1.功能设计
构建一个窗口比较器的电路,在输入电压大于3.5v,小于0.8v时,蜂鸣器报警,输入电压在0.8v到3.5v之间时,不报警。
整体电路如下:
2.设计思路
在输入端,采取电阻分压的方式,输入电压。只要调节滑动变阻器,就可以调整输入电压,使得输入的电压在一定范围内变化。同时,用一个万用表检测输入的电压,实时观察输入值为多少。
然后,使用两个运放,构成电压比较器,一个是正向电压比较器,一个是反向电压比较器。正向电压比较器的阈值设置为3.5v。也是通过电阻分压的方式设置的。反向比较器的阈值电压设置为0.8v。这样就能实现题目要求的功能了。电路图如下
输出端,使用NE55构成脉冲发生电路,来驱动蜂鸣器。蜂鸣器需要在一定频率的脉冲驱动下,才能发出声响。NE555的使能端,接到运放的输出端,这样只要运放输出高电平,NE555就被使能,就能驱动蜂鸣器发出声音。
电路图如下
3.芯片介绍
NE555 是一种集成电路芯片,也被称为“定时器芯片”。该芯片采用了双电源供电的设计,具有高精度、低功耗、高稳定性和广泛的应用范围等特点。
NE555 芯片具有三个主要部分:比较器、RS 触发器和输出放大器。通常,该芯片用来产生稳定而可控的方波、脉冲和时序信号,并可以用于交流电源与直流电源转换、振荡电路、触发电路和调制电路等应用中。
因为 NE555 芯片具有许多优点,如广泛的供电电压范围、低电流和低成本,使它成为电子工程师和电路设计者广泛使用的芯片。其中一些主要的应用包括:
1. 模拟单稳态:NE555 芯片可以设计成一种单稳态电路,从而实现稳定的时间延迟,该功能很常见于电路设计中。
2. 方波发生器:NE555 可以将其配置为方波发生器,可用于设计数字钟表、灯光控制电路等。
3. 脉冲发生器:NE555 芯片制作的脉冲电路被广泛应用在遥控电路、计算机控制电路等中。
4. 定时器:由于 NE555 芯片非常精确,同时容易控制,因此它也被广泛应用于各种时序电路的设计中。
NE555 芯片的主要特点包括:
1. 宽工作电压范围:NE555 芯片可以工作在较宽的电源电压范围内,通常为+5V至+18V。
2. 高稳定性:NE555 芯片具有良好的温度稳定性和供电电压稳定性,可以在不同的环境条件下提供准确的定时和延迟。
3. 可调节的占空比:NE555 芯片允许用户根据需要调整输出信号的占空比,从而实现不同的波形控制。
4. 脉宽调制功能:NE555 芯片可以用来实现脉宽调制(PWM),这在一些应用中非常有用,例如电机控制和 LED 亮度调节。
5. 低功耗:NE555 芯片在待机模式下的功耗非常低,适合用于低功耗应用和电池供电设备。
6. 多种封装形式:NE555 芯片有不同的封装形式,如 DIP、SMD 等,方便在不同的电路板上使用。
7. 延迟时间可调:NE555 芯片可以通过外部元件调整延迟时间,使其适用于多种定时和延迟应用。
NE555 芯片是一款成熟、可靠、易于使用的集成电路,适用于许多电子设备和电路设计中的定时和控制应用。无论是初学者还是经验丰富的电子工程师,都可以利用 NE555 芯片来实现各种电路功能。
4.使用场景
窗口比较器是一种基本的模拟电路,用于将输入信号与参考电压进行比较。它主要用于以下场景:
1. 模拟信号处理:窗口比较器可以用于比较模拟信号与某个参考值,以寻找信号的特殊范围。例如,当控制电压超出一个特定范围时,可以使用窗口比较器来检测并触发警报或断路器。
2. 电压监测:窗口比较器可以检测直流电源电压是否在安全范围内,例如在电源电压过高或过低时自动控制开关,以保证设备的安全运行。
3. 模数转换:窗口比较器可以在模数转换器(ADC)输入之前与参考电压进行比较,以确保输入信号位于特定范围。
4. 模拟信号复合:窗口比较器可以用于混合两个模拟信号,例如将两个声音信号混合以产生单个物理信号。
综上所述,窗口比较器的用途十分广泛,只要需要比较某个输入信号与参考电压的场合,都可以使用窗口比较器。
5.仿真文件
窗口比较器的multism仿真资源-CSDN文库https://download.csdn.net/download/guangali/88657565?spm=1001.2014.3001.5501