2022年模拟电子技术课程设计方案——水温水位自动报警器.docx

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1、精品学习资源模拟电子技术基础课程设计报告班级：电气 082姓名： ，试验中测到图3 电阻与输出电压关系曲线与的关系曲线，如图 3 所示；假设模拟电阻与温度的关系如图4 所示，的变化，对阻值的影响较小，导致输出地电压信号变化很小，设备很难对微小的信号做出灵敏的反应，因此需要将小信号放大后进行处理，在这里，我采纳了精密的外表放大器来处理变化的电压信号；当温度上升，达到沸点 时，相应的热敏电阻上升到了肯定的阻值，最终引起外表放大器输出电压的变化，此时我需要挑选出这个沸点电压，因此我选用了一个单限比较器，当放大器输出的电压值达到沸点时的电压时，电压比较器发生跳变引起输出点电位变化；通过该点电位的变化来

2、接通报警器，所以采纳三极管和发光二极管来模拟实现报警器报警过程；试验原理如图2 所示；压的关系：=-欢迎下载精品学习资源就电压与温度的关系如图 5 所示；电压与温度模拟曲线欢迎下载精品学习资源120100度 80温6040200度温0100200300阻值图4模拟电阻与温度关系曲线1201008060z4020-1-0.8-0.6-0.4-0.200电压/V欢迎下载精品学习资源图5 电压与温度模拟曲线送 入 仪 表 放 大 器， 经 过 放 大 ， 得 到 输 出 电 压，=-在增大的过程中，当 -1.5V时，即水温未达到沸点，输出高电位，此时 Q1 三极管导通，红灯亮；当连续增大，使=-1.

3、5V时，即水温达到沸点，发生跳变，输出低电位，此时Q2 三极管导通，绿灯亮；2.1.3电路参数确定输入到外表放大器的信号为小信号，因此，挑选输入到外表放大器的信号差值为 1V 左右，要求电桥中电流不能过大，因此选用1K的电阻和滑动变阻器作为电桥电阻；外表放大器中的电阻需要挑选小电阻，所以挑选300的电阻，并设置放大倍数等于-3倍；在水温上升的过程增大，设置当增大到 333.3时，即=0.5V 时，模拟水温达到沸点，此时让电压比较器的输出电压发生跳变，即=-3=-1.5V ，所以设置VDD=- 1.5V ；当输出高电位时，保证三极管Q1 导通以及二极管LED2 发光，因此选用 NPN管，经过调适

4、和运算确定VCC和的值；当输出低电位时，保证三极管 Q2 导通以及二极管 LED1 发光，因此选用 PNP管，经过调适和运算确定 VDD和和的值；欢迎下载精品学习资源2.2 模拟水位检测系统2.2.1 水位监测试验原理即器材选用依据：用开关的闭合模拟水位上升过程中各部分电路的导通关系；当水位在下限以下和上限以上，需要亮起红灯来报警，而当水位合适时，就不用亮灯报警， 依据这个关系，挑选窗口比较器实现此过程；当水位在下限以下时，电路出于图6 水位检测试验原理不导通状态，即 S2 断开与 U1 、U2 的连接，此时使二极管LED2 亮，实现报警；当水位为正常水位， S2 与 U2 接通，此时两个二极

5、管都不发光；当水位达到上限水位时 S2 与 U1 接通，此时两个二极管都发出红光报警；试验原理图如图6所示2.2.2 电路功能：U1的反相端与 U2 的同相端接同一高电位， U2 的反相端与 U1的同相端接同一低电位，设置一个开关S2 使其接地；当水位不够下限水位时， 开关 S2 断开， U1 反相端电位高于同向端电位，输出为负，相反，U2 同向端电位高于反相端电位，输出为正，此时二极管LED2导通报警发光，而 LED1因三极管未导通而截止不发光；当水位上升到下限或下限以上上限以下时，S2 与U2 接通， U2 同向端电位为零，小于反相端电位，输出为负，三极管Q2 不导通， LED2 截止，因

6、而不发光， LED1 仍旧处于截止状态，不发光；当水位连续上升达到上限水位时， S2 与 U1 接通， U1 反相端电位为零，小于同向端电位，欢迎下载精品学习资源输出为正，三极管Q1 导通， LED1发光报警，而 Q2 也处于导通状态， LED2也发光报警；2.2.3 参数确定依据VDD高于 VSS， VSS高于地电位，因此依据这个关系确定参数使VSS略高欢迎下载精品学习资源于地电位，所以挑选VSS=0.5V， VDD=5；V调适确定 VCC=5.37V；3电路调试基本过程及调试结果3.1 试验设备： 模拟试验电路箱，万用表；依据二极管的发光要求以及不断地欢迎下载精品学习资源3.2 试验地点及

7、条件： 在模拟电路试验室，室温 20C 左右，保证明验仪器工作的良好状态，减小误差；3.3试验时间： 2021-7-3 至 2021-7-4 两天；3.4 试验中的主要问题及自我评判在水温检测试验中，电路的平稳调剂调了很长时间都不平稳，输出电压很不稳固，后来尝试不用电桥，只用一个电阻和滑动变阻器分压来实现，可是发觉这样实现误差较大，所以又换回电桥分压；当电桥基本平稳后，连接外表放大器是相当麻烦的，试验箱上的线很乱，就很简洁接错，却又不简洁发觉；好多用到的电阻试验箱上没有，也凑不出来，就得找现成的 300 固定电阻，将其插入试验箱后使用；刚开头连接外表放大器的时候遗忘给 12V 的电压，导致输出

8、怎么测都是零；后来发觉问题，接上电压，测得输出电压 -3 ，最终到此为止的这部分电路胜利了；接上了电压比较器之后，开头依据自己的预想的跳变点设置 VDD电压值，可是在预设点没有发生跳变，然后就反复的测量 的变化范畴，重新设定跳变点，后来设置 -1.5V 为阈值电压，测得 有了跳变，这已经胜利了 70了；当接上三极管和发光二极管时，灯没有像预期的那样亮起来，于是我就依据电路原理，反复调剂二极管两端电压以及 VCC和 VDD的值，经过许多次的调适，反复的修改参数，灯最终亮了；在水位监测试验中，电路简洁，很快就连接完毕；第一次实现的是在下限水位以下不亮灯，正常水位时亮绿灯，高于上限水位时亮红灯；虽然

9、顺当地实现了这个过程，但是与试验要求不符，老师要求按试验要求来做；当我重新接欢迎下载精品学习资源好电路，发觉我的二极管的灯不亮，测量它两端的电压大于它的导通电压，于是我反复调电源电压，测量二极管两端的电压，它始终不亮；最终我实在想不明白为什么，便向老师求助，老师让我测了各点的连接情形，看是否导通，换一个三极管等等，可是这些方法我都试过，都不能解决问题；后来老师说可能试验箱上的三极管有问题，就去找了个三极管换上了，这次真的是找到了问题的所在，接上新的三极管，电路通了，我最终胜利地完成了试验；在课设的前一天晚上，我生成了初步的电路原理图，并初步定好了参数， 预备的仍算充分；可是，究竟理论与实际是有

10、差距的，实际的试验仪器有误 差，有些参数跟预想的很不符合，所以在试验的过程中，我不断地摸索，不断地调适，实在想不明白的地方才请教老师和同学；这次课设，我整整做了两 天，试验中遇到了许多的疑问和不解，但是通过请教老师同学加上自己的思 考，我攻破了一个又一个难题；最终独立地依据要求在规定的时间内完成了任务；4. 主要工作体会第一，通过此次课设，我们将所学的东西第一次运用到明白决实际问题上，对于这一点我感到特殊的自豪；在以往的学习中，都是学习的一些理论上的学问，而真正怎样运用到实践中并没有仔细想过；课本上的学问究竟是死的，而实践过程中往往会发生许多状况，该如何发觉问题，解决问题，是需要我们来仔细摸索

11、的；这种才能也是我们亟待培育的；我觉得这次的课设，就是一次小小的锻 炼，在试验过程中找到问题，分析问题，并找出方法来解决它，这个过程就是理论与实际的结合过程，既锤炼了我们的动手才能，又巩固了我们的理论知 识，两全其美；由于在此之前我对外表放大器并不是很明白，可是，当我试验中需要用到外表放大器时，我必需翻书找资料，查找外表放大器的工作原理， 使用条件等；而在试验的过程中，进一步懂得了外表放大器的作用和使用方 法；仍有，在学习三极管的放大原理时，对各极电位变化的相互影响很模糊， 没有理出头绪，而在试验中，我反复的调剂各点电位，测量电压，分析电位变化之间的关系，调剂电路，因此补偿了我学问上的空缺；其

12、次，在试验过程中，我遇到了许多意想不到的麻烦，我不能挑选躲避，只能是硬着头皮来解决；由于老师很忙，大家又都在忙着弄自己的电路，很少欢迎下载精品学习资源能抽出时间帮你解决问题，所以大部分时间我必需独立摸索，独立解决问题；当同学们纷纷完成试验，看着他们满意的笑脸，听着他么欢呼的声音，我不能急躁，我必需顶住压力，仔细完成我的试验，由于我仍没有胜利，我的任务仍没有完成；两天的课设让我废寝忘食，早晨去了，中午都不知道吃饭，不知不觉就到了下午，完全遗忘了时间，遗忘了饥饿；到了其次天的下午，大部分人都完成了试验，而那时我的试验电路恰好显现了严峻的问题，我许多次地调适都无济于事，眼看就要到了傍晚，我告知自己，不能舍弃，肯定要坚持完成课设任务，而最终经过我坚持不懈的努力最终在最终一刻完成了试验任务；所 以，这次课设不仅教会了我许多学问，同时也磨练了我的意志；总之，课设给我了我很好的锤炼机会，我也充分地利用这次机会，从中学习到了好多；5. 同小组人员名单与分工大家基本上都是两人一组来做课设，我挑选了一个人完成；从电路的构想，参数的确定，试验的调适始终到任务的最终完成，整个过程基本上都是我一个人独立完成的；独立完成的过程当然艰辛，但是结果是令人欣慰的；欢迎下载