精品文档---下载后可任意编辑班级:学号:姓名:日期:一、实验任务1.模拟电压测量:在 16~55°C 范围内测量输出直流电压误差小于 1℃。2.数字显示温度值,在 16~55°C 范围内测量误差小于 1℃。3.模拟电压测量:在 16~55°C 范围内测量输出直流电压误差小于 1℃。二、实验原理简要说明按功能可将其分成三部分:1. 传感器部分:将代表温度变化的物理量电阻转换为可供显示的物理量电压。实验中热敏电阻 Rt 用实验平台上的电位器代替。. 电压放大和线性校正电路:将电阻与温度的非线性特性通过放大和校正电路变为电压随温度线性变化的特性。3. 模数转换和显示电路:将线性校正电路的输出电压信号送至模数转换电路,转换成数字信号,去驱动显示电路,显示出被测温度值。注意模数变换以后显示的数字不再是电压值,而是这个电压所对应的温度值。三、 实验设计1,总体方案设计,如图所示即为总体设计情况:2,电路设计和仿真分析(1) 电阻电压转换电路如图所示为电阻电压转换电路基本模型,其中电阻值待定。显然,我们有:故最后有对热敏电阻进行分析可以得到我们发现电路表达式中常数项与热敏电阻表达式常数项符号不一致,因此修正第二个放大器的同相输入为-12V。记 VDE=-12V,VDD=12V。则故取Rt8.5kΩR18.5kΩR2 8.5kΩU1UA741CD3247651VCC15VVEE-15VVDD12VR38.5kΩR48.5kΩR58.5kΩR68.5kΩU2UA741CD3247651VDD12VVEE-15VVCC15V精品文档---下载后可任意编辑真时发现输出电压并不随热敏电阻的变化而变化,经分析放大器输出已饱和,因此需要对电压进行线性缩小。考虑到取:取最后电路如图所示:部分数据仿真结果:Rt/kΩVo/VT/℃1625334655在误差范围内。(2) 线性校正电路图 1图2当实验结果与预期结果如上图 1 所示时,可采纳图 2 所示电路修正。当输入电压在-V1 与 V2 之间时,电路增益为 1;当输入电压小于-V1 时电路增益变大;当输入电压大于 V2 时电路增益也变大。Rt8.5kΩVCC12VVCC12VVEE-12VVEE-12VVDD12VR51 3.9kΩR61kΩVDE-12VR21kΩR31kΩR451kΩU17413247651U27413247651R113.9kΩR121kΩR52 200Ω精品文档---下载后可任意编辑仿真结果:Rt/kΩ8238Vo/VT/℃-18-8516253346556680误差小于 1(3) 精密检波电路该电路实现取绝对值。仿真结果Rt/kΩ8238Vo/VT/℃-18-8516253346556680误差均小于 1(4) 模数转换电路VCC12VVEE -12VR910kΩR1014.5kΩR1110kΩD11N4148D21N4148V11.6VV25.5VU3741324765...