温度检测放大电路设计2

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1、-11--11-目录第一章电路设计原理-2-1.1设计任务及要求-2-1.2设计方案-2-1.3单元模块-3-1.4平衡电桥-4-1.5仪用差分放大电路-4-1.6二阶低通电路-5-1.7末级放大电路-5-1.8ewb仿真-6-第二章电路板的制作及电路焊接与调试-7-2.1电路板的制作-7-2.2在实验室进行加电调试。-7-2.3验证数据记录-8-心得体会-8-鸣谢：-8-附录-9-Ⅰ电路原理图-9-Ⅱ元件清单-10-Ⅲ元器件参数资料：-11-Ⅳ实物图片：-11--11-第一章电路设计原理1.1设计任务及要求①设计放大电路，确定电路的电压放大倍数A，其意义是当温度传感

2、器的电阻变化量△R＝0时，电路的输出电压为0V；当△R变化最大时，电路的输出电压为5V。②放大电路输出电压的实际值与理论值的相对误差小于5%。③具有调零电路，即输入电压为零时，电路的输出电压也应为零。提高要求：①为减少或消除外界干扰，电路应具有低通功能。1.2设计方案方案一：-11-方案二：我们参考BURR-BROWN公司生产的低电压通用型双通道仪表放大器INA2128的内部结构设计了放大部分的电路：我们发现两种电路都满足如下要求：高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移、低噪声、低输出电阻。但由于第二种方案可以通过Rg方便的调节放大增益，所以我们选择了二号方案。1.3单元模

3、块平衡电桥二阶低通仪用差分放大电路末级放大电路信号输出原理框图-11-1.4平衡电桥电路功能：温度变化打破电桥平衡，从而在电桥两端输出微弱变化的信号。1.电桥电路使用47K电阻的目的有两个：ⅰ降低电路功耗。ⅱ维持电路较高线性2.PT100的2脚和3脚同时连接到地端是为了消除导线电阻对电桥平衡的影响。3.R2使用一微调电阻是用来调节电路平衡。因为R4和R1地误差会影响电路平衡。1.5仪用差分放大电路电路功能;“仪用差分放大电路”将电桥微弱变化信号放大输出。此电路有以下优点：高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移、低噪声、低输出电阻。原理图中的三个运放都被集中在一个TL084的

4、运放之中。通过调节外置电位器RPOT可以调节电路整体增益。-11-1.6二阶低通电路电路功能：滤除高平杂波的干扰。采用的是一个由运放组成的二阶低通电路。1.7末级放大电路电路功能：放大并稳定的输出随温度变化的电压。微调电阻R3是用于电路调零。-11-1.8ewb仿真为了验证电路功能我们用ewb进行了电路的仿真。仿真结果：1.放大部分整体增益：548.92.变化率：0.14V/ohm3.PT100100ohm时输出0V，138ohm时输出5V。达到设计要求。-11-第二章电路板的制作及电路焊接与调试2.1电路板的制作我们使用多孔板进行连线。第一步：在protel上面预先

5、对元器件进行排列。以达到最简排列的目的。第二步：将元器件在多孔板上进行排列，并焊接。此步技巧：为了简化连线的复杂程度可以充分利用元件脚多余部分连接其他的元件。2.2在实验室进行加电调试。在此步检查出几处错误，并一一排除.ⅰ发现输出恒定为7V的电压。解决方法：电桥输出正常。然后检查差分放大部分，对照原图检查出一处连线错误。ⅱ差分输出正常，但输出仍无变化。解决方法：检查末级放大放大电路，发现输入虚焊，从新焊接。电路工作正常。ⅲ输出与设计结果相差1.3V.解决方法：调节差分放大电路中的电位器调节电路整体增益。-11-2.3验证数据记录相关数据测试如下：△R=0△R=7△R=

6、16△R=38OUT/V0.0V0.952.195.2V理论值0V0.922.105V相对误差0%3.2%4.2%4%心得体会：①电子产品设计思路一般是先设计出电路框图，然后再详细的设计单元电路，接着通过仿真软件进行验证仿真，最后组装电路并调试。②实际电路参数并不会完全的服从仿真结果（尤其是模拟电路），所以我适当的加入了电位器来调节电路。③作品的调试非常关键。出现问题检查步骤：ⅰ检查每个单元电路ⅱ检查问题单元的每个网络ⅲ再整体调试。鸣谢：从作品的设计到最终的调试成功得到了李兵老师的细心详细的指导，在此表示由衷的感谢！-11-附录Ⅰ电路原理图Ⅱ元件清单UsedPartT

7、ypeDesignator40.1uC4C5C6C721kR14R16-11-21ufC1C222kR15R17224kR9R10647kR1R4R5R6R7R81100PT1004100uC8C9C10C112560R12R131CON2J21CON3J32微调电阻R2R31电位器R111TL084U11UA741U2Ⅲ元器件参数资料：TL084：UA741：uA741M，uA741I，uA741C芯片引脚和工作说明：1和5为偏置(调零端)，-11-2为正向输入端，3为反向输入端，4接地，6为输出，7接电源8空脚Ⅳ实物图片：-11-