火災(zāi)報警電路--綜合實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?BR>1、學(xué)習(xí)多個基本模擬電子電路的組合應(yīng)用；
2、學(xué)習(xí)將集成運(yùn)放應(yīng)用電路應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際；
3、熟悉實(shí)用模擬電子電路的設(shè)計(jì)調(diào)試思路與方法。
二、預(yù)習(xí)要求
仔細(xì)閱讀本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理說明，按要求提前設(shè)計(jì)并繪制出電路原理圖。
三、實(shí)驗(yàn)說明
1、設(shè)計(jì)電路功能要求
火災(zāi)報警電路實(shí)現(xiàn)的基本電路功能為：測試兩路溫度傳感器（安裝在室內(nèi)同一處，一路安裝在塑料殼內(nèi)，另一路安裝在金屬板上）的溫度電壓信號，在正常情況下，兩路溫度傳感器所產(chǎn)生的電壓相等，指示燈—發(fā)光二極管不亮，報警器—蜂鳴器不響。當(dāng)有火情時，安裝在金屬板上的溫度傳感器會因金屬板導(dǎo)熱快而溫度上升速度快，相比較而言，安裝在塑料殼內(nèi)的溫度傳感器的溫度上升速度要較慢，從而令兩者產(chǎn)生的溫度電壓信號產(chǎn)生壓差。當(dāng)此壓差增大到一定數(shù)值時，經(jīng)過由集成運(yùn)放構(gòu)成的差分放大電路的放大以及單限比較器的狀態(tài)比較，最終驅(qū)動發(fā)光二極管發(fā)光，蜂鳴器鳴叫報警。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，火災(zāi)報警電路對應(yīng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示：
圖1 火災(zāi)報警電路結(jié)構(gòu)框圖
2、電路設(shè)計(jì)說明
（1）要求所選用的溫度傳感器含有溫度變送器（將溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號），即不需設(shè)計(jì)溫度測試電壓變換電路。
（2）差分比例運(yùn)算電路由單個集成運(yùn)放構(gòu)成，基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。作用是對兩路溫度傳感器的溫度電壓信號的壓差進(jìn)行放大，放大倍數(shù)根據(jù)所擬訂的溫度傳感器變送出的電壓信號的單位級數(shù)（微伏、毫伏或是伏）進(jìn)行確定。
（3）單限電壓比較器也是由單個集成運(yùn)放構(gòu)成，基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。作用是將經(jīng)過差分比例運(yùn)算電路放大的兩路溫度傳感器的壓差值，轉(zhuǎn)換為高低電平兩狀態(tài)的變化，以驅(qū)動發(fā)光二極管和蜂鳴器報警電路。單限電壓比較器的閾值電壓UT由R3、R4構(gòu)成的分壓電路來提供。UT 的壓值大小即R3、R4阻值的選擇，由前一級差分比例運(yùn)算電路輸入為零時的輸出電壓值來確定。
（4）發(fā)光二極管發(fā)光報警電路由一個發(fā)光二極管及其限流保護(hù)電阻構(gòu)成即可，限流電阻的取值范圍可為：200Ω～510Ω；蜂鳴器報警電路則需加入由單個三極管構(gòu)成的放大電路，目的是擴(kuò)大輸出負(fù)載電流，增強(qiáng)電路的帶負(fù)載能力，以驅(qū)動蜂鳴器與發(fā)光二極管啟動報警，電路基本構(gòu)成如圖4所示。
四、實(shí)驗(yàn)儀器與器件
1、函數(shù)信號發(fā)生器
2、雙蹤示波器　　　　
3、直流數(shù)字電壓表????????????
4、集成運(yùn)放741 ×2
5、萬用表
6、－5V~＋5V可調(diào)直流信號源
[注意：與±5V直流電源共用電源開關(guān)]
7、電阻器若干，阻值根據(jù)所設(shè)計(jì)電路進(jìn)行配置
8、蜂鳴器（揚(yáng)聲器）×1，發(fā)光二極管×1 ，3DG6（或9013）三極管×1
9、兩個0 ~18V可調(diào)直流穩(wěn)壓電源
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
詳細(xì)閱讀本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理說明部分，設(shè)計(jì)出滿足設(shè)計(jì)功能要求的應(yīng)用電路：
1、繪制出自行設(shè)計(jì)的規(guī)范具體的電路原理圖；
2、制定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)調(diào)試步驟與調(diào)試方法；
3、確定電路中各個參數(shù)取值；
4、對單元電路進(jìn)行電路特性與參數(shù)的調(diào)試選擇；
5、整體電路進(jìn)行電路功能的匹配和電路特性的調(diào)試。
六、實(shí)驗(yàn)報告要求
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3、實(shí)驗(yàn)儀器與器件；?????????? 4、實(shí)驗(yàn)電路；????
5、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
6、對實(shí)驗(yàn)調(diào)試結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié) ；
7、總結(jié)所設(shè)計(jì)電路的創(chuàng)新之處（優(yōu)勢）與仍需改進(jìn)提高的部分。