文档介绍：淮海工学院
课程设计报告书

课程名称: 电子技术课程设计(一)
题目: 高低电平报警器
系(院): 电子工程系
学期: 06-07-2
专业班级: 通信052班
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引言
电子技术是二十世纪发展最为迅速的领域之一,这主要得益于集成电路和计算机的发明。这两项技术既是电子技术发展的产物,又是电子技术持续发展的推动力。可以预见在二十一世纪,电子技术还将以更快的速度向前发展。因此,掌握电子技术是对电类专业学生的基本要求。
在我们的日常生活中,经常会用到一些仪器设备只能在一定的输入电压范围内工作,超出此范围,电路工作就不正常。由于这个原因,就需要对输入电压进行监控。
1 设计目的、要求
⒈巩固加深对电子技术基础知识的理解,培养学生独立分析问题,解决问题,提高综合运用所学知识的能力。
⒉通过查找资料,选方案,设计电路,安装调试,写报告等环节的训练,熟悉设计的过程,步骤,为以后从事电子电路设计、研制电子参品打下基础。
⒊了解电子线路设计的过程、工艺、技术规范,学会书写设计说明书。
⒋培养学生严肃、认真的科学态度和工作作风。
2 设计指标
当输入电压VI≥2/或VI≤1/时电路报警。
1)UI为0~15V步进电源,步进为1V。
2)VCC=18V.
3 总体框图设计
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:0~5V的步进电第二部分是比较器,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,而电路不报警,所以这里选用窗口比较器;第三部分则为报警电路。总体框图见图1
0~18V步进电源
窗口比较器
报警电路

图1 总体框图
4 功能模块设计
直流步进电源的原理框图
直流步进稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成,其原理框图如图2。
直流输出
稳压变压器
整流电路
滤波电路
稳压电路
交流输入
220V,50HZ
图2 直流步进电源的原理框图
0~15V步进电源的设计
由于要求输出0~15V步进电源,在此选用三端可调输出集成稳压器CW317。CW317
~37V,为了能满足技术要求输出0~15V,可再选用一片CW337(输出-~-37V),使之输出-,与CW317的+,从而使输出电压达到0V。参考电路如图3所示。

图3 0~15V步进电源电路图
可取IR1=3~6mA,R1=VREF/IR1=100~200Ω,取R1=100Ω。
输出电压的表达式为:

调节R2,可改变输出电压的大小即改变即可改变,根据上式可以很容易的推导出四个开关不同的闭合方式下Uo1的值,四个开关有16种组合方式所以Uo1有16个值,CW337的输出UO2始终为-。
选定R2的值为340,318,296,274,252,230,208,186,164,142,120,98,76,54,32,Ω。则通过公式计算输出电压,取几个电阻为例来验证:A1组成同相比例加法器,将Uo1与Uo2相加,即Uo=4(Uo1+Uo2)。当R2为340,318,296,274Ω时,、Uo=4(Uo1+Uo2),则可以算出分别为Uo=15V, Uo=14V, Uo=13V,Uo=12。
则UO输出电压为0~15V,其步进为1V,符合系统设定。
电源变压器的设计
变压器是输送交流电时所使用的一种变压器和变电流的设备。它通过磁路的耦合作用把交流电从原边输送到副边,利用绕制在同一铁心上的原绕组和副绕组匝数的不同,把原绕组的电压和电流从某种数量等级改变为副绕组的另外一种等级。
本系选用额定电压为220V,频率为50HZ的电源变压器SL-100/220V,其作用是把输入为220V的电压转变为本设计系统所需要的50V电压。
单相桥式整流电路
整流电路有单相桥式整流电路,单相半波整流电路,单相全波整流电路等。
本系统选用单相桥式整流电路。
工作原理
单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路,其电路如图4所示。

图4 单相桥式整流电路
在分析整流电路工作原理时,整流电路中的二极管是作为开关运用,具有单向导电性。根据图4的电路图可知:
当正半周时二极管D1、D3导通,
在负载电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时二极管D2、D4导通,
在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正负半周经过合成,
得到的是同一个方向的单向脉动电压。
单相桥式整流电路的波形图见图5。

图5 单相桥式整流电路波形图

电容滤波电路
滤波电路