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模电课程设计报告(1)

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模拟电子技术课程设计
火灾报警器电路

班级：电０８０５－６
姓名：刘连斌 程帅
完成日期：•２０１０－０７－０8
摘要：
现如今，火灾时有发生，给国家和人民带来巨大的经济损失，甚至会使人民家破人
亡。因此，火灾报警器在现实生活中起到了至关重要的作用。为了了解火灾报警器的结
构原理，也为了将所学理论知识运用于实践，锻炼一下自己的动手能力，我们选择了制
作这个简易火灾报警器。本电路利用了热敏电阻遇热电阻减小的特性，用两个热敏电阻
所受不同温度产生的压差来控制差分放大电路的输出电压，即单限比较器的输入电压，
通过跟单限比较器的阀值电压相比较，当比阀值电压大时，单限比较器实现了电压跳变，
从而使发光二极管和ＮＰＮ三极管导通，最终使得声光报警器工作，蜂鸣器开始报警。
一个简易的火灾报警器完成了。

设计要求：
测试两路温度传感器（安装在室内同一处，一路安装在塑料壳内，另一路安装在金
属板上）的温度电压信号，在正常情况下两路温度传感器所产生的电压相等，指示灯－
发光二极管不亮，报警器－蜂鸣器不响。当有火情时，安装在金属板上的温度传感器会
因金属板导热快而温度上升速度快，相比较而言，安装在塑料壳内的温度传感器的温度
上升速度要较慢，从而令两者产生的温度电压信号产生压差。当此压差增大到一定数值
时，经过由集成运放构成的差分放大电路的放大以及单限比较器的状态比较，最终驱动
发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫报警。

关键字：
火灾报警器 热敏电阻 温度传感器 差分放大电路 单限比较
器 声光报警电路
目录
一·摘要――――――――――――――――――――――――――――――――－１
二·设计要求―――――――――――――――――――――――――――――――１
三·关键字――――――――――――――――――――――――――――――――１
四·目录―――――――――――――――――――――――――――――――――２
五·正文―――――――――――――――――――――――――――――――――３

５．１设计所用器材――――――――――――――――――――――――――３
５．２设计原理――――――――――――――――――――――――――――３
５．３设计电路图―――――――――――――――――――――――――――４
５．４设计步骤――――――――――――――――――――――――――――５
５．５电路框图――――――――――――――――――――――――――――５
５．６电路仿真图―――――――――――――――――――――――――――６
５．７电路说明――――――――――――――――――――――――――――６

六·心得体会―――――――――――――――――――――――――――――――６
七·附录―――――――――――――――――――――――――――――――――７
八·参考文献―――――――――――――――――――――――――――――――７
正文
５．１设计所用器材

名称 数量
数字万用表 1台
热敏电阻 2个
运算放大器 2个
蜂鸣器 1个
NPN三极管 1个
直流电源 6台
稳压管 1个
发光二极管 1个
电阻 若干

5．2设计原理
原理一：热敏电阻Ｒ＇与ＲＰ１分压，Ｒ＇＇与ＲＰ２分压分别得到ＵＩ１和ＵＩ２ 即：
ＵＩ１＝ＶＣＣ·Ｒ＇／（Ｒ＇＋ＲＰ１） ＵＩ２＝ＶＣＣ·Ｒ＇＇／（Ｒ＇＇＋ＲＰ２）
常温下，Ｒ＇＇分压大于Ｒ＇分压，电路截止，发光二极管不发光，蜂鸣器不报警。当Ｒ＇＇接受高
温时，Ｒ＇＇阻值逐渐减小，其上面的分压逐渐减小，当ＵＩ１＞ＵＩ２时，二者形成压差，第一级
放大器电路导通，同时对信号进行放大，一级运放输出电压Ｕ１＝Ｒ２·（ＵＩ１－ＵＩ２）／Ｒ１
原理二：１．５Ｖ电压在第二级运放的反向输入端有分压，即Ｕ－＝１．５·Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４），
形成单限比较器。如图：

当Ｕ１＜Ｕ－时，稳压管反向导通，，电压为负，电路截止；当Ｕ１＞Ｕ－时，稳压管正向导通，发
光二极管导通，开始发光，同时蜂鸣器开始报警。

5．3设计电路图
5．4设计步骤
一、选择适当的热敏电阻
Ｒ＇＝２０Ω Ｒ＇＇＝３０Ω ＲＰ１＝ＲＰ２＝５１Ω
因此 ＵＩ１＝ＶＣＣ·Ｒ＇／（Ｒ＇＋ＲＰ１）＝１．６９Ｖ
ＵＩ２＝ＶＣＣ·Ｒ＇＇／（Ｒ＇＇＋ＲＰ２）＝２．２２Ｖ
同时，Ｒ１＝１０Ｋ，Ｒ２＝２０Ｋ，从而，通过一级运放后的输出电压 Ｕ１＝Ｒ２·（ＵＩ１
－ＵＩ２）／Ｒ１＝１．５Ｖ。

二、第二级运放有门限电压 Ｕ－＝１．５·Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）可以选Ｒ３＝３ＫΩ，Ｒ４＝
２ＫΩ，从而Ｕ－＝０．６Ｖ。当Ｕ１＇＞Ｕ－时，ＵＯＨ＝ＵＺ。

三、稳压二极管选用±６Ｖ，因此ＵＯＨ＝ＵＺ＝６Ｖ，ＵＯＬ＝－６Ｖ。

四、发光二极管ＵＤ＝２．５Ｖ，ＩＤ≦２０ｍＡ。由ＩＤ＝（ＵＯＨ－ＵＤ）／Ｒ５，可以得出
Ｒ５＝５１Ω。

五、三极管的基极电流ＩＢ＝（ＵＯＨ－ＵＢＥ）／Ｒ６，ＵＢＤ＝０．７Ｖ，ＩＢ约为几
毫安，因此Ｒ６可以选３ＫΩ。

六、蜂鸣器电流即集电极电流ＩＣ＝βＩＢ
七、电源为直流电源，加在运放上的为１２Ｖ，还有三个为６Ｖ，一个为１．５Ｖ，具体位置参看
电路图。

5．5电路框图
5．6电路仿真图
5．7电路说明
一、热敏电阻随温度的升高电阻逐渐减小，通过两热敏电阻阻值变化引起的压差控制第一级运放的
输入输出。

二、比例运放通过放大压差，并与第二级运放反向输入电压相比较，形成单限比较器
。
三、通过第二级运放正向输入端电压的变化，使单限比较器输出不同的电平，来控制发光二极管和
蜂鸣器的工作与否。从而就控制了报警电路的工作与否。

四、电路导通后，发光二极管发光，蜂鸣器报警。

心得体会
通过这次模拟电子技术的假期实习，我们受益匪浅。使我们懂得了科研一种产品是多么的不容
易，让我们对技术研发人员产生了一种敬佩之情。并使我们得到了许多方面的锻炼，制作电路板初
期，我们拿到工具后，还很陌生，通过接触使用这些工具，才明白这些工具的用处。让我们接触到
了这些我们平时接触不到的工具，使我们对这些我们以后用到的工具有了出初步概念。选择和购买
零件，给我们带来了不小的困难，开始我们完成了仿真阶段，选择好了零件去购买时，发现我们用
的零件买不到，我们只好修改自己的电路，重新仿真，直到仿真成功并且零件能买到为止。是我们
接触了很多细小零件，对它们也有了一些初步判断和认识。在焊接过程中，我们培养了不烦不燥，
细心耐心，使我们学到的知识在实际中得到了应用，是我们增加了很大的信心，带来了很大的乐趣。
我们还通过在实验验收时的调节仪器，使我们接触到了一些高科技的仪器，通过对这些仪器的使用，
我们意识到这些仪器的高精尖，使我们提高了学习能力和创新能力。通过这次实习我们还培养了严
谨治学的科学态度。
通过这次实习，我们自身的素质也有了很大的提高。更好的懂得了团结协作，懂得了集体力量
大的真理，有时自己找不到的错误在大家的努力下解决了。还使我们对一些专业术语有了进一步的
研究，提高了认知能力。体会到了乐趣。
在这里我要感谢王老师不辞辛苦的精心指导，感谢学校为我们提供了可供实习的实验室，感谢
同学们对我们的帮助。

附录

参考文献
[1]模拟电子技术基础简明教程（第三版）
[2]简明火灾报警电路设计
[3]模拟电子技术及应用

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模电课程设计

模电课程设计

模拟电路课程设计报告题目 多功能有源滤波器一、设计任务与要求① 设计一个可以同时获得高通、低通和带通三种滤波特性的滤波器，通带A V =1。

② 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、方案设计与论证题目要求分析：一，题目要求设计一个可以同时获得高通、低通和带通三种滤波特性的滤波器，这是一种状态变量型有源滤波器。

将比例、积分、求和等基本运算电路组合在一起，并能够对所构成的运算电路自由设置传递函数，实现各种滤波功能，我们将之称为状态变量型有源滤波电路。

其传递函数可统一表示为2()012()2i ()012o s u s s U a a s a s A U b b s b s++==++改变求和运算电路的输入，就可以改变()u s A ，从而得到不同类型的滤波电路。

再在不同滤波电路的输出端加上反相比例运放，既可得到符合放大倍数的滤波电路。

二，题目要求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 ）。

由集成电路的四个基本组成电路：电源变压器，整流电路，滤波电路和稳压电路可知，只要含有这四个基本组成部分，再加上一些保护电路，过滤电路和指示电路。

合理的参数计算与选择，利用中间置地法，我们就能做出一个符合要求的直流电压源。

注：其整流电路要求用桥式整流电路。

方案一1、设计一个可以同时获得高通、低通和带通三种滤波特性的滤波电路；使用AF100集成块，外接几个电阻即可实现。

原理图如下：U1U2U3U4R1 100kΩC11nFIC=0VC21nFIC=0VR2100kΩR310kΩUo1Ui2Uo2Ui3UO3Ui41Ui42Uo4Ui11Ui12图（a）AF100内部电路U1U2U3R1100kΩC11nFIC=0V C21nFIC=0VR2100kΩR310kΩUO3R41kΩUiR51kΩR61kΩR71kΩIO2IO1¸ßͨµÍͨ´øͨ图(b) 使用AF100集成块接成变量型滤波电路2、设计一个正负直流电源（±12V ）；通过计算，得出各元件参数下限，在其基础上提高10%的扩充范围，以确保元件安全与实验准确达到实验要求。

模电课程设计报告

模电课程设计报告

课程设计报告课程设计名称模电课程设计 ______________________院系电子通信工程学院____________________专业班级_______________________________________姓名___________________________________学号___________________________________日期2013年12月______________________目录第一章绪论 (3)1.1目的 (3)1.2内容 (3)第二章单相半波整流电路 (4)2.1设计目的 (4)2.2设计电路图 (4)2.3设计原理 (4)2.4 Miltisim 模拟以及结果 (5)2.5设计的器件 (5)2.6设计物品的实物图片 (6)第三章晶体管共射极单管放大器 (6)3.1设计目的 (6)3.2设计电路图 (6)3.3设计原理 (7)3.4 MUltisim 模拟以及结果 (7)3.5设计的器件 (9)3.6设计物品的实物图片 (9)第四章Multisim 模拟差分及运算放大电路 (10)第五章调试与测试数据 (14)第六章结论及设计心得 (17)第一章绪论经过一个学期的对模拟电路这门课程的学习，我们学习了二极管、三极管、场效应管等知识。

学习的最终目的是学以致用。

模电课程设计便是一门理论与实践相结合的课程。

模拟电路主要说的是放大电路，在这次模电课程设计中我们主要设计了晶体管共射极单管放大器和单相半波整流电路。

通过对电路的设计和Multisim 模拟，我们进一步了解和熟悉了模电课上的知识。

对二极管和三极管的应用有了更深层次的学习。

1.1 目的本课程是通信工程专业的专业基础课——《模拟电子技术》的一个实践教学环节。

课程设计教学是知识的综合运用过程，是理论与实践相结合的过程。

以理论为基础设计，在实践中检验、修正。

首先设计一个电路，通过Multisim 模拟，再制作电路板实物。

除法运算电路(模拟电路课程设计)

除法运算电路(模拟电路课程设计)

模拟电路课程设计报告设计课题：除法运算电路专业班级：学生：学号：指导教师：设计时间：目录第一设计任务与要求 (3)第二方案设计与论证 (3)第三单元电路设计与参数计算 (4)第四总原理图及元器件清单 (9)第五安装与调试 (11)第六性能测试与分析 (12)第七结论与心得 (14)第八参考文献 (15)题目4：除法运算电路（4）一、设计任务与要求1．设计一个二输入的除法运算电路。

2．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、方案设计与论证该课程设计是做一个二输入的除法电路，而因此需要利用对数和指数运算电路实现或者用模拟乘法器在集成运放反馈通路中的应用来实现。

在产生正、负电源的实用电路中，多采用全波整流电路，最常用的是单向桥式整流电路，即将四个二极管首尾相连，引出两根线接变压器，另外两个接后面电路，并将桥式整流电路变压器副边中点接地，并将二个负载电阻相连接，且连接点接地。

电容滤波电路利用电容的充放电作用，使输出电压趋于平滑。

方案一：除法电路的输出电压正比于其两个输入电压相除所得的商，所以利用对数电路、差分比例运算电路和指数电路，可得除法运算电路的方块图：I1 u方案二：利用反函数型运算电路的基本原理，将模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中，便可构成除法运算电路。

比较：方案一：该方案是利用对数电路、差分比例运算电路和指数电路的组合来设计的，运算放大器uA741要四个，电阻也很多，对焊接有很大的要求，要焊的器件比较多，相对来说比较复杂。

方案二：该方案是利用模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中的应用，uA741只要一个，电阻也很少，焊接起来比较方便。

我选择方案二。

三、单元电路设计与参数计算1.对数运输电路（1）电路原理图由二极管方程知 )1e(DS D -=TU u I i 当 u D >>U T 时，TU u I i D e SD ≈2、差分比例运算电路（1）电路原理图电路只有二个输入，且参数对称，则3、指数运算电路（1）电路原理图SDD lnI i U u T ≈利用“虚地”原理，可得：RI u U I i U I i U u u T R T T S IS S D D O lnln ln -=-=-≈-= 用三极管代替二极管可获得较大的工作范围。

模电课程设计报告

模电课程设计报告

模电课程设计报告南京工业大学信息科学与工程学院课程设计报告（2009 —2010 学年第一学期）课程名称：模拟电子线路设计班级：通信0802学号：放大器增益可在1倍，2倍，3倍，4倍四档间巡回切换，切换频率为1Hz。

①．电源采用±5V供电。

②．通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0，1，2，3表示1倍，2倍，3倍，4倍即可。

③．对指定的任意一种增益进行选择和保持，保持后可返回巡回状态。

2.要求设计方案原则：功能完整，结构简单，成本较低，个人特色。

布线原则：逻辑清晰，接线牢固，测试方便，美观大方。

①．放大器的的电压增益由反馈电阻控制，因此只要改变反馈电阻就能切换不同的增益范围。

②．增益的自动切换，可通过译码器输出信号，控制模拟开关来实现不同的反馈电阻的接入。

③．对某一种增益的选择，保持通常由芯片的地址输入和使能端控制。

④．在进行巡回检测时，其增益的切换频率由时钟脉冲决定。

课程设计报告5.器件选择：①μA741通用运算放大器②4066模拟开关③555定时器④74LS138译码器⑤与非门⑥74LS161计数器⑦反相器⑧集成显示译码器74LS48PV CC f g a b c d e16 15 14 13 12 11 10 974LS481 2 3 4 5 6 7 8A1A2LT BI/RBO RBI A3A0GND课程设计报告6.仿真电路：V10.4 V 1kHz 0Deg VDD-5V U6D 4049BD_5V U574LS138D Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77A 1B 2C 3G16~G2A 4~G2B 5A1555_VIRTUAL GND DISOUT RSTVCC THRCON TRIVSS 5V C210nF 16U774LS160D QA 14QB 13QC 12QD 11RCO 15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK 2VCC5VU974LS48D A 7B 1C 2D 6OA 13OD 10OE 9OF 15OC 11OB 12OG 14~LT 3~RBI 5~BI/RBO 426U10A B C D E F G CK 27282930313233VCC 5V 0VSS 5V VSS 020R910.2K -SMT U8A 7400N VCC 34VSS J1BKey = A 21U17413247651VCCR115.6VCC5V U4A 4049BD_5V U3B 4049BD_5V U6C 4049BD_5V U24066BP _5V D12S11IN113D23D39D410S24IN25S38IN36S411IN412VDD 14VSS 71456891011VCC 0R123.0k 0XSC1A BGTR58.2k R33.9k R22.0k R46.2k 0R12.0k R62.0k151413123VDD -5VVDD 35R1010k236VCC 0257237.仿真波形：课 程 设 计 报 告8.实际电路：9.实际波形：①．一倍波形②. 二倍波形课程设计报告③．三倍波形④.四倍波形10.电路具体设计思路V1 0.4 V 1kHz 0DegVCC5VVDD-5VU17413247651VCCVCC5VU24066BP_5VD12S11IN113D23D39D410S24IN25S38IN36S411IN412VDD14VSS71456891011VCCR123.0kR58.2kR33.9kR22.0kR46.2kR12.0kR62.0k335236因为需要设计增益可自动变化的交流放大器，所以用到741运放和4066BP模拟开关。