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四路彩灯实验报告

四路彩灯实验报告
四路彩灯实验报告

《电子工艺与数字逻辑》课程设计报告

实验地点实验楼4-18 、3-11

专业计算机科学与技术

年级2010级科技1班

姓名

学号

指导教师

实验时间2012-2-27 —2012-6-18

目录

1 设计任务书 (3)

1.1设计题目: (3)

1.2设计任务: (3)

2 设计 (3)

2.1设计软件环境要求 (3)

2.2设计思路 (3)

2.3设计方案 (5)

2.4各单元电路的设计 (7)

2.4.1模12计数器74LS163设计 (7)

2.4.2通用移位寄存器74LS194控制四个彩灯 (7)

2.5EWB仿真电路图 (8)

3实现 (9)

3.1器件清单 (9)

3.2实物电路图 (9)

3.3结果 (11)

4实验总结 (11)

5参考文献 (12)

1设计任务书

1.1设计题目:

四路彩灯控制器。

1.2设计任务:

设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下:

(1)接通电源后,彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。

(2)设置的彩灯花型由三个节拍组成:

第一节拍:四路彩灯从左向右逐次渐亮,灯亮时间1s,共用4s;

第二节拍:四路彩灯从右向左逐次渐灭,也需4s;

第三节拍:四路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗,进行4次,

所需时间也为4s。

(3)三个节拍完成一个循环,一共需要12s。一次循环之后重复进行闪烁。

2设计

2.1设计软件环境要求

Windows 200,EWB软件

2.2设计思路

四路彩灯工作过程

2.3设计方案

用四个发光二极管来替代四个彩灯,设依次为d Q c Q b Q a Q 设“1”表示灯亮,“0”表示灯灭,由要求列出状态表

表1 四路彩灯输出显示

由上表可知,可以选用模12计数器作为分频器,起节拍产生和控制作用,每4s一个节拍,3个节拍共12s后反复循环。要实现模12计数器的话用74LS161(当然在实际操作中可以用74LS163代替161,因为74LS163的引脚排列和74LS161相同)。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器,完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。

至于控制发光二级管的状态可以用通用移位寄存器74LS194,因为它具有禁止、右移、左移和并行置数四种功能,所以74LS194能实现第一、二、三节拍的功能。它具有四个并行输入端A、B、C、D和与之对应的四个并行输出端QA,QB,QC,QD,右移输入端SR,左移输入端SL和模式控制输入端S1,S0,以及一个无条件直接清除端CLR。当S1S0=01(右移),S1S0=10(左移),S1S0=11(并行置数)。

脉冲源采用秒脉冲发生器,用以提供频率为1Hz的时钟信号.

2.4各单元电路的设计

2.4.1模12计数器74LS163设计

模12计数器74LS163起节拍产生和控制作用,每4s一个节拍,3个节拍共12s后反复循环。大致电路图如下:

由一个74LS163、一个与门和一个与非门组成,这图用的是反

馈置数法,当输出端QD,QC,QB,QA为1011时,LOAD’端接收到

低电平0,此时74LS163输出端就重新回到了0000状态。当然

还可以用反馈清零法,既是将与非门的输出端接在CLR’端口,输出端QD,QC,QB,QA为1011时,将CLR置零,输出端为0000。

这样一次循环就完成。

2.4.2通用移位寄存器74LS194控制四个彩灯

通用移位寄存器74LS194控制四个彩灯连接如下:

在第一节拍中,S1S0=01,74194实现右移功能,即在时钟脉冲作用下,把1SR D =逐次移进;在第二节拍中,S1S0=10,74194实现左移功能,即在时钟脉冲作用下,把0SR D =逐次反方向移进。

2.5 EWB 仿真电路图

由于前两个节拍中30Q =,门G 关闭,输出为0,因此四路彩灯的输出a b c d A B C D Q Q Q Q Q Q Q Q =。在第三节拍中,1010M M =,74194仍然左移,A B C D Q Q Q Q 一直保持为0000。此时31Q =,门G 打开,时钟脉冲CP 同时加到四个输出端a b c d Q Q Q Q ,由于CP 是1Hz 秒脉冲,在1s 时间

内高电平和低电平持续时间均为0.5s,因此

Q Q Q Q实现同时亮

a b c d

0.5s、同时灭0.5s,在4s内共进行4次。第三节拍结束后返回第一节拍,如此反复,实现四路彩灯循环显示。

3实现

3.1器件清单

HD74LS161AP 1个,CD74HC194E 1个,HD74LS32P 2个,

HD74LS04P 1个,HD74LS00P 1个,HD74LS08P 1个,导

线若干。

3.2实物电路图

第一个节拍(部分图片):

第二个节拍(部分图片):

第三个节拍(部分图片):

3.3结果

由于前两个节拍中30Q =,门G 关闭,输出为0,因此四路彩灯的输出a b c d A B C D Q Q Q Q Q Q Q Q =。在第三节拍中,1010M M =,74194仍然左移,A B C D Q Q Q Q 一直保持为0000。此时31Q =,门G 打开,时钟脉冲CP 同时加到四个输出端a b c d Q Q Q Q ,由于CP 是1Hz 秒脉冲,在1s 时间内高电平和低电平持续时间均为0.5s ,因此a b c d Q Q Q Q 实现同时亮0.5s 、同时灭0.5s ,在4s 内共进行4次。第三节拍结束后返回第一节拍,如此反复,实现四路彩灯循环显示。

4实验总结

回想起当初的努力真是感慨万千。记得刚开始接手课题时,完全

不知道怎样下手,简直就是一筹莫展,后来经过自己查找资料和与小组成员讨论,终于对四路彩灯有了初步的了解与认识。通过此次课题设计,使我更加的了解74LS191和74LS163,并且加深了对模12计数器认识,学会了怎样连接反馈置数法和反馈清零法。并且用EWB仿真软件进行测试,经过多次的试验,最终达到了课题设计的要求。

5参考文献

1.《电子技术基础数字部分》第五版)主编:康光华高等教

育出版社。

2.《电子电路设计与制作》主编:梅开乡梅军进北京理工

大学出版社。

3.

模拟电子技术基础实验思考题

低频电子线路实验思考题 实验一常用电子仪器的使用(P6) 1.什么是电压有效值?什么是电压峰值?常用交流电压表的电压测量值和示波器的电压直接测量值有什么不同? 答:电压峰值是该波形中点到最高或最低之间的电压值;电压有效值等于它的瞬时值的平方在一个周期内职分的平均值再取平方根。 常用交流电压表的电压测量值一般都为有效值,而示波器的电压直接测量都为峰值。 2.用示波器测量交流信号的峰值和频率,如何尽可能提高测量精度?答:幅值的测量:Y轴灵敏度微调旋钮置于校准位置,Y轴灵敏度开关置于合适的位置即整个波形在显示屏的Y轴上尽可能大地显示,但不能超出显示屏指示线外。频率测量:扫描微调旋钮置于校准位置,扫描开关处于合适位置即使整个波形在X轴上所占的格数尽可能接近10格(但不能大于10格)。 实验二晶体管主要参数及特性曲线的测试(P11) 1.为什么不能用MF500HA型万用表的R×1Ω和R×10Ω档量程测量工作极限电流小的二极管的正向电阻值? 答:根据MF500HA型万用表的内部工作原理,可知R×1Ω和R×10Ω档量程测量工作极限电流小的二极管的正向电阻值的等效电路分别为图1和图2所示,此时流过二极管的最大电流,,当I D1和I D2大于该二极管的工作极限电流时就会使二极管损坏。

图1 图2 2. 用MF500HA型万用表的不同量程测量同一只二极管的正向电阻值,其结果不同,为什么? 提示:根据二极管的输入特性曲线和指针式万用表Ω档的等效电路,结合测试原理分析回答。 答:R×1Ω:r o=9.4Ω; R×10Ω: r o=100Ω; R×100Ω: r o=1073Ω; R×1kΩ: r o=32kΩ。因为二极管工作特性为正向导通、反向截至,尤其是正向导通的输入特性曲线为一条非线性曲线。用MF500HA型万用表

四路彩灯设计

Proteus 仿 真 大 作 业 课题:四路彩灯设计系部: 班级: 姓名: 指导老师: 2013.05.31

前言 Proteus是世界上著名的EDA工具仿真软件,从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB 设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。 使用Proteus 软件进行单片机系统仿真设计,是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用,有利于培养学生的电路设计能力及仿真软件的操作能力;在单片机课程设计和全国大学生电子设计竞赛中,我们使用 Proteus 开发环境对学生进行培训,在不需要硬件投入的条件下,学生普遍反映,对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受,更容易提高。实践证明,在使用 Proteus 进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作,能极大提高单片机系统设计效率。 因此,有较高的推广利用价值。

目录 第一章四路彩灯、555简介 (5) 1.1 四路彩灯设计原理 (5) 1.2 555芯片简介 (5) 第二章课程设计任务及要求 (6) 2.1 设计任务 (6) 2.2 设计要求及器件 (6) 2.3 设计目标 (6) 2.4 设计软件环境要求 (6) 2.5 元器件列表 (7) 2.6系统逻辑框图 (7) 2.7 彩灯点亮过程 (7) 第三章Proteus仿真电路 (8) 3.1 绘制数字时钟电路Protues仿真原理图: (8) 3.1.1 启动ISIS 7 Professional软件 (8) 3.1.2 数字时钟原理图 (9) 3.1.3 时钟电路 (9) 3.1.4 计数电路 (11) 3.1.5 电路检测 (12) 3.1.6参数的计算 (12) 3.2 仿真调试 (12) 第四章调试及测试结果分析 (14) 4.1 结果的调试及分析 (14) 4.2测试电路的方法和技巧: (14) 4.3调试中出现的故障、原因及排除方法: (14) 总结 (15) 参考文献 (16)

厦门大学电子技术实验十集成运算放大器构成的电压比较器

实 验 报 告 实验名称:实验十集成运算放大器构成的电压比较器系别:班号:实验组别:实验者姓名: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期: 指导教师意见:

目录 二、实验原理 (3) 三、实验仪器 (5) 四、实验内容及数据 (5) 1. 单限电压比较器 (5) 2. 施密特电压比较器 (7) 五、实验总结 (9)

一、实验目的 1、掌握电压比较器的模型及工作原理 2、掌握电压比较器的应用 二、实验原理 电压比较器主要用于信号幅度检测——鉴幅器;根据输入信号幅度决定输出信号为高电平或低电平;或波形变换;将缓慢变化的输入信号转换为边沿陡峭的矩形波信号。常用的电压比较器为:单限电压比较器;施密特电压比较器窗口电压比较器;台阶电压比较器。下面以集成运放为例,说明构成各种电压比较器的原理。 1.集成运算放大器构成的单限电压比较器: 集成运算放大器构成的单限电压比较器电路如图1(a)所示。图1(b)为其电压传输曲线。由于理想集成运放在开环应用时,A V→∞、R i→∞、R o→0;则当V iE R时,V O=V OL;由于输出与输入反相,故称之为反相单限电压比较器;通过改变E R值,即可改变转换电平V T(V T≈E R);当E R=0时,电路称为“过零比较器”。同理,将V i与E R对调连接,则电路为同相单限电压比较器。图1(c)为反相单限电压比较器的应用——波形变换应用。

2. 集成运算放大器构成的施密特电压比较器: 集成运算放大器构成的施密特电压比较器电路如图2(a)所示。图2(b)为其电压传输特性曲线。 当V O =V OH 时,++ +++= =+T R OH T V E R R R V R R R V V ;323322 1称为上触发电平; 当V O =V OL 时,--+++= =+T R OL T V E R R R V R R R V V ;3 23322 2称为下触发电平; 回差电平:- + -=?T T T V V V 当V i 从足够低往上升,若V i >V T+时,则V o 由V OH 翻转为V OL ; 当V i 从足够高往下降,若V i

节电子技术课程设计报告日音乐彩灯连

河南机电高等专科学校电子技术课程设计报告设计课题:节日音乐彩灯连

题目:节日音乐彩灯连 一、设计任务与要求 选取一种方法设计音乐彩灯控制器,要求该音乐彩灯控制器电路由三路不同控制方法的彩灯所组成,采用不同颜色的发光二极管作课题实验。 1.第一路为音乐节奏控制彩灯,按音乐节拍变换彩灯花样。 2.第二路按音量的强弱(信号幅度大小)控制彩灯。强音时,灯的亮度加大,且灯被点亮的数目增多。 3.第三路按音量高低(信号频率高低)控制彩灯。低音时,某一部分灯点亮;高音时,另一部分灯点亮。 二、方案设计与论证 1、设计思路 根据课题要求,可将控制器分为三部分来实现。 1.由于音乐的节奏是具有一定时间间隔的节拍脉冲信号。因此,可采用记数、译码驱动电路构成节拍脉冲信号发生器,使相应的彩灯按节奏点亮和熄灭。2.将声音信号变成电信号,经过放大、整流滤波,来点亮彩灯,以实现声音信号强弱的控制。3.采用高、低通有源滤波电路来实现高、低音对彩灯的控制。 2、总体方案方框图

3、方案一:简单声控音乐彩灯控制器 图2低成本声控音乐彩灯 简单声控音乐彩灯控制器的电路如图2所示,R1、R2、D和C组成电阻降压半波整波电路,输出约3V的直流电供SCR的控制回路用。压电陶瓷片HTD担任声-电换能器,平时调W使BG集电极输出低电平,SCR关断,彩灯不亮。当HTD接收到声波信号后,BG集电极电平升高,SCR即开通,所以彩灯能随室内收音机播出的节目的音乐节奏而闪烁发光。W可用来调节声控灵敏度,W由大调小时,声控灵敏度愈高,但W过小时,电灯常亮,这时就失去声控作用,使用调试时,将W由大逐渐调小至某一阻值时,电灯即点亮,再将W退回少许(即稍微调大),电灯就熄灭,这时声控灵敏度最高,离HTD二三米远处普通谈话声就能使彩灯闪烁。如嫌灵敏度太高,只要将W调大些即可,电灯长亮不熄,表示BG的放大倍数β值过小,应更换β大些的三极管。电阻均为1/8W碳膜电阻。 方案二:音乐彩灯控制器 如附录所示为实用音乐彩灯控制电路。该控制器由声电转换和放大电路、时钟脉冲发生器、计数电路和控制电路等组成。拾音话筒MIC将声音信

课程设计----四路彩灯显示系统设计

数字电路逻辑设计 实 验 报 告 设计题目: 专业班级: 姓名: 学号:

设计课题:四路彩灯显示系统设计 1.设计任务和要求 设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下: (1)接通电源后,彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。 (2)设置的彩灯花型由三个节拍组成: 第一节拍:四路彩灯从左向右逐次渐亮,灯亮时间1s,共用4s; 第二节拍:四路彩灯从右向左逐次渐灭,也需4s; 第三节拍:四路彩灯同时亮0.5s,然后同时变暗,进行4次,所需时间也 为4s。 (3)三个节拍完成一个循环,一共需要12s。一次循环之后重复进行闪烁。 2. 设计分析 四路彩灯既有四路输出,设依次为d Q、c Q、b Q、a Q,若“1”表示灯亮,“0”表示灯灭,由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1所示的输出显示。 表1 四路彩灯输出显示

由上表可知,需要一个分频器起节拍产生和控制作用,每4s 一个节拍,3个节拍共12s 后反复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器,完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。 分频及节拍控制可以用一个模12计数器来完成;彩灯渐亮、渐灭可以用器件的左移、右移功能来实现,因此可选用移位寄存器74194来完成。同时亮0.5s 、同时灭0.5s 可考虑把1Hz 的秒脉冲信号直接加到输出显示端来完成。 综上所述,要完成四路彩灯显示功能需要有分频器、节拍控制器、节拍程序执行器及脉冲源等电路。 记第一,二,三节拍分别为012Y YY 有效时间应为4秒,0Y 结束1Y 马上开始,1 Y 后2Y 马上开始,如此循环不断。为此可考虑采用移位寄存器构成的移位型控制器。由于有三个状态,因此需要用三个触发器对现时状态进行记忆,为使各状态的有效时间间隔为4秒,则驱动该移位控制器动作时钟周期应为4秒。应在开机瞬间,使移位型控制器的状态被确定下来,即012Y YY 节拍应为100,可控制输入信号使触发器置位、复位来实现。 为实现0Y 功能要求器件具有右移功能,为实现1Y 功能要求器件有左移功能;而且左、右移输入可为“0”也可为“1”;为实现2Y 功能,要求器件同时具有并行置数功能。因此可选用一种具有左移、右移和并行置数功能的通用移位寄存器74LS194。74LS194具有并行输入端A 、B 、C 、D ,并行输出端A Q 、B Q 、C Q 、D Q ,右移输入端SR ,左移输入端SL 和模式控制输入端0S ,1S 以及一个无条件直接清除端CLR 。模式控制输入0S ,1S 有00、01、10、11四种组合方式,分别表示双向移位寄存器所具有的四种功能,即禁止、右移、左移和并行置数。为了使当 012Y YY =100时,01S S =01(右移),012Y YY =010时,01S S =10(左移),当012Y YY =001时01S S =11(并行置数)。 74LS194的输出端初态均为零,在开机瞬间,使移位控制端01S S 的状态被确 定下来,即 012Y YY =100时,01S S =01 右移串行数据输入端 SR 经脉冲信号经四分频电路和 通过两或门组成的节拍电路,使四路彩灯从右到左依次亮共 4秒 ,

四路彩灯系统报告书

一.设计整体思路 根据课程设计课题要求,要实现本系统,需要设计时钟脉冲产生电路,循环控制电路和彩灯花样输出电路。时钟脉冲产生电路由74LS161分频实现,循环控制电路由74LS161和7420实现,彩灯花样输出电路由74LS194和相关逻辑电路实现。前两个节拍由74LS194芯片左移右移功能易于实现,第三个节拍整体送数,利用异步清零将清零端置0达0.5秒即可。 二.基本原理及整体框图 1、基本原理 由设计要求出发可知彩灯的三个节拍可以用移位寄存器74LS194实现,通过控制S0和S1实现右移、左移和送数,通过控制CLR'控制清零。第一节拍为1右移,第二节拍为0左移,第三节拍全亮为置数1,全灭为清零。由于程序循环一次要12秒,故需要一个12进制的计数器控制循环。第三节拍时要求1秒内全灭全亮各一次,故可在前0.5秒内送数1将彩灯全部点亮,接下来的0.5秒使得74LS19清零端为零,从而将彩灯熄灭。然后重复此亮灭状态三次。因此第三个节拍只要在清零端送与CL K端相同的脉冲,但考虑到竞争冒险对电路的影响,需延迟时钟脉冲。

2、框图

三.单元电路设计及单元电路 1、分频器的实现 在数字电子技术中,对脉冲实现分频的方法一般有两种:其一是用n进制计数器。其二是用D触发器电路。这两种方法各有优势,但在此处我只分析用74LS161计数器实现分频的电路。电路分析图: 及其波形图 如下

2、循环控制电路 如果模N计数器的计数序列从最小1到最大数N,那么N+1是多余的,可用与非门检测N,当N出现时,与非门输出为低,用它控制清零端CR,将计数器清零。此处工作状态从0001~1100,检测到1101时异步清零。 12进

厦门大学电子技术实验报告_实验五

实验五场效应管放大器 一、实验目的 1. 学习场效应管放大电路设计和调试方法; 2. 掌握场效应管基本放大电路的设计及调整、测试方法。 二、实验原理 1. 场效应管的主要特点 场效应管是一种电压控制器件,由于它的输入阻抗极高(一般可达上百兆、甚至几千兆),动态范围大,热稳定性好,抗辐射能力强,制造工艺简单,便于大规模集成。 因此,场效应管的使用越来越广泛。 场效应管按结构可分为MOS型和结型,按沟道分为N沟道和P沟道器件,按零栅压源、漏通断状态分为增强型和耗尽型器件,可根据需要选用。那么,场效应管由于结构上 的特点源漏极可以互换,为了防止栅极感应电压击穿要求一切测试仪器,都要有良好 接地。 2. 结型场效应管的特性 (1) 转移特性(控制特性):反映了管子工作在饱和区时栅极电压VGS对漏极电流ID 的控制作用。当满足|VDS|>|VGS|-|VP|时,ID对于VGS的关系曲线即为转移特性曲线。如图1所示。由图可知。当VGS=0时的漏极电流即为漏极饱和电流IDSS,也称 为零栅漏电流。使ID=0时所对应的栅极电压,称为夹断电压VGS=VGS(TH)。 ⑵转移特性可用如下近似公式表示: I D=I DSS1? V GS V GS TH 2 (当0≥V GS≥V p) 这样,只要I DSS和V GS TH确定,就可以把转移特性上的其他点估算出来。转移特性的斜率为: g m=ΔI D GS 它反映了VGS对ID的控制能力,是表征场效应管放大作用的重要参数,称为跨异。一般为0.1~5mS(mA/V)。它可以由式1求得:

g m=? 2I DSS GS(TH)?1? V GS GS TH ⑶输出特性(漏极特性)反映了漏源电压VDS对漏极电流ID的控制作用。图2为N 沟道场效应管的典型漏极特性曲线。 由图可见,曲线分为三个区域,即Ⅰ区(可变电阻区),Ⅱ区(饱和区),Ⅲ区(截止区)。饱和区的特点是VDS增加时ID不变(恒流),而VGS变化时,ID随之变化(受控),管子相当于一个受控恒流源。在实际曲线中,对于确定的VGS的增加,ID 有很小的增加。ID对VDS的依赖程度,可以用动态电阻rDS表示为: r DS=ΔV DS ΔI D 在一般情况下,rDS在几千欧到几百欧之间。 ⑶图示仪测试场效应管特性曲线的方法: ①连接方法:将场效应管G、D、S分别插入图示仪测试台的B、C、E。 ②输出特性测试:集电极电源为+10v,功耗限制电阻为1kΩ;X轴置集电极电压1V/度,Y轴置集电极电流0.5mA∕度;与双极型晶体管测试不同为阶梯信号,由于场效应管 为电压控制器件,故阶梯信号应选择阶梯电压,即:阶梯信号:重复、极性:一、阶 梯选择0.2V∕度,则可测出场效应管的输出特性,并从特性曲线求出其参数。 ③转移特性测试:在上述测试的基础上,将X轴置基极电压0.2V∕度,则可测出场效应管的转移特性,并从特性曲线求出其参数。 ⑷场效应管主要参数测试电路设计: ①根据转移特性可知,当VGS=0时,ID=IDSS,故其测试电路如图3所示。②根据 转移特性可知,当ID=0时,VGS=VGS(TH),故其测试电路如图4所示。 3. 自给偏置场效应管放大器 自给偏置N沟道场效应管共源基本放大器如图5所示,该电路与普通双极型晶体管放 大器的偏置不同,它利用漏极电流ID在源极电阻RS上的压降IDRs产生栅极偏压,即: VGSQ=-IDRS 由于N沟道场效应管工作在负压,故此称为自给偏置,同时Rs具有稳定工作点的作用。该电路主要参数为:电压放大倍数:AV=V0/Vi=-gmRL;?=RD‖RL‖rDS式中:RL;输入电阻:Ri≈RG输出电阻:RO=RD‖rDS;

彩灯数字电子技术课程设计实验报告

北京电子科技学院 课程设计报告 ( 2008 -- 2009 年度第二学期) 名称:数字电子技术课程设计 题目:彩灯控制系统 学号:20071216 学生姓名:刘子涛 指导教师:冼立勤 成绩: 日期:2009年5月19日

目录 一、电子技术课程设计的目的与要求 (3) 二、课程设计名称及设计要求 (3) 三、系统框图及简要说明 (4) 四、方案选择与论证 (4) 五、单元电路设计(原理、芯片、参数计算等) (4) 六、总体电路 (5) 七、实验过程 (5) 八、心得体会 (6) 附录I:总原理图 (6) 附录II:multisim仿真图 (7) 附录III:元器件清单 (7) 附录IV:参考文献 (7)

一、电子技术课程设计的目的与要求 1.电子技术课程设计的目的: 课程设计作为数字电子技术课程的重要组成部分,目的是使学生进一步理解课程内容,基本掌握数字系统设计和调试的方法,增加集成电路应用知识,培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。 按照本专业培养方案要求,在学完专业基础课数字电子技术课程后,应进行课程设计,其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解,学会设计小型数字系统的方法,独立完成系统设计及调试,增强学生理论联系实际的能力,提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 2.电子技术课程设计的要求: 1)教学基本要求 要求学生独立完成选题设计,掌握数字系统设计方法;完成系统的组装及调试工作;在课程设计中要注重培养工程质量意识,按要求写出课程设计报告。 教师应事先准备好课程设计任务书、指导学生查阅有关资料,安排适当的时间进行答疑,帮助学生解决课程设计过程中的问题。 2)能力培养要求 (1)通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 (2)通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节,掌握简单实 用电路的分析方法和工程设计方法。 (3)掌握常用仪器设备的使用方法,学会简单的实验调试,提高动手能力。 (4)综合应用课程中学到的理论知识去独立完成一个设计任务。 (5)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 二、课程设计名称及设计要求 1.设计名称:彩灯控制系统 2.设计要求 1)四路彩灯从左向右逐次渐亮,间隔为1秒。 2)四路彩灯从右向左逐次渐灭,间隔为1秒。 3)四路彩灯同时点亮,时间为0.5秒,然后同时变暗,时间为0.5秒, 反复4次。 4)(选做)多种图形方案选择显示。 三、系统框图及简要说明 系统逻辑框图详见附录I,其中脉冲源采用555多谐振荡器构成,,用以提供频率为1Hz的时钟信

电子技术基础实验答案

实验一、常用电子仪器的使用 一、实验目的 1、学习电子技术实验中常用电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法。 2、初步掌握用示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。 二、实验原理 在模拟电子电路实验中,要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以接线简捷,调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局。接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的公共接地端应连接在一起,称共地。 1.信号发生器 信号发生器可以根据需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进行调节。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。 操作要领: 1)按下电源开关。 2)根据需要选定一个波形输出开关按下。 3)根据所需频率,选择频率范围(选定一个频率分挡开关按下)、分别调节频率粗调和细调旋钮,在频率显示屏上显示所需频率即可。 4)调节幅度调节旋钮,用交流毫伏表测出所需信号电压值。 注意:信号发生器的输出端不允许短路。 2.交流毫伏表 交流毫伏表只能在其工作频率范围内,用来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。 操作要领: 1)为了防止过载损坏仪表,在开机前和测量前(即在输入端开路情况下)应先将量程开关置于较大量程处,待输入端接入电路开始测量时,再逐档减小量程到适当位置。 2)读数:当量程开关旋到左边首位数为“1”的任一挡位时,应读取0~10标度尺上的示数。当量程开关旋到左边首位数为“3”的任一挡位时,应读取0~3标度尺上的示数。 3)仪表使用完后,先将量程开关置于较大量程位置后,才能拆线或关机。 3.双踪示波器 示波器是用来观察和测量信号的波形及参数的设备。双踪示波器可以同时对两个输入信号进行观测和比较。 操作要领: 1)时基线位置的调节开机数秒钟后,适当调节垂直(↑↓)和水平(←→)位移旋钮,将时基线移至适当的位置。 2)清晰度的调节适当调节亮度和聚焦旋钮,使时基线越细越好(亮度不能太亮,一般能看清楚即可)。 3)示波器的显示方式示波器主要有单踪和双踪两种显示方式,属单踪显示的有“Y1”、“Y2”、“Y1+Y2”,作单踪显示时,可选择“Y1”或“Y2”其中一个按钮按下。属双踪显示的有“交 替”和“断续”,作双踪显示时,为了在一次扫描过程中同时显示两个波形,采用“交替”显示 方式,当被观察信号频率很低时(几十赫兹以下),可采用“断续”显示方式。 4)波形的稳定为了显示稳定的波形,应注意示波器面板上控制按钮的位置:a)“扫描

四路彩灯显示系统设计

课程名称: 数字电路逻辑设计 设计项目:四 路彩灯显示系统设计 专业班级: 通信 学生姓名: 同组人姓名: 指导教师: 学号:

设计课题:四路彩灯显示系统设计 一、 设计目的 1、 2、 3、 熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。 掌握技术、译码电路的工作原理及应用。 熟悉移位寄存器的工作原理、典型应用和调试方法。 二、 设计任务与要求 设计一个四路彩灯控制器,设计要求如下: (1) 接通电源后,彩灯可以自动按预先设置的程序循环闪烁。 (2) 设置的彩灯花型由三个节拍组成: 第一节拍:四路彩灯从左向右逐次渐亮,灯亮时间 1s ,共用 4s ; 第二节拍:四路彩灯从右向左逐次渐灭,也需 4s ; 第三节拍:四路彩灯同时亮 0.5s,然后同时变暗,进行 4 次,所需时间也为 4s 。 (3)三个节拍完成一个循环,一共需要 12s 。一次循环之后重复进行闪烁。 三、设计原理 图(a)四路彩灯控制流程图 四路彩灯即有四路发光二极管输出,设依次为 、 、 、 ,若用高电平“1” 表示灯亮,低电平“0”表示灯灭,由课程设计要求可知四路彩灯显示系统有如下表所示的输 出显示。 Q Q Q Q d c b a

说明 输出 所用时间Q d Q c Q b Q a 开机初态0 0 0 0 第一节拍逐次渐亮1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1s 1s 1s 1s 第二节拍逆序渐灭1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1s 1s 1s 1s 第三节拍同时亮0.5s,然后同时灭0.5s,进行四次1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 0.5s 分析可知,要实现上表所示功能,需要一个分频器起节拍产生和控制作用,每4s一个节拍,3个节拍共12s后反复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器,完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。

厦门大学电子技术实验报告实验三

电子技术实验报告

一、实验原理 1. 数字示波器显示波形原理 示波器是将入的周期性电信号以图像形式展现在显示器上,以便对电信号进行观察和测量的仪器。 示波器显示器是一种电压控制器件,根据电压有无控制屏幕亮灭,并根据电压大小控制光电在屏幕上的位置。 示波器显示屏必须加有幅度随时间线性增长的周期性锯齿波电压,才能让显示屏的光点反复自左端移向右端,屏幕上就出现一条水平光线,成为扫描线或时间基线。为使在显示屏上观察到稳定的波形。必须使锯齿波的周期Tx和被测信号的周期Ty相等或成整数倍关系。即Tx=nTy(n为正整数)。否则,所显示波形将不能同步。 2. 数字存储示波器的原理 数字存储示波器主要由信号调理部分、采集存储部分、触发部分、软件处理部分和其他组成。 3. 双通道数字存储示波器结构框图

4. 示波器的主要技术特性 (1)模拟带宽:由前置放大器的带宽决定; (2)采样速率:由模数转换电路决定; (3)存储深度:由存储器决定; (4)触发部分:由触发电路类型决定。 5. 示波器的使用方法 (1)打开电源开关(Power)30s后,屏幕上有光迹,否则检查有关控制旋钮的位置; (2)将示波器探头接到被测信号,确定触发源选择(Trigger)在所接通道位置;(3)键入相应的通道开关,启动该通道工作; (4)将垂直和水平灵敏度旋钮调到合适的位置,Vp-p/8≤选择Y轴灵敏度;T/10≤选择X轴灵敏度; (5)屏幕上应有被测信号波形; (6)若需要测量信号各点电平,耦合方式应选DC耦合,若只需观测信号幅度,则选AC耦合; (7)调节Y和X位移旋钮将被波形调到便于测量的位置 二、实验步骤与实验数据 1、校验示波器的灵敏度 对于首次接触的示波器,必须对其灵敏度进行校验。方法为:在示波器正常显示状态下,将探头接示波器本身提供的校准方波信号源(demo2端子),采用自动或手动方法观察校准信号,如果测量得到的波形幅度频率与校准信号(f=1kHZ,VPP=2.5V)相同,说明示波器准确,若不同,应记下其误差。 经测量,f=1.0012kHz,V-P-P=2.56V 2、调整测量含有直流电平的信号 若要求信号发生器输出的方波信号(f=1KHz、占空比50%、Vp-p=4V、HV=3V、LV=-1V),则调整测量方法为 (1)令信号发生器输出方波,调整信号频率为1 kHz (2)调整信号幅度为4V,偏移量为1V;或者通过设置高、低电平的方法设置HV=3V、LV=-1V。 (3)连接示波器和信号发生器,令两仪器“COM端”相接,并将示波器探头接信号发生器信号输出端。 (4)示波器设置直流耦合,手动或者自动观测信号发生器的输出信号。分别改变波形输出类型,此时示波器上分别显示下图所示波形。

厦门大学电子技术实验报告_实验十三

实验十三 OTL功率放大器安装和调试 一、实验目的 1. 掌握OTL功率放大器的工作原理及其设计要点; 2. 掌握OTL功率放大器的安装、调整与性能的测试。 二、实验原理 采用PNP和NPN互补晶体管组成的无输出变压器互补推挽功率放大电路,具有频率响应好,非线性失真小,效率高等优点,获得了广泛的应用。 本实验采用的OTL功率放大电路如图1所示,它包括前置放大级B G1,推动级B G2和互补推挽输出级B G3、B G4。 前置放大级为甲类RC耦合电压放大器,在发射极加有电压串联负反馈,以改善音质,提高稳定性。R1为输出音量调节电位器。由于前置级工作在小信号电压放大状态,静态工作电流I C1可取小一些以减少噪音,一般取: I C1≈0.3~0.1mA 1V<V CEQ1≤1/3E C 推动级要提供足够大的激励功率互补推挽功率输出级,所以推动级的静态工作电流应足够大,一般取I C2≥(3~5)I B3MAX 式中I B3MAX为输出功率最大是输出级的基极激励电流。为了提高输出级正向输出幅度,把B G2的集电极负载电阻R8接到放大器的输出端经R L接电源正端,以获得自举的效果。为了克服输出级的交叉失真,在B G3,B G4两管的基极之间接有二极管D和电阻R9组成的偏置电路,其中二极管D同时起偏置的温度补偿作用,电容C5为相位校正电容,以防止产生高频寄生振荡。功率放大器的输出功率为P O=E2C K/8R L(式中:K为电源电压利用系数)。 当K≈1时,输出功率最大,为P OMAX≈E2C/8R L 考虑到晶体管的饱和压降因素,一般取:K≈0.65~0.7. 对该电路的电压增益,考虑到它加有电压串联负反馈,并满足A VO F >>1,所以中频段电压增益为:A V≈1/F=(R12+R6)/R6

四路彩灯报告

电子技术课程设计报告 设计名称:四路彩灯 姓名学号:秦江 021212224 同实验者:安煜 021212215 指导老师:卓郑安 完成学期: 2013-14(二)

一.目的意义及原理 本次课题设计的目的是: 1.共有四个彩灯,分别实现三个过程,构成一个循共12秒; 2.第一个过程要求四个彩灯依次点亮,共4秒; 3.第二个过程要求四个彩灯依次熄灭,共4秒,先亮者先灭; 4.最后四秒要求四个灯同时亮一下灭一下,共闪4下。 四路彩灯采用的是四位双向通用位移存储器74LS194,将四路彩灯接在Q0到Q4上,SR稳定接高电平,SL稳定接低点位,而DO到D3接周期为1秒的方波信号。CLK的信号频率为2Hz,这样才可以在D0到D3的一个周期内出现CLK的两个上升沿,Q0到Q3分别读到1和0 各一次,如图一。 图一 1Hz和2Hz方波信号 即正确的时钟信号在整个12秒的时间应该是前8秒为1Hz的频率,后4秒变为2Hz的频率,因此用555定时器产生2Hz的方波信号,再用D触发器分频产生1Hz的方波信号,如图二。 图二 1Hz和2Hz方波信号原理图

再来确定S1S0的信号,四种工作方式种剔除第一种S1S0为00的情况,那么S1S0应按01、10、11的顺序循环,可设为一个同步计数器,时钟周期为4秒,共三个状态。 图三四路彩灯原理图 二.Proteus仿真过程 1.元件清单 1)电源统一使用稳压源输出电压。 2)电阻阻值有一些微小变化,以元件中现有的相近阻值替代。 2.电路仿真过程和运行结果

在Proteus中画出用555产生的1Hz和2Hz方波信号仿真图,如下图所示: 图四 555产生的1Hz和2Hz方波信号仿真图 在Proteus中画出四路彩灯仿真图,点击运行,灯泡变亮。如下图所示: 图五四路彩灯仿真图 三.电路焊接与调试 在焊接开始前,首先要对元器件进行确认,是否符合要求并逐一检查是否有缺漏,然后对整个布局进行一个确认以便与焊接方便及美观。由于仿真图和原理

电子技术基础实验答案

电子技术基础实验答案 导语:在模拟电子电路实验中,要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以接线简捷,调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局。以下为大家介绍电子技术基础实验答案文章,欢迎大家阅读参考! 实验一、常用电子仪器的使用 1、学习电子技术实验中常用电子仪器的主要技术指标、性能和正确使用方法。 2、初步掌握用示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 电路实验箱的结构、基本功能和使用方法。 在模拟电子电路实验中,要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以接线简捷,调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局。接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的公共接地端应连接在一起,称共地。 1.信号发生器 信号发生器可以根据需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出信号电压频率可以通过频率分挡开关、频率粗调和细调旋钮进行调节。输出信号电压幅度可由输出幅度调节旋钮进行连续调节。 操作要领:

1)按下电源开关。 2)根据需要选定一个波形输出开关按下。 3)根据所需频率,选择频率范围、分别调节频率粗调和细调旋钮,在频率显示屏上显示所需频率即可。 4)调节幅度调节旋钮,用交流毫伏表测出所需信号电压值。 注意:信号发生器的输出端不允许短路。 2.交流毫伏表 交流毫伏表只能在其工作频率范围内,用来测量300伏以下正弦交流电压的有效值。 1)为了防止过载损坏仪表,在开机前和测量前应先将量程开关置于较大量程处,待输入端接入电路开始测量时,再逐档减小量程到适当位置。 2)读数:当量程开关旋到左边首位数为“1”的任一挡位时,应读取0~10标度尺上的示数。当量程开关旋到左边首位数为“3”的任一挡位时,应读取0~3标度尺上的示数。 3)仪表使用完后,先将量程开关置于较大量程位置后,才能拆线或关机。 3.双踪示波器 示波器是用来观察和测量信号的波形及参数的设备。双踪示波器可以同时对两个输入信号进行观测和比较。

数字电子技术课程设计表格(四花样彩灯控制器)

2012 ~ 2013 学年第二学期 《数字电子技术》 课程设计报告 题目:四花样彩灯控制器 专业:电子信息工程 班级:11电信1班 姓名:孙叶林陶轮汪宏俊汪义涛王安亚王亮亮王劲松王向阳魏伟指导教师:周旭胜 电气工程学院 2013年6月02日

1、任务书

四花样彩灯控制器 摘要 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩,低廉的造价以及控制简单等特点而得到广泛的应用。用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。优易LED全彩灯光控制系统由Color Edit编辑软件、主控制器、分控制器和LED光源组成,广泛应用于城市景观、风景名胜、道路桥梁、建筑轮廓、娱乐场所、户外广告、室内装饰等美化、亮化工程。 路,由双D触发器和数据选择器构成开关电路,由移位寄存器和八个彩灯构成输出电路,时钟脉冲控制模十六计数器和移位寄存器,分频计数器的Qd控制双D触发器。而第二种方案:用两个555来产生时钟脉冲,通过试验可知这回导致数据选择器输出的两种码第一种方案:由一个555构成时钟电路,由模十六计数器构成四种码产生电之间的间隔与彩灯每一种状态持续的时间不成整数倍,使彩灯的一种花样完成后并没有进入另一种状态,当进入另一种状态时上一种状态的多余码进入下一个状态,故出现了混乱的状态。而且比所采用的设计方案多出了一个555芯片。在工程成本上就相应地增加了经费,工程上不可取,非最佳设计方案。因此选择方案一。 关键字LED 555定时器

目录 第一章概述 (4) 1.1 前言背景 (4) 1.2 设计目的及要求 (4) 第二章系统组成及工作原理................................................................... 错误!未定义书签。 2.1 原理框图 (5) 2.2 系统工作原理 (5) 2.3 方案比较 (6) 第三章单元电路设计与计算 (7) 3.1 时钟脉冲产生电路 (7) 3.2 四种码产生电路 (7) 3.3 彩灯开关电路 (10) 3.4 花样输出电路 (11) 3.5 整体电路设计 (11) 第四章调试及测试结果分析 (12) 4.1 结果的调试及分析 (12) 第五章总结 (14) 参考文献 (14) 附录1 花样彩灯控制器原理总图 (15) 附录二各芯片管脚图 (16) 附录三元器件清单 (17) 答辩记录及评分表 (18)

四路彩灯课设

一. 设计目的 1.熟悉常用中规模计数器的逻辑功能。 2.掌握技术、译码电路的工作原理及应用。 3.熟悉移位寄存器的工作原理、典型应用和调试方法。 二、设计任务 设计一个四路彩灯显示系统,要求如下: 1、开机可自动从初始状态按规定程序进行循环演示。 2、彩灯花形由三个节拍组成: 第一节拍:逐次渐亮,灯亮时间1秒,共用4秒; 第二节拍:4路彩灯按逆序渐灭,也需4秒; 第三节拍:4路彩灯同时亮0.5秒,然后同时变暗0.5秒,要进行4次,所需时间也为4秒,3个节拍完成一个循环。 3、彩灯用发光二极管模拟。 三、设计分析 四路彩灯既有四路输出,设依次为d Q、c Q、b Q、a Q,若“1”表示灯亮, “0”表示灯灭,由课题要求可知四路彩灯显示系统要求如下表1所示的输出显示。 表1 四路彩灯输出显示

由上表可知,需要一个分频器起节拍产生和控制作用,每4s 一个节拍,3个节拍共12s 后反复循环。一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器,完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。 分频及节拍控制可以用一个模12计数器来完成;彩灯渐亮、渐灭可以用器件的左移、右移功能来实现,因此可选用移位寄存器74194来完成。同时亮0.5s 、同时灭0.5s 可考虑把1Hz 的秒脉冲信号直接加到输出显示端来完成。 综上所述,要完成四路彩灯显示功能需要有分频器、节拍控制器、节拍程序执行器及脉冲源等电路。 记第一,二,三节拍分别为012Y YY 有效时间应为4秒,0Y 结束1Y 马上开始,1Y 后2Y 马上开始,如此循环不断。为此可考虑采用移位寄存器构成的移位型控制器。由于有三个状态,因此需要用三个触发器对现时状态进行记忆,为使各状态的有效时间间隔为4秒,则驱动该移位控制器动作时钟周期应为4秒。应在开机瞬间,使移位型控制器的状态被确定下来,即012Y YY 节拍应为100,可控制输入信号使触发器置位、复位来实现。 为实现0Y 功能要求器件具有右移功能,为实现1Y 功能要求器件有左移功能;而且左、右移输入可为“0”也可为“1”;为实现2Y 功能,要求器件同时具有并行置数功能。因此可选用一种具有左移、右移和并行置数功能的通用移位寄存器74LS194。74LS194具有并行输入端A 、B 、C 、D ,并行输出端A Q 、B Q 、C Q 、D Q ,右移输入端SR ,左移输入端SL 和模式控制输入端0S ,1S 以及一个无条件直接清除端CLR 。模式控制输入0S ,1S 有00、01、10、11四种组合方式,分别表示双 向移位寄存器所具有的四种功能,即禁止、右移、左移和并行置数。为了使当012Y YY

电子技术实验四路彩灯

电子技术实验四路彩灯 Prepared on 22 November 2020

《电子技术实验》四路彩灯显示电路设计报告 年级学院:2014级工程学院 专业班级:电气类1班 姓名:周文青 学号: 指导老师:薛秀云 目录 一、课程设计内容与要求分析 1.1实验目 的……………………………………………………………………………………… (3) 1.2实验内 容……………………………………………………………………………………… ………3二、设计总思路 基本原理…………………………………………………………………………………………… ....3实验流程图 (3) 三、模块化设计 555时基电路 555芯片结构及引脚图 (3) 555引脚功能表 (4) 555构成多谐振荡器 (4) 多谐振荡器参数计算 (5)

74LS161脉冲分频电路 74L S161芯片结构及引脚图 (5) 74L S161功能表 (6) 74L S161组成分频电路 (6) 74LS161组成12进制循环计数器 (6) 74LS194时间控制电路 74L S194芯片结构及引脚图 (7) 74L S194功能表 (8) 3.3.374L S194组成时间控制电 路 (8) 四、全局电路设计 电路功能表……………………………………………………………………………..…………… …9 基于的全局电路仿真 (10) 五、电路调试及仿真结果分析 电路调试的仪器 (10) 电路故障及分析 彩灯无法点亮 (10) 彩灯闪烁功能缺失 (11) 彩灯无规律闪烁 (11)

六、课程设计总结 (11) 七、参考文献..................................................................................................................11八、附录:元器件清单. (12) 一、课程设计内容与要求分析 1.1实验目的: 1、了解电子电路设计的过程 2、掌握电子线路的调试方法 3、系统掌握时序电路的设计与调试 1.2实验内容: 要求开机后彩灯按四个节拍循环工作 1、Q 1、Q 2 、Q 3 、Q 4 依次为1,相应灯依次亮,间隔为1秒 2、Q 4、Q 3 、Q 2 、Q 1 依次为0,相应灯依次灭,间隔为1秒 3、Q 1、Q 2 、Q 3 、Q 4 同时为1,四灯同时亮,间隔为秒 4、Q 1、Q 2 、Q 3 、Q 4 同时为0,四灯同时灭,间隔为秒 5、第(3)和(4)过程重复,共4秒。完成一个循环需要12秒。 二、设计总思路 、基本原理: 由实验要求可知该四路彩灯的状态可以合并为3个节拍,其中脉冲信号由555构成的多谐振荡器产生,3个节拍12秒循环显示可以用74LS161思维二进制加计数器 控制CR或LOAD产生反馈清零的效果;而灯依次亮,依次灭和同时亮同时灭的显示 电路可由芯片74LS194双向移位寄存器构成的电路产生,通过控制 S和1S实现右移、左移和送数,通过控制CR控制清零 、实验流程图 三、模块化设计 、 555时基电路 555芯片结构及引脚图

厦门大学电子技术实验——实验八

电子技术实验 实验报告 实验名称:实验八集成运算放大器的运用——运算器系别:班号: 实验者姓名:学号: 实验日期:年月日 实验报告完成日期:年月日 指导教师意见:

一、 实验目的 1. 熟悉集成运算放大器的性能和使用方法 2. 掌握集成运放构成基本的模拟信号运算电路 二、 实验原理 集成运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的直流放大器。若外加反馈网络,便可实现各种不同的电路功能。例如,施加线性负反馈网络,可以实现放大功能,以及加、减、微分、积分等模拟运算功能;施加非线性负反馈网络,可以实现乘、除、对数等模拟运算功能以及其他非线性变换功能。本实验采用TL082型集成运算放大器,其管脚如图1所示。注意:在使用过程中,正、负电源不能接反,输出端不能碰电源,接错将会烧坏集成运算放大器。 1. 反相放大器: 在理想的条件下,反相放大器的闭环电压增益为: 1 R R V V A F i O VF -== 由上式可知:闭环电压增益的大小完全取决于电阻的比值R F /R 1。电阻值的误差, 将是测量误差的主要来源。 当取R F = R 1,则放大器的输出电压等于输入电压的负值,即: i i F O V V R R V -=- =1 。此时反相放大器起反向跟随器的作用。 2. 同相放大器: 在理想条件下,铜线放大器的闭环电压增益为: 1 1R R V V A F i O VF +== 4. 反相加法器:

在理想条件下,输出电压为:??? ? ??+-=2211i F i F O V R R V R R V ,当R 1=R 2时,上式简化为:)(211 i i F O V V R R V +- =。 5. 减法器: 在理想条件下,若R 1=R 2,R F =R 3时,输出电压为:)(121 i i F O V V R R V -= 若R F =R 1,,则V O =V I2-V I1,故此电路又称模拟减法器。 6. 积分器: 输入(待积分)信号加到反相输入端,在理想情况下,如果电容两端的初始电压为零,则输出电压为:?-=2 )(1) (V 1T O t i t O dt C R V 当V i(t)是幅值为E i 的阶跃电压时,t E C R V i t O 1)(1 - = 此时,输出电压V O(t)随时间线性下降。 当V i(t)时峰值振幅为V iP 的矩形波时,V O(t)的波形为三角波。如图8(b)所示,根据上式,输出电压的峰峰值为:2 1T C R V V ip P OP ? ?- =- 在实际实验电路中,通常在积分电容C 的两端并接反馈电阻RF ,其作用是引入直流负反馈,目的是减小运放输出直流漂移。但是RF 的存在对积分器的线性关系有影响,因此,RF 不宜取太小,一般取100K Ω为宜。 三、 实验仪器 1. 示波器一台 2. 函数发生器一台

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