【正文】 計（一）》課程設(shè)計說明書 19 富有層次感，這對我今年后寫論文是很有幫助的。該設(shè)計課程提供了一個很好的鍛煉平臺，從資料的查找，學(xué)習(xí)到相關(guān)理論知識的掌 握，再從電路的設(shè)計到提出自己的方案等等。 總之，此次課程設(shè)計是我第一次獨(dú)立的進(jìn)行設(shè)計制作和調(diào)試的一個電路，雖說在很多地方還不是很完美，但忽略電路是否夠好的問題。只要擁有 耐心，問題總會解決的。但由于設(shè)計任務(wù)中并未提供二極管，所以在實現(xiàn)方案中并未加上二極管。 推測 b： 由于電阻之間阻值相差太大，受小電阻輸出端的影響，大電阻輸出端將失去控制作用。所以，該模 擬信號加減法運(yùn)算電路的設(shè)計是成功的。 C1=1μ F， R1=R2=，電位器 RPmax=1MΩ ,頻率 f=(R1+2R2+2RP),所以可計算得多諧振蕩器提供頻率范圍： ≤ f≤ 320Hz。 圖 e CD4017 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計（一）》課程設(shè)計說明書 15 輸 入 輸 出 CP EN R Q0Q9 計數(shù)脈沖為Q0Q4時： Qco=H H Q0 ↑ L L 計數(shù) H ↓ L L L 保持 計數(shù)脈沖為Q5Q9時： Qco=L H L ↓ L ↑ L 3）三極管 9013 其實物引腳圖如圖 f所示，其中 1腳為發(fā)射機(jī)， 2腳為基極， 3腳為集電極。所以在第二個脈沖作用后， F1 為 “ 1” 態(tài)， F2 為 “ 1” 態(tài)，F(xiàn)3F5仍保持 “ 0” 態(tài) ， 計數(shù)器為 “ 11000” 態(tài)。 圖 b為其引腳圖，各引腳的名稱和作用如下 表 1 所示 圖 b NE555 引腳圖 圖 a NE555 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計（一）》課程設(shè)計說明書 12 當(dāng) VC 端不外接電壓時，三個電阻對電源進(jìn)行分壓，每個電阻上的壓降為 1/3Vcc，則兩個比較器的同相端的輸出電壓分別為： 1/3Vcc,2/，其 555 的工作可分為下列三種情況加以討論： TL 輸入電壓低于 1/3Vcc 而閥值輸入端電壓大于 2/3Vcc 時，其下面比較器輸出為高電平，觸發(fā)器輸出高電平； TL 輸入電壓高于 1/3Vcc 而閥值輸入端電壓小于 2/3Vcc 時，其兩個比較器輸出皆為低電平，觸發(fā)器輸出保持不變； TL 輸入電壓高于 1/3Vcc 而閥值輸入端電壓大于 2/3Vcc 時，其上面比較器輸出為高電平，觸發(fā)器輸出為低電平。信號分別從 Vi1 Vi2 輸入，Vo輸出，可分別實現(xiàn)信號的加減。（由于只需使用圖 9替換圖 8 中的多諧振蕩器，所以該方案自動循環(huán)調(diào)光燈的完整電路不再畫出） 3）電路參數(shù)計算 多諧振蕩電路的振蕩頻率為 f=1/*C1,設(shè) C1=10μ F， RPmax=47KΩ，計算得： f≥。因此隨著脈沖信號的不斷輸入，可以控制 LED燈在熄滅→微亮→較亮→最亮→熄滅狀態(tài)不斷循環(huán)變化，形 成可調(diào)變換速度的自動循環(huán)調(diào)光燈。當(dāng) Q4 端出現(xiàn)高點(diǎn)平時，高電平輸入 MR端，將使 CD4017清零復(fù)位。 工作原理：當(dāng)加上 +Vcc 電源后，由于電容 C1上的電壓不能突變，故 NE555 處于置位圖 5 NE555 構(gòu)成的多諧振蕩器 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計（一）》課程設(shè)計說明書 5 狀態(tài)，輸出端 Q（ 3 腳）呈高電平“ 1”，而內(nèi)部放電管截止， C1 通過 R R2及變阻器對其充電，低電平觸發(fā)端（ 2腳）電位隨 C1 右端電壓的升高呈指數(shù)上升，當(dāng) C1 上的電壓隨時間增加，達(dá)到 2/3Vdd 閥值電平（ 6 腳）時，比較器 A1 翻轉(zhuǎn)，使 RS 觸發(fā)器置位，經(jīng)緩沖級倒相，輸出端 Q 呈低電平“ 0”。信號電壓 Vi Vi2 輸入前三個運(yùn)放構(gòu)成的電壓比較器組合電路 后 所得的結(jié)果 為 Vo’=Vi1*R1/ (R1+ R2)+Vi2*R2/(R1+R2)，又由于 R1=R2=1KΩ， Vo’=(Vi1+Vi2)/2； 之后通過第四個反相比例運(yùn)算放大器運(yùn)算結(jié)果為 Vo=Vo’*R4/R3，由 R4=2*R3=2KΩ，則 Vo = 2* Vo’,所以最終運(yùn)算結(jié)果為： Vo=(Vi1+vi2),即為反相加法電路。要求燈光變化的循環(huán)速度可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。 方案比較 方案一反相加法器電路和減法器電路原理相似， 即 減法器電路是在反相加法器前加一個反相器所得，因此兩種電路在一起進(jìn)行實驗時互相之間具有很好的 參照性、 可移植性，可以通過比較兩電路的工作結(jié)果，更易深入的理解其工作原理，在調(diào)試時，由于他們原理相似，如果有一點(diǎn)路工作異常，通過對比另一正常電路，可以更容易地分析工作失常的原因。如此重復(fù)，形成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 [2]?？芍?dāng) Q1— Q3 依次出現(xiàn)高點(diǎn)平時，經(jīng) 9013 放大，點(diǎn)亮 LED 燈，由于 R4R5R6 阻值不同，使 9013 放大的電流不同，因此燈的亮度也將不同，因此，若電阻阻值為 R4R5R6， LED 將出現(xiàn)熄滅→微亮→較亮→最亮的亮度狀態(tài)循環(huán)現(xiàn)象。 電阻暫定（實驗中進(jìn)一步確定）： R4=100K 歐姆， R5=50k 歐姆， R6=10K 歐姆。況且方案一比較方案二，其布線較為簡單，現(xiàn)象也容易觀察。 圖Ⅰ內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖Ⅱ 引腳圖 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計（一）》課程設(shè)計說明書 10 電路參數(shù)計算 1）反相加法運(yùn)算電路： Vo=(Vi1+Vi2),其中 R1=R2=R3=1KΩ，電位器 RV1 阻值范圍為 010KΩ。 且其引腳名及功能如下表 3。當(dāng)計數(shù)器為“ 00000” 時， Y0= Q1 Q5 =1；當(dāng)計數(shù)器為 “ 10000” 時， Y1= Q1 Q2 =1。 電路中 NE555組成多諧振蕩器，用來產(chǎn)生脈沖信號，調(diào)節(jié)變阻器 R3可以改變振蕩頻率，也就是改變了燈光狀態(tài)變化的循環(huán)速度。 給電路通上電（集成運(yùn)放接 +12V 和 12V，輸入信號接 +5V），然后使用萬用表測量倆輸入端和一個輸出端的電壓大小。此時電路工作時發(fā)現(xiàn) LED 只有兩種狀態(tài)，即熄滅和亮。并且用 LED 測試發(fā)現(xiàn)，亮和較亮分別受 Q2 和 Q3控制。 5 心得體會 在設(shè)計電路階段，由于任務(wù)所提供的各種芯片是我們以前沒有接觸過的，因此，我通過在網(wǎng)上收羅大量資料，就基本掌握各種芯片的工作參數(shù)，使用方法等資料。 本次課程設(shè)計實驗總體上來看在操作及實現(xiàn)上面是沒有太大難度的，但是設(shè)計過程中我發(fā)現(xiàn)此次課程設(shè)計有一個重大的特點(diǎn)就是把模擬電路基礎(chǔ)和數(shù)字電路基礎(chǔ)的課本理論知識和實踐結(jié)合在一起。這每一步都需要我們?nèi)ヅ?，去思考和探索，這對后來的發(fā)展是很有幫助的，我也相信通過本次課程設(shè)計我所學(xué)到的必將對以后的學(xué)習(xí)和工作到來巨大幫助。但是，只要是真正具備耐心，你仍然可以完成任務(wù)所要求的目標(biāo)。調(diào)試過程，我覺得最主要是還是兩個字 —— 耐心。 附加測試：通過測試發(fā)現(xiàn)，通過在三個電阻前分別加三個二極管（對高電平導(dǎo)通），當(dāng) R4=200KΩ， R5=20KΩ， R6=1KΩ，