新型浮栅MOS单管动态比较器设计

新型浮栅MOS单管动态比较器设计
新型浮栅MOS单管动态比较器设计

万方数据

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3期余宁梅等:新型浮栅MOS单管动态比较器设计4372流片测试

电路经优化设计和版图绘制,芯片占用面积为

99pm×29.5pm。用charted0.35pm工艺流片的显

微照片如图6(a)标注部分,芯片封装与测试电路板

见图6(b)。

图6比较器显微照及封装照:(a)芯片显微照片;(b)芯片封装照片

Fig.6Chipandpackagedphotoofcomparator:(a)Chipphotoofthechip;(b)Packagedpictureof

thechip

测试时钟是用Verilog编写代码烧写在开发板生成的,保证了各时序的严格对应。取浮栅偏置y‰=0.75V,电源电压yDD=3.3V,参考电压Vref从0~2V间任意取值与反复调节输入各电压进行比较、测试。为了观测方便,以SW。控制时钟和比较器输出结果作对比,可直观地得到能够反映输入电压相对于参考电压大小的两种输出结果,如图7(a)、(b)中荧光屏下方波形。

改变开关的控制时钟,测试其串行比较速度。在SW。时钟最高频率为5MHz时,仍有正确的比较功能,此情况下,平均功耗为2.8mW。改变两比较电压的差值,得到最小分辨压差AV=86mV。

图7测试波形图:(a)u。<y。f时测试结果;(b)“>y耐时测试结果

Fig.7diagramsoftestwave:(a)Testwaveinthecaseofy.山<y耐;(b)TestwaveinthecaseofVin>

y耐

3结论

浮栅MOS单管比较器是以浮栅电荷的保持特性为理论基础,按照分时串行输入电压的方式进行比较运算。输出电平的跳变是取决于输入电压相对于参考电压的大小来控制浮栅管的通断,以决定输出电容与源极电容是否进行电荷再分配来实现的。电路经前、后仿真,并采用charted0。35弘mCMOS工艺流片,最终芯片面积约为0.003mm2。测试结果表明,电路功能正确,仿真与芯片实测数据吻合;比较一次时间为0.4ps,平均功耗为2.8mw,输入压差为86mV,输出跳变,大大小于MOS的管阈值。

参考文献

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27(3):301—304.余宁梅(YUNingmei)女,1963年生,南京人,汉族,西安理工大学教授,博士,博士生导师,从事大规模集成电路设计等方面的研究。

曹新亮(CAOXinliang)男,1970年生,陕西延安人,汉族,博士生,从事模拟集成电路设计、高速ADC设计与工艺实现等方面研究。

李华东(LIHuadong)男,1981年生,山东潍坊人,汉族,硕士研究生,从事模拟集成电路设计方面的研究。

¨◆ⅢI◆㈣●洲◆洲◆lⅢ◆lⅢ◆IⅢ◆lⅢ◆川I◆㈨◆ⅢI◆Ⅲl◆ⅢI卅川卅¨I.1¨l◆洲◆¨¨◆㈣叫¨I◆¨Il◆I¨l◆lⅢ◆洲◆IⅢ◆I川◆川I●洲◆川I◆I¨I◆I川制川◆川I叫Ⅲ.II¨◆川I●ⅢI◆川l●川I◆㈣◆Ⅲl◆Ⅲl◆川I●㈣◆I川◆II¨◆川I训¨◆¨¨卅l(上接第390页)

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844—846.

顾小卫(GUXiaowei)男,1980年8月

出生于江苏省南通市,电子科技大学物

理电子学院863强辐射重点实验室硕博

连读生,主要研究方向为微波器件、气体

放电。

蒙林(MENGLin)男,1964年11月出生于广西,电子科技大学教授,博导,国家“863”高技术主题专家组成员、中国电子学会高级会员、中国电子学会青年工作委员会副主任委员等,在国内外重要学术刊物及国内外学术会议上上发表了学术论文三十余篇,获得部级科技进步奖两项,省部级学术(技术)鉴定四项,长期从事高功率微波的研究工作。

孙宜琴(SUNYiqin)女,1981年8月出生于江苏省南通市,电子科技大学物理电子学院应用物理研究所在读硕士,

主要研究方向无源器件。

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常用运放电路及其各类比较器电路

常用运放电路及其各类比较器电路

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

彭发喜,制作 同相放大电路: 运算放大器的同相输入端加输入信号,反向输入端加来自输出的负反馈信号,则为同相放大器。 图是同相放大器电路图。 因为e1=e2,所以输入电流极小,输入阻抗极高。 如果运算放大器的输入偏置电流,则 e1=e2 放大倍数: 原理图:

反相比例运算放大电路图: 1号图: 2号图: 反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。 利用虚短和虚断的概念进行分析,vI=0,vN=0,iI=0,则 即

∴ 该电路实现反相比例运算。 反相放大电路有如下特点 1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。 2.vN= vP,而vP=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。 3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。 运算放大器减法电路原理: 图为运放减法电路 由e1输入的信号,放大倍数为R3/R1,并与输出端e0相位相反,所以 由e2输入的信号,放大倍数为 与输出端e0相位相,所以

当R1=R2=R3=R4时e0=e2-e1 加法运算放大器电路: 加法运算放大器电路包含有反相加法电路和同相加法电路. 同相加法电路:由LF155组成。 三个输入信号同时加到运放同相端,其输入输出电压关系式:

数电课程设计题目汇总..

数电课程设计题目选 一、设计并制作一数字式温度计 〖基本要求〗采用电桥法,利用PT~100热电阻对0~200℃测温范围进行测量并送LED 数码管显示,要求测量分辨率为0.1℃,数据测量间隔时间为5秒。 〖提高要求〗1)针对不同的铂热电阻讨论不同的温度信号测量办法 2)利用电路对测温电路进行非线性校正,提高测温精度(电路非线性校正和EPROM 查表法非线性校正两种方法) 3)讨论误差的形成因素和减少误差的措施 4)进行简单的温度开关控制 〖参考原理框图〗系统参考原理框图如下: 〖主要参考元器件〗 MCl4433(1),LM324(1),七段数码管(4),CD4511(1),MC1413(1),铂热电阻使用普通 精密电位器代替。 二、十二小时电子钟 〖基本要求〗利用基本数字电路制作小时电子钟,要求显示时分秒;并能实现校时和校分的功能。 〖提高要求〗1)针对影响电子钟走时精度的因素提出改进方案 2)增加日期显示 3)实现倒计时功能 4)整点报时(非语音报时) 5)定时功能 〖参考原理框图〗: 〖主要参考元器件〗:CD4060,74LS74,74LS161,74LS248 电桥电路 供电电路 时钟电路 放大电路 A/D 转换 显示电路 时校 分校 秒校 24进制时计数器 单次或连续的脉冲 60进制分计数器 分频器 60进制秒计数器 译码电路 晶体振荡器 显示电路 译码电路 显示电路 显示电路 译码电路

三、电平感觉检测仪 〖基本要求〗:采用光电式摇晃传感器,其检测范围为±90℃,每摇晃一度传感器就输出一个脉冲信号给计数单元,在给定时间内测量到的脉冲数目就能表明该人的电平感觉,测试时采用头戴式传感器、闭上双目,单脚立地:保持静止,开始测试。定时时间为1分钟 〖提高要求〗 〖参考原理、框图〗: 〖主要参考元器件〗CD4060,555,74LS74 四、便携式快速心律计 基本要求〗利用数字电路制作一便携式快速心律计,用于在较短时间内测量脉搏跳动速率:并使用LED 显示。 〖提高要求〗1)提高测量精度的方法 2)设计能比较准确测量1S 内心跳的电路 〖参考原理框图〗 〖主要参考元器件〗CD4060,4528,4518;4511,14526 五、数字式定时开关 〖基本要求〗设计并制作一数字式定时开关,此开关采用BCD 拨盘预置开关时间,其最大定时时间为9秒,计数时采用倒计时的方式并通过一位LED 数码管显示。此开关预置时间以后通过另一按钮控 制并进行倒计时,当时间显示为0时,开关发出开关信号,输出端呈现高电平,开关处于开态,再按按钮时,倒计时又开始。计时时间到驱动扬声器报警。 〖提高要求〗 l)输出部分加远距离(100m)继电器进行控制 2)延长定时时间 3)探讨提高定时精度的方法 〖参考原理框图〗 外部操作开关 〖主要参考元器〗:CC4511,CC14522,CD4060 传感器 基准时间产生电路 倍频器 放大与整形 控制电路 计数译码 显 示电 路 秒脉冲发生器 计时器 译码显示 控制电路 报警电路

迟滞比较器设计

迟滞比较器设计 1. 设计需求分析: 电路工作描述:例如:当Vin<300mmHg 压力对应电压值(如:2.7V)时,Vout 为低电平,当Vin>2.7V 时,Vout 为高电平,使Q7导通,Valve 信号为低电平,气阀打开。直到Vin<0.3V 时,Vout 才恢复为低电平。 血压模块过压保护电路模型如下: 说明:图中Vin 为压力传感器压力电压值 对应于迟滞比较器的电压传输特性图,VTL=0.3V ,VTH=2.7V ,VOL=0V ,VOH=VCC 。 2.电路模型计算: 从电压传输特性图可以看出,Vout=VOL 时,Vin=VTH 。由运放的虚短和虚断特性可以 得出,其中 2 R VCC Vref +=()1 *IRin IRf IRin 算式VOL Rin Vref Rf Rin VTH Rf VOL Vref Rin Vref VTH VOL Vref IRf Rin Vref VTH ?+= ?= ??= ?= =当Vout=VOH 时,Vin=VTL ,同理可得。 ()2*IRin IRf IRin 算式Rf VOH Rin Vref Rf Rin VTL Rf VOH Vref Rin Vref VTL Rf VOH Vref IRf Rin Vref VTL ?+= ?= ??= ?= =

将VTH 与VTL 相减得:()3 ........*算式Rf Rin VOL VOH VTL VTH ?= ?将需求分析中的VTL=0.3V ,VTH=2.7V ,VOL=0V ,VOH=VCC(实际为3.3V),代入上面的算式3中,可得4..........375.1算式Rin Rf =。将算式4代入算式1中,可得到Vref=1.563V 3. 参数选择: v R1,R2电阻的选择:根据2 12 * R R R VCC Vref +=R1=1.111*R2。考虑到实际电 阻阻值和功耗方面要求,有以下电阻可选: R 2(K Ω) R 1(K Ω)22.2222.22.444233.3335.15.66612022.222224.4423033.335156.661300333.3510 566.61 为了达到精确的目的,可以用两个串联电阻代替R1。v Rin 和Rf 的选择:根据Rin Rf *375.1=,考虑到实际电阻阻值,功耗,系统电路影响等方面要求,有以下电阻可选: R i n (K Ω)R f (K Ω)1.52.062522.752.23.0252.43.32230.2524 33 4.仿真验证: 仿真工具:MultiSIM 10.0,电路原理图及仿真结果如下图所示:

一位数据比较器电路的设计 (2)

新疆大学 课程设计报告 所属院系:电气工程学院 专业:电气工程 课程名称:电子技术B课程设计 设计题目:一位数据比较器电路的设计 班级:电气班 学生姓名: 学生学号: 指导老师: 完成日期:2014.01.13 —2014.01.20

一位数据比较器的电路设计 1.设计目的 (1)了解EDA技术的发展及应用 (2)掌握VHDL语言的基础知识,熟悉在数字电路系统设计中VHDL程序设计(3)学习MAX+PLUSⅡ软件的应用方法 (4)应用EDA技术的设计方法完成4位右移移位寄存器的设计(采用原理图和文本法两种方法实现),并在MAX+PLUSⅡ上仿真 2.关于MAX+PlusⅡ的使用与仿真 2.1 MAX+plus2软件简介 MAX+plusII是Altera公司提供的一个集成化开发系统,该系统界面友好,学习 容易,使用简单,功能齐全,是一款流行的EDA开发平台。 MAX+PLUSII把这些设计转自动换成最终所需的格式。其设计速度非常快。对于一般几千门的电路设计,使用MAX+PLUSII,从设计输入到器件编程完毕,用户拿到设计好的逻辑电路,大约只需几小时。设计处理一般在数分钟内完成。特别是在原理图输入等方面,Maxplus2被公认为是最易使用,人机界面最友善的PLD开发软件,特别适合初学者使用。 EDA (Electronic Design Automation) EDA技术就是依靠功能强大的电子计算机,在EDA 工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、仿真,直至下载到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC芯片中,实现既定的电子电路设计功能。 2.2MAX+plus2 使用方法简要说明 MAX+plus2硬件平台的微机最好配置512MB内存、4,3GMB硬盘,可以在Windows XP等操作系统支持下工作。在进行了MAX+plus2的系统安装和系统启动后,对于所要设计和仿真的系统需要进行如下基本步骤: (1)VHDL语言工程文件的建立和编辑; 文件的建立:新建文件(file/new/text editor file)、输入文本(text editor)、保存文件(file/save);文件的修改:打开需修改文件 (file/open/*.vhd)、修改(text editor)、保存 (file/save); (2)电路图的建立和编辑

电子综合课程设计报告

课程设计任务书姓名学号 班级学院 课程电子技术综合 题目简易信号发生器和简易频率计 设计任 务 1.设计一个的正弦波、方波和三角波发生器: (1) 频率可调范围:2Hz—20KHz,分为4档: 2—20Hz;20—200Hz;200Hz—2KHz;2—20KHz; (2) 幅度可调范围:0—5V; (3) 可调偏置。 2.设计一个简易数字频率计: (1) 可测量信号频率范围:1~100 KHz,显示单位为Hz; (2) 输入电压幅度VPP:100mV—10V; (3) 输入信号波形:任意周期信号; (4)显示方式: 6位十进制数显示。 时间进 度第17、18周 2010.12.27-2011.1.7 星期一、二布置设计方案、预设计及验收星期三、四、五计算机仿真及仿真结果验收星期一上午发放元器件、领取工具 星期一下午焊接 星期二、三、四安装、调试、教师验收 星期周五打印图纸、写设计报告 主要参考资料1.康华光。电子技术基础数字部分(第五版)。北京:高等教育出版社,2006; 2.康华光。电子技术基础模拟部分(第五版)。北京:高等教育出版社,2006; 3.电子技术(下)实验指导书,中原工学院电子技术课程组自编,2011;

目录 一、摘要 (2) 二、设计原理 (3) 2.1 简易信号发生器的基本原理 (3) 2.2 数字频率计的基本原理 (5) 三、方案设计 (9) 四、电路仿真 (10) 4.1 简易信号发生器电路仿真 (10) 4.2 数字频率计 (15) 五、电路焊接与调试 (17) 六、心得体会 (20) 附录一:参考文献 (22) 附录二:元器件表 (23) 附录三:原理图 (28)

迟滞性比较器的设计方法

一种自适应迟滞性比较器的设计 关键词:迟滞电路,比较器 摘要:设计了一种由滤波器和迟滞比较器构成的传输频率信号电路。设计使用滤波器将输入信号改变适当的相位作为迟滞比较器标准端的信号,而原信号输入比较器的另一端。那么由于迟滞比较器的电压同时随输入信号改变。 迟滞电路(hysteresis circuit)又称施密特触发电路(schmitt trigger circuit)。因他能滤除干扰噪声而获得很广泛的运用。在一些应用场合中,特别在某些模/数转换电路中[1],迟滞比较器作为抗干扰的比较器应用较多。为了获得更好的转换效果,需要较好地选择迟滞比较器正端输入的基准电压。而信号的未知为确定基准电压带来麻烦。本文设计的一种加入滤波器的迟滞比较器解决了这个问题。 1 迟滞比较器的设计 迟滞性是比较器的一种特性,他使比较器的输入阈值随输入(出)电平而改变。比较器实现的方法很多。他们都有不同形式的正反馈。最常见的即是由放大器接成正反馈组成。这类迟滞比较器由于方便的设计和放大器的标准生产成为主流。设计选用了最常见的由放大器正反馈的设计,如图1所示。 由米尔曼公式可得输入电压升高和降低时的基准电压如下式:

而电路能滤掉的噪声即迟滞性为: 由上式可知,迟滞性由电源电压和R4,R5阻值决定。本设计中V r的大小是变成的,因此正负基准电压也随V r变化,为了达到自适应的目的希望基准电压对输入有好的跟随性同时减小输出端的影响。因此将R4取值得比R5要小一个数量级。 2 滤波器的设计 设计滤波器往往要考虑下列因素: (1)工作频率范围。 (2)参数变化的灵敏度及稳定度。 (3)实际元件的重量和大小。 (4)运算放大器的电压源。 2.1 滤波器的选择[2] 本设计是工作在低频的比较器。此时当信号频率是低频时可以考虑的方式有低通、带通或全通,同时还可选择一阶或多阶。在考虑此设计后,一阶滤波器在此设计中是较好的,且低通

红外线计件器课程设计报告书(DOC)

课程设计任务书 题目红外计件器 系(部) 信息科学与电气工程学院 专业自动化 班级101 学生姓名崔保昌 学号100819622 6 月11 日至 6 月15 日共 1 周 指导教师(签字) 系主任(签字) 2012年 6 月17日

数码管显示模块 红外检测模块计数器模块 失落脉冲检测模块蜂鸣器模块 四、进程安排 教学内容学时地点 资料查阅与学习讨论 1天现代电子技术实验室分散设计 2天现代电子技术实验室

摘要 随着科学技术的迅速发展,红外计件器已被应用于生活中的方方面面。如生产流水线,数据采集生产工位的工作量计数统计,停车场车位计数,旅游景点、超市、娱乐场所等的人数自动统计,工厂自动化控制系统等。 本文设计并制作一个简易的红外计件器,当“货物”从收发模块经过后,数码管显示数值加1;当有“货物”通过红外检测电路时,红外检测电路输出检测脉冲,若2 秒内没有“物”通过红外收发模块,即红外检测电路输出脉冲失落时,蜂鸣器报警;计件过程中,可通按键随时清除计数数据。 关键词:红外检测,NE555,计数模块,蜂鸣报警

Abstract Along with the rapid development of science and technology, the infrared piece has been used in all aspects of life. Such as production line, data collection production location count workload statistics, parking lot counter, tourist attractions, the supermarket, the number of entertainment to statistic, factory automation control system, etc. In this paper a simple design and production of the infrared piece, when "goods" from transceiver module after, digital pipe display numerical add 1; When there is "goods" through the infrared detection circuit, infrared detection circuit testing pulse output, if 2 seconds no "the thing" through the infrared transceiver module, namely the infrared detection circuit output pulse lose, a buzzer alarm; In the process of piece, can connect button clear count data at any time Keywords: infrared detection, NE555, counting module, hum, call the police

运放及比较器迟滞

运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用,来个―庖丁解牛‖,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所斩获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。 今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是―虚短‖和―虚断‖,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于―短路‖。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 ―虚短‖是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。―虚断‖是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。 好了,让我们抓过两把―板斧‖------―虚短‖和―虚断‖,开始―庖丁解牛‖了。 总记录数113总页数3当 前页1 123 引用| 回复 | 2006-10-19 21:06:00 1楼 芯片级维修

高速AD、DA和高速比较器模块电路设计

FPGA FPGA AD_CLK PIN_125 B[3] PIN_48 DA_OUT[9] PIN_120 B[4] PIN_52 DA_OUT [8] PIN_119 B[5] PIN_55 DA_OUT [7] PIN_118 B[6] PIN_58 DA_OUT [6] PIN_115 B[7] PIN_60 DA_OUT [5] PIN_114 B[8] PIN_64 DA_OUT [4] PIN_113 B[9] PIN_67 DA_OUT [3] PIN_112 B[10] PIN_70 DA_OUT [2] PIN_104 B[11] PIN_72 DA_OUT [1] PIN_103 B[12] PIN_74 DA_OUT [0] PIN_101 B[13] PIN_76 DA_PD PIN_100 B[14] PIN_80 DAC DA_CLK PIN_121 B[15] PIN_86 A[0] PIN_40 B[16] PIN_92 A[1] PIN_42 B[17] PIN_94 FPGA I/O A[2] PIN_44 FPGA I/O B[18] PIN_97 FPGA I/O A[0] LED 2.4 FPGA SPI C8051F020 FPGA EP2C5T144C8 SPI 2.4.1 C8051F020 EP2C5T144C8 I/O F PGA_D0(PIN_9) F PGA_D1(PIN_8)F PGA_D2(PIN_7)F PGA_D3(PIN_4)F PGA_D4(PIN_3)P30P31P32P33P34 2.4.1 FPGA SPI 2.5 10bit ADC 40Msps 10bit DAC 165Msps 2.5.1 TL3016 TI 2.5.1.1 5V ±5V LA TCH ENABLE 7.6 ns

电子技术课程设计典型题目

附录 电子技术课程设计典型题目 可编程直流电源设计 简要说明: 在自动控制系统中,有时需要一种由计算机指令设置输出电压大小的直流稳压电源,通常将这种电源称为可编程直流稳压电源。它的输出电压V O 与计算机送到特定地址的数据N 之函数关系是 kN V O = 其中k 是比例系数。 计算机的输出指令可用数码锁存器代替。 为了避免因稳压电路故障而损坏计算机,可用光电耦合器实现电隔离。 设计任务和要求: 1.当数码寄存器给出一个数据N 后,该电源的输出电压值为 N V O 10 1= 其中N 是8位的BCD 码数据,即N 是小于100的正整数或零,V 0的单位为伏特。 2.在数码寄存器送出新的数据以前,该电源的输出电压变化量之绝对值不超过20mV ,其条件是: ⑴ 交流电网电压的有效值在190V 至250V 范围内; ⑵ 输出电流在0至100mA 范围内; ⑶ 环境温度在100C 至350C 范围内; 3.输出电压的实际值与按N V O 10 1=计算得出的理论值之误码差的绝对值不超过 0.1V ; 温度测量与控制电路设计 1.设计任务与要求 在工农业生产和科学研究中,经常需要对某一系统的温度进行测量,并能自动地控制、调节该系统的温度。 要求: ⑴ 被测温度和控制温度均可数字显示; ⑵ 测量温度为0~1200C ,精度为±0.50C ; ⑶ 控制温度连续可调,精度±1O C ; ⑷ 温度超过额定值时,产生声、光报警信号。 2.总体方案设计 设计思路 (1)对温度进行测量、控制并显示,首先必须将温度的度数(非电量)转换成电量,然后采用电子电路实现题目要求。可采用温度传感器,将温度变化转换成相应的电信号,并通过放大、滤波后送A/D 转换器变成数字信号,然后进行译码显示。 (2)恒温控制:将要控制的温度所对应的电压值作为基准电压V REF ,用实际测量值I v 与V REF 进行比较,比较结果(输出状态)自动地控制、调节系统温度。 (3)报警部分:设定被控温度对应的最大允许值V max ,当系统实际温度达到此对应值V max 时,发生报警信号。

LM339--迟滞比较器

LM339 ——迟滞比较器 一、功能描述 本电路是将LM339制作成一个反相迟滞比较器,通过在反相端输入信号,与 同相端的基准电压比较,当U +> U - 时,输出端相当于开路,输出高电平;当U + < U - 时,输出管饱和,相当于输出端接低电平。 二、数据说明 1、测试条件:TDS1012示波器、SG1020A数字合成信号发生器、TH-SS3022 型数显直流稳压电源 2、测试工具:万用表、TDS1012示波器、SG1020A数字合成信号发生器、 TH-SS3022型数显直流稳压电源 3、测试方法:测试前用万用表检测电路的通路与断路,测试时用示波器观 察输入和输出波形并记录。 4、测试数据: 表1 输入频率与输出的关系 测试条件:单电源输入Vcc=12V,输入正弦波,峰峰值为2V,加1V偏置,Vref=1V)

图1 输入频率与输出的关系 表2 输入电压与输出的关系 测试条件:单电源输入Vcc=12V,输入正弦波,频率为5K,Vref=1V) 5、结果分析: 迟滞比较器中加入正反馈可以克服输出端的抖动,所以在输入电压幅值增加时,输出端的幅值没有发生任何改变。输出电压的幅值不会随频率的改变而改变,但是保持高低电平的时间高度随着频率的增大而减小,并且波形随频率的增大开始产生失真,在我们的测量中,最大可以达到210KHZ。同时从上面的数据可以看出,上升时间总是大于下降时间。 三、芯片介绍 1、芯片特点:内部装有四个独立的电压比较器,工作电源电压范围宽,单

电源、双电源均可工作(单电源: 2~36V ,双电源:±1~±18V );消耗电流小,I CC =1.3mA;输入失调电压小,V IO =±2mV ; 共模输入电压范围宽, Vic=0~Vcc-1.5V;输出与TTL ,DTL ,MOS ,CMOS 等兼容; 输出可以用开路集电极连接“或”门. 2、芯片用途: 满足比较器的基本用途,可以用作单限比较器,迟滞比较器,窗口比较器等,用来比较电压,用得最多的是在电磁炉中,做过压过热保护。 3、引脚及封装: 采用双列直插14 脚塑料封装(DIP14)和微形的双列14 脚塑料封装(SOP14) 图2 引脚图及内部结构图 表3 主要参数

位数值比较器设计

令狐采学创作 电子技术课程设计报告 令狐采学 题目:4位数值比较器设计 学生姓名: 学生学号: 年级: 专业: 班级: 指导教师: 机械与电气工程学院制 2016年11月 4位数值比较器设计 机械与电气工程学院:自动化专业 1.课程设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务 采用Multisim 12.0软件实现4位数值比较器的设计与仿真。 1.2 课程设计的要求 (1)设计一个4位数值比较器的电路,对两个4位二进制进行比较。 (2)采用74Ls85集成数值比较器。

(3)要有仿真效果及现象或数据分析。 2.四位数值比较器设计方案制定 2.1 四位数值比较器工作的原理 对两个4位二进制数A3A2A1A0与B3B2B1B0进行比较。从A的最高位A3和B的最高位B3进行比较,如果他们不相等,则该位的比较结果可以作为两数的比较结果。若最高位A3=B3,则再比较次高位A2=B2,余此类推。如果两数相等,那么,必须将进行到最低位才能得到结果。可以知道:FA>B=FA3>B3+FA3=B3FA2>B2+FA3=B3FA2=B2FA1>B1 +FA3=B3FA2=B2FA1=B2FA0>B0+FA3=B3FA2=B2FA1=B1 FA0=B0IA>B (2-1) FAB、IAB、IAB=IA

数电课程设计心得题目汇总【模版】

数电课程设计题目选 一、设计并制作一数字式温度计 〖基本要求〗采用电桥法,利用PT~100热电阻对0~200℃测温范围进行测量并送LED数码管显示,要求测量分辨率为0.1℃,数据测量间隔时间为5秒。 〖提高要求〗1)针对不同的铂热电阻讨论不同的温度信号测量办法 2)利用电路对测温电路进行非线性校正,提高测温精度(电路非线性校正和EPROM查表法非线性校正两种方法) 3)讨论误差的形成因素和减少误差的措施 4)进行简单的温度开关控制 〖参考原理框图〗系统参考原理框图如下: 〖主要参考元器件〗 MCl4433(1),LM324(1),七段数码管(4),CD4511(1),MC1413(1),铂热电阻使用普通 精密电位器代替。 二、十二小时电子钟 〖基本要求〗利用基本数字电路制作小时电子钟,要求显示时分秒;并能实现校时和校分的功能。 〖提高要求〗1)针对影响电子钟走时精度的因素提出改进方案 2)增加日期显示 3)实现倒计时功能 4)整点报时(非语音报时) 5)定时功能 〖参考原理框图〗:

三、电平感觉检测仪 〖基本要求〗:采用光电式摇晃传感器,其检测范围为±90℃,每摇晃一度传感器就输出一个脉冲信号给计数单元,在给定时间内测量到的脉冲数目就能表明该人的电平感觉,测试时采用头戴式传感器、闭上双目,单脚立地:保持静止,开始测试。定时时间为1分钟 〖提高要求〗 〖参考原理、框图〗: 〖主要参考元器件〗CD4060,555,74LS74 四、便携式快速心律计 基本要求〗利用数字电路制作一便携式快速心律计,用于在较短时间内测量脉搏跳动速率:并使用LED显示。 〖提高要求〗1)提高测量精度的方法 2)设计能比较准确测量1S内心跳的电路 〖参考原理框图〗 〖主要参考元器件〗CD4060,4528,4518;4511,14526 五、数字式定时开关 〖基本要求〗设计并制作一数字式定时开关,此开关采用BCD拨盘预置开关时间,其最大定时时间为9秒,计数时采用倒计时的方式并通过一位LED数码管显示。此开关预置时间以后通过另一按钮控 制并进行倒计时,当时间显示为0时,开关发出开关信号,输出端呈现高电平,开关处于开态,再按按钮时,倒计时又开始。计时时间到驱动扬声器报警。 〖提高要求〗l)输出部分加远距离(100m)继电器进行控制 2)延长定时时间 3)探讨提高定时精度的方法 〖参考原理框图〗 〖主要参考元器〗:CC4511,CC14522,CD4060

电子课程设计-迟滞比较器

《电子设计基础》 课程报告 设计题目:迟滞比较器 学生班级:电子1001班 学生学号: 学生姓名: 指导教师: 时间:2011-2012-1学期11-18 周 成绩: 西南科技大学 信息工程学院

一.设计题目及要求 1.题目:迟滞比较器 2.要求:上门限电压V T+=3V下门限电压V T-=2V 二.题目分析与方案选择 单门限电压比较器电路简单,灵敏度高,但其抗干扰能力差。因此,有另一种抗干扰能力强的迟滞比较器。迟滞比较器是一个具有迟滞回环传输特性的比较器,它是在反相输入单门限电压比较器的基础上引入了正反馈网络。因为比较器处于正反馈状态,因此一般情况下,输出电压v o与输入电压v i不成线性关系,只有在输出电压v o发生跳变瞬间,集成运放两个输入端之间的电压才可能近似为零,即v ID近似为零时,是输出电压v o转换的临界条件,当v i>v p时,输出电压v o为低电平V OH,反之v o为高电平,此时的v p即为门限电压V T。 三.主要元器件介绍 运算放大器(型号:LM358AH),电源电压范围宽:单电源3-30V;低功耗电流适合于电池供电。稳压管(由两个背靠背的二极管组成,其型号为:IN5229B,其稳压值是4.3V) 四.电路设计及计算 (图1)Multisim图

该迟滞比较器中,选择其高平电压V OH=5V,低平电压V OL=-5V,根据上下门限电压值的运算: 1.V T+=(R1V REF)/(R1+R2)+(R2V OH)/(R1+R2) V T-=(R2V REF)/(R1+R2)+(R2V OH)/(R1+R2) 代入V T+=3V,V T-=2V,V OH=5V,V OL=-5V ,算得:V REF=2.8V,R1=10KΩ,R2=70KΩ V REF=VCCR7/2(R3+R7) L )/(R1+R2) 五.仿真及结果分析 (图2) 从图中的通道A可以知道,V T+=3.076V,V T-=1.930V,其误差: 33 076 .3- 100%=2.5%, 22 930 .1- 100%=-3.5%误差来源可能是电路图中的R4的阻值,还有就是参考电压V REF的值的选取。

LM339比较器应用电路

lm339应用电路图:LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器,该电压比较器的特点是:失调电压小,典型值为2mV;电源电压范围宽,单电源为2-36V,双电源电压为±1V-±18V;对比较信号源的内阻限制较宽;共模范围很大,为0~(Ucc-1.5V)Vo;差动输入电压范围较大,大到可以等于电源电压;输出端电位可灵活方便地选用。 LM339集成块采用C-14型封装,图1为外型及管脚排列图。由于LM339使用灵活,应用广泛,所以世界上各大IC生产厂、公司竟相推出自己的四比较器,如IR2339、ANI339、SF339等,它们的参数基本一致,可互换使用。 LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端,用“+”表示,另一个称为反相输入端,用“-”表示。用作比较两个电压时,任意一个输入端加一个固定电压做参考电压(也称为门限电平,它可选择LM339输入共模范围的任何一点),另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时,输出管截止,相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时,输出管饱和,相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态,因此,把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管,在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻(称为上拉电阻,选3-15K)。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时,它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外,各比较器的输出端允许连接在一起使用。 单限比较器电路 图3为某仪器中过热检测保护电路。它用单电源供电,1/4LM339的反相输入端加一个固定的参考电压,它的值取决于R1于R2。UR=R2/(R1+R2)*UCC。同相端的电压就等于热敏元件Rt的电压降。当机内温度为设定值以下时,“+”端电压大于“-”端电压,Uo为高电位。当温度上升为设定值以上时,“-”端电压大于“+”端,比较器

电压比较器电路图

电压比较器电路。 电压比较器是比较两个电压和开关输出或高或低的状态,取决于电压较高的电路。一个基于运放电压比较器上显示。图1显示了一个电压比较器的反相模式图显示了在非反相模式下的电压比较。 电压比较器 非反相比较 在非反相比较器的参考电压施加到反相输入电压进行比较适用于非反相输入。每当进行比较的电压(Vin)以上的参考电压进入运放的输出摆幅积极饱和度(V+),和副反之亦然。实际上发生了什么是VIN和Vref(VIN-VREF)之间的差异,将是一个积极的价值和由运放放大到无穷大。由于没有反馈电阻Rf,运放是在开环模式,所以电压增益(AV)将接近无穷。+所以最大的可能值,即输出电压摆幅,V。请记住公式AV=1+(Rf/R1)。当VIN低于VREF,反向发生。 反相比较

在相比较的情况下,参考电压施加到非反相输入和电压进行比较适用于反相输入。每当输入电压(Vin)高于VREF,运放的输出摆幅负饱和。倒在这里,两个电压(VIN-VREF)之间的差异和由运放放大到无穷大。记住公式AV=-Rf/R1。在反相模式下的电压增益的计算公式是AV=-Rf/R1.Since没有反馈电阻,增益将接近无穷,输出电压将尽可能即负,V-。 实际电压比较器电路 一种实用的非基于UA741运放的反相比较器如下所示。这里使用R1和R2组成的分压器网络设置参考电压。该方程是VREF=(五+/(R1+R2)的)×R2的。代入这个方程电路图值,VREF=6V。当VIN高于6V,输出摆幅?+12V直流,反之亦然。从A+/-12V 直流双电源供电电路。 电压比较器的使用741

一些其他的运放,你可能会感兴趣的相关电路 1求和放大器:总结放大器可以用来找到一个信号给定数量的代数和。 2。集成使用运放:对于一个集成的电路,输出信号将输入信号的积分。例如,一个集成的正弦波使余弦波,方波一体化为三角波等。 3。反相放大器:在一个反相放大器,输出信号将输入信号的倒版,是由某些因素放大。 4,仪表放大器:这是一个类型的差分放大器输入额外的缓冲阶段。输入阻抗高,易于匹配结果。仪表放大器具有更好的稳定性,高共模抑制比(CMRR),低失调电压和高增益。

课程设计电子骰子

~ 电子技术课程设计 报告 设计题目:电子骰子 姓名: 徐兵 学院:信息工程学院 。 专业: 通信工程 班级:通信0902 学号: } 2011年6月17日

目录 一、电子骰子设计目的及要求 (2) 二、电子骰子功能设计分析 (2) 三、电路设计基本原理及主要件 (2) ¥ 1. 原理设计框图 (2) 2. 设计原理说明 (2) 3. 555定时器简介 (3) 4. 555定时器的组成和功能 (3) 5. NE555的特点 (4) 6. CD4017功能简述 (5) 7. CD4017引脚图 (5) 8. CD4017原理图 (6) < 四、总体设计仿真图、原理图及PCB板图 (9) 1. 电子骰子仿真图 (9) 1. 电子骰子原理图 (9) 2. 电子骰子PCB板图 (10) 五、总结与体会 (11) 1. 总结 (11) 2. 体会 (11)

六、参考文献 (11) , 一、电子骰子设计目的及要求 1.电子骰子每按下开关一次的显示结果会在1~6数字中随机产生,以代替普通骰子。 2.总体要求用开关控制显示对应的数字。 二、电子骰子功能设计分析 分析:(1)为了节约成本,我决定用发光二极管来替代数码管,亮灯的个数即为显示的数字,即是表示骰子的点数。 ' (2)用一按键开关,按下之后发光二极管会随机的变亮。 三、电路设计基本原理及主要器件 1. 原理设计框图: & 设计原理框图 2. 设计原理说明:

该电子骰子电路由时钟发生电路和功能显示电路两部分组成。以集成电路NE555为核心器件构成自激多谐振荡器。当电源开关闭合时,电源通过电阻R1和R2向电容器C1充电。当C1刚充电时,由于555的②脚处于低电平,故输出端③脚呈高电平;当电源经R1、R2 向C1充电到2/3电源电压时,输出端③脚电平由高变低,555内部放电管导通,电容C1经R2向555的⑦脚放电,直至C1两端电压低于1/3电源电压时,555的③脚又由低电平变为高电平,C1又再次充电,如此循环工作,形成振荡。555的频率可以通过改变电阻R2 的阻止而改变,其时钟输出直接进入4017的14脚,CD4017对振荡计数, 三极管BC557导通,这样来驱动7个LED负载,使其随机点亮。由于通电时,对电容充电的时间和充电电流是随机的,所以最终显示结果也是随机的。 3. 555定时器简介 555定时器(又称时基电路)是一个模拟与数字混合型的集成电路。按其工艺分双极型和CMOS型两类,它性能优良,适用范围很广,外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成多谐振荡器。因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。 ! 4. 555定时器的组成和功能 下图是555定时器内部组成框图。

一种用于DCDC变换器中的BiCMOS迟滞比较器电路设计

一种用于DC/DC变换器中的BiCMOS 迟滞比较器电路设计 吴海波 谭传武 (湖南铁道职业技术学院 湖南 株洲 412001) 摘 要: 比较器是DC/DC电荷泵转化器中的重要组成部分,其性能优劣决定着DC转换的速度和精度。基于BiCMOS 0.6um工艺设计一种高速低功耗的迟滞比较器电路,利用Hspice仿真结果表明:在电压电压变换时比较器电路增益达到72dB,迟滞电压为0.1V,DC/DC变换器输出稳定5V,出现30mV的纹波电压。 关键词: 比较器;迟滞;BiCMOS 中图分类号:TM46 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1120068-01 输出高电平,M7检测OUT端的高电平信号马上导通,此时VOUT端 0 引言 振荡器模块停止工作,输出主要靠输出电容放电维持并慢慢下DC/DC变换器是电子设备必不可少的组成部分,DC转换器 降,由于M7的导通分流作用,使得M3进入线性区,并且TE点的的性能优劣直接关系到系统的可靠性。比较器是判断DC/DC变 电位随之下降,实现比较器的迟滞功能。当VOUT继续下降,误换器电荷泵启动或关断的依据,为了得到宽电源范围下的稳定 差放大器检测到VFVF,M1、M2、M3、M4、M5组成的运放输出 ,使得 M9导通性能变差,比较器输出OUT为低电平。当BG

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