1、2013級模擬電子技術課程設計溫控電路設計姓 名學 號院、系、部班 號完成時間摘 要本設計為強化所學知識、加強實踐能力和查找資料的能力，制作一個溫控電路。先通過有熱敏電阻（NTC元件）Rt為一臂的測溫電橋感應溫度的變化時，在電橋兩端產生一個壓差，經過放大電路放大變化的小信號到比較器的輸入端。當壓差達到某一門限電平時，滯回比較器輸出發生翻轉，使得發光二極管的狀態發生變化。實現溫度的狀態匯報。同時也可以通過改變滯回比較器的比較電壓UR改變溫控的范圍，而溫控精度可有滯回寬度決定。最后用仿真軟件模擬電路并調試數據。本設計是利用熱敏電阻（滑動變阻器代替）隨溫度變化，LED燈出現“亮”或“不亮”，當溫度低

2、時顯示為“加熱”，LED燈滅；當溫度高時顯示為“停止”，LED燈亮。關鍵詞：熱敏電阻 比較器 電橋目 錄第1章設計任務與要求1第2章方案與論證12.1測溫電橋12.2差分大電路12.3滯回比較器1第3章單元電路設計與參數計算33.1測溫電橋33.2差分放大器43.3滯回比較器4第4章仿真與調試54.1LED發光54.2LED不發光6第5章結論與心得7參考文獻資料8第1章設計任務與要求用集成運放LM324設計一個電路，該電路能檢測并且控制溫度，其要求如下：1.溫度低時顯示為“加熱”，LED燈滅（即熱敏電阻大）；2.溫度高時顯示為“停止”，LED燈亮，報警顯示（即熱敏電阻小）。由負溫度系數電阻特性

3、的熱敏電阻（NTC元件）Rt為一臂組成測溫橋，其輸出經放大電路（由三個運放組成），放大后由滯回比較器輸出“加熱”（燈亮）與“停止”（燈熄）信號。改變滯回比較器的比較電壓UR即改變控溫的范圍，而控溫的精度則由滯回比較器的置換寬度決定。主要器件：負溫度系數的熱敏電阻，四運放LM324，發光管LED等。備注：熱敏電阻由滑動變阻器代替。第2章方案與論證2.1測溫電橋由R1、R2、R3及Rt組成測溫電橋，其中Rt是溫度傳感器。其呈現出的阻值與溫度成線性變化關系且具有負溫度系數，而溫度系數又與流過它的工作電流有關。2.2差分放大電路由A1及外圍電路組成的差分放大電路，將測溫電橋輸出電壓U按比例放大。2.3

4、滯回比較器 差動放大器的輸出電壓U01輸入由A2組成的滯回比較器。滯回比較器的單元電路如圖所示，設比較器輸出高電平為U0H，輸出低電平為UOL，參考電壓UR加在反相輸入端. 當輸出為高電平U0H時，運放同相輸入端電位 圖2-1 同相滯回比較器當Ui減小到使U+HUR，即此后，Ui稍有減小，輸出就從高電平跳變為低電平。當輸出為低電平U0L時，運放同相輸入端電位當Ui增大到使U+L=UR，即此后，Ui稍有增加，輸出又從低電平跳變為高電平。 圖2-2傳輸特性 因此UTL和UTH為輸出電平跳變時對應的輸入電平，常稱UTL為下門限電平，UTH為上門限電平，而兩者的差值為門限寬度，它們的大小可通過調節R2

5、/RF的比值來調節。由上述分析可見差動放器輸出電壓U01經分壓后A2組成的滯回比較器，與反相輸入端的參考電壓UR相比較。當同相輸入端的電壓信號大于反相輸入端的電壓時，A2輸出正飽和電壓，三極管T飽和導通。當溫度監控電路所處的外界溫度，被熱敏電阻進行溫度采集，然后傳遞給放大電路將電信號進行放大，由發光二激光來判斷電信號的強弱，若發光二極管發光，則說明溫度過高。調節RW可改變參考電平，也同時調節了上下門限電平，從而達到設定溫度的目的。第3章單元電路設計與參數計算3.1測溫電橋R1=1K R2=10k R3=10k ，RT為負溫度系數熱敏電阻(以滑動變阻器代替)3.2 差分放大器 圖3-1

6、放大部分R5=1K R6 = R 7=5K R8=R9=10K R10=R11=100K3.3 滯回比較器 圖3-2 滯回比較器部分R8=10K R9= R10=1K RW=100K R11=1M備注：差動放大器和滯回比較器用四運放LM324, LM324采用14腳雙列直插塑料封裝。內部有四個運算放大器，下面是引腳的介紹，引腳1：輸出1；引腳2：反向輸入1；引腳3：正向輸入1；引腳4：電源；引腳5：正向輸入2；引腳6：反向輸入2；引腳7：輸出2；引腳8：輸出3；引腳9：反向輸入3；引腳10：正向輸入3；引腳11：地；引腳12：正向輸入4；引腳13：反向輸入；引腳14：輸出4。第4章仿

7、真與調試 4.1LED發光圖4-1加熱狀態圖4-2調試圖4.2LED不發光圖4-3停止，報警（80%，即熱敏電阻變小）圖4-4調試圖備注：對于滑變器，百分比越大，電阻越小。第5章結論與心得 通過這次的課程設計讓我學會了很多東西，掌握了差分運放電路、滯回比較器等模電知識，尤其是對Multisim軟件的使用。在本學期學習模電中，認識到模電的知識很零碎，需要及時復習才可以真正理解其中的原理。當看到設計內容時，感覺特別復雜，上網看書查閱了很多資料，并參考了一些電路，終于做出了先用倆個做一級放大，再經過差分放大電路做二級放大，最后由滯回比較器輸出“加熱”與“停止”信號。完成電路設計花費了很長時間，很好的鍛煉了我的耐心，提高了我的自學能力。模電的小學期對我以后學習和實踐的幫助很大，真正領悟到理論聯系實踐的快樂，豐富了課外知識。還有認識到學習自己要設計一個電路是多么繁瑣的一件事，然而成功后感覺自己很有成就感。更多的實踐能夠鍛煉我們的實踐能力，讓自己不斷進步，不斷的超越自我。更學到了除書本知識以外的電學知識，為今后的電學學習提供了學習的前提。小學期的實踐是鍛煉一個人能力的體現，也是對自己一個學期學習的總結，需要我們認真地對待，利用這個機會鍛煉自己的能力。參考文獻 （1）楊素行. 模擬電子技術基礎簡明教程. 高