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简易测温电路(一)

目录课程设计任务书...................................... 错误!未定义书签。

任务书.............................................. 错误!未定义书签。

一、总体要求:................................. 错误!未定义书签。

二、本次课程设计选题范围:..................... 错误!未定义书签。

三、选题要求:................................. 错误!未定义书签。

四、图纸要求:................................. 错误!未定义书签。

五、报告的基本要求:........................... 错误!未定义书签。

六、设计题目:................................. 错误!未定义书签。

⒎简易测温电路:............................ 错误!未定义书签。

模拟电子技术课程设计评定表.......................... 错误!未定义书签。

目录............................................................ - 1 - 1 设计任务描述.................................................. - 1 -1.1 设计题目:简易测温电路.................................. - 1 -1.2 设计要求................................................ - 1 -1.2.1 设计目的........................................... - 1 - 2设计思路...................................................... - 2 -3 设计框图...................................................... - 3 -4 各部分电路设计及参数计算...................................... - 4 -4.1输出信号电路............................................. - 4 -4.2 比较器.................................................. - 5 -4.3 模拟电路图.............................................. - 6 -4.4 LED亮的条件............................................. - 6 -4.5 计算各个电阻的阻值...................................... - 7 -5 工作过程分析.................................................. - 8 -6 元器件清单................................................... - 14 -7 主要元器件介绍............................................... - 15 -7.1 LM324介绍.............................................. - 15 - 小结........................................................... - 17 - 致谢........................................................... - 18 - 参考文献....................................................... - 19 - 附录简易测温电路............................................. - 20 -1 设计任务描述1.1设计题目:简易测温电路1.2 设计要求1.2.1 设计目的(1)掌握比较器、热敏电阻传感器的构成、原理与设计方法;(2)熟悉模拟元件的选择、使用方法。

1.2.2 基本要求(1)含有电桥式测量电路;(2)每10摄氏度用一个颜色的LED指示,测量范围40~100摄氏度;(3)设热敏电阻线性。

热敏系数为;(4)迟滞比较器确定比较温度范围。

1.3发挥部分(1)负反馈线性度增强;(2)温度补偿电路提高准确性;(3)其他设计简易测温电路,温度变化,由LED指示灯显示。

我设计的是40度时一个灯亮;50时两个灯亮;60度时三个灯亮;以此类推,100度时七个灯亮。

由于模拟仿真中没有热敏电阻,所以用滑动变阻器代替。

总电路由两个部分组成:输入电路和比较电路。

采用电桥式的输入电路,通过调节滑动变阻器的阻值,改变输出电压的大小。

这里的运放LM324不做放大作用,只做比较作用。

当输入电压大于LED的导通电压时,LED亮;当输入电压小于LED的导通电压时,LED不亮。

因为当滑动变阻器为一个固定的值时,输出电压保持不变,所以可以调节导通电压,来控制LED灯亮的个数。

原理方框图4 各部分电路设计及参数计算4.1输出信号电路输出电压 :30545767out⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+=R R R R R R ER7为10%,即R7=10k Ω时,VE out 51=R7为20%,即R7=20k Ω时,VE out 92=R7为30%,即R7=30k Ω时,VE out 714.103= R7为40%,即R7=40k Ω时,VE out 667.114= R7为50%,即R7=50k Ω时,VE out 273.125= R7为60%,即R7=60k Ω时,VE out 692.126= R7为70%,即R7=70k Ω时,VE out 137=4.2 比较器设运放的3引脚电压为V3,运放的2引脚电压为V2。

当V3>V2时,LED导通,灯亮;当V3<V2时,LED不导通,灯不亮。

4.3 模拟电路图其中3R U (如31R U )为LED 导通的电压4.4 LED 亮的条件31out R U E >时,LED1亮,其余不亮;32out R U E >时,LED1和LED2亮,其余不亮;33out R U E > 时,LED1、LED2和LED3亮,其余不亮;同理,37out R U E > 时,7个LED 都亮4.5 计算各个电阻的阻值假设R31=R32=R33=R34=R35=R36=R37=10kΩ由⎪⎭⎫⎝⎛+•=32330RRREout得31302RERout•⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=可以算出:R21=50kΩR22=23.33kΩR23=18.12kΩR24=15.76kΩR25=14.49kΩR26=13.69kΩR27=13.13kΩ5 工作过程分析(1)滑动变阻器为10%时1out E31R U一个灯亮(2)滑动变阻器为20%时2out E32R U两个灯亮(3)滑动变阻器为25%时2out E32R U两个灯亮(4)滑动变阻器为30%时3out E33R U三个灯亮(5)滑动变阻器为40%时4out E34R U四个灯亮(6)滑动变阻器为50%时5out E35R U五个灯亮(7)滑动变阻器为55%时5out E35R U五个灯亮(8)滑动变阻器为60%时6out E36R U六个灯亮(9)滑动变阻器为70%时7out E37R U七个灯亮6 元器件清单7 主要元器件介绍7.1 LM324介绍LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。

与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。

该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。

共模输入范围包括负电源,因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。

每一组运算放大器可用图1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,“V o”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V o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V o的信号与该输入端的相位相同。

LM324的引脚排列见图2。

参数描述:运放类型:低功率放大器数目:4带宽:1.2MHz针脚数:14工作温度范围:0°C to +70°C封装类型:SOIC3dB带宽增益乘积:1.2MHz变化斜率:0.5V/μs器件标号:324器件标记:LM324AD增益带宽:1.2MHz工作温度最低:0°C工作温度最高:70°C放大器类型:低功耗温度范围:商用电源电压最大:32V电源电压最小:3V芯片标号:324表面安装器件:表面安装输入偏移电压最大:7mV运放特点:高增益频率补偿运算逻辑功能号:324额定电源电压, +:15VLM324的特点:1.短路保护输出2.2.真差动输入级3.3.可单电源工作:3V-32V4.4.低偏置电流:最大100nA5.5.每封装含四个运算放大器。

6.6.具有内部补偿的功能。

7.7.共模范围扩展到负电源8.8.行业标准的引脚排列9.9.输入端具有静电保护功能模电的课设也结束一段时间了,现在来总结一下。

刚拿到题时,什么都不会,网上查资料也没有我们这种的,网上的基本上都是用单片机做的。

后来找到一个比较器,那有个电路图可以实现控制多个LED亮的个数。

所以就借鉴这种方法了,虽然这个比较器不是标准的迟滞比较器,但功能是一样的,在一段变动范围内保持不变。

一开始,我想40度到50度一个绿灯亮,50度到60度一个蓝灯亮……但这样太复杂了。

后来老师就说一个范围内一个灯亮,另一个范围内两个灯亮。

也就是说40度到50度一个灯亮,50度到60度两个灯亮。

我们组有三人,一起合作。

好多东西都不会,不会就翻书,问同学,偶尔问问老师。

第一天,什么都没结果,只是想了一些思路和想法。

第二天,查到了些有用的东西,像有电桥的输入电路,比较器都准备好了。

到了周三,我们就把整个电路图设计好了,在下午,通过计算一些参数,基本完成了我们的电路图。

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