1、课程设计任务书学院信息科学与技术专业自动化学生姓名学号设计题目数字电子设计题目：1、三位二进制同步加法计数器（无效态000 010） 2、串行序列信号检测器（0010）模拟电子设计题目：基本放大电路Multisim仿真实例内容及要求：1 数字电子部分 利用触发器和逻辑门电路，设计实现三位二进制同步加法计数器（000,010）和串行序列信号检测器（0010） 根据设计电路图进行连线进行验证 完成课程设计报告2 模拟电子部分 采用multisim 仿真软件建立电路模型； 对电路进行理论分析、计算；在multisim环境下分析仿真结果，给出仿真波形图。进度安排：第一周：数字电子设计第1天： 1.指导
2、教师布置课程设计题目及任务 2.课程设计指导教师就相关问题单独进行指导 3.查找相关资料并且进行电路的初步设计第24天： 1.根据具体设计题目进行最后总体设计2.课程设计指导教师就相关问题单独进行指导 3.利用实验平台进行课程设计的具体实验4.指导教师进行验收第5天： 1.完成课程设计报告2.指导教师针对课程设计进行答辩第二周：模拟电子设计第1天：1. 布置课程设计题目及任务。2. 查找文献、资料，确立设计方案。第23天：1. 安装multisim软件，熟悉multisim软件仿真环境。2. 在multisim环境下建立电路模型，学会建立元件库。第4天：1. 对设计电路进行理论分析、计算。2.
3、 在multisim环境下仿真电路功能，修改相应参数，分析结果的变化情况。第5天：1. 课程设计结果验收。2. 针对课程设计题目进行答辩。3. 完成课程设计报告。 指导教师（签字）： 年 月 日分院院长（签字）：年 月 日目录1 数字电子设计部分11.1课程设计的目的11.2设计的总体框图11.2.1三位二进制加法计数器的总体框图11.2.2串行序列信号检测器的总体框图11.3设计过程11.3.1 三位二进制同步加法计数器11.3.2串行序列信号检测器31.4设计的逻辑电路图41.5设计的电路原理图51.6实验仪器61.7实验结论61.8参考文献62 模拟电子设计部分72.1 课程设计的目的与
4、作用72.2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍。72.3 电路模型的建立92.3.1单管共射放大电路Miultism仿真92.3.2分压式工作点稳定电路Miultism仿真102.3.3共集电极放大电路Multisim仿真102.3.4共基极放大电路Multisim仿真112.4 理论分析及计算112.4.1单管共射放大电路的分析设计112.4.2分压式工作点稳定电路的分析设计122.4.3 共集电极放大电路的分析设计132.4.4 共基极放大电路的分析设计142.5 仿真结果分析142.5.1单管共射放大电路的Multisim结果仿真分析142.5.2分压式工作点稳定电路的Mul
5、tisim结果仿真分析152.5.3共集电极放大电路的 Multisim结果仿真分析162.5.4共基极放大电路的 Multisim结果仿真分析172.6 设计总结和体会182.7 参考文献18191 数字电子设计部分1.1课程设计的目的1、了解同步加法计数器工作原理和逻辑功能。2、掌握计数器电路的分析，设计方法及应用。3、学会正确使用JK触发器。1.2设计的总体框图1.2.1三位二进制加法计数器的总体框图三位二进制同步加法计数器CP Y输入脉冲 送给高位的进位信号1.2.2串行序列信号检测器的总体框图串行序列信号检测器 CP Y输入脉冲 串行序列输出1.3设计过程1.3.1 三位二进制同步加
6、法计数器 （1）状态图 001011100101110111/0/0/0/0/0/1 （2）时序图 （3）选择的触发器名称：三个CP下降沿触发的边沿JK触发器 （4）状态方程 Q1nQ0n Q2n 00 01 11 10XXX 011100XXX101110001111 三位二进制同步加法计数器次态卡诺图 Q2n+1的卡诺图： Q1nQ0n Q2n 00 01 11 10X01X1101 Q1n+1的卡诺图：Q1nQ0n Q2n 00 01 11 10X10X0101 Q0n+1的卡诺图：Q1nQ0n Q2n 00 01 11 10X10X1011 由卡诺图得出状态方程为： （5）驱动方程 =
7、1 = = = = （6）时钟方程 CP=（7）检查能否自启动 /0 000 001(有效状态) /0 010 111(有效状态)1.3.2串行序列信号检测器 0/00/01/0 0/0 1/0 1/0 0/1 1/0 （1）状态图 1/0 00 0/0 01 0/0 0/0 10 1/0 11 1/0 0/1 1/0（2）时序图CPX （3）选择的触发器名称:选用两个CP下降沿触发的边沿JK触发器 （4）输出方程:Y= Qn1Q0n （5）状态方程 Q1nQ0n X 00 01 11 1001 10001000000011 0 1 串行序列信号检测器的次态卡诺图Q1n+1的卡诺图：Q1nQ0
8、n X 00 01 11 1001010001 Q0n+1的卡诺图：Q1nQ0n Q2n 00 01 11 1010000001 由卡诺图得出状态方程为： （6）驱动方程 = =1 = （7）时钟方程 CP=1.4设计的逻辑电路图（一）三位二进制同步加法计数器如图1.4.1图1.4.1三位二进制同步加法计数器（二）串行序列信号检测器如图1.4.2图1.4.2串行序列信号检测器1.5设计的电路原理图（一）三位二进制同步加法计数器如图1.5.1图1.5.1三位二进制同步加法计数器原理图（二）串行序列信号检测器如图1.5.2图1.5.2串行序列信号检测器原理图1.6实验仪器 （1）数字原理实验系统一
9、台（2）集成电路芯片：74LS112二片 74LS08一片 74LS00一片 74LS04一片 74LS11一片 74LS86一片1.7实验结论经过实验可知，满足时序图的变化，且可以进行自启动。实验过程中很顺利，没有出现问题。1.8参考文献（1）余孟尝数字电子技术基础简明教程高等教育出版社2007年12月（2）吴翔，苏建峰Multisim10&Ultiboard原理图仿真与PCB设计电子工业出版社2008年1月（3）黄培根 奚慧平 主编 浙江大学出版社 2005年2月第一版Multisim 7&电子技术实验（4）杨志忠主编 机械工业出版社 2008年7月第一版电子技术课程设计2 模拟电子设计部
10、分2.1 课程设计的目的与作用 (1)学好理论课的基础上通过开设课程设计来提高我们运用所学知识解决实际问题的能力。 (2)培养我们学以致用良好习惯。 (3)通过课程设计的实际操练也加深了对理论知识的理解和掌握。2.2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍。本次课程设计的任务是利用所学的模拟电子技术的知识，用所学的理论知识作为分析设计指导，查阅资料书籍，设计出常见运算放大电路，并对其进行理论上的计算分析，之后用Multisim软件仿真所设计的电路，并将仿真结果与之前的理论分析计算出的结果进行比较，若有较小的差别，则可认为电路设计合理；若误差较大，检查设计电路并做相应的修改，直至理论结果与
11、实际仿真结果近似相等。完成课程设计的设计报告并进行答辩。Multisim时加拿大IIT公司开发的能够进行电路设计、仿真和PCB板生成以及绘制机械CAD的软件，能够仿真世界上很多种测量和控制类仪器和仪表。 双击桌面上的快捷方式进入软件界面，如图2.2.1所示： 图2.2.1 Multisim软件界面新建电路设计文件，并单击放“放置”或快捷方式放置所需的元器件，如图2.2.2所示： 图2.2.2 放置元器件界面 把各元器件用导线连起来，如下图2.2.3所示：图2.2.3 绘制完成的电路图电路建立完成之后点击仿真按钮进行实时仿真，利用虚拟软件观察并分析电路的各种参数，并适当的进行参数调整。仿真效果如
12、图2.2.4所示： 图2.2.4Multisim 仿真界面2.3 电路模型的建立 2.3.1单管共射放大电路Miultism仿真在Multisim中构建单管共射放大电路如图2.3.1（a）(b)图2.3.1（a）仿真电路图2.3.1（b）用虚拟仪表测量Q点的电路2.3.2分压式工作点稳定电路Miultism仿真在Multisim中构建分压式工作稳定电路如图2.3.2所示。图2.3.2分压式工作点稳定电路2.3.3共集电极放大电路Multisim仿真在Multisim中构建共集电极放大电路如图2.3.3所示。图2.3.3共集电极放大电路2.3.4共基极放大电路Multisim仿真在Multisi
13、m中构建共基极放大电路如图2.3.4所示。图2.3.4共基极放大电路2.4 理论分析及计算 2.4.1单管共射放大电路的分析设计 图2.4.1单管共射放大电路原理图当ic增大时，Rc上的电压降也增大，于是Uce将降低。由于Rc上的电压与Uce之和等于Vcc，而Vcc是一个恒定不变的直流电源，因此Uce=-icRc.即Uo=Uce。综上所诉，U1 Ube ib ic Uce Uo。当电路满足一定条件时，有可能使输出电压的变化量Uo比输入变化量U1大得多，也就是说，当放大电路的输入电压有一个微小的变化量U1时，在输出端得到一个放大了的变化量Uo，从而实现了放大作用。测量静态工作点。可在仿真电路中接
14、入三个虚拟万用表，分别设置为直流电流表或直流电压表，测量Ibq、Icq、Uceq。2.4.2分压式工作点稳定电路的分析设计图2.4.2分压式工作点稳定电路原理图（1）静态分析 由于，可得，然后可得到静态发射极电流为，则三极管c、e之间的静态电压为，最后可得到静态基极电流为（2）动态分析当旁路电容足够大时，在分压式工作点稳定电路的交流通路中可视为短路。此时这种工作点稳定电路实际上也是一个共射放大电路，故可利用图解法或微变等效电路法来分析其动态工作情况，经过分析可知，分压式工作点稳定电路的电压放大倍数与单管共射放大电路相同，即，式中电路的输入电阻为，输出电阻2.4.3 共集电极放大电路的分析设计图
15、2.4.3共集电极放大电路原理图 （1）静态分析 如图所示，= 则 （2）动态分析 电流放大倍数 电压放大倍数 其中= / 输入电阻 / 输出电阻 /2.4.4 共基极放大电路的分析设计 图2.4.4共基极放大电路原理图（1）静态分析 = （2）动态分析电流放大倍数=电压放大倍数输入电阻输出电阻2.5 仿真结果分析 2.5.1单管共射放大电路的Multisim结果仿真分析表1单管共射放大电路理论结果40.32.0175.949V-78.59573表2单管共射放大电路仿真结果-64.910062.1262.5.1单管共射放大电路示波器显示结果2.5.2分压式工作点稳定电路的Multisim结果仿
16、真分析表3分压式工作点稳定电路理论结果772.35.1V-46.2483 2表4分压式工作点稳定电路仿真结果-40.395491.0352.5.2分压式工作点稳定电路示波器显示结果2.5.3共集电极放大电路的 Multisim结果仿真分析表5共集电极放大电路理论结果19.80.7925.56V0.98678.4K261表6共集电极放大电路仿真结果0.98374.5K2732.5.3共集电极放大电路示波器显示结果2.5.4共基极放大电路的 Multisim结果仿真分析表7共基极放大电路理论结果201.034.69V80.230.75.1K表8共基极放大电路仿真结果79.3530.934.74K2
17、5.4共基极放大电路示波器显示结果2.6 设计总结和体会 1、设计总结在进行仿真后，对基本放大电路性能的影响有了进一步的理解，并且书上总结出的规律和公式有了更深层次的掌握。为符合书上的要求，需要对一些元器件进行调试。并且在进行设计后，达到了设计任务的要求和目的。2、心得体会通过自己动手操作Multisim软件，使我对此软件有了透彻的了解，能够熟练的操作和使用此软件进行仿真，画电路图等功能。并且通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。平时看课
18、本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。2.7 参考文献（1）余孟尝模拟电子技术基础简明教程高等教育出版社2007年1月（2）吴翔，苏建峰Multisim10&Ultiboard原理图仿真与PCB设计电子业出版社2008年1月（3）杨志忠主编 机械工业出版社 2008年7月第一版电子技术课程设计（4）黄培根 奚慧平 主编 浙江大学出版社 2005年2月第一版Multisim 7&电子技术实验纸张：A4，单面页边距：上2.5cm，下2.5cm，左2.5cm，右2cm正文（宋体，小四）1一级标题（黑体加粗，小二左对齐顶格，1.5倍行距）1.1 节标题 （黑体加粗，三号左对齐顶格，1.5倍行距）1.1.1 三级标题 （黑体加粗，小三左对齐顶格，1.5倍行距）
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