电子科技大学模电课程设计报告——火灾报警电路

电子科技大学模电课程设计报告——火灾报警电路

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

2

电子科技大学

《模拟电路基础》应用设计报告

设计题目：火灾报警电路

学生姓名：学号：

教师姓名：日期：

一、设计任务

通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警。

正常情况下，电压差为零，发光二极管不亮，蜂鸣器不响。

当有火情时，电压差增大，发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫。

二、电路原理

根据设计要求，把设计的电路分成以下三个模块（图1）：

图1 电路方框图

电路详细构成如下：

放大微

弱电压信

号

判断是否

需要报警

报警指

示

1.二极管温度传感器

仿真时，可用电压源ui1、ui2模拟温度引起的电压变化，但可用二极管作为实际的温度传感器。常温下，硅二极管正向导通时的导通电压约为0.7V。

流过二极管的正向电流固定时，温度每上升1度，正向电压下降大约2mV。

图2 二极管温度传感器

2.差分电压放大电路

发生火灾时，温度传感器的电压差可以迅速上升至几十到几百mV，根据后级的比较电压确定放大倍数，通过差分放大器将电压放大到大于比较

电压。

因此选择图三这样的电路可将微弱的电信号放大10倍左右。

图3 差分电压放大电路

)

(

1

2I

I

f

O

u

u

R

R

u-

?

=

3.单限电压比较器

差分电路输出的电压从U2的正向输入端输入，与单限电压比较器的阈值电 压UT 进行比较。

图4 单限电压比较器

CC

T oH o T o oL o T o V R R R U U u U u U u U u ?+=

=>=<4

34

2121;;时，时，

4.声光报警电路

声光报警电路由一个报警器、一个闪烁报警灯电路和一个放大电路组原设计中，是用红色LED灯亮时表明发生火灾，但是闪烁的警示灯具有更好的警示效果。当U2输出为高电平时，晶体管T导通，蜂鸣器鸣叫，同时闪烁报警灯电路也开始闪烁。

图5 声光报警电路

三、电路仿真和结果

1.选择的器件及其参数

选用的元器件型号和数量(表1)

表1 选用的元器件型号和数量

元件型号数量集成运算放大器UA741 3个三极管2N2222A 1个二极管稳压二极管1N4733A 4个一般二极管1N4148 2个

发光二极管LED 2个

1kΩ4个

10kΩ3个

9kΩ1个