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1、电子与通信工程学院模拟电子技术课程设计报告 2014 2015 学年第1学期双限电压比较器的设计专 业： 电子信息科学与技术 班 级： 学 号： 姓 名：指导教师姓名： 指导教师职称： 2015年 1 月20 日课程设计报告【课题名称】 双线电压比较器【摘 要】 双限电压比较器是集成运放在非线性状态下的具体应用，它源于集成运放优良的性能，即趋于无穷放大的电压放大倍数，使之辆输入端的高电输出反映谁的特征来完成比较功能。深刻理解这一本质问题，对我们学习电子线路是十分重要的【关 键 词】 模拟电压；参考电压；比较；高、低电位。一、引言双限电压比较器是一种常用的模拟信处理器，功能是将一个模拟电压与两个
2、参考电压进行比较。在自动控制及自动测量系统中，常常将比较器应用于报警、模/数转换以及各种非正弦波的产生和变换等。由于比较器的输出只有高电位或低电位两种状态，所以其中的集成运放工作在非线性区域。从电路结构来看，运放经常处于开环或正反馈状态。二、总体方案设计1、设计要要求：设计一个双限电压比较器，要求可以根据要求设定1V3V的阈值（门限）电压，当输入电压等于阈值电压时，电路报警（声音或光）。完成设计方案和硬件制作，提交课程设计报告。2、设计方案：本文采用LM393专用比较器芯片的集成电路，对两个输入电压进行比较，并根据比较结果输出高电平或低电平电压，据此来判断输入信号的大小和极性根据题目要求，设定
3、门限电压在小于1V，大于3V的时候电路报警（发光）。利用继电器具有开关的作用，电路在高电平时继电器常开端口闭合，LED灯发亮实现报警报警，三、设计原理分析1、双限比较器的一种电路图如图1所示.电路中有两个集成运放A1和A2，输入电压UI各通过一个电阻R分别接到A1的同相输入端和A2的反向输入端，两个参考电压UREF1和UREF2分别加在A1的反向输入端和A2的同相输入端，其中UREF1UREF2,然后连接在一起，作为双限比较器的输出端。图1。2、条件 如果UI鄀(当然更满足UIREF2),则A1输出高电平，A2输出低电平 3、报警模块原理分析a. 当比较器引脚输出高电平时，三极管饱和导通，+5
4、V电源加到继电器线圈两端，继电器吸合，继电器的常开触电闭合，相当于开关闭合。b. 当比较器的IO引脚输出低电平时，三极管截止，继电器线圈两端没有电位差，继电器衔铁释放，继电器的常开触点释放，相当于开关断开。注：在三极管截止的瞬间，由于线圈中的电流不能突变为零，继电器线圈两端会产生一个较高电压的感应电动势，线圈产生的感应电动势则可以通过二极管IN4148释放，从而保护了三极管免被击穿，也消除了感应电动势对其他电路的干扰，这就是二极管的保护作用。四、具体电路实现1、电路的参数设计芯片：LM393电阻：电容：可调电阻：八个管脚：报警模块：电阻R1、R3分别为1K、560三极管：9013继电器：5VD
5、C本电路采用双电源，接电源的元器件使用电源头来实现。LM393芯片的介绍：图2 LM393芯片的内部构造2、电路的原理图如图2所示图2 比较器电路实现的原理图图3 报警模块电路原理图3、实物图如下所示图4 比较器电路实物图图5 报警模块电路实物图4、用示波器测得的波形如下图5实际测得的波形图5、仿真电路图如图6，图7所示 图6 图7五、总结和体会 1、通过提高了我们对书本知识的掌握，也把我们从理论水平提高到实践水平。 2、在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们互相讨论探讨，相互学习，
6、相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了做人处世的道理。 3、做课程设计时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元器件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元器件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。4、在做课程设计的过程中，从买材料到做电路板再到焊电路板最后调试的途中，都或多或少遇到了不同的困难，但是都能找到应对的措施来克服困难并最终基本能完成了设计，觉得这个过程也蛮有趣的，是一次很好的经历。5、在这次课程设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。【参考文献】1、模拟电子技术基础简明教程（第三版） 杨素行，高等教育出版社。2、模拟电子技术课程设计报告，太原工业学院。备注：1、课题的名称、摘要、关键词及正文用宋体小四号字； 2、参考文献用宋体五号字； 3、用1.5倍行距。
