基于Multisim的多通道温度检测系统的设计

    (2)信号放大

    信号放大电路用来对输入的模拟信号进行放大，如图3所示。信号放大电路选用集成运放OP07，集成运放OP07为低温漂高精度放大器。整个放大电路分两级，第一级由电阻R₁和R₂等构成反相比例放大电路，放大倍数A_u1=-5；第二级由电阻R₄和R₅等构成反向器，放大倍数A_u2=-1；这样信号经两级放大电路以后，输出和输入同相，放大倍数A_u=5。信号放大电路的封装模块X₂，其输入引脚V_IN接多路输入电路的输出引脚OUT，输出引脚V_OUT接A/D转换电路的输入U_in，V_REF接A/D转换电路的输入V_ref-。放大电路的输出范围在A/D转换要求的范围内。

    图3 信号放大电路

    (3) A/D转换电路

    Multisim环境中，A/D转换器件为虚拟器件，其引脚排列如图4所示。V_in为模拟电压输入端子，将输入的模拟信号转换为8位的数字量输出D₇-D₀；V_ref+为参考电压“+”输入端子（直流参考电源的电压），V_ref-为参考电压“-”端（通常接地）。V_ref+的大小按量化精度而定，若V_ref取5V，由于是8位量化，与输入信号U_l对应的量化离散电平为：U_l×256/U_fi，U_fi= V_ref+-V_ref-。SOC是启动转换信号，它由低电平变为高电平时，转换开始，转换时间为1us，转换期间EOC为低电平。EOC是转换结束标志位，高电平表示转换结束；OE为输出允许端子，可与EOC接在一起。ADC转换电路的关键是输入信号的负极性要同参考电压V_ref-连在一起。

    图4 ADC的引脚排列图

    (4)报警设定

    报警设定电路由计数器和数值比较器构成，能实现被测温度的超限报警，如图5所示。两片74LS160N组成2位计数器，设定报警值时，通过开关产生脉冲信号，计数器对脉冲信号计数产生需要的报警值。两片74LS85N级联组成8位二进制数值比较器，数值比较器将A/D转换的温度数字量和设定的报警值迸行比较，当实测温度值超过设定值时，产生报警输出。报警设定电路的封装模块X₃，其输入引脚B₇-B₀接A/D转换输出，IN接脉冲设定开关J₂，SETH、SETL接选择开关J₁，其输出A7-A0接设定温度数码管，Y₀接报警信号灯X₁。

    图5 报警设定电路