综合实验详细电路图

实验一温度测量及报警电路

一、任务

设计并制作一个温度监测及三级报警的电路，改变环境温度并观察输出或显示状态。报警分三级，如：a)温度〉20O C，一个灯亮；b)温度〉40O C，二个灯亮；c)温度〉60O C，三个灯亮

（1）温度检测电路可采用热敏电阻RT（如MF52）作为测温元件，将温度转换为电压值；

（2）采用LM324作比较电路，并用发光二极管实现报警。

二、要求

（1）查资料，设计电路原理图，确定器件及其参数。

（2）用multisim画原理图并仿真，记录仿真结果。

（3）制作实物，记录输出结果。

三、评分标准

四、实验报告要求

1、实验任务及其目的；

2、实现方案，各主要器件选型、各模块的原理、参数的确定：

(a) 热敏电阻的工作原理及技术指标； (b) 温度转换为电压值的计算方法；

(c) 比较电路中各电阻值的确定，给出计算方法。 3、仿真电路及其仿真结果；

4、实际电路（可给出照片）及测量结果；

5、分析与结论 五、实验分析

图4 温度测量及报警电路

原理图分析：

1) 1w R 、T R 组成分压电路，形成+V ;4321,,,R R R R 组成分压电路，形成---C B A V V V 1,1,1； 2）当-+>C V V 1,U1C 输出高电平，LEDx4亮；

3）当-+>B V V 1,U1B 、U1C 输出高电平，LED x3、x4亮；

4）当-+>A V V 1, U1A 、U1B 、U1C 输出高电平，LED x2、x3、x4亮；

其中计算分配好4321,,,R R R R 形成不同区段电压比较范围，可以实现对LED x2、x3、x4的控制作用；1w R 起调节+V 的作用； 参数计算：

（预设Ω=Ω=Ω=+++=k R R k R R R R R w 5.37624114321；；总）

C o 20时，Ω=k R T 506.3；

Ω=⇒+≤k V V R R CC W W CC 2R R 506.3R 4114

总 C o 40时，Ω=k R T 643.1；

Ω=⇒+≤+722R R 643.1R 31

1

43CC W W CC V V R R R 总 C o 60时，Ω=823T R ；

Ω=⇒+≤++516R R 823.0R 21

1

432CC W W CC V V R R R R 总 三种状态：

CC W T W V R V 1

1

R R +=

+

U1A ；CC A V R R R R V 4

3214

1R +++=-

U1B ；CC B V R R R R R V 4

3214

31R ++++=-

U1C ；CC C V R R R R R R V 4

3214

321R +++++=-

实验二电容C测量

一、任务

设计一个能够测量电容器件参数的测量电路。该测量电路应具有如下功能。

（1）电容 C测量仪的量程范围如下：1nF-1uF；

（2）电容 C测量仪的量程范围如下：10pF-1000uF；

二、要求

（1）查资料，设计电路原理图，确定器件及其参数。

（2）用multisim画原理图并仿真，记录仿真结果。

（3）制作实物，记录输出结果。

三、评分标准

四、实验报告要求

1、实验任务及其目的；

2、实现方案，各主要器件选型、各模块的原理、参数的确定：

(a) 关键器件（如555）的工作原理及技术指标；

(b) 电路中各参数的确定，给出计算方法。

3、仿真电路及其仿真结果；

4、实际电路（可给出照片）及测量结果；

5、分析与结论 五、实验分析

它的震荡周期为

1211212121)2)(2(ln )2(ln ))(2(ln C R R C R C R R t t T +=++=+=

故

)2(2ln 1

211R R f C +⋅⋅=

为使振荡频率保持在10-100kHz 这一段555的起振频率范围，同时使得输出的波形尽可能不失真，需要选择合适的21R R 和值。考虑到题目提高要求中要求的电容测量范围10pF-1000uF ，将测量范围划分成3个范围：10pF-1nF,1nF-1uF,1uF-1000uF,根据最佳频率范围和频率计算公式，在第一个量程选择1R =5M ，2R =2M ；在第二个量程选择1R =51k,

2R =22k ；在第三个量程选择Ω=Ω=22,5121R R 。

电容C 的测量由RC 震荡电路实现。本设计用555定时器构成多谐振荡器，振荡电路如图5所示。

图5 电感C 测量电路

实验三电感L测量

一、任务

设计一个能够测量电容器件参数的测量电路。该测量电路应具有如下功能。

（1）电容 L测量仪的量程范围如下：100uH-10mH；

二、要求

（1）查资料，设计电路原理图，确定器件及其参数。

（2）用multisim画原理图并仿真，记录仿真结果。

（3）制作实物，用示波器测量方波输出和滤波器输出，并记录波形。

三、评分标准

四、实验报告要求

1、实验任务及其目的；

2、实现方案，各主要器件选型、各模块的原理、参数的确定：

(a) 关键器件（如以电容三点式振荡电路实现）的工作原理及

技术指标；

(b) 电路中各参数的确定，给出计算方法。

3、仿真电路及其仿真结果；

4、实际电路（可给出照片）及测量结果；

5、分析与结论