模电实验仿真--火灾报警电路.docx

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1、模电实验仿真火灾报警电路一、实验目的1、学习运放的实际运用。2、掌握运放运用时参数的选择。二、实验原理如下图为火灾报警电路，u11和u12分别来自于两个温度传感器，它们安在室内同一处，但是一个安装在金属板上，另一个安装在塑料壳内部。  在正常情况下，即无火情时，两个温度传感器所产生的电压相等，发光二极管不亮，蜂鸣器不响。有火情时，安装在金属板上的温度传感器因金属板导热而温度升高较快，而安装在塑料壳体内的温度传感器温度上升得较慢，使u11与u12产生差值电压。差值电压增大到一定数值时，发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫，同

2、时报警。三、实验内容按照上图搭建电路：（1）假设火灾发生时，u11与u12的电压差在1s内从0上升到20mv，所以用函数发生器发生带10mv的vp=10mv的三角波模拟实际情况。（2）运放选择理想运放，电阻选择如图，第一个运放与电阻组成反相比例放大器，放大倍数为500倍；第二个运放开环使用，则为电压比较器，基准电压由两个电阻分压得到：2v。（3）最后输出直接驱动一个红色led，而蜂鸣器电流比较大，则加一个三极管驱动。四、实验结果用multisim仿真此电路，开始仿真经过1s之后，led亮，并且蜂鸣器开始鸣叫，如图

3、：示波器波形：可以看到，当运放1输出电压慢慢上升，大约在1s左右输出电压超过了运放2的基准电压，所以运放2输出立刻从0v上升到12v，led亮，蜂鸣器鸣叫。四、实验分析1、第一个运放构成一个反相比例放大器，放大倍数由反馈电阻Rf确定，第二个运放构成一个电压比较器，运放工作在非线性区域，输入电压低于基准电压，则输出0v，输入电压高于基准电压，则输出电源电压。2、led需要电流比较小，运放可以直接驱动，蜂鸣器则需要一个三极管驱动。五、试验心得1、因为示波器参数没有设置好，看不到正确波形，反复调试最后才成功得到波形。2

4、、仿真中选择的运放为理想运放，而实际中运放还有各种参数限制，如带宽，速度等等。