Uomax+（Ui-Uo）min≤Ui≤Uomin+（Ui-Uo）max
式中，Uomax—最大输出电压；
Uomin—最小输出电压；
（Ui-Uo）min—稳压器的最小输入输出压差
（Ui-Uo）max—稳压器的最大输入输出压差。
可调式三端集成稳压器输出电压Uo满足：
Uo=1.25（1+
）
（5）系统设计
稳定直流源设计的一般思路是让输入电压先通过电压变压器，再通过整流网络，然后经过滤波网络最后经过稳压网络。
方案1.我们可以采用以桥式整理电路实现整流的目的，以大电容作为滤波电路，然后接负载。
但是这样做有以下不足之处，如负载的影响很大，电压不可调以及没有保护电路等一下列问题。
我们采用某些芯片，可以解决以上的问题。
方案2.以全波整流电路作为整流网络，以极性电容作为滤波网络，采用固定式三端集成稳压电路7805和7905设计制作连续可调的双极型直流稳压电源。
如下图所示，220V（幅值311V）50Hz市电经变压器220:
25输出两组独立的25V交流，经桥堆整流、大电容滤波后分别经过集成稳压块LM7805C与LM7905C作用得到±5V的直流输出。
稳压电源一般由变压器、整流器和稳压器三大部分组成，如图1所示
图1直流电源系统方框图
电源变压器：
将电网提供的220V交流电压转换为各种电路设备所需的交流电压。
图2.1多输出电源电路图：
2．放大器电路
按照任务书要求，温度在10℃和30℃时是报警的临界温度点，且要求0℃时对应电压为0V，温度每升高1℃电压上升2mV，所以10℃对应电压为20mV，30℃对应电压为60mV，由于mV级别的电压无法驱动后续电路正常工作，所以对其进行放大到V级别，因为此电路为电子电路，采用同相放大电路，放大100倍即可。
具体计算：
；所以放大倍数
；因为R
=1K
所以R
=99K
。
图2.2放大器电路图：
3．窗口比较器电路
按照任务书要求，温度分别在10℃以下报警，在30℃以上报警，即：
放大电路输出的电压为0V～2V之间报警，2V～6V之间不报警，6V以上报警。
所以以此设定比较电路有两个阀值电压，故选用窗口比较器，并以此设定两个阀值电压分别为2V和6V。
利用电阻分压产生2V和6V电压，即：
选择2K
、4K
、6K
电阻依次串联接12V电源及地。
图2.3窗口比较器电路图：
4．报警电路
根据任务与要求，要有两种不同的报警声音，因此我们设计两种报警电路，单频报警电路和双频报警电路。
音频报警电路的制作可以用NE555和电阻、电容组成，我们选用555集成定时器来制作多谐振荡器从而做出音频电路。
①由占空比Q来确定所需电阻大小：
本电路中设定Q=0.5，进而求得R
=10K
，R
=100K
，近似满足要求。
②由报警周期确定所需电容大小：
本电路中设定T=0.1s，进而求得C=6.8
F,实际电路中采用了10
F电容器，近似满足要求。
③由蜂鸣器报警周期推出其频率大小：
f=
。
图2.4单频蜂鸣器报警电路图:
单频报警电路工作原理：
555定时器和电阻R14、R1及电容C10构成低频振荡器，音频振荡器，当控制端R为低电平时，低频振荡器不振荡，它的输出端Q为低电平，蜂鸣器不发出声音。
当控制端R为高电平时，低频振荡器产生矩形波周期为秒数量级，这个矩形波的占空比q可通过调节R1、R14来实现，音频振荡器产生方波，使蜂鸣器发出声音。
图2.5双频蜂鸣器报警电路图：
双频报警电路工作原理：
两种频率交替的音响电路用555集成定时器组成，图中的555（A2）组成低频振荡电路,555（A3）组成音频振荡器，由于前者的输出（管脚3）经过电阻接到后者的控制输入端（管脚5），因此当前者的输出为高低电平时，后者可输出两种不同频率的方波，而且555定时器的输出最大电流可达200mA，所以可直接驱动蜂鸣器，当然，只有当控制端R为高电平或悬空时，蜂鸣器才发出“滴～嘟”，“滴～嘟”的声音，当R为低电平时，555（Ⅱ）定时器处于复位状态，蜂鸣器不会发出声音.
三、软件仿真与硬件装调
1．电路仿真
1.1电路仿真图
图3.1电路仿真图
1.2波形显示
当温度低于10℃时发出单频报警输出波形如下：
图3.2
当温度高于10℃，低于30℃时的波形：
图3.3
当温度高于30℃时发出双频报警输出波形如下：
图3.4
2.电路的安装与调试
2.1装调的步骤与方法
本次课设四人一组，各尽其能，我们分了四个模块，有直流电源电路，放大电路，窗口比较器电路，单蜂鸣报警电路以及双蜂鸣报警电路。
我们先做了电源，经过安装调试后，接好了电源，用万用表测量从LM7812输出的电压值约为12V,从LM7805输出的电压值约为5V,这样直流电源就完成了，然后是放大电路，选用的是LM324，两个1k的电阻和两个50K的电阻，还有一个100k的滑动变阻器，最终组成了放大电路，经万用表的测量，放大倍数约为100。
接下来完成的是窗口比较电路，窗口比较电路是由LM324组成的电路，然后就是单蜂鸣报警电路，控制电路是由一块NE555组成，最后就是双蜂鸣报警电路，控制电路的主要元器件是两块NE555。
将以上模块连接在一起就构成了所要求功能的温度报警电路。
2.2、出现故障及处理
（1）在放大电路时，按照图纸连接好电路图后，调试时发现放大的倍数很小与理论值差距很大，虽然查资料知道LM324的正常工作电压为5v～16v，我们提供的5v电压虽然能正常工作但实际会影响其放大倍数，最后提供12v电压后，放大倍数接近100。
（2）在接单蜂鸣报警电路时和双蜂鸣报警电路时，发现蜂鸣器发出的声音不符合要求，因此我反复更换555连接的电容大小，经过反复测试最终找到了符合要求的电容，蜂鸣器声音正常。
四、综合电路
1．实验数据测量及误差分析：
+12V电源输出电压测量
W7812输入电压
W7812输出电压
理论输出电压
误差
16.70v
11.965v
12v
0.375%
+5V电源输出电压测量
W7805输入电压
W7805输出电压
理论输出电压
误差
11.965v
5.013v
5v
0.26%
放大电路放大倍数验证测量
输入电压
输出电压
放大倍数
理论放大倍数
误差
18.50mv
1.652v
89.3
100
10.7%
窗口比较电路阀值电压测量
测量电压
理论电压
误差
上限阀值电压
5.964v
5.96v
0.067%
下限阀值电压
1.975v
1.96v
0.255%
单频报警器电路测量
临界报警电压
临界报警电压理论值
误差
1.889mv
0.02v
5%
蜂鸣器驱动电压
22.00mv
双频报警器电路测量
临界报警电压
临界报警电压理论值
误差
0.057v
0.06v
0.26%
五、心得和体会
电子技术综合课程设计是基于数模电的课程设计，是学习电子技术的一个重要环节。
本次课程设计棋的流程大体为：
课程设计动员大会、指导老师分配小组课设任务、各小组进行审题分析并设计电路，指导老师审图通过后领取元器件、试验测试调试、指导老师检验实验结果。
这次课设是让我们理论联系实际，让单纯的理论知识不再是理论，这次我们组主要是设计温度报警器，当大家从电路设计到实物连接和测试的整个过程完成后，成就感顿时而生，自己几年的知识终于发挥了作用，希望以后可以多有这样的机会。
在设计过程中，我们也遇到很多困难，实物图连好后，没有出现预期的实验现象，一直没有查找出问题所在，然后通过与其他同学的交流，将问题解决。
另外这次课程设计我们组成员分模块设计到协作完成，使我们懂得团结协作的重要性，一个人的一丁点错误都会导致整个进程无法顺利完成。
虽然我们最后将温度报警器设计出来，但自己真正设计的东西比较少，没有多少的新意，充分觉得自己对知识的理解不够充分，在以后的学习中要多思多考多运用，将知识灵活运用，这样才算真正掌握吧。
在设计的过程中我们用了自己的理论知识去分析和计算电路图，虽然将所学的知识运用到现实当中去了，但是我们从这次课设中总结的结论是，理论永远是理论知识，而实际往往和理论的有些偏差，因为我们不可能把实际当中的任何情况都能考虑进去，只有通过不断地去调试，理论与实际结合才能把系统顺利完成。
通过这次课程设计过程，懂得我们做任何事情要有耐心和毅力，否则真的会事半功倍。
我学的这个专业对动手操作能力要求比较高，这次课设让我在这反面的能力得到很大的提升，相比那些平时爱去实验室的男生真正感觉到了差距，在这方面我得好好努力。
参考文献
《数字电子技术基础》高等教育出版社，第五版，2007.8.4
《模拟电子技术基础》高等教育出版社，第四版，2007.4.3
附录A元器件管脚图及简介
1.LM324管脚图
LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列，它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用上图左所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。
两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
LM324的引脚排列见下图。
图6.1LM324管脚图
2.555定时器管脚图
555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。
555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V工作，7555可在3~18V工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。
555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一个放电管T及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC/3和2VCC/3
555定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器A1的反相输入端的电压为2VCC/3，A2的同相输入端的电压为VCC/3。
若触发输入端TR的电压小于VCC/3，则比较器A2的输出为1，可使RS触发器置1，使输出端OUT=1。
如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC/3，则A1的输出为1，A2的输出为0，可将RS触发器置0，使输出为0电平。
CB555管脚图
图6.2555管脚图
1——地GND，2——触发，3——输出，4——复位，5——控制电压，6——门限（阈值），7——放电，8——电源电压Vcc.
3.LM7805、LM7812、LM7912管脚图
将正面对着自己，管脚在下，圆孔端在上，左中右三却分别是123脚。
它们的1、2脚是电压输入端，1接电源正，2接地。
它们的2、3脚为电压输出端，3接电源输出，2接地。
LM7912，输入端接12-14VDC即可，输出的是-12VDC
LM7812输入端接12-14VDC，输出的是12VDC
LM7805输入端接6VDC，输出的是5VDC。
图6.3LM7805管脚图
图6.47812和7912管脚图
附录B元器件清单
序号
名称
数量
备注
1
变压器
1
220v——16v
2
桥式电路
1
3
LM7812
1
4
LM7805
1
5
LM324
1
6
NE555
3
7
蜂鸣器
2
8
电解电容
1
1000μF
9
电容
5
0.22μF
10
电容
2
10μF
11
电容
3
0.01μF
12
电阻
4
100KΩ
13
电阻
6
10KΩ
14
电阻
1
1KΩ
15
电位器
3
10KΩ
16
电源插头
1
17
导线
若干
18
面包板
1
19
万用表
1
20
电源插线
1
附录C总体电路图
附录D实物图
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