LM393雙限電壓比較器

1、模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 2014 2015 學(xué)年第1學(xué)期雙限電壓比較器的設(shè)計(jì)專 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名：指導(dǎo)教師姓名： 指導(dǎo)教師職稱： 2015年 1 月20 日課程設(shè)計(jì)報(bào)告【課題名稱】 雙線電壓比較器【摘 要】 雙限電壓比較器是集成運(yùn)放在非線性狀態(tài)下的具體應(yīng)用，它源于集成運(yùn)放優(yōu)良的性能，即趨于無窮放大的電壓放大倍數(shù)，使之輛輸入端的高電輸出反映誰的特征來完成比較功能。深刻理解這一本質(zhì)問題，對(duì)我們學(xué)習(xí)電子線路是十分重要的【關(guān) 鍵 詞】 模擬電壓；參考電壓；比較；高、低電位。一、引言雙限電壓比較器是一種常用的模擬信處理器，功能是將一個(gè)模擬電壓與兩個(gè)參考電壓進(jìn)行比較。

2、在自動(dòng)控制及自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)中，常常將比較器應(yīng)用于報(bào)警、模/數(shù)轉(zhuǎn)換以及各種非正弦波的產(chǎn)生和變換等。由于比較器的輸出只有高電位或低電位兩種狀態(tài)，所以其中的集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)域。從電路結(jié)構(gòu)來看，運(yùn)放經(jīng)常處于開環(huán)或正反饋狀態(tài)。二、總體方案設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)要要求：設(shè)計(jì)一個(gè)雙限電壓比較器，要求可以根據(jù)要求設(shè)定1V3V的閾值（門限）電壓，當(dāng)輸入電壓等于閾值電壓時(shí)，電路報(bào)警（聲音或光）。完成設(shè)計(jì)方案和硬件制作，提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告。2、設(shè)計(jì)方案：本文采用LM393專用比較器芯片的集成電路，對(duì)兩個(gè)輸入電壓進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出高電平或低電平電壓，據(jù)此來判斷輸入信號(hào)的大小和極性根據(jù)題目要求，設(shè)定門限電壓在小于1V

3、，大于3V的時(shí)候電路報(bào)警（發(fā)光）。利用繼電器具有開關(guān)的作用，電路在高電平時(shí)繼電器常開端口閉合，LED燈發(fā)亮實(shí)現(xiàn)報(bào)警報(bào)警，三、設(shè)計(jì)原理分析1、雙限比較器的一種電路圖如圖1所示.電路中有兩個(gè)集成運(yùn)放A1和A2，輸入電壓UI各通過一個(gè)電阻R分別接到A1的同相輸入端和A2的反向輸入端，兩個(gè)參考電壓UREF1和UREF2分別加在A1的反向輸入端和A2的同相輸入端，其中UREF1>UREF2,然后連接在一起，作為雙限比較器的輸出端。圖1。2、條件如果UI>鄀(當(dāng)然更滿足UI>REF2),則A1輸出高電平，A2輸出低電平3、報(bào)警模塊原理分析a.當(dāng)比較器引腳輸出高電平時(shí)，三極管飽和導(dǎo)通，+5

4、V電源加到繼電器線圈兩端，繼電器吸合，繼電器的常開觸電閉合，相當(dāng)于開關(guān)閉合。b.當(dāng)比較器的IO引腳輸出低電平時(shí)，三極管截止，繼電器線圈兩端沒有電位差，繼電器銜鐵釋放，繼電器的常開觸點(diǎn)釋放，相當(dāng)于開關(guān)斷開。注：在三極管截止的瞬間，由于線圈中的電流不能突變?yōu)榱?，繼電器線圈兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較高電壓的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)則可以通過二極管IN4148釋放，從而保護(hù)了三極管免被擊穿，也消除了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)其他電路的干擾，這就是二極管的保護(hù)作用。四、具體電路實(shí)現(xiàn)1、電路的參數(shù)設(shè)計(jì)芯片：LM393電阻：電容：可調(diào)電阻：八個(gè)管腳：報(bào)警模塊：電阻R1、R3分別為1K、560三極管：9013繼電器：5VDC

5、本電路采用雙電源，接電源的元器件使用電源頭來實(shí)現(xiàn)。LM393芯片的介紹：圖2 LM393芯片的內(nèi)部構(gòu)造2、電路的原理圖如圖2所示圖2 比較器電路實(shí)現(xiàn)的原理圖圖3 報(bào)警模塊電路原理圖3、實(shí)物圖如下所示圖4 比較器電路實(shí)物圖圖5 報(bào)警模塊電路實(shí)物圖4、用示波器測(cè)得的波形如下圖5實(shí)際測(cè)得的波形圖5、仿真電路圖如圖6，圖7所示圖6圖7五、總結(jié)和體會(huì) 1、通過提高了我們對(duì)書本知識(shí)的掌握，也把我們從理論水平提高到實(shí)踐水平。 2、在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過程中，與同學(xué)分工設(shè)計(jì)，和同學(xué)們互相討論探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)

6、督。學(xué)會(huì)了合作，學(xué)會(huì)了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會(huì)了做人處世的道理。 3、做課程設(shè)計(jì)時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識(shí)太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元器件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我們了解了很多元器件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。4、在做課程設(shè)計(jì)的過程中，從買材料到做電路板再到焊電路板最后調(diào)試的途中，都或多或少遇到了不同的困難，但是都能找到應(yīng)對(duì)的措施來克服困難并最終基本能完成了設(shè)計(jì)，覺得這個(gè)過程也蠻有趣的，是一次很好的經(jīng)歷。5、在這次課程設(shè)計(jì)過程中，體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)模具的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)