由电压比较器构成的光动报警器.docx

模拟电子课程设计报告
题目名称：
由电压比较器构成的光动报警器
姓
名：
班
级：
学
号：
指导教师
：
电气与电子工程学院
2013 年 7 月 4 日
摘要
电子电路种类很多，设计方法也不尽相同，尤其是随着集成电路的迅速发展，各种
专用功能的新型器件大量涌现，使电路设计工作发生了巨大的变革。原始的分立元件电
路的设计方法，已渐渐被集成块直接组装所取代。所以，要求设计者应把精力从单元电
路的设计与计算，转移到整体方案的设计上来，不断熟悉各种集成电路的性能、指标，
根据总体要求恰当选取集成器件，合理地进行连接实验，完成总体的系统设计。
本设计是一个由 LM741 集成运算放大电路组成的光动报警器，在设计中运用了比较
器的知识，结合放大电路与光敏电阻对光照的特殊反应实现光控。
关键词： LM741 放大器、比较器、同相比例放大、光敏电阻、二极管、蜂鸣器
目录
摘要 错... 误!未定义书签。
正文 4
一、设计要求 4
二、总体设计方案论证与选择 4
三、单元电路设计与主要元器件选择 4
四、设计方案 4
.总体电路图： 5
分电路图及原理说明： 5
五、电路焊
接 ：.
7
焊接 错... 误!未定义书签。
六、问题分析 8
七、结果分析 8
课程设计评分标准 错.. 误!未定义书签。
附录 10
参考文献 10
止又
、设计要求
当光照达到某一门限以上时喇叭发出音乐报警;
当光照低于门限值时音乐电路不工作。
、总体设计方案论证与选择
万案1:
感光电路
*单限比较器
*响应电路
感光电路
+单限比较器 放大电路 ►响应电路
在设计时首先想到了使用方案 1,在理论上可以实现了电路的驱动，但在购买元件时，不能完 全符合设计参数，尤其响应电路需要电压很高，而稳压管的击穿电压也不能正好符合这一高电压。 如果不能很好的协调参数，就会对整个电路的灵敏度造成影响。为了提高整个电路的灵敏度就放弃 此方案。 在方案2中克服了方案1的不足，加入放大电路，可以对输入
到响应电路的电压进行调解，方便实际应用。且放大电路简单，元件易购买、便宜。
三、单元电路设计与主要元器件选择
对感光电路，开始设想由电源接光敏电阻直接与后面的回路构成串联关系，但经模拟发现这样 就破坏了单限比较器，于是改用感光电路独构成回路，去回路中电阻的分压为比较器的输入信号。 模拟证明此法可行。
比较器单元就选用单限比较器，此比较器接触多，理论知识学的充分，也刚好可以借此机会实 践一下理论与实践的结合。比较器中比较电压选用3伏，是为了防止电路误差过大引起电路灵敏度 下降。由比较器的比较电压确定感光回路的电源为6伏。
放大电路采用正相比例放大电路。不用反相比例放大是为了电路分析方便。
至于响应电路部分，考虑成本问题，当然简单一点，选用蜂鸣器来使用。不过在实际操作中， 意外收获了发光二极管这一分路，这样整个电路就不只是在光照增强时报警，还可以在黑暗时变成 光控灯，且这样也不会改变电路的原功能。
四、设计方案
通过对各方案的模拟分析比较，最终选择了方案 2。
1 .总体电路图:
XUV1
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2 .原理及说明：
本图有四部分构成。
(1)感光电路。
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光敏电阻随光照的增加电阻减小，在Mu 1 t 1 s 1 m 1 0 . 0中进行模拟用滑动变阻器代替光敏 电阻进行仿真。
(2)单限电压比较器
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如图所示即为单限电压比较器，当当反相输入电压大于同相输入电压时，输出端输出电压为
当反相输入电压大于同相输入电压时， 输出端输出电压为+Uz,下图为在仿真时的示波器记录的波
形。
(3)放大电路
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上图即为放大电路。该放大电路的作用是将电压