除法运算电路(模拟电路课程设计)
《模拟电路》课程教学大纲
《模拟电路》课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称: 模拟电路；所属专业: 微电子科学与工程专业；课程性质: 专业基础课；学分: 4学分。
（二）课程简介、目标与任务；《模拟电路》是微电子专业本科生在电子技术方面入门性质的基础课, 具有自身的体系和很强的实践性。
本课程通过对常用半导体器件、模拟电路的学习, 使学生获得模拟电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能, 为深入学习电子技术及其在专业中的应用打下基础。
（三）先修课程要求, 与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；本课程应开设在高等数学、电路分析（未开设）课程之后, 是微电子专业本科生系统学习电子技术知识的基础课程之一。
也是后续数字电路、模拟电路实验、集成电路分析与设计等课程的先修课程。
（四）教材: 《模拟电子技术基础》童诗白华成英主编（第四版）高等教育出版社参考书目: 《模拟电子技术基础简明教程》清华大学电子学教研室编高等教育出版社《电于技术基础》(模拟部分) 康华光主编高等教育出版社《电子线路线性部分》谢嘉奎主编高等教育出版社二、课程内容与安排第一章常用半导体元器件（要求列出章节名）第一节半导体基础知识第二节半导体二极管第三节双极型晶体管第四节场效应管第五节晶闸管（一）教学方法与学时分配课堂教学, 8学时（二）内容及基本要求主要内容: 半导体基础知识；二极管的结构、伏安特性及主要参数；双极型晶体管的结构、伏安特性及主要参数；场效应管的结构、伏安特性及主要参数；晶闸管的结构、伏安特性及主要参数。
【重点掌握】: PN结特性及PN结方程；二极管、晶体管、场效应管、晶闸管的伏安特性。
【了解】: 二极管、晶体管、场效应管、晶闸管的结构及主要参数。
【难点】: 二极管、晶体管、场效应管、晶闸管的伏安特性。
第二章基本放大电路第一节放大电路的组成及工作原理第二节放大电路的分析方法第三节放大电路静态工作点的稳定第四节共集电极放大电路和共基极放大电路第五节场效应管放大电路（一）教学方法与学时分配课堂教学, 12学时（二）内容及基本要求主要内容: 放大的概念；放大电路的组成及工作原理；放大电路的性能指标；放大电路的分析方法：直流通路与甲流通路, 图解法, 微变等效电路法；放大电路静态工作点的稳定；晶体管共集电极放大电路和共基极放大电路；场效应管放大电路。
除法运算电路(模拟电路课程设计)
模拟电路课程设计报告设计课题：除法运算电路专业班级：学生：学号：指导教师：设计时间：目录第一设计任务与要求 (3)第二方案设计与论证 (3)第三单元电路设计与参数计算 (4)第四总原理图及元器件清单 (9)第五安装与调试 (11)第六性能测试与分析 (12)第七结论与心得 (14)第八参考文献 (15)题目4：除法运算电路（4）一、设计任务与要求1．设计一个二输入的除法运算电路。
2．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。
二、方案设计与论证该课程设计是做一个二输入的除法电路，而因此需要利用对数和指数运算电路实现或者用模拟乘法器在集成运放反馈通路中的应用来实现。
在产生正、负电源的实用电路中，多采用全波整流电路，最常用的是单向桥式整流电路，即将四个二极管首尾相连，引出两根线接变压器，另外两个接后面电路，并将桥式整流电路变压器副边中点接地，并将二个负载电阻相连接，且连接点接地。
电容滤波电路利用电容的充放电作用，使输出电压趋于平滑。
方案一：除法电路的输出电压正比于其两个输入电压相除所得的商，所以利用对数电路、差分比例运算电路和指数电路，可得除法运算电路的方块图：I1 u方案二：利用反函数型运算电路的基本原理，将模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中，便可构成除法运算电路。
比较：方案一：该方案是利用对数电路、差分比例运算电路和指数电路的组合来设计的，运算放大器uA741要四个，电阻也很多，对焊接有很大的要求，要焊的器件比较多，相对来说比较复杂。
方案二：该方案是利用模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中的应用，uA741只要一个，电阻也很少，焊接起来比较方便。
我选择方案二。
三、单元电路设计与参数计算1.对数运输电路（1）电路原理图由二极管方程知 )1e(DS D -=TU u I i 当 u D >>U T 时，TU u I i D e SD ≈2、差分比例运算电路（1）电路原理图电路只有二个输入，且参数对称，则3、指数运算电路（1）电路原理图SDD lnI i U u T ≈利用“虚地”原理，可得：RI u U I i U I i U u u T R T T S IS S D D O lnln ln -=-=-≈-= 用三极管代替二极管可获得较大的工作范围。
沈航--数电课设--BCD码除法器
一、概述设计一个能完成两个四位BCD码进行除法计算的电路。
涉及整数除法器，两个BCD码相除，得到商及余数。
两个BCD码和运算结果都用数码管显示，此次设计中采用8421 BCD码，所以被除数的最大值为1001，最小值为0000，除数的最大值为1001，最小值为0001。
按除法键即显示相除结果。
除数为零时，数码管黑屏，不显示任何内容，此处的黑屏为余数和商的数码管显示都为黑屏。
二、方案论证设计一个BCD码除法器，要求按除法键显示相除结果，当除数为零时，显示余数和商的数码管显示为黑屏。
方案一：运用减法器来实现除法的运算，减法器用加法器加反相器实现。
此运算的关键在于怎么解决减法器的循环次数和显示黑屏问题。
比较模块用来判断除数与“被除数”的大小。
判断模块用于判断除数是否为零。
减法器用加法器与反相器实现。
图 1 BCD码除法器电路方案一原理框图方案二：通过运用双向寄存器，加法器，计数器，比较器等原件，完成除法操作。
此方案的关键问题在于控制电路，解决黑屏问题。
减法器用加法器与反相器构成，根据控制电路来判断循环次数。
然后被除数，除数，商和余数全部存在寄存器中。
方案二原理框图如图2所示。
图 2 BCD码除法器电路方案二原理框图本设计采用的是方案二，相对于第一个方案的循环问题，方案二需要解决的问题就是如何控制电路还有就是黑屏问题。
三、电路设计1.逻辑控制电路作为控制电路，电路需要有三态，第一实现系统的初始化，控制被除数和除数的寄存输入；第二要控制减法；第三根据本次课设的思想，要有移位控制。
控制器可根据状态转换表来设计，采用触发器方案实现，本设计中由74LS74D触发器实现。
这三个实现目标分别从左到右由三个D触发器和一些门电路实现，D触发器分别为U19，U23，U20。
下面给出驱动方程D0=((Z∙Q2)′∙(S′∙Q0)′)′D1=Q0∙S′∙Z′∙Q2′′D2=Q1根据驱动方程，可以画出控制电路。
控制器中开关C闭合，系统清零，即将寄存器中的数据清零。
模拟电路课程设计
模拟电路课程设计设计目的：本课程设计旨在通过模拟电路的设计与实践，培养学生对模拟电路原理和方法的理解能力，并通过实际操控电子元件以及实验仪器，提高学生的动手操作能力和解决实际问题的能力。
设计内容：本次课程设计将分为三个模块，分别是基本模拟电路设计、操作放大器设计以及滤波器设计。
1. 基本模拟电路设计：学生将学习基本的电路元件和电路组成原理，通过设计并组装简单的放大电路、电源电路和振荡电路，了解电路的基本特性和参数。
2. 操作放大器设计：学生将学习操作放大器的原理与应用，设计并构建基本的反转、非反转和比较运算放大器。
通过实验操控，掌握操作放大器的工作原理、性能参数以及应用场景。
3. 滤波器设计：学生将学习滤波电路的原理与设计方法，设计并搭建低通、高通、带通和带阻滤波器电路。
通过实验调试，掌握滤波器的频率响应特性和滤波效果。
设计要求：1. 学生需要了解模拟电路的基本知识，掌握电路元件的特性以及常见的电路拓扑结构。
2. 学生需要具备一定的电路搭建和实验仪器操作能力，熟悉示波器、信号发生器、函数发生器等仪器的使用。
3. 学生需要进行实际的电路设计和搭建，并通过实验验证电路的功能与性能。
4. 学生需要编写实验报告，描述实验设计的过程、实验结果以及对电路性能的评估。
设计步骤：1. 理论学习：学生通过教材、课堂讲解等途径，掌握模拟电路设计的基本原理和方法。
2. 设计规划：学生根据设计内容，进行电路设计规划，包括电路拓扑结构、元件选型和电路参数的确定。
3. 电路搭建：学生根据设计规划，使用实验仪器和电子元件进行电路搭建和连接。
4. 电路调试：学生使用示波器等仪器对搭建的电路进行调试和测试，观察电路的响应和输出。
5. 实验记录：学生根据实际实验结果，编写实验报告，详细描述电路设计、搭建和测试的过程，并对实验结果进行分析和评估。
设计成果：通过本次课程设计，学生将获得以下成果：1. 理解模拟电路的基本原理和方法，培养对电路设计的分析和解决问题的能力。
除法器设计
除法器设计摘要: 本设计要求设计一个简单的除法器,根据要求采用乘法器BG314与运算放大器3554AM以及外部电源共同实现除法器功能.乘法器用以实现乘法运算,然后通过运算放大器工作于负反馈状态实现信号的放大,并由自制电源电路供电.通过对系统各模块进行仔细的分析,了解了各器件的性能与用途后,便可将其运用到自己的设计当中去.电路设计完成后,开始对系统进行测试,方法有两种,可以通过对系统电路在Multisim软件下仿真测试,也可以做出相应的印制电路板来进行测试.在本设计中,通过仿真测试与实物测试相结合的综合测试后,发现系统基本能达到设计要求.关键字: 乘法器运算放大器电源Multisim 印制电路板Summary: This design requests to design a simple division machine, adopting the multiplication machine BG314 and the operation enlarger 3554 AMses and the exterior power supplies according to the request to carry out the division machine function together.The multiplication machine carries out the multiplication operation in order to, then pass to operate the enlarger work to carry out the signal to enlarge in the negative feedback appearance, and from the self-control power supply electric circuit power supply.Pass to carry on the careful analysis to each mold of system piece, after understanding the function and uses of each machine piece, can make use of it to own design then in the middle.The electric circuit is after design complete, starting carrying on the test to the system, the method have two kinds of, can pass to imitate the true test to the system electric circuit under the software of Multisim, can also do a homologous of print and make circuit board to carry on the test.In this design, after passing to imitate the comprehensive test that the true test and real objects test combine together, discover that the system is basic and can attain design to request.Key word: The multiplication machine operation enlarger power supply Multisim prints to make the circuit board目录1、系统方案设计与论证 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 系统基本方案 (1)1.2.1 各模块方案选择与论证 (1)(1) 乘法器模块 (1)(2) 运算电路模块 (2)(3) 电源模块 (2)(4) 显示模块 (2)1.2.2系统各模块的最终方案 (3)2、系统的硬件设计与实现 (3)2.1 系统硬件的基本组成部分 (3)2.2 主要单元电路设计 (3)2.2.1 乘法器电路设计 (3)2.2.2 运算电路设计 (5)2.2.3 电源电路设计 (9)2.2.4 显示电路的设计 (13)3、系统测试与优化 (13)3.1 电源部分测试 (13)3.2 其他部分测试 (14)3.3 系统实现的功能 (15)4 结论 (15)4．1 评价 (15)4．2 心得 (15)5 参考文献 (16)6附录 (16)6.1 器件清单 (16)6.2 系统原理图 (16)1、系统方案设计与论证1.1 设计要求设计一个简单的除法器(Vx=0.2V V y=0.5V K=1 可用集成芯片做)1.2 系统基本方案根据题目要求,系统可以划分为集成乘法器模块、集成运算放大器模块和12V电源模块.模块框图如图1.2所示.为实现各模块的功能,分别做了几种不同的设计方案并进行了论证.图1.2 除法器基本模块方框图1.2.1 各模块方案选择与论证(1) 乘法器模块根据题目要求,模拟乘法器主要用于实现两个互不相关的模拟信号间的相乘的功能.对乘法器的选择有以下两种方案:方案一:采用集成模拟乘法器BG314. 集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元.该集成模拟乘法器不仅功能强大而且外部电路简单,工作原理易理解.方案二:采用分离元件组合电路.分离元件组合电路参数可自行调节,但是精度较差,在使用过程中难度较大.而且由于电路较复杂,增加了焊接的难度.根据以上论述,考虑到各方面的因素,在本设计中,采用简单、方便、可靠的集成模拟乘法器来实现.(2) 运算电路模块根据题目要求,运算电路主要用于实现信号的放大功能.对于运算放大器的选择有以下三种方案:方案一:采用单运放集成芯片3554AM.这是一款较老的芯片,在平时的电路设计当中常常要用到,主要是因为它是同类芯片当中功能相似但电路结构却相对简单的一种.方案二:采用单运放集成芯片LM741.这是曾经学到过的一种芯片,我们对它较熟悉,而且对其内部结构和功能也有所了解.它的各参数都较稳定,有较高的共模抑制比,也是需要15V的双电源供电.方案三:采用双运放集成芯片LM358.这也是一款较常用到的芯片,由于是双运放,所以功能也相应的有所加强,但是我们所用到的电路比较简单,结果可能使它的很多功能都没有得到运用,导致对资源的浪费.在本设计中,对各方案进行比较论证之后,我们采用熟悉简单而且性能优良的单运放集成芯片3554AM来实现对信号的放大.(3) 电源模块电源模块主要用于实现对各模块供电的功能.对于电源模块的选择有以下三种方案: 方案一:采用1.5V常用电池串接而成.这种方法简单易懂,但是精确度不够,稳定度也不高,当电池里面的电用光之后,便不在具有供电功能.方案二:采用直接购买电源的方法.在市场上可以直接买到相应的电源,但是考虑到经济上的原因,显然这并不合适.方案三:采用自制整流电路.这种方法简单可行,可以得到精确的电压值,而且稳定度高,可以长期使用.正好可以让自己所学的知识在实践中得到很好的运用.其方框图如图1.3所示:图1.3 整流电路方框图根据以上论述,考虑到经济、实用等方面因素,在本设计中选择方案三,采用自制整流电路来实现.(4) 显示模块根据不同的需要,显示模块可以有以下三种不同的方案可供选择:方案一:使用数码管显示时间和温度.数码管具有低功耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高低温等优点,对外界环境要求低,易于维护,同时其精度比较高,操作简单.另外,数码管采用BCD码显示数字,程序编译简单,资源占用较少.方案二:使用液晶显示屏显示. 液晶显示屏(LCD)具有轻薄短小,低耗电量,无辐射危险,平面直角显示以及影象稳定不闪烁,可视面积大等优势.方案三:采用数字电压表进行直接测量.数字电压表读数精确,是常用器件,使用起很方便.而且性能稳定,读数方便.根据以上论述,由于我们暂时对LCD还不是很熟悉,对其性能还不是很了解,而使用数码管会使电路变的复杂,而且还要通过编程来实现,因此我们在设计中选择直接用数字电压表进行测量显示读数.1.2.2 系统各模块的最终方案经过仔细的分析与论证,决定了系统各模块的最终方案如下:(1)乘法器模块:采用集成模拟乘法器BG314实现;(2) 运算电路模块: 采用单运放集成芯片LM741;(3) 电源模块: 采用自制整流电路实现;(4) 显示模块: 采用数字电压表进行直接测量.系统的基本框图如图1.4所示.图1.4 系统的基本框图模拟乘法器主要用于实现两个互不相关的模拟信号间的相乘的功能,而运算电路主要用于实现对信号的放大.其工作过程如下:电源加电后, 经过整流电路的整流以后可以得到运放所需要的+(-)15V电压,从乘法器输入端输入被处理电压,经过运放电路处理后便可在数字电压表上看到经过除法器处理过后的电压值了.2、系统的硬件设计与实现2.1 系统硬件的基本组成部分本题是一个除法器的综合设计,在设计中运用了模拟乘法器处理技术、电压整流技术. 2.2 主要单元电路设计2.2.1 乘法器电路设计(1) 模拟乘法器的基本特性模拟乘法器是一种完成两个模拟信号（连续变化的电压或电流）相乘作用的电子器件，通常具有两个输入端和一个输出端，电路符号如图2.1所示。
模电课程设计运算
模电课程设计运算一、教学目标本章节的教学目标是使学生掌握运算放大器的基础理论、工作原理和应用方法。
通过本章节的学习，学生应能够：1.描述运算放大器的基本结构和特性；2.理解运算放大器的工作原理和操作条件；3.运用运算放大器进行模拟信号的放大、滤波和运算等操作；4.分析运算放大器电路的性能和指标；5.掌握运算放大器在实际工程中的应用方法和技巧。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个部分：1.运算放大器的基本结构和特性：介绍运算放大器的组成、工作原理和主要参数；2.运算放大器的工作原理和操作条件：讲解运算放大器的同相、反相输入电压和输出电压的关系；3.运算放大器的应用：介绍运算放大器在模拟信号放大、滤波和运算等方面的应用实例；4.运算放大器电路的性能和指标：分析运算放大器电路的频率响应、增益、带宽、线性范围等性能指标；5.运算放大器在实际工程中的应用：讲解运算放大器在实际工程中的应用方法和技巧。
三、教学方法为了达到本章节的教学目标，将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过讲解运算放大器的基本理论、工作原理和应用方法，使学生掌握相关知识；2.案例分析法：分析实际工程中的运算放大器应用案例，使学生了解运算放大器的实际应用；3.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手搭建和测试运算放大器电路，加深对知识的理解和运用能力。
四、教学资源为了支持本章节的教学，将准备以下教学资源：1.教材：选用《模拟电子技术》等教材，为学生提供系统、全面的知识体系；2.参考书：提供《运算放大器应用手册》等参考书籍，供学生深入学习；3.多媒体资料：制作PPT、教学视频等多媒体资料，为学生提供直观、生动的学习材料；4.实验设备：准备运算放大器实验板、测试仪器等实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生在模电课程中运算放大器学习部分的成果，将采用以下几种评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式评估学生的学习态度和理解能力；2.作业：布置与运算放大器相关的练习题，评估学生对知识的掌握和应用能力；3.实验报告：评估学生在实验室操作中对运算放大器应用的实践能力和问题解决能力；4.考试成绩：通过期末考试或考查，全面测试学生对运算放大器知识的掌握和应用水平。
一种模拟除法器的设计
漏极 电流 为 （ Ｉ ７ ＋ ｉ ｙ ） ， 该 电流通过 电流镜 Ｍ９与 Ｍ１ ０的作用复 制到 ｚ端 。 。因为 Ｉ １ １ ＝ １ ７ ， 所 以 Ｚ端流 出电流与 Ｙ端的 电流 相等 ， 即ｉ ｚ ＝ ｉ ｙ
摘要 ： 设计 了一种模 拟除法器， 核心 电路 由第二代 电流传输 器和 一个 电压 电流转换 电路 构成。采 用 Ｃ Ｓ ＭＣ ０ ． ５ ｕ ｍＣ ＭＯＳ 工艺进行设计 ， 并用Ｃ ａ ｄ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ 仃 ｅ 软件对电路进行 了仿真 ， 结果表明 ， 在＋ ５ Ｖ的单电源供 电下 ， 一 ３ ｄ Ｂ带宽达到了 ６ ０ ＭＨｚ ，
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ ｕ ｅ ｄ ｉ ｖ ｉ ｄ ｅ ｒ ｉ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ￣ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｙ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｖ ｏ ｌ — ｔ ａ ｇ ｅ ． ｔ ｏ ． ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ Ｃａ ｄ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｒｅ ｔ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＣＳ ＭＣ Ｏ ． ５ ｕ ｍ ＣＭ ＯＳ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ ， ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ＋５ Ｖ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ， ｔ ｈ ｅ－ ３ ｄ Ｂ ｂ ｎｄ ａ ｗｉ ｄ ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ６ ０ Ｍ Ｈｚ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｄ ｉ ｓ ｓ ｉ ｐ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｌ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈ ｎ ａ ４ ． ５ ｍＷ ．
设计一个除法器电路
除法器1.題目：設計一個除法器電路，輸入8-位元的被除數A與除數B，輸出為商Q=A/B及餘數R。
2.除法器設計：本單元介紹一個除法器的電路設計，圖4.17(a)是一個通俗的除法例子。
首先嘗試將被除數140最左邊的數字1除以除數9，結果無法相除；接下來嘗試將14除以9，此時已可以決定商數最左邊(第一個)的數字是l，並且作14-9=5的減法，接著取被除數最後一個數字形成50，最後得到商為15(50除以9=5餘5)，餘數為5。
圖4.17(b)則是以二進位的數字來描述除法的步驟，只是處理的數字只限於0和1。
給定兩個n-位元的無號數A和B，希望設計一個電路，它的輸入為A和B，輸出為Q和R，而且Q=A/B為商數及R為餘數。
圖4.17(b)的程序可以用每次將A左移一位元到移位暫存器R的方式來製作。
在每次位移運算之後，如果R>=A，就把1放在商數的適當的位置上；否則，就放置0在商數裡。
圖4.17(c)展示這個演算法的pseudo code。
R||A表示為將R和A組合而成的2n-位元的移位暫存器，其中R為最左邊全位元，A為最右邊n-位元。
圖4.18除法的ASM chart中，C代表計數器，其初值為n-1在啟始狀態S1設定。
在狀態S2時，R和A同時往左移一位，然後在狀態S3時，如果R>=B，則將R減去B。
此時，如果C=0，這個機器會跳到狀態S4，訊號Done 設成l，代表已完成除法的運算；否則重複狀態S2及S3，直到C=0。
資料路徑電路(Datapath Circuit)除法器的資料路徑展示在圖 4.19內，包括以下元件：●n-位元移位暫存器：用來左移A、R和Q。
●n-位元暫存器：用來儲存B。
●加法器：連接B的補數，並將carry-in設為1，可以作減B的運算。
如果carry-out，Cout=1，代表R>=B。
因此可以將Cout直接連到儲存Q的移位暫存器之serial input，在狀態S3，cout才會移位進入Q。
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模拟电路课程设计报告设计课题：除法运算电路专业班级：学生：学号：指导教师：设计时间：目录第一设计任务与要求 (3)第二方案设计与论证 (3)第三单元电路设计与参数计算 (4)第四总原理图及元器件清单 (9)第五安装与调试 (11)第六性能测试与分析 (12)第七结论与心得 (14)第八参考文献 (15)题目4：除法运算电路（4）一、设计任务与要求1．设计一个二输入的除法运算电路。
2．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。
二、方案设计与论证该课程设计是做一个二输入的除法电路，而因此需要利用对数和指数运算电路实现或者用模拟乘法器在集成运放反馈通路中的应用来实现。
在产生正、负电源的实用电路中，多采用全波整流电路，最常用的是单向桥式整流电路，即将四个二极管首尾相连，引出两根线接变压器，另外两个接后面电路，并将桥式整流电路变压器副边中点接地，并将二个负载电阻相连接，且连接点接地。
电容滤波电路利用电容的充放电作用，使输出电压趋于平滑。
方案一：除法电路的输出电压正比于其两个输入电压相除所得的商，所以利用对数电路、差分比例运算电路和指数电路，可得除法运算电路的方块图：I1 u方案二：利用反函数型运算电路的基本原理，将模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中，便可构成除法运算电路。
比较：方案一：该方案是利用对数电路、差分比例运算电路和指数电路的组合来设计的，运算放大器uA741要四个，电阻也很多，对焊接有很大的要求，要焊的器件比较多，相对来说比较复杂。
方案二：该方案是利用模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中的应用，uA741只要一个，电阻也很少，焊接起来比较方便。
我选择方案二。
三、单元电路设计与参数计算1.对数运输电路（1）电路原理图由二极管方程知 )1e(DS D -=TU u I i 当 u D >>U T 时，TU u I i D e SD ≈2、差分比例运算电路（1）电路原理图电路只有二个输入，且参数对称，则3、指数运算电路（1）电路原理图SDD lnI i U u T ≈利用“虚地”原理，可得：RI u U I i U I i U u u T R T T S IS S D D O lnln ln -=-=-≈-= 用三极管代替二极管可获得较大的工作范围。
)(I1I2FO u u RR u -=4、桥式整流电容滤波集成稳压块电路（1）电路原理图该直流源采用单相桥式整流法进行整流，用电容滤波电路进行滤波，采用稳压管稳压电路进行稳压。
原理分析：直流电源的输入电压为220v 的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值与电网电压的有效值相差较大，因而需要通过电源变压器降压后，在对当 u I > 0 时，根据集成运放反相输入端 “虚地”及“虚断”的特点，可得： TT U u U u I I i I BE ee S S I =≈所以：TU u R R I R i R i u I eS I O -=-=-=可见，输出电压正比于输入电压的指数。
交流电压进行处理。
变压器副边电压有效值决定后面电路的需要。
变压器副边电压通过整流电路从交流电压转换为直流电压，即将正弦波电压转换为单一方向的脉动电压。
为了减小电压的脉动，需通过低通滤波电路的滤波，使输出电压平滑。
理想情况下，应将交流分量全部滤掉，使滤波电路的输出机仅为直流电压。
1) 单相桥式整流电路1. u 2 >0时，电流由+流出，经 D 1、R L 、D 2流入-。
2. u 2 <0时，电流由-流出，经 D 3、R L 、D 4流入+。
2）电容滤波电路滤波电路输出电压波形当负载开路时2202O(AV)9.022)(td sin 21U U t U U ===⎰πππωωL2L AV O AV O R U 9.0R U I ≈）（）（＝)4cos 1542cos 342(22O t t U u ωωπππ--=67.0322232422O(AV)O1m ====∴U U U U S ππ)41(22U U U2Omin Omax AV O CR T U L -=＋＝）（2O(AV)2U U =当RL C ＝（3~5)T/2时考虑电网电压波动，电容的耐压值应大于1.122μ 脉动系数 S 约为 10% ~ 20%电容滤波电路利用电容的充放电作用，使输出电压趋于平滑。
3) 稳压管稳压电路 阻 R o稳压系数 S r实际中用的电路图方案一的总原理图 ：2AV O U 2.1U ≈）（141O(AV)O1m -==TC R U U S L 常数==I OO o ΔΔU I U R 常数常数==⋅==L L OI I O II O O r ΔΔ/Δ/ΔR R U U U U U U U U S 图10.5.21 正、负输出稳压电路4321,,,A A A A 均为uA741，321,,T T T 均为2N2219四、总原理图及元器件清单1．总原理图（选择用的方案）因为 i 1 = i 2 ，所以则：参数计算： 选Ω==K R R 121，则210I I ku u u -=OI2O1u Ku u =OI222O11I1u u R KR u R u -=-=2I 1I 12O u u K R R u -=2、仿真电路图分析：根据仿真图知V u 100-=，V u I 122=，Vu I 241=即 21224*2121120-=-=-=-=I I I I u u u u KR R u则 5112==K KR R 即K=0.23．元件清单元件序号型号 主要参数 数量 备注（单价） R1、R2、R各1个 A1C1 3300uF 2 5角（旧） C20.1uF2五、安装与调试1.除法运算电路的安装（1）按照原理图正确焊接电路，焊接时各器件布局合理，导线之间无交叉现象，焊点要实，不能虚焊，否则电路处于开路状态，将导致实验不成功。
（2）晶体管安装时各管脚不要接错。
（3）注意集成块的7号和4号脚要接直流电源，其中7号脚接+12v,4号脚接-12v，其他不要接的脚均要焊上而不能悬空。
2.除法运算电路的调试（1）由于该实验使用的是小信号直流电源，故在接线时将两输入端接在直流小信号区域。
注意三个地要接上。
（2）线路接好后，慢慢调节输入信号，用万用表的直流档测试输出电压U0.（3）若开始不成功，再试几次，不行的话就要检查电路是否有问题。
可以按照以下步骤测试：1）用万用表检测输入电压UI1和UI2两处电压是否在理论围。
2）用万用表测量直流电源是否有－12v.+12v。
3）若上述两者均正常再测试U01、U02，看两处是否有电压，若有再进行下步。
4）测U03处的输出电压，为零，说明正常。
最后归结原因是输入电压没调好的问题。
（4）在正确的电路条件下至少测量5次输入和与之对应的输出。
3.直流的安装（1）各元器件按理论电路图正确焊接，注意布局紧密，不出现虚焊或漏焊。
（2）注意7812和7912管脚的接法4.直流电源的调试接通电源后，静置一会待电路稳定后没出现任何故障（如芯片被烧等）再进行测量，若出现类似状况应立即断开直流电源，检查问题所在再进行测量。
用示波器观察输出波形。
用万用表分别测量变压器原、副边线圈的输出电压，滤波后的输出电压，7812，7912的输入和输出电压。
六、性能测试与分析1．测试（1）除法电路部分测试：接通电源后，将电路板的各管脚接好，1I u、2I u分别接两个输入端。
由于有两个变量对观察o u带来不变，在研究o u的变化趋势是常常用控制变量法，即1I u、2I u中的一个不变，一个变化引起u变化并观察它的变化趋势。
o在该实验中让2I u不变，横为5V，逐级改变1I u的值分别测出u并做好笔记。
记录如下：o（2）直流电源部分测试：将自己焊好的直流电源电路板插上220V 交流电源，观察发光二极管的发光情况判断直流电源的好坏。
接着进行一系列测量：三端稳压管7812、7912的输出电压分别为V u V u 5.3,5.379127812-=∆+=∆；副边电压V 26=副u ； 变压器输出电压V u V u o o 12,1221-=+=；2．分析与误差计算根据除法电路输入电压与输出电压的关系有2112.I I o u u R R u -=代入数据可得11.0,103.0,103.0,104.0,105.0106.0,108.0,11.0,11.0,1.010*********==========K K K K K K K K K K 1010987654321K K K K K K K K K K K +++++++++=1011.0103.0103.0104.0105.0106.0108.011.011.01.0+++++++++=106.0=理论值K=0.1 06.00.1006.10=-=-=理论值测量值绝对误差.7%5006.1006.00===测量值绝对误差相对误差七、结论与心得通过本次课程设计的学习与操作，学到了很多实验操作的方法与技巧，如检查错误的方法、一些变量的测量方法。
也巩固了所学的理论知识，当然也得出了一些总结与心得。
第一天上午，很期待地带着调试好的电路板到了实验室，接好了各个管脚并插上电源，结果大失所望，输出电压o u 为一个固定值。
拿起万用表检查发现反馈电压很大，与o u 接近。
于是出现的问题是反馈电压过大，形成正反馈，与要求相反，集成块输出饱和，电压固定不变。
下午，这个问题却被轻易解决了，答案是集成块烧坏了，在新的集成块的运转下很快有了示数，下午调试了电路板。
晚上将数据整理上交了，整体来说整个实验是个考验过程，检验你的耐心、处理能力以及信心，做事所需要的素质。
八、参考文献1．《现代电子学及应用》，童诗白、徐振英编，高等教育，1994年 2．《电子技术课程设计指导》 介华编，高等教育，1997年 3．《电子系统设计》，何小艇等编，大学，2000年4．《集成电子技术基础教程》，家龙、王小海、章安元编，高教，2002年 5．《新编555集成电路应用800例》 永甫编著 电子工业 2000年 6．《实用电子电路手册（模拟电路分册）》编写组编，高教，1991年7．《国产集成电路应用500例》，周仲编，电子工业，1992年8．《新编555集成电路应用800例》永甫编著电子工业2000年9．《电子线路设计·实验·测试》（第三版）自美主编华中科技大学2006年10. 康华光.电子技术基础（数字部分）[M].第五版.：高等教育，2006.414-42411. 稻叶保.振荡电路的设计与应用[M].：科学，2004.29-9912. 王立欣，春玲.电子技术实验与课程设计[M].：工业大学，2003.98-9913. 何宝祥，朱正伟，训飞，储开斌.模拟电路及其应用[M].：清华大学，2008.104-195物理与电子信息学院模拟电路课程设计成绩评定表专业：班级：学号：：2011年1月15日。