高低电平报警器

1、长春工业大学模拟电子技术基础课程设计 题目 ： 高低电平报警器专业 ： 自动化班级 : 080301班姓名 : 朱晓龙 ： 20080208 宋 扬 ： 20080186 李 莹 ： 20080176 张家聚 ： 20080198指导教师 ： 蒲春华 2010年6月25日 2010年7月1日一.技术指标及要求1当输入电压或时电路报警。2VI为015V步进电源，步进1V。3VCC=15V.二、设计方案 根据技术要求，此报警器可由以下几部分组成，首先要产生输入电压VI：015V的步进电源；第二部分是比较器，将VI与报警门限电平相比较，由于该报警器要求有两个门限电平，即或电路报警，而时电路不报警，所

2、以这里选用窗口比较器；第三部分则为报警电路。系统设计框图: 015V步进电源报警电路窗口比较器 015V3、 设计原理1、015V步进电源电路设计直流稳压电源组成框图 由于要求输出015V步进电源，在此选用三端可调输出集成稳压器CW317。CW317 输出电压范围为1.25V37V，为了能满足技术要求输出015V，可再选用一片CW337（输出-1.25-37V），使之输出-1.25V，与CW317的+1.25V相加，从而使输出电压达到0V。 CW317、CW337外形及引脚排列该电路由整流部分、滤波部分、稳压部分和同相加法器组成。 整流部分的作用：实际是将变换后的交流电压转变为单方向的脉动电压

3、。直流电路的任务是将交流电变为直流电。完成这一任务主要是靠二极管的单向导电作用。因此二极管是整流电路的关键元件。滤波电路的作用：对整流电路输出的脉动直流进行平滑，使之成为含交变成份很小的直流电压。滤波电路用于滤去输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成。由于电抗元件在电路中有储能作用，并联的电容C在电源供给的电压升高时，能把部分能量存储起来，而当电压降低时，就能把能量释放出来，使负载电压比较平滑，即C具有平波作用。在这个电路中，C是C1和C5。 三端可调输出集成稳压器CW317的作用：它的内部电路有比较放大器、偏置电路、电流源电路和带隙基准电压VREF等，它的公共端改接到输出端，器件本身无接地端。

4、所以消耗的电流都从输出端流出，内部的基准电压接至比较放大器的同相端和调整端之间。它的特点是输出电压连续可调，调节范围较宽。R2的大小根据输出电压调节范围确定。C2和C6是用来实现频率补偿、防止稳压器产生高频自激振荡和抑制电路引入的高频干扰。C3、C4和C7是用来减小稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。同相加法器的作用：该电路是求和电路，和从同相输入.参数计算：图中用4个开关的不同组合方式来调节CW317的输出电压Vo1已知VREF是CW317的基准电压，其值为VREF=1.25V,且 VO=VREF(1+R2/R1), 所以 ,改变即可改变，根据上式，可以很容易的推导出四个开关不同的闭合方

5、式下Vo1的值。由于R2的取值范围是（01200），根据上面的公式计算得的取值范围是：1.25（1+0）V1.25（1+1200/100）V，即=(1.2516.25)V。而CW337的输出电压始终为-1.25v。A1组成同相加法器，根据电路图，由虚短和虚断的概念可得：A1组成同相加法器，根据电路图，由虚短和虚断的概念可得：-33个方程式联立得，由的范围可得的变化范围是（015）V其它电阻和电容的大小由经验可得。2. 窗口比较器的设计: 窗口比较器电路图 根据技术要求，Vl=1/5Vcc=3V,Vh=4/5Vcc=12V.工作过程如下： 1、当VI>Vh时，D1导通，V0为低电平； 2、

6、当VIVl时，D2导通，V0为低电平； 3、当Vl<VI<Vh时，D1、D2都不导通，为高电平。3、报警电路的设计我们采用发光二极管报警，当电压超过限度时二极管闪烁。电路图如下： 图示电路中VI为窗口比较器的输出，U3组成矩形波发生器，U4为单限比较器。U4的同相输入端是一个连续变化的以零电位为对称的三角波，其幅度为 V=R3/(R2+R3)V。 周期为 T=2RCln(1+2R3/R2) 窗口比较器的输出电压与三角波相比较，当1/5Vcc<VI<4/5Vcc时，VI为高电平。注意应使VI>V，此时V。为低电平，发光二极管和蜂鸣器均不工作,。当VI4/5Vcc或V

7、I1/5Vcc时，VI为低电平，经过单限比较器，V。为正负相间的矩形波。当正电平到来时，发光二极管发光；当负电平到来时，发光二极管熄灭。这样，只要矩形波发生器频率适当，就可看到发光二极管连续闪烁。蜂鸣器发出嘟嘟声。四、优缺点 优点 ： 整个工作系统完整、稳定，安全可靠。缺点 ： 电路线路较复杂，不容易连线。 元件清单: 变压器 1个 TSPQ4-10 双15v 20w 调整管 1个 1A电流 稳压块CW317 1块 (北京全友微电子有限公司） 稳压块CW337 1块 (北京全友微电子有限公司） 运放vA741(uA741) 5块 （深圳市宏胜达电子有限公司） 二极管IN4001 2个 （深圳南

8、柏实业有限公司） 发光二极管 1个、 蜂鸣器 1个，稳压管ZPD10 2个电阻、100k 7个，80k 1个，160k 1个， 320k 1个 640k 1个,15k 9个，45k 1个， 300k 1个， 100 2个。电容 100u 3个，470u 2个，0.1u 2个，1.0u 1个。 导线若干。五 安装与调试六 性能测试与分析七 结论与心得此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。比如在设计报警电路时，由于对在三角波与方波之间的转换的内容不是很清楚，这就导致了我无法顺利的连接电路，通过仔细研究课本上有关的内容，查资料，这次课程设计让我学到了很多，不仅是巩固了先前学的模电、数电的理论知识，