元件将报警结果表现出来。

（2）选择最具优势的各部分电路，如：直流稳压电路、惠更斯电桥、差分式放大电路、单门限电压比较电路等电路的选择。

（3）将已经选择好的各部分电路组合使之构成完整的电路图。

3 设计过程

3.1方案论证

该火灾报警器是有惠更斯电桥，差分放大电路，单门限电压比较器，声光报警电路组成，其原理框图如图所示：

图1火灾报警器原理框图

它的工作原理：通过第一部分惠更斯电桥电路的热敏电阻，采集温度变化信号，使之转变为电信号。再到第二部分的差分式放大电路的比例运算放大器，由电阻引入负反馈，构成差分比例运算电路。接着到第三部分单门限电压比较电路，

如果输出的电压大于单限电压比较器的阈值电压，则就可以通过单限电压比较器，然后作用在发光二极管LED灯和蜂鸣器上。但如果差分放大器输出的电压小于阈值电压，则电流不会通过单限电压比较器，此时二极管工作在低电平状态，就不会有任何警报。最后到第四部分声光报警电路，当输入电压达到发光二极管LED灯和三极管正常工作电压时，二极管LED灯发光，蜂鸣器发声，实现报警，否则，不能实现报警。

3.2电路设计

（1）直流稳压电源的设计

直流稳压电源的设计如图2所示。

工作原理：由图2所示为火灾报警电路的第一部分——直流稳压电源。它是由电源变压器、整流电路、芯片三部分组成的。电路中XMM1输出电压为5V，XMM2输出电压为12V。

图2直流稳压电源

（2）惠更斯电桥电路设计

惠更斯电桥电路如图3所示。

工作原理：由图3所示为火灾报警电路的第二部分——惠更斯电桥电路。R2代表的是热敏电阻，采集温度变化信号，使之转变为电信号。

图3惠更斯电桥

差分放大电路设计如图4所示。

工作原理：由图4所示为火灾报警电路的第三部分——差分放大电路。U1为比例运算放大器，由R 3引入负反馈，构成差分比例运算电路。VCC 和VEE 为比较电压值为±12V 。

图4差分放大电路

（4）单限电压比较器电路的设计

单限电压比较器电路的设计如图5所示。

工作原理：由图5所示为火灾报警电路的第四部分——单限电压比较器电路。由图中R 1、R 2可以得出阈值电压，也就是说当从差分放大电路出来的电压大于阈值电压的时候才会由电流从单限电压比较器中流过。输出的直流电压作用于

输入端1，如果输出的电压大于单限电压比较器的阈值电压，则就可以通过单限电压比较器，然后作用在发光二极管LED 灯和蜂鸣器上。但如果差分放大器输出的电压小于阈值电压，则电流不会通过单限电压比较器，此时二极管工作在低电平状态，就不会有任何警报。

图5单门限电压比较器

声光报警电路设计如图6所示。

工作原理由图6所示为火灾报警电路的第五部分——声光报警电路。当输入电压达到发光二极管LED灯和三极管正常工作电压时，二极管LED灯发光，蜂鸣器发声。

图6 声光报警电路

（6）整体电路的设计与分析

由上面各部分电路的设计方案的论证以及所选择的电路可设计出如图所示的火灾报警器的电路图如下：

图7火灾报警器的电路图

4 调试与结果

（1）反复检查电路的可行性，并运用Multisim进行仿真，找到相应的元件，注意连接好各部分电路。然后检查电路各部分的功能，使其满足设计要求。

（2）可预置稳压电路，并进行组装和调试。当电阻R2变化时（即模拟火灾

未发生和发生时），要求电路能够实现不报警与报警。

（3）观察仿真是LED1管和蜂鸣器BUZZER的情况，看是否实现了仿真，找出最适合的R2的阻值。

（4）仿真结果：a.直流稳压电源：

图8直流电源仿真结果

b.调节滑动变阻器：

当R2=0Ω时的电路测试结果如图7所示，此时蜂鸣器不响，二极管不亮。

图9火灾未发生时的电路仿真图

当R2=1KΩ时的电路测试结果如图8所示，二极管亮，蜂鸣器响。

图10火灾发生时的电路仿真图

5主要仪器与设备

直流电源：5V一个,12V两个，-12V两个；

放大器：OPAMP-5T-VIRTUAL放大器两个；

电阻：1.8K的电阻一个，1.2K的电阻一个， 1K的电阻三个，400Ω的电阻两个，200Ω的电阻三个，100Ω的电阻一个,滑动变阻器一个；

二极管：LED-RED一个；

三极管：BJT-NPN-VIRTUAL三极管一个；

蜂鸣器：蜂鸣器一个。

6设计体会与建议

6.1设计体会

此次火灾报警电路课程设计让我得到了多方面的锻炼。一方面我对模拟电子技术专业知识有了进一步的掌握并熟悉了更多电子仪器的使用方法，了解常用电子器件的类型和特性，同时掌握如何合理选用电子器件的原则。也通过实用型模拟电子电路设计、安装、调试等各环节，培养了我运用课程中所学的理论与实践紧密结合，独立地解决实际问题的能力。另外，我还学会了用Multisim进行仿真，这使我加大了对本专业的兴趣，也会在今后的学习中起到不小的作用。另一方面对于动手能力的培养和敏捷思维方式的形成起到很大的作用。平时所学的理论知识此刻起不了什么作用，这使我在这次设计中遇到的难题层出不穷，现在才真的知道了理论与实际的差距，在理论的学习中觉得很顺手，在实际应用中却显得那么的无能为力，为了做好这个课程设计，我花了很多时间在方案的讨论与选择、电路的分析与设计中，到最后的电路仿真测试，让我真正的感觉到了自己各方面知识的匮乏以及经验的不足，还有自己平时对细节的忽视。通过这次课程设计也使我明白了一个道理：许多看上去很难理解的，或者很神秘的东西，当你真正愿意发时间去研究它的时候，它会变得很简单，因此，在以后的学习中，生活中，我会养成勤于思考，勤于动手，不怕困难的好习惯。再一方面电子电路的安装与调试技能培养了我的创新能力和对治学要严谨的态度。虽然此次课程设计做起来有点困难，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，它使我终身受益。

6.2对设计的建议

这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在我们初次接触课程设计的时候，由于是第一次接触，老师就是我们的引路人，我建议老师指导我们一下，让我们能够有一个明确的目的和方向，从而效率就能够得到提高，这样我们就会有更充足的时间去学习其他知识，让自己的知识面更广泛。当然空洞的理论是永远也比不上实际技能的掌握的，让我们自己去解决问题，能更好的培养自己独立思考的能力。不过，还是希望老师您能给我们多一点建议，让我们学到的知识更多，更丰富，这对我们今后的工作也将会有莫大的帮助，在此谢谢老师！

参考文献

[1] 康华光. 电子技术基础模拟部分（第五版）[M]. 北京: 高等教育出版社,2011.

[2] 童诗白, 华成英. 模拟电子技术基础-第三版[M]. 北京: 高等教育出版社,2001.

[3] 渡边嘉二郎. 模拟大规模集成电路设计基础（日）[M]. 中村哲夫著, 徐国鼎译, 北京: 科

学出版社, 2007.

[5] 崔玮. 电路原理图与电路板设计教程[M]. 北京: 海洋出版社, 2004.

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

模电课程设计报告

模电课程设计实验报告课题：函数信号发生器指导老师：________________ 学院：___________________ 班级：___________________ 姓名：___________________ 学号：___________________

日期：__________________ 一．设计目的与要求 1.1设计目的 1.设计电路产生RC桥式正弦波产生电路，占空比可调的矩形波电路，占空比可调的三角波电路，多用信号源产生电路，分别产生正弦波、方波、三角波 2.通过设计，可以将所学的电子技术应用到实际当中，加深对信号产生电路的理解，锻炼自己的动手能力与查阅资料的能力。使自己的对模电的理解更为透彻。 1.2设计内容及要求 1）RC桥式正弦波产生电路，频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz，输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。（2）占空比可调的矩形波电路，频率3KHz，占空比可调范围10%~90%，输出幅值3V、负载1KΩ。

（3）占空比可调的三角波电路，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。软件仿真部分元器件不限，只要元器件库中有即可，但需要注意合理选取。二．单信号发生电路 2、1 RC桥式正弦波产生电路参数计算：

器件选择： 2、2占空比可调的矩形波产生电路参数计算：器件选择：

2、3占空比可调的三角波产生电路参数计算：器件选择：

设计报告——温控电路设计

温控电路设计报告书姓名：学校：专业：完成日期：2014/05/16

目录 1.设计要求 (1) 2.总体设计方案 (1) 2.1原理分析 (1) 2.2功能模块的实现 (1) 2.2.1控制模块 (1) 2.2.2温度采集模块 (1) 3.控制程序设计 (2) 3.1程序流程图 (2) 3.2程序模块说明 (2) 附录 (3) 1.主函数 (3) 2.ADS1115驱动程序 (6) 3.原理图 (13)

1.设计要求设计一个温度测量电路，根据设定温度和测量值比较实现以下控制：定义：设定温度：ST（单位℃）测量温度：T（单位℃）控制逻辑要求：当ST> T+2时，继电器闭合（如果当前继电器为断开状态，并且断开时间不够3分钟，不允许闭合）；当ST

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;

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

简易温控电路

光电子学课程设计设计名称：简易温控电路院系：理学院物理系专业班级：应用物理学07级（1）班姓名：苟四新学号：070470129 指导教师：刘峰 2010年12月15日

简易温控电路随着科技的发展与人民生活水平的提高，温控电路在生产、生活中应用非常普遍，像空调、冰箱、电饭锅等都离不开温控电路。本设计主要应用在对控温精度要求不太高的产品上，在保证控温精度的前提下，尽可能地降低成本、减小体积，提高性价比。设计名称：简易温控电路设计目的： 1、通过实训认识热敏电阻的功能和选用； 2、学会放大器的使用； 3、学会温度控制电路的制作； 4、学会温度控制范围的调节。设计思路：我们知道热敏电阻受热而阻值下降，则可以用来做温度传感器，很好的将温度信号转化成电信号，比较器可用集成运放来起作用，而电容能够起到延时的效果，用发光二极管的亮灭作为报警信号。那么从传感器到报警系统都一一解决。设计方案：一、阻容降压电源的设计（1）、RC降压的基本原理电容降压的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下，产生的容抗来限制最大工作电流。例如，在50Hz的工频条件下，一个1uF的电容所产生的容抗约为3185欧姆。当220V的交流电压加在电容器的两端,则流过电容的最大电流约为70mA。虽然流过电容的电流有70mA,但在电容器上并不产生功耗,因为流过电容的电流为虚部电流,它所作的功为无功功率。根据这个特点,我们如果在一个1uF的电容器上再串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。通常降压电容C的容量与负载电流I的关系可近似认为：C=14.5I，其中C 的容量单位是μF，I的单位是A。

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;

模电实验报告

模拟电子电路课程设计报告书题目名称：直流稳压电源姓名：刘海东潘天德班级：15电科2 学号：23 26 日期：2017.6.11

目录绪论 (2) 一设计目的 (3) 二设计要求与指标 (3) 三理论分析 (4) 四器件选择及计算 (9) 五具体制作步骤 (12) 六测试方法 (13) 七问题及总结 (15) 八心得体会 (17) 绪论直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的+/- 5v直流电，并实现电压可在8-15V连续可调。电源在生活中是非常常见的一种电器，任何电子电路都离不开电源，就像我们下学期即将学到的单片机一样，需要5V的直流电源，没有电源就不能进行正常的工作，如果用干电池进行供电，则有供电功率低，持续供电能力差，成本高等缺点。而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点，发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送，如果我们对市电提供的电压进行降压整流等，把交流电转换成直流电，以获得我们所

需要的电压。一设计目的 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。 2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。二设计要求与指标 2.1设计要求（1）分析电路组成及工作原理；（2）单元电路设计计算；（3）采用分立元件电路；（4）画出完整电路图；（5）调试方法；（6）小结与讨论。 2.2设计指标（1）输出电压：8~15V可调（2）输出电流：I O=1A （3）输入电压：交流 220V+/-10%

模电实践报告-温控LED

总结报告温控LED xxxx专业xxxx级xx班指导老师:xxx 姓名：xxx 学号：xxxxxxxx 日期: 2015 年10月7日

摘要本设计以LM324电压比较器和热敏电阻为核心，让热敏电阻和1k电阻来组成的分压电路，接LM324的反相输入端。当环境温度升高，热敏电阻阻值变小，使反相输入端电压小于正向输入端的参考电压，从而使LM324输出端输出参考电压，令LED灯发光。温度越高，热敏电阻阻值越小，亮的LED灯越多，以此来显示环境的温度。关键词：热敏电阻温度电压器一、前言温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。温度控制电路在工农业生产中有着广泛的应用。日常生活中也可以见到，如电冰箱的自动制冷，空调器的自动控制等等。二、工作原理（一）电压比较器简单地说，电压比较器是对两个模拟电压比较其大小(也有两个数字电压比较的，这里不介绍)，并判断出其中哪一个电压高，如图1所示。图1(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+”端)及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压VA，反相端输入VB。VA和VB的变化如图1(b)所示。在时间0～t1时，VA>VB；在t1～t2时，VB>VA；在t2～t3时，VA>VB。在这种情况下，Vout的输出如图1(c)所示：VA>VB时，Vout输出高电平(饱和输出)；VB>VA 时，Vout输出低电平。根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。（二）LM324 LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装。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二所示的符号来表示, 它有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的引脚排列见图三。图一图二图三

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

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

模电课设—温度控制系统设计

目录 1.原理电路的设计 (11) 1.1总体方案设计 (11) 1.1.1简单原理叙述 (11) 1.1.2设计方案选择 (11) 1.2单元电路的设计 (33) 1.2.1温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (33) 1.2.2电压信号的处理单元——运算放大器 (44) 1.2.3电压表征温度单元 (55) 1.2.4电压控制单元——迟滞比较器 (66) 1.2.5驱动单元——继电器 (88) 1.2.6 制冷部分——Tec半导体制冷片 (99) 1.3完整电路图 (1010) 2.仿真结果分析 (1111) 3 实物展示 (1313) 3.1 实物焊接效果图 (1313) 3.2 实物性能测试数据 (1414) 3.2.1制冷测试 (1414) 3.2.2制热测试 (1818) 3.3.3性能测试数据分析 (2020) 4总结、收获与体会 (2121) 附录一元件清单 (2222) 附录二参考文献. (2323)

摘要本课程设计以温度传感器LM35、运算放大器UA741、NE5532P及电压比较器LM339 N为电路系统的主要组成元件，扩展适当的接口电路，制作一个温度控制系统，通过室温的变化和改变设定的温度，来改变电压传感器上两个输入端电压的大小，通过三极管开关电路控制继电器的通断，来控制Tec制冷片的工作。这样循环往复执行这样一个周期性的动作，从而把温度控制在一定范围内。学会查询文献资料，撰写论文的方法，并提交课程设计报告和实验成品。关键词：温度；测量；控制。

Abstract This course is designed to a temperature sensor LM35, an operational amplifier UA741，NE5532P and a voltage comparator LM339N circuit system of the main components. Extending the appropriate interface circuit, make a temperature control system. By changing the temperature changes and set the temperature to change the size of the two input ends of the voltage on the voltage sensor, an audion tube switch circuit to control the on-off relay to control Tec cooling piece work. This cycle of performing such a periodic motion, thus controlling the temperature in a certain range. Learn to query the literature, writing papers, and submitted to the curriculum design report and experimental products. Key words: temperature ; measure ;control

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:

模电课设实验报告

河北科技大学课程设计报告学生姓名：xxx学号：120701103 专业班级：xxx 课程名称：模拟电子技术基础学年学期：2 013 —2 014 学年第一学期指导教师：王彦朋蔡明伟 2 0 1 3 年12 月

课程设计成绩评定表

目录一任务.................................................................................................................. - 1 - 二电路原理图...................................................................................................... - 1 - 三单元电路设计.................................................................................................. - 1 - 1.稳压电源单元电路设计............................................................................... - 1 - 2.正弦波单元电路设计................................................................................... - 2 - 3.方波单元电路设计....................................................................................... - 3 - （1）过零比较器及限幅电路.................................................................. - 3 - （2）反相比例运算放大电路.................................................................. - 4 - 4.三角波单元电路设计................................................................................... - 5 - 四元件明细表...................................................................................................... - 6 - 五安装与调试...................................................................................................... - 7 - 六收获体会.......................................................................................................... - 7 - 七附录.................................................................................................................. - 8 - 八参考文献.......................................................................................................... - 8 -

模电课设—温度控制系统的设计

目录 1.原理电路的设计 (1) 1.1总体方案设计 (1) 1.1.1简单原理叙述 (1) 1.1.2设计方案选择 (1) 1.2单元电路的设计 (3) 1.2.1温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (3) 1.2.2电压信号的处理单元——运算放大器 (4) 1.2.3电压表征温度单元 (5) 1.2.4电压控制单元——迟滞比较器 (6) 1.2.5驱动单元——继电器 (7) 1.2.6 制冷部分——Tec半导体制冷片 (8) 1.3完整电路图 (10) 2.仿真结果分析 (11) 3 实物展示 (13) 3.1 实物焊接效果图 (13) 3.2 实物性能测试数据 (14) 3.2.1制冷测试 (14) 3.2.2制热测试 (18) 3.3.3性能测试数据分析 (20) 4总结、收获与体会 (21) 附录一元件清单 (22) 附录二参考文献. (23)

摘要本课程设计以温度传感器LM35、运算放大器UA741、NE5532P及电压比较器LM339N 为电路系统的主要组成元件，扩展适当的接口电路，制作一个温度控制系统，通过室温的变化和改变设定的温度，来改变电压传感器上两个输入端电压的大小，通过三极管开关电路控制继电器的通断，来控制Tec制冷片的工作。这样循环往复执行这样一个周期性的动作，从而把温度控制在一定范围内。学会查询文献资料，撰写论文的方法，并提交课程设计报告和实验成品。关键词：温度；测量；控制。

Abstract This course is designed to a temperature sensor LM35, an operational amplifier UA741， NE5532P and a voltage comparator LM339N circuit system of the main components. Extending the appropriate interface circuit, make a temperature control system. By changing the temperature changes and set the temperature to change the size of the two input ends of the voltage on the voltage sensor, an audion tube switch circuit to control the on-off relay to control Tec cooling piece work. This cycle of performing such a periodic motion, thus controlling the temperature in a certain range. Learn to query the literature, writing papers, and submitted to the curriculum design report and experimental products. Key words: temperature ; measure ;control

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