本电路以 Q1、Q2 的 B-E 结串联作为温度传感器，由精密稳压集成电路 U3（TL431）提供约 2.5 V 的高稳定基准电压，为传感器及窗口电压比较器（U2C、U2D）和差分放大器（U1C）提供参考基准输入。U1A、U1B 的设置便于调试并使差分放大器输入阻抗尽可能平衡；电压跟随器 U1D 起缓冲隔离作用，将经 U1C 差分放大后的温差电压 Vd 送至电压比较器 U2B 的同相输入端。U2B 的反相输入端接由 U2A 等组成的锯齿波电压发生器输出端，在锯齿波电压低于 Vd 期间 U2B 输出高电平，Q5 饱和导通使接口电路 U5 获得输入电流信号，其输出端触发双向可控硅 VS 在市电过零时导通，负载得电加热。

LED3 为绿色高亮度发光二极管，作用有三：一是作加热工作状态指示灯；二是防止电路误动作；三是抵消 Q6 可能出现的过大饱和压降，避免 Q5 在超温时不能可靠截止。负载加热使培养箱温度升高，与设定点的温差减小，U1C 输入差分电压变小、输出变小，U1D 输出（Vd）亦变小，即在单个锯齿波周期内 U2B 输出高电平时间减少，温度上升速度减慢。当培养箱温度达到设定温度（37 ℃）时温差最小、Vd 亦最小、负载得电时间最短，箱温基本保持不变，负载发热量与箱体对环境散热相平衡，从而维持设定温度稳定。由于负载工作时间与温差密切相关，且传感器输出经约 100 倍放大，故电路灵敏度与控制精度较高，基本无明显温度阶跃。

U2C、U2D 构成窗口电压比较器：当箱温低于设定的报警下限温度时，U2C 输出高电平，黄色发光二极管 LED4 点亮指示欠温，同时为报警声源集成电路 U4 供电，U4 输出音频信号经 Q7 放大驱动扬声器报警；当某原因使电路失控、箱温超过报警上限温度时，U2D 输出高电平，一路使红色发光二极管 LED5 发光指示超温并为报警电路供电，使扬声器报警；另一路经 R17 使 Q6 饱和导通、迫使 Q5 截止，切断 U5 输入电流、VS 关断，负载失电停止加热，防止箱温继续升高，从而保护培养箱内的培养物。