【正文】 我知道了在電路設(shè)計的過程中我們也要有廣泛查詢整理資料的能力，也可以說，查詢各種電子元器件的參數(shù)是設(shè)計過程的的必備階段。讓我們通過親自的操作實踐，去親身發(fā)現(xiàn)體驗理論和實踐的差別，乃至當理論運用到實踐的過程中，我們將會發(fā)現(xiàn)怎樣的問題，我們 應(yīng)該怎樣去解決。 6 參考文獻 [1] 吳友宇 ,伍時和 ,凌玲 .《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》 .北京：清華大學(xué)出版社， 20xx [2] 吳友宇 ,伍時和 ,凌玲 .教材《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》 .北京：清華大學(xué)出版社， 20xx [3] 黃繼昌 .數(shù)字集成電路應(yīng)用 300 例 .高等教育出版社， 20xx [4] 趙文博 .常用集成電路速查手冊 .機械工業(yè)出版社 ,20xx 。在此過程中你也會發(fā)現(xiàn)問題解決了一個又會出現(xiàn)新的一個。所以說，布線簡潔在美化電路的同時，也減輕了實驗操作的難度。此時接通電源，待控制 LED 有四種狀態(tài)（ 熄滅、微亮、較亮及最亮 ） ，滿足設(shè)計任務(wù)要求。 前面 LED 燈測試時發(fā)現(xiàn)，待控制 LED 亮只受 Q3 端輸出高電平控制，也就是說雖然 Q1Q2可以正常輸出高低電平但卻不能點亮待控制 LED。 同理，觀察減法電路我們可以發(fā)現(xiàn)，該電路滿足減法關(guān)系，即 Vo=Vi2Vi1。因此隨著 Q1— Q4輸出端電平的變化， LED在熄滅、微亮、較亮及最亮四種狀態(tài)中不斷地循環(huán)變化。 從上 述 分析中可以看出， CD4017的基本功能是對“ CP”端輸入脈沖的個數(shù)進行十進制計數(shù)，并按照輸入脈沖的個數(shù)順序?qū)⒚}沖分配在 Q0Q9這十個輸出端，計滿十個數(shù)后計數(shù)器清零，同時輸出一個進位脈沖。其中 D 觸發(fā)器 F1F5 構(gòu)成十進制約翰遜計數(shù)器，門電路 514 構(gòu)成了時序譯碼電路。如圖 a為 NE555 的內(nèi)部電 路，從圖中可以看出，其僅有兩個比較器、一個觸發(fā)器、一個倒相器、放電管和幾個電阻組成，由于比較器電路是一個模擬電路，而觸發(fā)器電路為數(shù)字電路，故其為混合器件。如圖Ⅰ、圖Ⅱ分別為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和實物芯片引腳圖。 B） CD4017 組成的四進制計數(shù) /分配器 參見方案一單元電路設(shè)計 C）三極管 9013 構(gòu)成的調(diào)光燈控制信號放大電路 參見方案一單元電路設(shè)計 2）電路原理分析 該電路的工作原理基本和方案一的工作原理相同，只需將與非門組成的多諧振蕩器替換方案一中的 NE555 定時器構(gòu)成的多諧振蕩器即可。由此可歸納出，當脈沖不斷輸入 ,Q0Q1Q2Q3 狀態(tài)變化依次為 0000→ 1000→ 0100→ 0010→ 0001→ 0000，如此循環(huán)。本設(shè)計中自動循環(huán)調(diào)光燈一共有四種狀態(tài)循環(huán)變化，也就是圖 6 CD4017 構(gòu)成的四進制計數(shù) /分配器 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計（一）》課程設(shè)計說明書 6 需要四個輸出端依次控制燈的亮度，可以利用 CD4017 輸出高電平的特點來實現(xiàn)調(diào)光燈電路。 數(shù)字 電路方案 方案一 1） 單元電路設(shè)計 該方案自動循環(huán)調(diào)光燈電路由 NE555 定時器構(gòu)成的多諧振蕩器、 CD4017 組成的 四 進制計數(shù) /分配器、三極管 9013 組成的調(diào)光燈控制信號放大電路等組成，使燈在熄滅、微亮、較亮及最亮四種狀態(tài)中不斷的循環(huán)工作。 2） 減法器運算電路 原理圖如圖 2所示 ： 工作原理：該電路為減法運算電路，圖中 R4和 R2 前分別為 Vi Vi2 輸入端， ViVi2 分配電壓信號原理同加法運算電路； 倆輸入經(jīng)過兩個運放組成的電路時，進行加法運算，由于 R1=R2=R3=R4=R5=R6=1KΩ，可知 R6后減法運算輸出： Vo=Vi2Vi1。 2 設(shè)計方案及其比較 模擬電路方案 方案一 1） 反相 加法運算電路 [1] 原理圖如圖 1所示 （原理圖 都 由 proteus 軟件作出，導(dǎo)出圖片裁剪 所得） ： 圖 1 反相加法器 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計（一）》課程設(shè)計說明書 2 工作原理：該電路圖為反向加法電路，圖中 R4 和 R2 前分別為 Vi1， Vi2 輸入端， Vi1端輸入 +5V 電壓， Vi2 通過電位器從 +5V 分壓得到電壓信號；然后 倆輸入 運放 LF353 構(gòu)成的電路時，進行反相加運算，又由于 R1=R2=R3=R4=1KΩ ,即可知 R1后加法運算輸出： Vo= （ Vi1+Vi2）。所以用方案一實現(xiàn)所要求電路較為理想。其基本功能是對 CLk 端輸入的脈沖個數(shù)進行十進制計數(shù)，并按照輸入脈沖的個數(shù)順序?qū)⒚}沖分配在 Q0— Q9這是個輸出端，計滿十個數(shù)后計數(shù)器復(fù)零，同時輸出一個進位脈沖。當多諧振蕩器輸入脈沖給 CD4017 的 CLK 端時，計數(shù)器開始計數(shù)，隨著脈沖的不斷輸入， Q0Q1Q2Q3 依次出現(xiàn)高電平，當 Q4 為高點平時，高圖 7 調(diào)光燈控制電路 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計（一）》課程設(shè)計說明書 7 點平輸入 MR 端，即對計數(shù)器強制清零， Q0Q1Q2Q3 回歸 0000 狀態(tài)。 A）與非門組成的多諧振蕩電路 原理圖如圖 9所示： 工作原理說明：圖 9 所示為 74LS00 與非門及電容電阻元件組成的與非門多諧振蕩器，其工作時通過 RC 電路的充放電使電路產(chǎn)生多諧振蕩，電路中的與非門被接成反相器的形式，其輸出為矩形脈沖波，振蕩器頻率可以通過選擇 R、 C 值來確定，啟動開關(guān) S 是用來控制多諧振蕩器的起振，當 S閉合，電路振蕩；反之電路停振。 3 實現(xiàn)方案 模擬電路方案 電路器件說明 1） LF353 集成運算放大器 LF353 集成運算放大器是一種成本低，工作速度快的雙輸入 JEET 放大器，還具有輸入偏置電流低，高輸入阻抗等特征，每個 LF353 集成芯片封裝了兩個放大器。 數(shù)字電路方案 電路器件說明 1） NE555 定時器 圖Ⅲ 反相加法器運算電路 圖Ⅳ 減法器運算電路 武漢理工大學(xué)《專業(yè)課程設(shè)計（一）》課程設(shè)計說明書 11 NE555 定時器電路是一塊介于模擬電路和數(shù)字電路的一種混合電路 , 由于這種特殊的地位，故 NE555 定器在報警電路、控制電路得到廣泛的應(yīng)用時。它是由十進制計數(shù)器電路和時序譯碼電路兩部分組成。在 R 端加高電平或是正脈沖時，計數(shù)器中各計數(shù)單元 F1F5 均被置零，計數(shù)器為 “ 00000” 狀態(tài)。當 Q4端出現(xiàn)高點平時，將使 CD4017強制清零復(fù)位，使 LED熄滅。但還有 的微小誤差，當然由于電路中在理論上要求相等的電阻在現(xiàn)實中不可能完全相等（通過用萬用表測量可以發(fā)現(xiàn)），還有集成運放的工作也不能完全和理想狀態(tài)下一致，所以該微小誤差的出現(xiàn)也算是正常的。 推測 a： 問題就出在 三極管和電阻構(gòu)成多燈光控制電路上。② 根據(jù)①的驗證性改進基本可確定推測 b 時對的，因此在驗證性改進的基礎(chǔ)上進行深入改進如下： R4=47KΩ， R5=20KΩ， R6=10KΩ，其他參數(shù)一致。 在電路布線過程中，所補的線應(yīng)該要盡量簡潔有規(guī)律，通過后來的調(diào)試過程發(fā)現(xiàn)，如果布線太復(fù)雜，調(diào)試的難度就會大大增加。在解決問題的過程中，我覺得我們最應(yīng)該具備的就是耐心，因為在調(diào)試過程中你會發(fā)現(xiàn)問題總是永遠存在的，你就需要不斷的去調(diào)試，去分析，再去調(diào)