【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 及時(shí)、很必要的。這樣不僅能加深我們對(duì)電子電路的認(rèn)識(shí)，而且還及時(shí)、真正的做到了學(xué)以致用。 這是一次對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)， 課程設(shè)計(jì)是將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，是理論和實(shí)踐的結(jié)合，此外的電子技術(shù)綜合課程設(shè)計(jì)是將我們所學(xué)的《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》和《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》的綜合應(yīng)用，欲通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)將我們所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到生活實(shí)踐之中去，一致更好的學(xué)習(xí)理論知識(shí)。我們此次的設(shè)計(jì)任務(wù)是“電網(wǎng)電壓異常報(bào)警電路 的設(shè)計(jì)和制作”， 主要是針對(duì)我們學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)之后與數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)綜合起來(lái)，進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)培養(yǎng)以我們獨(dú)立分析、思考與解決實(shí)際問(wèn)題的能力，以及如何將所學(xué)的課程運(yùn)用于實(shí)踐中。 通過(guò)此次的課程設(shè)計(jì)，我們應(yīng)該達(dá)到以下的基本要求 : 能夠在理論知識(shí)的基礎(chǔ)進(jìn)一步熟悉常用電子器件的類型和特性，合理的進(jìn)行選擇和運(yùn)用。 能夠獨(dú)立的對(duì)課題進(jìn)行分析，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，通過(guò)翻閱資料，設(shè)計(jì)出最優(yōu)方案。 學(xué)會(huì)電子電路的安裝與調(diào)試技能培養(yǎng)我們分析與解決問(wèn)題的能力。 本次課程設(shè)計(jì)三個(gè)人為以一小組，進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作進(jìn)行，共安排三 周 時(shí)陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 3 本次課程設(shè)計(jì)為期 三 周，此次我們組的課題是電網(wǎng)電壓異常報(bào)警電路，在此課程設(shè)計(jì)過(guò)程中所涉及到的知識(shí)主要是模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)及 數(shù)字 電子技術(shù)基礎(chǔ)等，經(jīng)過(guò)構(gòu)思，及討論可以通過(guò)電源電路 模塊 、 采樣及 比較電路 模塊 、報(bào)警電路模塊 三個(gè)主要模塊來(lái)構(gòu)成電網(wǎng)電壓異常報(bào)警電路。 電源模塊的設(shè)計(jì)： ． 1 降壓電路 降壓電路采用變壓器直接變壓，輸出 16V 交流電。也可以用電容降壓，但考慮到比較危險(xiǎn)，而變壓器轉(zhuǎn)換效率高，漏磁少，可以減少整機(jī)功耗。故最后采用變壓器變壓。 整流電路 整流電路一般分為半波和全波整 流。全波整流與半波整流相比，在相同的變壓器的副邊電壓下，對(duì)二極管的參數(shù)要求是一樣的，并且還具有輸出電壓高、變壓器利用率高、脈動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，因此得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，其中橋式整流最為常用。鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用了橋式整流。 濾波電路 電容濾波電路是最常見(jiàn)也是最簡(jiǎn)單的濾波電路，在整流電路的輸出端（即負(fù)載電阻的兩端），并聯(lián)一個(gè)電容即構(gòu)成電容濾波電路。濾波電容容量較大，利用其充放電作用，使輸出電壓趨于平滑。本設(shè)計(jì)采用 RCπ型濾波器進(jìn)行濾波，并配合后級(jí)的電解電容和瓷片電容使輸出的直流電壓更加平滑，紋波電壓更小 。 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 4 圖 RCπ型濾波電路 模版 穩(wěn)壓電路 穩(wěn)壓電路有穩(wěn)壓二極管型穩(wěn)壓電路、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路和集成穩(wěn)壓器電路等類型。本著使電路簡(jiǎn)單化、高效化、穩(wěn)定化的思想，本設(shè)計(jì)采用了集成穩(wěn)壓器型穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓，為集成運(yùn)放提供工作電壓以及為比較器提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓，保證了電網(wǎng)電壓報(bào)警的準(zhǔn)確性。 穩(wěn)壓電路運(yùn)用三端集成穩(wěn)壓器 來(lái)穩(wěn)壓。需要穩(wěn)壓芯片 . 采樣及比較模塊的設(shè)計(jì)： 采樣電路 采樣電路 的功能是從電網(wǎng)電壓分壓后采樣當(dāng)前電壓，然后送至比較器進(jìn)行比較，檢測(cè)電壓是否異常。本設(shè)計(jì)采用兩個(gè)電阻分壓采樣。 比較電路 比較電路是本設(shè)計(jì)的核心部分。它是由兩組運(yùn)放組成的上下限比較器。由兩組電阻降壓后的 6V 電壓分壓后分別給比較器提供基準(zhǔn)電壓，改變此基準(zhǔn)電壓即可改變報(bào)警上下限（本設(shè)計(jì)設(shè)定上下限為 190V－ 250V），使本設(shè)計(jì)更加通用。由采樣電路采樣到的電壓與兩基準(zhǔn)電壓分別進(jìn)行比較，即可檢測(cè)出電 網(wǎng)電壓是否異常，并輸出相應(yīng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)后級(jí)報(bào)警系統(tǒng)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意盡量不使運(yùn)放的兩輸入陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 5 端電壓高于其電源電壓。 報(bào)警模塊的設(shè)計(jì)： 555 時(shí)基電路是一種多用途的數(shù)字 —— 模擬混合集成電路，利用它能極方便的構(gòu)成施密特觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器等。由于它使用方便，故本電路使用 555 組成報(bào)警電路。本報(bào)警電路可發(fā)出“嘀嘟??”和“嘀 —— 嘀??”兩種聲音報(bào)警。由比較電路的輸出信號(hào)來(lái)控制其發(fā)聲類型，以區(qū)別電壓異常是過(guò)壓或欠壓。 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 6 電源電路 當(dāng)今的電子產(chǎn)品中電源電路種類頗多，有最為普遍的變壓器式電源，也有較為先進(jìn)的開(kāi)關(guān)電源，還有一些采用較為簡(jiǎn)單的阻容降壓式電源以及最為普通的干電池電源。各種電源均有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用的場(chǎng)合也因此不同。變壓器式電源較為普遍，制作簡(jiǎn)單，使用也很安全，但是其體積較為笨重，轉(zhuǎn)換效率較低；開(kāi)關(guān)電源輸出功率大，體積和重量都較小，但是其制作復(fù)雜，成本也較高一些；阻容降壓式電源電路簡(jiǎn)單，易于制作，但其直接與電網(wǎng)相接，比較危險(xiǎn)；干電池電源最為常用，但其使用時(shí)間短，提供電壓有限，受其體積限制。由于本設(shè)計(jì)要求不使用外部電源供電，故綜合考慮上 述原因，本設(shè)計(jì)采用變壓器式電源。 圖 直流電源電路 采樣及 比較電路 由于本設(shè)計(jì)為上下限報(bào)警，所以用 LM324 搭成兩組比較器分別用作上限和下限比較。二極管 D4~D6 起到保護(hù)運(yùn)放 LM324 的作用，使得運(yùn)放兩輸入端電壓差不致過(guò)高。 有電網(wǎng)采樣到的電壓分別與上下限基準(zhǔn)電壓比較，高于上限則給超壓報(bào)警電路一個(gè)信號(hào)輸出，反之，低于下限則給欠壓報(bào)警電路一個(gè)信號(hào)輸出。上下限的基準(zhǔn)電壓可由下列公式計(jì)算得到： 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 7 U上＝電網(wǎng)電壓上限分壓比； U下＝電網(wǎng)電壓下限分壓比。 分壓比是指正常電網(wǎng)電壓下采樣電壓與正常電網(wǎng)電壓 的比值。本設(shè)計(jì)中，電網(wǎng)電壓上限為 250V，下限為 190V，正常電網(wǎng)電壓下采樣電壓為 5V，代入上述公式得 : U 上 =； U下 =。 圖 采樣電路 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 8 圖 比較電路 報(bào)警發(fā)聲電路： 報(bào)警電路由單頻模塊與雙頻模塊組成，由多個(gè) 555 定時(shí)器（見(jiàn)附錄 D）構(gòu)成的多諧振蕩器組成單雙頻報(bào)警電路。 單頻報(bào)警電路由 555 定時(shí)器構(gòu)成兩級(jí)多諧振蕩器，第一級(jí)的工作頻率由 R