1、武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 工作單位： 題 目: 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計 初始條件：AD590溫度傳感器，LM324N集成運算放大器，Tec，電阻，電位器，二極管要求完成的主要任務(wù): 一、設(shè)計任務(wù)利用溫度傳感器件、集成運算放大器和Tec(Thermoelectric Cooler，即半導(dǎo)體致冷器)等設(shè)計一個溫度控制器。二、要求（1）控制密閉容器內(nèi)空氣溫度（2）容器容積5cm*5cm*5cm（3）測溫和控溫范圍： 0室溫（4）控溫精度1三、發(fā)揮部分 （1）測溫和控溫范圍： 0（室溫+10）時間安排：1.第19周：查找并閱讀相關(guān)資料，掌握

2、基本原理2.第20周：理論設(shè)計，實驗室安裝調(diào)試以及撰寫設(shè)計報告3.第21周：答辯 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計第一章 溫度控制系統(tǒng)設(shè)計.31.1溫度控制系統(tǒng)總體方案.31.2 溫度傳感單元.4 1.2.1溫度傳感器的選擇.41.2.2溫度傳感器測溫的實現(xiàn).51.2.3 放大器應(yīng)用中Ri與Rf的選擇.81.3 溫度比較環(huán)節(jié).91.4 PID控制環(huán)節(jié).91.4.1 PID理論.91.4.2 PID的參數(shù)調(diào)節(jié).111.5 Tec控制單元.131.5.1 控制溫度元件的選擇.131.5.2 橋式推挽功率放大電路.141.5.3 BTL上三極管選型.

3、14第二章 元件清單及總電路圖.162.1 元件及器件明細.1622總電路圖.16第三章 課程設(shè)計總結(jié).18參考文獻.19一、溫度控制系統(tǒng)設(shè)計1.1溫度控制系統(tǒng)總體方案方案一 溫度傳感器接收溫度信號，并轉(zhuǎn)化為電信號處理，同時考慮進溫度傳感器的線性度并將其轉(zhuǎn)換成表征溫度的電壓信號，完成溫度測量。再與基準溫度（以電信號表征）比較，Tec置于橋式推挽功率放大電路（BTL）中，利用放大的差模信號輪流推挽，利用流過BTL電流大小和方向控制控制Tec制冷速率以及冷端和熱端的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)整個溫度控制系統(tǒng)。優(yōu)點：可以控制Tec制冷速率，能對不同溫度變化產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。缺點：實際設(shè)計操作中參數(shù)難以調(diào)整。BTL上電

4、流方向變化頻繁。溫度比較信號處理測量溫度溫度傳感器溫度控制方案二 運用集成運算放大器的非線性功能比較基準電壓與變化電壓，將連續(xù)的電壓信號離散成為高電平和低電平分別控制Tec制冷或加熱。優(yōu)點：電路簡單，便宜?？梢圆捎脺乇容^器，更好的斷續(xù)調(diào)節(jié)Tec工作。缺點：不能控制Tec制冷速率，滯回比較器可能會降低反應(yīng)的靈敏度，難以達到將誤差控制在1以內(nèi)的要求。方案三 依然采用連續(xù)調(diào)節(jié)式恒溫控制電路，混合運用波形發(fā)生器和電容的積分作用，平緩信號的變化程度，增強電路的穩(wěn)定性，運用集成運算放大器比較預(yù)置控制溫度與接入的溫度信號，但以脈動制式通過調(diào)整脈沖寬度來實現(xiàn)恒溫控制。優(yōu)點：改進了方案二中無法控制Tec制冷速

5、率的問題，且連續(xù)調(diào)節(jié)效率更高缺點：制作麻煩溫度改變離散成脈沖信號處理（積分）三角波發(fā)生器調(diào)節(jié)溫度比較溫度檢測與放大考慮進元件價格，因素，我選方案一1.2溫度傳感單元1.2.1溫度傳感器的選擇方案中利用溫度傳感器將溫度信號轉(zhuǎn)化為電信號（電壓或電流），考慮過一些溫度傳感器的電路圖。主要是利用四臂電橋和熱敏電阻分壓作用來放大壓差，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。二極管和三極管。晶體二極管和三極管的PN結(jié)結(jié)電壓都是隨溫度的變化而變化的。如硅管的PN結(jié)在常溫下的節(jié)電壓約為0.7V，每升高1時，節(jié)電壓下降約2mV，利用玻璃管封裝的硅開關(guān)二極管IN4148或?qū)⒐枞龢O管的集電極與基極短接成二極管，方便而便宜。熱時間

6、常數(shù)小（0.22S），靈敏度約為-2mV/，測溫范圍為-50+150。它的缺點是流過PN節(jié)的電流不能過大，一般取100300A（不超過1mA的最大值），電流過大會因PN結(jié)結(jié)溫變化升高而影響精度。此時它不再單一受控于溫度變化，還將引進電流誤差，可以考慮引入恒流源。不過這種溫度傳感器輸出的測溫信號電壓十分微弱，在一般的溫度測量電路中多采用高靈敏度四臂電橋來拾取溫度變化的電壓信號。將這一信號電壓通過運算放大器組成的高穩(wěn)定度放大器的放大后輸出。為保證電橋不因工作電源電壓的波動而影響測量的準確性，在電橋中一般都采用單獨的穩(wěn)壓電路提供工作電源，有時還在電橋中設(shè)有溫度補償元件，如二極管或熱敏電阻等。 線性式

7、熱敏電阻溫度計最終考慮到需要測量溫度，而自己制作的溫度傳感器不管是線性、溫度特性、焊接精度、電阻誤差都存在一定難度。轉(zhuǎn)而投向集成溫度傳感器，參考了兩種溫度傳感器AD590和LM35系列：AD590是一種測溫用的集成電路溫度傳感器，由美國AD公司生產(chǎn)。該溫度傳感器具有體積小、測溫精度高、穩(wěn)定性好、反應(yīng)速度快、線性度好、能進行遠距離傳送和價格低廉等優(yōu)點。輸出電流正比于K氏溫度，數(shù)值為1A/K，在223A（-50）423A（+150）之間。工作電源電壓為430V。測溫范圍為-55+150。AD590輸出電流信號傳輸距離可達到1km以上。作為一種高阻電流源，最高可達20M，所以它不必考慮選擇開關(guān)或CM

8、OS多路轉(zhuǎn)換器所引入的附加電阻造成的誤差。適用于多點溫度測量和遠距離溫度測量的控制。LM35系列集成溫度傳感器是一種性能優(yōu)良的溫度傳感器，它的測溫范圍為0100.包含實驗設(shè)計要求。它能在單電源下工作，電壓范圍較寬。它的測溫輸出電壓與攝氏溫度成正比，線性系數(shù)為+10mV/，還可進行遠程傳送，該系列器件廣泛應(yīng)用于溫度測量、溫差測量以及溫度補償系統(tǒng)中。由于在電子市場上沒有找到合適的型號，最終選定AD590作為電路的溫度傳感器。1.2.2溫度傳感器測溫的實現(xiàn)測溫環(huán)節(jié)由電流-電壓轉(zhuǎn)換，阻抗變換，比例加法器，反向比例放大器組成。因multisim中沒有AD590故暫時用AC POWER代替，并用直流電壓源

9、模擬電路輸入信號。AD590輸出電流信號通過電阻R1和RP1轉(zhuǎn)換為電流信號，經(jīng)過U1A阻抗變換后作為被測溫度的電壓參考值。為實現(xiàn)溫度信號的表征，需將K氏溫度通過運算放大器轉(zhuǎn)換成攝氏溫度。調(diào)節(jié)方法為，將AD590置于0，調(diào)節(jié)電位器RP1使節(jié)點1電壓為2.73V（即RP2為1K）。當溫度達到室溫26時，節(jié)點1的電壓為2.99V。通過U2B進一步調(diào)節(jié)實現(xiàn)兩種溫標的轉(zhuǎn)換。調(diào)節(jié)RP2給節(jié)點4提供一個-2.73V來將0溫度轉(zhuǎn)換為節(jié)點4的0V，同理當達到室溫26度時，4點電壓為0.026V，與攝氏溫度對應(yīng)。再有R9/R3=1，節(jié)點8為節(jié)點4電壓值的相反數(shù)，最后通過集成運放U3C將該信號放大-10倍。 AD5

10、90溫度傳感器溫度換算電路 在仿真過程中，0攝氏度兩電壓表讀數(shù)都有較大的漂移，對于運放LM324調(diào)節(jié)RP2不改變4點的值，增大輸入電阻發(fā)現(xiàn)電壓表0度時電壓下降，但與理想值仍有距離，說明輸入阻抗較低，但沒有考慮使用儀用放大器。將運放LM324換成LM741后存在1腳5腳調(diào)零問題，調(diào)節(jié)RP2雖然改變節(jié)點4電壓，但仍然處在10V量級，因此未成功模擬出調(diào)零過程?？紤]了課堂上學(xué)習(xí)的簡單減法器，用以校準溫度傳感器輸出的電壓：令R1=R2=R3，可以實現(xiàn)兩信號的相減，只要加入一個調(diào)整電壓2.73V即可。但實際仿真中問題依然存在，比較兩種通用型較為經(jīng)濟的運放LM741和LM324的資料，LM324是四通道運放

11、，工作電壓是3V32V，單位增益帶寬為700KHz，失調(diào)電壓為7mV，可單電源使用，沒有調(diào)零端。LM324的輸入偏置電流在nA級，因此輸入阻抗要比LM741高出幾十倍，一般用來做比較器，這一點也完全符合仿真結(jié)果;LM741是單運放，工作電壓范圍為7V36V，單位增益帶寬為1MHz，輸入失調(diào)電壓為6mV，與LM324差不多，而且與仿真結(jié)果非常吻合，內(nèi)部具有短路保護和相位補償環(huán)節(jié)，一般用來做放大器。綜合考慮兩種放大器，為達到實驗?zāi)康?，仍然采用LM741的調(diào)零功能，以期在實際調(diào)試中消除失調(diào)電壓。調(diào)節(jié)電位器RP，可使運放輸出電壓為0，調(diào)零時必須細心，切記不要使電位器RP的滑動端與地線或正電源線相碰，否

12、則會損壞運放防止共模輸入電壓過大1.2.3 放大器應(yīng)用中Ri與Rf的選擇 電阻Ri與Rf的選擇與電路所加負載RL的大小有關(guān)。電阻取得太小時運放輸出的電流是流向負載電阻及RF的，可以看作是Rl和Rf并聯(lián)的。所以當Rf取得很小時，流過的電流很大，運放有限的輸出電流能力就不能充分利用，甚至使放大器很快飽和，放大器的輸出電壓范圍變得很小，即線性范圍很窄。同時，Rf過小，使電路功耗過大，這可能造成器件過熱，嚴重時可能要燒壞器件。反相放大器的輸入阻抗等于Ri，所以Ri取得很小時，其輸入阻抗就很小。當信號源內(nèi)阻較大時，會造成輸出端信號輸不出，輸入端信號就會輸不進來。電阻取得太大時，可能會帶來較大的電流漂移干

13、擾。若電流稍有變化，就會造成輸出信號的嚴重漂移，且會使電路對外部的干擾很敏感。由于存在分布電容的因素，當工作頻率較高時，電路的頻率特性將變壞。一般情況下，兩電阻應(yīng)在1K1M之間選取，而在10100K之間選取是較常見的。而對放大倍數(shù)要求不嚴的應(yīng)用場合，如音響電路的前置放大電路，采用5%精度的電阻即可。對精度要求高的放大器，如本溫度控制器，可采用1%或0.5%的高精度電阻。一般都采用金屬膜電阻。在業(yè)余制作時，可以采用數(shù)字式萬用表歐姆檔來選取電阻，往往可獲得較好效果。同時，電阻的阻值也會隨溫度變化而變化的，它會影響放大器的溫漂，所以在精度要求較高的放大器中，應(yīng)選用溫度系數(shù)較小的電阻。一般高精度電阻其

14、溫度系數(shù)在110-4/以下。在電路圖中，運用了多個電位器，其好處是方便實際操作中調(diào)整參數(shù)，但半可調(diào)電阻的接觸不太可靠，在振動或撞擊時可能會改變其阻值，一般的半可調(diào)電阻的電阻層是碳膜的，它的溫度系數(shù)較大，與其他電阻溫度系數(shù)不匹配，容易產(chǎn)生溫漂，因此不適合精度高的放大器。還有一種集成儀用放大器INA101，考慮過但是覺得增加了電路的復(fù)雜度。還是決定采用手動調(diào)整LM741的方式。 1.3 溫度比較環(huán)節(jié)利用R34R35R36的分壓作用來為電路設(shè)置一個預(yù)置溫度值。預(yù)置溫度與節(jié)點36預(yù)置電壓之比為10:1，溫度在026，所以預(yù)置電壓在02.6V之間，計算得，若R34取20K，節(jié)點36電壓最大值應(yīng)為7.03

15、V，使用一個10k電位器即可控制其溫度調(diào)節(jié)范圍包含026。若要控制測量溫度在0（室溫+10）范圍，節(jié)點36電壓最大值應(yīng)為11.25V，更改電位器即可。在這里存在著電位器控制精度問題。預(yù)置溫度的調(diào)節(jié)與電位器靈敏度有關(guān)。U4A是一個差分放大電路將比較而得的電壓差值放大，由于R11=R12，R14=R13，所以輸出電壓為1-Vi2，實現(xiàn)跟隨差值作用。設(shè)想當溫度偏差從0到1范圍內(nèi)，電壓變化將為00.1V，這一小電壓可能與運放的靈敏度有較大關(guān)系，不過之后設(shè)計了一個PID環(huán)節(jié)可以放大相關(guān)的信號，并使之大于BTL上兩個三極管的導(dǎo)通壓降。1.4 PID控制環(huán)節(jié)1.4.1PID理論在模擬控制系統(tǒng)中，控制器最常用

16、的控制規(guī)律是PID控制。常規(guī)的模擬PID控制系統(tǒng)原理框圖如圖所示。 模擬PID控制系統(tǒng)原理圖該系統(tǒng)由模擬PID控制器和被控對象組成。圖中， r(t)是給定值， y(t)是系統(tǒng)的實際輸出值，給定值與實際輸出值構(gòu)成控制偏差e(t) e (t) = r(t) y(t) e (t)作為PID控制的輸入，u(t)作為PID控制器的輸出和被控對象的輸入。所以模擬PID控制器的控制規(guī)律為 u(t) =Kp e(t) +dt+Td 其中：Kp 控制器的比例系數(shù) Ti 控制器的積分時間，也稱積分系數(shù) Td 控制器的微分時間，也稱微分系數(shù)比例部分 比例部分的數(shù)學(xué)式表示是：Kp*e(t)在模擬PID控制器中，比例環(huán)

17、節(jié)的作用是對偏差瞬間作出反應(yīng)。偏差一旦產(chǎn)生控制器立即產(chǎn)生控制作用，使控制量向減少偏差的方向變化?？刂谱饔玫膹娙跞Q于比例系數(shù)Kp，比例系數(shù)Kp越大，控制作用越強，則過渡過程越快，控制過程的靜態(tài)偏差也就越??；但是Kp越大，也越容易產(chǎn)生振蕩，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。故而，比例系數(shù)Kp選擇必須恰當，才能過渡時間少，靜差小而又穩(wěn)定的效果。積分部分 積分部分的數(shù)學(xué)式表示是： 從積分部分的數(shù)學(xué)表達式可以知道，只要存在偏差，則它的控制作用就不斷的增加；只有在偏差e(t)=0時，它的積分才能是一個常數(shù)，控制作用才是一個不會增加的常數(shù)?？梢?，積分部分可以消除系統(tǒng)的偏差。積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)作用雖然會消除靜態(tài)誤差，但也會降低

18、系統(tǒng)的響應(yīng)速度，增加系統(tǒng)的超調(diào)量。積分常數(shù)Ti越大，積分的積累作用越弱，這時系統(tǒng)在過渡時不會產(chǎn)生振蕩；但是增大積分常數(shù)會減慢靜態(tài)誤差的消除過程，消除偏差所需的時間也較長，但可以減少超調(diào)量，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當Ti較小時，則積分的作用較強，這時系統(tǒng)過渡時間中有可能產(chǎn)生振蕩，不過消除偏差所需的時間較短。所以必須根據(jù)實際控制的具體要求來確定Ti。微分部分 微分部分的數(shù)學(xué)式表示是：Kp*Td實際的控制系統(tǒng)除了希望消除靜態(tài)誤差外，還要求加快調(diào)節(jié)過程。在偏差出現(xiàn)的瞬間，或在偏差變化的瞬間，不但要對偏差量做出立即響應(yīng)（比例環(huán)節(jié)的作用），而且要根據(jù)偏差的變化趨勢預(yù)先給出適當?shù)募m正。為了實現(xiàn)這一作用，可在PI控

19、制器的基礎(chǔ)上加入微分環(huán)節(jié)，形成PID控制器。 微分環(huán)節(jié)的作用使阻止偏差的變化。它是根據(jù)偏差的變化趨勢（變化速度）進行控制。偏差變化的越快，微分控制器的輸出就越大，并能在偏差值變大之前進行修正。微分作用的引入，將有助于減小超調(diào)量，克服振蕩，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，特別對髙階系統(tǒng)非常有利，它加快了系統(tǒng)的跟蹤速度。但微分的作用對輸入信號的噪聲很敏感，對那些噪聲較大的系統(tǒng)一般不用微分，或在微分起作用之前先對輸入信號進行濾波。 微分部分的作用由微分時間常數(shù)Td決定。Td越大時，則它抑制偏差e(t)變化的作用越強；Td越小時，則它反抗偏差e(t)變化的作用越弱。微分部分顯然對系統(tǒng)穩(wěn)定有很大的作用。 適當?shù)剡x擇微分

20、常數(shù)Td，可以使微分作用達到最優(yōu)。比例-積分-微分既有比例作用的及時迅速，又有積分作用的消除余差能力，還有微分作用的超前控制功能。 當偏差階躍出現(xiàn)時，微分立即大幅度動作，抑制偏差的這種躍變；比例也同時起消除偏差的作用，使偏差幅度減小，由于比例作用是持久和起主要作用的控制規(guī)律，因此可使系統(tǒng)比較穩(wěn)定；而積分作用慢慢把余差克服掉。只要三個作用的控制參數(shù)選擇得當，便可充分發(fā)揮三種控制規(guī)律的優(yōu)點，得到較為理想的控制效果。1.4.2 PID的參數(shù)調(diào)節(jié)I比例系數(shù)的調(diào)節(jié)比例系數(shù)P的調(diào)節(jié)范圍一般是：0.1-100. 如果增益值取 0.1，PID 調(diào)節(jié)器輸出變化為十分之一的偏差值。如果增益值取 100， PID

21、調(diào)節(jié)器輸出變化為一百倍的偏差值。 可見該值越大，比例產(chǎn)生的增益作用越大。初調(diào)時，選小一些，然后慢慢調(diào)大，直到系統(tǒng)波動足夠小時，再該調(diào)節(jié)積分或微分系數(shù)。過大的P值會導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，持續(xù)振蕩；過小的P值又會使系統(tǒng)反應(yīng)遲鈍。合適的值應(yīng)該使系統(tǒng)由足夠的靈敏度但又不會反應(yīng)過于靈敏，一定時間的遲緩要靠積分時間來調(diào)節(jié)。 II積分系數(shù)的調(diào)節(jié)積分時間常數(shù)的定義是，偏差引起輸出增長的時間。積分時間設(shè)為 1秒，則輸出變化 100%所需時間為 1 秒。初調(diào)時要把積分時間設(shè)置長些，然后慢慢調(diào)小直到系統(tǒng)穩(wěn)定為止。 III微分系數(shù)的調(diào)節(jié)微分值是偏差值的變化率。例如，如果輸入偏差值線性變化，則在調(diào)節(jié)器輸出側(cè)疊加一個恒定的調(diào)節(jié)

22、量。大部分控制系統(tǒng)不需要調(diào)節(jié)微分時間。因為只有時間滯后的系統(tǒng)才需要附加這個參數(shù)。如果畫蛇添足加上這個參數(shù)反而會使系統(tǒng)的控制受到影響。如果通過比例、積分參數(shù)的調(diào)節(jié)還是收不到理想的控制要求，就可以調(diào)節(jié)微分時間。初調(diào)時把這個系數(shù)設(shè)小，然后慢慢調(diào)大，直到系統(tǒng)穩(wěn)定?？纱笾略O(shè)定一個經(jīng)驗值，然后根據(jù)調(diào)節(jié)效果修改。 對于溫度系統(tǒng)：P（%）20-60，I（分）3-10，D（分）0.53?？紤]到PID參數(shù)本身就非常難以調(diào)解，稍有不慎將導(dǎo)致系統(tǒng)的劇烈震蕩，而這本是一個簡單的溫度控制系統(tǒng)，所以決定去掉微分環(huán)節(jié)，僅使用PI，主要利用它積分功能消除共模信號?？朔﨤M324失調(diào)電壓大的一大缺點，期望實現(xiàn)更緊密的調(diào)節(jié)。整個系

23、統(tǒng)需要在一個高精度的環(huán)境下運行。同時，由于電子市場中沒有220F瓷片電容，因此選擇2個220F電解電容加上兩個發(fā)光二極管完成系統(tǒng)的加熱制冷轉(zhuǎn)換指示功能。變成如下電路圖U3A完成比例控制，U4B完成積分控制，U7D是一個反向加法器，將比例和積分的結(jié)果相加。1.5 Tec控制單元1.5.1 控制溫度元件的選擇半導(dǎo)體致冷器(ThermoelectricCooler)是利用半導(dǎo)體材料的珀爾帖效應(yīng)制成的。所謂珀爾帖效應(yīng)，是指當直流電流通過兩種半導(dǎo)體材料組成的電偶時，其一端吸熱，一端放熱的現(xiàn)象。重摻雜的N型和P型的碲化鉍主要用作TEC的半導(dǎo)體材料，碲化鉍元件采用電串聯(lián)，并且是并行發(fā)熱。TEC包括一些P型和

24、N型對（組），它們通過電極連在一起，并且夾在兩個陶瓷電極之間；當有電流從TEC流過時，電流產(chǎn)生的熱量會從TEC的一側(cè)傳到另一側(cè)，在TEC上產(chǎn)生熱側(cè)和冷側(cè)，這就是TEC的加熱與致冷原理。是致冷還是加熱，以及致冷、加熱的速率，由通過它的電流方向和大小來決定。一對電偶產(chǎn)生的熱電效應(yīng)很小，故在實際中都將上百對熱電偶串聯(lián)在一起，所有的冷端集中在一邊，熱端集中在另一邊，這樣生產(chǎn)出用于實際的致冷器。如果在應(yīng)用中需要的制冷或加熱量較大，可以使用多級半導(dǎo)體致冷器，對于常年運行的設(shè)備，增大致冷元件的對數(shù)，盡管增加了一些初成本，但可以獲得較高的制冷系數(shù)。TEC的用途非常廣泛，最典型的應(yīng)用是激光器的溫控和PCR的溫控

25、。眾所周知，激光器對于溫度是非常敏感的，因此對TEC的要求非常高。有些甚至要求將TEC和激光器同時采用TO封裝，這就要求TEC的體積非常小。能滿足此要求的公司也不多，德國的Micropelt公司是一個代表。其采用最先進的薄膜技術(shù)，并使用MEMS（微電機系統(tǒng)）進行加工，從而得到體積非常小的TEC。另外還有電熱絲，熱電偶，加熱棒，但需使用繼電器，與初衷不同，所以選擇使用Tec。1.5.2 橋式推挽功率放大電路課堂上學(xué)到，OCL和OTL兩種功放電路的效率都很高，但是它們對電源的利用率都不高。輸入正弦波信號時，在半個信號周期中，電路只有一半三極管和一半電源在工作。為了提高電源的利用率，也就是在較低電源

26、電壓的作用下，使負載獲得較大的輸出功率，一般采用橋式推挽功率放大電路，又稱BTL電路。在輸入信號vi正半周期時，T1，T3導(dǎo)通，T2，T4截止，負載電流由Vcc經(jīng)T1，RL，T3流到虛“地”端：在輸入信號Vi負半周期時，則運行電路的另一半。此電路同OTL相比，單電源供電，輸出功率是OTL電路輸出功率的4倍，對電源利用率高，理想情況下約為78.5%。將Tec放入途中RL的位置，前置電路輸入電壓（溫度）比較結(jié)果，根據(jù)結(jié)果的正負值控制Tec上電流方向和大小，使Tec冷端和熱端相互轉(zhuǎn)換。來控制密室的溫度，完成整個溫度控制系統(tǒng)。1.5.3 BTL上三極管選型極限電壓V(BR)CEO，選擇器件時，器件極限

27、電壓 最壞條件下工作電壓極限電流ICM選擇器件時，器件極限電流 最壞條件下工作電流最大管耗PCM選擇器件時，器件在最大工作環(huán)境溫度下的最大允許功耗 最壞條件下的管耗斷開溫度比較環(huán)節(jié)，使之置于手動調(diào)節(jié)成功狀態(tài)，仿真電路的運行如圖。以溫度變化1為限，即假設(shè)輸入信號為0.1V，調(diào)節(jié)“P”部分，令電位器最大，達到20K，觀察NPN三極管發(fā)射結(jié)壓降VBE和PNP三極管VCE如下如圖。誤差允許范圍內(nèi)處于導(dǎo)通狀態(tài)但反向壓差過程輸入時，電路的對稱性不好，給U8A加上兩個二極管減小共模信號的輸入電壓，或使用集成儀用放大器代替U8A，并綜合考慮價格問題。二、元件清單及總電路圖2.1元件及器件明細元件器件明細TEC1個二極管8050、8550各2個AD5901個，1A/KLED2個，1個黃，1個紅LM7413個LM3245個普通開關(guān)1個電位器若干電阻若干穩(wěn)壓二極管2個2.2總電路圖三、課程設(shè)計總結(jié)本次的模擬電路課程設(shè)計，也是我第一次參加課程設(shè)計。這些天來多次出入圖書館，尋找有關(guān)資料進行參考。發(fā)現(xiàn)了許多問題，模電基礎(chǔ)打得不牢，只是突擊應(yīng)付了一下考試，在課程設(shè)計中問題全都暴露出來。書上的內(nèi)容是基礎(chǔ)，不僅沒有全部學(xué)完而且已學(xué)的內(nèi)容也遠遠沒有掌握牢固。實際操作中各種元器件的選型是一個難題。自己選擇的電阻往往沒有完全相同的電阻銷售，