【文章內(nèi)容簡介】 102R510KGND+5VR451KRP2100KC830pFGND12345678161514131211109S1SWDIP8P148 排針GND+5VVCOCOMPCOMP1C11104GNDD1R15470R710KVCO1100Hz1KHz10KHz100KHzP202 排針VCOVCO130pC230pC3J04J15J26J37CLK1CO/ZD14J410CI/CE3J511SPE15J612APE9J713CLR2VCC16GND8U18CD40103GND+5V+5V12345678161514131211109S2SWDIP8P188 排針GND+5VCOMP4C21104GNDR3310KVCO1P252 排針VCOVCO1GND 圖 4：電路原理圖 1000321024018910 11 12 13 14 16 17 181920212223252627282930019101112131415168765432187654321 16151413121110998765432112345678123211 2 32121211212211221212123 12 1 2 1 2 1211212341 2 3 48 7 6 5 4 3 2 11212121212129 8 7 6 5 4 3 2 11 2123123 12312312 39 10 11 12 13 14 15 161234567812346714910131181251234567 891011121314910111213141516876543219101112131415168765432191011121314151687654321 1234567816151413121110991011121314151687654315149 10 11 12 13 168 7 6 5 4 3 2 1122 11212 圖 5：電路 PCB圖 13 八、電路調(diào)試 本實驗電路采用分模塊設(shè)計，各個模塊間利用短路帽進行連接，斷開短路帽時可以分模塊調(diào)試，確保每個模塊電路調(diào)試成功后，再進行整個電路的聯(lián)合調(diào)測，最后進行測試輸出結(jié)果。 一、測試 晶振模塊：接入 VDD+5V電源，首先，測試 74HC04 非門工作情況，用雙蹤示波器觀察輸入輸出情況（信號由函發(fā)提供矩形波），兩波形反相對稱則說明反相器工作穩(wěn)定。然后，測試模塊振蕩輸出，當(dāng)示波器顯示 2MHz的正弦波時，表示晶振起振成功并 且穩(wěn)定，若波形出現(xiàn)諧波失真可以通過改變 C C2 諧振電容對振蕩波形進行微量調(diào)整，為了提高穩(wěn)定度，晶振模塊 采用貼片元件，并對晶振點膠加固 處理 。 二、測試 N 分頻模塊：首先確定排阻共電源端是否正確，對八位撥碼開關(guān)電平進行測量，并測試芯片置零、置一端口是否虛焊。然后，分兩級調(diào)試 CD40103，輸入信號、 調(diào)整撥碼，用示波器觀察 單級 分頻是否工作，前級成功后繼續(xù)聯(lián)調(diào)，實際測試中由于前期錯誤選用HCF40103 而導(dǎo)致 N 分頻無法工作，修正芯片之后電路正常運行。（在幫助同學(xué)調(diào)試過程中出現(xiàn)如下問題：排阻接反、部分引腳虛焊等問題） 。 三、測試 M 分頻模塊：首先，測試 74HC74二分頻是否正常，觀察輸入 、 輸出波形頻率。然后，保持輸入信號，測試 CD4017 各級是否工作，并對分頻精確度做進一步估計，若誤差較大、波形較差則考慮更改方案。實際測試中因為 CD4017 末級接觸不良而導(dǎo)致輸出不穩(wěn)定，于是采取 點膠加固 的方法 ，并對焊點重新焊接。 四、測試 CD4046 鎖相環(huán)模塊：將模塊與其他模塊跳帽連接斷開，在 R1 選用 20K 藍色精密可調(diào)電阻（調(diào)整至 10K 左右）， C1 插入 10P電容， C2 插入 10uF 電解電容，用示波器測試 CD4046 的第 4 腳，為 14 中心頻率方波， 調(diào)節(jié) R1 滑動變阻器，使得中頻在 650KHz左右。用跳線帽將 CD4046 的 4 管腳短接， R3 選用 200K 藍色精密可調(diào)電阻（調(diào)整至 100K 左右），在 14 腳用函數(shù)信號發(fā)生器輸入 400KHz1MHz頻率信號，用萬用表測量第一管腳電壓示數(shù)或者示波器觀察 4 腳頻率示數(shù)，通過調(diào)節(jié) R3 使得 4046入鎖出鎖頻率在 400KHz1MHz 之外，并且在 400KHz1MHz頻段能過鎖住頻率。 五、進行整個系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)測：跳帽將各個模塊連接，首先測試振蕩和 M分頻是否輸出 100Hz，若無輸出繼續(xù)分級調(diào)試，并觀察波形和頻率精確度。 然后，將 N 分頻模塊與 CD4046引腳 4 相連，測試14 腳是否有輸出，調(diào)整撥碼開關(guān)，觀察輸出現(xiàn)像是否符合理論值，適當(dāng)靠近芯片電源端排布濾波電容，改善波形，同時，對精確度要求較高部分采 用貼片或者點膠加固。最后，對覆銅板抗腐蝕 隔離，采用酒精融化松香，均勻涂抹在銅線表面，待酒精揮發(fā)，松香編均勻覆蓋在銅板表面，可達到隔離汗液、加固、防止氧化等效果。 ★振蕩及 M 分頻模塊測試數(shù)據(jù)： 晶振產(chǎn)生的頻率 f0（ Hz） 第一次一百分頻 f1（ Hz） 第二次一百分頻 f2（ Hz） 第三次二分頻 f3（ Hz） 第四次十分頻 F4（ Hz） 第五次二分頻 F5（ Hz） 1MHz 100KHz 10KHz 1KHz 100 ★ N 分頻模塊測試數(shù)據(jù)： 輸入信號：由振蕩與 74HC74二分頻提供 1MHz信號源 撥碼盤 理論輸出頻率 f（ Hz） 實際輸出頻率 f（ Hz） 01100011 01100011 100Hz 100HZ 01100011 00110001 200Hz 200Hz 00110001 00110001 400Hz 400Hz 00001001 00001001 10KHz 10KHz 15 00000100 00000100 40KHz 40KHz 00000001 00000001 250KHz ★ CD4046鎖頻模塊測試數(shù)據(jù)： R1： 203滑阻（實際 10K） R3： 204滑阻（實際 100K） C1: 10P 瓷介電容 C2: 10uF 電容 400K1MHz 是否鎖定 出鎖頻率 正常 ★ 課程設(shè)計驗收測試數(shù)據(jù)： 01100001 00101000 10100000 00101110 01100010 01100100 九、集成電路設(shè)計心得體會 實驗心得 —— （ 111202008） 通過此次集成電路課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了有關(guān) CMOS、鎖相環(huán)等方面的知識。在電路設(shè)計及調(diào)試過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，這也暴露出了前期我在這方面的知識 的 欠缺和 電路設(shè)計方面的經(jīng)驗不足， 實踐出真知，通過親自動手制作、調(diào)試，使我掌握的知識不再是紙上談兵。 這次課設(shè)羅老師給的任務(wù)是 400HZ1MHZ 都能鎖定 ，步進 100HZ，拓展部分為軟件功能實現(xiàn) 。剛拿到題目的時候真是慎得慌，從來沒有嘗試過完成這樣連電路圖都沒有給的課設(shè)，不過還是硬著頭皮也要拿下！ 首先是電路原理圖的設(shè)計，在參考了往屆學(xué)長學(xué)姐的的設(shè)計后， 16 得到了一些設(shè)計的思路， 對電路的設(shè)計在框架上有了大致的了解。在大哥的帶領(lǐng)下我們班的電路 成功的設(shè)計好了，接下來 就是板制、焊接等掃尾工作 。 這樣制好的板一定是不能完成老師的要求，拿著在宿舍焊好的板帶上一堆電容和可調(diào)電阻就來實驗室調(diào)試了。整個調(diào)試過程比較困難，大家一起在實驗室里調(diào)試。由于課設(shè)安排在考試周，大家 都想早早完成任務(wù)。調(diào)試過程也對團隊精神的進行了考察，讓我們在合作中更加默契，在成功后一起體會喜悅的心情。 我是三個部分分開調(diào)試，首先調(diào)試的是起振分頻部分，在每一個級 進行測試頻率是否和預(yù)想的一樣， 結(jié)果 頻率都符合要求，而且波形漂亮且穩(wěn)定，這是在這次課設(shè)中最順利的部分。接著是鎖相環(huán)，調(diào)的過程比較困難 ，在互相交流合作中，探討電阻、電容選取的合理性，這進一步加深了對芯片資料的學(xué)習(xí) 。最后調(diào)試做的第二塊 N 分頻 ，這部分遇到了較大的困難，芯片的問題以及分頻難以滿足要求，經(jīng)過更換芯片還是順利調(diào)試成功 。 在 三個部分調(diào)好后整合起來又 出現(xiàn)了點問題， 重新退回到模塊調(diào)試，如此凡此多次后 最終 還是 成功了。 過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計過程中，我不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取?；仡櫰鸫苏n程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的鎖相環(huán)知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的內(nèi)容。 這次課程設(shè)計中所體現(xiàn)出來的問題，使我們意識到了自己的不足，很多數(shù)電課上學(xué)習(xí)的東西都已遺忘，只能臨時查閱相關(guān)資料，暴露了學(xué)習(xí) 和實踐運用 上的問題。不過這次的實驗是兩個人 一組，通過合作解決問題的速度也加快了，體會到合作的好處。另外，我們應(yīng)該一方面在學(xué)校組織的實踐機會上認(rèn)真練習(xí)，更要自己給自己創(chuàng)造機 17 會，多練習(xí)，多思考。 實驗心得 —— （ 111202009） 集成 電路實驗就是對集成課本的理論知識的鞏固和應(yīng)用，本次的集成電路設(shè)計和以往的課程設(shè)計 不同 ，提高到設(shè)計層面上，對同學(xué)們的設(shè)計、調(diào)試等提出了更高的要求。 在設(shè)計的過程中，由于自身的設(shè)計方案區(qū)別于其 他班級，碰到困難只能獨自承擔(dān)，加上期末考試的壓力，產(chǎn)生了厭煩心理，對于同學(xué)們的不聞不問只等結(jié)果的態(tài)度感到失望，但是又寄托著一個班的希望，只能咬牙堅持設(shè)計。從最簡單的振蕩到最終電路成型，夾雜了許多的失落和汗水，設(shè)計完成那一刻，好像如釋重負(fù)，在購買到原件之后，著手帶領(lǐng)班級制板、焊接，到了調(diào)試有只剩我一個人孤軍奮戰(zhàn)，每個人工程師對自己設(shè)計的電路都充滿著好奇心，希望得到完美的結(jié)果，焊接完成之后便帶著激動地心情一人回到實驗室繼續(xù)調(diào)試。 調(diào)試之初， 振蕩和 M 分頻模塊平穩(wěn)工作， 100Hz 輸出一次成功，波形也十分完美 ，但是 N 分頻卻遲遲沒有現(xiàn)象，輸入脈沖卻沒有輸出，經(jīng)過核對置零和置一引腳等設(shè)計基本吻合，編萌生了芯片有問題的想發(fā)，設(shè)計時提供的 CD40103購買時卻成了