模拟电子技术课设报告

2024-07-14

模拟电子技术课设报告(精选6篇)

篇1:模拟电子技术课设报告

xxxxxxx学院

模拟电子课程设计(综合实验)班

级:姓

名:学

号:指导教师:设计时间:

电子信息工程xxxx

x

x 1207050227

2014年xx

xxxxx学院 二〇一四年

一、实验目的

通过集成直流稳压电源的设计、安装和调试,要求学会:

1.选择变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源;2.掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法;

3.了解RC桥式正弦波振荡器的工作原理并学习RC桥式正弦波振荡器的设计以实现掌握RC桥式正弦波的调试方法。

二、设计任务

1.集成稳压电源的主要技术指标

输出电压为±12V;

输出纹波电压小于5mV,输出内阻小于0.1Ω

加输出保护电路,最大电流不超过2 A 2.RC桥式正弦振荡器的主要指标

输出频率范围(100 kHz~10 kHz)

三、实验原理与方案选择

1、实验整体电路仿真图:

2、稳压电源的组成原理

直流稳压电源一般有电源变压器、整流电路、滤波电路及稳压电路所组成,基本框图和波形变换如下:

(1)电源变压器:将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需的低电压。(2)整流电路:一般由具有单向导电性的二极管构成,经常采用单相半波、单

相全波和单相桥式整流电路。应用最为广泛的是桥式整流电路,4个二极管轮流导通,无论正半周还是负半周,流过负载的电流方向是一致的,形成全波整流,将变压器输出的交流电压变成了脉动的直流电压。

输出波形:

(3)滤波电路:加入电容滤波电路后,由于电容是储能元件,利用其充放电特

性,使输出波形平滑,减小直流电中的脉动成分,以达到滤波的目的。为了使滤波效果更好,可选用大电容的电容为滤波电容。因为电容的放电时间常数越大,放电过程越慢,脉动成分越少,同时使得电压更高。

输出波形:

(4)稳压电路:稳定输出电压。稳压电路种类很多,包括稳压管,串联稳压,集成稳压器等。该实验中我们选用的是三端式固定输出稳压器W78XX,W79XX 固定三端集成稳压器。典型电路图如下:

3、RC桥式正弦振荡器的工作原理

RC桥式正弦振荡器仿真图如下:

RC振荡器的典型电路:

RC桥式正弦振荡器又称文氏电桥振荡器,是采用RC串并联选频网络的一种正弦波振荡器。它具有较好的正弦波形且频率调节范围广,广泛应用于产生1 MHz以下的正弦波信号,且振荡幅和频率较稳定。

上图电路有两部分组成,即左半部分的选频网络和右半部分的放大电路。放大电路为由集成运放所组成的电压串联负反馈,而选频网络则由正反馈网络组成。由于放大器采用集成运放并引入电压串联负反馈,其输入,输出阻抗对正反馈网络的影响可以忽略。

(1)RC串并联正反馈网络的选频特性:

一般取两电阻值和两电容值分别相等。由分压关系可得正反馈 网络的反馈系数表达式:

则幅频和相频图如下:,(2)元件参数的计算:

①确定R、C值

由于f0=1/2πRC=10 kHz,为了使选频网络的选频特性尽量不受集成运算放大器的输入电阻Ri和输出电阻Ro的影响,应使R满足下列关系式:Ri>>R>>Ro,一般Ri约为几百千欧以上,Ro仅为几百欧以上。故确定R=0.68kΩ,则C=0.022uF。

②确定R1、Rf

RC选频网络对于中心频率f0的放大倍数为F=1/3,而回路起振条件为|AF|>=1。故放大电路的电压放大倍数A=(R1+Rf)/R1>=3,即Rf/R1>=2,取Rf/R1=2。即:R=R1//Rf=0.68K Ω,得R1=(3.1/2.1)*R=1 kΩ,Rf=2.1R1=2.1kΩ。(3)振荡频率和起振条件

电路在fo时满足φF+φA=0,而对其他任何频率,则不满足振荡的相位平衡条件所以电路的振荡频率为fo=1/2πRC。

已知当f=fo时,|F|=1/3,为了满足振荡的幅度平衡条件,必须使|AF|>=1,由此可以求得振荡电路的起振条件为|A|>3。

四、使用材料

整流二极管6个;

点解电容470 uF 2个,104瓷片电容 2个,223瓷片电容 2个;

稳压芯片W78xx 1个,W79xx 1个;

680Ω电阻2个,1 kΩ电阻1个。2.1 kΩ电阻1个;

集成运放芯片LM324 1个;

剥线钳1个,烙铁1个,万用板1块;

导线,焊锡若干

五、数据测试

变压器输出:39 V

整流电压输出:51.8 V

滤波电压输出:26.3 V,-26.4 V

稳压管输出:11.9 V,-12.1 V

纹波电压: 4 mV

正弦波频率:8.5 kHz

正弦波输出: 10.75V

反馈系数: 0.28

六、问题与解决

这次焊接给了我很多经验总结,比如焊接中锡丝融化的多少才合适,烙铁头接触锡丝以及元器件的时间长短,还有助焊剂松香的搭配使用,元件的剪脚等都会影响焊接的结果。在检查过程中还出现了很多问题,比如第一次焊接完成后测试时,负极电压输出仅仅为几伏,断电之后发现就把两个整流二极管给烧了,后来我们通过检查,原因是我们不太清楚万用板的构造,外边两圈是短路的,我们刚好把两个引脚接到了外边两圈,换了两个二极管之后测试时大致波形是出来了,但失真比较严重,于是我们又换了几次电阻,最后发现只有当反馈电阻式2.1 kΩ的时候波形失真最小。

七、心得

在这次制作实验中我学到了很多东西,对此也很感兴趣,首先我学到了不少焊接的经验,避免了一些出现在焊接方面的问题,以便于后期易于检测;其次,我学会对一些简单的元器件的识别与检测,以及学会了元器件的引脚和使用方法,了解了一些工具的使用方法。这样的实验培养了我们的动手能力,所谓熟能生巧,在布线,焊接,检查电路各种方面我们都有很大的提高。一个实验只要认真对待,不管结果怎样,我们一定会有收获。而且在实习中我感觉到实践与理论相结合是非常重要的,平时在课本上学到的只是一些理论知识,在实际焊接制作中会出现很多意想不到的问题,通过检测与修改可以使实习进一步的进行下去。

这次设计渗透了我们组员的每一个人的努力与心血,无论是前期的准备,中期的焊接,还是后期的测试与调试,每个环节我们都竭尽所能,通过多种渠道,老师与同学的帮助,才使得我们的结果顺利的出来。因此,我感觉只有相互协作,才能共同进步。合理分工,团结一心可以提高效率。相信以后我们会更加努力的。

篇2:模拟电子技术课设报告

电子线路教学实习

报告书

姓 名: 专 业: 班级学号: 学 号: 指导老师:

目 录

一.前言******************************************************** 4 二.实习目的***************************************************** 4 三.电子元件焊接********************************************** 4 3.1焊接步骤************************************************** 4 3.2操作示意图************************************************ 5 3.3焊接要领************************************************** 6 四.基本元器件知识******************************************** 7

4.1 色环电阻************************************************ 7 4.2 普通二极管****************************************8 4.3 发光二级管****************************************9 4.4 电容*********************************************10 4.5 三极管****************************************** 11 五.充电器制作************************************************ 12

5.1产品功能简介************************************* 12 5.2 电路图****************************************** 12 5.3 原理简介**************************************** 12 5.4 安装要领**************************************** 13 5.5 实际焊接中的故障排查**************************** 13 5.6作品参数展示************************************* 14 六.数字钟制作*********************************************** 14

6.1 电路图************************************************* 14

6.2 仿真效果**************************************** 15

6.3 原理简介**************************************** 15

6.4 实际搭建中的问题******************************** 16 七.收音机制作************************************************ 16

7.1产品功能简介************************************* 16 7.2 电路图****************************************** 16 7.3 原理简介**************************************** 17 7.4 安装要领**************************************** 17 7.5 实际调试中的故障排查**************************** 18 7.6作品参数展示************************************* 19 八.实习心得体会 ******************************************** 19 一.前言

根据教学大纲的要求,在学习完成《模拟电子技术》理论和实践的基础上,为了使学生理论联系实际,初步掌握安装、焊接、检查、调整,测试电路的技能。培养学生运用所学知识分析和解决问题的能力。利用教材散件组装简单的线性稳压电源,恒流充电器,调频收音机。

二.实习目的

1、进一步巩固《模拟电子技术基础》理论知识,并将其应用于实际电子产品制作;

2、常用电子元件的识别方法;

3、掌握常用电工器件的使用(如:万用表、电烙铁、吸焊枪);

4、初步掌握安装、焊接、检查、调整、测试电路的技能。培养运用所学知识分析和解决实际问题的能力,特拟定本次实习;

5、了解安全用电常识;

三.电子元件焊接

3.1 焊接步骤

(1)焊接前处理元件。该过程要将所有要焊接的元器件的引脚用砂纸打磨,去除表面氧化层,以免影响其功能。

(2)用万用表测试要焊接的元器件是否功能正常。

(3)将元件放到焊盘上→烙铁头对准焊点→烙铁接触焊点→加焊锡→移开焊锡丝→拿开电烙铁

具体如下:

○1加热焊件(同时加热元件脚和焊盘)

○2熔化焊锡:当焊件加热到能熔化焊料的温度后,将锡线置于焊点,焊锡开始溶化并润湿焊点;

○3在焊点加入适当的焊锡后,移开锡线;

○4当焊锡完全湿润焊点后,以大致45°的角度移开烙铁;

以上过程对一般焊点在大约2~3秒钟完成,应注意在焊锡尚未完全凝固以前不要晃动接元件,以免造成虚焊。

(3)检查焊接质量,①焊点是否光亮圆滑,有无假焊和虚焊,②将不合格的焊点重新焊接。3.2操作示意图

3.3焊接步骤

1.对焊点的基本要求:

○1焊点应具有良好的导电性

○2焊点应具有一定的强度

○3焊接点的焊料要适当

○4焊接点的表面应具有良好的光泽。(温度过高,焊接时间过长,都会使焊点发乌,影响焊点的强度)

○5焊点不应有毛刺及间隙。

○6焊接点表面要清洁。2.不同元器件焊接的一般顺序

焊接顺序以先焊接好的元件不影响后面元件的焊接为原则,一般先焊接体积较小的电阻电容等器件,后焊接体积较大的元件,接插件最后焊接。焊接完成后要仔细检查,看是否有虚焊、漏焊、短路现象。

3.镀锡—为了提高焊接的质量和速度,避免虚焊等缺陷,应该在装配以前对焊接表面进行可焊性处理。实际就是液态焊锡对被焊金属表面浸润,形成一层既不同于被焊金属又不同于焊锡的结合层。由这个结合层将焊锡与待焊金属这两种性能、成分都不相同的材料牢固连接起来。

4.焊接操作的正确姿势

图5.10 握电烙铁的手法示意

图5.11 焊锡丝的拿法

注意:不要把焊锡丝送到烙铁头上!

5.烙铁撤离有讲究

烙铁的撤离要及时,而且撤离时的角度和方向与焊点的形成有关。图5.13所示为烙铁不同的撤离方向对焊点锡量的影响。

图5.13 烙铁撤离方向和焊点锡量的关系 6.典型焊点的形成及其外观

图5.15 焊点的形成

图5.16 典型焊点的外观

四.基本元器件知识

该部分将对实习过程中使用频率较高的电子元器件进行简单的介绍,使用频率较低的电子元器件将在下文介绍制作具体作品时再做详细介绍介绍。

4.1 色环电阻

色环电阻

1、定义:色环电阻,是在电阻封装上(即电阻表面)涂上一定颜色的色环,来代表这个电阻的阻值。

2、额定功率:指在规定的环境温度下,假设周围空气不流通,在长期连续工作而不损坏或基本不改变色环电阻性能的情况下,色环电阻上允许的消耗功率.常见的有1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W。

3、识别方法: 方法一:利用电阻色环

黑,棕,红,橙,黄,绿,蓝,紫,灰,白,金,银

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,5%,10%

倒数第二环,表示零的个数,最后一位,表示误差。

方法二:利用万用表电阻档进行测量。

注:在实习过程中,用到的所有电阻均为5%规格,因此很容易判断色环的起始顺序,掌握该色环识别法后可快速找到自己需要的电阻。而利用万用表测量则相对耗时较长,效率较低。此外,利用万用表找电阻时,几乎不可能找到与理论值完全相同的电阻,只需测量找到接近理想阻值的即可。

4.2 普通二极管

1.定义:二极管又称晶体二极管,简称二极管,是一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过。

2、特性简介:当外加正向电压大于死区电压以后,PN结内电场被克服,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。在正常使用的电流范围内,导通时二极管的端电压几乎维持不变外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小,二极管处于截止状态。

3、主要用途:整流、开关、限幅、续流、检波、阻尼、稳压、触发。

4、识别方法:

方法一:利用二极管封装本身的标记。

常见二极管外壳为玻璃或者塑料(塑封二极管),其中肖特基二极管往往为 8 塑封二极管(1N4001)。

玻璃外壳的二极管的内部为黄褐色,但有一端有黑色标记环,该端为二极管负极。塑封二极管外表为黑色,有白色标记环的一端为负极。

方法二:利用万用表相应的档位。

将万用表调节至相应功能档位,两表笔短接,检查功能是否正常,然后将两表笔分别接至二极管两极,观察示数,两表笔位置对换后重复上述步骤。若万用表蜂鸣器发声或示数较小,则此时万用表红表笔对应二极管正极,黑表笔对应负极。

4.3 发光二极管

1.定义及特性简介:及发光二极管简称LED,采用砷化镓、镓铝砷、和磷化镓等材料制成,其内部结构为一个PN结,具有单向导电性。制作时,使用的材料有所不同,那么就可以发出不同颜色的光。发光二极管的压降一般为1.5~2.0 V,其工作电流一般取10~20 mA为宜,向击穿电压约5伏。2.识别方法:

方法一:利用二极管封装上固有的标记。

常见的发光二极管主要有贴片封装和普通直插式封装,在此只介绍直插式封装的二极管正负极识别方法。

未使用过的二极管两个一脚较长,引脚相对较长的为二极管的正极;其次,圆形外壳发光二级管底部有一水平切面,该切面对应的引脚为二极管负极。此外,若对发光二极管结构较为熟悉,直接观察其内部发光处的两个金属片的形状就可直接判断其正负极。

方法二:利用万用表相应的档位。(该方法操作要领与测量普通二极管的相同,在此不赘述)

4.4电容

1.定义:电容器通常简称其为电容,用字母C表示是一种容纳电荷的器件。2.常见电容分类:电解电容、瓷片电容、独石电容、涤纶电容、聚丙烯电容、钽电容。

3.主要用途:旁路、去耦、滤波、储能。

4.电解电容正负极识别: 方法一:观察引脚长度。未使用过的电解电容引脚较长的一端为电容正极,另一端为负极。

方法二:观察电容外壳的标记。电解电容外壳颜色不一,但往往在负极引脚附近的外壳有一条灰色的标记,并标有“—”,这说明该脚为电容的负极,另一端则为正极。5.电容主要参数识别

击穿电压:电解电容的击穿电压标在电容的外壳上,常见的有10V,25V,50V,100V等。当电解电容两端电压超过其击穿电压时则会被损坏。

容值识别:电解电容的容值极其单位往往已标注在外壳上,可直接读出。瓷片电容往往在外壳上使用三个数字表示其容值,单位为“pF”。如:标有223的瓷片电容容值为:22*10^3=22000pF。

4.5三极管

按照如图方法可判断常见直插式三极管引脚

五.充电器制作

5.1产品功能简介

本产品由稳压电源和充电器两部分组成:稳压电源输出3V、6V直流稳压电源,正负极可自由切换;充电器可对5号、7号电池恒流充电,左通道充电电流为50~60毫安(普通充电),右通道充电电流为110~120毫安左右(快速充电)。

此外直流稳压电源部分还设有过载保护电路,空载输出电压略大于标准值,但误差不大于10%。

5.2 电路图

5.3 原理简介

如图上半部分为直流稳压电路,下半部分为充电电路。

稳压电路中,所有电容全部起滤波作用,AC220V电压有左端输入后,经变压器变为AC9V,通过整流桥整流。VT1VT2VT3VT4 共同构成线性稳压电路,其中VT1VT2构成的复合管起调整作用,取样电压来自VT3的集电极;LED2为电路提供了基准电压;R4R5和R6的比例决定了VT3的基极电压,从而控制了输出电压。当电路负载增大时,电压会被拉低,进而使LED1导通,使VT3集电极电压降低,不能正常工作,从而保护了VT3。

在充电电路中,由于b,e之间的通路中电阻恒定,从而基极电流恒定,集电极电流也恒定,达到恒流充电的效果。

5.4 安装要领

由于充电器内部空间有限,不能将所有的电子元器件全部立装,因而在安装过程中要严格按照说明书要求将制定的元器件卧装;此外,对于电流较大的电阻,焊接时一定要保证其与电路板之间有一定距离,或采用立装方式,保证其良好的散热性,以延长寿命,提高安全性。对于表面过于光滑的器件(如:电池电池正负极金属片)一定要先打磨、镀锡,再进行焊接,保证在电路中不虚焊。

5.5 实际焊接中的故障排查

在实习焊接该作品时,主要遇到了一下问题

(1)在刚刚焊接完成测试时,直流过载保护灯一直亮着,电路输出电压与理想值相差很大。

解决过程:首先,将其断电,用万用表测量了电路的每一个元器件是否焊接正确,经检查无误后接通了电源,进一步测量了每个三极管的各引脚的电势,发现VT2三脚的压降不正常,不能正常工作。发现问题后仔细观察了VT2的焊接点,发现焊盘松动导致接触不良,这时用先到轻轻刮开电路板的铜线,再次焊接后故障解决。

(2)测得实际空载电压与理论值的误差大于说明书中所说的10%。

解决方案:根据该稳压电路原理可知,改变电路中R4R5阻值可是输出电压变化,经过不断调试,最终在R4处并联1K电阻,P5处并联4.7K电阻,可有效改善输出电压。值得一提的是,空载输出电压略高于理想值属于正常现象,调试 13 过程中不可以是其空载电压几乎达到理想值,否则会导致负载时输出电压偏低的现象!

5.6作品参数展示

AC输出:9.6V

整流桥输出:DC11.64V

DC输出:+-3.33V +-6.11V

充电电流:155.6mA

63.2mA

各三极管电位(3V输出时测量,单位:V)

C

B

VT1

11.61

4.48

VT2

11.61

3.96

VT3

4.48

2.70

VT4

11.59

10.83

VT5

11.87

11.05

六.数字钟制作

6.1 电路图

E

3.96 3.34 2.04 14

11.59

11.87

6.2 仿真效果

6.3 原理简介

该时钟电路按照原理课大致分为两大部分,其中分秒计数电路为一部分(60进制),小时显示为另一部分(24进制)。

在60进制计数电路搭建时,可用如下原理:

(1)个位利用74HC161的CR端逢十(1010)清零,同时将清零信号接在十位计数的时钟信号端,即个位每次清零时十位计一次数。

15(2)同理十位逢六(0110)清零,并将清零信号接在下一级计数的个位时钟信号处。

在24进制计数电路搭建时,可用如下原理:

(1)个位利用74HC161的CR端逢十(1010)清零,同时将清零信号接在十位计数的时钟信号端,即个位每次:清零时十位计一次数。

(2)用与非门、非门电路实现当个位为3(0011),十位为2(0010)时,利用74HC161的置数功能将个位置零,并且将该信号和个位的时钟信号通过与非门控制十位,使其在下一个个位时钟脉冲来临时将十位清零(在此电路十位不宜用置零方法,因为置零功能需要时钟信号,而个十位时钟信号并不同步)!

由于译码电路在实验箱上已集成好,无需临时搭建,故而在此不赘述!

6.4 实际搭建中的问题

(1)为了提高电路稳定性,要将所有161芯片的置数端接地,除“小时”计数的个位对应的161以外,其他161芯片的置数功能引脚全部接高电平。

(2)为了检查电路故障方便,实际搭建可先搭建两个60进制计数器和一个24进制计数器,分别接脉冲验证,待其功能正常后再将三个电路时钟相关联。

(3)由于之前在数电实验中以搭建过24进制计数器,故此次搭建时钟基本没有遇到问题,整个过程较为顺利。

七.收音机制作

7.1产品功能简介

本收音机是采用3V低压供电的全硅管六管调幅收音机,它有输入回路高频混放级、一级中放、二级中放、前置低放兼检波级、低放级和功放级等部分组成。

7.2 电路图

7.3 原理简介

如图所示,该收音机原理大致如下:

(1)首先,通过调节左端的双联电容,使C L电路特征频率与信号的频率相同,即发生谐振。进而分离出想要接受的电磁波信号,(2)接着,通过VT1构成高频混合信号放大电路进行信号的初步放大。(3)电路中的中周再次通过谐振原理分离出声音信号,并通过一级、二级中放对信号放大。

(4)最后经过由VT4VT5VT6构成的功率放大电路将声音信号传输至扬声器。

(5)在功率放大电路中,R8,R9作用是为VT5VT6的基极之间提供压降,使其正常工作。

7.4 安装要领

(1)首先,由于该作品的元器件较多,且有不少元器件容易损坏(如:线圈、中周、磁棒、变压器等),因此在焊接之前要将所有的元器件用万用表检查一遍,做到心中有数。

17(2)变压器、中周的引脚处连线较细,且内部结构的引线与引脚的连接也是通过焊锡实现,因而引脚部分相对脆弱,刮脚是不可以用力太大,焊接时尽量要快,以免将细线烧断。可以提前上锡使焊接更加顺利。

(3)磁棒线圈的四根导线细而易断,焊接时不宜使用小刀刮除漆包线绝缘漆,可直接用烙铁配合焊锡丝上锡,焊接完毕后一定要检查是够连接。

(4)由于收音机内部空间限制,所有元器件的高度不可超过中周。(5)三个中周的相互顺序不可跌倒,必须通过旋钮的颜色加以区分。(6)焊接顺序可按电路图从右到左的顺序逐级焊接,逐级检查。

7.5 实际调试中的故障排查

(1)焊接完毕调试之前,必须先测量A B C D 四个点的电流,待各个点电流正常才可以连接各点进行下一步调试。

(2)初次测量时发现B点无电流。

解决过程:通过测量各个三极管三个引脚的电位,发现VT3VT2并未在正常工作状态,经分析:由于实际电路板中VT3的发射极是通过红色中周的外壳接地,但初次焊接是为了调试方便所有中周外壳并没有焊接,导致其无法接地。因此,将中周外壳与地线焊接后该问题即可解决。

(3)初次测量时A点无电流

解决过程:经分析电路图发现,未焊接磁棒线圈时,VT1的基极无法连接在电路中,这时用导线将c d端短接,A点即可测出电流。

(4)收音机声音过低

解决过程:经分析,收音机音频方大主要由一二级中放来实现,而一二级中放放大的信号时通过中周谐振检波后的信号,因此中周检波是否准确将直接影响音频信号放大的效果,因此调节中周可有效解决该问题,但调节中周应遵循以下规则:

先调出一个台,首先旋转黑色中周,带旋转至某个位置后声音最大时,旋转白色中周,声音再次最大时微调红色中周。但要注意中周旋转角度一般不会超过90度,调节前可先在原来的位置处做下标记,以防不测。(5)收音机接收电台太少

解决过程:首先应将中周调节至最佳状态,之后可以调节双联电容,通过改变双联电容的调节范围来改善该问题。

7.6作品参数展示

(1)电流测量 A 0.388mA

(2)各个三极管电位

B 0.525mA

C 3.450mA

D 1.530mA 八.实习心得体会

为期10天的课程设计即将结束,在这几天里,我收获颇多。

通过实习我更加体会到了“学以致用”这句话的道理,终于体会到“实习前的自大,实习时的迷惘,实习后的感思”这句话的含义了,有感思就有收获,有感思就有提高。总的来说,我对这门课是热情高涨的。

首先,我确实感受到电子工艺实习重要性。虽然我是从小迷恋于电路,很小时候就开始玩电烙铁,但是如此连续不停的整天焊接电路还是第一次,之前从来没有这种机会。通过电子工艺实习,我巩固并加深了电子学理论。

电子工艺实习是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异,当今电子产品应用在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握电子产品开发技术是十分重要的。但是,我们光学习了课本知识还远远不能胜任复杂多变的实际应用情况。实践是对所学知识是否掌握的最好检测依据。

其次,我体会到了焊接电路的艰辛。从拿到元器件,到构思整体框架,然后分析所需要完成的功能,之后将其分为不同的模块,还要考虑到各模块之间的连接。接着就是焊接电路了,在这个过程中,我们必须表现出足够的耐心,不能追求焊接速度,而是要尽量保证电路一次性焊成功。这些工作完成后就是调试。调试的过程需要细心谨慎,一点极小的错误就有可能使整个系统不能实现预定的功能,严重的甚至会引起电路瘫痪。修改错误的过程是一个非常复杂的过程,有的错误好一天找不出来错误从而严重影进度。

再次,我也充分体会到电子制作规范化的重要性。在以后的学习和生活中我会继续带着这种严谨的作风,严格的要求自己,在我的专业上攻克层层难关,实现我的理想。

最后,此次课程设计让我感觉到人外有人,山外有山,一个人的能力毕竟是有限的,我们要善于在不懂的时候向懂得比较多的老师、同学们请教。在请教的过程中,不仅学会了自己不懂的知识,而且还加强了和他们的交流沟通。未来的编程工作量及其大,光靠自己的力量是不可能完成的,我们要从现在就开始培养我们的团队合作精神,充分发挥大家的长处,来完成自己不可能完成的工作。

篇3:模拟电子技术课设报告

1 模拟电子技术分析与应用

模拟电子技术是一门研究对仿真信号进行处理的模拟电路的综合性学科, 它与数学、物理、电气、自动化等多重点学科息息相关。在模拟电子技术使用的领域中, 其使用范围最为广泛, 在电路以及工业控制设备中, 模拟电子技术都有所应用。其中自动化的实现过程中最基本最重要的就是的自动控制电路。而晶体管则是模拟电子技术应用中最基本的电子元件。模拟电子技术应用于生活的方方面面, 高效实用地改善着我们的生活。工厂化农业就是以计算机技术与数学模型为基础对农业生产中的现象、过程进行模拟大大改善了生产环境, 节约生产成本, 为生态环境也作出了巨大的贡献。

2 数字电子技术分析与应用

数字电子技术一般应用于对于精度要求较高的设备中, 数字电子技术是一种相对技术, 即通过抽样定理, 对模拟信号进行抽样, 从而形成相对精度较高的电子信号。在数字电视中, 使用的就是数字电子技术, 可以将信号的传播精度有效提高, 并且在传输的过程中, 可以减少噪声对于信号的影响。在加密过程中, 由于数字信号可以使用较高级的加密系统, 因此对于信号传递的安全性, 数字电子技术有一定的保障。数字电视的推广, 实际上就是由于信号传播一般都要使用译码和解码的过程, 而收到噪声影响的越少的信号, 其还原和解码的过程就越简单。因此, 数字信号的优势也非常明显。在实际生活中, 目前市场上使用的数字电视就是采用的数字信号进行传输的, 数字电视的效果更好, 画面更清晰, 原因也就是因为数字信号的优势体现。

3 模拟电子技术与数字电子技术发展前景

目前, 模拟电子技术的现状在器件上实现多端化、集成化;在分析方法上实现系统化、通用化、计算机辅助化;在体系上从线性扩展到非线性、从无源扩展到有源、从单元件分立扩大到电路系统的集成;新的研究方向迭起, 新的研究成果不断。模拟电子技术不仅已被列为有关专业如电子信息工程、通信工程等电类专业的专业必修课, 而且成为现代科学技术基础理论中一门活跃、举足轻重而又有着广阔发展前景的引人注目的学科。

随着计算机科学与技术的突飞猛进, 用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。自20世纪70年代开始, 这种用数字电路处理模拟信号的所谓“数字化”浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域。电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展, 新技术的出现又会使许多应用产品更新换代, 还会开拓更多更新的应用领域。

4 模拟电子技术与数字电子技术对比分析

电子技术通常会与计算机技术进行结合, 从而实现电子技术的多功能性。在电路领域中, 数字电子技术与模拟电子技术才会真正可以进行优势对比, 从而根据不同的电路实现不同的功能。一般情况下, 电路以信号为主导, 信号的形式在一定程度上决定了使用怎样的电子技术。

4.1 信号形式与电路形式对比

在电路工程中, 信号的形式在很大程度上决定了采用怎样的电子技术。或者是根据电路的要求, 进行相应的技术匹配。模拟电路中, 一般采用的是模拟电子信号, 从而根据模拟电路的特点, 进行模拟电子技术的相关技术标准进行设计。例如需要设计增益与放大器的电子电路中, 模拟电路就会更加适合。此外, 在电路的精度要求方面, 会相对比较明显。模拟电路一般造价相对较低, 使用的技术也会比较娴熟, 但是其传输的效果还是有一定的差异。由于容易受到噪声的影响, 对于信号的接收效果也是产生了一定的影响。因此, 即便模拟信号有一定的缺陷, 但是依然有较大的市场占有率。原因就在于其原理相对简单, 并且造价较低, 在一些低端的应用中比较适合。

而数字电子技术一般适合采用高端的电子电路中, 尤其是对信号传播的精度要求高的电路中, 一般都要采用数字电子技术。数字电子电路的设计比较高端, 对于信号的传播效率以及接收效果要求也比较高。但是, 数字电子电路的造价相对较高。所以, 一般都会在比较高端的设备中使用。因此, 不同的电子技术对应不同的信号形式, 模拟电子技术一般就针对模拟信号进行使用, 数字电子技术一般就会针对数字信号进行使用。电路形式方面, 则会根据电路的要求以及其复杂程度和精度进行相应的使用。总之, 要依据电路的形式以及信号的传播要求, 进行相应的电子技术选择。

4.2 应用优势对比

数字化已成为当今电子技术的发展潮流。与模拟电路相比, 数字电路有很多无法超越的优点。数字电路广泛应用在通信系统、控制装置、电子计算机等领域。值得肯定的是, 数字电路采用开关电路, 它不要求物理量的精确值, 能够确定大致适用范围即可, 极大提高了使用方便性。数字电路更便于信息的存储与传输, 而且数字电路可以控制精确数字, 可靠性高, 抗干扰能力强。数字电路便于实现程控, 便于集成化、系列化生产。高精度就代表这高造价, 而数字电子技术可以实现高精度, 但是要考虑市场造价。而模拟电子技术虽然存在一定不足, 但是由于电路要求相对简单, 而造价也有一定的优势, 因此才会依然有很大的市场。从实际的案例中分析, 电视信号的接收就是非常常用的案例, 一般的电视信号就是采用的模拟电信号。因此, 对于电视的效果而言, 也存在一定的不足。有时候电视的效果不佳, 或者是存在一定的失真, 就是模拟信号在传输的过程中, 出现了噪声的混杂。而数字电子技术, 一般是将原有的模拟信号进行抽样处理, 从而生成数字信号。数字信号虽然是相对存在, 但是在优势方面比较突出。数字信号可以进行高精度的加密, 这样就可以避免噪声的影响, 同时也保证了信号传播的安全性。

结束语

篇4:浅谈《模拟电子技术基础》教学

关键词:高职;模拟电子;教学

中图分类号: TN710-4 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)10-113-2

《模拟电子技术基础》这门课程所涉及的内容较多,涉及面广,但总体来看可以分为两个大部分,其一是模拟电子的基础理论,其二是模拟电子应用知识。因此,在课程绪论单元将模拟电子技术基础课程的体系结构详细的向学生讲解,从两个部分的基本框架入手,让学生有一个整体概念, 让学生对整个模拟电子课程有个总体的把握,对后期的学习起着较好的引导和激励作用,同时也能培养学生驾驭知识的能力,进而产生一种探索知识的欲望。

本人这学期承担了安徽汽车职业技术学院院高职班的《模拟电子技术基础》课程,针对课堂教学中存在的问题,并根据自己的教学实践和研究,从教学方法和技巧等方面对该课程教学进行了探讨,并介绍一些自己的教学心得体会。

个人认为,教学的主体是学生,与其让他们被动学习,不如让他们以兴趣为最好的老师主动地学习。所以在第一节课一开始,我并没有直接切入正题给学生讲述模拟电路的专业知识,而是从电子技术的发展这方面入手,来激发学生的兴趣。首先,我抛出一个问题给学生,为什么我们要讲电子技术的发展。可能学生对这方面还没有深入的认识与了解,所以,原本有点喧闹的教室顿时安静了下来,学生们一个个都端坐在座位上,陷入了深思,没有一个人乱动、说话的,看得出来,每一个学生都在认真地思索着,我心里也是暗暗佩服,这么年轻的学生,本该是最活泼的年纪,在我的面前,一个个都是那么天真可爱,充满了求知欲,我的内心很是温暖。于是,我暗暗地给自己鼓劲、加油。

于是接下来我告诉学生们,现如今我们可以看到,没有哪一门学科,哪门技术像电子技术这样可以用飞速发展、日新月异来形容,如果我们了解了电子技术发展的这个简单的历程,我们就会对学习这门课程以及这个领域它的未来有一个展望,因此我们学习它的时候就可以站在这个角度上面向未来,这个课程,这个领域它的发展的迅速,是它的一个重要的特征,所以我们首先要介绍它的简单的历史。接下来我从最早的电子管开始,讲到贝尔实验室诞生的晶体管这个划时代的突破,再到后来集成电路的产生这件不可思议的事情,一直讲到现在我们广泛使用的大规模集成电路,我对每一个时期的器件特点,应用领域与规模都进行了详细地叙述,在我授课的过程中我观察到,大多数学生都在认真倾听,都在努力地接受着这些他们从来都没有接触过的知识,时不时地点头表示赞同,我略微地松了一口气,开始自如地展开与学生们的交流了。

学生们的兴趣很快被激发出来了,那么接下来就轻松多了。对于现在的学生,电脑是必不可少的一个工具,现在的电脑无论是运算速度还是存储能力,处理各方面复杂问题的能力越来越高,以前花钱买电脑的钱可以买现在3-4台电脑,从这一点就可以让学生看出来,这几年,电子技术的发展有多么快,那么既然它的发展这么快,我们的学生在学习的時候就不能只守着书本这一点知识,就一定要站在书本的基础上面向未来,我也希望能够通过《模拟电子技术基础》这门课程,能够让学生能够不惧怕未来,能够用我们在书本上学到的基础知识去认识不断变化着的电子技术,而不仅仅局限于当前。

对比模拟信号和数字信号。首先我告诉学生数字电路的特点就是它的离散性,无论是时间上还是在数值上,它是离散的,也就是说不连续的,这种信号从时间函数波形来看只有高低两种电平,这种信号我们称它为数字信号,与之相对应的就是模拟信号,在我们生活中,大多数的物理量比如说温度、压力等它们都是时间连续,数值连续的这样一些量,那么如果我们要用这些量的一些微小的变化去控制系统,首先就要通过传感器,把这些连续变化的微小的物理量转换成连续变化的电信号,然后再把它经过模拟电路去进行处理,最后去控制系统,所以我们就把在时间上和数值上连续变化的电信号称为模拟信号,那么处理模拟信号的这种电路就称为模拟电路。

通过对比完二者的不同之后,我试着提问学生们让他们举例说出我们平时生活中常见的一些模拟信号与数字信号,让我感到欣慰的是,学生们的回答虽然说不是那么自信,但基本上都让我满意。我一直觉得,在学习过程中,鼓励学生课上回答问题,有利于开动学生思维并激发其创造性。对于经常踊跃回答问题,而且回答正确的学生,奖励他们的平时成绩,这样的话就会有效地调动学生课上认真听课、思考并发现问题的积极性。通过学生课上回答问题,发现问题,最后大家一起解决问题的过程,有效地巩固了已学知识,基础打牢了,学习质量也就跟着提高了。

接下来的一段时间,在给学生讲授完本质半导体的概念与导电特点这部分内容后, 我对学生们说,我们刚才说到,本征半导体可以通过本征激发产生载流子,但是载流子的浓度和半导体的密度相比要小很多,因此半导体的导电能力很弱,所以说本征半导体并不是用来制作半导体器件的良好材料,实际上我们制造半导体器件是在本征半导体中掺入杂质,当然掺杂也不是说随便掺,所谓的掺杂只有两种类型的掺杂,一种是掺入三价元素,另一种是掺入五价元素,根据掺入是三价元素还是五价元素就分成了两大类的掺杂半导体,如果我们掺入的是五价元素,就会形成N型半导体,如果掺入的是三价元素,就会形成P型半导体。

对于N型半导体,它掺入的是五价元素,它的最外层有5个价电子,它拿出4个价电子和它周围的4个半导体原子构成了稳定的共价键结构,但是它多出的那个价电子很容易受到能量的激发脱离原子核对它的束缚变成自由电子。对于这个复杂的电离过程,如果用传统教学的方法来教授的话不仅讲解起来费时费力,不够形象,而且教学效果也会不尽如人意。于是,我课前提前制作好电子课件,运用Flash动画以及仿真,用计算机多媒体的形式生动表现出杂质半导体的产生原理以及难以用语言和文字表达出的电离过程, 让枯燥的内容变得生动,调动学生所有感官来加深对知识的理解与记忆,使学生更容易理解和掌握这一过程,从而使原本枯燥的理论知识学习起来妙趣横生。

在带领学生们观看完电离过程后,我抛给了学生一个问题,作为N型半导体,自由电子数目远远大于空穴数,那么是不是N型半导体就带负电呢?对于这个问题,学生们立马都陷入了沉思,回答也不尽相同,有正确的也有错误的,当然,这并不重要。最后我告诉学生们因为掺杂引起的自由电子数应该等于电离的正离子数,本征激发自由电子数应该和本征激发的空穴数相同,所以自由电子数=空穴数+正离子数,所以说实际上N型半导体本身仍然是电中性的。望着学生们一张张恍然大悟的表情,我由衷感到了学生们已经对这门课程产生了浓厚的兴趣。

篇5:电子技术课设心得

在电子电路方面,这次课设让我学到了电路设计制作的流程,以及其中的一些技巧和注意事项。首先我们要充分理解电路的整体结构,然后设计出具体的电路,在根据电路图,搭建电路,搭建之前,一定要设计好整体布局,不然到后来很可能遇到很多麻烦。还有就是为了调试方便,电路一定要一个模块一个模块地搭建,搭完一个模块后,要对刚搭好的模块进行功能检测,调试正常之后再进行下一个模块的搭建,不然到后来很难查错。还有就是在搭建完电路,调试的时候,一定要细心,要有耐心,要有策略,不能盲目地去查错。遇到问题,首先判断问题的具体现象,再从电路原理上做出各种可能原因的理论分析,针对各种可能原因进行相应地电路检查,这样可以在电路调试的过程事半功倍。

此外,由于我们整个班都在做课设,也让我体会到了团队合作地愉悦,当遇到问题的时候,我们首先自己仔细检查,实在查不出来的时候,向其它组的同学请教,也许正好其它组刚好遇到并解决了这样一个问题,这时我们才真正体会到一个大集体的魅力所在,同时在帮助其它同学的过程中,也能获得一种快乐,获得更多的技巧与排除问题的能力。

最后,做课设的过程是辛苦中掺杂着乐趣的。我们通宵调试电路的时候,有一种说不出的干劲,那种感觉真的很棒!特别是经过不懈努力,终于完成的时候,那种油然而生的成就感!这时候,过程中遇到的一切烦躁,一切疲倦消失殆尽,让我体会到,做任何事都会是一帆风顺的,在遇到挫折,遇到困境的时候千万不要轻言放弃,只有坚持到底才能取得想要的结果。

篇6:数字电子技术课设(数字钟)

数字电子技术课程设计报告

目:

多功能数字钟课程设计

年:2007

期:第二学期

业:自动化

级:0703

号:07100559 姓

名:刘磊

指导教师及职称:

魏巍

间:

2009年7月9日

太原理工大学现代科技学院

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数字电子技术课程设计报告

一、设计目的

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,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。

因此,我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.二、设计要求

(1)设计指标

① 时间以12小时为一个周期; ② 显示时、分、秒;

③ 具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间; ④ 计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时; ⑤ 为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。(2)设计要求

① 画出电路原理图(或仿真电路图); ② 元器件及参数选择; ③ 电路仿真与调试;

④ PCB文件生成与打印输出。

(3)制作要求

自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。

(4)编写设计报告

写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。

三、原理框图

1.数字钟的构成

数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

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译 码 显 示 电 路时计数器分计数器秒计数器振荡器校时电路报时电路多级分频器(a)数字钟组成框图

2.晶体振荡器电路

晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类,一类是用TTL门电路构成;另一类是通过CMOS非门构成的电路,本次设计采用了后一种。如图(b)所示,由CMOS非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路,U2实现整形功能,将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻R1为非门提供偏置,使电路工作于放大区域,即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络,完成对振荡频率的控制功能,同时提供了一个180度相移,从而和非门构成一个正反馈网络,实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性,从而保证了输出频率的稳定和准确。

(b)CMOS 晶体振荡器(仿真电路)

3.时间记数电路

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一般采用10进制计数器如74HC290、74HC390等来实现时间计数单元的计数功能。本次设计中选择74HC390。由其内部逻辑框图可知,其为双2-5-10异步计数器,并每一计数器均有一个异步清零端(高电平有效)。

秒个位计数单元为10进制计数器,无需进制转换,只需将QA与CPB(下降沿有效)相连即可。CPA(下降没效)与1HZ秒输入信号相连,Q3可作为向上的进位信号与十位计数单元的CPA相连。

秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换。将10进制计数器转换为6进制计数器的电路连接方法如图 2.4所示,其中Q2可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连。

十进制-六进制转换电路

分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同,只不过分个位计数单元的Q3作为向上的进位信号应与分十位计数单元的CPA相连,分十位计数单元的Q2作为向上的进位信号应与时个位计数单元的CPA相连。

时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同,但是要求,整个时计数单元应为12进制计数器,不是10的整数倍,因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行12进制转换。利用1片74HC390实现12进制计数功能的电路如图(d)所示。

(d)十二进制电路

另外,图(d)所示电路中,尚余-2进制计数单元,正好可作为分频器2HZ输出信号转化为1HZ信号之用。

4.译码驱动及显示单元电路

选择CD4511作为显示译码电路;选择LED数码管作为显示单元电路。由CD4511把输进来的二进制信号翻译成十进制数字,再由数码管显示出来。这里的LED数码管是采用共阴的方法连接的。

计数器实现了对时间的累计并以8421BCD码的形式输送到CD4511芯片,再由4511芯片把BCD码转变为十进制数码送到数码管中显示出来。

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5.校时电路

数字钟应具有分校正和时校正功能,因此,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。即为用COMS与或非门实现的时或分校时电路,In1端与低位的进位信号相连;In2端与校正信号相连,校正信号可直接取自分频器产生的1HZ或2HZ(不可太高或太低)信号;输出端则与分或时个位计时输入端相连。当开关打向下时,因为校正信号和0相与的输出为0,而开关的另一端接高电平,正常输入信号可以顺利通过与或门,故校时电路处于正常计时状态;当开关打向上时,情况正好与上述相反,这时校时电路处于校时状态。

实际使用时,因为电路开关存在抖动问题,所以一般会接一个RS触发器构成开关消抖动电路,所以整个较时电路就如图(f)。

(f)带有消抖电路的校正电路

6.整点报时电路

电路应在整点前10秒钟内开始整点报时,即当时间在59分50秒到59分59秒期间时,报时电路报时控制信号。

当时间在59分50秒到59分59秒期间时,分十位、分个位和秒十位均保持不变,分别为5、9和5,因此可将分计数器十位的QC和QA、个位的QD和QA及秒计数器十位的QC和QA相与,从而产生报时控制信号。

报时电路可选74HC30来构成。74HC30为8输入与非门。

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说明:当时间在59分50秒到59分59秒期间时 分十位、分个 位和秒十位均保持不变,分别为5,9和5;因此,可以将分计数器十位的Qc和QA,个位的QD和QA及秒计数器十位的QC和QA相与,从而产生报时控制信号。IO1分计数器十位的Qc和QAIO2U11VCCIO35VVCCX182345V分计数器个位的QD和QAIO456114V_0.5WIO512秒计数器十位的QC和QAIO674HC30D数字钟设计-整点报时电路部分

四、元器件

1.四连面包板1块(编号A45)

2.镊子1把 3.剪刀1把

4.共阴八段数码管6个 5.网络线2米/人 6.CD4511集成块6块 7.CD4060集成块1块 8.74HC390集成块3块 9.74HC51集成块1块 10.74HC00集成块4块 11.74HC30集成块1块 12.10MΩ电阻5个 13.500Ω电阻14个 14.30p电容2个

15.32.768k时钟晶体1个 16.蜂鸣器10个(每班)1)芯片连接图

1)74HC00D

2)CD4511

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3)74HC390D

4)74HC51D

2.面包板的介绍

面包板一块总共由五部分组成,一竖四横,面包板本身就是一种免焊电板。面包板的样式是:

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面包板的注意事项:

1. 面包板旁一般附有香蕉插座,用来输入电压、信号及接地。2. 上图中连着的黑线表示插孔是相通的。

3. 拉线时,尽量将线紧贴面包板,把线成直角,避免交叉,也不要跨越元件。4. 面包板使用久后,有时插孔间连接铜线会发生脱落现象,此时要将此排插孔做记号。并不再使用。

五、各功能块电路图

数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,可以由许多中小规模集成电路组成,所以可以分成许多独立的电路。

(一)六进制电路

由74HC390、7400、数码管与4511组成,电路如图一。

U1A3123U2A12Com74HC00D74HC00DU5SEVEN_SEG_COM_KABCDEFGU3AV1 32Hz 5V141INA1INB21CLR31QA1QB1QC1QD5677126U413DADBDCDD5OAOBOCODOE1211109151474HC390D43~ELOF~BIOG~LTVCC5V4511BD将十进制计数器转换为六进制的连接方法

(二)十进制电路

由74HC390、7400、数码管与4511组成,电路如图二。

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U4A3126U4B4574HC00D74HC00DComU3SEVEN_SEG_COM_KU1AV1 60Hz 5V141INA1INB21CLR31QA1QB1QC1QD5677126U213DADBDCDD5OAOBOCODOE12111091514ABCDEFGVCC5V74HC390D43~ELOF~BIOG~LT4511BD十进制接法测试仿真电路

(三)六十进制电路

由两个数码管、两4511、一个74HC390与一个7400芯片组成,电路如图三。

(四)双六十进制电路

由2个六十进制连接而成,把分个位的输入信号与秒十位的Qc相连,使其产生进位,电路图如图四。

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ComComSEVEN_SEG_COM_KU1B6453U1A12U4SEVEN_SEG_COM_KU7U11BABCDEFG64513DADBDCDD5OAOBOCODOE~ELOF~BI~LTOG1211109151421CLR141INA1INB3U10A12ABCDEFG74HC00D74HC00DU3B15122INA2INB142CLR132QA2QB2QC2QD11109U2712674HC00D74HC00DU8A31QA1QB1QC1QD5677126U913DADBDCDD5OAOBOCODOE12111091514VCC5V74HC390D43U1C891011U1D12134511BD74HC390DComVCCU643~ELOF~BI~LTOG5VSEVEN_SEG_COM_K74HC00D74HC00DABCDEFG84511BDComU15C91011U16DSEVEN_SEG_COM_K1213U14U3A131INA1INB21CLR1QA1QB1QC1QD5677126U513DADBDCDD5OAOBOCODOE1211109151474HC00D74HC00DU12B15122INA2INB142CLR132QA2QB2QC2QD111097126U13DADBDCDD5OAOBOCODOEABCDEFG***14V1 100kHz 5V474HC390D43~ELOF~BI~LTOGVCC74HC390D5V43~ELOF~BI~LTOG4511BD4511BD

(五)时间计数电路

由1个十二进制电路、2个六十进制电路组成,因上面已有一个双六十电路,只要把它与十二进制电路相连即可,详细电路见图五。

ComComComComComComU1SEVEN_SEG_COM_KU2SEVEN_SEG_COM_KU4SEVEN_SEG_COM_KU3SEVEN_SEG_COM_KU5SEVEN_SEG_COM_KU6SEVEN_SEG_COM_KABCDEFGABCDEFGABCDEFGVCCVCCABCDEFGABCDEFGABCDEFG5V***45VVCCVCC***49***45V***3121110***01514145V9VCCOG995V99OAOBODOAOBODOAOBODOEOEOCOCOCOFOFOEOGOAOBODOAOBODOAOBODOEOEOCOCOCOFOFOEOGOG~LT~LT~EL~EL~BI~BI~ELDADCDDDADCDDDADC~LT~LT~LTDBDB~EL~EL~EL~BI~BIDADCDDDADCDDDADCDBDB3DBDD~BI5V73DBDD4511BD54511BD******12643U23CU25A74HC00D***8U21A74HC00D13111038U20C74HC00D3U19A74HC00D131110974HC00D9356356772QB1QD2QD2QD1QB1QC2QB2QC2QB2QC1QB1QA2QA2QA1QA1QC1QD2QA2QC2QD61QB2INA1CLR2CLR2CLR1INA1INB2INA2INB2INA2INB1INA1INA1INB74HC00D161CLR74HC390D6151INB74HC00D111CLRU26B74HC390D74HC390N1174HC390N74HC390DU20B1574HC00D1262INB74HC00D74HC00D***242V1 1000Hz 5V时,分,秒计时电路图

(六)校正电路

由74CH51D、74HC00D与电阻组成,校正电路有分校正和时校正两部分,电路如图六。

第 9

142CLRU13AU16B1QA1QC1QDU24DU22BU14AU17BU20DU15AU18B74HC390N43~BI~LT4511BDOGU7U8OFU10VCC4511BDOGU9U114511BDOFU124511BD1010921921254***254太原理工大学现代科技学院学院《数字电子技术》课程设计报告

IO1VCC正常输入信号5V校正信号R1IO2U2C9108小时校正电路J110Mohm74HC00D注意:分校时时,不会进位到小时。U11111213910U2DKey = A12R210MohmIO313U2A8123时计数器IO574HC00D1123674HC00D正常输入信号校正信号R3U3A10Mohm12U2B456分计数器IO6IO44574HC00D74HC51D3J274HC00DKey = B分钟校正电路分校正时锁定小时信号输入R410MohmU3B456图中采用基本RS触发器构成开关消抖动电路,其中与非门选用74HC00;对J1和J2,因为校正信号与0相与为0,而开关的另一端接高电平,正常输入信号可以顺利通过与或门,故校时电路处于正常计时状态,当开关打向上时,情况正好与上述相反,这时电路处于校时状态。74HC00D数字钟设计-校时电路部分

(七)晶体振荡电路

由晶体与2个30pF电容、1个4060、一个10兆的电阻组成,芯片3脚输出2Hz的方波信号,电路如图七。

(八)整点报时电路

由74HC30D和蜂鸣器组成,当时间在59:50到59:59时,蜂鸣报时,电路如图八。

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说明:当时间在59分50秒到59分59秒期间时 分十位、分个 位和秒十位均保持不变,分别为5,9和5;因此,可以将分计数器十位的Qc和QA,个位的QD和QA及秒计数器十位的QC和QA相与,从而产生报时控制信号。IO1分计数器十位的Qc和QAIO2U11VCCIO35VVCCX182345V分计数器个位的QD和QAIO456114V_0.5WIO512秒计数器十位的QC和QAIO674HC30D数字钟设计-整点报时电路部分

六、总接线元件布局简图

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。简图如图九。

七、芯片连接总图

因仿真与实际元件上的差异,所以在原有的简图的基础上,又按实际布局画了这张按实际芯片布局的接线图,如图十。

八、总结

1. 实验过程中遇到的问题及解决方法

① 面包板测试

测试面包板各触点是否接通。

② 七段显示器与七段译码器的测量

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把显示器与CD4511相连,第一次接时,数码管完全没有显示数字,检查后发现是数码管未接地而造成的,接地后发现还是无法正确显示数字,用万用表检测后,发现是因芯片引脚有些接触不良而造成的,所以确认芯片是否接触良好是非常重要的一件事。

③ 时间计数电路的连接与测试

六进制、十进制都没有什么大的问题,只是芯片引脚的老问题,只要重新插过芯片就可以解决了。但在六十进制时,按图接线后发现,显示器上的数字总是100进制的,而不是六十进制,检测后发现无论是线路的连通还是芯片的接触都没有问题。最后,在重对连线时发现是线路接错引脚造成的,改过之后,显示就正常了。

④ 校正电路

因上面程因引脚接错而造成错误,所以校正电路是完全按照仿真图所连的,在测试时,开始进行时校时时,没有出现问题,但当进行到分校时时,发现计数电路的秒电路开始乱跳出错。因此,电路一定是有地方出错了,在反复对照后,发现是因为在接入校正电路时忘了把秒十位和分个位之间的连线拿掉而造成的,因此,在接线时一定要注意把不要的多余的线拿掉。

2. 设计体会

通过这次对数字钟的设计与制作,让我了解了设计电路的程序,也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样,因为,再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且,在仿真中无法成功的电路接法,在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以,在设计时应考虑两者的差异,从中找出最适合的设计方法。通过这次学习,让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。

3. 对设计的建议

我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理,以及如何检测电路的方法,还有关于检测芯片的方法。这样会有助于我们进一步的进入状况,完成设计

参考文献:

《数字电路硬件设计实践》 贾秀美 主编 高等教育出版社 《电子线路设计、实验、测试》 谢自美主编 华中理工出版社。《数字电子技术基础》 阎 石 主编 高等教育出版社

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