电流型测量仪表信号转换电压设计.docVIP

一、选题1 电流型测量仪表信号转换电压设计 1.1设计要求 设计一款信号转换电路，接收4-20mA的电流信号，输出与之对应的0-5v电压信号；其中、4mA对应0v，20mA对应5v，电流与电压要满足正比例关系 1.2 题目分析 由题可知，接收4-20mA的电流信号，即电流大小已知，电流信号可用恒流源表示，接入电路时与定值电阻串联产生电压，接入减法器，减法器外接电压为1.25V，再通过改变反向比例放大器的电阻比、恒流源电流值，使得电压在0-5V间比例变化。 1.3 总体设计 1.4 具体实现 1.4.1反向比例放大电路 将20mA产生的20V电压缩放成-6.25V，电路如下图 注：以20mA为例，4mA同理。 1.4.2 减法电路 将反向比例放大电路产生的-6.25V与-1.25V作差 1.5试验结果与分析 整体电路 1.5.2 试验结果 输入20mA电流信号，理论上应输出5V的电压。实际输出电压如下图所示。 输入4mA电流信号，理论上应输出0V的电压。实际输出电压如下图所示。 1.5.3 结果分析 此处采用反相输入，输入端为虚地，共模输入电压约等于0，对共模抑制比要求较低，方便各电阻值的计算和调整，此处引用两个电位器可以进行电压的微调使电路精度提高。 二、选题2 声光控双音报警门铃设计 2.1设计要求 1、双音门铃发出高频声音的频率大于150KHz; 2、双音门铃发出低频声音的频率小于25KHz 3、双音门铃断开后门铃维持声响大于0.1秒 4、有光时，门铃肯定不响 5、没声音时，门铃肯定不响 6、没光时，而且有声音的时候，门铃发出警报声 2.2 题目分析 由题知门铃发出警报的条件，如下表。 注：以0表示关断，1表示开通。 光 声 门铃警报 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 2.3 总体设计 1、利用开关模拟声控和光控，低电平是为关断，高电平导通。 2、可利用电容实现声音的高频、低频 4、具体器件设计说明： （1）555 virtual 说明 VCC电源8GND接地1阈值6放电7控制5触发2复位4输出374LS00 从属于TTL门系列.它是一个内部含有四个双输入的与非门芯片.其14脚接+5v电压;7脚地;  当 AB都为高电平1时输出为高电平0;当AB都为低电平0时输出为高电平1 当AB异同时:即,一个为低电平0一个为高电平1时输出为高电平174LS08 74LS08为2输入四与门 它是一个内部含有四个双输入的与门芯片。 J3为光控开关，J2为声控开关，74LS00D为与非门，74S08J与门。当J3接低电平，J2接高电平时，与非门输出为1，与门输出为1，即门铃会发出警报。 2.4.2 关断延时电路 555定时器接成单稳态，定时时间T=1.1RC=1.1*200*0.001=0.22s0.1s 2.4.3 选频电路 C1 C2 为控制高频声音和低频声音频率。 2.5试验结果与分析 2.5.1 整体电路 2.5.2 试验结果 接C1时门铃警报输出高频声音。理论频率应大于150KHz。 实际输出频率如图所示 接C2时门铃警报输出低频声音。理论频率应小于25KHz。 实际输出频率如图所示 2.5.3 结果分析 由于题目未准确的限定频率的值，故只需产生合适的频率即可，所以以上电路符合要求。 三、设计心得体会 通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关模拟电子以及数电方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手操作，使我掌握的知识不再是纸上谈兵。过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游刃而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让