模电数电电子课设报告

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电子课程设计第7题FET场效应管输出特性图示仪

姓名:董文亮

学号:3160503013

班级:电子信息工程1601

1.设计要求

1.1基本要求

1.1.1设计一可控恒压源电路,可输出0~5V电压。

1.1.2设计一手动控制电路,每按一次键恒压源逐个循环输出不同等级的电压:0V - 0.5V – 1V – 1.5V – 2V –

2.5V – 3V –

3.5V – 4V -

4.5V - 5V – 0V

1.1.3设计一自动控制电路,使电路自动循环输出上述电压等级,每10ms改变一次电压输出;

1.1.4设计一三角波振荡电路,频率100Hz;

1.2提高要求

1.2.1增加电压输出的等级;

1.2.2利用阶梯电压作为Ugs,三角波为Uds,保证两信号同步,利用运放构成流压变换电路,为FET的源极提供虚地,并将Is变为输出电压,用软件提供的示波器为显示,构成FET输出特性图示仪。

1.3限制

1.3.1不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管;

1.3.2不得使用继电器;

1.3.3负载电阻一端接地;

2.总体方案设计

2.1方案选择

方案一:

矩形波发生电路,它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。因为方波电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是它的重要组成部分;因为产生振荡,就是要求输出的两种状态自动地相互转换,所以电路中必须引入反馈。RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充放电实现输出状态的自动转换。对方波进行积分即可得到三角波,因为不需要负的三角波所以用一个加法电路,将三角波上移至约等于0V

方案二:

第一级采用的RC自激谐振回路生成一个正弦波,第二级采用稳压管将正弦波变换成方波。

方案三:

电阻网络即四个分别成比例的电阻,分别串接计数器的QA——QD的输出。计数器每个高低电平的不同状态,通过电阻分压可形成阶梯波。

方案四:

单元电路不同方案的混合,在此不再赘述。

方案五:

四个电源分别为0.5V,1V,2V,4V。计数器控制双向模拟开关的使能,四个电源为输入,模拟开关输出需分别接几个电阻调节输出电流大小,再后接两个反相器进行流压变换,最后作为阶梯波输入到FET的栅极。

方案六:

单元电路不同方案的混合,在此不再赘述。

方案七:

该方案为选择的方案,下面会进行详细描述。

2.2方案选择

最终选择了方案七,该方案的总体框图如上,多谐振荡器输出100HZ矩形波,且其TRI端输出与矩形波同步的三角波,为了将三角波的信号取出且不被干扰,后面加了一个电压跟随器,在运用加法器调整三角波的上下幅值。同时矩形波的信号作为计数器的输入脉冲,每次捕获上升沿是进行一次计数。计数的输出信号作为DA转换器Q1——Q4的输入,通过对输入的数字信号的转换,输出为实际的模拟电压,每次计数,电压会上升约0.02V,为达到较大的电压阶梯变化,需对该电压进行放大,所以后接一个放大电路,实际放大的倍数可以自行选择。三角波作为FET漏极的输入,阶梯波作为栅极的输入,通过反相器将源极电流输出为电压,此时电压为负,为得到较好看的波形,输出电压最好为正,所以后再接一个反相器。最后利用虚拟示波器,分别接输入到FET漏极的三角波和经流压变换后的源极电压,按下示波器的【B/A】按钮就可以看到FET的输出特性图示。

3.单元电路设计

3.1矩形波电路设计

电路设计如图1所示:

图1矩形波电路

多谐振荡器主要是由555定时器组成,其选型没有太大要求,用VCC5V 供电,C2电容是为了防止引入干扰,C1为定时电容,配合R1和R2的取值可确定周期T的大小,公式为T=T1+T2=0.7(R1+2*R2)C1。因为周期要求为100ms,假定C1为1uf*R2=10*R1,所以R1取687Ω,R2取6780Ω,仿真显示周期约等于100ms,满足要求。

3.2三角波电路设计

电路设计如图2所示:

图2三角波电路

运放的选型此次设计统一使用TL082CD,正负12V供电。第一级为电压跟随器,为将UI电压进行跟随且放大,Uo2=(1+R4/R5)*UI=Au1*UI,R5=R4=1kΩ时即将跟随电压放大了一倍,R3为平衡电阻,减小失调参数影响,选取1koh m 较为合适。第二级为差动输入的减法电路,为了将三角波电路的波谷值调到0V 左右,使特性方程波形绘制时较为美观。当R8=R9,R6=R7时,满足公式:Uo2=R8/R6(Uo1-V1)。经仿真测试,UI的波谷为1.677V经第一级放大后,波谷为3.354V,所以选取V1=3.35V较为合适,再调整R8=2.2kΩ,调整波形幅度较为合适,后期也会因为FET特性对V1取值和R8再进行调整.

3.3阶梯波电路设计

电路设计如图3所示:

图3阶梯波电路

计数器选择的时十六进制的74163N,主要为了输出较多的电压等级而特意选择了十六进制的计数器。DA转换器选择的时八位的VDAC8,因为对于阶梯电压的阶梯精度不高,八位转换就足够了。每次上升沿来临时,计数器进行一次计数,由于DA转换器的性质,每次计数DA转换器值+2,每份=5/255,每次计数电压值增加2/51,根据要求,阶梯为0.5V,则需要放大0.5*51/2,所以最后一级的放大电路根据公式:Uo4=(1+R11/R10)*Uo3, 增益Au2=1+R11/R10=12.75,假定R10=1KΩ,则R5=11.75KΩ,根据仿真,微调至11.8KΩ时每次阶梯为0.5V。

3.4FET特性图示仪电路设计

电路设计如图4所示:

图4 FET特性图示仪电路

栅极为阶梯波输入,漏极为三角波输入,源极输出Is,对Is进行流压变换,使用的反相器,源极满足虚地要求。反向比例输入运算电路公式:Is=UI/R13,Au3=Uo5/UI=-R15/R13,取增益为1,所以假定R15=1kΩ,则R13=1kΩ,但此时输出电压与输入电压相反,为使输入波形较为好看,选择再加一个相同的反相器,Uo6=-Uo5,R14和R16为平衡电阻。再通过虚拟示波器观察三角波输入和Uo6的输出即可。

4.测试结果

4.1三角波测试

测试结果如图5所示:

图5三角波测试波形

三角波的频率约为100Hz,波峰约为9.127V,波谷约为1.945V。

4.2阶梯波测试波形

测试结果如图6所示:

图6阶梯波测试波形

阶梯波为16个阶梯,每个阶梯,频率为100Hz幅度约为117.182mV, 最低电压约为0V,最高电压约为1.758V。

4.3FET特性图示仪测试波形

图7 FET特性图示仪测试波形

该FET特性曲线共16条,经过上下左右的移动,如图7所示,较好的显示了FET的特性曲线。

4.4总电路设计电路如图8所示:

图8总电路设计电路

各项功能均已成功,各项功能实测结果如上所示。其中三角波幅度从1.945—9.27V;阶梯波阶梯高度为117mV,阶梯等级为16个;特性图示正常,符合场效应管特性。

5.总结

本次课程设计完成了FET输出特性图示仪的电路设计,采用了多谐振荡器作为矩形波和三角波的发生电路,计数器和DA转换器等作为阶梯波的发生电路,以TL082CD运放为核心器件,以LM555CM定时器,74163N计数器,VDAC8转换器为波形的发生器件,利用虚拟示波器作为波形的主要观察手段。所设计电路可实现对JFET和MOSFET等FET的输出特性观察,输出波形较优,没有明显的毛刺和突变,性能良好。

通信1004模电课设要求

通信1004-1006《模拟电子技术》课程设计安排 一、教学任务: 课程设计的教学任务是让学生通过动脑、动手解决一、两个实际问题,巩固和运用在《模拟电子技术》课程中所学的理论知识和实验技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高设计能力和实验技能,为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。 二、教学安排: 本次课程设计流程如下图所示,设计内容由指导教师指定(如果自选题目需征得指导教师同意!),学生必须完成相关设计,完成原理电路的设计,并画出完整的电路图之后经指导教师同意,才能进实验室进行安装调试。

三、课程设计报告及撰写要求: 课程设计报告撰写分必做和选作内容两部分。以必做内容为主,选作内容为辅。具体要求: 课程设计封面如下:(教学办领) 学号:填入学号 课程设计 题目填具体设计题目 学院 专业 班级 姓名 指导教师 年月日 课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师: 工作单位:信息工程学院 题目: 和封面一致 初始条件: 列出主要器件及芯片名称即可! 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 参见后面设计题目及要求 时间安排: 指导教师签名:年月日

系主任(或责任教师)签名:年月日 课程设计任务书要求用A4纸打印出来。 课程设计的内容要求用A4纸打印,且页数不得少于20页 附件5:课程设计报告统一书写格式 设计题目 正文题序层次是文章结构的框架。章条序码统一用阿拉伯数字表示,题序层次可以分为若干级,各级号码之间加一小圆点,末尾一级码的后面不加小圆点,层次分级一般不超过4级为宜,示例如下: ╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳ ╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳ ╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳ ╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳ ╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳ 设计报告的具体内容应包括: 1、原理电路的设计[这部分内容应包括以下几个部分] (1)、你考虑过哪些方案,分别画出框图,说明原理和优缺点。经过比较后,你选择了哪个方案。

数字电路电子时钟课程设计

数字电路电子时钟课程设计 整个数字钟由时间计数电路、晶体振荡电路、校正电路、整点报时电路组成。 其中以校正电路代替时间计数电路中的时、分、秒之间的进位,当校时电路处于正常输入信号时,时间计数电路正常计时,但当分校正时,其不会产生向时 进位,而分与时的校位是分开的,而校正电路也是一个独立的电路。电路的信 号输入由晶振电路产生,并输入各电路 方案论证:方案一数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码 器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。秒信号产生器是整个系统的时 基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用555构成的振荡器加分频器来实现。 优点:数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械 式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。 方案二秒、分计数器为60进制计数器,小时计数器为24进制计数器。 实现这两种模数的计数器采用中规模集成计数器74LS90构成。 优点:简单易懂,比较好调试。 1 设计原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用555构成的振荡器加分频器来实现。将标 准秒脉冲信号送入“秒计数器”,该计数器采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被 送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计数器,可以实现一天24h的累计。译码显示电路将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码,通 过六位LED显示器显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一

数电课设报告1

通过20进制计数器的输出端的E、D信号控制移位寄存器的S0和S1及其CLR'端真值表

七、附录 555的内部结构 555定时器电路是一块介于模与数字电路的一种混合电路,由于这种特殊的地位,故5 55定时电路在报警电路、控制电路得到了广泛的应用。下图为555的内部电路,从图上可以看出,其仅有两个比较器、一个触发器、一个倒相器、放电管和几个电阻构成,由于比较器电路是一个模拟器,而触发器电路为数字电路,故其为混合器件。 555为一8脚封装的器件,其各引脚的名称和作用如下: 1脚—GND,接地脚 2脚—TL,低电平触发端 3脚—Q,电路的输出端 4脚—/R D,复位端,低电平有效 5脚—V_C,电压控制端 6脚—TH,阈值输入端 7脚—DIS,放电端 8脚—V CC,电源电压端,其电压范围为:3~18V 555的功能描述

上图中当V_C不外接电压时,三个电阻对电源电压进行分压,每个电阻上的压降为1/3 V CC,则两个比较器的同相端的输出电压分别为:1/3CC,2/3V CC。从图上可以看出,其555的工作可分为下列3种情况加以讨论: 1.当触发输入端TL输入电压低于1/3V CC而阈值输入端电压大于2/3V CC时,其下面比较器输出为高电平,触发器输出高电平; 2.当触发输入端TL输入电压高于1/3V CC,而阈值输入端电压小于2/3V CC时,其两个比较器输出皆为低电平,触发器输出保持不变; 3.当触发输入端TL输入电压高于1/3V CC而阈值输入端电压大于2/3V CC时,其上面比较器输出为高电平,触发器输出低电平。 当然你在上面讨论时可同时对放电管进行讨论其状态,这里没有讨论,详情可能见有关资料,从上面的讨论,可列出下列表格: 输入输出 TH TL/RD Q放电管状态 ××00导通>2/3V CC>1/3V CC10导通 <2/3V CC>1/3V CC1保持不变保持不变 >2/3V CC>1/3V CC10导通 <2/3V CC<1/3V CC11截止 一、芯片名称:同步可预置带清零二进制计数器 二、74LS163芯片的引脚图和引脚说明:

模电课程设计报告

模电课程设计实验报告课题:函数信号发生器 指导老师:________________ 学院:___________________ 班级:___________________ 姓名:___________________ 学号:___________________

日期:__________________ 一.设计目的与要求 1.1设计目的 1.设计电路产生RC桥式正弦波产生电路,占空比可调的矩形波电路,占空比可调的三角波电路,多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波 2.通过设计,可以将所学的电子技术应用到实际当中,加深对信号产生电路的理解,锻炼自己的动手能力与查阅资料的能力。使自己的对模电的理解更为透彻。 1.2设计内容及要求 1)RC桥式正弦波产生电路,频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz,输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。 (2)占空比可调的矩形波电路,频率3KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。

(3)占空比可调的三角波电路,频率1KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。 (4)多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波,频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΩ。 软件仿真部分元器件不限,只要元器件库中有即可,但需要注意合理选取。 二.单信号发生电路 2、1 RC桥式正弦波产生电路 参数计算:

器件选择: 2、2占空比可调的矩形波产生电路 参数计算: 器件选择:

2、3占空比可调的三角波产生电路 参数计算: 器件选择:

模电课程设计要求

数理学院 三端集成直流稳压电源设计(模拟电路课程设计) 专业应用物理(光伏工程)班级10光伏 学号 20100403119 学生姓名王振 指导教师魏明 设计时间 2012 年 6 月27日 教师评分 2012年 6 月

目录 一. 概述..........................................错误!未定义书签。 1.1三端直流稳压电源设计目的................. 错误!未定义书签。 1.2课程设计的组成部分....................... 错误!未定义书签。 二.直流稳压电源设计的内容 (3) 2.1总电路设计............................... 错误!未定义书签。 2.2原件清单 (4) 2.3整流电路设计 (6) 2.4滤波电路设计 (9) 2.5稳压电路设计 (10) 三.总结..........................................错误!未定义书签。 3.1体会收获及建议..........................错

误!未定义书签。 3.2参考资料(书、论文、网络资料) (12) 四.教师评语......................................错 误!未定义书签。五.成绩..........................................错误!未定义书签。 一.概述 电源是各种电子、电器设备工作的动力,是自动化不可或缺的组成部分,直流稳压电源是应用极为广泛的一种电源。直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。 三端集成直流稳压电源通常由整流电路、滤波电路、稳压控制电路所组成,具有体积小,重量轻,性能稳定可等优点,电压从零起连续可调,可串联或关联使用,直流输出纹波小,稳定度高,稳压稳流自动转换、限流式过短路保护和自动恢复功能,是大专院校、工业企业、科研单位及电子维修人员理想的直流稳压电源。适用于电子仪器设备、电器维修、实验室、电解电镀、测试、测量设备、工厂电器设备配套使用。几乎所有的电子设备都需要有稳压的电压供给,才能使其处于良好的工作状态。家用电器中的电视机、音响、电脑尤其是这样。电网电压时高时低,电子设备本身耗供电造成不稳定因家。解决这个不稳定因素的办法是在电子设备的前端进行稳压。 直流稳压电源广泛应用于国防、科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等的直流供电。

数电课程设计 数字电子钟

数字电子技术课程设计 数字电子钟 指导老师: 小组成员:

目录 摘要 (3) 第一节系统概述 (4) 第二节单元电路设计与分析 (6) 第三节电路的总体设计与调试 (11) 第四节设计总结 (13) 附录部分芯片功能参数表 (14) 参考文献 (17)

摘要 数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作,与传统的机械表相比,它具有走时准,显示直观,无机械传动装置等特点。 本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555震荡器,74LS90及与非,异或等门集成芯片等。该电路具有计时的功能。 在对整个模块进行分析和画出总体电路图后,对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。 实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求! 关键词振荡器、计数器、译码显示器、Multisim

第一节系统概述 数字电子钟是由多块数字集成电路构成的,其中有振荡器,分频器,校时电路,计数器,译码器和显示器六部分组成。振荡器和分频器组成标准秒信号发生器,不同进制的计数器产生计数,译码器和显示器进行显示,通过校时电路实现对时,分的校准。 1.1实验目的 1).掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法; 2).进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力; 3).提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力; 4).培养书写综合实验报告的能力。 1.2 主要内容 熟悉Multisim10.0仿真软件的应用;设计一个具有显示、校时、整点报时和定时功能的数字时钟,.能独立完成整个系统的设计;用Multisim10.0仿真实现数字时钟的功能。 1.3 系统设计思路与总体方案 数字时钟基本原理的逻辑框图如下所示:

数电课程设计报告

数电课程设计报告 姓名:李鹏鹏 学号:04113063 指导老师:董瑞军

目录 1.概述 ---------------------------------------------------3 2.原理图 --------------------------------------------------3 3.FPGA与ADC0809VHDL控制程序 ------------------------------3 4.FPGA中储存模块 -----------------------------------------7 5.储存器控制模块 ----------------------------------------8 6.FPGA与DAC0832的连接和控制 ------------------------------11 7.分频模块 ---------------------------------------14 8.顶层模块设计 ----------------------------------------15 9.RTL视图 ----------------------------------------------18 10.研究体会 -----------------------------------------------19

一.概述 课题要求通过FPGA对A/D和D/A转换的控制,使得FPGA的输入量和输出量一致,根据原理设计出如下框架图。本报告主要内容从A/D转换器(ADC0809)前端的测温电路开始,经过取样保持电路,详细介绍了A/D转换器与FPGA芯片VHDL控制程序,以及FPGA的对数据的储存和控制模块,之后说明D/A转换器(DAC0832)控制程序和转换器后端的电路图,并完成顶层模块设计以各模块,主要过程在计算机上进行仿真,报告中附以详尽说明的仿真波形和统计报告。 二.原理图 若模拟信号变化速度较快,需要在A/D之前加入采样保持电路,以保证转换精度。在这里选择LF398(LF398是一个专用的采样保持芯片,它具有很高的直流精度和较高的采样速率,器件的动态性能和保持性能可以通过合适的外接保持电容达到最佳。)模拟输入量U0(t)从IP进入,采样输出量从OP口输出至ADC0809的IN口(IN0-IN7的选择由ADDA-ADDC决定),逻辑输入控制端与START连接。ADC0809和FPGA的连接和FPGA和DAC0832的连接如图,而在DAC0832后端,由于输出的为模拟电流量,若需输出电压量,则可加入如图电路。 三.FPGA与ADC0809VHDL控制程序 ADC0809的引脚图如下 IN0-IN7模拟量输入通道 ADDA,ADDB,ADDC---输入通道选择地址,按其状态选择输入通道。

模电实验报告

模拟电子电路课程设计报告书 题目名称:直流稳压电源 姓名:刘海东潘天德 班级:15电科2 学号:23 26 日期:2017.6.11

目录 绪论 (2) 一设计目的 (3) 二设计要求与指标 (3) 三理论分析 (4) 四器件选择及计算 (9) 五具体制作步骤 (12) 六测试方法 (13) 七问题及总结 (15) 八心得体会 (17) 绪论 直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的+/- 5v直流电,并实现电压可在8-15V连续可调。电源在生活中是非常常见的一种电器,任何电子电路都离不开电源,就像我们下学期即将学到的单片机一样,需要5V的直流电源,没有电源就不能进行正常的工作,如果用干电池进行供电,则有供电功率低,持续供电能力差,成本高等缺点。而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点,发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送,如果我们对市电提供的电压进行降压整流等,把交流电转换成直流电,以获得我们所

需要的电压。 一设计目的 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2.学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 二设计要求与指标 2.1设计要求 (1)分析电路组成及工作原理; (2)单元电路设计计算; (3)采用分立元件电路; (4)画出完整电路图; (5)调试方法; (6)小结与讨论。 2.2设计指标 (1)输出电压:8~15V可调 (2)输出电流:I O=1A (3)输入电压:交流 220V+/-10%

模电课程设计

院系:电气工程学院 专业:电气工程及其自动化班级:电自1041班 姓名: 学号:号 指导教师:刘强 2011年11月26日

目录 第一章绪论 第二章系统总体方案设计 2.1功率放大电路 (3) 2.1.1功率放大电路的特点及主要研究对象 2.1.2功率放大电路提高效率的主要途径 2.1.3功率放大电路的工作原理 2.2音频功率放大系统 (5) 2.2.1音频功率放大器的工作原理 2.2.2音频功率放大电路 2.2.3音频功率放大电路的方案 第三章元器件的介绍 3.1LM386 (7) 3.2电容 (9) 3.3BJT9013 (10) 3.4扬声器 (10) 第四章PCB板的布局 4.1PCB布局 (12) 第五章硬件焊接技术及产品调试 5.1硬件的焊接 (14) 5.2产品的调试 (15) 第六章总结与心得 第七章致谢 附录一:参考文献 附录二:原理图

第一章绪论 随着科学技术的发展,电子技术产品给人们的生活带来了许多方便。工农业生产,科学研究,商贸金融,社会管理及至人们日常生活等都离不开电子技术。机械,材料,信息,微电子,生物,能源,测控,仪器仪表,航天,海洋等几乎所有的科学技术领域都与电子技术密切相关。 功率放大器实机电一体化产品中不可缺少的部分,也是其最基本的部分。功率放大器是机电一体化产品中不可缺少的部分,也是其最基本的部分。功率放大器发展至今,有许多种类和应用,在工业方面,有数控机床的电机驱动,有应用于新型磁轴承开关,也有在电力电子控制技术种的应用。在通讯方面,有几百毫瓦的蜂窝电话发射机、有基站几十瓦的功率放大器、也有上千瓦的电视信号发射机。但所有的功率放大器,其设计所遵循的基本规律几乎是相同的。而它的设计包含了电子电路技术、模拟控制理论、测试技术以及实现智能化的单片机控制技术等。 经过对电路和模电知识的学习,掌握了基本电路的组成,及基本电路元件的功能,设计和工作原理,使自己具有基本的电路设计技能,设计并制作一个音频放大器。本次音频放大器设计制作的核心原件使芯片LM386。LM386放大器是一种很流行的固定增益的功率放大器,它能提供大多3W的交流信号功率输出,具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器,广泛应用于录音机和收音机之中。

(完整版)数字电路课程设计--数字时钟

《数字时钟》技术报告 概要 数字钟是一个将“ 时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24 小时,显示满刻度为23 时59 分59 秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作,与传统的机械表相比,它具有走时准,显示直观,无机械传动装置等特点。 本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时” 、“分”、“秒” 的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555 震荡器,74LS90 及与非,异或等门集成芯片等。该电路具有计时和校时的功能。 在对整个模块进行分析和画出总体电路图后,对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。 实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求! 一、系统结构。 (1)功能。此数字钟能显示“时、分、秒”的功能,它的计时周期是24 小时,最大能显示23 时59 分59 秒,并能对时间进行调整和校对,相对于机械式的手表其更为准确。 2)系统框图

系统方框图 1 (3)系统组成。 1.秒发生器:由555 芯片和RC 组成的多谐振荡器,其555 上3 的输出频率由接入的电阻与电容决定。 2.校时模块:由74LS03 中的4 个与非门和相应的开关和电阻构成。 3.计数器:由74LS90 中的与非门、JK 触发器、或门构成相应芯片串接得到二十四、六十进制的计数器,再由74LS90 与74LS08 相连接而得到秒、分、时的进分别进位。 4.译码器:选用BCD 锁存译码器4511,接受74LS90 来的信号,转换为7 段的二进制数。

5.显示模块:由7 段数码管来起到显示作用,通过接受CD4511 的信号。本次选用的是共阴型的CD4511 。 二、各部分电路原理。 1.秒发生器:555 电路内部(图2-1)由运放和RS 触发器共同组成,其工作原理由8处接VCC ,C1 处当 Uco=2/3Vcc>u11 时运放输出为1,同理C2 也一样。最终如图3 接口就输出矩形波,而形成的秒脉冲。 图 2-2 555 功能表 2.校时模块:校时模块主要由74LS03中的4个与非门构成(图2-3),由其功能图看得出只要有一个输入端由H 到L 或者从L 到H 都会使输出端发生高低变化。因此通过开关的拨动产生高低信号从而对时、分处的计数器起到调数作用。

数字电路课程设计总结报告

数字电路课程设计总结报告题目:交通灯控制器 班级:08通信工程1班 学号:0810618125 姓名:廖小梅 指导老师:张红燕 日期:2010年12月

目录 1、设计背景 2、设计任务书 3、设计框图及总体描述 4、各单元设计电路设计方案与原理说明 5、测试过程及结果分析 6、设计、安装、调试中的体会 7、对本次课程设计的意见及建议 8、附录 9、参考文献 10、成绩评定表格

一、设计背景 随着经济的快速发展,城市交通问题日益凸显严重,尤其在城市街道的十字叉路口,极其容易发生交通问题,为了保证交通秩序和人们的安全,一般在每条街上都有一组红、黄、绿交通信号灯。交通灯控制电路自动控制十字路口的红、黄、绿交通灯。交通灯通过的状态转换,指挥车辆行人通行,保证车辆行人的安全,实现十字路口交通管理自动化。 二、设计任务书 1、设计一个十字路口的交通灯控制电路,要求南北方向(即 A车道)和东西方向(即B车道)两条交叉道路上的车辆 交替运行,每次通行时间都为30秒; 2、在绿灯转红灯时,先由绿灯转为黄灯,黄灯亮6秒后,再 由黄灯转为红灯,此时另一方向才由红灯转为绿灯,车辆 才开始通行。 三、设计框图及总体描述 1、分析系统的逻辑功能,画出其框图 交通灯控制系统的原理框图如图1所示。它主要由控制器、定时器、译码器和秒脉冲信号发生器等部分组成。秒脉冲发生器是该系统中定时器和控制器的标准时钟信号源,译码器输出两组信号灯的控制信号,经驱动电路后驱动信号灯工作,控制器是系统的主要部分,由它控制定时器和译码器的工作。

图1交通灯控制系统原理框图 在图中, T30: 表示甲车道或乙车道绿灯亮的时间间隔为30秒,即车辆正常通行的时间间隔。定时时间到,T30 =1,否则,T30 =0。 T6:表示黄灯亮的时间间隔为6秒。定时时间到,T6=1,否则,T6=0。 S T:表示定时器到了规定的时间后,由控制器发出状态转换信号。 由它控制定时器开始下个工作状态的定时。 交通系统的车道信号灯的工作状态转换如下所述: 状态1:A车道绿灯亮,B车道红灯亮。表示A车道上的车辆允许通行,B车道禁止通行。绿灯亮满规定的时间隔T30时, 控制器发出状态信号S T,转到下一工作状态。 状态2:A车道黄灯亮,B车道红灯亮。表示A车道上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行,B车 道禁止通行。黄灯亮足规定时间间隔TY时,控制器发 出状态转换信号S T,转到下一工作状态。 状态3:A车道红灯亮,B车道黄灯亮。表示A A车道禁止通行,B车道上的车辆允许通行绿灯亮满规定的时间间隔T30 时,控制器发出状态转换信号S T,转到下一工作状态。

模电课程设计实验报告分析

模电课程设计实验报告 实验内容:一、设计并制作一个能输出+5V 电压的直流稳压电源,输入电压为直流9V。二、利用课程设计(一)制作的电源、电压比较器、电压跟随器设计,驱动三 极管,通过可调电阻,控制LED灯的点亮和熄灭。 实验要求:(1)设计出+5V 直流稳压电源的电路原理图; (2)在万用板上焊接组装给定的元器件并进行调试,输入电压没有极性之分, 输出电压+5V,并点亮电源指示灯(红色); (3)设计一款电压比较器A,参考电压2.5V; (4)设计一款电压跟随器B,跟随电压比较器A 的电压; (5)驱动三极管,通过可调电阻,实现对LED(绿色)灯的控制; (6)完成课程设计报告的撰写。 实验原理: 一、制作稳定电压源 采用二极管、集成运放、电阻、稳压管、电容、二极管、LED发光二极管等元件器件。 输入电压为9V 的直流电源经桥式整流电路和滤波电路形成稳定的直流电源,稳压部分采用 串联型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压;同时,为了扩大输出大电流,集 成运放输出端加晶体管,并保持射极输出形式,就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。整体功能结构如图 直流9V 1、单相桥式整流电路 直流5V 为了将电压转换为单一方向的电压,通过整流电路实现。查阅资料可知单相整流电路有单相桥式整流电路(全波整流电路)。桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器次级电压的极性分别导通,将变压器次级电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。单相桥式整流电路,具有输出电压高,变压器利用率高、脉动系数小等优点。所以在电路中采用单相桥式整流电路。 2、滤波电路 整流电路滤波电路稳压电路

模电课程设计范本

模电课程设计

1 绪论 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载RL(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时,希望输出的功率尽可能大,输出信号的非线性失真尽可能地小,效率尽可能高。音频放大器的目的是以要求的音量和功率水平在发声输出元件上重新产生真实、高效和低失真的输入音频信号。音频频率范围约为20 Hz~20 kHz,因此放大器必须在此频率范围内具有良好的频率响应。本设计中要求设计一个实用的音频功率放大器。在输入电压=50mV,负载电阻等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P o≥5W,功率放大器的频带宽度BW≥50Hz~15KHz。 一、设计目的 根据设计要求,完成对音频功率放大器的设计。 进一步加强对模拟电子技术知识的理解和对Protel软件的应用。 了解集成功率放大器内部电路工作原理,掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。 学习音频功率放大器的设计方法与小型电子线路系统的安装调试方法。 二、设计要求 内容:设计并制作一OCL音频功率放大器和与之匹配的直流

稳压电源。 指标:P oM≥5W; fL≤50Hz,fH≥15KHz; 中点电位≤100mV; 负载:8Ω; 输入电压50mV。 三、方案选择 音频功率放大器的主要作用是向负载提供功率,要求输出功率尽可能大效率尽可能高、非线性失真尽可能小。 输出功率指的是功放提供给负载级的功率,为达到这一要求,功放管的电压和电流变化范围应尽可能大。 功率放大器的效率指的是负载上得到的功率与电源提供的直流电源的功率之比,为达到这一要求必须选择合适的电路,下文中会有描述。 非线性失真要小:功率放大器是在大信号状态下工作的,电压、电流摆动幅度交大,很容易超出管子特性曲线的线性变化范围而进入非线性区,造成输出信号波形的非线性失真。因此,功率放大器比小信号的电压放大器的非线性失真严重。为了减小这种失真,本设计选择下文所述方案。 功率放大器的常见电路形式有单电源供电的OTL电路和正负双电源供电的OCL电路。有集成运放和晶体管组成的功率放大器,也有专用集成电路功率放大器芯片。根据设计指标及要求,

数电设计数字钟基于QUARTUS

大连理工大学本科实验报告 题目:数电课设——多功能数字钟 课程名称:数字电路课程设计 学院(系):电信学部 专业:电子与通信工程 班级: 学生姓名: *************** 学号:*************** 完成日期: 成绩: 2010 年 12 月 17 日 题目:多功能数字时钟 一.设计要求 1)具有‘时’、‘分’、‘秒’的十进制数字显示(小时从00~23) 2)具有手动校时校分功能 3)具有整点报时功能,从59分50秒起,每隔2秒钟提示一次 4)具有秒表显示、计时功能(精确至百分之一秒),可一键清零 5)具有手动定时,及闹钟功能,LED灯持续提醒一分钟 6)具有倒计时功能,可手动设定倒计时范围,倒计时停止时有灯光提示,可一键清零 二.设计分析及系统方案设计 1. 数字钟的基本功能部分,包括时、分、秒的显示,手动调时,以及整点报时部分。基本模块是由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成。利用DE2硬件中提供的50MHZ晶振,经过分频得到周期为1s的时钟脉冲。将该信号送入计数器进行计算,并把累加结果以“时”“分”“秒”的形式通过译码器由数码管显示出来。 进入手动调时功能时,通过按键改变控制计数器的时钟周期,使用的时钟脉冲进行调时计数(KEY1调秒,LOAD2调分,LOAD3调时),并通过译码器由七位数码管显示。

从59分50秒开始,数字钟进入整点报时功能。每隔两秒提示一次。(本设计中以两个LED灯代替蜂鸣器,进行报时) 2. 多功能数字钟的秒表功能部分,计时范围从00分秒至59分秒。可由输入信号(RST1)异步清零,并由按键(EN1)控制计时开始与停止。 将DE2硬件中的50MHZ晶振经过分频获得周期为秒的时钟脉冲,将信号送入计数器进行计算,并把累计结果通过译码器由七位数码管显示。 3.多功能数字钟的闹钟功能部分,通过按键(KEY1,KEY2,KEY3)设定闹钟时间,当时钟进入闹钟设定的时间(判断时钟的时信号qq6,qq5与分信号qq4,qq3分别与闹钟设定的时信号r6,r5与分信号r4,43是否相等),则以LED灯连续提示一分钟。 4. 多功能数字钟的倒计时功能部分,可通过按键(LOAD7调秒,LOAD8调分,LOAD9调时)设定倒计时开始时刻。倒计时的时钟与数字钟的时钟相同,每迎到一个时钟上升沿,则计数器减一。计数器减至00时,分钟位、秒钟位恢复至59,时钟位恢复至23。倒计时结束时(即00时00分00秒),控制LED灯亮,表示倒计时结束。 本设计通过数据选择器控制译码器,使数码管独立显示,各功能之间互不影响。当LOAD4为高电平,则对秒表信号进行译码,数码管显示秒表数据;当LOAD4为低电平,LOAD5为高电平,则对闹钟信号进行译码,数码管显示闹钟数据;当LOAD4,LOAD5为低电平,LOAD6为高电平,则对倒计时信号进行译码,数码管显示倒计时信号数据;当LOAD4,LOAD5,LOAD6全为低电平,则对正常时钟信号进行译码,数码管显示时钟信号数据。 附图1:系统总体结构框图

数电课程设计报告-数字频率计

数电课程设计报告:频率计 目录 一、设计指标 二、系统概述 1.设计思想 2.可行性论证 3.工作过程 三、单元电路设计及分析 1.器件选择 2.设计及工作原理分析 四、电路的组构及调试 1.遇到的问题 2.现象记录及原因分析 3.解决及结果 4.功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据 五、总结 1.体会 2.电路总图 六、参考文献 一、设计指标 设计指标:要求设计一个测量TTL方波信号频率的数字系统。测试值采用4个LED七段数码管显示,并以发光二极管只是测量对象(频率)的单位:Hz、kHz。

频率的测量范围有四档量程。 1)测量结果显示四位有效数字,测量精度为万分之一。 2)频率测量范围:100.1Hz——999.9kHz,分为: 第一档: 100.0Hz——999.9Hz 第二档: 1.000kHz——9.999kHz 第三档: 10.00kHz——99.99kHz 第四档: 100.0kHz——999.9kHz 3)量程切换可以采用两个按键SWB、SWA手动切换。 扩展要求: 一、当被测频率大于999.9kHz,超出最大值时,设置亮一个警灯,并同时发出报警声音。 二、自动切换量程 提示: 1.计数器计到9999时,产生溢出信号CO,启动量程加档。 2.显示不足4位有效数字时量程减档。 三、各量程输出信号的频率最高位有效数字为1、2、3、4、5、6、7、8、9。 二、系统概述 1.设计思想 周期性信号频率可通过记录信号在1s内的周期数来确定其频率。

累计标准时间Ts中被测信号的脉冲个数Nx,被测信号频率:fx≈Nx/Ts 测量时间Ts选择:由于测量时间Ts需要根据被测信号的频率切换,所以通常对振荡时钟进行分频以获得不同的定时时间。 采样定时、显示锁存、计数器清零的控制时序波形图 2.可行性论证 用计数器实现记录周期数的功能;用时基信号产生计数时间作为采样时间;用四位动态扫描通过数码管显示结果;因为如果计数器直接把数据输入到数码管显示,那么数码管的数据就会不断变化,累计增加的情况,所以采用锁存器,在每个时间信号内,通过一个高电平使能有效,将计数器的数值锁存到寄存器或者锁存器;为了不要让每次锁存的数据会比上次

模电课设实验报告

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名:xxx学号:120701103 专业班级:xxx 课程名称:模拟电子技术基础 学年学期:2 013 —2 014 学年第一学期指导教师:王彦朋蔡明伟 2 0 1 3 年12 月

课程设计成绩评定表

目录 一任务.................................................................................................................. - 1 - 二电路原理图...................................................................................................... - 1 - 三单元电路设计.................................................................................................. - 1 - 1.稳压电源单元电路设计............................................................................... - 1 - 2.正弦波单元电路设计................................................................................... - 2 - 3.方波单元电路设计....................................................................................... - 3 - (1)过零比较器及限幅电路.................................................................. - 3 - (2)反相比例运算放大电路.................................................................. - 4 - 4.三角波单元电路设计................................................................................... - 5 - 四元件明细表...................................................................................................... - 6 - 五安装与调试...................................................................................................... - 7 - 六收获体会.......................................................................................................... - 7 - 七附录.................................................................................................................. - 8 - 八参考文献.......................................................................................................... - 8 -

模电课设—温度控制系统的设计

目录 1.原理电路的设计 (1) 1.1总体方案设计 (1) 1.1.1简单原理叙述 (1) 1.1.2设计方案选择 (1) 1.2单元电路的设计 (3) 1.2.1温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (3) 1.2.2电压信号的处理单元——运算放大器 (4) 1.2.3电压表征温度单元 (5) 1.2.4电压控制单元——迟滞比较器 (6) 1.2.5驱动单元——继电器 (7) 1.2.6 制冷部分——Tec半导体制冷片 (8) 1.3完整电路图 (10) 2.仿真结果分析 (11) 3 实物展示 (13) 3.1 实物焊接效果图 (13) 3.2 实物性能测试数据 (14) 3.2.1制冷测试 (14) 3.2.2制热测试 (18) 3.3.3性能测试数据分析 (20) 4总结、收获与体会 (21) 附录一元件清单 (22) 附录二参考文献. (23)

摘要 本课程设计以温度传感器LM35、运算放大器UA741、NE5532P及电压比较器LM339N 为电路系统的主要组成元件,扩展适当的接口电路,制作一个温度控制系统,通过室温的变化和改变设定的温度,来改变电压传感器上两个输入端电压的大小,通过三极管开关电路控制继电器的通断,来控制Tec制冷片的工作。这样循环往复执行这样一个周期性的动作,从而把温度控制在一定范围内。学会查询文献资料,撰写论文的方法,并提交课程设计报告和实验成品。 关键词:温度;测量;控制。

Abstract This course is designed to a temperature sensor LM35, an operational amplifier UA741, NE5532P and a voltage comparator LM339N circuit system of the main components. Extending the appropriate interface circuit, make a temperature control system. By changing the temperature changes and set the temperature to change the size of the two input ends of the voltage on the voltage sensor, an audion tube switch circuit to control the on-off relay to control Tec cooling piece work. This cycle of performing such a periodic motion, thus controlling the temperature in a certain range. Learn to query the literature, writing papers, and submitted to the curriculum design report and experimental products. Key words: temperature ; measure ;control

数字电子钟课程设计报告-数电

华东交通大学理工学院课程设计报告书所属课程名称数字电子技术课程设计题目数字电子钟课程设计分院电信分院 专业班级10电信2班 学号20100210410201 学生姓名陈晓娟 指导教师徐涢基 20 12 年12 月18 日

目录 第1章课程设计内容及要求 (3) 第2章元器件清单及主要器件介绍 (5) 第3章原理设计和功能描述 (10) 第4章数字电子钟的实现 (15) 第5章实验心得 (17) 第6章参考文献 (18)

第1章课程设计内容及要求 1.1 数字钟简介 20世纪末,电子技术获得了飞速的发展。在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高、产品更新换代的节奏也越来越快。数字钟已成为人们日常生活中必不可少的生活日用品。广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点。 因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟,使其完成时间及星期的显示功能。多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点,电路装置十分小巧,安装使用也方便而受广大消费的喜爱。 1.2 设计目的 1. 掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法;

2. 进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力; 3. 提高电路布局,布线及检查和排除故障的能力。 1.3 设计要求 1. 设计一个有“时”、“分”、“秒”(23小时59分59秒)显示,且有校时功能的电子钟。 2. 用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验箱上进行组 装、调试。 3. 画出框图和逻辑电路图、写出设计、实验总结报告。 4. 整点报时。在59分59秒时输出信号,音频持续1s,在结束时刻为整点。

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