最简易脉冲电路
用fpga简易数字钟电路设计实验报告 概述及解释说明
用fpga简易数字钟电路设计实验报告概述及解释说明1. 引言1.1 概述本实验报告旨在介绍使用FPGA（可编程门阵列）设计的简易数字钟电路。
数字钟是一种可以显示时间的时钟装置，广泛应用于日常生活和工业领域。
本文将详细讲解数字钟的设计原理、硬件要求、设计步骤以及实验的实现过程。
1.2 文章结构本文共分为五个部分，即引言、FPGA简易数字钟电路设计、实验实现过程、实验结果分析和结论与总结。
下面将对每个部分进行具体说明。
1.3 目的该实验旨在通过学习和操作FPGA，深入理解数字电路设计的基本原理和方法，并通过设计一个简易的数字钟电路来巩固所学知识。
通过本实验，我们还将探索数字钟电路的性能评估和可能的改进方向，并对未来发展方向进行展望。
同时，通过参与这个项目，我们也将获得一定的实践经验和技能提升。
2. FPGA简易数字钟电路设计：2.1 设计原理：在本次实验中，我们使用FPGA（现场可编程逻辑门阵列）来设计一个简易的数字钟电路。
FPGA是一种集成电路芯片，可依据用户需要重新配置其内部互连，从而实现不同的逻辑功能。
我们将利用FPGA的可编程性和强大的计算能力来实现数字钟的功能。
该数字钟电路主要由时钟模块、倒计时模块和显示模块组成。
时钟模块负责产生稳定而精确的脉冲信号作为系统的时基；倒计时模块通过对输入时间进行倒计时操作，并发出相应信号提示时间变化；显示模块用于将倒计时结果以数码管显示出来。
2.2 硬件要求：为了完成该设计，我们需要准备以下硬件设备：- FPGA开发板：提供了外部接口和资源，用于连接其他硬件设备并加载程序。
- 数码管：用于显示时间信息。
- 时钟源：提供稳定而精确的脉冲信号作为系统的时基。
2.3 设计步骤：以下是设计步骤的详细说明：1. 确定所需功能：首先明确数字钟需要具备哪些功能，例如12小时制还是24小时制、倒计时功能等。
2. 确定FPGA型号：根据设计需求和资源限制，选择适合的FPGA型号。
简易电容测试电路(经典)详解
VCC R4 34 10K _LIN Key = C R5 1k A2 50%
RST DIS THR TRI VCC OUT
VCC
5V
35R10 10k
33 2 C4 10nF
CON GND
555_VIRTUAL
R11 10k
C5 100nF 0
单稳态电路
译码数码管显 示
多谐振荡器
提供合适的基
准电压
单元电路设计及说明（电容数字测量仪基本原理）
在数字电路中常使用矩形脉冲作为信号，进 行信息传递，或作为时钟信号用来控制和驱 动电路。本实验是自激多谐振荡器，它是不 需要外加信号触发的矩形波发生器。另一类 是他激多谐振荡器，有单稳态触发器，它需 要在外加触发信号的作用下输出具有一定宽 度的矩形脉冲波；有施密特触发器(整形电 路)，它对外加输入的正弦波等波形进行整 形，使电路输出矩形脉冲波。
23 25 26 27 28 29 30
13 12 11 10 9 15 14
OA OB OC OD OE OF OG
U6 VCC
4511BD_5V
4511BD_5V
~EL ~BI ~LT
~EL ~BI ~LT
OA OB OC OD OE OF OG
13 12 11 10 9 15 14
U7 VCC 5V
闸门电路：NE555构成的单稳态电路 （触发时间为一秒）
右图是人工启动单稳， 定时电阻定时电容位 置分别为图中的Rt和 Ct，也就是电路的结 构特点是：“RT6.2-CT”。
以下为555芯片内部电路图以及单稳态电路 工作波形（图中电容C即为测试电容Cx）
vI t
0
vC
2VCC /3
交通灯课程设计---简易交通灯控制电路
简易交通灯控制电路摘要在现代城市中，人口和汽车日益增长，市区交通也日益拥挤，人们的安全问题也日益重要。
因此，红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。
有了交通灯人们的安全出行有了很大的保障。
自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，设计方法也变得多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。
在该设计中，利用学过的数电知识，将交通灯的控制信号通过倒计时计数器，传递给交通显示灯和时间显示器，来控制整个十字路口的交通运行情况。
其中秒脉冲是利用NE555来产生的，倒计时计数器是用计数器74LS192来设计的，另外还有74LS138 设计的黄灯控制电路，JK触发器设计的信号灯控制电路，七段译码显示器设计的时间显示器。
这些部分共同构成一个完整的交通灯控制电路，来实现交通灯的自动化控制。
关键词倒计时减计数器/JK触发器/七段译码显示器/数据分配器1 工作原理1.1 设计分析根据设计任务与要求,我们可以知道这个交通灯的设计不分主次干道,两个方向的时间是相同的,东西方向通行30s,南北方向通行30s,这就要求我们要有两个计数器,根据我自己的经验,东西方向通行30s完,倒计时数字显示器会显示到0,然后切换到南北方向通行30s完之后, 倒计时数字显示器也会显示到0，然后切换到东西方向,这样如此循环。
这样的话我们就要设计一个31进制计数器。
根据我们所学的知识,可以用两片74ls192芯片来构成对应进制的计数器。
我们可以用利用JK触发器的翻转功能来实现红绿灯的转换;当然当每个方向倒计时只有2s时,黄灯闪,一直到0为止,由于黄灯是当两个计数器倒计时到2时开始闪,我们就可以在此时发出一个脉冲然后一直保持到0;另外设置一个紧急开关,我们可以在出现紧急情况时使用清零端使之清零,并且红灯直接接到电源,使之一直处于亮的状态。
方案一：首先给倒计时计数器即74ls192进行预置数,通过秒脉冲源发生器发送秒脉冲,此时倒计时器开始倒计时,驱动时间显示器显示,并且交通灯也正常运行,当倒计时器计时到2s时,我们当然同时可以在时间显示器上看到,这时倒计时器驱动黄灯控制器,使正在亮绿灯方向的黄灯闪烁,当倒计时器计时到0时,它将驱动信号控制器（JK触发器）来改变交通灯的显示。
最简易声控电路(声控灯,声控开关,声控门铃)
声控灯1这里有个电路,通过调节电位器得大小,可以调节时间。
可以参考哦声控灯2时间、亮度可调声控灯３一、电路工作原理下图就是声控电路得电原理图。
当您对着声控电路得小话筒拍手或喊叫时,电路中得继电器会开始工作,工作几秒钟继电器会自动停止、电路中得小话筒可以把声音信号转变为电信号,通过三极管VT１得放大去触发后面得控制电路、三极管VT2、VT3及其电阻器、电容器组成单稳态电路。
电阻器R4为三极管VT2提供了基极电流;而三极管VT3得基极电流则就是从三极管VT2得集电极电阻R5上得到得。
三极管ＶＴ2集电极与三极管VT3基极之间就是直接耦合得;而三极管VT3集电极与三极管VT2基极之间得耦合则就是由电容器Ｃ3来完成得。
单稳态电路得特点就是它只有一个稳定状态。
电路在没有信号输入时,选择合理得R4阻值,使三极管VＴ２稳定在饱与状态;此时它得集电极电压约为0.3V以下。
这样使三极管VＴ3稳定在截止状态。
这就就是单稳态电路得稳定状态。
当信号中得一个负脉冲通过C２到达三极管ＶT2得基极时,三极管VT2开始趋向截止,它得集电极电流减小,集电极电压升高;经过直接耦合,使三极管VT3得基极电压升高,三极管VT3开始导通,它得集电极电压下降;经电容C3得耦合又使三极管VT２得基极电压进一步下降(虽然这时负脉冲已经不再存在),形成一个正反馈,很快达到一个新得状态。
此时三极管ＶT2截止,三极管VＴ3饱与导通。
这就就是单稳态电路得暂稳态现象。
单稳态电路得暂稳态就是不能持久得、在暂稳态期间,电容器Ｃ３通过电阻器R４进行放电,随着放电得进行三极管VT２得基极电压逐渐升高,当它达到0、5Ｖ以上时,三极管VT２开始导通,正反馈现象再次发生,整个电路很快又回到VＴ2饱与导通,VT３截止得稳定状态。
电容器C3通过电阻器R４得放电过程决定了电路暂稳态得维持时间、根据计算,这个时间ｔ—0。
7×R4×Ｃ3。
在本电路中电阻R４为2７0ｋΩ,电容Ｃ3为4７μＦ,所以t=0。
医疗电子电路全集
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实用门铃电路
实用门铃电路集锦叮咚门铃下图是一种能发出“叮、咚”声的门铃的电原理图。
它是利用一块时基电路集成块和外围元件组成的。
它的音质优美逼真，装调简单容易、成本较低，一节6V 迭层电池可用三个月以上，耗电量较低。
图中的IC便是时基电路集成块555，它构成无稳态多谐振荡器。
按下按钮AN（装在门上），振荡器振荡，振荡频率约700Hz，扬声器发出“叮”的声音。
与此同时，电源通过二极管D1给C1充电。
放开按钮时，C1便通过电阻R1放电，维持振荡。
但由于AN的断开，电阻R2被串入电路，使振荡频率有所改变，大约为500Hz左右，扬声器发出“咚”的声音。
直到C1上电压放到不能维持555振荡为止。
“咚”声的余音的长短可通过改变C1的数值来改变。
不用电池的双音门铃随着电话机的普及率越来越高，拥有住宅电话的家庭也越来越多，但大多数住宅电话使用率很低，利用电话入户馈线提供的48V（60V）直流馈电作电子门铃的工作能源是经济实用的。
现介绍一款不用电池的双音门铃电路。
电路原理如图所示，不难看出，图中电路是常规的电话机振铃电路的变型。
a、b分别是电话机入户线的正、负两端。
AN为常开型门铃按钮，在电话机候机时，按下AN，程控交换机提供的48V（或60V）电压，直流馈电经VD1、R1对电容C1充电，当C1端电压Vc达到IC1的起控电压时，IC1起振送出双音电子铃流使蜂鸣器B发声，告知主人有客来访。
而当电话机正在使用时，则图中a、b之间的电压较低达不到IC1的起控电压，此时，即使按下AN门铃按钮也不工作，这是因为由于R1取值较大，远大于电话机的阻抗。
故AN按下时对电话机的正常通话无影响。
也对程控交换机无不良影响，仅在使用门铃时对其间打入的电话遇忙。
一种对讲门铃的剖析及改进有一种对讲门铃的电路如图，其工作原理如下：平时挂机时叉簧开关HS的1、2触点接通，用AC220V供电，V1有直流输出，此电压既对电池充电，也加到音乐IC的③脚。
如按一下S，则音乐IC的②脚受触发，④脚有音乐信号输出，经V2放大后推动扬声器发声，同时经R5推动Y2、Y3。
电动车电路图和维修4
电动车电源转换器电路图3845内部结构及引脚功能工作原理：本图是根据实物剖析而来，电源经D2、R1为IC1提供+12V左右的电压，6脚输出脉冲经C4和变压器耦合后驱动Q1振荡，当Q1导通后输出电流通过L经C9滤波后向负载供电，当Q1截止时，变压器式电感B3磁能转变为电能，其极性左负右正，续流二极管D4导通，电流通过二极管继续向负载供电，使负载得到平滑的直流，当输出电压过低或过高时，从电阻R11、R10、R9组成的分压电路中得到取样电压送到IC1 2脚与内部2.5V基准电压比较后控制Q1导通脉宽，从而使输出电压得到稳定。
当负载电流发生短路或超过8A时，IC1 3脚电压的上升会控制脉宽使Q1截止，以确保Q1的安全。
C8和R7构成振荡时间常数，本电路的振荡频率为65KHz，其计算公式为下：①误差放大器输出/补偿②电压反馈输入③电流取样输入④振荡电路时间常数⑤地⑥开关管驱动脉冲输出⑦电源⑧5V基准电压一般与振荡器相接这是低电平刹车线路图这是高电平刹车线路图以上两个就是电动车整车线路图（简易）电动车刹把原理详解刹把的作用就是当刹车时，控制器检测到刹车信号，无论在什么状态下都断开电机供电，分为：机械常开，机械常闭，电子常高，电子常低。
电子刹把是采用开关型霍尔元件的，所以有3条引线：电源（5V），信号，地。
在不刹车时有输出高低之分，所以叫常高，常低。
现在市场上常用电子常高刹把。
机械刹把的缺点是防水性能不好，长时间使用易发生接触不良，可靠性低，一般使用一年多，但价格便宜，电子刹把防水性能好，长时间使用不会有接触不良现象，但价格稍高，刹把有长线（1200MM）和短.（450MM）线之分，与不同车型配套使用。
电子刹把供电电压范围为：4.5V-24V（与电机霍尔电压相同）。
机械常开刹把和电子常高刹把都可以直接并联工作的（或门），而机械常闭刹把则串联工作（与门），电子常低刹把则用附加电路（电子开关线路）工作。
如何改刹把？电子刹把与机械刹把的区别就在于：电子刹把的刹车开关是由霍尔元件和磁钢组成的，其原理和无刷电机的霍尔一样，都是开关型的，霍尔元件靠感应磁钢的位置来输出高低电平信号，如捏住刹把后，霍尔元件和磁钢位置对应准确，输出高电平信号，信号驱动控制器内部的电子开关电路（ＮＰＮ三极管组成），将转速信号与地旁路．还有一种是捏住后输出低电平信号，它驱动控制器内部由ＰＮＰ三极管组成的电子开关电路，将转速信号与地旁路，机械刹把就很好理解了，内部就是一个常开开关，捏住刹把后开关闭合，将转速信号与地旁路，还有一种是常闭开关的刹把，因为现在市面上不常见了，就不介绍了，霍尔电子刹把的车子改为机械刹把的车子即把机械刹把的两根线（没有正负之分）其中一根线接信号线，另一根接负极线就可，红５Ｖ不用，其原理为：机械刹把两根线接在了控制器内部三极管（以常用的ＮＰＮ电子开关电路为例）的集电极和负极上，因为集电极上就是控制器的转速信号经过的地方，即：机械刹把开关一闭合，就将转速信号与地（负极）旁路了．高电平：向控制器刹车线里面输入电压信号，控制器里面的电子开关导通，刹车动作。
_555内部图
555内部电原理图我们知道，555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。
每类工作方式又有很多个不同的电路。
在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。
这样一来，电路变的更加复杂。
为了便于我们分析和识别电路，更好的理解55 5电路，这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳，把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。
每个电路除画出它的标准图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的用途。
方便大家识别、分析555电路。
下面将分别介绍这3类电路。
------------------------------------------------------------------------单稳类电路单稳工作方式，它可分为3种。
见图示。
第1种（图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。
他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
第2种（图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。
他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。
1.2.1电路的2端不带任何元件，具有最简单的形式；1.2.2电路则带有一个RC微分电路。
第3种（图3）是压控振荡器。
单稳型压控振荡器电路有很多，都比较复杂。
为简单起见，我们只把它分为2个不同单元。
不带任何辅助器件的电路为1.3.1；使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。
图中列出了2个常用电路。
------------------------------------------------------------------------双稳类电路这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。
555双稳电路可分成2种。
第一种（见图1）是触发电路，有双端输入（2.1.1）和单端输入（2.1.2）2个单元。
555定时器
1. 概述555 定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路，它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起，具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。
555 定时器配以外部元件，可以构成多种实际应用电路。
广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。
下图是一个 555 定时器应用实例：晶体管简易测试仪。
UDD将晶体管接入由 555 定时器及外接元件构成的振荡器，被测管放大输入的振荡信号,将输出送给扬声器。
根据扬声器的发声，可对被测管性能进行定性的测试。
若扬声器无声，说明管子已损坏；若扬声器声音小，则说明管子的β 小；若 扬声器声音大，则说明管子的β 大。
本章主要讨论由 555 定时器组成三种脉冲电路（施密特触发器，单稳触发器和多谐振荡器）的工作原理，及波形参数与电路参数之间的关系。
R 1U DDD RR 2555定时器地ROUT THTRC6．2 555 定时器6.2.1555 定时器的分类555 定时器又称时基电路。
555 定时器按照内部元件分有双极型（又称TTL 型）和单极型两种。
双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的则是场效应管。
555 定时器按单片电路中包括定时器的个数分有单时基定时器和双时基定时器两种。
常用的单时基定时器有双极型定时器5G555（管脚排列如图6.2 所示）和单极型定时器CC7555。
双时基定时器有双极型定时器5G556 和单极型定时器CC7556。
6.2.2555 定时器的电路组成图6.2 5G555 管脚排列图5G555 定时器内部电路如图6.3 所示，一般由分压器、比较器、触发器和开关及输出等四部分组成。
1．分压器分压器由三个等值的电阻串联而成，将电源电压UDD分为三等份，作用是为比较器提供两个参考电压U R1、U R2，若控制端S 悬空或通过电容接地，则：UR1 =2U3 DDUR 2=1U3 DD若控制端S 外加控制电压，则：UR1 =US2.比较器UR 2=US2比较器是由两个结构相同的集成运放A1、A2构成。
2016新编555时基电路原理以及应用
555时基电路原理以及应用大小[6494] 更新时间[] 阅读[6613]次/评论[3]次555内部电原理图我们知道，555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。
每类工作方式又有很多个不同的电路。
在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。
这样一来，电路变的更加复杂。
为了便于我们分析和识别电路，更好的理解555电路，这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳，把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。
每个电路除画出它的标准图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的用途。
方便大家识别、分析555电路。
下面将分别介绍这3类电路。
单稳类电路单稳工作方式，它可分为3种。
见图示。
第1种（图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1和1.1.2为代号。
他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
第一种（见图1）是触发电路，有双端输入（2.1.1）和单端输入（2.1.2）2个单元。
单端比较器（2.1.2）可以是6端固定，2段输入；也可是2端固定，6端输入。
第2种（见图2）是施密特触发电路，有最简单形式的（2.2.1）和输入端电阻调整偏置或在控制端（5）加控制电压VCT以改变阀值电压的（2.2.2）共2个单元电路。
双稳电路的输入端的输入电压端一般没有定时电阻和定时电容。
这是双稳工作方式的结构特点。
2.2.2单元电路中的C1只起耦合作用，R1和R2起直流偏置作用。
无稳类电路第三类是无稳工作方式。
无稳电路就是多谐振荡电路，是555电路中应用最广的一类。
电路的变化形式也最多。
为简单起见，也把它分为三种。
第一种（见图1）是直接反馈型，振荡电阻是连在输出端VO的。
第二种（见图2）是间接反馈型，振荡电阻是连在电源VCC上的。
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最简易脉冲电路
介绍
脉冲电路是电子工程领域中常用的一种电路类型，用于产生或处理电信号脉冲。
最简易脉冲电路是一种基本的电路设计，旨在通过最简单的元件和原理实现脉冲信号的产生和处理。
设计原理
二极管的功能与特性
二极管是电子电路中最基本的元件之一。
它具有单向导电性，即只能让电流在一个方向上通过。
在脉冲电路中，可以利用二极管的单向导电性来实现信号的整形与分离。
电容器的功能与特性
电容器作为一种能够存储电荷的元件，也在脉冲电路中发挥着重要的作用。
通过合理的电容选取和连接方式，可以实现信号的延迟、滤波和放大等功能。
电阻的功能与特性
电阻是电子电路中常用的元件，通过其阻抗特性可以控制电流的大小和流过的路径。
在脉冲电路中，电阻可用于调节信号的幅度和形状。
实验步骤与结果
实验步骤一：脉冲信号的产生
1.将一个电池通过一个可变电阻和一个开关连接到一个电容器上。
2.调节可变电阻的阻值，使得电容器充电时间与放电时间相等。
3.打开开关，电容器开始充电。
4.当电容器充电时间达到一定值时，电容器被迅速放电，产生一个脉冲信号。
实验结果一：脉冲信号的波形
脉冲信号的波形呈现出充电过程和放电过程。
在充电过程中，信号的幅度逐渐增大；在放电过程中，信号的幅度逐渐减小。
最终，产生一个幅度较高、时间较短的脉冲信号。
实验步骤二：脉冲信号的整形与分离
1.将产生的脉冲信号通过一个二极管。
2.通过合理选择二极管的方向，使得只有正向的脉冲信号能够通过。
3.对通过的脉冲信号进行进一步的滤波和放大，以得到更为清晰的信号。
实验结果二：整形与分离后的脉冲信号
通过二极管的整形与分离作用，我们得到了一个整形后的脉冲信号。
该信号去除了原始信号中的负向脉冲，幅度更为稳定，形状更为规整。
实际应用
脉冲电路在通信中的应用
脉冲电路在通信领域中有着广泛的应用。
例如，在调制解调器中，脉冲电路用于产生和处理调制信号和解调信号；在数字通信系统中，脉冲电路用于实现对数字信号的编码和解码。
脉冲电路在生物医学中的应用
脉冲电路在生物医学领域中也有着重要的应用。
例如，在心脏起搏器中，脉冲电路用于产生规律的脉冲信号，以维持心脏的正常跳动；在神经调节器中，脉冲电路用于产生特定的脉冲信号，以调节神经系统的功能。
总结
最简易脉冲电路是一种基本的电路设计，通过简单的元件和原理实现脉冲信号的产生和处理。
通过合理连接二极管、电容和电阻等元件，我们可以产生稳定的、形状规整的脉冲信号。
脉冲电路在通信和生物医学等领域有着广泛的应用，对于实现信号处理和控制具有重要意义。