电子电路设计实验

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电子电路实验报告

电子电路实验报告

一、实验目的1. 理解和掌握电子电路的基本原理和基本分析方法。

2. 熟悉常用电子仪器的使用方法,如示波器、万用表等。

3. 提高电路设计、调试和故障排除的能力。

二、实验仪器与设备1. 示波器2. 万用表3. 面包板4. 电源5. 电阻、电容、二极管、三极管等电子元件6. 电路原理图三、实验原理本次实验主要涉及以下几种电路:1. 放大电路:利用三极管放大信号的原理,实现对输入信号的放大。

2. 滤波电路:利用电容、电感等元件的特性,对信号进行滤波处理。

3. 振荡电路:利用正反馈原理,产生稳定的振荡信号。

四、实验步骤1. 搭建放大电路:(1)根据电路原理图,在面包板上搭建放大电路。

(2)使用示波器观察输入信号和输出信号的波形。

(3)调整电路参数,观察对输出信号的影响。

2. 搭建滤波电路:(1)根据电路原理图,在面包板上搭建滤波电路。

(2)使用示波器观察输入信号和输出信号的波形。

(3)调整电路参数,观察对输出信号的影响。

3. 搭建振荡电路:(1)根据电路原理图,在面包板上搭建振荡电路。

(2)使用示波器观察输出信号的波形。

(3)调整电路参数,观察对输出信号的影响。

五、实验结果与分析1. 放大电路:(1)输入信号为正弦波,输出信号为放大后的正弦波。

(2)通过调整电路参数,可以实现不同倍数的放大。

(3)放大电路具有非线性失真现象,需要通过合适的电路设计来减小。

2. 滤波电路:(1)输入信号为含有多种频率成分的复合信号,输出信号为经过滤波后的信号。

(2)通过调整电路参数,可以实现不同频率的滤波效果。

(3)滤波电路对信号有一定的延迟,需要根据实际需求进行优化。

3. 振荡电路:(1)输出信号为稳定的正弦波。

(2)通过调整电路参数,可以实现不同频率的振荡。

(3)振荡电路对电路参数的稳定性要求较高,需要保证电路元件的精度。

六、实验总结通过本次实验,我们掌握了电子电路的基本原理和基本分析方法,熟悉了常用电子仪器的使用方法,提高了电路设计、调试和故障排除的能力。

电子线路设计 实验报告

电子线路设计 实验报告

电子线路设计实验报告一、实验目的本次实验旨在通过设计和搭建电子线路,掌握电子线路搭建与调试的基本技能,加深对电子线路原理的理解,并能熟练运用相关软件进行模拟与仿真。

二、实验原理本实验选取了一个常见的电子线路——放大电路作为设计对象。

放大电路是一种将输入信号放大的电子线路,由一个或多个放大器组成,常用于音频放大、视频信号处理等领域。

设计一个放大电路的基本步骤如下:1. 确定放大电路的参数要求,包括输入信号幅值、放大倍数、最大输出幅值等。

2. 选择合适的放大器型号。

3. 根据放大电路要求,计算电路中的元件数值。

4. 利用软件进行电路模拟与仿真,查看电路的输出情况。

5. 搭建实际电子线路,进行调试。

三、实验过程本次实验以设计一个音频放大电路为例进行说明。

1. 确定放大电路参数要求假设我们的放大电路要求输入信号幅值为0.1V,放大倍数为50,最大输出幅值为5V。

2. 选择放大器型号根据放大电路参数要求,我们选择了一款标称放大倍数为100的放大器。

3. 计算电路中的元件数值根据放大器的输入阻抗和电压放大倍数公式,我们可以计算出电路中的元件数值:- 输入电阻:RI = Vin / Iin = 0.1V / 0.001A = 100Ω- 输出电阻:Ro = 1.8Ω- 输入电容:CI = 10uF- 输出电容:Co = 100uF- 反馈电阻:Rf = (Av + 1) * Ro = (50 + 1) * 1.8Ω= 90Ω4. 电路模拟与仿真利用电子线路设计软件,我们可以对电路进行模拟与仿真。

通过输入目标信号,观察电路的输出情况,优化电路设计。

5. 搭建实际电子线路根据模拟与仿真结果,我们可以在实验室搭建实际的电子线路。

按照之前计算的元件数值,选择相应型号和数值的电阻、电容进行连接。

使用万用表等工具进行电路的调试和测试。

四、实验结果经过实验,我们成功搭建了一个音频放大电路,并在实验中得到了相应的结果。

将不同幅值的音频信号输入到放大电路中,观察输出信号波形。

电子电路实习实验报告

电子电路实习实验报告

一、实验目的本次电子电路实习实验旨在通过实际操作,加深对电子电路基本原理的理解,掌握电路的搭建、调试和测试方法,提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验器材1. 实验板:包括电源模块、电阻、电容、二极管、三极管、集成电路等;2. 电源:直流稳压电源;3. 测量仪器:万用表、示波器;4. 其他:导线、焊接工具、螺丝刀等。

三、实验内容1. 电阻、电容、二极管、三极管等基本元件的识别与检测;2. 基本电路的搭建与调试,如串联电路、并联电路、RC低通滤波器、晶体管放大电路等;3. 集成电路的应用,如555定时器、运算放大器等;4. 电路的测试与分析,包括静态工作点测试、动态响应测试等。

四、实验步骤1. 实验前准备(1)熟悉实验器材和实验步骤;(2)了解实验原理,明确实验目的;(3)准备好实验记录表格。

2. 实验操作(1)基本元件的识别与检测1)根据元件的外观、颜色、封装等特征进行识别;2)使用万用表测量元件的阻值、电容值、二极管正向导通压降、三极管放大倍数等参数。

(2)基本电路的搭建与调试1)根据电路图,将元件焊接在实验板上;2)连接电源,进行电路的调试;3)测试电路的静态工作点,确保电路正常工作。

(3)集成电路的应用1)根据电路图,搭建集成电路的应用电路;2)连接电源,进行电路的调试;3)测试集成电路的输出波形、幅度等参数。

(4)电路的测试与分析1)使用万用表测试电路的静态工作点;2)使用示波器观察电路的动态响应,如频率响应、瞬态响应等;3)分析测试结果,判断电路性能是否符合要求。

3. 实验记录与总结(1)记录实验数据,包括元件参数、电路参数、测试结果等;(2)分析实验结果,总结实验心得,提出改进建议。

五、实验结果与分析1. 电阻、电容、二极管、三极管等基本元件的识别与检测结果符合预期;2. 基本电路的搭建与调试成功,电路性能符合要求;3. 集成电路的应用电路搭建成功,电路性能符合要求;4. 电路的测试与分析结果表明,电路性能良好,满足设计要求。

电子电路课程设计实验报告

电子电路课程设计实验报告

目录第1章技术指标 21.1系统功能要求 21.2 系统结构要求21.3电气指标 21.4设计条件 21.5 元器件介绍 31.5.1 数码管 31.5.2 发光二极管 31.5.3 排阻 41.5.4 4511译码器 41.5.5 八位拨号开关 41.5.6 74174芯片 51.5.7 74283芯片 5 第2章整体方案设计 62.1 算法设计 62.2 整体方案72.2.1 预期效果72.2.2 设计内容72.2.3 整体布局92.3整体方案图及原理10 第3章单元电路设计113.1 十进制显示电路设计113.2 8421BCD码控制电路设计113.3 二进制显示电路设计123.4 整体电路图143.5 实验实物图143.6 整机元件清单15 第4章测试与调整164.1十进制显示电路调测164.2 8421BCD码控制电路调测164.3二进制显示电路调测174.4 整体指标测试174.5 测试数据18 第5章设计小结195.1 设计任务完成情况195.2 问题及解决195.3 心得体会20 附录1:参考文献22 附录2:预习报告附录3:设计图第1章 技术指标1.1 系统功能要求人们在向计算机输送数据时,首先把十进制数变成二—十进制码,即 BCD 码, 运算器将接收到的二一十进制码转换成二进制数后才能进行运算。

这种把十进制数转换成二进制数的过程称为“十翻二”运算。

1.2 系统结构要求系统结构方框图如下:系统复位 十进制数输入(0-9共10个数)1.3 电气指标(1)具有十翻二功能。

(2)实现三位十进制数到二进制数的转换。

(3)能自动显示十进制数及对应的二进制数。

(4)具有手动清零功能。

1.4 设计条件(1)电源条件:直流稳压电源提供+5V 电压。

(2)实验仪器:十翻二运算电路RESET二进制数显示十进制数显示名称备注稳压电源实验室配备万用表一个面包板1块剪刀一把镊子一把导线若干1.5 元器件介绍1.5.1 数码管规定用1 表示数码管a—g线段中的点亮状态,用0表示a—g线段中的熄灭状态。

数字电子电路》综合性设计性实验

数字电子电路》综合性设计性实验
强化实验操作
加强实验操作训练,提高学生的动 手能力和实验效率。
相关技术发展与展望
集成电路技术
随着集成电路技术的发展,数字电子电路的设计 和实现将更加高效和可靠。
人工智能技术
人工智能技术在数字电子电路中的应用将进一步 拓展,为电路设计带来更多可能性。
5G通信技术
5G通信技术的发展将促进数字电子电路在通信领 域的应用和发展。
实验总结与反思
总结实验成果
对整个实验过程进行总结,概括实验的主要成果和收获。
反思与展望
对实验中存在的问题和不足进行反思,并提出改进措施和展望,为后续实验提供借鉴和指导。
06
实验扩展与提高
实验优化建议
增加实验难度
通过增加实验的复杂性和难度, 提高学生的实验技能和解决问题
的能力。
引入新技术
将最新的数字电子技术引入实验中, 使学生能够掌握最新的知识和技术。
确定设计方案后,绘制电路原 理图和PCB版图。
根据电路图,搭建实验电路并 完成硬件调试。
进行软件编程和调试,实现所 需功能。
进行系统测试和性能评估,完 成实验报告。
04
实验操作与调试
实验操作流程
电路设计
根据实验要求,设计合适的电 路图,确保电路功能符合要求。
程序编写
根据电路功能,编写合适的程 序,实现电路的控制和数据处 理。
数据处理与分析
对实验数据进行处理和分析,包 括计算误差、对比理论值与实际 值等,以评估实验结果的准确性 和可靠性。
实验结果对比与讨论
对比不同方案结果
将采用不同方案得到的实验结果进行 对比,分析各种方案的优缺点,为后 续实验提供参考。
结果讨论
对实验结果进行深入讨论,探讨可能 影响实验结果的因素,以及如何改进 实验方法和技巧。

电子电路实训实验报告

电子电路实训实验报告

一、实验目的通过本次电子电路实训实验,掌握电子电路的基本原理和实验技能,了解电子电路的设计与调试方法,培养动手操作能力和分析解决问题的能力。

二、实验原理电子电路是利用电子元件(如电阻、电容、电感、晶体管等)组成的电路,用于实现信号的产生、传输、处理和转换等功能。

本次实验主要涉及以下几种电路:1. 电阻分压电路:用于实现电压的分配和调节。

2. 晶体管放大电路:用于实现信号的放大。

3. 滤波电路:用于实现信号的筛选和分离。

4. 振荡电路:用于产生稳定的正弦波信号。

三、实验器材1. 电子元器件:电阻、电容、电感、晶体管、二极管等。

2. 仪器设备:示波器、万用表、电源、面包板等。

3. 工具:电烙铁、焊锡丝、剪刀、镊子等。

四、实验步骤1. 电阻分压电路实验(1)搭建电阻分压电路,将电阻按照一定比例连接。

(2)使用万用表测量电阻两端电压,记录数据。

(3)根据理论计算公式,计算实际电压与理论电压的误差。

2. 晶体管放大电路实验(1)搭建晶体管放大电路,连接晶体管、电阻、电容等元件。

(2)调整电路参数,观察输出信号的变化。

(3)使用示波器观察放大电路的输入、输出波形,分析电路性能。

3. 滤波电路实验(1)搭建滤波电路,连接电阻、电容、电感等元件。

(2)调整电路参数,观察滤波效果。

(3)使用示波器观察滤波电路的输入、输出波形,分析电路性能。

4. 振荡电路实验(1)搭建振荡电路,连接晶体管、电阻、电容等元件。

(2)调整电路参数,观察振荡波形。

(3)使用示波器观察振荡电路的输出波形,分析电路性能。

五、实验结果与分析1. 电阻分压电路实验结果:实际电压与理论电压误差较小,说明电阻分压电路性能良好。

2. 晶体管放大电路实验结果:放大电路能够放大输入信号,输出波形稳定,说明电路性能良好。

3. 滤波电路实验结果:滤波电路能够有效筛选信号,输出波形清晰,说明电路性能良好。

4. 振荡电路实验结果:振荡电路能够产生稳定的正弦波信号,输出波形稳定,说明电路性能良好。

最新电子电路实验四实验报告

最新电子电路实验四实验报告

最新电子电路实验四实验报告实验目的:1. 熟悉电子电路的基本组成和工作原理。

2. 掌握常用电子元器件的特性及其在电路中的应用。

3. 学习电路设计、搭建和调试的基本方法。

4. 提高分析和解决电路问题的能力。

实验内容:1. 设计并搭建一个基本的放大电路,包括晶体管的偏置和放大器的构建。

2. 测量并记录放大电路的输入阻抗、输出阻抗和增益。

3. 实验验证负反馈对放大器性能的影响,包括稳定性和增益的调整。

4. 通过实验分析,理解频率响应对放大器性能的影响。

5. 使用示波器和多用表等测量工具,对电路进行性能测试和故障诊断。

实验设备和材料:1. 面包板或印刷电路板(PCB)。

2. 晶体管(NPN和PNP类型)。

3. 电阻、电容、二极管等基本电子元器件。

4. 电源供应器。

5. 示波器。

6. 多用电表。

实验步骤:1. 根据实验指导书设计放大电路,并在面包板上搭建电路。

2. 调整电源供应器,为电路提供稳定的工作电压。

3. 使用多用电表检查电路的连通性和元器件的极性。

4. 打开示波器,连接到电路的输入和输出端,观察波形变化。

5. 调整电路中的电阻和电容,改变反馈网络,记录不同配置下的电路性能。

6. 分析实验数据,绘制电路的频率响应曲线。

7. 根据实验结果,对电路进行必要的调整和优化。

实验结果与分析:1. 记录电路的输入阻抗、输出阻抗和增益数据,并与理论值进行比较。

2. 分析负反馈对电路性能的影响,包括增益稳定性和带宽的变化。

3. 根据实验数据,绘制电路的频率响应曲线,并解释其物理意义。

4. 讨论实验中遇到的问题及其解决方案,提出可能的改进措施。

结论:通过本次实验,我们成功搭建并测试了一个基本的放大电路。

实验结果表明,电路的性能符合设计预期,输入阻抗、输出阻抗和增益均在合理范围内。

通过调整反馈网络,我们观察到了电路性能的明显变化,验证了负反馈对放大器性能的重要性。

此外,实验也提高了我们对电子电路设计、搭建和调试的理解和实践能力。

电路设计实验报告

电路设计实验报告

电路设计实验报告实验目的,通过电路设计实验,掌握电路设计的基本原理和方法,提高对电路设计的理解和实践能力。

一、实验内容。

本次实验主要包括以下内容:1. 电路设计原理的学习和理解;2. 电路设计实验的具体步骤和方法;3. 电路设计实验中可能遇到的问题及解决方案。

二、实验步骤。

1. 确定电路设计的基本要求和参数;2. 进行电路设计的初步规划和布局;3. 选择合适的电子元器件,并进行电路连接;4. 调试和测试电路的性能,发现问题并及时解决;5. 对电路设计实验进行总结和分析。

三、实验结果。

通过本次电路设计实验,我们成功设计并搭建了一个简单的电路,实现了预期的功能。

在实验过程中,我们遇到了一些问题,但通过分析和调试,最终都得到了解决。

这次实验不仅加深了我们对电路设计原理的理解,也提高了我们的动手能力和解决问题的能力。

四、实验总结。

电路设计实验是电子专业学生必不可少的一门实践课程,通过实验,我们不仅能够将课堂上学到的理论知识应用到实际中,还能够培养我们的动手能力和解决问题的能力。

在今后的学习和工作中,我们将更加注重实践,不断提高自己的专业能力。

五、实验心得。

通过本次电路设计实验,我深刻体会到了实践的重要性。

只有将理论知识与实际操作相结合,才能更好地理解和掌握所学内容。

在今后的学习和工作中,我会更加注重实践,不断提高自己的动手能力和解决问题的能力,为将来的发展打下坚实的基础。

六、参考文献。

[1] 《电路设计与分析》,XXX,XX出版社,200X年。

[2] 《电子电路设计基础》,XXX,XX出版社,200X年。

七、致谢。

在本次实验中,感谢指导老师的悉心指导和同学们的合作,让我收获颇丰。

同时也感谢家人的支持和鼓励,让我能够安心学习和实践。

以上就是本次电路设计实验的实验报告,谢谢大家的阅读。

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北京邮电大学电子电路综合设计实验课题名称:热电阻温度测量系统的设计与实现索引一、概要 (3)二、设计任务要求 (3)三、设计思路与总体结构图 (4)四、分块电路和总体电路的设计...................................... 错误!未定义书签。

1、温度传感器电路设计 (4)2、集成三运放差分设计 (5)3、滤波器电路设计 (6)4、A/D转换与显示电路设计 (7)五、功能说明 (9)六、实际测试数据 (9)七、所用元器件及测试仪表清单 (11)八、故障及问题分析 (11)九、实验总结与结论 (11)十、原理图及PCB板图 (12)十一、参考文献 (13)一、概要1.1、课题名称热电阻温度测量系统的设计与实现1.2、报告摘要为了实现利用热敏电阻测量系统温度,设计实验电路。

利用热电阻Pt100为温度测量单元,系统主要包括传感电路、放大电路、滤波电路、A/D转换电路和显示电路五个单元构成。

通过包含热敏电阻的电桥电路实现温度信号向电信号的转换,利用三运放差分电路实现放大差模信号抑制共模信号并通过二极管显示二进制数来显示温度值。

此电路可以定量的显示出温度的与A/D转换器输入电压的关系,再通过量化就可以实现温度测量的功能。

报告中首先给出设计目标和电路功能分析,然后讨论各级电路具体设计和原理图,最后总结本次实验并给出了电路图。

1.3、关键字测量温度热敏电阻差分放大低通滤波 A/D转换二、设计任务要求(1)了解掌握热电阻的特性和使用方法。

(2)了解数模转换电路的设计和实现方法。

(3)了解电子系统设计的方法和基本步骤。

(4)设计一个利用热电阻Pt100 为温度测量元件设计一个电子测温系统,用发光二极管显示A/D的输出状态,并模拟测温(实际上实验室给的是Pt300),用Altium Designer软件绘制完整的电路原理图(SCH)。

三、设计思路与总体结构图图1:热电阻温度测量的系统原理框图如图将系统划分为传感器电路、放大电路、滤波电路、A/D转换电路显示器和电源电路共六个单元。

传感器是由Pt100及若干精密电阻和电位器构成的电桥电路组成;放大器是有运放LM324构成仪表放大器,具有较高的共模抑制比和输入阻抗;滤波电路采用高精度OP07二阶低通有源滤波器;模数转换电路是用ADC0804进行设计,并利用NE555N产生频率为1KHz到1.3KHz的时钟信号来使数模转换电路实现实时同步;显示电路由发光二极管构成;电源电路采用变压器、稳压模块和整流桥等器件进行设计。

四、分块电路和总体电路的设计4.1、温度传感器电路设计4.1.1铂热电阻热电阻是利用温度变化是自身阻值随之变化的特性来测量温度的,工业上广泛的用于测量中低温区(-200℃—500℃)的温度。

铂热电阻在氧化性介质中,甚至在高温下,物理、化学性质都比较稳定,因此具有较好的稳定性和测量精度,主要用于高精度温度测量和标准测温装置中。

铂热电阻Pt100与温度的关系,在0—630.74℃以内为R t=C(1+At+Bt2)在-190-0以内为:R t=R0[1+At+Bt2+C(t−100)t3]式中Rt为t时的电阻值;R0是0时的电阻值;t为任意温度值;A、B、C 为分度系数,/o C,。

但是实际实验中的使用的是Pt300,而且根据在实验室的实际测量Pt300在20℃时是325Ω,而且其阻值随着温度的升高而降低。

4.1.2热电阻温度传感器的接入方式热电阻由于精度高、性能稳定等优点在工业测试中得到广泛应用。

流过热电阻的电流一般为4-5mA,不能过大,否则产生热量过多而导致影响测量精度。

因为热电阻的阻值很小,所以其测量误差与接线电阻有关。

为了降低导线电阻的影响,实际温度测量中常用电桥作为热电阻的测量电路,电桥接线法能精确地测量温度。

热敏电阻测量电路:图2:电桥接线法电阻电桥输出的电压信号反映了两个输出端之间的信号变化。

根据电路的基,只要满足∆R5≪本结构以及电路定理推导可得U o=U o2−U o1≈V cc R2∆R5(R2+R5)2R2+R5,电桥的输出电压与热电阻的变化量成正比,并且输出电压与∆R5之间是线性关系。

调试过程中,要求在零度的时候输出为0mV,在100-138.5时输出为25.67mV,所以取。

4.2集成三运放差分放大电路设计LM324N的三个运算放大器组合设计成一个仪表放大器。

这样就可以拥有较高的输入阻抗和共模抑制比,二级放大信号失真小,噪声和温漂的影响也被降到最低。

以下(图3)是用LM324N构成仪表运算放大器的电路图:图3:三运放差分放大器由电子电路基础中运放的分析方法,虚短、虚断理论可以推得:V o=R2R1(1+2RR w)(V I1−V I2)U2ALM324N和U2BLM324N构成放大电路的输入部分,而U2CLM324N为差分放大部分。

从整个电路来看,该电路具有输入阻抗高、共模抑制比高、温漂影响小和二级放大信号失真小等优点。

由于有Rw1是变阻器,故放大倍数可以调节,方便实验的进行,理论计算得到的放大倍数:88—224对上式进行分析讨论如下:(1)如果输入信号由差模信号和共模信号叠加组成,则在理想条件下(即理想的运放和放大器中对称的电阻元件),电路的共模抑制比可以达到无穷大;(2)如果输入是完全的共模信号,即令V I1=V I2=V COM,可以得到,这说明在差分U2ALM324N和U2BLM324N所构成的输入放大部分对共模信号没有任何的放大作用。

电路的调试与校准基本上与原理图一致,实际的放大倍数在调节中得到的放大倍数为90-200倍,与理论值的88-224基本相同,满足系统对于这一级放大倍数的要求。

4.3滤波器电路设计本系统中为了去掉50Hz信号和其他随机噪声的干扰,在对信号进行A/D 转换和显示之前对信号进行滤波。

从滤波效果和电路的实际应用来考虑,本滤波系统采用OP07设计了一个二阶压控电压源低通滤波电路,如图4所示:图4:二阶压控电压源低通滤波电路4.3.1通带电压放大倍数LPF的通带电压放大倍数就是在f=0时的输出电压与输入电压之比。

而对于直流信号而言,电路中的电容相当于开路,因此它的通带电压放大倍数就是同相比例电路的电压放大倍数即:A up=1+R fR1,进过简单的计算可以得出图4所示的滤波电路的传递函数为:A u(S)=A up1+(3−A up)sCR+(sCR)2上式表明电路的通带放大倍数应小于3,否则将有极点位于S的有半平面或虚轴上,导致电路不能稳定工作。

4.3.2频率特性令s=jω,并令,w0=2πf0=1RC,f=fo,可得Q=13−A up由二阶压控LPF的幅频特性可知,当Q=0.7时滤波效果最好,此时放大倍数为A up=1.57。

此二阶压控LPF的上截止频率为f0=7.96Hz。

4.4、A/D转换与显示电路设计模数转换电路采用ADC0804进行设计,显示电路采用发光二极管进行设计。

而NE555N振荡电路产生1KHz的脉冲信号触发ADC0804的WR完成模数转换操作。

ADC0804是分辨率为8位的逐次逼近型模数转换器,完成一次转换大约需要100us,输入电压是0-5V,引出端U REF是芯片内部电阻所用的基准电源电压,芯片电源电压是1/2,即2.5V。

如果要求基准电源电压的稳定度较高时,U REF也可由外部稳定度较高的电源提供。

CS为片选端,低电平有效。

RD、WR为读写控制端,低电平有效,在WR上升沿后约100us转换完成。

中断请求信号INTR输出自动变为低电平,RD=0,送出数字信号。

在RD的上升沿出现后INTR又自动变为高电平。

整个系统的显示电路就是由ADC0804的8为数字输出端各接一个发光二极管,通过发光二极管的亮灭就可以读出ADC0804输出的二进制数据,从而显示出测量结果。

图5:A/D转换器与NE555N4.5 Altium Designer绘制的全电路原理图:五、功能说明电桥电路将温度信号转化为电信号即电势差,设计电桥电路是为了减小导线电阻的影响,提高电路的灵敏度及精确度,设置合适的参数使得电桥的输出电压和热电阻的变化两成正比。

三运放差分放大器实现电压信号的放大(在此电路中实现反向放大),实验中我们小组统一设定放大倍数为130倍左右。

三运放差分放大器能很好的放大差模信号、抑制共模信号,减小电路本身产生的误差。

二阶压控电压源低通滤波电路能滤除干扰信号,防止电源等的干扰信号,并有一定的放大功能,实验中我们小组统一设定放大倍数为1.1左右。

NE555N震荡电路产生1kHz的脉冲信号触发ADC0804的WR完成A、D转换操作。

ADC0804用于将模拟信号转化为数字信号,并驱动二极管显示二进制数。

最终温度是用二极管的亮灭显示的,二极管亮表示“1”,灭表示“0”,8个二极管构成8位二进制数,实现0-100℃温度的测量。

六、实际测试数据由于存在多级电路,且参数要求严格,本实验实际搭建电路测试时,需要先分别调试A/D数模转换模块,差分放大模块,惠斯登电桥模块和滤波模块等各个模块,确认各模块都能实现各自功能后再接上进行最终的测试。

其中较难的是数模转换模块和电桥模块,其要求安装和调试精度高的同时对于加载的电流有严格要求,一般电流要在1mA左右,达到5mA时就有过热的危险。

数据记录与调试(测试条件为室温下经测量为15):6.1、电压总体放大倍数正确显示室内的温度时,传感器电桥电路输出的差模电压大约在10mV左右,由于系统从传感器输出端到模数转换芯片输入端的放大倍数为140倍,故A/D模块输入端的电压大约在1.4V左右。

6.2、三运放差分放大电路差分放大器的放大倍数可由20k的可变电阻进行调节,符合系统要求的放大倍数约为130倍,以下是经过调试后的测试数据:输入直流时:输入电压Vi=10mV输出电压V o=1.30V放大倍数A=V o/Vi=130输入1kHz正弦波:Vi=60mV输出电压:V o=5.4V放大倍数:A=906.3、滤波器电路滤波器:滤波电路的设计指标应为直流电压放大倍数 1.1,上截止频率7.96Hz,以下是测试数据:①输入信号频率fo=0Hz(直流):输入电压Vi=1.3V输出电压V o=1.42V放大倍数Ao=V o/Vi= 1.10②输入信号频率fh=8Hz:Vi=0.6V V o=0.605V Ah=1.008③截止频率处衰减:Ah/Ao=1.008/1.35=0.67<0.707测试数据满足设计要求6.4、ADC0804电路温度为0℃时,ADC0804输入电压为0V,输出“00000000”;温度为100℃时,ADC0804输入电压为3.75V,输出“11000000”在ADC0804输入端直接加直流电压进行调试得一下结果:显示输入电压(V)显示输入电压显示输入电压显示输入电压显示对应的二进制数加“1”或减“1”6.5、热敏电阻以及整个测量电路的精度计算由于实验实际使用的是Pt300,又查不到热度值,我们小组成员只能在实验室用温度计、万能表和热水实际测量热敏电阻的阻值,测量结果如下:15℃时:R=338.5Ω;25℃时:R=334.1Ω;35℃时:R=329.3Ω。

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