等离子体电子工程(13)-等离子体的电中性

北工大电子工程设计报告小型温度控制系统

电子工程设计报告 题目：温度测量系统/闭环温度控制系统设计 专业：电子科学与技术 小组：第8小组 姓名学号：王丹阳11023224 覃业泰 11023226 李赉龙 11023228 指导教师：高新 完成日期：2013.12.15

中文摘要 本电子工程设计的任务是完成一套小型的温度测量与控制系统。这个系统需要完成非电量到电量信号转换、信号处理、数据采集、数据处理、人机交互、数据通信、控制等设计工作，几乎覆盖一般电子系统的所有设计环节。其中包含有三个阶段。本报告为第二阶段内容，在第一阶段电源模块、变送器模块，驱动器模块的基础上，又包含： 单片机模块的设计与实现； 数模转换模块的设计与实现； 模数转换模块的设计与实现； 键盘显示模块的设计与实现。 在上述七个模块的基础上，通过软件设计完成环境温度的显示与闭环温度控制两大功能。并通过键盘很方便的进行两大功能的自由切换和目标控制温度的设定。 本报告针对以上模块分别详细给出了设计要求、方案设计、电路设计、原理分析、电路调试、电路故障等方面的内容，以完整反映实验过程。 关键词 【关键词】单片机；温度；闭环控制

目录 中文摘要 (1) 关键词 (1) 1 课题背景 (4) 1.1 课题背景 (4) 1.2 设计概述 (4) 2 简单电路的模块化设计与实现 (5) 2.1 单片机应用电路设计与实现 (5) 2.1.1基本要求 (5) 2.1.2设计方案 (5) 2.1.3单片机系统的调试 (7) 2.1.4调试中遇到的问题 (9) 2.2模/数转换电路设计与实现 (9) 2.2.1实验要求 (9) 2.2.2设计方案 (9) 2.2.3电路主要参数计算 (10) 2.2.4 模数转换电路模块的调试 (12) 2.3显示与键盘控制电路设计与实现 (13) 2.3.1基本要求： (13) 2.3.2设计方案： (13) 2.3.3显示模块模块的调试 (14) 2.3.4键盘模块的调试 (16) 2.4数/模(D/A)转换电路设计与实现 (17) 2.4.1基本要求： (17)

等离子体概述

一、等离子体概述 物质有几个状态？学过初中物理的会很快回答固态、液态、气态。其实，等离子态是物质存在的又一种聚集态，称为物质的第四态。它是由大量的自由电子和离子组成，整体上呈现电中性的电离气体。 在一定条件下，物质的各态之间是可以相互转化的，当有足够的能量施予固体，使得粒子的平均动能超过粒子在晶格中的结合能，晶体被破坏，固体变成液体。若向液体施加足够的能量，使粒子的结合键破坏，液体就变成了气体。若对气体分子施加足够的能量，使电子脱离分子或原子的束缚成为自由电子，失去电子的原子成为带正电的离子时，中性气体就变成了等离子体。物质的状态对应了物质中粒子的有序程度，等离子内物质中的粒子有序程度是最差的。相应的，等离子体内的粒子具有较高的能量、较高的温度。实际上，宇宙中99.9%的物质处于等离子态，它是宇宙中物质存在的普遍形式，不过地球上，等离子体多是人造的。 人工如何造出等离子体呢？从上面的论述可以看出，等离子体的能量是很高的，任何物质加热到足够高的温度，都会成为电离态，形成等离子体。在太阳和恒星的内部，都存在着大量的高温产生的等离子体。太阳和恒星的热辐射和紫外辐射能使星际空间的稀薄气体产生电离，形成等离子体，如地球上空的电离层就是这样来的。各种直流、交流、脉冲放电等均可用来产生等离子体。利用激光也可以产生等离子体。 等离子体如何描述？温度。等离子体有两种状态：平衡状态和非平衡状态。等离子体中的带电粒子之间存在库伦力的作用，但是此作用力远小于粒子运动的热运动能。当讨论处于热平衡状态的等离子体时，常将等离子体当做理想气体处理，而忽略粒子间的相互作用。在热平衡状态下，粒子能量服从麦克斯韦分布。每个粒子的平均动能32 E kT =。对于处于非平衡状态下的等离子体，一般认为不同粒子成分各自处于热平衡态，分别用e T 、i T 、n T 表示电子气、离子气和中性气体的温度，并表示各自的平均动能。可以用动力学温度E T （eV ）表示等离子体的温度，E T 的单位是能量单位，由粒子的动能公式可得 2133222 E E mv kT T ===，E T 就是粒子的等效能量kT 值（1eV 的能量温度，相应的开氏绝对温度为1T k ==11600K ）。 温度是描述等离子体能量的，还有其它的一些概念来表述。（1）高温等离子体，低温等离子体，冷等离子体。高温等离子体也是完全电离体，温度68 10~10K ，核反应、恒星的等离子体是这类。低温等离子体是部分电离体， 463410~10,310~310e i T K T K ==??，电弧等离子体、燃烧等离子体是这种。冷等离子体是410,e i T K T >约等于室温的等离子体。 （2）电离度。强电离等离子体指电离度η>10-4的等离子体，弱电离等离子体η<10-4。η是电离度，0=n n n η+，n 是两种异电荷粒子中任何一种密度，0n 为中性粒子密度。粒子密度是表示单位体积中所含粒子的数目。（3）稠密等离子体和稀薄等离子体。具体区分度不详。

介电常数

液体与固体介电常数的测量 实验目的: 运用比较法粗测固体电介质的介电常数，谐振法测量固体与液体的介电常数(以及液体的磁导率)，学习其测量方法及其物理意义，练习示波器的使用。 实验原理： 介质材料的介电常数一般采用相对介电常数εr 来表示，通常采用测量样品的电容量，经过计算求出εr ，它们满足如下关系： S Cd r 00εεεε== 式中ε为绝对介电常数，ε0为真空介电常数，m F /10 85.812 0-?=ε，S 为样品的有效面积，d 为样品的厚度，C 为被测样品的电容量，通常取频率为1 kHz 时的电容量C 。 比较法： 比较法的电路图如下图所示。此时电路测量精度与标准电容箱的精度密切相关。实际测量时，取R=1000欧姆,我们用双踪示波器观察,调节电容箱和电阻箱的值,使两个信号相位相同, 电压相同，此时标准电容箱的容值即为待测电容的容值。 图一：比较法电路图

谐振法： 1、交流谐振电路： 在由电容和电感组成的LC 电路中，若给电容器充电，就可在电路中产生简谐形式的自由振荡。若电路中存在交变信号源，不断地给电路补充能量，使振荡得以持续进行，形成受迫振动，则回路中将出现一种新的现象——交流谐振现象。RLC 串联谐振电路如下图所示 : 图二：RLC 串联谐振电路 其中电源和电阻两端接双踪示波器。 RLC 串联电路中电压矢量如图三所示。 图三：电阻R 、电容C 和电感L 的电压矢量图 电路总阻抗：Z == L V →-R V →

回路电流：V I Z == 电流与信号源电压之间的位相差：1arctan i L C R ωω???- ?=- ? ??? 在以上三个式子中，信号源角频率 2f ωπ=，容抗1 C Z C ω= ，感抗L Z L ω=。?i ＜0，表示电流位相落后于信号源电压位相；?i ＞0，则表示电流位相超前。各参数随ω变化的趋势如右图所示。 ω很小时，电路总阻抗Z → ?i →π/2，电流的位相超前于信号源电压位相，整个电路呈容性。ω很大时，电路总阻抗Z →, ?i →- π/2 ，电流位相滞后于信号源电压位相，整个电路呈感性。当容抗等于感抗时，容抗感抗互相抵消，电路总阻抗Z=R,为最小值，而此时回路电流则成为最大值I max = V i /R ，位相差?i =0，整个电路呈阻性，这个现象即为谐振现象。发生谐振时的频率f 0称为谐振频率，此时的角频率ω0即为谐振角频率，它们之间的关系为： 0002f ωωωπ== == 找到RLC 串联电路的谐振频率，如果已知L 的值， 就可以得出C 的大小。

生活中常见的溶液 - 上海市实验学校

生活中常见的溶液 常见的酸碱指示剂 一、教学目标 1．知道对溶液的科学分类可以按照其酸碱性分为酸性、碱性和中性溶液。 2．认识实验室常用的两种指示剂：石蕊和酚酞遇不同酸碱性溶液的变色情况。 3．懂得要移取少量的溶液进行酸碱性测定而不能污染待测溶液。 4．学会用石蕊和酚酞判断和区分溶液的酸碱性，认识常见的酸性溶液和碱性溶液。 5.了解指示剂发现过程中所体现的科学精神，激发从生活中发现不同的指示剂。 二、重点与难点 【重点】1.学会用石蕊和酚酞两种指示剂判断溶液的酸碱性。 【难点】1.正确记录石蕊和酚酞遇不同酸碱性溶液的颜色变化。 2.实验操作中防止对待测溶液的污染和指示剂滴管的交叉污染。 三、教学准备 【器材】 活动一：生活中的一些溶液图片。 活动二：紫色石蕊试液、无色酚酞试液、试管架、小试管6、2试管酸性溶液（稀盐酸）、2试管中性溶液（蒸馏水）、2试管碱性溶液（稀氢氧化钠）。 活动三：紫色石蕊试液、无色酚酞试液、试管架、小试管3、溶液A（稀盐酸或稀硫酸）、溶液B（稀氢氧化钠或石灰水）、溶液C（蒸馏水）、学生自带待测溶液2-3种。【资源】 活动三：补充实验报告 活动四：PPT课件。 四、内容组织 【教学流程】 【活动设计】 活动一：对生活中一些溶液的分类 活动目标：

1.学会将已有的关于溶液的知识和经验进行归类。 活动二：石蕊和酚酞试液的变色 活动目标： 1．通过实验操作,认识石蕊和酚酞两种常用试液遇不同酸碱性的溶液的颜色变化。 活动三：判断溶液的酸碱性

活动目标： 1．学会用石蕊和酚酞判断和区分溶液的酸碱性。 活动四：酸碱指示剂的发现与应用 活动目标： 五、训练与评价 【举例】“补充实验报告”（见附件1、2） 【说明】 1．建议使用2课时完成本节教学，两种试液与pH试纸的使用分开，比较有利于学生认识溶液的酸碱性与酸碱性的强弱（酸碱度）。也避免实验中溶液种类太多造成混乱。

北京工业大学电子工程设计报告---第一阶

北京工业大学电子工程设计报告---第一阶

电子工程设计报告 题目：稳压电源与变送器电路设计 专业：电子信息工程 小组：14组 姓名学号：09024129 ；09024126 指导老师：司农 完成日期：2009，10

摘 要 电子工程设计训练是一门新开的实践教学课程，其宗旨是以课堂教学的形式，根据训练内容，提出功能和指标，通过训练，培养每一个学生的电子工程设计方面的综合实践能力，初步了解在完成一个工程课题时所应具备的基本条件和素质。 电子工程设计全部三个阶段的任务是设计小型温度测量与控制系统 --- 典型电子系统。包括采集温度，传感，变送，A/D 转换，单片机处理，D/A 转换，驱动，控温几个部分。 其中第一阶段主要完成电源，变送器的设计与制作，调试。电源部分：为其他模块供电。由变压器、整流器和稳压器三大部分组成。完成将市电交流电压变为所需要的低压交流电，交流电变为直流电，不稳定的直流电压经滤波后，变为稳定的直流电压输出。输出+12，-12，+5V 直流电压（包括整流桥，电容滤波，稳压）。变送器部分：将输电流通过集成运放op07转化为输出0-5V 电压信号（对应于0-100 ）。 o C

目录 第一部分直流稳压电源设计与实现 一需求分析 (4) 二方案选择 (4) 三电路设计 (6) 四电源调试方法及注意事项 (10) 五直流稳压电源PCB图 (11) 第二部分变送器设计与实现 一需求分析 (12) 二电路设计 (12) 三注意事项 (16) 四变送器PCB图 (17) 第三部分体会与总结 (18) 第四部分致谢 (18)

第五部分参考文献及其他 (18) 第一部分直流稳压电源设计与实现 一、需求分析 由于元件所限和电路较为简单，采用统一电路，共三组电源，其中有（+5V，1A）（+12V,1A）（-12V，1A） 二、方案选择 （1）集成线性稳压电路 纹波、噪声小；效率低；实现电路相对简单，成本低 （2）集成开关稳压电路 效率高；纹波、噪声大；实现电路相对复杂，成本较高 交流供电电压低，输出功率较小。从实现电路简单，低成本的角度考虑应选择集成线性稳压电路的实现方案。 （一）线性稳压电路 特点：利用晶体管进行电压调整 电压调整晶体管工作在放大区 适用于低压差、小功率的场合 集成线性稳压电路（三端稳压器） 采用带隙（能隙）基准电压电路 ——温度稳定性好、噪声小 多种保护措施 ——过流、断路、过热保护 无需其他外围元件 ——使用方便无需调整

直流辉光等离子体系列实验报告-复旦大学物理教学实验中心

直流辉光等离子体系列实验报告 陈金杰合作者张帆指导老师乐永康 （复旦大学物理系上海 200433） 摘要：利用直流辉光等离子体实验装置,获得等离子体。并研究直流低气压放电现象，测量等离子体伏安曲线，测定气体击穿电压验证帕邢定律，利用Langmuir单探针和Langmuir双探针测量等离子体的密度、温度和德拜长度等参数。并就相关现象进行讨论。 关键词：直流辉光等离子体气体放电伏安特性击穿Langmuir探针 引言：关于等离子体 等离子体（Plasma）是一种由大量正、负带电粒子和中性粒子组成的准中性气体，广泛存在于宇宙中，常被视为是物质的第四态，被称为等离子态，或者“超气态”。等离子体具有很高的电导率，与电磁场存在极强的耦合作用。等离子体是由克鲁克斯在1879年发现的，1928年美国科学家欧文·朗缪尔和汤克斯（Tonks）首次将“等离子体（plasma）”一词引入物理学，用来描述气体放电管里的物质形态。严格来说，等离子是具有高位能动能的气体团，等离子的总带电量仍是中性，借由电场或磁场的高动能将外层的电子击出，结果电子已不再被束缚于原子核，而成为高位能高动能的的自由电子。等离子体可通过放电、加热、光激励等方法产生,它有以下特点: [1] (1) 电子温度高于离子温度 由于电子和离子的质量差别悬殊,电子更容易从电场中获得能量,因此电子的平均动能远大于离子的平均动能,即电子和离子有各自独立的不同平衡温度。电子温度比离子温度高得多,而离子温度与等离子体中中性粒子温度一样。引入等离子体中的极板也可以保持较低的温度。等离子体高度电离，是电和热的良导体，具有比普通气体大几百倍的比热容。 (2) 具有丰富的活性粒子 通过与电子的非弹性碰撞,各种粒子得到活性激发。这些活性粒子具有不同能量,可在固体表面发生各种物理和化学效应。所以需要在很高温度下才能进行的化学反应在等离子体中很容易完成。 (3) 存在等离子体鞘层 在等离子体中引入负(或正) 电极,为屏蔽外电势对等离子体的影响,在电极周围形成正(或负) 电荷层,称为等离子体鞘层。以等离子体电位为零电位,则外加电压完全降落在这一鞘层上。进入这一鞘层的正离子受到加速,得到数值上相当于电势能的动能。调节外加负电压的数值,正

电子科技创新设计报告

济南职业学院 电子工程系 技能大赛设计报告 设计名称：语音识别系统 专业：电气自动化专业 姓名： 班级：电气一班 学号： 指导老师： 2014年1月1日

摘 要 音识别以语音为研究对象,它是语音信号处理的一个重要研究方向,是模式识别的一个分支,涉及到生理学、心理学、语言学、计算机科学,以及信号处理等诸多领域,其最终目的是实现人与机器进行自然语言通信,用语言操纵计算机。 语音识别系统的分类方式及依据是根据对说话人说话方式的要求,可以分为孤立字(词) 语音识别系统,连接字语音识别系统,以及连续语音识别系统。 进一步分为两个方向:一是根据对说话人的依赖程度可以分为特定人和非特定人语音识别系统;二是根据词汇量大小,可以分为小词汇量、中等词汇量、大词汇量,以及无限词汇量语音识别系统。 一、作品原理： 图 1

二、功能介绍： 通过ICRoute公司特有的快速而稳定的优化算法，完成非特定人语音识别。不需要用户事先训练和录音，识别准确率95%。 不需要外接任何辅助的Flash芯片，RAM芯片和AD芯片，就可以完成语音识别功能。真正提供了单芯片语音识别解决方案。 每次识别最多可以设置50项候选识别句，每个识别句可以是单字，词组或短句，长度为不超过10个汉字或者79个字节的拼音串。另一方面，识别句内容可以动态编辑修改，因此可由一个系统支持多种场景。 芯片内部已经准备了16位A/D转换器、16位D/A转换器和功放电路，麦克风、立体声耳机和单声道喇叭可以很方便地和芯片管脚连接。立体声耳机接口的输幽功率为20mW，而喇叭接口的输出功率为550mW，能产生清晰响亮的声音。 支持并行和串行接口，串行方式可以简化与其他模块的连接。 可设置为休眠状态，而且可以方便地激活。 支持MP3播放功能，无需外围辅助器件，主控MCU将MP3数据依次送入LD3320芯片内部就可以从芯片的相应PIN输出声音。产品设计可以选择从立体声的耳机或者单声道喇叭来获得声音输出。支持MPEGI(ISO/IEC11172-3),

知识点非平衡态热力学部分

非平衡态热力学部分- -复习要点 平衡态热力学（经典热力学）是以研究平衡状态和可逆过程为基本内容的，它将过程进展时间扩展到无穷。同时，将物理空间限制在一个可视为平衡态的区域。平衡态热力学早巳有成熟的理沦，它对物理、化学和自然科学的其他领域产生过并继续产生重要的影响。主要限于描述处于平衡态和经受可逆过程的体系，因此它主要适用于研究孤立体系或封闭体系。 这种严格的假定和前提限制了平衡态热力学可应用的范围。因为一切实际过程都是偏离这种假定的，在某些情况下，这种偏离将大到使平衡态热力学理论对之无能为力。实际工艺生产和工作中所面对的体系通常都是存在不可逆过程的。严格的平衡态和可逆过程往往只是一种理想状态。 经典热力学研究的对象是平衡态，面对许多自然现象和社会现象的非平衡态，它显得有些不足，所以对非平衡态热力学的研究就尤为重要。 平衡热力学认为不可能实现的事，非平衡热力学则可能是完全可以实现的。 平衡热力学认为：在低压下不可能实现由石墨到金刚石的转变。平衡热力学认为：在低压下不可能实现由石墨到金刚石的转变。 低压条件下石墨是稳定相，而金刚石是亚稳相；平衡的低压条件下实现由石墨到金刚石的转变是不可能的。这一结论只适用于平衡条

件或趋于平衡的条件。 △G g→d ＝△H g→d －T △S g→d ＝2901J.mol 以往曾经把经典热力学这一结论说成是热力学的结论，从而阻碍了低压人造金刚石工作的正常发展长达十多年之久。 非平衡热力学: 在非平衡的低压条件下，由石墨转变生成金刚石是完全可能的。 激活低压气相制备金刚石法： 热丝法(HFCVD)、微波等离子体法(MPCVD)、射频等离子体CVD 法(RFCVD)、化学气相传输法、激光诱导CVD 法等 重要特点: 在金刚石薄膜的制备过程中必须有外界能量的不断激励以激活反应源物质。 低气压法制造金刚石是应用化学反应耦合改变化学反应方向的成功实例。根据热力学计算，如果不用催化剂，在15GPa 的压力和3000K 以上的温度，石墨才能转变为金刚石。然而在1976年前苏联科学家Dergagin ，Spitsyn 和Fedoseev 等采用向反应体系中引入氢气，使氢气在高温区分解为氢原子，在生长金刚石薄膜的衬底较低温度区氢原子再结合为氢分子。从而使碳原子生长成金刚石而非石墨。 产生热丝法激活低压金刚石气相生长 在激活低压封闭体系中从石墨

在酸性和中性溶液中镁的化学特性

在酸性和中性溶液中镁的化学特性 流动性尚可，线收缩为1.2%~1.5%，无缩松，对形状复杂零件有热裂倾向，可焊接，在200到250摄氏度下高温性能良好，耐蚀性较好。在高温下工作和要求高气密性零件，如发动机增压机匣、压缩机匣、扩散器壳体及进气管道。4、流动性好，线收缩为1.1%~1.2%，热裂倾向小，可以焊接，力学性能壁厚效应较大，耐蚀性尚可。飞机、发动机、仪表和其他结构要求高载荷的零件，如机舱连接隔框、舱内隔框、电极壳体、轮缘、增压机匣。 电位E-pH图是将腐蚀反应的平衡条件用电位和pH之间的函数关系表示在同一个图上。按照腐蚀临界值为10-6mol/L的规定，将E-pH 图划分成三个区域：腐蚀区---金属阳离子，阴离子或者络合阴离子活度大于10-6mol/L；免蚀区---金属离子活度小于10-6mol/L，而且氧化物、氢氧化物等相对于未化合的金属是热力学上不稳定的；钝化区---固体金属化合物在热力学上是稳定的，并且和10-6mol/L的金属离子处于平衡，金属却是热力学上不稳定的。 镁的标准电极电位为-2.3637V。水是金属腐蚀的永恒环境，搞清楚镁的E-pH图对于深入了解镁及其合金腐蚀行为非常重要。具有新鲜表面的镁放置在室温的大气中，首先与氧反应生产氧化镁膜。如果大气中含有水分，MgO膜上会覆盖一层Mg(OH)2，在水中镁的平衡pH 值为10.4，因此在许多碱性介质中镁是稳定的；但是有酸存在的时候，此膜很快溶解。 在酸性和中性溶液中，水化Mg2+生成反应是镁的主要阳极反应，

在碱性溶液中主要是难溶Mg(OH)2生成反应。所以镁在酸性和中性溶液中易产生腐蚀或发生阳极化，但是在碱性溶液中腐蚀或者阳极化是，镁上就会生成难溶的Mg(OH)2膜。例如，取参加反应镁离子Mg2+活度等于1，可以得到一个简图，整个面积被划分为三个区：免腐蚀区，钝化区，腐蚀区。当PH值介于8,5~11.5的时候，镁表面可以形成保护性氧化膜或者氢氧化膜，当PH值大于11.5的时候，生成 Mg(OH)2保护层而处于钝化区。这时候，反应速度非常小，但是腐蚀反应是可以进行的。之所以腐蚀速度小这与镁表面上膜的形成和其保护性质有关。此外，阳极反应及同时发生的阴极反应一起会导致H+浓聚，使反应PH下降。因此，在碱性溶液中如果对溶液没进行缓冲处理，那么PH降低会使镁表面的保护膜溶解速度提高。

北京工业大学电子工程设计--二阶实验报告

电子工程设计第二阶段报告 小型温度测量与控制系统 专业：通信工程小组： 10组 成员：刘志斌 12024228 高培元 12024215 指导教师：高新 完成日期：2014.12.20

摘要： 第一阶段我们已经完成了电源板和变送器。本学期的第二阶段要求是完成这个系统中单片机，A/D，D/A转换电路和显示与键盘控制电路部分。 温度控制系统总体概述 （一）、总述 电子工程设计训练是一门综合理论知识，实践操作，电子电路系统的设计、实现、调试、故障排查等方面的综合性训练。第一阶段只完成了电源以及变送器部分。本阶段工作量非常大，需要完成单片机，数模，模数转换电路和显示与键盘控制电路部分，并且完成测温系统的测试。 （二）设计任务与要求 一、设计任务 设计、制作并调试单片机，数模，模数转换电路和显示电路共四个模块。二、设计要求 1．单片机：具有独立电路板结构。 片选信号：6个， 地址信号：4个， 数据总线：AD0~AD7， I/O口线：P3口，P1口。 2．数/模(D/A)转换电路：具有独立电路板结构。 输入范围：00H ~ 0FFH， 对应输出：-10V~+10V， 电源供电：+5V，±12V。 3．模/数(A/D)转换电路: 独立电路板结构 输入信号范围：0V~+5V 分辨率：8bit 精度：1LSB 转换时间：< 1ms 4．显示与键盘控制电路: 4 位7 段数码显示， 前 3 位含小数点独立电路板安装结构 0 ~ 9数字输入键及若干功能设置按键控制

（三）单片机应用电路 一、电路设计方案 1.芯片介绍 MCS-51系列单片机有众多性能优异的兼容产品、成熟的开发环境、世界上最大的单片机客户群、高性价比、畅通的供货渠道，是初学者的首选机型。8051是MCS-51系列单片机早期产品之一，内建一次性可编程只读存储器 ( PROM ) ，只需要很少的外围元件即可组成最小系统。所以我们选择8051作为我们的单片机 2.安装结构 3.电路方案的确定 通过比较，我们最后选定相对容易实现的部分地址译码，无总线驱动的方案，因为这样可以简化电路。电路图如下：

等离子体

等离子体(plasma) 1.定义 等离子体(plasma)又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质，尺度大于德拜长度的宏观电中性电离气体，其运动主要受电磁力支配，并表现出显著的集体行为。它广泛存在于宇宙中，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。 等离子体——物质的第四态 等离子体是由克鲁克斯在1879年发现的，1928年美国科学家欧文·朗缪尔和汤克斯（Tonks）首次将“等离子体”（plasma）一词引入物理学，用来描述气体放电管里的物质形态。 等离子体可分为两种：高温和低温等离子体。等离子体温度分别用电子温度和离子温度表示，两者相等称为高温等离子体；不相等则称低温等离子体。低温等离子体广泛运用于多种生产领域。例如：等离子电视，婴儿尿布表面防水涂层，增加啤酒瓶阻隔性。更重要的是在电脑芯片中的时刻运用，让网络时代成为现实。 等离子体发生器 高温等离子体只有在温度足够高时发生的。恒星不断地发出这种等离子体，组成了宇宙的99%。低温等离

等离子体是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体 物理的发展为材料、能源、信息、环境空间、空间物理、地球物理等科学的进一步发展提供了新的技术和 工艺。 等离子体造就的宇宙和自然奇观: 星云太阳表面 极光闪电 利用等离子体的化学活性：等离子体化学活性很高，能够在温和的条件下使很多活化能较高的反应顺利进行。最重要的反应是含卤素的等离子体对于硅的刻蚀，这是制备各种微电子器件的关键步骤。等离子体还广泛应用于各种薄膜的沉积，包括硅、金刚石、各种氮化物、碳化物以及金属。在污染物降解、杀菌、合成气重整、聚合反应等领域等离子体化学都有独特的优势。 由等离子体增强化学气相沉积制备的用于太阳能电池的非晶硅薄膜

介电常数

实 验 报 告 00系 2007级 姓名 宁盛嵩 日期 2008-11-24 台号 8号台 实验题目:简易介电常数测试仪的设计与制作 88 实验目的: (1)了解多种测量介电常数的方法及其特点和适用范围; (2)掌握替代法，比较法和谐振法测固体电介质介电常数的原理和方法; (3)用自己设计与制作的介电常数测试仪，测量压电陶瓷的介电常数。 实验原理: 介质材料的介电常数一般采用相对介电常数ε r 来表示，通常采用 测量样品的电容量，经过计算求出εr ，它们满足如下关系： S Cd r 00εεεε== （1） 式中ε为绝对介电常数，ε0为真空介电常数，m F /10 85.812 0-?=ε，S 为样品的有效面积，d 为样品的厚度，C 为被测样品的电容量，通常取频率为1kHz 时的电容量C 。 一、替代法 当实验室无专用测量电容的仪器，但有标准可变电容箱或标准可变电容器时，可采用替代法设计一简易的电容测试仪来测量电容。这种方法的优点是对仪器的要求不高，由于引线参数可以抵消，故测量精度只取决于标准可变电容箱或标准可变电容器读数的精度。若待测电容与标准可变电容的损耗相差不大，则该方法具有较高的测量精度。 替代法参考电路如图2.2.6-1(a)所示，将待测电容C x （图中R x 是待测电容的介电损耗电阻），限流电阻R 0(取1k Ω)、安培计与信号源组成一简单串联电路。合上开关K 1，调节信号源的频率和电压及限流电阻R 0，使安培计的读数在毫安范围恒定（并保持仪器最高的有效位数），记录读数I x 。将开关K 2打到B 点，让标准电容箱C s 和交流电阻箱R s 替代C x 调节C s 和R s 值，使I s 接近I x 。多次变换开关K 2的位置(A,B 位)，反复调节C s 和R s ，使X S I I =。假定C x 上的介电损耗电阻R x

电子门铃设计报告

电子工程学院课外学分设计报告 题目:叮咚门铃的制作 姓名：吕思伟学号： 11011010207 专业：电子信息工程实验室：开放实验室 班级： A1022 设计时间： 2011 年 09月 07 日—— 2011 年 12月 16日 评定成绩：审阅教师：查兵

目录 1．专业综合设计任务 (3) 2. 方案设计与论证 (3) 3．硬软件设计 (4) 4. 实现与测试 (4) 5.分析与总结 (4) 参考文献 (5)

1.专业综合设计任务 （1）背景：在已学模拟电子技术基础和数字电子技术基础的背景下设计一个叮咚门铃电路。（2）任务：设计一种能发出“叮、咚”声的门铃。 （3）要求与设计指标：设计一个“叮咚”门铃电路，设置一个按钮，按下按钮时发出较高的频率“叮”声，松开按钮，发出较低频率的“咚”声。门铃“叮咚”声的声音频率和声音持续时间可调。正常人听力范围在 20Hz~20000Hz，而 300Hz~5000Hz 则是人耳最敏感的声音频率范围，因此，“叮咚”声最好在这个范围内或者左右。“叮咚”两声频率要求差距比较大，声音持续时间要求恰当。电路最好具有低功耗。 （4）目的：实现叮咚门铃的功能，使所连接得电路能发出叮咚的声音。 2.方案设计与论证（或基本原理与论证） “门铃”的作用顾名思义就是提醒主人开门。设计一种能发出“叮、咚”声的门铃。它是利用一块时基电路集成块和外围元件组成的。它的音质优美逼真，装调简单容易、成本较低，一节6V迭层电池可用三个月以上，耗电量较低。NE555集成电路与外围元件构成一个音频振荡器电路，其振荡频率由R2、R3、R4和C2的数值决定。该电路与其他555系列在使用上的不同是，NE555的4脚没有直接接到电源正极上面去。而是接到了一个由二极管D1、D2、按钮开关AN构成的开关电路和一个由R1、C1构成的定时器电路上。使得NE555的4脚的电位受到R1、C1上面电位的影响。这是该电路设计的独到之处，是电路实现“叮咚”门铃声效的关键。 叮咚门铃属于音乐集成电路，它们是大规模 CMOS 集成电路的一种，应用非常广泛。CMOS 是这种集成电路英文名称的缩写，翻译成中文就是“互补对称金属氧化物半导体集成电路” （Complementary Symmetry Metal Oxide Semiconductor）历史上最早提出 CMOS 集成电路线路结构是在 1963 年，到 1968 年就发展成商品化生产。早期应用领域限于空间电子设备和军用产品；到上世纪 70 年代，迅速扩展到工业和民用产品，如电子手表、电子计算器等等。在所有数字集成电路中，CMOS 的产量和产值仅次于另一种叫做 TTL 的集成电路，位居第二。叮咚门铃等这一类音乐集成电路是简单的 CMOS 电路。它采用黑膏软封装——就是把硅芯片用环氧树脂直接封装在印刷电路板上。音乐集成电路的内部结构内部结构可以用以下框图表示：内部结构音乐集成电路喇叭振荡器音频发生器调制器前置放大器放大电路触发电路节拍控制器节拍发生器存储器图中的IC便是时基电路集成块555，它构成无稳态多谐振荡器。按下按钮AN（装在门上），振荡器振荡，振荡频率约700Hz，扬声器发出“叮”的声音。与此同时，电源通过二极管D1给C1充电。放开按钮时，C1便通过电阻R1放电，维持振荡。但由于AN的断开，电阻R2被串入电路，使振荡频率有所改变，大约为500Hz左右，扬声器发出“咚”的声音。直到C1上电压放到不能维持555振荡为止。“咚”声的余音的长短可通过改变C1的数值来改变。没有按下AN之时，NE555其4脚的地位为0V，NE555的特点就是，当其4脚的地位低于1v较多的时后其3脚对外输出的信号将被关断，因此该电路不能发出任何的声音。而在按下按钮开关AN时，二极管D1、D2都要导通。二极管D1的导通，使NE555第4脚的电位远远地大于了1V，所以3脚被打开可以向扬声器输出音频信号时扬声器发出音频的声音。而由于二极管D2的导通，使得电阻R2被短路，从而改变了NE555作为音频振荡器的振荡频率，定时电路中时间常数的减少，振荡器的振荡频率就要升高，因此扬声器中发出的声音是一个比电路设计有R2存在时要尖

电子电路综合设计实验报告

电子电路综合设计实验报告 实验5自动增益控制电路的设计与实现 学号: 班序号:

一. 实验名称： 自动增益控制电路的设计与实现 二.实验摘要： 在处理输入的模拟信号时，经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况; 另外，在其他应用中，也经常有多个信号频谱结构和动态围大体相似，而最大波幅却相差甚多的现象。很多时候系统会遇到不可预知的信号，导致因为非重复性事件而丢失数据。此时，可以使用带AGC（自动增益控制）的自适应前置放大器，使增益能随信号强弱而自动调整，以保持输出相对稳定。 自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时，能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小围变化的特殊功能电路，简称为AGC 电路。本实验采用短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，简单有效地实现AGC功能。 关键词：自动增益控制，直流耦合互补级，可变衰减，反馈电路。 三.设计任务要求 1. 基本要求： 1）设计实现一个AGC电路，设计指标以及给定条件为： 输入信号0.5?50mVrm§ 输出信号：0.5?1.5Vrms; 信号带宽：100?5KHz； 2）设计该电路的电源电路（不要际搭建）,用PROTE软件绘制完整的电路原理图（SCH及印制电路板图（PCB 2. 提高要求： 1）设计一种采用其他方式的AGC电路； 2）采用麦克风作为输入，8 Q喇叭作为输出的完整音频系统。 3. 探究要求： 1）如何设计具有更宽输入电压围的AGC电路； 2）测试AGC电路中的总谐波失真（THD及如何有效的降低THD 四.设计思路和总体结构框图 AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种，典型的反馈控制AGC由可变增益放大器（VGA以及检波整流控制组成（如图1），该实验电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，从而相对简单而有效实现预通道AGC的功能。如图2,可变分压器由一个固定电阻R和一个可变电阻构成，控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻，可从一个由电压源V REG和大阻值电阻F2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止Rb影响电路的交流电压传输特性。R2的阻值必须远大于R1。

数字电子技术设计方案报告电子版样本

数字电子技术设计方案报告电子版

吉林建筑大学 电气与电子信息工程学院 数字电子技术课程设计报告 设计题目：多功能数字时钟的电路设计 专业班级：自动化141 学生姓名：王天 学号： 指导教师：韦大川 设计时间：－ 教师评语：

多功能数字钟的电路设计报告 一、设计任务及要求 ，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。 ，可分别对“时”、“分”进行单独校时。 。 二、设计的作用、目的 1. 掌握数字钟的设计、组装与调试方法。 2. 熟悉集成电路的使用方法。 三、设计过程 （1）总体电路分析 总体电路设计是将单元电路模块小时计时电路、分钟计时电路、秒计时电路、校时选择电路、整点译码电路、闹钟电路等模块连接在一起，外接输入开关和输出显示数码管构成。总体结构图如下： （2）仿真分析 单击运行按钮，可观测仿真结果。电路能完成显示计时、校时、整点报时以及闹铃等功能。 ①计时功能。当开关S1、S2都处于左边触点时，数字时钟工作于计时状态。此时，电路中的秒计时电路、分计时电路以及小时计时电路分别对秒脉冲、分脉冲和小时脉冲进行计数。计数结果经数码管显示计时时间值。 ②校时功能。当开关S1、S2都处于右边触点时，数字时钟工作于校时状态。按瞬态按钮B键，可以选择对“小时”、“分钟”和“秒钟”进行校时。校时时

通过开关S3（按C键）手动输入校时时间。 ③整点报时功能。整点译码电路通过识别整点时间，产生整点报时信号。当前时间为零点时，会产生整点报时，此时探针会亮，蜂鸣器会响。 ④闹钟报时功能。通过校时功能将“小时”、“分钟”和“秒钟”设定在某一时间点，然后重新校时，调整到设定点以前的某一时间，当时钟到达设定点时，信号灯会亮，并且蜂鸣器会响。 （3）仿真说明 ①因版面有限，总设计图并未纳入本设计报告中，而是在此之外通过PROTELL 画图，用A4纸另外打印。这样看图较为清晰。 ②采用总线方式，使信号线连线简介、美观，电路可持续性强。 2.电路设计计算与分析 （1）小时计时电路。小时计时电路如下图： 该电路用两片74LS160构成二十四进制计数器，与非门74LS00D构成译码电路，该译码电路能识别代码“24”，输出信号使～CLR=0，，整个计数器的技术状态图为00至01至02至…至23至24（暂态）至00至01至…，共有24个稳定状态。小时计时电路的封装模块如下图：

等离子体扫盲

For personal use only in study and research; not for commercial use 什么是等离子体? 等离子体又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它广泛存在于宇宙中，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间，空间物理，地球物理等科学的进一步发展提新的技术和工艺。 看似“神秘”的等离子体，其实是宇宙中一种常见的物质，在恒星（例如太阳）、闪电中都存在等离子体，它占了整个宇宙的99％。现在人们已经掌握利用电场和磁场产生来控制等离子体。例如焊工们用高温等离子体焊接金属。 等离子体可分为两种：高温和低温等离子体。现在低温等离子体广泛运用于多种生产领域。例如：等离子电视，婴儿尿布表面防水涂层，增加啤酒瓶阻隔性。更重要的是在电脑芯片中的蚀刻运用，让网络时代成为现实。 高温等离子体

高温等离子体只有在温度足够高时发生的。太阳和恒星不断地发出这种等离子体，组成了宇宙的99％。低温等离子体是在常温下发生的等离子体（虽然电子的温度很高）。低温等离子体体可以被用于氧化、变性等表面处理或者在有机物和无机物上进行沉淀涂层处理。 等离子体是物质的第四态，即电离了的“气体”，它呈现出高度激发的不稳定态，其中包括离子(具有不同符号和电荷)、电子、原子和分子。其实，人们对等离子体现象并不生疏。在自然界里，炽热烁烁的火焰、光辉夺目的闪电、以及绚烂壮丽的极光等都是等离子体作用的结果。对于整个宇宙来讲，几乎99．9％以上的物质都是以等离子体态存在的，如恒星和行星际空间等都是由等离子体组成的。用人工方法，如核聚变、核裂变、辉光放电及各种放电都可产生等离子体。分子或原子的内部结构主要由电子和原子核组成。在通常情况下，即上述物质前三种形态，电子与核之间的关系比较固定，即电子以不同的能级存在于核场的周围，其势能或动能不大。 由离子、电子以及未电离的中性粒子的集合组成，整体呈中性的物质状态． 普通气体温度升高时，气体粒子的热运动加剧，使粒子之间发生强烈碰撞，大量

电子课程设计报告

. 电子技术课程设计题目交通灯信号设计 姓名蒋斯琪学号150154034 院（系）信息与机电工程学院 班级电气及其自动化2班

数字电路课程设计报告设计课题题目：交通灯 专业电气及其自动化 班级15级2班 成员学号150154034 小组成员：蒋斯琪 指导教师： 设计时间：2017.6.19—2017.6.26

一、设计目的 随着生活水平的提高，家庭汽车拥有量越来越多，城市交通堵塞问题越来越严重，解决城市的交通拥挤问题越来越紧迫。交通灯在这个交通环境中起着一个重要的角色，是交通管理部门管理交通的重要工具。十字路口的红绿灯指挥着行人和各种车辆的安全运行。智能的交通灯能有效地缓解城市的交通压力，减少交通事故；为人民节省大量出行时间，创造出更多的社会价值。本文运用数字电路理论知识自行设计一个较为完整的小型数字系统。通过系统设计、Multisim软件仿真、电路安排与调试，在此次设计中学会初步掌握工程设计的具体步骤和方法，提高分析问题和解决问题的能力，以及提高实际应用水平。 二、设计要求 1.掌握交通灯控制电路的设计、组装与调试方法。 2.熟悉数字集成电路的设计和使用方法，能够运用所学知识设计一定规模的电路。 设计任务： 1.用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。 2.当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯，而支干道允许亮绿灯时，主干道亮红灯。 3.主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。设计30s 和20s 计时显示电路。 4.在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s 的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停到禁止线以外，设置5s 计时显示电路。 三．方案设计与论证 根据设计要求，允许通行时亮绿灯，主支干道交替允许通行，主干道每次放行30s、支干道20s。在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，要亮5s 的黄灯作为过渡。 即：主干道绿灯亮30秒后，黄灯亮5秒，在这35秒内，支干道的红灯一直亮着，之后支干道绿灯亮20秒后，黄灯亮5秒，在这25秒内，主干道的红灯一直亮着，并依次循环(如图3.1) 图3.1

走进等离子体

走近等离子体 贾冬义 赵玲利 大家都知道物质的三种状态 固态、液态和气态。其实物质还有第四种状态,那就是等离子态。 以我们平时最常见到的水为例:冰升温至0 会变成水,如将温度继续升至100 ,水就会沸腾,并逐步变成水蒸气。随着温度的上升,物质的存在状态一般会呈现出固态 液态 气态三种物态的转化过程,我们把这三种基本形态称为物质的三态。那么如果气态物质温度升至几千摄氏度时,又会有什么新变化呢?由于分子热运动加剧,相互间的碰撞使气体分子电离,物质就变成由自由运动并相互作用的正离子和电子组成的混合物。物理学家把这种电离化的气体叫做等离子体(见图1)。物质的这种存在状态称为物质的第四态。因为电离过程中正离子和电子总是成对出现,所以等离子体中正离子和电子的总数大致相等,总体来看为准电中性。通俗地说,等离子体就是被电离的气体。它与气体的最大区别就是其成分为带正负电荷的粒子(电子、离子),而不是其结合体。它有很高的电导率,与电磁场的耦合作用也极强:带电粒子既可与电场耦合,又可与磁场耦合。等离子体与固体表面相互作用,具有独特的光、热、电等物理性质,可产生多种物理、化 学过程。 图1 水的四种状态 现在等离子体科学是一门物理、化学和材料等学科的交叉科学,它包含电磁学、空气动力学、化学反应动力学和表面科学等分支学科。等离子体物理是研究等离子体自身运动规律及其与周围物质相互作用过程的一门分支学科,是物理学的二级学科。 等离子体的分类 按产生方式分类 分为天然等离子体、人工等 离子体。 天然等离子体:据印度 天体物理学家沙哈(M.Saha) 计算,宇宙中99 9%的物质处于等离子体状态,如恒星星系、星云等。地球比较特别,物质大部分以凝聚态形式存在,能量水平极低。可是在大气中,由于宇宙射线等外来高能射线的作用,每立方厘米内每秒会产生20个离子。当然,对密度为每立方厘米1019 个分子的大气来讲,这种电离程度太微小了。但是雷雨时的闪电,可使大气达到很高的电离度,形成可观的等离子体。大气上部出现的极光,以及黑夜天空中的余辉,则是另一种形式的等离子体。 人工等离子体:我们周围随处可见人工产生 的等离子体,如日光灯、霓虹灯中的放电等离子体,等离子体炬(焊接、新材料制备、消除污染)中眩目的电弧放电等离子体,爆炸、冲击波中的等离子体以及气体激光器和各种气体放电中的电离气体。 按电离度分类 通常,等离子体中存在电子、正离子和中性粒子(包括不带电荷的粒子,如原子或分子以及原子团)等三种粒子。设其密度分别为n e 、n i 、n n ,定义电离度 =n e /(n e +n n ),以此来衡量等离子体的电离程度,这时等离子体可分为以下三类。 =1,称为完全电离等离子体,如日冕、核聚变中的高温等离子体,其电离度是100%。 0 01< <1,称为部分电离等离子体,我们日常见到的大部分等离子体,如大气电离层、极光、雷电、电弧焊、电晕放电等都属于部分电离等离子体。 <0 01时,称为弱电离等离子体,如火焰中的等离子体大部分是中性粒子,带电粒子成分较少,属于弱电离等离子体。 按热力学平衡分类 根据离子温度与电子温度 是否达到热平衡,可把等离子体分为三类。 完全热力学平衡等离子体:当整个等离子体 系统温度T >5 103K 时,体系处于热平衡状态,各种粒子的平均动能都相同,这种等离子体称为热力学平衡等离子体,简称平衡等离子体。 局域热力学平衡等离子体:顾名思义,就是 局部处于热力学平衡的等离子体。 30 现代物理知识