三、实验装调
(1)本课题为模拟电路与数字电路组成的混合电路,首先要注意电源电压的选择。模拟电路选用的A1~A4均为双电源集成运放F741,应选择正,负电源供电,电源电压为+12V~+15V,选择模拟电路电源电压为+12V。F741的管脚排列及功能参考附录三之 (2)本电路适于分级安装调试,逐级推进
(3) 用万用表对元器件进行测试,确定元器件完好。然后测试面包板,确定面包板的导通状态(横向导通还是纵向导
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通),然后按照所设计的电路图进行布线,要求连线尽量整齐、简明。然后按照电路原理图连线。对每个模块可以分别连线然后分别检查。
直流电流源中我们用到的元器件有变压器、电桥、、电容(1000uF1个),按照电路图我们一一连好线路,进行调试。 3.1 直流电压源的调试
领到器材中的变压器有的零火线是暴露在外面的,所以都一般要求用绝缘物包裹起来,防止接通时电压器爆炸,由于缺少黑色胶带,有些同学就直接进行,导致变压器爆炸。所以调试时要特别注意。
我们选用的是220V交流20:1的变压器。 连线时还应特别注意电解电容的正负极连接. 3.2 压控振荡器的调试
压控振荡器算是这个实验中遇到问题最多的一个环节,两个压控振荡器包括积分器部分和滞回比较器部分,我们分开进行调试。
3.3 五进制计数器的调试
五进制计数器在接好线路后,进行调试。使七段数码管五进制计数器在接好线路后,进行调试。看发光二极管显示是否错乱,如错乱检查74LS160是否已经损坏,然后换了个芯片,如发光二极管显示有序且正常运行则调试成功。 U1DCD_HEX_BLUE 16 七段数码管从左到右管角与74LS160的Qd,QCQbQa 一一对应正常运行且值为0,1,2,3,4。 接通+5V直流电源,将前级V/F电路输出U02作为计数器时钟CP,示波器观察Q0,Q1,Q2。波形应为:
这一模块构造简单,但不能单独调试,需与上级的电路连接起来调试。但由于压控振荡器没调试出来,我们就用函数发生器直接给五进制计数器提供脉冲进行调试,出现一个
3.4 D\\A转换器的调试
这一模块构造简单,但不能单独调试,需与上级的电路连接起来调试。但由于压控振荡器没调试出来,我们就用函数发生器直接给五进制计数器提供脉冲进行调试,出现一个倒置的阶梯波,全图安装A3,A4组成的电路。接通电源。本级在计数器正常工作情况下,U03,U04波形的出现没有难度。但根据设计要求,要调整台阶电压以满足每阶1V+10%的要求,分两种情况:
a.台阶均匀,但每阶幅度偏小或偏大,主要是R10取值不合理,可根据实际情况改变R10
阻值,直到达到设计要求。
b.台阶间隔有大,有小,不均匀主要是74LS160各Q端输出高电压幅值相差较大。靠调整电阻R7,R8,R9很难解决,方法一是更换计数器芯片;方法二是在计数器输出与A/D之间串入CMOS缓冲器,如CC4010,因CMOS电路输出高电平VOH=VCC,且一致性较好。六同相缓冲
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器CC4010的接入增加了电路的复杂性及成本。只要每阶幅值误差在设计范围内,一般不加入缓冲器。
3.5误差分析
EAA0100% A0 其中A表示测量值,A0表示理论值,E表示相对误差。 1.
电源输电压5V,与理论值5V无误差。电源输出电压12.001V,与理论值12V有微小误差。
E12.0011212100%0.0083% 2.V/F中实验值V=1.002V,理论值为V=1V,有微小的误差。 E1.00111100%0.1% 1.分析原因可能是电路中电阻、电容存在误差,有一定误差存在。 2.存在约值,源器件有误差。 3.对于整图来说各部分都存在一定的误差,虽然误差很小,但是组装起来误差变大. 4.调节各各滑动变阻测各部分值,每部分一一测量校正,直到误差很小为至。 18 四、总结与体会
课设,对于第一次接触的我来说,刚开始动手的时候感觉心里就有点乱,有点急。但
是我慢慢地调整了心态,万事开头难,但只要认真对待就能成功。此次设计以分组的方式进行,每组有一个题目。我们这组的题目是:压控阶梯波发生器。看到这个题目,起初有点茫然,后来通过翻阅资料慢慢了解了它。通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关压控阶梯波线路方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考,一遍又一遍的检查终于找出了原因所在,也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知,通过亲自动手制作,使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。
在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取。最终的检测调试环节,本身就是在践行“过而能改,善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多问题,最后在老师的指导下,终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中,一定要不懈努力,不能遇到问题就想到要退缩,一定要不厌其烦的发现问题所在,然后一一进行解决,只有这样,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荆斩棘,而不是知难而退,那样永远不可能收获成功,收获喜悦,也永远不可能得到社会及他人对你的认可!
课程设计诚然是一门专业基础课,给我很多专业知识以及专业技能上的提升,同时又是一门讲道课,一门辩思课,给了我许多道,给了我很多思,给了我莫大的空间。同时,设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计,我掌握了常用元件的识别和测试;熟悉了常用仪器、仪表;了解了电路的连线方法;以及如何提高电路的性能等等,通过查询资料,也了解了各种仿真软件的用法。
我认为,在这学期的实验中,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样,我们都可以在实验结束之后变的更加成熟,会面对需要面对的事情。
回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。实验过程中,也对团队精神的进行了考察,让我们在合作起来更加默契,在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量,只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。 此次设计也让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询,只要认真钻研,动脑思考,动手实践,就没有弄不懂的知识,收获颇丰。
此次电子技术课程设计,让我懂得了实践的重要性。即使课本知识掌握的很好,如果不会综合运用,也是一些支离破碎的无用的知识,而如果能够运用而实际动手能力很差,理论与实践结合不起来,学得再好也没用。这次课程设计恰好是将课本知识与的巩固与综合运用结合起来,再加上实际动手能力的培养三者结合起来的。一方面,它加深与巩固了所学的各
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章节的理论,并将其综合运用,提高了我们综合运用知识的能力;另一方面,培养了我们学习知识的兴趣。
虽然我们这次遇到很多困难,有解决的,也有由于时间原因没解决的。但总之,这次设计多少还是有一点收获的。这次设计让我明白了一个道理,做任何事前之前,开始的态度都要摆好,都要认真去对待,到最后才不会后悔。
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五、附录
(1)计数器管脚
74LS160为异步清零计数器,即RD端输入低电平,不受CP控制,输出端立即全部为“0”,功能表第一行。74LS160具有同步预置功能,在RD端无效时,LD端输入低电平,在时钟共同作用下,CP上跳后计数器状态等于预置输入DCBA,即所谓“同步”预置功能(第二行)。
RD和LD都无效,ET或EP任意一个为低电平,计数器处于保持功能,即输出状态不变。
1 2 3 4 5 6 7 1A 1B 1Q 2A 2B 2Q GND VCC 4A 4B 4Q 3A 3B 3Q VCC COQ0 Q1 Q2 Q3 ETLD 74LS160功能表
RD LD ET EP CP D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 16 15 14 13 12 11 10 9 0 × × × × × × × × 0 0 0 0 1 0 × × ↑ D C B A D C B A 1 1 0 × × × × × × 保 持
1 2 3 4 5 6 7 8 RD CP D0 D1 D2 D3 EP GND 74LS160 1 1 × 0 × × × × × 保 持 1 1 1 1 ↑ × × × × 计 数
14 13 12 11 10 9 8 1Q1A1B2Q1A1B3Q3A3B4Q4A4B 74LS00 只有四个控制输入都为高电平,计数器(161)实现模10加法计数,Q3 Q2 Q1 Q0=1001时,
RCO=1。
74LS160和74LS20用反馈置零法构成五进制计数器。电路如图2.3.1所示,当其输入为101时,74LS20控制RD自动置回零,所以其会出现000,001,010,011,101五种状态。
(3)LM324管脚
《LM324引脚图》
LM324资料: LM324为四运放集成芯片,采用14脚双列直插塑料封装。,内部有四个运算放大器,有相位补偿电路。电路功耗很小,lm324工作电压范围宽,可用正电源3~30V,或正负双电源±1.5V~±15V工作。它的输入电压可低到地电位,而输出电压范围为O~Vcc。它的内部包含四组形完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互单独。每一组运算放大器可用如图所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
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元器件清单 名称 二极管 规格 5 数量 般电容 1000uF 1 1uF 1 滑动电阻 20 KΩ、10KΩ 各2个 电阻 10 KΩ 2 KΩ、100 KΩ,2000 KΩ 2 15Ω、50 Ω、70 Ω、20 各1个 KΩ,200 KΩ,4 KΩ ,1K,5K 100 KΩ 集成运放 稳压二极管 LM324 5V 1 3 3 计数器 与非门 变压器 2二极管 74LS160 74LS00,74LS20各 220V/9V 1N4148 1 1 1 1 镊子,导线,面包板,万用表。 参考文献
1、《模拟电子技术》(第二版)童诗白主编;高等教育出版社。 2、《模拟电子技术基础》华成英,童诗白;高等教育出版社。 3、《数字电子技术基础》阎石主编;高等教育出版社。 4、《模拟电子技术实验教程》杨小雪主编;西南交通大学出版社。
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