武漢理工大學(xué)課程設(shè)計報告(編輯修改稿)
2025-08-31 02:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 4LS00與非門集成電路及RC器件構(gòu)成的振蕩電路。通過RC電路的充放電，使電路產(chǎn)生諧振，電路中與非門以反相器的形式接入，其輸出為矩形脈沖。R，C的值可以確定電路的振蕩頻率。啟動開關(guān)S用來控制多諧振蕩起啟動，開關(guān)S閉合時，電路起振；開關(guān)S斷開時，電路停止振蕩。圖8 與非門組成的多諧振蕩器2） CD4017組成的十進制計數(shù)器同方案一的單元電路設(shè)計—CD4017組成的十進制計數(shù)器部分。3） 三極管9013組成的調(diào)光燈控制電路同方案一單元電路設(shè)計—三極管9013組成的調(diào)光燈控制電路部分。自動循環(huán)調(diào)光燈電路如圖9所示。由與非門組成的多諧振蕩電路，CD4017組成的十進制計數(shù)器，三極管9013等組成的調(diào)光燈控制電路三部分構(gòu)成，使燈在熄滅微亮較亮最亮四種狀態(tài)下循環(huán)變化。圖9 自動循環(huán)調(diào)光燈方案二原理圖與非門組成的多諧振蕩器，用來產(chǎn)生時鐘脈沖信號。調(diào)節(jié)RV1的大小，可以控制振蕩頻率，即燈光變化的循環(huán)速度。當脈沖信號輸入到計數(shù)器的“CP”端時，計數(shù)器開始計數(shù)。隨著脈沖的不斷輸入，Q0Q3端依次輸出高電平，當Q0Q2依次輸出高電平時，經(jīng)放大器放大，點亮燈泡，由于R0R2電阻依次降低，起到了控制燈泡亮度的作用。當Q3出現(xiàn)高電平時，計數(shù)器清零復(fù)位，燈炮熄滅。因此，隨著Q0Q3輸出電平的變化，電路實現(xiàn)了燈泡熄滅微亮較亮最亮的循環(huán)變化。 電路參數(shù)計算 CD4017的工作電壓為3V—18V，實際電路中電源電壓取6V，電路中各元器件能正常工作。多諧振蕩電路的頻率f=1/（*RV1*C）。取C=10uF，RV1max=47K。計算得f≤。電路中其它參數(shù)為：R0=300K，R1=200K，R2=100K。 方案比較本實驗要求設(shè)計自動循環(huán)調(diào)光燈電路。該電路需要有信號產(chǎn)生電路，計數(shù)器，調(diào)光燈控制電路三部分。共設(shè)計了兩種信號產(chǎn)生電路：由NE555組成的多諧振蕩電路和由與非門組成的振蕩電路。計數(shù)器選擇了比較穩(wěn)定，接線比較簡單的CD4017。調(diào)光燈電路選擇了三極管來實現(xiàn)，因為三極管比較經(jīng)濟且安全。通過比較兩種信號產(chǎn)生電路，由NE555組成的電路比較簡單，操作和仿真都比較容易實現(xiàn)，接相對經(jīng)濟，實用。因此，方案一對實驗的要求較小，燈光的變化速度容易調(diào)節(jié)，實驗布線比較簡單。所以選擇方案一來完成實驗。3 實現(xiàn)方案 模擬電路方案 電路器件說明及反相器電路1）LF353LF353為一8腳封裝的器件，含有兩個放大器。圖10為其引腳圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，各引腳的名稱和作用如下：1腳OUTPUT A，放大器A的輸出端；2腳INVERTING INPUT A，放大器A的反相輸入端；3腳NONINVERTING INPUT A，放大器A的同相輸入端；4腳V,LF353的負電平輸入端；5腳 NONINVERTING INPUT B，放大器B的同相輸入端；6腳 INVERTING INPUT B，放大器B的反相輸入端；7腳 OUTPUT B，放大器B的輸出端；8腳V+,LF353的正電平輸入端。實際電路中為其提供177。12V電壓，使其正常工作。圖10 LF353引腳圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2）反相器反相放大器原理圖如圖11所示。圖11 反相器原理圖規(guī)定：R1端輸入電壓為vi，輸出電壓為v0。輸出表達式中取Rf=R1，有 v0=RfR1vi=vi其作用是實現(xiàn)反相運算功能。 電路原理分析1）加法器加法器實際電路如圖12所示。圖12 加法器電路圖規(guī)定：R1端輸入電壓為vi1,；R2輸入電壓為vi2；輸出電壓為v0。取 R1=R2=Rf則（1）式變?yōu)? vo=(vi1+vi2)即實現(xiàn)了加法器的功能。可以在電路輸出端添加反相器，使輸出變?yōu)? vo=vi1+vi22）減法器減法器實際電路如圖13所示。圖13 減法器電路圖規(guī)定：R1端輸入
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