设计报告
题目： 水位控制与报警电路
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一 、摘要：
整流电路的工作的方框图如下：
直流电源原理图：
图中C1、C2一般选取几百到几千微法（其中C1、C2分别为100uF、330uF）。稳压部分采用了集成稳压器。但稳压器距离整流滤波电路比较远时，应该考虑在稳压器输入端、输出端接入电容器C3、C4（其中C3、C4分别为0.33uF、0.1uF），输入电容以抵消线路的电感效应防止产生自激震荡，输出端电容用以滤除输出端的高频信号，改善电路的暂态响应。 整流电路的器件、结构及工作方式：
1.全波整流桥的原理 当输入电压处于交流电压的正半周时，二极管D1导通，输出电压Vo=vi-VD1。当输入电压处于交流电压的负半周时，二极管D2导通，输出电压Vo=vi-VD2。
二极管全波整流电路
当输入电压处于交流电压正半周时，二极管D1、负载电阻RL、D3构成一个回路（图5中虚线所示），输出电压Vo=vi-VD1-VD3。输入电压处于交流电压负半周时，二极管D2、负载电阻RL、D4构成一个回路，输出电压Vo=vi-VD2-VD4。图中滤波电容的工作状态。
整流桥工作时的电流方向
在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端，在负载RL上得到一半波整流电压 在u2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端，在负载RL 上得到另一半波整流电压。
由上述分析可知，二极管桥式整流电路输出的也是一个方向不变的脉动电压，
桥式整流输出电压有效值Vorsm=0.9Ursm。
通过上述分析，可以得到桥式整流电路的基本特点如下： （1）桥式整流输出的是一个直流脉动电压。 （2）桥式整流电路的交流利用率为100%。
（3）电容输出桥式整流电路，二极管承担的最大反向电压为2倍的交流峰
值电压（电容输出时电压叠加）。
（4）桥式整流电路二极管的负载电流仅为半波整流的一半。
（5） 实际电路中，桥式整流电路中二极管和电容的选择必须满足负载对电
流的要求。
三端稳压器LM7812CT输出电压是固定的，是预先调好的输出为12V为555定时器和水位控制等提供电源。 三端稳压器的连接图（管脚图）：
典型特征：
（直流参数）
（负载调整率）
三端稳压器的电特性：
三端稳压器的工作原理:
稳压器的电路原理方框图它与一般分立件组成的串联调整式稳压电源十分相似,区别在于增加了启动电路、恒流源以及保护电路。为了使稳压器能在比较大的电压变化范围内正常工作,在基准电压形成和误差放大部分设置了恒流源电路,启动电路的作用就是为恒流源建立工作点,Rsc是过流保护取样电阻,RA,RB组成电压取样电路,实际电路是由一个电阻网络构成,在输出不同电压稳压器中,采用不
同的串并联接法,形成不同的分压比,通过误差放大之后去控制调整管的工作状态,以形成和稳定一系列预定的输出电压,因此图中RA画为可调电阻。 稳压电路原理方框图：
三端稳压器(LM7812CT)的参数：
变压器的参数： 变压器参数耦合系数为
12/220=0.0545
变压器参数
整流电路电容起滤波稳压降流的作用。 整流电路的仿真图：
直流电源的仿真图
在220V交流电源输出端（即变压器高压侧）接一个示波器，它的作用是检测220V电压的波形与有效值的大小。经过降压变压器后输入整流桥的交流电压为12V。在变压器电压端接一个万用表检测输出交流电压是否为所要求的12V电压。经过电容、稳压器后其负载为一个电阻。在负载两端接一个示波器和一个万用表检测输出直流电压是否为所需的稳定的直流12V电压。 交流示波器显示（示波器2）为：
变压器高压侧仿真图
输出电压为220V正弦交流电 万用表1仿真图：
整流稳压电源输出侧仿真图： 示波器（1）仿真图：
直流电压输出侧仿真图
万用表仿真图
示波器显示电压为稳定的12.469V直流电压，万用表显示为12.4V稳定的直流电压。 误差分析：
1、现取万用表测得电压12.4V作为测量值，实际要求的直流电压为12V
的稳压电源。
计算 12.4-12=0.4（V） 0.4/12=0.0033=3.3%
误差为3.3%小于5%该直流电源可以用作555定时器、水位控制与报警
电路的电源。
2、现取示波器输出电压12.469（V）作为测量值，实际要求的直流电压为
12V的稳压电源。
计算 12.469-12=0.469（V） 0.469/12=0.039=3.9%
误差为3.9%小于5%所以该直流电源可以用作555定时器、水位控制与
报警电路的电源。
所以设计的直流稳压电源符合水位控制电路的要求。
结论
通过这次电子课程设计我学会了许多东西，不仅在理论上对部分知识有了一定深入了了解，最重要的是我尝试到了实践的乐趣，并学到了不少东西。从本次简易水位控制电路的设计开始，由问题的出现，提出设计方案，然后分析问题，得出工作波形图，各单元电路的分析选取，画出电路图，最后就是检查和设计的总结了。通过以上的过程，我更加熟悉了对Multisim软件的应用，并且对部单元电路有了一定的认识，而且对本次使用的各原件的使用方法有了更深的认识，对以后的设计积累一点点经验。通过这次的课程设计，我又一次体会到了实践和理论结合的重要性，只有把理论知识应用到实践中，才是对知识的真真掌握。另外设计的过程培养了我的思维方式和能力，学会在设计中放眼全局，然后各个突破，抓住细节，一一解决。这次的课程设计我不仅在电子知识和思维培养方面有了一定的提高，意识到了自己知识的不足并且产生了对知识电子设计的浓厚兴趣。另外设计过程充分体现了团队合作的重要性，只有各个队员之间相互配合，相互学习，弥长补短，才能发挥事半功倍的效果。
六、参考文献:
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