温度传感放大器 CAD设计.docVIP

PAGE PAGE 2 温度传感器放大电路的设计 摘要 随着测量技术的不断发展及人们对信息资源的需要日益增长，利用传感器技术将一些特殊信息转化为生产和科学实验中常见的电信号愈来愈受到人们的重视，相应的测量电路的技术要求也越来越高。 本文以温度为被测量，利用模拟电子技术和传感器技术来设计信号的放大器及温度预警电路。本设计可以实现将温度变化的量转化为方便被其它系统（如：A/D模块）利用的电信号的功能，同时也可实现检测被测环境温度的安全性的功能。 关键词 测量电路 温度 放大器 温度预警电路 Abstract With the continuous development of measurement techniques and the growing need of people for information resources, it has been paid more and more attention to that transforming some special information into electrical signals common in the production and scientific experiment using of sensor technology,and the technical requirements of the measuring circuit are also increasing. In this paper, temperature is measured, and an amplifier of signal and a temperature warning circuit will be designed using of analog electronic technology and sensor technology.This design can achieve the functionality of transforming the amount of temperature change into electric signal which can be convenient to be applied by others system, such as A / D module, it also can achieve the functionality of detecting security of the measured ambient temperature. Keyword measuring circuit temperature amplifier temperature warning circuit 目录 一、设计任务和要求 4 二、方案的分析与论证 4 三、单元电路设计与计算说明 4 四、总原理图和元器件清单 9 1、总原理图 9 2、说明 10 3、元器件清单 10 五、电路版图 11 六、结论与心得 12 设计任务和要求 任务：设计温度传感器放大器，包括放大电路设计和电源模块的设计，当温度变化在－40○C～120○C变化时，输出电压在0V～10V线性变化，非线性误差不小于2% 。 要求：设计相应的电路，并仿真实验，绘制PCB板。 方案选择与论证 针对本次设计要求，我们把温度传感器的选择和放大电路的选择作为设计的重要部分，针对不同的温度传感器工作电压和放大电路电压和输出电压的要求来设计电源模块，通过查找相应的资料，我们组确定了以下三个初始方案，并从中选出了一个较优的方案作为我们最终的设计方案。 方案一：选用TC047A作为温度传感器，利用其将温度变化直接转化为弱电压信号的特性，选择差分放大式电路来进行放大输出。由于本方案中的差分放大式电路虽然能保证设计精度要求，但差动式放大电路设计较为困难，因此我们舍弃了这个方案。 方案二：选用TC047A作为温度传感器，利用其将温度变化直接转化为弱电压信号的特性，选择LM725CN运算放大器来进行反馈放大。本方案设计简单，且能够保证设计精度，因此，我们组最终选择了这种方案作为我们的最终设计方案。 确立最终方案以后，我们组内进行了设计分工：我主要进行绘制Multisim的电路原理图，其他两位组员主要进行电路设计与仿真和PCB板的制作。 单元电路设计与计算说明 根据上述方案选择，我们把最终方案划分了三个模块：电源电路设计、前置放大器设计、温度预警电路设计，然后对每个模块进行设计与仿真，最后综合为一个整体设计。以下为该方案的系统框图： 图1：系统总框图 电源模块设计 本模块的主要作用为设计将220V交流电转换为 QUOTE 、5V等直流电源，