B数显式电路设计方案.doc

北 京 化 工 大 学_学院 _专业课 程 设 计 题目_ 说明书_页 图纸_页 班级:_ 姓名:_ 学号:_ 同组人:_ 指导教师:_ _年_月_日实验设计名称： 数显式测量电路的设计、安装与调试实验目的及意义：次试验旨在进一步巩固所学理论知识，并把理论应用于实践，增强学生的动手能力，是继学习模拟电路和数字电路知识和理论后的重要实践性教学环节。实验者要经历由给定的设计任务书查资料、选方案 框图设计，选择元器件 单元电路和整体电路设计安装调试印刷电路板图设计、绘制写总结报告的全过程。课程设计步骤：框图和原理电路设计（一）设计步骤1、查阅资料：了解物理参数数显式测量电路的基本原理和设计方法、步骤（主要资料是设计指南P2P13介绍的一个设计实例：结型场效应管夹断电压VP数显式测量电路的设计）。 2、框图设计：就是方案设计。即由给定的任务书，定出实现它的整体方案（确定主要功能块单元电路及相互联系），并用 方框图表示出来。 3、主要单元电路的设计和参数计算（根据性能、指标要求）：如 VP数显式测量电路中的各种参数：a : VPVX转换电路；b: 压控振荡器；c: 计数时间产生电路；d: 计数、译码、显示电路；e: 清0信号产生电路.4、绘制整体电路图（二）设计细则一、数显式测量电路的基本结构转换电路压控振荡器计数时间产生电路&计数器锁存器译码器显示器X被测参数VXV1V2工作波形图： 说明：如果计数时间远小于人眼的滞留时间（0.1S），锁存器可以省略；利用译码器的消隐端，使数码管在计数时间内为暗状态，效果更佳。显示时间远大于人眼的滞留时间（0.1S） 。显示时间TCTdV1V2V3清0信号锁存信号二、数显式测量电路的设计要求（1）可测量三极管电压VP（负值，绝对值9.9)，测试条件为：a.漏源电压VDS = 10V，允许误差5%；b.漏极电流ID = 10A，允许误差1 A;（2）用两只LED数码管和一个发光二极管构成十进制数字显示器，二极管作为百位显示，两只LED作为十位与各位显示，即最大显示数字为199 。数字显示器显示的数字应当清晰，显示周期的长短要合适，（应大于人眼的滞留时间0.1S)。（3）设B、C、E三个插孔，当被测二极管插入时，打开电源，显示器即显示该二极管的值三、方框图设计：值测量的方框图 VX转换电路压控振荡器0进制计数器被测三极管与门计数时间产生电路10进制计数器1位锁存器清零信号产生电路七段译码器七段译码器2020-03-20四、主要单元电路设计和参数计算： -VX转换电路 Vx = IbR2IB（1）IB=10A，允许误差2%； 提示：测试条件采用固定偏流电路RbRCVCCIB =VCC VBE RbIC只需选择合适的VCC 、Rb，而IC = b IB 。IC与b成正比。（2）14VVCE16V，且对不同b值的三极管， VCE的值基本不变。 但是，还有一个测试条件此时，电路中既不能有RC 。后面应加一个电流到电压的转换电路从而构成电压并联负反馈，如下电路图： 324cbe-15VR25.1kR34.7kR1R1.5MVx由最大值(199)时Vxmax=13VR2；为平衡R3略小于R2。 (2) 压控振荡器由波形图可知 相关参数计算： 积分器、电压比较器可否都用324？优缺点？351高阻型；311专用电压比较器（转换速度快） 积分器中的D1起什么作用？为什么要?为使正向积分与负向积分的回路不同、时间不同。为能实现压控振荡，并忽略正向积分时间。 -VX转换电路的输出电压极性与VP - VX转换电路的异同点，积分电路的异同。VX的极性不同，故积分电路中D1极性接法不同。 后接的43k电阻的作用 两者的Va (积分器输出) 、V1 (比较器输出) 的波形是否相同？v1tV1m-V1mvatVam-VamVP-VX转换后的压控振荡器v1tV1m-V1mvatVam-Vamb-VX转换后的压控振荡器29V（3）计数时间产生电路计数时间Tc为何经反相器（4011）引出？它与译码 器的消隐信号的相位关系是什么？ 555定时器的VC2和VO的波形？R11R12vO+VCCC2vC0.01uF123487655551v22/3VCC1/3VCCvCvOv2tc td000ttt5脚悬空或接0.01uF电容绝不能接地！2020-03-2010 计数时间与压控振荡器的输出相与（经与非门和反相器）的结果是什么？2020-03-20102020-03-2010显示时间TCTdV1V2V3V4(4) 计数、译码、显示电路： 与VP测量电路有何异同？译码器采用47输出低电平有效，后接共阳极数码管； 90清0信号的有效时段 S9(1)、S9(2)的功能，以及正常计数时的处理方法 74LS90的清0信号为正脉冲，且必须产生在计数时间V2（高电平）上升沿到来的时刻。 清0信号的宽度tW00.7R13C4 其tW0选择的原则为:a.应远大于74LS90的清0信号的延迟时间(40ns);b.应远小于计数脉冲的最小周期Tmin（由计数时间TC/99决定 ）即：0.4s0.7R13C4CPAQA QB QC QD74LS90(1)NR0（1）R0（2）R9（2）R9（1）CPBCPAQA QB QC QD74LS90(2)CLR1CRv2DRVCCtc t2020-03-2011实验过程中遇到的问题：1：在电路设计过程中要统筹规划，在给定得器材范围内合理选取。2：电路设计过程中要仔细分析各个器件的参数及使用说明，以防在安装调试过程中出现烧毁器件的情况。3：安装调试过程中先要合理规划电路的分布及布局，注意电路的美以及观安装的简洁。4：注意要团队协作，明确分工，从而集思广益达从而到人员及器件的合理配置。5：安装过程中要严格对照各种器件的参数说明，不可带电操作。实验体会：在此次试验设计中我们经历了由给定的设计任务书查资料、选方案 框图设计，选择元器件 单元电路和整体电路设计安装调试印刷电路板图设计、绘制写总结报告的全过程。通过这个过程中发现问题及解决问题我进一步巩固了所学理论知识，并所学把理论应用于实践，增强自己的动手能力，并且实验中在与同组同学的交流以及相互解决问题的过程中我们不仅在自己原有的思维上有了新的突破，而且增强了我们自身的团队协作意识，让我们受益匪浅。设计过程中的建议：1：实验过程中所用器材比较陈旧，而且部分器材有损坏，建议实验前应该先检查一下。2：实验安装调试过程中应先仔细检查各个器件，明确分工，注意团队协作。3：实验过程中应该写一个流程表，严格按照流程表进行，并且在每一步完成之后下仔细检查一遍在进行下一步。附录：参考文献：电子电路基础（康光华主编） 电子技术课程设计指南（杨丽华，张诚庆主编）主要元器