壓控階梯波發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作(編輯修改稿)
2025-07-26 21:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （2）五進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)五進(jìn)制同步加法計(jì)時(shí)器可以選用3片小規(guī)模集成JK，D觸發(fā)器組合而成，還可以用1片中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器如74LS160,74LS161,等接成一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。相比較本課題選用以片集成同步加法計(jì)數(shù)器74LS160組成一個(gè)五進(jìn)制計(jì)數(shù)器，電路如圖33 所示。采用量數(shù)法，置數(shù)端D3D2D1D0=0000,其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖34，當(dāng)Q3Q2Q1Q0=0100時(shí)，LD=0,第5個(gè)CP上升沿到來(lái)時(shí)，狀態(tài)轉(zhuǎn)入Q3Q2Q1Q0=，反相器74LS04，也可用四二輸入與非門74LS00,接成反相器。 施密特觸發(fā)器具有波形整形作用，同時(shí)又具有反相、延時(shí)、波形變換、檢幅等功能，其管腳排列如下圖35所示圖 33 五進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器圖 34 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 圖35 74LS04內(nèi)部管腳圖 （3）D/A轉(zhuǎn)換—加法器的設(shè)計(jì)D/A的功能是將計(jì)數(shù)器Q端輸出的高低電平轉(zhuǎn)換成權(quán)電流相加，在輸出端產(chǎn)生階梯電壓，選擇電路如圖36所示。圖 36 D/A轉(zhuǎn)換電路由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，Q3端沒(méi)有用上，故Q3端開路，Q0、QQ2分別極電阻R9,R8, R9=4R , R8=2R, R7= R,以實(shí)現(xiàn) I1=2I0,I2=4I0, 由R10引入負(fù)反饋，使運(yùn)放A3反相輸入端電壓UN0（虛地點(diǎn)），故有： I0+I1+I2=I U03=IR0取R9=40K（39k） ，則R8=20K ,R7=10K,R10的計(jì)算如下。 設(shè)計(jì)數(shù)器輸出高電平UQ=,當(dāng)Q2Q1Q0=001時(shí)，U03=1V,此時(shí)有I1=I2=0,I0=I,即：UQ0 ／R7=UO3／R10暫取R10=1K，在調(diào)試過(guò)程中，若臺(tái)階電壓間隔偏離1V過(guò)大，可適當(dāng)調(diào)整。圖36電路實(shí)際上是一個(gè)反相求和電路，獲得的階梯波電壓為負(fù)臺(tái)階，故在D/A后面要接一個(gè)反相器（反相比例運(yùn)算電路的比例系數(shù)為1）如圖37 所示。（4）反相器電路模塊設(shè)計(jì)圖 37 電路實(shí)際上是一個(gè)反相求和電路，獲得的階梯波電壓為負(fù)臺(tái)階，故在D/A后面要接一個(gè)反相器 （反相比例運(yùn)算電路的比例系數(shù)為1—10可調(diào)） 如圖37所示集成運(yùn)放有同相輸入端和反相輸入端，這里的“同相”和“反相”是指運(yùn)放的輸入電壓與輸出電壓之間的相位關(guān)系。根據(jù)電路要求，選用集成運(yùn)放的反相輸入端。 反相比例運(yùn)算電路是典型的電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路。輸入電壓通過(guò)電阻作用于集成運(yùn)放的反相輸入端，故輸出電壓 與輸入電壓 反相。同相輸入端通過(guò)電阻接地，為補(bǔ)償電阻，以保證集成運(yùn)放輸入級(jí)差分放大電路的對(duì)稱性。參數(shù)選擇：取R11 =1KΩ，R12=10K的電位器，調(diào)整R12 阻值來(lái)調(diào)節(jié)階梯波幅值的大小。 圖 37 反相比例分解電路（5）電源模塊 本課題為模擬電路與數(shù)字電路組成的混合電路，首先要注意電源電壓的選擇。模擬電路選用的A1~A4均為雙電源集成運(yùn)放OP07，應(yīng)選擇正，負(fù)電源供電，電源電壓為+12V~+15V，選擇模擬電路電源電壓為+12V。數(shù)字電路主要是計(jì)數(shù)器74LS160，+5V電源電壓供電，.圖38 電源電路圖4．總電路圖由上設(shè)計(jì)，得壓控階梯波發(fā)生器總電路原理圖如圖41所示。圖 41 壓控階梯波形發(fā)生器總電路圖圖中A1~A4均選用集成運(yùn)放op07，uC電壓可通過(guò)一個(gè)12V電源經(jīng)電位器RP分壓
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