北邮模电实验声控报警电路
北京邮电大学
《电子电路测量与设计实验》实验报告
题目：声控报警电路
姓名：李英民
学号：2014210579
班级: 2014211120
学院: 信息与通信工程学院
2016年 4 月
一、课题名称
声控报警电路
二、摘要及关键字
（一）摘要：
当今社会，对报警系统的需求越来越大，电子报警器应用于安全防范，系统故障，交通运输，医疗救护等领域，和社会生产密不可分。
本实验就针对声控报警电路进行设计和电路拼搭，通过实际面包板电路和仿真电路对报警电路的局部电路和整体电路两方面进行电路介绍和功能分析。并分析在实验中遇见的问题，困难及解决方法，最后总结本实验结束后的心得体验。
（二）关键字：
报警器；CD4011；无源蜂鸣器；LM358
三、设计任务要求
1、基本要求：在麦克风近处击掌（模拟异常响动），电路能发出报警声，持续时间大于5 秒。声音传感器用驻极体式咪头，蜂鸣器用无源压电式蜂鸣器
2、提高要求： A、增加报警灯，使其闪烁报警。 B、增加输出功率，提高报警音量，加强威慑力。
四、设计思路及总体结构框图
（一）设计思路：
驻极体式咪头作为声音传感器，将击掌产生的声信号转化为电信号，微弱
的电信号经过反相放大器放大，放大信号进入同相比较器，比较器根据实验可以设置合理的比较电压 VREF，当放大信号高于比较电压 VREF 时，放大器输出高电平促发方波振荡器开始工作，振荡产生的方波经三极管放大即可驱动无源式蜂鸣器发出报警声音。但由于一次拍手产生的电信号只有短暂的信号，故还需要在比较器后加入延时电路，利用时间常数的特性来延长报警时间
（二）总体结构框图：
五、分块电路和总体电路的设计
（一）分块电路：
1、蜂鸣器驱动电路
注意：
（1）蜂鸣器的构造，其背面带有三条小线的那一级是接地端
（2）麦克风中的场效应管的 UDS 一般在 1.5V~4.5V 之间，而 IDS 一般在
0.1mA~1mA之间，如果在Vcc=15V的条件下工作，计算得出上拉电阻的大小应该为15K左右
2、信号放大单元
（1）说明
实验中放大电路由LM358来实现，根据运算放大器的工作原理，u
=±
(R
f /R
1
)u
i
（正相放大器或反相放大器均可）。可以通过改变两个电阻的阻值，
使放大器的放大倍数为100倍。本实验中使用两级反相放大电路，最终放大效果仍为正向放大。
（2）LM358简介
LM358中含有两个运算放大器，所以可以设计成两级放大器。本实验中应用双电源工作模式，双电源(±12V)。其引脚图如下：
（3）实际电路设计
（4）设计过程
放大倍数：Av=100K/10K*100K/10K=100倍
考虑到电阻箱中的器材，选择10K和100K电阻作为实验元件
3、电压比较器
（1）电压比较器也采用LM358组成，仍然采用双±12V电源。另外电压比较器拥有两个输入端，反相输入端通过上拉电阻连接+12V左右的电源，同相输入端输入前级放大器的输出。当比较信号大于参考电压（3V左右）时，输出+12V，当比较信号小于参考电压时，输出-12V。
（2）输出波形如下：
（3）电路图如下：
（4）设计过程：
综合灵敏度和输出信号峰峰值的要求，选择比较电压为3V 左右的VREF VREF=Vcc*（R1/（R1+R3）），计算出R1=9K ，
R3=3K
RC 延时电路
4、RC 延时电路
（1）原理
因为声控报警电路是以击掌为信号，击掌时间很短，而希望蜂鸣器可以长时间报警，所以需要设计一个延时电路，本实验采用RC 电路。当有高电平加在电路输入端时，电容C 开始充电，直到电容两端电压与高电平相等。当高电平变成低电平时，电容C 开始通过电阻R 放电，直到电容C 储存的电荷全部释放。通过这样快充慢放的过程实现电路电压下降的延时功能。
（2）原理图
（3）实际电路设计
（4）设计过程
根据实验要求，延时时间应该大于5s ，那么再根据实验箱内部的元器件，所选择的电阻、电容分别为：R5=1M ，C1=10uF
RC 延时电路
5、方波震荡电路
（1）原理图
方波振荡器电路是由与非门与电阻电容组成，通过电容的充放电，来实现输出的高低电平的相互交换（矩形脉冲信号），从而出现合适的频率驱动后一级的蜂鸣器。
（2）工作原理
当输入U
O
一个高电平时，该方波振荡器依靠电容 C的充电与放电引起反馈
电压 V
A 的变化来实现振荡，当V
A
达到与非门的阀值电压V
th
时，实现输入与出
端的反相。（假设出示状态是门G
1输出低电平V
OL
，门G
２
输出高电平V
OH
）工作
过程如下：
（2.1）当V
A 正好降至阀值电压V
th
，G
1
输出电压V
B
翻转，V
O
也跟随翻转，
且跳变值均为V
OH -V
OL
，由于电容C两端的电压不能突变，所以V
A
下降V
OH
-V
OL
，
低于阈值电压V
th 。此时，门G
1
输出高电平V
OH
，门G
２
输出低电平V
OL
。
（2.2）此后门G
1电容Ｃ反向充，使V
A
逐渐上升至门G
1
的阀值电压V
th
， V
A
上升V
OH -V
OL，
电路各部分输出继续翻转，门G
1
输出低电平V
OL
，门G
2
输出高电平
V
OH 。
（2.3）此后电容C开始放电，使V
A 开始下降。当V
A
下降至门G
1
的阀值电
平V
th 时，电路再次发生翻转门G
1
输出高电平V
OH
，门G
2
输出低电平V
OL
。经过电
容C的耦合使的耦合使V
A 再次下降V
OH
-V
OL
，电路又回到第一次翻转后的状态，
振荡器如此产生振荡。（3）实际电路设计
（4）设计过程
其频率计算公式为：f=1/（2.2*R3*C2），在R2阻值大于20*R3的情况下，可以设计其参数值为 R2=820K，R3=47K，C2=0.01uF
6、报警电路
（1）原理：
本实验中提供的是无源蜂鸣器，而无源内部不带振荡源，所以直流信号无法令其鸣叫。必须用方波振荡器提供一个频率为2K~5K的方波去驱动它。根据无源蜂鸣器无法用直流电压确定的特点，可以为其设置一个直流偏压。当报警声音较小时，可用晶体管来放大。
（2）实际电路：
（3）可通过调节电位器的大小来改变蜂鸣器的声音大小
7、灯光闪烁电路
（1）原理：
发光二极管产生人眼可识别的闪烁，需要用振荡器产生一个频率较低的方波，CD4011与非门中包含四个与非门电路，其中两个用于驱动蜂鸣器，可以用另外两个与非门来驱动发光二极管，两者原理相同，只是产生的信号的频率不
同，只需要改变电容或者电阻的大小。
（2）CD4011变频电路
计算可知把输出方波的频率设计在60HZ左右（3）实际电路
注意二极管之前一定要接一个几百欧的限流电阻
（一）基本要求： 1、报警时间大于5S
（1）在基本电路搭建完成之后，报警时长大概在7S 左右，满足实验基本要求
（2）基本实验电路如下：
（二）提高要求：
1、增加报警音量
（1）在蜂鸣器前加入电位器（2）给蜂鸣器加入直流偏置（3）实际电路
2、增加报警灯
（1）改变CD4011震荡频率
（2）加入限流电阻
（3）增加发光二极管
（4）CD4011变频
（5）实际电路
七、故障及问题分析
（一）故障一：
声音采集单元输出的电压过小，无法正常传输到下一级
处理方法：
由于 LM358 搭建的放大电路输入阻抗过大，声音采集单元无法驱动该大负载，故在声音采集单元输出端与地之间跨接一个 2K 的电阻，减小输出阻抗改变的电路如下：
北邮模电实验声控报警电路
北京邮电大学 《电子电路测量与设计实验》实验报告 题目：声控报警电路 姓名：李英民 学号：2014210579 班级: 2014211120 学院: 信息与通信工程学院 2016年 4 月
一、课题名称 声控报警电路 二、摘要及关键字 （一）摘要： 当今社会，对报警系统的需求越来越大，电子报警器应用于安全防范，系统故障，交通运输，医疗救护等领域，和社会生产密不可分。 本实验就针对声控报警电路进行设计和电路拼搭，通过实际面包板电路和仿真电路对报警电路的局部电路和整体电路两方面进行电路介绍和功能分析。并分析在实验中遇见的问题，困难及解决方法，最后总结本实验结束后的心得体验。 （二）关键字： 报警器；CD4011；无源蜂鸣器；LM358 三、设计任务要求 1、基本要求：在麦克风近处击掌（模拟异常响动），电路能发出报警声，持续时间大于5 秒。声音传感器用驻极体式咪头，蜂鸣器用无源压电式蜂鸣器 2、提高要求： A、增加报警灯，使其闪烁报警。 B、增加输出功率，提高报警音量，加强威慑力。 四、设计思路及总体结构框图 （一）设计思路： 驻极体式咪头作为声音传感器，将击掌产生的声信号转化为电信号，微弱 的电信号经过反相放大器放大，放大信号进入同相比较器，比较器根据实验可以设置合理的比较电压 VREF，当放大信号高于比较电压 VREF 时，放大器输出高电平促发方波振荡器开始工作，振荡产生的方波经三极管放大即可驱动无源式蜂鸣器发出报警声音。但由于一次拍手产生的电信号只有短暂的信号，故还需要在比较器后加入延时电路，利用时间常数的特性来延长报警时间 （二）总体结构框图： 五、分块电路和总体电路的设计
北邮模电—实验三、共射放大电路测试仿真(模板)2018-02-26 (1)
实验三共射放大电路计算、仿真、测试分析报告 （请在本文件中录入结果并进行各类分析，实验结束后，提交电子文档报告） 实验目的： 掌握共射电路静态工作点的计算、仿真、测试方法；掌握电路主要参数的计算、中频时输入、输出波形的相位关系、失真的类型及产生的原因；掌握获得波特图的测试、仿真方法；掌握负反馈对增益、上下限截频的影响，了解输入输出间的电容对上限截频的影响等。 实验设备及器件： 笔记本电脑（预装所需软件环境） AD2口袋仪器 电容：100pF、0.01μF、10μF、100μF 电阻：51Ω*2、300Ω、1kΩ、2kΩ、10kΩ*2、24kΩ 面包板、晶体管、2N5551、连接线等 实验内容： 电路如图3-1所示（搭建电路时应注意电容的极性）。 图3-1实验电路 1.静态工作点 （1）用万用表的β测试功能，获取晶体管的β值，并设晶体管的V BEQ=0.64V，r bb’=10Ω（源于Multisim模型中的参数）。准确计算晶体管的静态工作点（I BQ、I EQ、V CEQ，并填入表3-1）（静态工作点的仿真及测量工作在C4为100pF完成）； 主要计算公式及结果：
晶体管为2N5551C，用万用表测试放大倍数β（不同的晶体管放大倍数不同，计算时使用实测数据，并调用和修改Multisim中2N5551模型相关参数，计算静态工作点时，V BEQ=0.64V）。静态工作点计算： （2）通过Multisim仿真获取静态工作点（依据获取的β值，修改仿真元件中晶体管模型的参数，修改方法见附录。使用修改后的模型参数仿真I BQ、I EQ、V CEQ，并填入表3-1）； （3）搭建电路测试获取工作点（测试发射极对地电源之差获得I EQ，测试集电极与发射极电压差获取V CEQ，通过β计算I BQ，并填入表3-1）； 主要测试数据： 4 （4）对比分析计算、仿真、测试结果之间的差异。 分析：可以发现，这三组数据基本吻合，测试值均高于计算值和仿真值，而仿真值比较接近计算值。产生误差得原因可能是实测中在数据的读取时出现读数误差。 2.波形及增益 （1）计算电路的交流电压增益，若输入1kHz 50mV（峰值）正弦信号，计算正负半周的峰值并填入表3-2中（低频电路的仿真及测量工作在C4为100pF完成）； 主要计算公式和结果： 输入峰值为50mV的正弦交流信号时，输出电压峰值为： （2）Multisim仿真：输入1kHz 50mV（峰值）正弦信号，观察输入、输出波形（波形屏幕拷贝贴于下方，标出输出正负半周的峰值，将输出的峰值填入表3-2中）；
北邮数字电路综合实验报告
数字电路综合实验报告 简易智能密码锁 一、实验课题及任务要求 设计并实现一个数字密码锁，密码锁有四位数字密码和一个确认开锁按键，密码输入正确，密码锁打开，密码输入错误进行警示。 基本要求： 1、密码设置：通过键盘进行4 位数字密码设定输入,在数码管上显示所输入数字。通过密码设置确定键（BTN 键）进行锁定。 2、开锁：在闭锁状态下，可以输入密码开锁，且每输入一位密码，在数码管上显示“-”，提示已输入密码的位数。输入四位核对密码后，按“开锁”键，若密码正确则系统开锁，若密码错误系统仍然处于闭锁状态，并用蜂鸣器或led 闪烁报警。 3、在开锁状态下，可以通过密码复位键（BTN 键）来清除密码，恢复初始密码“0000”。闭锁状态下不能清除密码。 4、用点阵显示开锁和闭锁状态。 提高要求： 1、输入密码数字由右向左依次显示，即：每输入一数字显示在最右边的数码管上,同时将先前输入的所有数字向左移动一位。 2、密码锁的密码位数（4~6 位）可调。
3、自拟其它功能。 二、系统设计 2.1系统总体框图 2.2逻辑流程图
2.3MDS图 2.4分块说明 程序主要分为6个模块：键盘模块，数码管模块，点阵模块，报警模块，防抖模块，控制模块。以下进行详细介绍。 1.键盘模块 本模块主要完成是4×4键盘扫描，然后获取其键值，并对其进行编码，从而进行按键的识别，并将相应的按键值进行显示。 键盘扫描的实现过程如下：对于4×4键盘，通常连接为4行、4列，因此要识别按键，只需要知道是哪一行和哪一列即可，为了完成这一识别过程，我们的思想是，首先固定输出高电平，在读入输出的行值时，通常高电平会被低电平拉低，当当前位置为高电平“1”时，没有按键按下，否则，如果读入的4行有一位为低电平，那么对应的该行肯定有一个按键按下，这样便可以获取到按键的行值。同理，获取列值也是如此，先输出4列为高电平，然后在输出4行为低电平，再读入列值，如果其中有哪一位为低电平，那么肯定对应的那一列有按键按下。由此可确定按键位置。
声光报警器电路
河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题：声光报警器电路 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 成绩： 二○一一年十二月二十日
声光报警器电路 一、设计任务与要求 通过声光报警器电路设计，使学生掌握多个多谐振荡器的电路的构成、工作原理和设计方法，训练学生的动手能力，培养独立解决问题的能力，为今后电路设计和电类后续课程的学习奠定基础。 二、方案设计与论证 方案一：设计一声光报警器电路， 发出间歇式的报警声，同时，发光二极管闪烁，模拟声光报警器。 设计技术指标要求： 1、指示灯的闪光频率为1-2Hz ； 2、扬声器发出与指示灯闪烁频率同步的断续音响； 3、扬声器发出的音响功率不小于0.5W 。 方案二：集成时基电路又称为集成定时器或555电路，是一种数字，模拟混合型的中规模集成电路，应用十分广泛。它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，由于内部电压标准使用了三个5k 的电阻，故取名555电路。电路由两个555多谐振荡器组成，第一个多谐振荡器的振荡频率为1-2Hz ，第二个多谐振荡器的振荡频率为1000Hz 。 三、单元电路设计与参数计算 第一级声音信号为低频信号，其周期由电阻R1、R2和电容C1决定，其周期公式如下式： 1)(7.021C R R T += 第二级电路的声音为高频信号，其周期计算方法和第一级相同，只是只有当第一级输出高电平时，第二级才能工作。 调整可变电阻、电容的大小，使高、低频率的声音信号符合实际需要。
四、总原理图及元器件清单 1. 原理图 图1-1原理图 2．元件清单 表1 元件清单 序号元件参数类别备注 1 R1 1K 电阻0.25W，金属膜 2 R9、R10 10K 电阻0.25W，金属膜 3 R3~R8 470 电阻0.25W，金属膜 4 R2 51K 电阻0.25W，金属膜 5 U1 NE555 定时器 6 U2 74S02 或非门 7 C1 1uF 电容电解电容 8 C2 10uF 电容电解电容 9 U4~U8 LED 发光二极管￠5mm 10 S1、S2 按键 11 SW-PB 接插件可用导线代替 12 PCB板 五、安装与调试
北邮模电实验声控报警电路
邮电大学 《电子电路测量与设计实验》实验报告 题目：声控报警电路 ：英民 学号：2014210579 班级: 2014211120 学院: 信息与通信工程学院 2016年 4 月
一、课题名称 声控报警电路 二、摘要及关键字 （一）摘要： 当今社会，对报警系统的需求越来越大，电子报警器应用于安全防，系统故障，交通运输，医疗救护等领域，和社会生产密不可分。 本实验就针对声控报警电路进行设计和电路拼搭，通过实际面包板电路和仿真电路对报警电路的局部电路和整体电路两方面进行电路介绍和功能分析。并分析在实验中遇见的问题，困难及解决方法，最后总结本实验结束后的心得体验。（二）关键字： 报警器；CD4011；无源蜂鸣器；LM358 三、设计任务要求 1、基本要求：在麦克风近处击掌（模拟异常响动），电路能发出报警声，持续时间大于5 秒。声音传感器用驻极体式咪头，蜂鸣器用无源压电式蜂鸣器 2、提高要求： A、增加报警灯，使其闪烁报警。 B、增加输出功率，提高报警音量，加强威慑力。 四、设计思路及总体结构框图 （一）设计思路： 驻极体式咪头作为声音传感器，将击掌产生的声信号转化为电信号，微弱 的电信号经过反相放大器放大，放大信号进入同相比较器，比较器根据实验可以
设置合理的比较电压 VREF，当放大信号高于比较电压 VREF 时，放大器输出高电平促发方波振荡器开始工作，振荡产生的方波经三极管放大即可驱动无源式蜂鸣器发出报警声音。但由于一次拍手产生的电信号只有短暂的信号，故还需要在比较器后加入延时电路，利用时间常数的特性来延长报警时间 （二）总体结构框图： 麦克放大器电压比较器方波振荡器 蜂鸣器闪烁电路五、分块电路和总体电路的设计 （一）分块电路： 1、蜂鸣器驱动电路 注意： （1）蜂鸣器的构造，其背面带有三条小线的那一级是接地端 （2）麦克风中的场效应管的 UDS 一般在 1.5V~4.5V 之间，而 IDS 一般在 RC延时电路
北京邮电大学 模拟电路实验
矿石收音机论坛?〓基础知识普及〓?面包板及其使用法 面包板及其使用法 面包板及其使用法 编者注：为了提高青少年的电子技术素养，促进学生全面发展，培养创业意识和创造技能，本刊（无线电）特约多年从事科普教育的特级教师，北京市有特殊贡献的专家孙心若撰写“电子控制技术入门”系列文章。他根据丰富的电子技术、发明创造教学体验，结合青少年的身心特点，进行有趣的“做中学”和“学中做”电路实验，引导青少年由表及里、由浅入深、循序渐进，获得“操作”体验，熏陶科学情感、发展技术能力，特别提供电子技术发展信息，增强创新意识并为他们展示创造能力营造条件。在内容选择上以电子控制技术内容为中心，以基本电路实验为基础，以数字集成电路为重点，并涉及实验所必需的基本理论及技能技巧，同时介绍青少年感兴趣的一些电子器件、小制作和小发明实例。配刊光盘中将用活动图像的形式讲解和演示这些电路实验的过程和现象，光盘中还加入了一些生活中的应用实例。 一、什么是＂面包板＂？ 1.面包板的构造 面包板即＂集成电路实验板＂，就是一种插件板，此＂板＂上具有若干小型＂插座（孔）＂．在进行电路实验时，可以根据电路连接要求，在相应孔内插入电子元器件的引脚以及导线等，使其与孔内弹性接触簧片接触，由此连接成所需的实验电路。图1为SYB—118型面包板示意图： 为4行59列，每条金属簧片上有5个插孔，因此插入这5个孔内的导线就被金属簧片连接在一起。簧片之间在电气上彼此绝缘。插孔间及簧片间的距离均与双列直插式（DIP）集成电路管脚的标准间距2.54mm相同，因而适于插入各种数字集成电路。 2.面包板使用注意事项 插入面包板上孔内引脚或导线铜芯直径为0.4～0.6mm，即比大头针的直径略微细一点。元器件引脚或导线头要沿面包板的板面垂直方向插入方孔，应能感觉到有轻微、均匀的摩擦阻力，在面包板倒置时，元器件应能被簧片夹住而不脱落。面包板应该在通风、干燥处存放，特别要避免被电池漏出的电解液所腐蚀。要保持面包板清洁，焊接过的元器件不要插在面包板上。 3.面包板实验套材
声控报警器实验报告
实验报告 《电子测量与电子电路》综合设计型实验 实验名称：声控报警电路设计 实验学生：____XXX_____ 学生学号：____XXXXXXXXXX_ 所属班级：____XXXXXXXXXX__ 班内序号：_______XX_______ 所属学院：___电子工程学院_ 《电子测量与电子电路》综合设计型实验实验报告 2016年4月 摘要 我们生活中最常见的声控电路就是楼道里的声控节能灯。用声响是它点亮，然后延时熄灭。本实验设计虽为声控报警电路，但其原理与其它声控电路相似。由于声控报警器体积小，灵敏度高具有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外，其价格低廉、技术性能稳定等特点也受到广大用户和专业人士的欢迎。以此电路为依据，只需更换相应的报警显示元件即可改装成不同类型的报警器，如红外报警器,?红外线声先报警器等。本课程主要进行了简易的声控报警器的电路设计并实现了报警功能。本设计利用麦克风模拟异常响动,信号经过运算放大器LM358放大，再经过延时电路进行延时，随后通过比较器输出，输出的直流经过方波振荡器产生一个方波使蜂鸣器工作。
关键词：LM358，延时电路，比较器，方波振荡器。 二．设计任务要求 1.基本要求：在麦克风近处击掌（模拟异常响动），电路能发出报警声，持续时间大于5秒。声音传感器用驻极体式咪头，蜂鸣器用无源压电式蜂鸣器。 2.提高要求： A：增加报警灯，使其闪烁报警。 B：增加输出功率，提高报警音量，加强威慑力。 三.设计思路及总体结构框图 １．总体结构框图 过 时间，随后经过一个比较器使输出的电位高于某一值时能够被输送给至方波振荡器，此时方波振荡器接受的是一个直流，此直流使其起振，输出一个方波，此时可以再加一级LM358集成运放把方波放大，再输送给蜂鸣器使其工作，达到报警的效果。 四.分块电路和总体电路的设计 1、驻极体麦克电路设计
北京邮电大学数字电路实验报告
北京邮电大学 数字电路与逻辑设计实验 实验报告 实验名称：QuartusII原理图输入 法设计与实现 学院：北京邮电大学 班级： 姓名： 学号：
一．实验名称和实验任务要求 实验名称：QuartusII原理图输入法设计与实现 实验目的：⑴熟悉用QuartusII原理图输入法进行电路设计和仿真。 ⑵掌握QuartusII图形模块单元的生成与调用； ⑶熟悉实验板的使用。 实验任务要求：⑴掌握QuartusII的基础上，利用QuartusII用逻辑 门设计实现一个半加器，生成新的半加器图像模 块。 ⑵用实验内容（1）中生成的半加器模块以及逻辑门 实现一个全加器，仿真验证其功能，并能下载到实 验板上进行测试，要求用拨码开关设定输入信号， 发光二级管显示输出信号。 ⑶用3线—8线译码器（74L138）和逻辑门实现要求 的函数：CBA F+ C + =,仿真验证其 + B C B A A A B C 功能，，并能下载到实验板上进行测试，要求用拨 码开关设定输入信号，发光二级管显示输出信号。二．设计思路和过程 半加器的设计实现过程：⑴半加器的应有两个输入值，两个输出值。 a表示加数，b表示被加数，s表示半加和， co表示向高位的进位。
⑵由数字电路与逻辑设计理论知识可知 b a s ⊕=;b a co ?= 选择两个逻辑门：异或门和与门。a,b 为异 或门和与门的输入，S 为异或门的输出，C 为与门的输出。 (3)利用QuartusII 仿真实现其逻辑功能， 并生成新的半加器图形模块单元。 (4)下载到电路板，并检验是否正确。 全加器的设计实现过程：⑴全加器可以由两个半加器和一个或门构 成。全加器有三个输入值a,b,ci ，两个输 出值s,co ：a 为被加数，b 为加数，ci 为低 位向高位的进位。 ⑵全加器的逻辑表达式为： c b a s ⊕⊕= b a ci b a co ?+?⊕=)( ⑶利用全加器的逻辑表达式和半加器的逻 辑功能，实现全加器。 用3线—8线译码器（74L138）和逻辑门设计实现函数 CBA A B C A B C A B C F +++= 设计实现过程：⑴利用QuartusII 选择译码器（74L138）的图形模块
报警探测器基础知识
报警探测器基础知识 报警探测器基础知识 报警探测器是用来探测入侵者的入侵行为。需要防范入侵的地方很多，可以是某些特定的点、线、面，甚至是整个空间。探测器由传感器和信号处理器组成。在入侵探测器中传感器是探测器的核心，是一种物理量的转化装置，通常把压力、震动、声响、光强等物理量转换成易于处理的电量（电压、电流、电阻等）。信号处理器的作用是把传感器转化的电量进行放大、滤波、整形处理，使它能成为一种能够在系统传输信道中顺利转送的信号。 红外报警探测器 凡是温度超过绝对0℃的物体都能产生热辐射，而温度低于 1725℃的物体产生的热辐射光谱集中在红外光区域，因此自然界的所有物体都能向外辐射红外热。而任何物体由于本身的物理和化学性质的不同、本身温度不同所产生的红外辐射的波长和距离也不尽相同，通常分为三个波段。 近红外：波长范围 0.75～3μm 中红外：波长范围 3～25μm 远红外：波长范围 25～1000μm 人体辐射的红外光波长 3～50μm，其中 8～14μm占 46%，峰值波长在 9.5μm。被动红外报警探测器 在室温条件下，任何物品均有辐射。温度越高的物体，红外辐射越强。人是恒温动物，红外辐射也最为稳定。我们之所以称为被动红外，即探测器本身不发射任何能量而只被动接收、探测来自环境的红外辐射。探测器安装后数秒种已适应环境，在无人或动物进入探测区域时，现场的红外辐射稳定不变，一旦有人体红外线辐射进来，经光学系统聚焦就使热释电器件产生突变电信号，而发出警报。被动红外入侵探测器形成的警戒线一般可以达到数十米。被动式红外探测器主要由光学系统、热传感器（或称为红外传感器）及报警控制器等部分组成。其核心是红外探测器件，通过光学系统的配合作用可以探测到某个立体防范空间内的热
北邮模电简易晶体管图示仪实验报告
模拟综合实验 实 验 报 告 课题名称：简易晶体管图示仪 学院：信息与通信工程学院 专业： 班级： ： 学号： 指导老师：王丹志
2016.04.15 摘要 本报告主要介绍了简易晶体管图示仪的设计原理、部结构、设计框图及仿真电路图；并且给出了各个分块电路和总体电路的设计原理、功能说明、电路图等；同时展示了实验中示波器上的波形和其他重要数据；最后分析了实际操作中遇到的问题并提出了解决办法，还有对本次实验的结论与总结。 关键词：阶梯波、三角波、晶体管、输出特性曲线
一．设计任务要求： 1.基本要求： 1)设计一个阶梯波发生器，f≥500Hz，Uopp≥3V，阶数 N=6； 2)设计一个三角波发生器,三角波Vopp≥2V; 3)设计保护电路，实现对三极管输出特性的测试。 2.提高要求： 1)可以识别NPN，PNP管，并正确测试不同性质三极管； 2)设计阶数可调的阶梯波发生器。 二．设计思路及总体结构框图： 1.设计思路： 本实验要求用示波器稳定显示晶体管的输出特性曲线，因此可用阶梯波和三角波对晶体管进行周期性扫描，并将结果以图示的方式显示在示波器上。 具体思路如下： 1)首先利用NE555时基振荡器产生符合条件的方波； 2)将方波输入到双运算放大器LF353中，其中一个运放作 为积分器产生锯齿波，另一个运放构成反相放大电路得 到合适幅值的三角波； 3)将方波作为时钟信号输入到四位同步二进制计数器 74LS169中，取其低三位输出作为地址输入到CD4051
的地址端，通过分压在CD4051的数据输入端输入等间 隔的电位值，CD4051作为数据选择器，根据输入的地 址对数据进行选择性输出，从而获得阶梯波； 4)将三角波输入到三极管的集电极，阶梯波作为基极电位 输入到三极管的基极作为扫描电压。通过示波器两通道 分别接集电极和射极，以X-Y模式显示晶体管的输入输 出特性曲线。 2.总体结构框图： 三．分块电路和总体电路设计： 1.方波电路： 1)原理:
声控报警电路实验报告
实验报告 实验名称：声控报警电路设计 实验学生： 所属班级： 班内序号： 一，摘要 近年来，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，生活节奏的加快，人们对电子报警器的需求日益增加。电子报警器应用于安全防范，系统故障，交通运输，医疗救护等领域，和社会生产密不可分。例如声控报警系统在生活中处处可见，楼道里的声控节能灯，店铺联网报警器等等，其功能简单，成本较低，因而广泛应用于各种家用电器和小电子产品中。 本课题基于应用需求，结合实验要求设计电路。报告介绍了简易的声控报警器的电路设计和电路的搭建调试。 关键词：报警器；CD4011；无源蜂鸣器；LM358 二，引言 随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电子设备、电子仪器的出现日新月异，在市场上电子产品的竞争较为激烈。 本课程设计利用驻极体式咪头作为声传感器获得电压，经LM358放大电路两级放大，然后通过电压比较器和多谐振荡器,输出驱动蜂鸣器和发光二极管工作报警。
1，设计要求 1，设计任务要求 设计一个声控报警电路，在麦克风附近击掌（模拟异常响动），电路能发出报警声，持续时间大于5秒。声音传感器采用驻极体式咪头，蜂鸣器用无源式蜂鸣器。 2，提高要求 1，增加报警灯，使其闪烁报警；2，增加输出功率，提高报警音量，加强威慑力。 2，电路设计 1，系统组成框图 2，系统总体设计思路 驻极体式咪头作为声音传感器，将击掌产生的声音信号转化为电信号，微弱的电信号经过同相放大器放大后便于传输和驱动，放大信号进入同相比较器，比 较器根据实验可以设置合理的比较电压V REF ，当放大信号高于比较电压V REF 时， 放大器输出高电平促发方波振荡器开始工作，振荡产生的方波经三极管放大即可驱动无源式蜂鸣器发出报警声音。但由于一次拍手产生的电信号只有短暂的脉冲，故还需要在比较器后加入延时电路，减缓脉冲电压下降的速度来实现延时报警。 3，单元电路设计思路 声音采集单元设计原理简述 驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。声电转换的关键元件是驻极体振动膜，当驻极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而
北邮电子电路综合实验_声控报警器实验报告资料
电子电路综合实验设计实验名称：声控报警电路设计 学院：信息与通信工程学院 班级： 学号： 姓名： 班内序号：
一、课题名称 声控报警电路设计 二、摘要和关键词 （一）摘要 本实验分析并设计了声控报警电路，实现了在麦克近处鼓掌，电路能发出报警声并持续大约5秒。报告中首先给出设计目标和电路功能分析，然后讨论各级电路具体设计和原理图，后给出实际搭建电路测试的数据和分析，最后总结本次实验。 （二）关键词 放大器，比较器，延时，方波振荡 三、设计任务要求 在驻极体麦克附近鼓掌，麦克捕捉声信号后电路发出报警声，持续时间大约五秒。 1 声音传感器用驻极体式咪头，蜂鸣器用无源式蜂鸣器； 2 用LM358构成两级放大器，合理设计放大倍数 3用LM358构成电压比较器电路。 4延时电路用RC电路构成，计算时间常数，保证一定的延时时常 四、设计思路、总体结构框图 （一）设计思路 麦克捕捉到声音信号后将其转变成微弱电信号，进入放大器进行放大，之后与电压比较器设定的参考电压进行比较，若高于门限值，比较器输出电平翻转，控制振荡器产生方波信号，使蜂鸣器发声。为使蜂鸣器发声持续一段时间，要用一个延时电路保持比较器输出电平维持相应的时长。 （二）总体系统框图如图：
五、分块电路和总体电路设计 （一）麦克偏置电路 驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。声电转换的关键元件是驻极体振动膜。它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷。膜片的蒸金面向外，与金属外壳相连通。在麦克近处击掌，使麦克可以输出一个瞬时电压脉冲。麦克直流偏置电路如图所示： 电路说明：麦克偏置电压约6V，通过电阻R接地，麦克两端电压通过一个0.1μ电容输出电压。电容起隔直作用，消除直流的影响，使放大后的电压便于与比较器相比较。 （二）LM358组成的放大器 1、说明由于话筒提供的信号非常弱，一般在比较器前面加一个前置放大器。考虑到设计电路对频率相应及零输入时的噪声、电流、电压的要求，前置放大器选用集成运算放大器LM358。LM358里面包括有两个高增益，独立的，内部频率补偿的双运放，适用于电压范围很宽的单电源，而且也适用于双电源工作方式。它的应用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运放的地方使用。本次实验用到的LM358主要特点有：电源电压范围宽：单电源(3—30V)；双电源(±1.5 一±15V)；. 直流电压增益高(约100dB)。
八路声控报警器的制作
八路声控报警器制作 一、实习内容 一) 由PCB板画出电路图 实习的第一天，我们先是学习了有关如何看现实中的器件。接着我们得到了老师布置的第一个任务，那就是看着已经做好的电路板画出电路图。 该电路板是双面板，要画出电路图是比较难看出来的，但是可以一条一条画出来再整理，那样画出来的电路板才会美观，才能准确。 二）八路声控报警的制作和调试 1、当天下午就接到第二个实习内容，那就是老师给出原理图，自己用DXP 2004画出原理图以及做成PBC 板。 老师给的原理图都给有元件的型号，制作时不太注意所以从做了很多次，另外进行元件的封装，在元件库里都有，所以不用自己画封装。自己画封装有个弊端就是我们不知道该器件是多大的，封装大小都不清楚，所以画出来不适用。 做PCB板的时候布线是个很头痛的问题，仅布线就弄了一天，但到最后还是有一根需要跳线。 2、当我们做好PCB板后，就要将图弄到实体板上并进行腐蚀。腐蚀后，就进行钻孔。当所有都准备好了 我们就进行焊接环节。 第一次用焊烙铁的我们，显得有点笨拙，但是慢慢的经过多次试验我们也就开始熟练起来。但是由于我们做板的时候焊盘弄得过小，所以对我们的焊接工作存在一定的难度，导致焊接得不是很好看。 3、当我们焊接好了之后我们就进行调试工作了。 刚开始调试的时候，我做的板都只是数码管亮和显示数字，报警喇叭都不响。由于这个原因，我们首先检查了是否是元件安装错误，在确保元件没有错的情况下，再检查元件是否有虚焊的地方。 最后检查出有一些元件虚焊，当我把虚焊的原件弄好了后我的喇叭终于响了，但是由于每个器件的误差不一样形成的脉冲也就不一样，那么我喇叭的响声就相对的比其他人的慢。 二、八路声控报警 1、原理图
电子电路测量实验(北邮)
北京邮电大学 电子电路综合设计实验 实验报告 课题名称：函数信号发生器 院系：电子工程学院
摘要 本实验的目的在于使用集成运算放大器设计一个方波—三角波—正弦波发生器。其中，由施密特触发器组成的多谐振荡器产生方波，再经积分运算电路产生三角波。最后，经过差分放大器，利用晶体管的非线性特性将三角波变换为正弦波。并要求波形达到一定的幅值、频率等要求。 关键词 函数信号发生器方波三角波正弦波集成运放 正文 一、设计任务要求 1基本要求 （1）信号输出频率在1~10kHz范围内连续可调，无明显失真。 （2）方波信号输出电压U opp=12V（误差≤20%），上升、下降沿小于10us，占空比范围为30%~70%。 （3）三角波信号输出电压U opp=8V（误差≤20%）。 （4）正弦波信号输出电压U opp≥1V 2提高要求 （1）将输出方波改为占空比可调的矩形波，占空比可挑范围为30%‐70%；
（2）三种波形的输出峰峰值U opp均可在1V-10V 范围内连续可调。 3+ 二、实验原理及设计过程 1总体思路 函数信号发生器的构成方法多样。本实验来看，可以先产生方波，由方波积分得到三角波，在由三角波经过整形得到正弦波；也可以先产生正弦波，将正弦波进行整形得到方波，在通过积分器产生三角波。在器件使用上，可以是分立元件电路，也可以采用集成电路。 根据提供的器材和资料，选择设计由集成运算放大器和晶体管放大器构成的方波—三角波—正弦波发生电路（如下图二）。 2原理结构框图 三、Multisim仿真过程及波形输出 1元器件选择
（1）方波—三角波发生电路 （最终电路见附录） ●芯片选择：对比uA741CP与LM318N的相关参数。选择转换速度较快 的LM318N作为矩形波发生电路的芯片，uA741CP作为三角波发生电路的芯片。 ●稳压管选择：根据方波U opp =12V，方波幅度限制在-(U Z+U D)~+(U Z+U D)， 故选择稳压值为U Z =6V的稳压管。查阅资料，在Multisim中选择 1N4734A单稳压管，放置为稳压对管。 ●电阻电容选择： 根据方波和三角波输出峰峰值的要求（12V、8V），R f和R1的取值应 满足R f：R1=3：2。为使电路易起振，在这里取R f=30kΩ，R1=20kΩ。 根据直流平衡电阻的计算原理，得R3=（30||20）kΩ=12kΩ。 根据方波输出幅度选择限流电阻R o=2kΩ。 同时在三角波电路中，由公式R2C=αR f /4f R1 计算得R2=5kΩ，C=0.01 μF。 根据直流平衡电阻的计算方法，得R4=R2 =5kΩ。 为达到频率的可调范围，选择R p1=100kΩ的滑动变阻器。
北邮模电综合设计实验
电子电路综合设计实验 实验5自动增益控制电路的设计与实现 信息与通信工程学院 一．课题名称：自动增益控制电路的设计与实现 二．实验目的
1.了解AGC（自动增益控制）的自适应前置放大器的应用； 2.掌握AGC电路的一种实现方法； 3.提高独立设计电路和验证实验的能力。 三．实验摘要 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范围内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。 四．设计任务要求 1.基本要求： 设计一个AGC电路，要求设计指标以及给定条件为： ·输入信号：0.5～50mVrms； ·输出信号：0.5～1.5Vrms； ·信号带宽：100～5KHz。 2.提高要求： 设计一种采用其他方式的AGC电路。 五．设计思路与实验各部分功能 自动增益总体框图，主要包括驱动缓冲电路，级联放大电路，输出跟随电路和增益反馈电路四个部分组成。 1.驱动缓冲电路： 输入缓冲极，其设计电路图如图3所示； 输入信号V IN驱动缓冲极Q1，它的旁路射极电阻R3有四个作用：它将Q1的微分输出电阻提高到接近公式（1）所示的值。该电路中的微分输出电阻增加很多，使R4的阻值几乎可以唯一地确定这个输出电阻。 R D1≈r be+(1+βr ce/r be)(R3//r be) 由于R3未旁路，使Q1电压增益降低至： A Q1=－βR4/〔r be+(1+β)R3〕≈－R4/ R3 未旁路的R3有助于Q1集电极电流－电压驱动的线性响应。 Q1的基极微分输入电阻升至R dBASE=r be+(1+β)R3，与只有r be相比，它远远大于Q1的瞬时工作点，并且对其依赖性较低。
北京邮电大学电路实验报告-(小彩灯)
北京邮电大学电路实验报告-(小彩灯)
电子电路综合实验报告课题名称：基于运算放大器的彩灯显示电路的设计与实现 姓名：班级：学号： 一、摘要： 运用运算放大器设计一个彩灯显示电路，通过迟滞电压比较器和反向积分器构成方波—三角波发生器，三角波送入比较器与一系列直流电平比较，比较器输出端会分别输出高电平和低电平，从而顺序点亮或熄灭接在比较器输出端的发光管。 关键字： 模拟电路，高低电平，运算放大器，振荡，比较 二、设计任务要求： 利用运算放大器LM324设计一个彩灯显示电路，让排成一排的5个红色发光二极管(R1～R5)重复地依次点亮再依次熄灭（全灭→R1→R1R2→R1R2R3→R1R2R3R4→R1R2R3R4R5→R1R2R3R4→R1R2R3→R1R2→R1→全灭），同时让排成一排的6个绿色发光二极管（G1～G6）单光
三角波振荡电路可以采用如图2-28所示电路，这是一种常见的由集成运算放大器构成的方波和三角波发生器电路，图2-28中运放A1接成迟滞电压比较器，A2接成反相输入式积分器，积分器的输入电压取自迟滞电压比较器的输出，迟滞电压比较器的输入信号来自积分器的输出。假设迟滞电压比较器输出U o1初始值为高电平，该高电平经过积分器在U o2端得到线性下降的输出信号，此线性下降的信号又反馈至迟滞电压比较器的输入端，当其下降至比较器的下门限电压U th-时，比较器的输出发生跳变，由高电平跳变为低电平，该低电平经过积分器在U o2端得到线性上升的输出信号，此线性上升的信号又反馈至迟
滞电压比较器的输入端，当其上升至比较器的上门限电压U th+时，比较器的输出发生跳变，由低电平跳变为高电平，此后，不断重复上述过程，从而在迟滞电压比较器的输出端U o1得到方波信号，在反向积分器的输出端U o2得到三角波信号。假设稳压管反向击穿时的稳定电压为U Z，正向导通电压为U D，由理论分析可知，该电路方波和三角波的输出幅度分别为： 式（5）中R P2为电位器R P动头2端对地电阻，R P1为电位器1端对地的电阻。 由上述各式可知，该电路输出方波的幅度由稳压管的稳压值和正向导通电压决定，三角波的输 出幅度决定于稳压管的稳压值和正向导通电压以及反馈比R1/R f，而振荡频率与稳压管的稳压值和正向导通电压无关，因此，通过调换具有不同稳压值和正向 导通电压的稳压管可以成比例地改变方波和三角波的幅度而不改变振荡频率。 电位器的滑动比R P2/R P1和积分器的积分时间常数R2C的改变只影响振荡频率而 不影响振荡幅度，而反馈比R1/R f的改变会使振荡频率和振荡幅度同时发生变化。因此，一般用改变积分时间常数的方法进行频段的转换，用调节电位器滑动头 的位置来进行频段内的频率调节。
课程设计报告声控电子锁
声控电子锁的设计 一、设计任务与要求 1.1设计课题任务 课题：声控电子锁。 任务：通过击掌，当掌声出现所设定的节奏时，电路输出一个开锁控制信号的脉冲。 1.2功能要求说明 1、基本部分 （1）设计一个由掌声的节奏（序列脉冲）控制的电子锁，序列脉冲由4位0、1代码构成（代码可自行设定）。当掌声产生的序列脉冲包含有自行设定的代码，使电路输出一个高电平（也可以是低电平有效），推动执行机构动作把锁打开。执行机构可由两个LED模拟，用绿灯亮、红灯灭表示开锁，用绿灯灭、红灯亮表示关锁。 （2）掌声速度应与电路的时钟一致(例如1次/秒)，电路中设一个LED 指示时钟脉冲变化。 （3）若输入一次开锁信号未将锁打开，可重复三次，否则，启动音响报警电路并自锁。 （4）自制稳压电源。 2、发挥部分： 当锁打开时有机械执行机构动作（例如：利用继电器使电磁铁吸合拉动物件）。 二、方案设计与论证 本课题电路可由下述三部分组成。其一是开锁信号形成电路，它完成由击掌声音到序列脉冲的变换。其二是所设定的代码，例如1101这一开锁的代码的检测电路，该电路在检测到输入脉冲中出现1101代码时，即输出开锁信号。其三是报警电路，当发现连续三次的开锁信号到来但未 开锁时，报警电路进入工作状态，并实现电路自锁。原理框图如下：
2.1方案的比较 方案一基于门电路的原理框图如下 方案原理：掌声通过传声器转化为电信号同时通过放大整形电路转化为正脉冲信号分别送到计数器1-4中，同时把脉冲输入到10秒延时电路中输出周期为1秒的脉冲信号。将脉冲信号送到计数器5中，再将计数结果送到38译码器使其输出选通计数器的信号。 由于计数器有译码器选通，因此在拍掌时要注意时间的把握，同时计数器是在高电平时选通，所以可在译码器的输出端分别接上非门使其在脉冲信号计数器的每个脉冲的上升沿计数一次，同时选通4个并联计数
声光控制电路实验报告
实验室：格致楼322 时间段：13:30-15:05 座位号：3号座位 同组人： 杭州电子科技大学 信息工程学院 设计性实验报告 实验名称：声光控制电路 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
实验二声光控制电路 一、实验目的 1、掌握声光控延时开关电路的组成和工作原理 2、掌握声光控电路的制作的焊接和调试。 二、实验任务 设计并控制一个声光控延时开关电路。通过四个与非门实现只有在光照较弱并且有声音的时候指示灯才会亮，其他情况下指示灯不亮。并且通过电容的充放电实现指示灯的延迟效果，保持指示灯10s。直流电源电压为12V，由稳压电源或实验箱提供。 三、实验原理和电路参数设计 实验原理： 第一部分为独立的声控和光控，中间部分为与非门，最后部分是延时及LED 灯。 光控部分由光敏电阻采集光信号转变为电信号，声控部分由咪头将声音信号转换为电信号，并经过三极管放大。 白天或晚上光线较强时，光控为低电平，声控不起作用；晚上或光线较弱时，光控为高电平，声控起作用，负载电路的通断受控于声控部分，当声音强度足够大时，电路接通，二极管点亮，并开始延时，延时时间到开关自动关闭，等待下一次声音触发。 白天不亮的原因：当在白天时，光线很强光敏电阻的阻值很小，那么通过用黑线圈出的那条路的电流很小，相当于低电平，经过与非门之后，输出恒为高电平，最后通过led灯恒为低电平。所以在白天时不起作用。 同时很好理解晚上时为什么由声控控制：在晚上时，光敏电阻阻值很大，流过黑线圈出的那条路的电流就很大，相当于高电平，因此输出信号取决于是否由声音信号。
1、设计电路参数 C1：100nf C2：10uf/22uf V1：30mV 1KHz R1：24KΩR2：1MΩR3：47KΩR4：24KΩR5：1MΩ R6：1KΩ 2、利用multisim仿真如下图： 闭合开关： 说明：从图中可以看出我们用交流信号源代替了咪头，也就是声控部分，用继电器调节到一定的电阻来代替光敏电阻夜间时的电阻，这是led灯也已经亮了，着代表了，我们的电路替换是正确的。同时看下图：
北邮模电综合实验-简易电子琴的设计与实现.
电子测量与电子电路实验课程设计 题目: 简易电子琴的设计和制作 姓名孙尚威学院电子工程学院 专业电子信息科学与技术 班级学号班内序号指导教师陈凌霄 2015年 4 月 目录 一、设计任务与要求 (3) 1.1 设计任务与要求 (3) 1.2 选题目的与意义 (3) 二、系统设计分析 (3) 2.1系统总体设计 (3) 2.2 系统单元电路设计 (4) 2.2.1 音频信号产生模块 (4) 2.2.2 功率放大电路 (7) 2.2.3 开关键入端（琴键） (8) 三、理论值计算 (9) 3.1 音阶频率对应表 (9) 3.2 键入电路电阻计算 (9) 四、电路设计与仿真 (10) 4.1 电路设计 (10) 4.2 Multisim仿真 (11) 五、实际电路焊接 (11) 六、系统调试 (13)
6.1 系统测试方案 (13) 6.2 运行结果分析 (14) 七、设计体会与实验总结 (15) 一、设计任务与要求 1.1 设计任务与要求 了解由555定时器构成简易电子琴的电路及原理。设计并利用NE555集成运算电路以及外加电阻，电容在第一级产生不同频率的音乐，再利用LM386功率放大电路对音乐信号进行放大，最后通过扬声器产生21个音符。 1.2 选题目的与意义 （1）培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程问题的能力。 （2）学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟，数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力。 （3）学习调试电子电路的方法，提高实际动手能力。了解由555定时器构成简易电子琴的电路及原理。 二、系统设计分析 2.1系统总体设计 由555电路组成的多谐振荡器，它的振荡频率可以通过改变振荡电路中的RC元件的数值进行改变。根据这一原理，通过设定一些不同的RC数值并通过控制电路，按照一定的规律依次将不同值的RC组件接 入振荡电路，就可以使振荡电路按照设定的需求，有节奏的发出已设定的音频信号，再利用LM386功率放大电路对音乐信号进行放大，最后通过扬声器产生音符。 图1：系统组成框图 2.2 系统单元电路设计 2.2.1 音频信号产生模块 利用NE555集成运算电路以及外加电阻，电容在第一级产生不同频率的音乐。555定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插8脚结构，体积很小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成史密特触发器、单稳态触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。
北邮-电子电路综合设计实验(函数信号发生器)报告
电子电路综合设计实验报告 实验1 函数信号发生器的设计与实现 姓名：------ 学号：---------- 班内序号：--
一. 实验名称： 函数信号发生器的设计与调试 二.实验摘要： 采用运放组成的积分电路产生方波-三角波，可得到比较理想的方波和三角波。根据所需振荡频率的高低和对方波前后沿陡度的要求以及对所需方波、三角波的幅度可以确定合适的运放以及稳压管的型号、所需电阻的大小和电容的值。三角波-正弦波的转换是利用差分放大器来完成的，选取合适的滑动变阻器来调节三角波的幅度以及电路的对称性。同时利用隔直电容、滤波电容来改善输出正弦波的波形。 关键词： 方波三角波正弦波频率可调 三、设计任务要求 1．基本要求： （1）输出频率能在1-10KHz范围内连续可调，无明显失真； （2）方波输出电压Uopp=12V,上升、下降沿小于10us,占空比可调范围30%-70%； （3）三角波Uopp=8V; （4）正弦波Uopp错误！未找到引用源。1V. （5）设计该电路的电源电路（不要求实际搭建） 2.提高要求： （1）正弦波、三角波和方波输出波形的峰峰值Uopp均可在1V-10V内连续可调。 （2）三种输出波形的输出端口的输出阻抗小于100Ω。 （3）三种波形从同一端口输出，并能够显示当前输出信号的种类、大小和频率 （4）用CPLD设计DDS信号源 （5）其他函数信号发生器的设计方案 四、设计思路以及总体结构框图 本课题中函数发生器结构组成如下所示：由比较器和积分器组成方波—三角波产生电
路，比较器输出的方波经积分器得到三角波，三角波到正弦波的变换电路主要由差分放大器来完成。差分放大器具有工作点稳定，输入阻抗高，抗干扰能力较强等优点。特别是作为直流放大器时，可以有效地抑制零点漂移，因此可将频率很低的三角波变换成正弦波。波形变换的原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性。 图4-1 函数信号发生器的总体框图 五.分块电路和总体电路的设计 （1）方波——三角波产生电路 图5-1 方波-三角波产生电路