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摆率）高的集成运放外，在电路中可加接限幅电路，以防止集成运放进入深饱和度而影响转换速率。
电压比较器有单限比较器、滞回比较器和窗口比较器。
图2-5中W1、W2是比较器上、下电压偏差的灵敏度调节器。传感器静止时，先测得0点中值电压V0值，然后调节W1，使测试点A的电压值比V0高0.05-0.1V，调节W2，使测得试点B电压值，比V0低0.05-0.1V。A、B点与0点电压偏差值，反比于报警器的灵敏度，正比于稳定性。调试时上述电压的取值，使灵敏度和稳定性互相兼顾。
其设计电路图如下2-5所示：
图 2-5 电压比较器设计电路图 当输入的电压u0大于uA时，必然大于uB，所以集成运放A1的输出uo1??UOM，
A2的输出uo2??UOM。使得二极管D1导通，D2 截止。
当u0小于uA时，必然小于uB，所以集成运放A1的输出uo1??UOM，A2的输出
uo2??UOM，因此D2导通，D1截止。
当uB?u0?uA时，uO1?uO2?UOM，所以D1和D2均截止。 其电压传输特性：
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Uc Uoh UoL 0 o Ua Ub 图2-6 电压传输特性曲线 Uo 2.3光电耦合器
光电耦合器，是近几年发展起来的一种半导体光电器件，由于具有体积小、寿命长、抗干扰能力强、工作温度宽及无触点输入与输出在电气上完全隔离等特点，被广泛地应用在电子技术领域及工业自动控制领域中，它可以代替继电器、变压器、斩波器等，而用于隔离电路、开关电路、数模转换、逻辑电路、过流保护、长线传输、高压控制及电平匹配等。
光电耦合器是实现光电耦合的基本器件，它将发光元件（发光二极管）与光敏元件（光电三极管）相互绝缘地组合在一起，如下图2-7。发光元件为输入回路，它将电能转换成光能；光敏元件为输出回路，它将光能再转换成电能，实现了两部分电路的电气隔离， 从而可有效的抑制电干扰。
由光电耦合器PC817耦合的输出信号：其电路图如2-7：
图2-7光电耦合器
图2-7中Id是经IC1双运放组成的双门限电压比较器，检出的正、负偏差电压，
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Ic输出信号与555触发器的2脚联接。
光电耦合器的传输特性如图2-8所示，它描述当发光二极管的电流为一个常量Id时，集电极电流Ic与管压降Uce之间的函数关系，即
Ic?f(uCE)|Id
因此，与晶体管的输出特性一样，也是一族曲线，当管压降uCE足够大时，Ic几乎仅决定于Id。与晶体管的?相类似，在C—E之间电压一定的情况下，Ic的变化量之比称为传输比CTR，即
CTR=
?Ic|uCE ?Id不过CTR的数值比?小的多，只有0.1—1.5。
ic ID3 ID2 IDID1 增大 uCE
图2-8光电耦合器的传输特性曲线
光电偶合具有电气隔离的作用，使电路具有很强的抗干扰能力，适用于信号的隔离及远距离传送。
2.4 控制器的设计
由555定时器组成的延时报警器
2.4.1 555定时器的介绍
555定时器的组成和功能：
图2-9是555定时器内部组成框图。它主要由两个高精度电压比较器A1、A2，一
个RS触发器，一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。
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123四川信息职业技术学院毕业设计说明书 VCC8RD455KV1+VCTH6-A1R&Q13Q5KTL2V25K+-A2&SQDT71VSS 图2-9 555定时器组成框图 它的各个引脚功能如下： 1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。 8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。 3脚：输出端Vo 2脚：TL低触发端 6脚：TH高触发端 4脚：RD是直接清零端。当RD端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TL、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。 5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。 第11页 共 23 页 四川信息职业技术学院毕业设计说明书
7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器定时电容的放电。
21在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为VCC,VCC 的
33情况下，555时基电路的功能表如表2-1示。
表2-1 555定时器的功能表
n+1清零端RD 高触发端TH 低触发端TL Q 放电管T 功能 直接清零 置0 50 1 2? 2?VCC 332?VCC 32?VCC 3? 0 0 1 Qn 导通 导通 41 1 1?VCC 31?VCC 31?VCC 3截止 不变 置1 保持 2）构成单稳态触发电路 ViViHVCCRViTLTHVCC42367158tiiTOVO555VC2VCC3Ot0t1tVOVOH0.01uFVOLOt2ttWTwt用555定时器构成的单稳态触发电路和工作波形如图所示 （a）单稳态触发电路 （b）工作波形 第12页 共 23 页