音頻鎖相環(huán)精密溫度控制計(jì)電路_畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(編輯修改稿)
2025-10-01 03:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 DV 1 保持原電平 原狀態(tài) 電平 * * 0 低電平 接通 熱敏電阻 熱敏電阻：熱敏電阻的基本電氣特性是它們隨其溫度變化而改變自身電阻。它們不整定 ， 也不產(chǎn)生信號(hào) ， 熱敏電阻溫度會(huì)隨周?chē)鷾囟然螂娏魍ㄟ^(guò)熱敏電阻而導(dǎo)致的自熱而改變。阻值隨溫度升高而變大的為正溫度系數(shù)熱敏電阻，簡(jiǎn)稱(chēng) PTC；阻值隨溫度升高而變小的稱(chēng)為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，簡(jiǎn)稱(chēng) NTC。 熱敏電阻主要參數(shù)的定義為： 標(biāo)稱(chēng)阻值：指在環(huán)境溫度為 25 時(shí)電阻的阻值，單位為 Ω。 耗散常數(shù)：溫 度每升高或降低 1℃ 所耗散的功率，單位是 W/℃ 。 溫度系數(shù)：溫度變化 1℃ 度時(shí)電阻的相對(duì)變化量，單位是％ ℃ 1。 時(shí)間常數(shù)：熱敏電阻在無(wú)功耗狀態(tài)下，環(huán)境溫度從一個(gè)溫度向另一個(gè)溫度突然轉(zhuǎn)變時(shí)電阻體溫度變化了這兩個(gè)特定溫度之差的 %所用時(shí)間，單位為 S。 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 10 頁(yè) 本電路采用正溫度系數(shù)的熱敏電阻 ， 它的型號(hào)為 MZ11A10K? 5%，它的主要參數(shù)如表 所示 : 表 熱敏電阻的主要參數(shù)表 參數(shù) 名稱(chēng) 標(biāo)稱(chēng) 電阻 溫度 系數(shù) 耗散 常數(shù) 時(shí)間 常數(shù) 測(cè)定 功率 額定 功率 環(huán)境 溫度 允許 偏差 單位 Ω 102/℃ mw/℃ s mw W ℃ ％ 參數(shù)值 10k 2～ 8 10 50 55～ +100 177。5 其阻值可用公式 計(jì)算 : R(t)=R0[1+α(TT0)] （其中為 R0標(biāo)稱(chēng)電阻值， α為溫度系數(shù) ， T0為常溫 27℃ ） 取 α≈℃ ， 當(dāng) 下 限溫度 T 取 4℃ 時(shí)， Rtmax=10000[1+(427)]≈145kΩ 多 諧振 蕩器 圖 所示是用 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器。 RP R Rt、 C4是外接定時(shí)元件，定時(shí)器 TH、 TR 端連接起來(lái)接 uC， 晶體三極管集電極接到 RT、 R1的連接點(diǎn)。其工作原理為 ： 起始狀態(tài)：接通電源前電容 C4上無(wú)電荷，所以接通電源瞬間， C4來(lái)不及充電， uc=0，故比較器 C1輸 出 為 C2輸出為 0，基本 RS 觸發(fā)器 Q= = 0， TD截止 ， VO輸出為高電平。 圖 由 555 構(gòu)成的多諧振蕩器 原理圖 暫穩(wěn)態(tài) Ⅰ ： Q= =0、 uO=UOH、 TD 截止，是電路的一種暫穩(wěn)狀態(tài)，因?yàn)樵谶@種 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 11 頁(yè) 狀態(tài)下，有一個(gè)電容 C4充電、 uC 緩慢升高的漸變過(guò)程在進(jìn)行著，充電回路是 VCC→R P1→ R1→Rt→C 4→ 地，時(shí)間常數(shù)是 τ1=（ RP1+ R1+ Rt） C 4。 自動(dòng)翻轉(zhuǎn) Ⅰ ：當(dāng)電容 C4充電， uC 上升到 2VCC/3 時(shí)，比較器 C1輸出跳變?yōu)?0，基本 RS 觸發(fā)器立即翻轉(zhuǎn)到 0 狀態(tài)， Q=0、 =1， uO=UOL、 TD 飽和導(dǎo)通， VO輸出為低電平。 暫穩(wěn)態(tài) Ⅱ ： Q=0、 =1， uO=UOL、 TD 飽和導(dǎo)通，是電路的另一種暫穩(wěn)狀態(tài)，因?yàn)樵谶@種狀態(tài)下，同樣有一個(gè)電容 C4 放電、 uC 緩慢下降和漸變過(guò)程在進(jìn)行著，放電因路是 C4→Rt →T D→ 地，時(shí)間常數(shù)是 τ1= RtC4（忽略 TD飽和導(dǎo)通電阻 RCES）。 自動(dòng)翻轉(zhuǎn) Ⅱ ：當(dāng)電容 C4放電，下降到 VCC/3 時(shí)，比較器 C2輸出變?yōu)?0，基本 RS觸發(fā)器立即翻轉(zhuǎn)到 1 狀態(tài)， Q= =0、 uO=UOH、 TD 截止，即暫穩(wěn)態(tài) Ⅰ 。在暫穩(wěn)態(tài) Ⅰ ，電容 C4 又充電、 uC 再上升 …… ，不難理解，接通電源之后，電路就在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)之間來(lái)回翻轉(zhuǎn) ——振蕩，于是在輸出端就產(chǎn)生了矩形脈沖。 溫度與頻率間的關(guān)系 由工作原理分析知道，電路穩(wěn)定工作之后，電容 C4 充電和放電的過(guò)渡過(guò)程總是周而復(fù)始重復(fù)進(jìn)行的。電容 C4充電時(shí)間，即暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間 tW1的估算 ： 電容充電時(shí)，時(shí)間常數(shù) τ1= （ RP1+R1+ Rt） C 4，起始值 uC(0+) = VCC/3，終了值 uC(∞) = VCC，轉(zhuǎn)換值 uC(tW1) = 2VCC/3，代入 RC 過(guò)渡過(guò)程計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算： tW1=τ1lnuC(∞) uC(0+)uC(∞)uC(tW1) =τ1lnVCC 13 VCC VCC 23 VCC =τ1ln2 = （ RP1+R1+ Rt） C 4 電容 C4放電時(shí)間即暫穩(wěn)態(tài)維持時(shí)間 tW2的估算 ： 電容放電時(shí)，時(shí)間常數(shù) τ2 = RtC4，起始值 uC(0+) = 2VCC/3，終了值 uC(∞) = 0，轉(zhuǎn)換值 uC(tW2) = VCC/3，代入 RC 過(guò)渡過(guò)程公式進(jìn)行計(jì) 算： tW2 =τ2lnuC(∞) uC(0+)uC(∞)uC(tW2) =τ2ln0 23 VCC0 13 VCC 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 12 頁(yè) =τ2ln2 =C 4 電路振蕩 周期及頻率的計(jì)算： 振蕩周期 T T = tW1+ tW2 = （ Rp1+ R1+ Rt） C4 + RtC4 =(Rp1+R1+2 Rt)C4 振蕩頻率 f： f = 1T =
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