文档介绍：《电子电路课程设计》 2013 年 1/ 14 课程设计题目:数字温度计设计班级:无 11 学号: 2011011198 姓名:邹三泳日期: 2013 年6月30日《电子电路课程设计》 2013 年 2/ 14 一、实验任务 :在 16~55 ° C范围内测量输出直流电压误差小于 1℃。 ,在 16~55 ° C范围内测量误差小于 1℃。 :在 16~55 ° C范围内测量输出直流电压误差小于 1℃。二、实验原理简要说明按功能可将其分成三部分: 1. 传感器部分:将代表温度变化的物理量电阻转换为可供显示的物理量电压。实验中热敏电阻 Rt用实验平台上的电位器代替。 :将电阻与温度的非线性特性通过放大和校正电路变为电压随温度线性变化的特性。 3. 模数转换和显示电路:将线性校正电路的输出电压信号送至模数转换电路,转换成数字信号,去驱动显示电路,显示出被测温度值。注意模数变换以后显示的数字不再是电压值,而是这个电压所对应的温度值。三、实验设计 1,总体方案设计,如图所示即为总体设计情况: 2,电路设计和仿真分析( 1)电阻电压转换电路《电子电路课程设计》 2013 年 3/ 14 Rt R1 R2 U1 UA741CD 3 2 4 7 6 5 1 VCC 15V VEE -15V VDD 12V R3 R4 R5 R6 U2 UA741CD 3 2 4 7 6 5 1 VDD 12V VEE -15V VCC 15V 如图所示为电阻电压转换电路基本模型,其中电阻值待定。显然,我们有: 故最后有对热敏电阻进行分析可以得到我们发现电路表达式中常数项与热敏电阻表达式常数项符号不一致,因此修正第二个放大器的同相输入为-12V 。记 VDE=-12V , VDD=12V 。则故取仿真时发现输出电压并不随热敏电阻的变化而变化,经分析放大器输出已饱和,因此需要对电压进行线性缩小。考虑到 Tmax=T(R=0)=, 因此取 1/10. 故取: 取最后电路如图所示: 《电子电路课程设计》 2013 年 4/ 14 Rt VCC 12V VCC 12V VEE -12V VEE -12V VDD 12V R51 R6 1kΩ VDE -12V R2 1kΩ R3 1kΩ R4 51kΩ U1 741 3 2 4 7 6 5 1 U2 741 3 2 4 7 6 5 1 R11 R12 1kΩ R52 200Ω部分数据仿真结果: Rt/k Vo/V T/℃1625334655 在误差范围内。(2)线性校正电路图1图2 《电子电路课程设计》 2013 年 5/ 14 当实验结果与预期结果如上图 1所示时,可采用图 2所示电路修正。当输入电压在-V1 与 V2 之间时,电路增益为 1; 当输入电压小于-V1 时电路增益变大; 当输入电压大于 V2 时电路增益也变大。 VCC12V VEE-12V R9 10kΩ R10 R11 10kΩ D1 1N4148 D2 1N4148 V1 V2 U3 741 3 2 4 7 6 5 1 仿真结果: Rt/k Vo/V - - T/℃-18 -8516253346556680 误差小于 1(3)精密检波电路该电路实现取绝对值。《电子电路课程设计》 2013 年 6/ 14 R5 100kΩ R7 100kΩ VCC 12V VCC 12V VEE -12V VEE -12V U4 741 3 2 4 7 6 5 1 R8 100kΩ U5 741 3 2 4 7 6 5 1 R13 51kΩ D3 1N4148 R14 20kΩ C1 1nF 仿真结果 Rt/k Vo/V T/℃-18 -8516253346556680 误差均小于 1(4)模数转换电路《电子电路课程设计》 2013 年 7/ 14 U1 74HC161N_6V U2 74HC161N_6V U3 74HC161N_6V U4 DCD_HEX U5 DCD_HEX VS