断线防盗自动报警器设计
1、电路工作原理
报警器总电路如图1-1所示(原图请找Q752018766)
当防盗线完好时,整个电路中没有电流流过二极管D2,电流直接被短接到地,因此报警器电流为零,报警器处于不报警的状态。
当防盗线断开后,R5 D2 D3起分压作用,R3其保护三极管T1,防止基级电流过大烧坏三极管,R1在电路中的作用是防止点10 点11间的点位架空。R2在电路中起分压作用。
当防盗线被碰断后,被短路的二极管D3 D2 导通,由于R3的分压作用使三极管T1工作在放大状态,使由R1 R2 T1构成的回路导通,有电流经过R1从而使T2 导通并且工作在饱和状态,使发光二极管分得最多的电压和有最大的电流通过而尽可能的发亮,报警器处于报警状态。
当防盗线再次被接上,通过反馈回来的电流不能流过D2,只能经过三极管D3放大,通过发光二极管电压和电流都能到达最大,因此就算防盗线被接上,报警器仍然处于报警状态。
最后按下复位键,反馈回来的电流直接短接到地,所以流过二极管D3的电流为零,则流过报警器的电流也变为零,报警器变回不报警状态
2、电路分析
考虑电源对报警器输入电压在停电时转换为由10个1.2V镍氢电池组成的12V电池组作为直流电源对报警器供给直流电,于此,选取直流12V作设计电路时报警器的供给电压。
根据设计要求监控状态下要求有报警器总电流(直流)小于0.2mA,
则有:令I总=0.2mA有:
vc学生成绩管理系统 R5=12V/0.2mA=60KΩ
所以,当R1大于60KΩ时监控状态下的总电流都符合设计要求。于此,为了保险,可取电阻R5为100KΩ.又根据设计要求报警时总电流小于200mA。则有,三极管T2的发射极电流Ie小于200mA
令Ie=200mA,三极管T2的基极电流Ib=(200/100)mA=2mA
(根据需要,设计取三极管T1、T2的放大倍数都是100)
在电路开始正常工作时,T1管和T2管均处于导通放大状态,此时,对于T2管,由于之前T1管和T2管对电流的放大使得T2管的集电极电流变得很大,继而导致T2管在瞬间状态就达到饱和状态,在此时,T2管发射极和集电极间的电压很低(几乎可以达到0.2V或者0.3V左右),这使得连接发光二极管支路和R4的节点电压达到很高,进而,可以保证导通放大状态。为了发光二级管导通发光时的电流和电压,实现报警。并且,此时使得T1管保持在保证流过发光二极管的电流在20mA或者30mA以上,特取30mA以上,而T2管集电极下的节点电压大致在11.5V左右,因此,可以取R6电阻值为500Ω以下为宜,此处设计取300Ω。
在由R3、D2、D3、R5以及电源构成的回路中,回路电流I2=(12-3*0.7)V/100K(令R1=100K,三极管T1处于导通状态。则R5两端的电压U=0.7V)=0.099mA,此电流值相对于总电流很小,可忽略.并且, 而当细漆包线再次由断而接上仍旧报警。因为,通过R1的电流大于2mA所以,R1小于5.2K
令R2=9.1K. 则有,三极管T1的集电极电流Ic=(0.7/9.1)mA=0.08mA 令三极管T1处于临界饱和状态Uce=0.7V 本文来自辣.文,论-文·网原文请找腾讯752018766
则有,三极管T1的基极电流Ib=(0.08/100)mA=0.0008mA远小于0.099mA,
则,通过R5的电流近似为0.099mA.
则有,R5=(0.7/0.099)K近似等于7K(R5与三极管并联,所以R5两端的电压与三极管的导通电压相同为0.7V).
(其他没有特别说明的电阻等元器件的选取均由仿真所得。)
R4 最大取4.7K,R3 取值范围较大。
3、各单位电路和电路总图
报警器部分电路图如图2-1所示
电源部分电路图如图3-1所示
电路总图如图4-1所示
四、Multisim电路原理图截图和不同电路参数情况下数据分析截图2648
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