【正文】 方法，還有的需要用經(jīng)驗數(shù)據(jù)。安裝與調(diào)試為學(xué)生創(chuàng)造了一個動腦又動手，獨(dú)立開展電路實(shí)驗的機(jī)會。這一電路實(shí)現(xiàn)起來也不困難。 3．主校門電路主校門電路由一只與非門和一只反相器組成。由器件參數(shù)手冊可以查到：在V DD=5V條件下，UOH=4．1v，發(fā)光二極管IDF=10mA，UDF≈2．5V，故Ra～g≥ Ω 六、預(yù)設(shè)計總體電路圖根據(jù)各單元電路選取的集成電路和有關(guān)元器件選取情況，可以畫出預(yù)設(shè)計的總體電路圖。一、設(shè)計任務(wù)與要求: (一)、任務(wù)： 設(shè)計并制作具有弱信號放大能力的低頻功率放大器。，使學(xué)生加強(qiáng)對電子技術(shù)電路的理解，掌握電子線路設(shè)計的基礎(chǔ)方法和一般過程，能靈活運(yùn)用已學(xué)過或者類似的集成塊構(gòu)成電路實(shí)現(xiàn)上述功能，能用仿真軟件對電子線路進(jìn)行仿真設(shè)計，還能夠?qū)W會查詢資料、方案比較，以及設(shè)計計算及制作調(diào)試環(huán)節(jié)，進(jìn)一步提高分析解決實(shí)際問題的能力。對“秒”計時信號進(jìn)行60進(jìn)制計數(shù)，形成“分”計時信號和秒計數(shù)值；再對“分”計時信號進(jìn)行60進(jìn)制計數(shù)，形成“時”計時信號和分計數(shù)值；進(jìn)一步對“時”計時信號進(jìn)行24進(jìn)制計數(shù)得到時計數(shù)值。圖1 數(shù)字頻率計組成框圖頻率計的基本原理是：被測信號ux首先經(jīng)整形電路變成計數(shù)器所要求的脈沖信號，頻率與被測信號的頻率fx相同。2) 單穩(wěn)觸發(fā)器單穩(wěn)觸發(fā)器用于產(chǎn)生一窄脈沖，以觸發(fā)鎖存器，使計數(shù)器在計數(shù)完畢后更新鎖存器數(shù)值。熟悉常用數(shù)字邏輯電路的工作原理及使用方法。在得到第一信號后應(yīng)立即將電路的輸入封鎖，即使其他組再次發(fā)出搶答信號也無效。74LS148為８線－３線優(yōu)先編碼器，圖3為其功能表。當(dāng)選手在定時時間內(nèi)按動搶答鍵時，1Q＝1，經(jīng) G3反相， A＝0，封鎖 CP信號，定時器處于保持工作狀態(tài)；同時，門G2的輸出=1，74LS148處于禁止工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)功能②的要求。三、設(shè)計思路（1）該題的主要任務(wù)是產(chǎn)生一個開鎖信號，而開鎖信號的形成條件是，輸入代碼和已設(shè)密碼相同。在電路中，P1口連接8個密碼按鍵AN1～AN8。 報警電路報警電路實(shí)現(xiàn)的功能是：當(dāng)輸入密碼的時間超過5秒（一般情況下用戶輸入不會超過），電路報警20秒，防止他人惡意開鎖。題目十二 七彩循環(huán)裝飾燈控制器的設(shè)計１．設(shè)計目的、工作原理和設(shè)計方法。接通電源，220V交流電經(jīng)變壓器降壓、VD1~ VD4橋式整流和濾波后，一路供彩燈回路用電；另一路經(jīng)R1降壓限流，VZ穩(wěn)壓，VD5隔離和C1濾波后，為控制電路提供約5V的穩(wěn)定直流電。、74LS16CC451CC451晶閘管、有源濾波電路的特點(diǎn)、用途及主要參數(shù)的選擇方法。簡單脈搏計的框圖如圖1所示。倍頻電路的形式很多，如鎖相倍頻器、異或門倍頻器等，由于鎖相倍頻器電路比較復(fù)雜，成本比較高，所以這里采用了能滿足設(shè)計要求的異或門組成的4倍頻電路，如圖4所示。 計數(shù)、譯碼、顯示電路 圖8 計數(shù)、譯碼、顯示電路CPQ2Q4Q3Q1ADCBabcefgdBILDENCR+5V+5V十進(jìn)制加法計數(shù)器譯碼器CPQ2Q4Q3Q1ADCBabcefgdBILDENCR+5V+5V十進(jìn)制加法計數(shù)器譯碼器CPQ2Q4Q3Q1ADCBabcefgdBILDENCR+5V+5V十進(jìn)制加法計數(shù)器譯碼器脈沖信號清零信號LTS547R╳3R該電路的功能是讀出脈搏數(shù)，以十進(jìn)制數(shù)形式用數(shù)碼管顯示出來，如圖8所示。二、技術(shù)指標(biāo)（1）輸出電流范圍：200mA～2000mA；（2）可設(shè)置并顯示輸出電流給定值，要求輸出電流與給定值偏差的絕對值≤給定值的1％+10 mA；（3）具有“+”、“”步進(jìn)調(diào)整功能，步進(jìn)≤10mA；(4）改變負(fù)載電阻，輸出電壓在10V以內(nèi)變化時，要求輸出電流變化的絕對值≤輸出電流值的1％+10 mA； (5）紋波電流≤2mA；(6）自制電源?；蛘呤褂猛獠緼D，DA?！　”鞠到y(tǒng)采用12864點(diǎn)陣式SPLC501液晶顯示模塊。運(yùn)放采用OP07作為電壓跟隨器，UI=Up=Un，場效應(yīng)管Id=Is(柵極電流相對很小，可忽略不計) 所以Io=Is= Un/R2= UI/R2。1硬件設(shè)計　　如圖1，本系統(tǒng)硬件電路主要包括：單片機(jī)最小系統(tǒng)、鍵盤與顯示電路、IV模塊、壓控恒流源電路、電源電路等。amp。 C7R15CC4060CP0CP1RS1DC1圖7 基準(zhǔn)時間產(chǎn)生電路RQ14C6R16RS1DC1Q2amp。整形電路 經(jīng)過放大濾波后的脈搏信號仍是不規(guī)則的脈沖信號，且有低頻干擾，仍不滿足計數(shù)器的要求，必須采用整形電路，這里選用了滯回電壓比較器，+VCC+VCCC3R5+_∞R2R7+_∞R9R6R1VVDDDC1_+手指R12R4R3R8整形電平轉(zhuǎn)換有源濾波同相放大傳感器信號調(diào)節(jié)R11R10圖3 放大與整形部分電路如圖3所示，其目的是為了提高抗干擾能力，集成運(yùn)放采用LM339，其電路參數(shù)如下：R10=，R11=100 KΩ，R12= KΩ。控制電路：試選擇電路其它未知參數(shù)。 閉合開關(guān)SA，與非門G1的控制輸入端由高電平變?yōu)榈碗娖?，振蕩停止工作，變色燈停留在上?個狀態(tài)中的某一個狀態(tài)。 集成電路采用CMOS系列。其電路圖如下9所示： 圖9停電檢測及電子開關(guān)切換電路T1，T2構(gòu)成的蓄電池自動充電電路，它在電池充滿后自動停止充電，其中D1亮為正在充電，D2為工作指示。由于IC1處于計數(shù)狀態(tài)，當(dāng)用戶按下第一個正確的密碼后，CLK端出現(xiàn)了一個負(fù)的下降沿，IC1計數(shù)，Q端輸出為高電平，用戶依次按下有效的密碼，IC2~IC3也依次輸出高電平，送入與門IC5，使其輸出開鎖的高電平信號送往IC13的2腳，執(zhí)行電路動作，實(shí)現(xiàn)開鎖。密碼的存儲用來存儲一位地址加1，密碼位數(shù)減1，當(dāng)八個地址均存入一位密碼，即密碼位數(shù)減為零時，密碼輸入完畢，此時按下確認(rèn)鍵，新密碼產(chǎn)生，跳出子程序。 ③ 當(dāng)設(shè)定的搶答時間到，無人搶答時，揚(yáng)聲器發(fā)聲，同時搶答電路和定時電路停止工作。當(dāng)開關(guān)S置于開始時，搶答器處于等待工作狀態(tài)，當(dāng)有選手將鍵按下時（如按下S5），74LS148的輸出 經(jīng)RS鎖存后，1Q=1, =1,74LS48處于工作狀態(tài)，４Q３Q２Q=101,經(jīng)譯碼顯示為５。5．設(shè)置犯規(guī)電路。鎖存器使用了兩片8D集成觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，其控制信號來自于延遲反相器。構(gòu)成10分頻帶電路是采用十進(jìn)制計數(shù)器74LS160實(shí)現(xiàn)的。4)顯示方式為4位十進(jìn)制數(shù)顯示。 ① 顯示時、分、秒；② 具有校時功能，可以分別對時及分進(jìn)行單獨(dú)校時，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時間；③ 計時過程具有報時功能，當(dāng)時間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報時；④ 為了保證計時的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時間基準(zhǔn)信號。2．熟悉幾種常用集成數(shù)字芯片的功能和應(yīng)用，并掌握其工作原理，進(jìn)一步學(xué)會使用其進(jìn)行電路設(shè)計。Si(DUo)50mV5．電路保護(hù)要求電路具有過電流、過電壓和過熱保護(hù)功能題目二：正負(fù)雙路輸出直流穩(wěn)壓電源設(shè)計目的直流穩(wěn)壓電源，一般是將～220V、50Hz的交流電網(wǎng)電壓，經(jīng)電源變壓器降壓，再經(jīng)整流、濾波和穩(wěn)壓后，獲得平穩(wěn)的直流電壓輸出?？梢姡珹f＝≥ ，如果選取比為10kΩ則R3應(yīng)選用220kΩ。 2．放大整形電路這部分單元電路用于對輸入信號進(jìn)行適當(dāng)放大，以保證測量的精度和靈敏度。 2．方案論證圖 ，但它必須有頻率檢波電路和 A/D轉(zhuǎn)換電路，不僅電路比較復(fù)雜，而且信號經(jīng)過兩次變換會產(chǎn)生較大誤差，因此測量結(jié)果不很準(zhǔn)確，該電路調(diào)試也較困難，所以該方案不是最佳的。檢查總體電路是否滿足方案的要求，單元電路是否齊備；每個單元電路的工作原理是否正確，能否實(shí)現(xiàn)各自的功能；各單元電路之間的連接有無問題，電平和時序是否合適；圖中標(biāo)注的元器件型號、管腳、參數(shù)值等是否正確等。經(jīng)常會出現(xiàn)這種情況，在花費(fèi)了許多工夫之后仍然選不到合適的電路，或者性能指標(biāo)達(dá)不到要求，或者電路太復(fù)雜實(shí)現(xiàn)十分困難。一、選定總體方案與框圖根據(jù)設(shè)計任務(wù)、指標(biāo)要求和給定的條件，分析所要設(shè)計的電路應(yīng)該完成的功能，并將總體功能分解成若干單項的功能，分清主次和相互的關(guān)系，形成若干單元功能塊組成的總體方案。四．課程設(shè)計報告要求：（一） 格式要求： “電子技術(shù)課程設(shè)計報告”須打印成冊，計算機(jī)繪制電路原理圖等電氣圖，論文字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上（不包含圖）。通過寫報告，不僅把設(shè)計、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié)，而且把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度。這對今后從事技術(shù)工作無疑是個啟蒙訓(xùn)練。需要學(xué)生綜合運(yùn)用“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的知識，通過調(diào)查研究、查閱資料、方案論證與選定；設(shè)計和選取電路及元器件；組裝和調(diào)試電路，測試指標(biāo)及分析討論，完成設(shè)計任務(wù)。（6）培養(yǎng)嚴(yán)肅、認(rèn)真的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度。② 調(diào)試電路方法和技巧。原始的分立元件電路的設(shè)計方法，已漸漸被集成塊直接組裝所取代。各單元電路之間要注意在外部條件、元器件使用、連接關(guān)系等方面的相互配合，盡可能減少元件的類型、電子轉(zhuǎn)換和接口電路，以保證電路簡單、工作可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用?？傮w電路圖應(yīng)按元器件國標(biāo)或部標(biāo)的規(guī)定以及電路圖的規(guī)范畫出。六、確定實(shí)際的總體電路通過電路調(diào)試和技術(shù)指標(biāo)的檢測，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計要求，即可確定所要設(shè)計的總體電路，并畫出實(shí)際的總體電路圖。采用14位二進(jìn)制串行分頻器CC4060，外接石英晶體JN即可直接實(shí)現(xiàn)振蕩與分頻功能。因為指標(biāo)要求顯示1－9999Hz信號所以需用計數(shù)器、譯碼器和LED數(shù)碼管各四個。課程設(shè)計選題（注明：題目主要來源是教材《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗電子電路實(shí)驗、設(shè)計及現(xiàn)代EDA技術(shù)》第三版，同學(xué)們也可以自己選題，但要征求老師意見）題目一：直流穩(wěn)壓電源設(shè)計設(shè)計目的直流穩(wěn)壓電源，一般是將～220V、50Hz的交流電網(wǎng)電壓，經(jīng)電源變壓器降壓，再經(jīng)整流、濾波和穩(wěn)壓后，獲得平穩(wěn)的直流電壓輸出。題目四：信號發(fā)生器的設(shè)計設(shè)計一個能夠輸出正弦波、三角波和矩形波的信號源電路，電路形式自行選擇?；鶞?zhǔn)電壓電路精密電阻分壓電路比較器優(yōu)先編碼器鎖存器圖1 高速并行A/D轉(zhuǎn)換器的原理框圖Ui數(shù)字量VR取樣保持電路ui n位二進(jìn)制輸出的并行A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理是：基準(zhǔn)電壓電路產(chǎn)生穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓VR ；精密電阻分壓電路生成，2n1個比較電壓：分別作為2n1個比較器的參考電壓，與輸入模擬電壓Ui比較產(chǎn)生2n1個輸出，其高電平（５Ｖ）為邏輯１，低電平（０Ｖ）為邏輯０；經(jīng)優(yōu)先編碼器編碼為n位二進(jìn)制數(shù)輸出。當(dāng)開關(guān)撥到計時側(cè)時，校時電路輸出計時信號；當(dāng)開關(guān)撥到計時側(cè)時，校時電路輸出校時信號。電路形式采用由555定時器所構(gòu)成的施密特觸發(fā)器，輸入信號整形電路輸出方波，二者頻率相同。3) 延遲反相器延時反相器的功能是為了得到一個對計數(shù)器清零的信號。2．電路具有第一搶答信號的鑒別和鎖存功能。四、參考方案1．總體方案原理框圖：清零命令主持人搶答開關(guān)組別鎖定第一信號鑒別組別顯示(數(shù)碼管)組別顯示(LED)窄脈沖形成穩(wěn)壓電源圖1 數(shù)字式智力競賽搶答器原理框圖定時器犯規(guī)電路音頻信號發(fā)生器預(yù)置記分電路加分(主持人)減分(主持人) 其工作原理為：接通電源后，主持人將開關(guān)撥到清零狀態(tài)，搶答器處于禁止?fàn)顟B(tài)，編號顯示器滅燈，定時器顯示設(shè)定時間；主持人將開關(guān)置撥至開始狀態(tài)，宣布開始，搶答器工作。可預(yù)置時間的電路選用十進(jìn)制同步加減計數(shù)器74LS192進(jìn)行設(shè)計。五、主要儀器與設(shè)備（參考）數(shù)字電路實(shí)驗箱 或 EDA 軟件QuartusⅡ集成電路 74LS148—1片，74LS279—1片，74LS48—3片，74LS192—2片，NE555—2片，74LS00—1片，74LS121—1片。其中的光信號可以用開鎖信號點(diǎn)亮LED指示燈；（3）用按鈕開關(guān)的第一個動作信號觸發(fā)一個作5秒定時的定時器，若5秒內(nèi)無開鎖信號產(chǎn)生，讓揚(yáng)聲器發(fā)出特殊音響，以示警告，并輸出一個信號推動LED不斷閃爍。輸入按扭開關(guān)組輸入鎖存電路密碼存儲電路開鎖控制電路機(jī)械動作構(gòu)件5秒定時電路20秒定時電路聲光指示電路圖3 數(shù)字邏輯控制方案電子密碼鎖原理框圖框圖（二）. 單元電路參考方案1. 電路由兩大部分組成：密碼鎖電路和備用電源(UPS)，其中設(shè)置UPS電源是為了防止因為停電造成的密碼鎖電路失效，使用戶免遭麻煩。 開始報警:當(dāng)用戶輸入的密碼不正確或輸入密碼的時間超過40秒，IC11的2腳電位隨著C4的充電而下降,當(dāng)電位下降到1/3Vcc時(即40秒延時結(jié)束時候),3腳變成高電位(延時時是低電平),通過R15使(R15的作用是為了限制T7的導(dǎo)通電流防止電流過大燒毀三極管)T7導(dǎo)通,其集電極上面接的紅色發(fā)光二極管D4發(fā)亮,表示當(dāng)前處于報警狀態(tài),T8也隨之而導(dǎo)通,使蜂鳴器發(fā)聲,令賊人生怯,實(shí)現(xiàn)報警.停止報警:當(dāng)達(dá)到了80秒的報警時間，IC10的6,7腳接的電容C5放電結(jié)束,IC10的3腳變成低電平,T5截止,T6導(dǎo)通,強(qiáng)制使強(qiáng)制電