光纤通信实习报告.doc

专业课程设计报告设计题目：光功率计制作专业班级：科技0505班姓 名：马方亮班内序号：23号指导教师：陆蓉地 点：电子信息实验中心（3#234）时 间：2008.5.192008.5.30 电子科学与技术教研室一、设计题目:光功率计制作二、设计要求: 通过实验设计一个光功率计,要求可以测试输入光信号的功率,并通过数码管显示。三、分析设计: 1.电路工作原理: 由光源发出的光信号通过光电二极管成为光电流,因此光信号转换成了电信号。由于光频率和光强度的改变，因此光电二极管中产生的电信号就成交流的，所以再对交流电信号进行滤波整流，就实现了交直转换，使得交流转换成直流。最后通过芯片ICL7107将产生的直流进行数字化，并通过数码管显示，同时有比较小的误差。这样光信号的光功率大小就反映在数码管上，从而实现了光功率计测试显示功能。2模块分解与功能设计:（1）光电转换模块，由光接收机完成。（2）数码管显示模块。电路如图：此图包含3 1/2位数字A/D转换器，可直接驱动LED数码管，内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。数字显示用的数码管为共阳型，2K可调电阻选用多圈电阻，分压电阻选用误差较小的金属膜电阻。芯片第一脚是供电，正确电压是 DC5V 。第 36 脚是基准电压，正确数值是 100mV，它用于跟输入的信号进行比较，输入大于100mv时数码管百位显示1，小于100mv时显示0。第 26 引脚是负电源引脚，正确电压数值是负的，在 3V 至 5V 都认为正常，但是不能是正电压，也不能是零电压。芯片第 31 引脚是信号输入引脚，可以输入 199.9mV 的电压。在一开始，可以把它接地，造成“0”信号输入，这样可以方便测试。3元件参数选择共阳极数码管（4个）；ICL7107芯片一个；10 24k ，470k ，100k ，1K电阻各一个；0.22uF, 0.47uF, 0.1uF, 100pF电容各一个；1K 的滑动变阻器两个。四、实验调试电路搭建过程中的问题分析以及解决：1 先搭建模数转换与数码管显示电路，并对该电路进行测试。测试时，1接电源，21接地，26接负电源，30和31接测试信号，测试信号接方波，随着方波幅度的变化，数码管的显示也随之而变，并且数值与其相等，当方波的幅值为零时，数码管显示全为零，这时候才说明电路正确。在该实验中，刚开始时不清楚负电源该如何接，通过请教同学才知道应该把正极接地，负极接26管脚，这样26管脚就接的是负电源。2 为调节35和36管脚之间形成100mv偏置电压，要不断的对滑动变阻器进调节，直至到达满意值。3 为了保护数码管，在其阳极串联了1k欧姆的电阻。五、设计结果 实验结果：经过不断调试，功率计最终测得的数据与实际数据十分接近，有4mv的误差，符合误差范围。经老师验收合格，实验成功六、体会 在这次实验中，刚开始不知道设计的其实是一个数字电压表，所以浪费了一些时间。刚设计完电路后就要找元器件，这个阶段我们学会了根据电阻上面环的颜色来辨认电阻，这样找电阻可以节省许多时间。 接着就搭建电路，有的人负责模块的搭建，有的人负责找器件，这样每个人就都有各自的任务，电路连接过程比较繁琐，有时候搭建好了又发现不合理，就得拆了重新搭建，最后电路连好了。这个阶段大家在一块合作的比较好，觉得分工合作会使工作效率大大提高。 这个阶段，不断的发现问题解决问题，锻炼了自己的动手能力及解决问题的能力，而且在逻辑推理方面有用。通过这次实习，感觉到自己之前对模电知识和光纤通信知识非常缺乏，在这次实习过程中学会对这些知识的应用。老师在验收时问的问题，自己还不能很正确的回答，感觉自己对整个电路的工作过程还不是很了解，我认为要学好我们的专业不下功夫是不行的。 七、附录ISL7107模数转换芯片的一些注意事项：1，输入电压在+199.9mv；2，牢记关键点的电压，第1脚供电（5v），第36脚基准电压（100mv），第26脚负电源引脚（-3v至-5v），第31脚信号输入脚（+199.9mv）；3，芯片27，28，29引脚元件数值是0.22uF，47K, 0.47 Uf阻容网络，这三个元件属于工作的积分网络，不能使用磁片电容。芯片的33和34脚接的104电容也不能使用磁片电容。4.注意接地引脚：芯片的电源地是 21 脚，模拟地是 32 脚，信号地是 30 脚，基准地是 35 脚，通常使用情况下，这 4 个引脚都接地，在一些有特殊要求的应用中（例如测量电阻或者比例测量），30 脚或 35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。5.比例读数：把 31 脚与 36 脚短路，就是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端，这时候，数码管显示的数值最好是 100.0 ，通常在 99.7 100.3 之间，越接近 100.0 越好。这个测试是看看芯片的比例读数转换情况，与基准电压具体是多少 mV 无关，也无法在外部进行调整这个读数。如果差的太多，就需要更换芯片了。6.ICL7107 也经常使用在 1.999V 量程，这时候，芯片 27,28,29 引脚的元件数值，更换为 0.22uF,470K,0.047uF 阻容网络，并且把 36 脚基准调整到 1.000V 就可以使用在1.999V 量程了ICL7107是一块应用非常广泛的集成电路。它包含3 1/2位数字A/D转换器，可直接驱动LED数码管，内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等，制作时，数字显示用的数码管为共阳型，2K可调电阻最好选用多圈电阻，分压电阻选用误差较小的金属膜电阻，其它器件选用正品即可。该电路稍加改造，还可演变出很多电路，如数显电流表、数显温度计等.西安邮电学院 电信 系 课程设计 过程考核表学生姓名马方亮班级/学号科技0505/23承担任务实验室（单位）光纤通信实验室所在部门电信系实施时间2008年 5 月19日 2008 年5 月30 日具体内容第一周设计电路流程图，构建每个模块具体电路搭建并调试模数转换与数码管显示电路第二周搭建并调试交直转换电路用老师提供的电源、光电转换器调试整个电路检查验收指导教师（师傅）姓名陆蓉职务或职称 指导教师（师傅）对学生的评价学习态度 认真 一般 不认真学习纪律 全勤 偶尔缺勤 经常缺勤实践能力 很强 一般 较差指导教师（师傅）对学生专业知识或社会实践能力等情况的意见指导教师（师傅）签字 年 月 日 西安邮电学院 电信 系 课程设计 成绩鉴定表学生姓名马方亮班级/学号科技0505/23进行时间2008年 5 月19 日 2008年5月30日成绩鉴定学习内容（20分）与教学任务计划结合程度（10分）与专业培养结合程度（