模电实验汇总.ppt

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1、模电实验汇总二、设计任务1、设计课题：简易温度报警电路2、设计要求：（1）温度能够进行调整，调整范围（100C~1250C）。（2）当温度低于或超出设定范围时， 给出报警信号（发光二极管亮）。三、设计步骤设计方案选择针对任务、查阅相关资料，提出2-3个不同方案。设计单元电路1确定各单元电路的设计，必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标。2选择元器件，计算参数，留适当裕量，保证电路在规定条件下，正常工作。画电路图组装与调试检验电路功能，记录实验数据，分析和处理出现的问题。撰写实验报告四、设计举例设计要求：1、工作温度：240C∼370C。2、在工作温度内不发出报警信号（发

2、光二极管不亮）。3、当温度低于240C或高于370C时，发出报警信号（发光二极管亮）。1、设计方案选择温度传感器的选择（1）热电偶优点：中等测量精度（1％～3％）；温度测量范围广（-200~+2000℃；结构简单，使用方便；成本极低；坚固耐用。缺点：灵敏度低；响应速度低（几秒）；高温时老化和漂移；非线性；稳定性低。1、设计方案选择温度传感器的选择（2）热敏电阻优点：易于连接；响应快；成本低；灵敏度高；输出幅度高；中等稳定性；易于互换；尺寸小。缺点：温度范围窄（高达150℃）；非线性；固有的自身发热。1、设计方案选择温度传感器的选择（3）集成温度传感器（模拟、数字）优点：

3、线性极高；成本低；精度高（1%)；输出幅度高；分辨率高；尺寸小。缺点：有限的温度范围（-50～150℃）；固有的自身发热；响应速度低。采用模拟集成温度传感器24400300200100010203040T0CV/mvGNDOUT+V132240（b）温度传感器特性曲线TMP35G温度传感器的参数（a）外形373701、设计方案选择TMP35G的工作电源电压2.7~5.5v，最大输出电流50μA选TMP35G工作电压为直流电压5V。1、设计方案选择TMP35G温度传感器的参数1、设计方案选择温度传感器放大电路电压比较电路放大电路作用是将温度传感器随温度变化的微弱电压进行放

4、大。电压比较电路将放大器的输出电压信号与参考电压进行比较，达到设定的参考电压值时，驱动报警电路发出报警信号。温度传感器作用是将温度的变化用电压形式表示出来，其输出电压与温度成线性关系。温度控制及报警电路组成框图2、设计单元电路（1）选用集成运算放大器（LM324）构成同相比例运算电路。（2）确定集成运算放大器的工作电压。考虑到TMP35G的工作电源电压为5V，确定运放LM324采用单电源形式，查阅手册，工作电流为3mA，单电源电压范围（3～30V），故设定其电源电压为5V。2.1放大电路设计（3）同相比例运算放大电路RFR1RP=RF//R1+－ViV0/2A131（4

5、）设定AV1、RF、R1、RP设定：AV1=1010-1=RF/R1令R1=1K则RF=9K为了方便调节RF采用2K电阻和10K的电位器串联方法。RP为平衡电阻：RP=R1//RP2.2电压比较器设计Vi2(V01)－VRH+－300ΩD1D2A4A3D3－+VRL9108131412选上限参考电压VRH=3.7V选下限参考电压VRL=2.4V利用电阻分压作用，用电阻组成分压器。并设定上下限电压，分压器的电压仍用直流电源电压5V。取分压器的等效电阻为R=10K分压器的电流IFY=5/10=0.5mA下限分压电阻：RXX(下限电阻)=2.4/0.5=4.8K为了方便高调节

6、下门限电压值，选用4.7K电位器。RSX（上限电阻）=5-3.7/0.5=2.6K选用2.7K电位器。RZ=10-2.6-4.8=2.6K选用2.7K的电位器2.2电压比较器设计温度报警器电路(1)ViA+5V10KΩ23+5V2.7K+－B1+－+－300D1D2TMP351KΩ2KΩ1KΩ2.7K4.7KRSXV01V0RP=R1//RfR1Rf14A1A3A432198101312143、画电路图温度报警器电路(2)ViA10KΩ23+5V+－B1+－+－300D1D2TMP351KΩ2KΩ1KΩV01V0RP=R1//RfR1RfA1A3A43219810131

7、214+5V1KΩ10KΩA+5V1KΩ10KΩB3、画电路图