哈工大模电大作业
哈工大2012数字电路大作业题目
数字电路大作业题目说明：以下题目任选一个，以小组形式合作完成，组内人数是2～3人，最佳组合为3人。
题目1：电子密码锁的设计[设计要求]（1）设计一个开锁密码至少为4位数字（或更多）的密码锁。
（2）当开锁按扭开关（可设置8位或更多，其中只有4位有效，其余位为虚设）的输入代码等于所设密码时启动开锁控制电路，并且用绿灯亮、红灯灭表示开锁状态。
（3）从第一个按扭触动后的5秒内若未能将锁打开，则电路自动复位并发出报警信号，同时用绿灯灭、红灯亮表示关锁状态。
（4）密码锁上带有数字时钟，当操作者开始按动按钮能进行倒计时显示。
注：附加功能根据本人能力自行添加（如：密码锁中的4位密码可以修改，等等）题目2：乒乓球比赛模拟机的设计乒乓球比赛模拟机用发光二极管（LED）模拟乒乓球运动轨迹，是由甲乙双方参赛，加上裁判的三人游戏（也可以不用裁判）。
[设计要求]（1）至少用8个LED排成直线，以中点为界，两边各代表参赛双方的位置，其中一个点亮的LED（乒乓球）依次从左到右，或从右到左移动，“球”的移动速度可以调节。
（2）当球（被点亮的那只LED）移动到某方的最后一位时，参赛者应该果断按下自己的按扭使“球”转向，即表示启动球拍击中，若行动迟缓或超前，表示未击中或违规，则对方得一分。
（3）设计甲乙双方自动记分电路，用数码管显示得分，每记满11分为一局。
（4）甲乙双方各设一个发光二极管表示拥有发球权，每得5分自动交换发球权，拥有发球权的一方发球才能有效。
（5）能显示发球次数。
注：附加功能根据本人能力自行添加（如：一方得分，电路自动提示3秒，此期间发球无效，等铃声停止后方可比赛等等）题目3：液体点滴速度监控装置的设计设计医用点滴速度自动控制装置。
假设已在漏斗处设置了一个由红外发射、接收对管构成的传感器，将点滴信号非电量转换成电脉冲信号。
[设计要求]（1）检测点滴速度，并与预定速度值比较，通过控制电机的转向使吊瓶作上升、下降、停止的动作（可以使用红绿黄指示灯表示），从而调整点滴速度，直到实测数据和预置数据相等时为止。
哈工大 电工大作业 时钟
数字时钟
一、设计要求
设计一个数字时钟，具有计时和置位功能。
二、设计方案
1、用1HZ的信号发生器作为信号的产生。
2、利用74LS161改进成十进制计数器控制时钟秒钟和分钟的个位。
3、利用74LS161改进成六进制计数器控制时钟秒钟和分钟的十位。
4、利用74LS161改进成六二十四进制计数器控制时钟小时。
5、利用74LS161 Cr 端进行清零设置。
6、利用74LS47驱动七段LED显示器。
7、相关引脚图
三、设计电路
正常工作时j1和j3均接高电平，需要置位时，将j1和j3换挡，每个74LS161置位端（A B C D）接上相应的数据即可
四、设计总结
本次试验在仿真软件上成功运行，设计过程中出现部分错误，经过调试，最终成功调试出所需功能的电路。
此次大作业，加深了我对电路知识的掌握，我进一步了解了几种元件，对部分芯片的使用达到了熟悉的程度。
对它们的应用有了更多的想法。
还有对出现各种问题时的分析处理能力。
为以后设计电路给了我一个启蒙。
今后我会更加努力，在听课的同时更好地利用身边的各种资源，努力在电路方面有更多的进步。
哈工大数电大作业——学号后三位为模的计数器
数字电子技术应用Verilog HDL设计计数器学院:航天学院班级:学号:姓名:教师:设计要求：利用Verilog HDL设计一个以自己学号后三位为模的计数器。
设计步骤：首先我的学号后三位为114，因此计数器范围是0到113一共114个数。
然后根据此要求编写功能程序以及激励源的相关程序，第三步在modelsim下进行实验调试，看所编程序能否实现预期功能，然后再把相关实验数据截图记录。
程序代码：modulejishuqi(out,reset,clk);output [7:0] out;inputreset,clk;reg [7:0] out;always @(posedgeclk)beginif(!reset)out<=8'h00;else if(out>=113)out=8'h00;else out<=out+1;endendmodule激励源设置程序：`timescale 1 ns/ 1 psmodulejishuqi_test();regclk;reg reset;wire [7:0] out;jishuqi i1 (.clk(clk),.out(out),.reset(reset));initialbegin#1 clk=0;#10 reset=0;#40 reset=1;endalways #20 clk=~clk ;endmoduleModelsim仿真波形图：注二进制数01110001化成十进制数为113，因此得到了正确的波形图。
RTL ViewerTechnology Map Viewer。
哈工大(威海)模电习题册(一)答案
第三章 多级放大电路一．解：（a ）共射，共基 （b ）共射，共射 （c ）共射，共射 （d ）共集，共基 （e ）共源，共集 （f ）共基，共集二．解：（1）R W 的滑动端在中点时A d 的表达式为beWc IOd )2( r R R u u A +-=∆∆=β（2）R W 的滑动端在最右端时I beW c C2C1O IbecC2I beW c C1)2( 2 2)( u r R R u u u u r R u u r R R u ∆⋅+-=∆-∆=∆∆⋅+=∆∆⋅+-=∆βββ所以A d 的表达式为beWc IOd )2( r R R u u A +-=∆∆=β比较结果可知，两种情况下的A d 完全相等；但第二种情况下的C21C u u ∆∆＞。
三．解：R W 滑动端在中点时T 1管和T 2管的发射极静态电流分析如下：mA 517.02222e WBEQEE EQEE e EQ WEQ BEQ ≈-==+⋅+R R U V I V R I R I U ＋ A d 和R i 分析如下：Ω≈++=-≈++-=Ω≈++=k 5.20)1(2972)1( k 18.5mV26)1(W be i Wbe cd EQbb'be R r R R r R A I r r ββββ四． 解：电路的共模输入电压u I C 、差模输入电压u I d 、差模放大倍数A d 和动态电压△u O 分别为V67.0672 mV 10mV 152Id d O becd I2I1Id I2I1IC -≈=∆-≈-==-==+=u A u r R A u u u u u u β由于电路的共模放大倍数为零，故△u O 仅由差模输入电压和差模放大倍数决定。
第五章 放大电路的频率响应一.解:（1）1be b s )(π21C r R R ∥+ 。
①；①。
（2）'s b bb'e b')]([21ππC R R r r ∥∥+ ；①；①，①，③。
哈工大电大数字电子技术基础大作业
哈工大电大数字电子技术基础大作业
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数字电子技术基础大作业
课程名称：数字电子技术基础
设计题目：血型与状态机
院系：
班级：
设计者：
学号：
哈尔滨工业大学
血型逻辑电路设计
一实验目的
1.掌握采用可编程逻辑器件实现数字电路与系统
的方法。
2.掌握采用Xilinx_ISE软件开发可编程逻辑器件
的过程。
3.学会设计血型能否输血的数字电路。
4.掌握Verilog HDL描述数字逻辑电路与系统的方
法。
二设计要求
1.采用BASYS2开发板开关，LED，数码管等制作验
证能否输血的电路。
2.采用Xilinx_ISE软件进行编程、仿真与下载设
计到BASYS2开发板。
三电路图
1.电路模块图（简化）
应用：
2.内部电路组成（简化）。
哈工大模电大作业
解决方法：检查计算过程，确保每个步骤都正确无误，可以使用计 算器辅助计算
解决方法：按照实验指导书要求进行操作，注意安全，遵循实验步 骤
解决方法：参考教师提供的模版，按照要求撰写报告，注意排版和 格式
提高效率和准确性的技巧
制定详细计划，合理分配时间 熟练掌握基础知识，避免因基础知识不扎实导致错误 仔细审题，明确题目要求和注意事项 多做练习，提高解题能力和技巧
完成作业是学生对自己学习成果 的检验和提高，也是对教师教学 质量的反馈。
作业要求和时间安排
作业要求：根据教学大纲，完成模电大作业，包括理论分析和实验操作两部分
时间安排：作业布置时间为课程结业前一周，完成时间为结业前三天
作业内容
02
作业题目和任务
题目：哈工大模电大作业
任务：完成模电实验报告， 包括实验原理、实验步骤、 数据记录与分析等内容
作业成果评价
04
评价标准和方式
评价标准：作业 完成度、技术难 度、创新性、实 用性
评价方式：教师 评分、同学互评、 自我评价
评价过程：制定 评价标准、作业 提交、评价结果 反馈
评价结果应用： 作为课程成绩的 依据，促进教学 改进
作业成果展示和交流
学生在课堂上进行作业成果 的讲解和交流，提高表达能 力
对未来学习和发展的建议和展望
深入学习模电知识，掌握更多实际应用技能 拓展学习领域，了解相关学科的前沿动态 加强实践操作能力，提高实验技能水平 积极参与学术交流和项目合作，拓宽视野和思路
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汇报时间：20XX/01/01
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哈工大cmos模拟集成电路大作业
东线高速公路陵水立交改建工程圆管涵工程施工一、工程概况东线高速公路K190+899。
103陵水立交位于陵水县城西侧、在建的东环铁路陵水车站东侧,北距香水湾和南距文罗互通立交的距离分别为8。
3km和7。
8km.被交道路为国道海榆东线,高速公路上跨。
陵水立交现状为简易型立交,变速车道、匝道技术指标低，不满足现行规范要求，本项目的实施是针对该情况将现状陵水立交改建为半苜蓿叶式互通立交。
二、沿线地形、地质及水文自然地理特征1、地质水文：互通区地貌单元属海成Ⅳ级阶地，微地貌单元进一步划分为坡地和地沟.地下水主要接受大气降水及地下水侧向补给，总体向下游排泄。
勘察期间实测混合地下水位埋深为0。
00-2.5m，根据区域水文地质资料及附近水井调查，地下水位年变幅在0。
5—1。
0m。
本次勘察揭露的地层，表层为第四系全新统冲击土及第四系中更新统北海组海相沉积土,下伏晚白垩纪花岗闪长岩及其残积土。
2、气象：项目所在地属热带季风岛屿性气候，气候温和,雨量充沛，年平均气温24℃，夏季长达9个月，春秋不分,长3个月，无冬天。
夏季高温高湿,台风活动频繁，降水充沛，12－2月为春秋季，降水稀少，全年无霜日，日照充足,太阳辐射强.三、施工准备：施工前应先根据设计要求，对圆管涵进行定位放线，放出圆管涵具体位置，合理安排平面布置，应充分考虑施工期间的车辆通行情况和管线的施工方向之间的互相干扰。
根据规范要求,在充分了解工程的实际情况和选择合理经济的沟槽横断面。
并充分考虑冬季和雨期的施工措施，编制施工组织设计报监理审批,着重以下几点：（1）挖、填方的土方平衡计算,做出合理安排，减少重复运输。
(2)进行施工现场的排水设计，并考虑排水和周边构筑物的影响。
（3)考虑具体投入的设备、数量、品种、人员等。
（4）土方开挖后弃土的堆放、运输以及可利用土的临时堆放点的布置等.四、钢筋砼圆管涵施工管涵施工完毕后，砌体砂浆或砼强度达到规定要求时方可进行回填，涵洞顶以上及涵身两侧在不小于两倍孔径范围内的填土须分层对称夯实，相对密度达到96％,回填材料严格按设计要求，每层厚度不超过15cm。
哈工大模电大作业2
一、实验内容F μ的电容器，阻值尽量接近实际计算值。
电路设计完后，画出频率响应曲线，并采用Multisim 进展仿真分析。
二、原理分析给定电容值0.01uF ，计算得：43R R = = 10ΩK ，选取1R = 2R = 39ΩK 按照滤波器的工作频带，滤波器可分为低通滤波器〔LPF 〕、高通滤波器〔HPF 〕、带通滤波器〔BPF 〕、带阻滤波器〔BEF 〕几种。
按滤波器传递函数的极点数又分为一阶滤波器、二阶滤波器等。
如果滤波器仅由无源元件〔电阻、电容和电感〕组成，那么称之为无源滤波器；假设滤波器含有有源元件〔晶体管、集成运放等〕，那么称之为有源滤波器。
由阻容元件和运算放大器组成的滤波电路称为RC 有源滤波器。
由于集成运放有带宽的限制，目前RC 有源滤波器的工作频率比拟低，一般不超过1MHz 。
1、 有源低通滤波器〔LPF 〕低通滤波器允许输入信号中低于截止频率的低频或直流分量通过，抑制高频分量。
有源低通滤波器是以RC 无源低通滤波器为根底，与集成运放连接而成。
2、 二阶压控型低通滤波器二阶压控型有源低通滤波器如下列图所示。
图 1. 二阶压控型低通滤波器原理图因为电容器C1的接地端改为接运放输出端，引入了正反应，由于在通带内电容器视为“开路〞，因此C1的改接不影响滤波器的通带电压放大倍数，即11up RfA R =+。
为简化计算，令23,12R R R C C C ====,根据“虚短〞和“虚断〞特征及叠加定理可解得传递函数：2()()1(3)(sCR)up o us I up A u s A u s A sCR ==+-+ 令s j ω=，得滤波器的频率响应表达式：21()(3)upu up o oA A f f j A f f =-+-式中12o f RCπ=，令21()(3)H H up o o f f j A f f -+-=解得该滤波器的上限截止频率为 1.272H o o f f f =≈ 定义有源低通滤波器的品质因数Q 为o f f =时电压放大倍数的模与通带电压放大倍数之比，即13upQ A =- 实际应用，Q 的调节范围0100Q ≤≤，一般选取1Q =附近的值。
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模电课程大作业（一）
设计题目：基于集成运算放大器的运算电路设计院系：电气工程及自动化学院
班级：
设计者：
学号：
设计时间：2014年春季学期
哈尔滨工业大学
2014年
设计内容
用集成运算放大器实现下列运算关系
⎰-+=dt u u u u i i i o 321532
要求所用的运放不多于三个，画电路图，元件要取标称值，取值范围为
Ω≤≤ΩM R k 11 F C F μμ101.0≤≤
原理分析
1、用比例运算电路实现1U 2U 运算
计算得：1R = 30ΩK ，3R = 15ΩK ，8R = 10ΩK ，7R = 5.1ΩK 此时，得到的1
O U = 2132U U --,因此，在1A 后加一反向比例电路，放
大倍数为-1。
2、用积分电路实现3U 运算
计算得：5R = 100ΩK ，10R = 10ΩK ，1C = 1uF
此时，得到2
O U = ⎰-dt 103U ，因此，1A 后需加一放大倍数为0.5的同
相比例电路。
设计电路图如下：
3K Ω
12K
Ω3K Ω2K Ω
2K Ω
20K Ω
20K Ω
20K Ω
1uF
200K Ω
100K Ω
A1
+
-A2
+
--+
A3
u I1u I3
u o ++
--
-
++20K Ω
1K Ω
u I2u o1
u o2
由电路图知，A1所在单元电路是反相输入求和电路，所以可得：
112121212(
)(23)3322o I I I I K K u u u u u K K K K ΩΩ
=-+=-+Ω+ΩΩ+Ω
A2所在单元电路是反相积分运算电路，且在初态时(0)0C u =，所以可得： 2330
1
()052001t
t
o I I u t u u dt K uF
=-
+=-Ω⨯⎰
⎰
A3所在单元电路为差分比例运算电路，所以可得：
21213121230010()5[(23)]23510t t o o o o o I I I I I I K u u u u u u dt u u u u u dt K Ω
=-=-=---+=+-Ω
⎰⎰ 则设计满足题设要求。
用Multisim进行仿真分析1、1U单独作用时，结果如下：
2、
U单独作用时，结果如下：2
3、
U单独作用时，结果如下：3
经仿真得：实验设计在误差许可范围内是正确的，满足
⎰-+=dt u u u u i i i o 321532
四、作业心得
虽然做大作业的时候有大量的网上版本和同学版本，但是我依然能够大部分独立完成，只有小部分参考了资料，我觉得设计实践能力得到了提升。
通过本次作业的练习，进一步熟悉了运算放大器的应用，并且能够较熟悉地Mutisim 进行放真实验，理论上，输出电压：
123235o i i i u u u u dt =+-⎰实验中，最终输出的结果o u 是1I u 的二倍与2I u 的三
倍并与3I u 积分（三角波）的结果求和的波形，所以与理论上的结果一致。
五、参考文献
[1] 王淑娟，蔡惟铮，齐明.模拟电子技术基础[M]. 北京：高等教育
出版社，2009.。