模拟电子课程设计2011-12

1 第一组 第一组 1 电流 电压 I V 转换器的制作与调试 1 参考电路图如下 2 要求将 0 10 毫安电流信号转换成 0 10 伏电压信号 3 分析电路的工作过程 完成制作与调试 4 填写下表 分析结果 2 电压 电流 V I 转换器的制作与调试 1 参考电路图如下 电流信号 毫安 0246810 电压信号 伏 2 2 要求将 0 10 伏电压信号转换成 0 10 毫安电流信号 3 分析电路的工作过程 完成制作与调试 4 填写下表 分析结果 3 声控式音乐彩灯控制器的制作与调试 1 参考电路图如下 2 电路的工作原理 由 D1 D4 组成桥式整流电路 输出直流电压经电阻 R1 限流电容 C 滤波使发光管 LED 点亮发光 指示电路工作 此时 LED 两端将得到 1 6V 左右的直流压降 作为控制回路 VT 的工作电压 W 和 R2 作为三极管 VT 的集电极负载 调整 W 阻值大小使 VT 集电极刚好处 于饱和导通状态 此时 VT 集电极即可控硅 SCR 的控制端为低电位 SCR 阻断 彩灯不亮 如环境有音乐声波信号 经压电陶瓷片 HTD 拾取后 即输出相应电信号加到 VT 的基极和发 射极之间 其信号负半周使 VT 的集电极电流减小 VT 退出饱和导通状态而进入放大状态 这时集电极电位变高 SCR 控制端获得触发电压而导通 彩灯 H 点亮 故彩灯能随 HTD 输 出电信号即声波场强变化而闪烁 调节 W 可改变控制器的声控灵敏度 3 电路的调试方法 完成制作后 即可通电调试 接上 220V 交流电后 LED 应发光指示 将电位器 W 的阻 值由大逐渐调小 当调到某一点时 彩灯 H 会常亮不闪 此时可把 W 往回调 即阻值稍大 使彩灯 H 刚好熄灭 次位置为声控灵敏度最高位置 加大 W 灵敏度则逐渐减小 4 写出调试过程中遇到的问题及解决办法 5 完成制作与调试 电压信号 伏 0246810 电流信号 毫安 3 第二组 第二组 1 方波发生器制作 1 参考电路图如下 2 分析电路的工作原理 3 说明改变电容 C1 C2 的值 对频率的影响 4 完成制作并调试 5 测取方波发生器的频率 2 不规则变速循环彩灯的制作 1 参考电路图如下 2 电路的工作原理 它是由不规则周期脉冲发生器和 CD4017 彩灯电路组成 CD4017 是一块能产生序列脉 冲的 CMOS 计数 分配器 它有 2 个时钟端 CP 端是上升沿触发计数端 0 当EN 1 则输出状态保持不变 端是下降沿触发计数端 CP 1 当 CP 0 则输出状态ENEN 4 保持不变 CR 为其异步清 0 端 加高电平时 不论 CP 为何值 只有 Y0 输出为高电EN 平 在时钟信号作用下 Y0 Y9 依次输出为正脉冲 不规则周期脉冲发生器 由 CD4069 构 成 采用两个脉冲信号发生器分别输出频率不同的两路脉冲信号 再由一个或门电路把它们 合成为一个不规则周期脉冲信号 用这个不规则 脉冲信号作为 CD4017 彩灯电路的计数脉冲 就可以使彩灯循环变化的速度忽快忽慢 多路彩灯的每一路灯光的发光时间也变得各不相同 通过分别调整两个脉冲信号发生器的频率 可以改变不规则周期脉冲信号的变化规律 3 完成制作并调试 4 写出电路的工作过程 3 声控延时夜灯的制作与调试 1 参考电路图如下 2 电路的工作原理 当有声波传入驻极话筒 MIC 时 MIC 将声波转变成交变电压信号通过电容 C1 偶合到三 极管 Q1 上 经过 Q1 Q2 两级电压放大后将交变信号送到 IC1 的低出触发端 2 脚 信号的 负半周使电路翻转 TC1 由稳态进入暂态 即 TC1 被置位 3 脚输出高电平使双向可硅 V1 导通 从而使灯泡 DP 发光 与此同时接在 IC1 内部 7 脚 1 脚间的三极管 C E 极间呈高阻 状态 直流电源通过 R5 向电容 C2 充电 大约经过 t 1 1R5 C2 时间 C2 两端电压 即 6 脚 电位 上升到 2 3 电源电压 IC1 又被复位 暂态结束电路回到稳态灯泡 DP 熄灭 电容 C2 贮存的电荷通过 IC1 内部三极管放电 为下次开灯作准备 直流电源由 220V 交流电通过 C3 D2 降压 D1 半波整流和 C4 滤波后得到的 R7 是为 C3 提供放电回路的 以避免维修 线路板时受到电击 改变 R5 的阻值可改变灯亮的持续时间 3 元件的选择 MIC 可选用普通电容式话筒 C3 耐压值为 400V IC1 可选任何 555 集成块 其它元件 无特殊要求 4 完成制作与调试 5 第三组 1 可调直流稳压电源的制作与调试 1 参考电路图 2 电路工作原理 电路由一块三端可调集成稳压电路组成 它的输出由 3V 4 5V 6V 7 5V 9V 12V 共六档 电路中的变压器 T 输出电压为 15V 整流电路采用的是由 4 只整流二极管组成的桥 式整流电路 3V 4 5V 等各档分别与 S1 相联 即可得到相应的电压值 3 完成制作及调试 2 电子抢答器制作 1 参考电路图如下 6 2 电路的工作原理 本电路使用一块时基电路 NE555 其高电平触发端 6 脚和低电平触发端 2 脚相连 构成 施密特触发器 当加在 2 脚和 6 脚上的电压超 2 3VCC时 3 脚输出低电平 当加在 2 脚和 6 脚上的电压低于 1 3VCC时 3 脚输出高电平 按下开关 SW 施密特触发器得电 因单向可 控硅 SCR1 SCR4 的控制端无触发脉冲 SCR1 SCR4 关断 2 脚和 6 脚通过 R1 接地而变为 低电平 所以 3 脚输出高电平 绿色发光二极管 LED5 发光 此时抢答器处于等待状态 K1 K4 为抢答键 假如 K1 最先被按下 则 3 脚的高电平通过 K1 作用于可控硅 SCR1 的控制端 SCR1 导通 红色发光二极管 LED1 发光 9V 电源通过 LED1 和 SCR1 作用于 NE555 的 2 脚和 6 脚 施密特触发器翻转 3 脚输出低电平 LED5 熄灭 因 3 脚输出为低 电平 所以此后按下 K2 K4 时 SCR2 SCR4 不能获得触发脉冲 SCR2 SCR4 维持关断状 态 LED2 LED4 不亮 LED1 独亮说明按 K1 键者抢先成功 此后主持人将开关 SW 起落一 次 复位可控硅 LED1 熄灭 LED5 亮 抢答器又处于等待状态 220V 市电经变压器降压 VD1 VD4 整流 C 滤波 为抢答器提供 9V 直流电压 VD1 VD4 选 IN4001 C 选用 220 F 15V R1 和 R2 选 1K LED1 LED4 选红色发光二极 管 LED5 选绿色发光二极管 SW 为拨动开关 K1 K4 为轻触发开关 单向可控硅选 2P4M IC 为 NE555 3 完成电路的制作与调试 3 流水彩灯的制作与调试 1 参考电路图如下 2 要求是电路的工作循环顺序为 H1 亮 H2 亮 H3 亮 H4 亮 全熄 H1 H2 亮 H1 H2 H3 亮 H1 H2 H3 H4 亮 全熄 然后依次循环工作 3 电路的工作过程 电源用 9V 直流电压供其它电路工作 由 CD4069 非门电路和定时元件 R C 组成了多谐 震荡器 它输出周期 T 1 4RC 的方波给 CD4017 的时钟端 CD4017 是一块能产生序列脉冲 的 CMOS 计数 分配器 在时钟信号的作用下 Y0 Y9 依次输出为正脉冲 二极管编码电路 和 CD4017 协调一致地工作以实现所要求的效果 4 完成制作与调试 7 第四组 第四组 1 交替闪光器的制作与调试 1 参考电路图如下 2 要求是两只发光二极管 LED 交替闪光 3 分析电路的工作原理 说明交替闪光的频率与电路中的哪些器件有关 4 完成制作及调试 2 电子触摸控制器的制作与调试 1 参考电路图如下 2 电路工作原理 本电路基本上是一个 NE555 单稳电路 主要的差别只是触发方法不同 NE555 的触发输 入端由 22M 的电阻偏置到高电平 所以当接触板被触摸时 人的皮肤电阻将低于引脚 2 对 地阻抗 这种效用使触发输入端的电压低于 1 3VCC的门限电平 所以定时开始 输出脉冲宽 8 度 T 1 1R1C1 这个电路大约为 5 秒 在引脚 3 与地之间接入一个继电器以代替发光二极管 LED 和电阻 就能实现一个开关功能 3 完成制作及调试 3 八路电子抢答器的制作 1 参考电路图如下 2 电路的工作原理 该电路采用 5 个数字集成电路 其中 74LS373 为 D 锁存器 74LS30 为 8 输入的与非门 比赛时 J0 J1 J7 由参赛选手控制 J8 由主持人控制 当任意一个选手抢先按下按钮时 7430 的输出将跳变为低电平 这个低电平使 74LS373 处于锁存状态 它的输出 Q0 Q1 Q7 被锁存 随即编码器进行编码 74LS147 为 10 线到 4 线的编码器 输入端为低电平有效 输 出为反码 74LS147 为译码器 输入 BCD 码时经译码后使数码管显示数字 0 1 9 为了 使译码后数码管能显示数字 该电路将译码器的 D 端输入接 74LS373 的锁存控制输入端 数 字被锁存时 该端为低电平 数码管为正常显示数字 允许数据输入时 74LS373 的 11 脚为 高电平 经过译码后数码管不显示 这样正好满足了电路的要求 数码管为共阴 7 段数码管 一轮抢答结束 由主持人按动清除按钮 J8 对 D 锁存器进行解锁 电路中的 74LS147 用 CD4511 代替 3 完成制作及调试 9 第五组 1 三角波 方波振荡器制作与调试 1 考电路图如下 2 电路的工作原理 该电路同时产生一个三角波和一个方波 它自动启动并且没有锁死的问题 IC1 是一个 集成块 其压摆率由 CT 和 RT 决定 IC2 是一个施密特触发器 IC1 的输出电平在施密特触 发器的磁滞电平之间斜升和下降 它的输出驱动另一个集成电路 通过改变 RT 可使工作频 率在 100 1 范围内变化 只需三个电阻 一个电容和一只双运放 就能做成一个频率从 0 1HZ 到 100KHZ 的三角波和方波振荡器 3 分析电路的工作过程 4 完成制作与调试 2 红绿黄三色交通灯模拟器制作与调试 1 参考电路图如下 10 2 电路的工作原理 用它可以模拟十字路口的交通灯 通常红绿黄灯的变化是在红灯和绿灯变化中间加上一段黄 灯 一般这个黄灯持续的时间比较短 本电路采用红 绿 黄 3 种发光二极管 工作时可模 拟十字路口交通灯 红 黄 绿 黄 红 黄 绿 黄 的规律循环变化 其中红灯 持续 30 秒 黄灯持续 10 秒 绿灯持续 50 秒 为了达到这个结果 4017 的计数脉冲的周期 为 10 秒 在 4017 分配器的输出端经过或门电路的组合 红灯由 3 个连续的输出端通过或门 驱动 绿灯由 5 个连续的输出端通过或门驱动 从而得到 3 种颜色的灯光既能按照指定的顺 序发光 又能满足每一种颜色灯光要求的发光时间 3 分析电路的工作过程 4 完成制作与调试 3 触摸式延时熄灭灯的制作 1 参考电路图如下 2 电路的工作原理 触摸式延时熄灭灯 平时将灯放于床头 夜里需要照明时 只要触摸灯具外壳的金属片 小灯就会发光 4 分钟后又自动熄灭 为人们的生活提供便利 220V 交流电经 C1 降压 V1 V2 整流