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1、 电路与电子线路基础课外设计制作总结报告题 目（E）:直流电源电压监控电路设计组 号:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1 1 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _任课教师:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _组 长：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _20%_成 员：_
2、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2 0%_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _成 员:_ _ _ _ _ _ _ _ _2 0%_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _成 员:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2 0%_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _成 员:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _1 0%_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
3、_ _ _ _ _ _联系方式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _十月二十九日目录一、主 要 元 件 的 工 作 原 理二、电 路 实 验 设 计 原 理 图三、设 计 电 路 的 工 作 原 理四、电 路 设 计 思 路五、设 计 指 标六、实 际 电 路 的 调 试 过 程七、设 计 心 得 与 体 会八、小 组 分 工 与 得 分 分 配九、参考文献一、重要元件的工作原理1 实验室提供材料(1)标准焊接板一个；(2)NPN
4、三极管两个、可调电阻4个；(3)三端稳压器78 1 2一个；(4)集成运放LM 3 1 1两块；(5)红色、黄色发光二极管各1个；(6)蜂鸣器两个；(7)IC 5 5 5 两块；(8)常规电阻电容若干。(一)运放电压比较器LM311运算放大器采用差分输入,并且具有较高增益，这与比较器的特性相似，所以在实际应用中可以作为低性能比较器使用。4理论上一个开环组态(无负反馈)的运放可以发挥低端比较器的作用。当正相输入端(V+)的电压高于反相输入端(V-)时，由于运放较高的开环增益，在输出端输出一个正向饱和电压+Usat。当反相输入端(V-)的电压高于正相输入端(V+)时，在输出端输出一个反向饱和电压-
5、U s.t。而对工作在线性段负反馈组态、由分离电压供电(土 V)的运放而言淇传递函数可写作:比=-%)，这与非线性无负反馈的比较器不同。(二)I C5 5 555 5 内部电路如图所示，它尚有两个电压比较器，一个R S触发器，一个用作放电开关的三极管，当 4 脚为低电平时，强制复位，使 3 脚输出为低电平。平时RD端开路或接VCC。V C 是控制电压端(5脚)，平时输出2/3V C C 作为比较器A1 的参考电平，当 5 脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一 0.0 lu F 的电容器到地,起滤波作用，以消除外来的干扰，以保证参考
6、电平的稳定。工作原理：5 脚经0.0 1 uF电容接地，比较器C1和C 2 的比较电压为：UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCCo当VH2/3VCC,VI2l/3 VCC时,比较器C 1输出低电平，比较器C2输出高电平，基本R S触发器置0,G 3输出高电平，放电三极管T D 导通,定期器输出低电平。当VUV2/3VCC,V I 21/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出高电平，基 本RS触发器保持原状态不变,555定期器输出状态保持不变。当VI12/3VCC,VI2V 1/3V C C时,比较器C l输出低电平，比较器C2输出低电平，基 本R S触发器两端都被置1,G3输出低
7、电平，放电三极管T D截止，定期器输出高电平。当VII 2/3 VCC,VI2UH时,前一个LM311P的7号脚输出高电位，使二极管红灯发亮，再通过IC55 5,使I C555的3号脚输出高电压,通过一个三极管将电流放大，使蜂鸣器发出不同频率的声音。此时，后 一 个LM3 IIP的7号脚输出低电位,IC 5 55和二极管不工作。当UIU L时,后一个LM311P的7号脚输出高电位，使二极管黄灯发亮，再通过IC55 5，使IC 5 55的3号脚输出高电压，通过一个三极管将电流放大，使蜂鸣器发出不同频率的声音。此时，前一个LM311 P的7号脚输出低电位，IC555和二极管不工作。这样,就达成了通
8、过直流电源电压监控整个电路工作的规定。四、电路设计思绪一方面，在了解完各种元件的基础功能，以及设计规定后，我们想运用I C555电路来使蜂鸣器发出声音。将具有比较功能的LM3 1 1电路作为比较器,通过不同的比较结果，让它输出低电位或高电位，来实现对二极管和IC 5 5 5电路的控制。而对UL和U H门阀值的调节，我们想通过电位器的调节来实现。此外，还想通过电容的充放电来控制二极管和蜂鸣器，使两个蜂鸣器发出不同频率的声音，发光二极管闪烁的频率不同。五、设计指标直流电源电压导入后，若超过UH,发光二极管黄灯D2亮，蜂鸣器发出一种警报声,且黄红灯不发光，若 在UL和U H之间,红黄灯DI,D2不亮
9、，两个蜂鸣器不响。若低于U L之间，发光二极管黄红 灯D1亮,此外一个蜂鸣器发生另一种频率的响声。六、实际电路的调试过程在电路焊好后，我们接入了直流电源电压,发现红灯一直亮着，调节变阻器，当黄灯亮时，红灯仍然亮着，且红灯相应的蜂鸣器在响，而黄灯的蜂鸣器没有声音。我们先直接将电源接在黄灯蜂鸣器的两端，蜂鸣器响，排除蜂鸣器损坏的也许。接着，我设立输入电压为1（）v 时，U H 为 5V,U L 为 2V。我们将参考电压U H、U L 和输入电压两端接上万用表测试电压，在 Vcc接 入 10V直流电源电压,先调节控制U L 也就是红灯所相应的变阻器，我 直 到 U L 两端电压为2 V,调节输入电压
10、变阻器，改变测试电压大小，观测是否在测试电压为2V 时，红灯亮且蜂鸣器响。拟 定 U L 参考电压设立成功后，增大了测试电压，红灯灭，蜂鸣器停止。调 节 U H 也就是黄灯相应的变阻器，使万用表所测的U H 为 5 V,改变输入电压变阻器，加大测试电压，当测试电压接近5V 是，黄灯亮,且蜂鸣器响。电路参考电压的基本测试完毕，实验基本成功。在实验过程中，我们碰到的电位计烧坏的问题，我们分析因素是由于所加电压过大，于是我们进行电压的调节与电位计的调节，并且换上了新的电位计，最后调试成功。七 设计心得与体会初次接触电路实验项目，我们感觉到压力还是挺大的，对于我们来说，毕竟这是一个完全新的领域，是知识
11、从书本到实践的跨越，虽然我们对它有点恐惊，但更多的是期待与好奇。面对一个个陌生的元件与术语，茫然，无助，百度是个好方法，我们一方面把任务划提成几份，分派给每个成员，各个任务同时进行，我们通过网上查询，课外阅读，以及向导师学长请教，最后将各个结果进行汇总与讨论，每个成员一方面浏览一遍资料，最后由负责每个知识点的同学进行介绍，其他成员进行提问，最后大家就对基本的知识点与元件有了初步的了解。这个过程虽然艰辛,但是培养了我们独立学习的能力。后来，在了解各元件功能的基础上，我们开始了电路图的绘制。这一过程无疑是艰辛的，我们一方面搜寻了不少单个元件的工作电路图，如:三极管的放大功能电路图，LM31 1 的
12、运放比较电路图,555工作电路图等。然后，通过一起讨论与求证，大体完毕了电路图的绘制，并且针对一些细小的问题请教导师，使用各种方式解决，一直到运用模拟电路软件在电脑上实现了设计规定后，才着手进行实际电路的焊接。在焊接过程中，我们比照其他课题发现，我们所选的课题，由于所用电路元件较多，并且电路相对较为复杂，很容易在焊接过程中由于操作失误而导致电路焊接后实验结果出现偏差，因此对动手操作上导致了不小的难度，我们小组成员投入大量的心血，耐心而刻苦认真，才完毕了焊接工作。本次实验，我们学到了很多，在动手实践方面，我们得到了提高,也为此后的电路实验奠定了基础，此外，通过课外设计，使我们学会了独立思考，独立
13、学习，尝试不依靠指导，完毕任务。此外，通过团队讨论,分工合作。也让我们意识到了团队合作的重要性，很多事情，大家一起来完毕，不仅会提高效率，还可以集思广益，获得更多灵感，以完善设计。总之，团结就是力量，没有解决不了的问题，就看你为之付出了多少。八、小组分工与得分分派器材领取：文献资料查阅：中期报告：实验室焊接：终期报告撰写：九、参考文献1 康 华 光 模拟电子技术基础高等教育出版社2.比 满 清 电子技术实验与课程设计机械工业出版社3 李 春 彪 电子元器件的应用2 0 2 3年第六卷第期4 王立欣 杨春玲主编：电子技术实验与课程设计（修订版）哈尔滨工业大学版社，2023年出版。5-m u It i s i m 1 2.0基础教程高等教育出版社