电子综合设计题目Word格式.docx

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将Vi1和Vi2连接好，并设置其大小使Vi1=+0.05V、Vi2=-0.05V，用数字多用表直流档测量差动式放大电路单端和双端输出电压，并计算出电压放大倍数。

将数据记录在下表中。

输入

差模信号

测量值

计算值

Vo1

Vo2

Vd

Vod1

Vod2

Avd1

Avd2

Avd

Vid1=+0.05V

Vid2=-0.05V

（Vod1=Vo1-Vc1；

Vod2=Vo2-Vc2；

Avd1=Vod1/Vid；

Avd2=Vod2/Vid；

Avd=Vod/Vid；

Vid=Vid1-Vid2）

4、测量共模电压放大倍数

改变Vi1和Vi2，使得Vi1=Vi2=+0.05V，即实现共模输入。

用数字多用表直流档测量差动式放大电路单端和双端输出电压，并计算出电压放大倍数。

共模信号

Voc

Voc1

Voc2

Avc1

Avc

Vid2=+0.05V

（Voc1=Vo1-Vc1；

Voc2=Vo2-Vc2；

Avc1=Voc1/Vic；

Avc2=Voc2/Vic；

Avc=Voc/Vic；

Vic=Vic1=Vic2=0.05V）

四、设计报告要求

1、整理仿真数据，根据数据总结电路的设计特点。

设计总结报告具体应包含的内容：

2、最后，总结并写下在进行操作和调试中的心得体会。

两级阻容耦合放大器设计与仿真

2）复习多级放大器的电压增益以及频率特性的有关知识。

3）估算电路的静态工作点（β＝80）以及电压增益的大小。

1）了解多级阻容耦合放大器的一般组成方法。

2）通过对电路的仿真，巩固多级放大器的相关理论知识。

3）了解多级放大器的电压增益与各单级电压增益的关系。

4）学会放大器频率特性的测试方法。

三极管型号：

2N2218

将信号源断开，用数字多用表直流档或直流工作点的分析测量三极管T1和T2的静态工作点，测试数据填入下表中：

3、测量放大器的电压放大倍数

将信号源连接好，并设置频率为5kHz，幅度为0.5mv的正弦信号，用数字多用表交流档测量输入电压Ui和各级输出电压Uo1、Uo2，并计算出各级电压放大倍数Av1、Av2、Av。

给定参数

测量值

计算值

RL

Ui

Uo1

Uo2

Av1

Av2

Av

∞

3k

4、测量放大器的幅频特性

利用交流频率分析（Analysis/ACFrequency）,选择输出电压节点分析、起始频率（FSTART=10Hz）、终点频率（FSTOP=100MHz）、扫描形式（Sweeptype）选择decade、显示点数（NumberofPoints）选择100。

在所得的幅频特性图中测量电路的上限截至频率fH和下限截至频率fL（输出电压下降到中频段输出电压的0.707倍时所对应的频率值），数据记录在表中。

fH

fL

带宽WB

篮球竞赛30S计时器设计

一、设计任务与要求

1.具有显示30S计时功能。

2.设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和连续功能。

3.计时器为30S递减计时器，其计时间隔为1S。

4.计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。

二、预习要求

1．复习编码器、十进制加/减计数器的工作原理。

2．设计可预置时间的定时电路。

3．分析与设计时序控制电路。

4.画出篮球竞赛30S计时器的整机逻辑电路图。

5．仿真软件Multisim的使用

三、设计原理与参考电路

1．篮球竞赛30S计时器总体方框图

如图1所示为总体方框图。

该图包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路（简称控制电路）和报警电路等5个部分。

其中，计数器和控制电路是系统的主要部分。

计数器完成30S计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停/继续计数、译码显示电路的显示和灭灯等功能。

为了保证满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。

在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灭灯。

当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP（秒脉冲信号），同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30S字样；

当启动开关断开时，计数器开始计数；

当暂停/连续开关拔开在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；

当暂停/连续开关拔在连续位置上时，计数器继续累计计数。

另外，外部操作开关都应采取去抖动措施，以防止机械抖动造成电路工作的不稳定。

图1篮球竞赛30S计时器框图

2．单元电路设计

8421BCD码30进制递减计数器是由74LS192构成。

如图2所示，30进制递减计数器的预置数为N=（00110000）8421BCD＝（30）D。

它的计数原理是，每当低位计数器的

端发出负跳变借位脉冲时，高位计数器减1计数。

当高、低位计数器全处于0，同时在CPD=0期间，高位计数器

＝

＝0，，之后

＝LD＝1，计数器在CPD时钟脉冲作用下，进入下一轮减数。

开关A实现电路的启动和清零的功能；

开关B实现电路的暂停和继续功能。

开关A打到清零端，实现计数器异步置数，数码显示为30字样；

这时再将开关A打到启动端、开关B打到连续端，电路实现递减计数；

期间将开关B打到暂停端，可以实现暂停功能，计数器停止计数，如果再将开关B打到连续端，计数器将在暂停前的基础上继续计数；

当30S计数结束后，电路会发出警告，发光二极管会亮。

控制电路的工作原理请读者自行分析。

秒脉冲产生电路可以由555组成的多谐振荡器或晶振电路来实现。

在本次仿真中，我们就直接用一个时钟脉冲发生器来代替，其参数设置：

频率为1Hz，幅值为5V。

图28421BCD码30进制递减计数器

表174LS192的真值表

四、实验仿真及调试

在Multisim平台上建立下图所示的篮球竞赛30S计时器的仿真原理图，然后将开关A打到清零端，实现计数器异步置数，数码显示为30字样；

当30S计数结束后，电路会发出警告，发光二极管发光。

电子秒表设计

1.具有显示0.0S-9.9S的计时功能。

2.设置外部操作开关，控制计时器的启动、暂停和继续功能。

3.计时器为9.9S递增计时器，其计时间隔为0.1S。

4.系统的时钟由555定时器构成的多谐振荡器产生。

1．复习译码器、十进制加/减计数器的工作原理。

2．复习、时钟发生器等单元电路的工作原理及应用。

3．学习电路调试的基本方法。

4.画出电子秒表的整机逻辑电路图。

5．熟悉仿真软件Multisim的使用

1．电子秒表总体方框图

该图包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路和控制电路等4个部分。

计数器完成0.0S-9.9S的计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的清零、启动、暂停/继续计数、译码显示电路的显示和灭灯等功能。

控制电路由基本RS触发器和单稳态触发器两部分组成，其中基本RS触发器主要完成电子秒表的启动和停止功能、单稳态触发器的主要职能是为计数器提供清0信号。

秒脉冲发生器是由555定时器构成的多谐振荡器构成。

图1电子秒表框图

（1）基本RS触发器

图2为用集成与非门构成的基本RS触发器。

属于电平直接触发的触发器，有直接置位、复位的功能。

他的一路输出

作为单稳态触发器的输入，另一路输出Q作为与非门5（见仿真原理图）的输入控制信号。

图2基本RS触发器

将复位开关接地（复位），则门1输出

＝1；

门2输出Q＝0，复位开关复位后

、Q状态保持不变。

再按动（接地），则Q由0变为1，门5开启，为计数器启动做好准备。

由1变为0，送出负脉冲，启动单稳态触发器工作。

此时如果将启动/暂停/继续开关接地，则计数器将开始计数；

如果断开启动/暂停/继续开关，则计数器将停止计数，实现暂停功能；

如果再次将启动/暂停/继续开关接地，则计数器继续计数，实现继续功能。

（2）单稳态触发器

图3为用集成与非门构成的微分型单稳态触发器。

单稳态触发器的输入触发负脉冲由基本RS触发器的

端提供，输出负脉冲通过非门加到计数器的清0端R0。

静态时，门4应处于截止状态，故电阻R必须小于门的关门电阻Roff。

定时元件RC取值不同，输出脉冲宽度也不同。

当触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度时，可以省去输入微分电路的RP和CP。

图3单稳态触发器

（3）时钟发生器

图4是用555定时器构成的多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。

调节电位器，在输出端可以获得频率为50Hz的矩形信号。

当基本RS触发器的Q＝1时，门5开启，此时50Hz的矩形信号通过门5，作为计数脉冲加于计数器的计数输入端。

图4时钟发生器

（4）计数及译码显示

二－五－十进制加法器74LS90构成电子秒表的计数单元。

如图5所示，其中计数器

（1）接成五进制形式，对频率为50Hz的时钟脉冲进行五分频，在输出端QD取得周期为0.1S的矩形脉冲，作为计数器

（2）的时钟输入。

计数器

（2）及计数器（3）接成8421码十进制形式，其输出端与实验装置上译码显示单元的相应输入端连接可显示0.1-0.9S;

1-9S计时。

在Multisim平台上建立下图所示的电子秒表的仿真原理图，将复位开关接地（复位），计数器清0，数码显示00，此时电子秒表不工作；

这时如果将启动/暂停/继续开关接地，则计数器将开始计数，同时进行数码显示；

如果断开启动/暂停/继续开关，则计数器将停止计数；

如果再次将启动/暂停/继续开关接地，则计数器在暂停前的基础上继续计数。

图510秒电子秒表仿真原理图

温度监控报警系统

一、设计任务：

制作一个温度监控报警系统

二、设计要求：

1、温度测量范围：

0～90摄氏度，误差≤0.1摄氏度；

2、可通过键盘设定温度值并在数码管上显示设定值，数码管显示精确度≤0.1摄氏度；

3、数码管实时显示测量温度值并可以用语音播报测量温度值，其中数码管显示精确度≤0.1摄氏度；

4、当温度超出测量范围时，能实现报警；

5、能实现通过射频模块无线发送（发射距离﹥100米）；

6、可以有其它功能改进和实现特色创新

智能家居无线报警系统设计

一、任务

设计一套智能家居无线报警系统，它由微处理器（如AT89S51）、无线通信模块、环境监测传感器（门磁开关、红外线传感器、火灾烟感传感器、煤气泄露传感器、玻璃破碎报警器等）和一些外围器件构成，负责家居环境的监测和报警信息的传递。

二、设计要求

1、具有报警功能（声、光）。

2、能够将环境的异常信息发短信给手机。

3、其他功能。

电视机防近视预警系统

设计一个利用红外热释传感器探测距离的电视机防近视预警系统。

二、要求

1、实现人在看电视时，可以实时看到自己离电视机屏幕的距离，以便调整观看位置。

2、人离电视机的报警距离可以设置。

3、当发现人离电视机屏幕小于设定值时，发出报警声，报警声使用语音。

4、断电后自动保存设置数据。