过零检测器..doc

《电子线路实践》课程设计 题目：“二阶有源高通滤波器”“黑暗激活LED灯或闪光灯”“过零检测器”的设计。 摘 要 运用Altium Designer 9电路板设计软件，绘制模拟电路“二阶有源高通滤波器”“黑暗激活LED灯或闪光灯”“过零检测器”的原理图以及PCB设计。对其电路各组成部分进行详细的原理分析，并用万用板完成电路板的制作，运用示波器和信号发生器进行实验，结果与原理分析一致。最后对整个实验过程的收获与心得进行了总结。 关键词：模拟电路；PCB设计；原理分析目录 1. 设计目的 1 2. 设计方案 1 3. 芯片简介 1 3.1.UA741简介 1 3.2.LM393 3 4. 电路板分析 4 4.1 二阶有源高通滤波器 4 4.1.1 原理图 4 4.1.2 PCB板的设计 4 4.1.3 制作实物图 5 4.1.4 检测过程 5 4.1.5 输入输出波形图 6 4.2黑暗激活LED灯或闪光灯 6 4.2.1 原理图 6 4.2.2 PCB板的设计 6 4.2.3 制作实物图 7 4.2.4 检测过程 8 4.3 过零检测器 8 4.3.2 PCB电路图 8 4.3.3制作实物图 9 4.3.4 检测过程 9 4.3.5 输入输出波形图 9 5. 总结 11 参考文献 12 设计目的 熟悉UA741的原理及运用 熟悉LM393的原理及运用 熟悉黑暗激活电路的设计 熟练运用Altium Designer电路板设计软件 熟悉电路板的焊接过程 设计方案 二阶有源高通滤波器：通过二阶高通电路得到高频电波，在通过运算放大器UA741将电频放大，从而得到需要的电波 黑暗激活LED灯或闪光灯：输入电压，通过控制光线强度来控制其工作电压的强度，从而达到控制LED灯的亮度，或闪光灯的闪烁。 过零检测器：两根线的电压经过零点时，输出一个触发信号，在半个周期里或者是一个周期里通过延时输出相应所占周期比例的电压，这样每个周期里电压的有效值大小就会变化，由电压变化产生负载功率的变化，从而检测出是否经过零点。 芯片简介 3.1.UA741简介 uA741M，uA741I，uA741C（单运放）是高增益运算放大器，用于军事，工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。 这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。 uA741M，uA741I，uA741C芯片引脚和工作说明： 1和5为偏置(调零端)，2为正向输入端，3为反向输入端，4接地，6为输出，7接电源 8空脚 3.2.LM393 3.2.1.简介 LM393 是双电压比较器集成电路。 输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上，不受 Vcc端电压值的限制.此输出能作为一个简单的对地SPS开路(当不用负载电阻没被运用)，输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的β值所限制.当达到极限电流(16mA)时，输出晶体管将退出而且输出电压将很快上升。 3.2.4.主要功能 输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上，不受 Vcc端电压值的限制，输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的β值所限制.当达到极限电流(16mA)时，输出晶体管将退出而且输出电压将很快上升。输出饱和电压被输出晶体管大约60ohm 的γSAT限制。当负载电流很小时,输出晶体管的低失调电压(约1.0mV)允许 输出箝位在零电平。 电路板分析 4.1 二阶有源高通滤波器 4.1.1 原理图 图4-1二阶有源高通滤波器原理图 4.1.2 PCB板的设计 图4-2二阶有源高通滤波器的PCB电路图 4.1.3 制作实物图 图4-3二阶有源高通滤波器实物图 4.1.4 检测过程 电路板焊接完成后，拿过去给师兄检测，使用直流电压源、交流电压源以及示波器进行检测。其中JI接+12V直流电，J2接-12V直流电，J3接地，J5输入sin/2V/1kHz的直流电，J6接输出。第一次检测失败了，示波器上没有显示出预期的波形图，拿回去对照PCB检测电路连接是否正确，发现电路中少连接一条导线，然后将导线从新焊接后在拿去检测，连接好输入输出后，示波器上出现了预期的波形图，本电路完成。 4.1.5 输入输出波形图 图4-4输入输出波形图 4.2黑暗激活LED灯或闪光灯 4.2.1 原理图 图4-5黑暗激活LED灯或闪光灯原理图 4.2.2 PCB板的设计 图4-6黑暗激活LED灯或闪光灯PCB 4.2.3 制作实物图 图4-7黑暗激活LED灯或闪光灯实物图 4.2.4 检测过程 这个电路图器较为简单，但