模電數(shù)電課程設(shè)計題

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1、溫度測量與控制電路設(shè)計1．設(shè)計任務(wù)與要求在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，經(jīng)常需要對某一系統(tǒng)的溫度進行測量，并能自動地控制、調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的溫度。要求：⑴被測溫度和控制溫度均可數(shù)字顯示；⑵測量溫度為0~1200C，精度為±0．50C；⑶控制溫度連續(xù)可調(diào)，精度±1OC；⑷溫度超過額定值時，產(chǎn)生聲、光報警信號。2．總體方案設(shè)計設(shè)計思路（1）對溫度進行測量、控制并顯示，首先必須將溫度的度數(shù)（非電量）轉(zhuǎn)換成電量，然后采用電子電路實現(xiàn)題目要求?？刹捎脺囟葌鞲衅鳎瑢囟茸兓D(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，并通過放大、濾波后送A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號，然后進行譯碼顯示。（2）恒

2、溫控制：將要控制的溫度所對應(yīng)的電壓值作為基準電壓VREF，用實際測量值與VREF進行比較，比較結(jié)果（輸出狀態(tài)）自動地控制、調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度。（3）報警部分：設(shè)定被控溫度對應(yīng)的最大允許值Vmax，當(dāng)系統(tǒng)實際溫度達到此對應(yīng)值Vmax時，發(fā)生報警信號。（4）溫度顯示部分采用轉(zhuǎn)換開關(guān)控制，可分別顯示系統(tǒng)溫度、控制溫度對應(yīng)值VREF，報警溫度對應(yīng)值Vmax。3．參考原理框圖VmaxVREFLEDR被測量控制系統(tǒng)溫度傳感器放大器低通濾波器譯碼驅(qū)動顯示電路A/D轉(zhuǎn)換器執(zhí)行機構(gòu)調(diào)溫控制電路比較器（Ⅰ）揚聲器或蜂鳴器報警控制電路比較器（Ⅱ）S⑴傳感器可以采用鉑電

3、阻、精密電阻和電位器組成測量電橋，電橋的輸出電壓作為運放構(gòu)成的差動放大器雙端輸入信號，將信號放大后由低通濾波器將高頻信號濾去。如圖3．1所示。在0oC,調(diào)節(jié)，使顯示器顯示0oC。在50oC時，調(diào)節(jié)放大器的增益（調(diào)節(jié)電位器15），使顯示器顯示50oC。注意放大的輸出電壓不允許大于A/D轉(zhuǎn)換器的最大輸入電壓值。⑵被測溫度信號電壓加于比較器（Ⅰ）與控制溫度電壓VREF進行比較，比較結(jié)果通過調(diào)溫控制電路控制執(zhí)行機構(gòu)的相應(yīng)動作，使被控系統(tǒng)升溫或降溫。⑶當(dāng)控制電路出現(xiàn)故障使溫度失控時，使被控系統(tǒng)溫度達到允許最高溫度對應(yīng)值，用聲、光報警電路發(fā)出警報，值班

4、人員將采取相應(yīng)的緊急措施。⑷開關(guān)S1可分別閉合系統(tǒng)溫度、控制溫度電壓VREF和報警溫度電壓，通過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，顯示器顯示出相應(yīng)的溫度數(shù)值。3．參考文獻《發(fā)酵罐的溫度測量與控制》．電子技術(shù)應(yīng)用．1990年第10期⑴《現(xiàn)代電子學(xué)及應(yīng)用》，童詩白、徐振英編，高等教育出版社，1994年⑵《電子系統(tǒng)設(shè)計》，何小艇等編，浙江大學(xué)出版社，2000年⑶《集成電子技術(shù)基礎(chǔ)教程》，鄭家龍、王小海、章安元編，高教出版社，2002年5月⑷《電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)》彭介華編，高等教育出版社，1997年10月⑸《新編555集成電路應(yīng)用800例》陳永甫

5、編著電子工業(yè)出版社2000年+-A4．設(shè)計報告內(nèi)容要求：⑴．寫出你考慮該問題的基本設(shè)計思路，畫出一個實現(xiàn)電路功能的大致框圖。⑵．畫出框圖中的各部分電路，盡量選用各種集成運放和其它模擬集成電路。對各部分電路的工作原理應(yīng)作出說明。⑶．畫出整個設(shè)計電路的原理電路圖，并簡要地說明電路的工作原理。⑷．圖用直尺畫，設(shè)計報告文字通順，清晰，原理要表達清楚。⑸．評分依據(jù)：①設(shè)計思路，②單元電路正確與否，③整體電路是否完整，④電路原理說明是否基本正確，⑤報告是否清晰，⑥答辯過程中回答問題是否基本正確。⑹．2002年6月16日前交報告。三極管β值數(shù)顯式測量電路

6、設(shè)計說明：三極管電流放大系數(shù)β可用晶體管特性圖示儀測量，但存在讀數(shù)不直觀和誤差大等缺點。本題要求制作的三極管β值數(shù)顯式測量電路用數(shù)碼管和發(fā)光二極管顯示出被測二極管的β值，從而讀數(shù)直觀，誤差較小。1．設(shè)計任務(wù)和要求⑴可測量NPN硅三極管的直流電流放大系數(shù)β值（設(shè)β<200）。測試條件如下：①允許誤差為±2%。15②，且對于不同β值的三極管，的值基本不變。⑵該測量電路制作好后，在測試過程中不需要進行手動調(diào)節(jié)，便可自動滿足上述測試條件。⑶用二只LED數(shù)碼管和一只發(fā)光二極管構(gòu)成數(shù)字顯示器。發(fā)光二極管用來顯示最高位，它的亮狀態(tài)和暗狀態(tài)分別代表“1”和

7、“0”，二只數(shù)碼管分別用來顯示拾位和個位，即數(shù)字顯示器可顯示不超過199的正整數(shù)和零。⑷測量電路應(yīng)設(shè)有E、B和C三個插孔。當(dāng)被測管插入插孔后，打開電源，顯示器應(yīng)自動顯示出被測三極管的β值，響應(yīng)時間不超過兩秒鐘。⑸在溫度不變（200C）的條件下，本測量電路的誤差之絕對值不超過，這里的是數(shù)字顯示器的讀數(shù)。⑹數(shù)字顯示器所顯示的數(shù)字應(yīng)當(dāng)清晰，穩(wěn)定、可靠。2.參考書⑴清華大學(xué)電子學(xué)教研室編，童詩白主編：《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》，第二版，高教出版社，1988年，第九章的附錄9A。⑵《現(xiàn)代電子學(xué)及應(yīng)用》，童詩白、徐振英編，高等教育出版社，1994年⑶《電子系

8、統(tǒng)設(shè)計》，何小艇等編，浙江大學(xué)出版社，2000年⑷《集成電子基礎(chǔ)教程》，鄭家龍、王小海、章安元編，高教出版社，2002年5月⑸《電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)》彭介華編，高等教育出版社，1