數(shù)字溫度計設(shè)計-文庫吧
2025-06-15 01:07 本頁面
【正文】 乘法器,使電壓乘以一個比例系數(shù),使一度的變化得到一個整數(shù)變化的電壓值,然后送入MC14433（A/D轉(zhuǎn)換器)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換和數(shù)字顯示。 方案二：用集成溫度傳感器把溫度轉(zhuǎn)化為電壓，在把每一度的電壓變化值通過LM324集成運放進行放大，使其放大的信號應(yīng)能滿足ICL7107數(shù)模轉(zhuǎn)換的要求進行數(shù)字顯示。由于MC14433模數(shù)轉(zhuǎn)換器的顯示部分需要驅(qū)動器CD4511，基準(zhǔn)電壓又需要一個MC1403，也就是需要外接的電路和元件相對復(fù)雜和麻煩。而31/2位雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器ICL7107是CMOS大規(guī)模集成電路芯片，其片內(nèi)已經(jīng)集成了模擬電路部分和數(shù)字電路部分，所以只要外接少量元件就成了模擬電路和數(shù)字電路部分，所以只要外接少量元件就可實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)碼顯示。因此選用方案二。設(shè)計初稿中的元器件大多是通過參考書和網(wǎng)上的資料定下來的，Multisim是最常用的仿真軟件。首次選用Multisim進行仿真，可是在Multisim里始終找不到需要的仿真模型，最后選用Proteus進行仿真。到了Proteus仿真軟件里，很多元器件還是沒有仿真模型，只能折中選用仿真模型里有的。比如放大電路由LM324取代了LM741, A/D轉(zhuǎn)換器由TC7107取代了ICL7107等等。主要參考元器件有：LM35，LM324，TC7107，電阻及電容若干。 3 單元電路的設(shè)計及仿真集成溫度傳感器是將溫敏晶體管及其輔助電路集成在同一芯片上的集成化溫度傳感器，這種傳感器最大優(yōu)點是：直接給出正比于熱力學(xué)溫度的理想的線性輸出，另外體積小，成本低廉。因此，它是現(xiàn)代半導(dǎo)件溫度傳感器的主要發(fā)展方向之一。目前，已廣泛應(yīng)用于55～150℃溫度范圍內(nèi)的溫度監(jiān)測、控制和補償?shù)脑S多場合。由于本設(shè)計要求，測溫范圍為0～100℃，故此集成溫度傳感器滿足要求。放大系統(tǒng)是把溫度傳感器輸出的弱信號放大，將每一攝氏度對應(yīng)的電壓以整數(shù)輸出，可以利用集成運放LM324組成兩個反相比例放大電路，由于溫度傳感器輸出的電壓與溫度的線性關(guān)系為10mv/℃，即溫度每升高1℃電壓升高10mv,因此可以使得電壓通過反相比例運算電路放大10倍，即1℃對應(yīng)電壓為100mv。（1）反相運算器電路結(jié)構(gòu)：圖31 反相運算放大器的電路結(jié)構(gòu)圖 如圖31所示，該圖為反相運算放大器的電路結(jié)構(gòu)圖。圖中的 R1：輸入電阻 Rf：反饋電阻，引入電壓并聯(lián)負反饋 R2：平衡電阻，要求 R2=R1//Rf （2）電壓放大倍數(shù)：V0和Vi成比例關(guān)系，比例系數(shù)為Rf/Ri，負號表示V0和Vi反相比例系數(shù)的數(shù)值可以是大于、等于或小于1的任何值。通用型低功耗集成四運放LM324，內(nèi)含4個獨立的高增益、頻率補償?shù)倪\算放大器，既可接單電源使用(3～30v)，也可接雙電源使用(177?！?77。15v)，驅(qū)動功耗低，可與TTL邏
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