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1、目录目录 一一 课程设计的任务及基本要求课程设计的任务及基本要求.0 二二 逻辑框图设计逻辑框图设计 .2 三三 逻辑电路的设计及参数计算逻辑电路的设计及参数计算.2 四四 安装调试步骤及遇到的问题安装调试步骤及遇到的问题.11 五五 印刷线路板设计印刷线路板设计.12 六六 体会及建议体会及建议.12 七七 参考文献参考文献.13 八八 附录附录(元件使用说明元件使用说明).13 九九 附图附图(框图框图 逻辑图逻辑图 印刷线路板图印刷线路板图) .15 一一 课程设计的任务及基本要求课程设计的任务及基本要求 三极管的电流放大系数 值可以用晶体管特性图示仪来进行测 量，但存在着读数不直观和误
2、差较大等缺点，因此本课题要求设计 一个“三极管 值的数显式测量电路” 。 I具体任务和要求 1可测量 NPN 硅三极管的直流放大系数 199，测试条件为 IB=10A，允许误差2% 14VVCE100R9） ，则这个压控振荡器的振荡周期 TX / 4 R / 4 R / 4 R 就近似等于下图中积分器的负向积分时间t1，即近似的等于积分器 的输出电压 Va 由+Vam下降到Vam所要的时间t1 则 TX=t1+t2t1= 振荡频率为 可见 fX与 VX成正比，由于 VX=IBR2，所以 fX与 成正比 v1 t V1m -V1m va t Vam -Vam t1t2 TX 运放 A2可以选用高
3、阻型集成运放 LF351，比较器可以选用通用性电 压比较器 LM311 3. 计数时间产生电路 A对计数时间产生电路的要求 有了频率 fX与直流放大系数 值成正比的压控振荡器，只要把它输 出的脉冲信号 V1与宽度合适的计数控制信号 V2相与后的输出 V3送 给计数器（计数前应先清 0） ，高位计数器的 QD通过一个非门将进 位信号送给锁存器，再把计数器的输出经过译码器送给数码管，把 X 1m 7 6 1 4 X am 1 4 V V R R C2R V V C2R 1m X 6 7 1 41X X V V R R C2R 11 T 1 f t 锁存器的输出送给发光二极管，便可显示出被测直流放大
4、系数 值 的大小 参见下图 显示时间 TC Td V1 V2 V3 V4 图中 TC为计数时间，它应比人眼睛的滞留时间（约 0.1S）短得 多，但也不能太短，否则将使压控振荡器的频率过高，一般按 式（5msTC50ms）考虑 图中 Td为显示时间，它应比人的眼睛的滞留时间长得多，但也不能 太长，否则会使响应速度变慢，一般按式（0.3STd CP A QA QB QC QD 74LS90(1 )N R0（1 ） R0（2 ） R9（2 ） R9（1 ） CP B CP A QA QB QC QD 74LS90(2 ) CLR Q 1 1 C R v2 D R VCC BCP ACP ACP DS
5、 DR 5. 清零信号产生电路 计数器的清 0 信号 V4为正脉冲（计数器 74LS90 所要求） ，而且必须 产生在计数时间产生电路输出波形 V2上升沿到来的时刻，因此可以 采用下图所示的清 0 信号产生电路（又称清零单稳） C4 R13 v21 1 CLR (计数器清零）计数器清零） two two two 清0信号的宽度two近似为0.7R13C4 参数计算： R1=Vcc/IB=1.5M； R2=Vx/(IB)5.1； R3=R1/R24.7K； 由 R6/R70.7，取 R6=15K; R7=24K； 根据运放两输入端电阻应尽量相等的原则，取 R8=10K； 由 5msTc50ms，
6、0.3sTd100R9，则取 R9=1.8K； 由清零信号 0.4sTwoTxmix=30ms/199150s , Two=R13C4 取 C4=150pF, R13=56K; 因为电压比较器 LM311 输出的电平值较大，所以引入电阻 R14=43K； RBS= 390； 为保证数码管正常工作，数码管与七段译码器 74LS47 之间连接的 电阻全部取 390； 由电压比较器 LM311 取 R10为 2.2K 由 R15C5100TX2ln 取 C5=2200p，R15=750； X m V V R R CR CR 1 7 6 1 4 212 2 2ln / 4 R / 4 R / 4 R
7、D OLDCC I VVV 四四 安装调试步骤及遇到的问题安装调试步骤及遇到的问题 安装调试步骤： 1. 在统装图上标好芯片号和芯片的管脚号，不用功能脚的逻辑电 平。 2. 合理布置芯片和其它元件的位置。 3. 布线:安排好电源线和地线；线紧贴面包板，横平、竖直，不交 叉，不重叠；在芯片两侧走线：不可跨芯片；元件横平、竖直。 4. 安装顺序：按信号流向，先主电路，后辅助电路。 5. 边安装、边调试 6.安装完毕不急于通电，先用万用表短路档根据电路图逐个检查每 个集成片的引脚连接是否正确，有无错线、少线、多线，仔细检查 电源、地线是否连接正确、可靠。 7.通电前先把几路电源调好，注意共地。 遇到
8、的问题： 1. 有的线已经坏了，不可用，需要自己剪线 2. 检查电阻时用手拿着电阻测阻值，使得测量误差较大，应该将电 阻放在绝缘的桌子上进行测量 3. 三极管基极 b，集电极 c，发射极 e 的判断：将三极管插在面包 板上，突出来的一点所对的是基极 b，顺时针依次为基极 b，发 射极 e，集电极 c 4. 要将计数器 74LS90 的置 9 端 S9(1),或 S9(2)接地 5. 漏接线，多接线，接错线 6. 面包板的孔不够用，需要合理布局 五五 印刷线路板设计印刷线路板设计 1. 双面板: 正面用红色线(元件面，横线为主) ；反面用蓝色线(连 线面，竖线为主) ；金属化孔用蓝色 2. 走线
9、原则: (1)线条横平竖直,同面线不能交叉； (2)线条尽量少； (3)每个芯片下横向最多走三条线； (4)芯片相邻管脚之间不能走线； (5)每个金属化孔只能插入一个元件管脚； 3. 元件标注( 用铅笔)： 标出元件的符号，标出元件值，标出芯片 的 1 脚 六六 体会及建议体会及建议 体会： 电子技术课程设计是继学习模拟电路和数字电路知识和理论后的实 践环节,实现了理论与实践的结合。通过这次课程设计，加强了我的 动手能力，思考和解决问题的能力。 建议： 芯片一定要合理布局，调试要严格按照信号走向逐一排查，发现问 题要耐心从原理上分析推导不能胡猜。 七七 参考文献参考文献 一电子技术基础（康华光
10、主编） 二集成电路原理及应用（钱为康编） 三电子技术基础课程设计（孙梅生等编） 四TTL 集成电路设计手册 五电子技术课程设计指南（张诚庆等编） 八八 附录附录(元件使用说明元件使用说明) 1.通用型集成运放 LM324 L324 内有四个结构相同，相互独立的运放。运放内部已有频率补偿 电路，应用时可不用外接补偿电容。LM324 用双电源工作， ，但也 能单电源使用，其电压范围为 3-30V，并且具有很低的静态功耗。 当电源电压为 5V 时，其非线性应用时的输出电平可和 TTL 器件相 容。 2.高阻型集成运放 LF351 LF351 具有很高的输入电阻，特别适用于各种运算电路，一般工作 时采
11、用15V 电源，它的输出级由过保护电路，因而输出对地短路 页不会损坏器件，但使用中应尽量防止发生短路。当需要调零时， 可把电位器动端连负电流，两个固定端分别与调零端相连。 3.通用型电压比较器 LM311 LM311 具有较低的偏执电流和失调电流，用它构成的电压比较器， 其响应速度比用一般运放组成的的电压比较器快。可用单电源供电， 也可用双电源供电。LM311 的输出级为集电极开路形式，它可以接 成集电极输出形式，也可以接成射极输出形式。使用中需要调零时， 可在管脚 5 和 6 间接电位器，并把电位器的动端通过限流电阻接正 电源，管脚 6 还起选通作用，在它接低电平时，输出总是高电平而 不受输
12、入信号的影响。只有当管脚 6 为高电平或悬空时，才能使输 出级随输入电压的大小而变化，实现比较器功能。 4.集成定时器 NE555 NE555 是一种模拟、数字混合式定时器集成电路，外接适当的电阻 和电容就能够成多谐振荡器、单稳态电路和双稳态电路。用 555 定 时器组成的多谐振荡器，振荡频率比较稳定。为便于频率调整，可 外接电位器。 5.双 D 上升沿触发器 74LS74 74LS74 是具有直接置位端和复位端的双 D 触发器。 6.2/5 十进制计数器 74LS90 74LS90 内部含有一个二进制计数器和一个无进制计数器。置 0 端 R0(1)和 R0(2)，置 9 端 R9(1)和 R
13、9(2)都是高电平起作用，因此在使用中 不要将他们随意悬空。 7.BCD七段译码器 74LS47 74LS47 正常译码输出的条件是灯测试端，消隐输入端都接高电平或 悬空，串行消隐输入端至少在输入为低电平时是高电平。正常译码 输出时，可驱动共阳极 LED 数码管显示 0-15 共 16 个字形。消隐： 当直接加低电平到消隐输入端时，数码管呈暗状态。74LS47 的有效 输出电平为低电平，它可以与共阳极的 LED 数码管配套使用。 九九 附图附图(框图框图 逻辑图逻辑图 印刷线路板图印刷线路板图) 值测量的值测量的方框图方框图 VX 转换电路转换电路 压控振荡器压控振荡器 10进制进制 计数器计数器 被被 测测 三三 极极 管管 与与 门门计数时间产生电路计数时间产生电路 10进制进制 计数器计数器 1位锁存器位锁存器 清零信号清零信号 产生电路产生电路 七段译码器七段译码器七段译码器七段译码器 R35.1kR2VX-15Ve b c324R11.5Me-15VVXR25.1kR34.7kR11.5M4.7kb c32410k24k330p15k560k1.8k180k