七進制異步減法計數(shù)器(無效狀態(tài)為001)序列信號發(fā)生器(000111)組合邏輯函數(shù)( )

1、沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)電子信息工程學(xué)生姓名學(xué)號設(shè)計題目數(shù)字電子設(shè)計題目：1、七進制異步減法計數(shù)器（無效狀態(tài)為001）2、序列信號發(fā)生器（000111）3、組合邏輯函數(shù)（）模擬電子設(shè)計題目：1、滯回比較器 2、反向比例運算電路3、二級放大電路 4、電壓串聯(lián)負反饋內(nèi)容及要求：一數(shù)字電子部分1利用觸發(fā)器和邏輯門電路，設(shè)計十三進制同步減法計數(shù)器、序列信號發(fā)生器 2根據(jù)設(shè)計電路圖進行連線進行驗證 3在multisim環(huán)境下分析仿真結(jié)果，給出仿真波形圖二模擬電子部分1采用multisim 仿真軟件建立電路模型；2對電路進行理論分析、計算；3在multisim環(huán)境

2、下分析仿真結(jié)果，給出仿真波形圖。進度安排：第一周：數(shù)字電子設(shè)計第1天： 1指導(dǎo)教師布置課程設(shè)計題目及任務(wù) 2課程設(shè)計指導(dǎo)教師就相關(guān)問題單獨進行指導(dǎo) 3查找相關(guān)資料并且進行電路的初步設(shè)計 第24天： 1根據(jù)具體設(shè)計題目進行最后總體設(shè)計 2課程設(shè)計指導(dǎo)教師就相關(guān)問題單獨進行指導(dǎo) 3利用實驗平臺進行課程設(shè)計的具體實驗 4指導(dǎo)教師進行驗收 第5天： 1完成課程設(shè)計報告 2指導(dǎo)教師針對課程設(shè)計進行答辯第二周：模擬電子設(shè)計第1天：1. 布置課程設(shè)計題目及任務(wù)2. 查找文獻、資料，確立設(shè)計方案第23天：1. 安裝multisim軟件，熟悉multisim軟件仿真環(huán)境2. 在multisim環(huán)境下建立電路模型

3、，學(xué)會建立元件庫第4天：1. 對設(shè)計電路進行理論分析、計算2. 在multisim環(huán)境下仿真電路功能，修改相應(yīng)參數(shù)，分析結(jié)果的變化情況第5天：1. 課程設(shè)計結(jié)果驗收2. 針對課程設(shè)計題目進行答辯3. 完成課程設(shè)計報告 指導(dǎo)教師（簽字）： 2011 年 6 月 22 日分院院長（簽字）：年 月 日第2頁 共21頁目錄摘要.2數(shù)字電子設(shè)計部分一、課程設(shè)計的目的與作用.31.1課程設(shè)計的目的.31.2課程設(shè)計的作用.3二、七進制異步減法計數(shù)器（無效狀態(tài)為001）.32.1基本原理.32.2系統(tǒng)設(shè)計框圖.5三、序列信號發(fā)生器（000111）.53.1基本原理.53.2設(shè)計的總體框圖.73.3 運行結(jié)果

4、.74、 組合邏輯函數(shù)（）.84.1基本原理.84.2設(shè)計的總體框圖.84.3運行結(jié)果.8五、設(shè)計總結(jié)和體會.8六、參考文獻.8模擬電子設(shè)計部分1、 課程設(shè)計的目的與作用.92、 1.1課程設(shè)計的目的.91.2課程設(shè)計的作用.9二、設(shè)計任務(wù)、及所用multisim軟件環(huán)境介紹.92.1設(shè)計任務(wù).92.2multisim軟件環(huán)境的介紹.9三、電路模型的建立，理論分析與計算及仿真結(jié)果總結(jié).93.1滯回比較器.93.2反向比例運算電路.12 3.3二級放大電路.14 3.4電壓串聯(lián)負反饋.16四、設(shè)計總結(jié)和體會.18五、參考文獻.19摘要 本次電子課程設(shè)計的主要內(nèi)容分為數(shù)字電子部分和模擬電子部分。其

5、中，數(shù)字電子部分為七進制異步減法計數(shù)器與序列信號發(fā)生器（000111）設(shè)計；模擬電子部分為長尾式差分放大電路、滯回比較器、積分運算電路、三角波發(fā)生電路。本次課程設(shè)計很好的將書本知識與現(xiàn)代電子仿真技術(shù)相結(jié)合，通過本次電子技術(shù)課程設(shè)計，對書本知識有了更深的理解和更好的掌握。針對電子技術(shù)課程設(shè)計的特點，本次課程設(shè)計采用了加拿大EWB （Electrical Workbench）Multisim軟件，既能加強學(xué)生對理論知識的掌握及提高解決實際問題的能力, 又能為課堂教學(xué)及教學(xué)方法和手段的改革增添活力。EDA就是“Electronic Design Automation”的縮寫技術(shù)已經(jīng)在電子設(shè)計領(lǐng)域得到

6、廣泛應(yīng)用。發(fā)達國家目前已經(jīng)基本上不存在電子產(chǎn)品的手工設(shè)計。一臺電子產(chǎn)品的設(shè)計過程，從概念的確立，到包括電路原理、PCB版圖、單片機程序、機內(nèi)結(jié)構(gòu)、FPGA的構(gòu)建及仿真、外觀界面、熱穩(wěn)定分析、電磁兼容分析在內(nèi)的物理級設(shè)計，再到PCB鉆孔圖、自動貼片、焊膏漏印、元器件清單、總裝配圖等生產(chǎn)所需資料等等全部在計算機上完成。EDA技術(shù)借助計算機存儲量大、運行速度快的特點，可對設(shè)計方案進行人工難以完成的模擬評估、設(shè)計檢驗、設(shè)計優(yōu)化和數(shù)據(jù)處理等工作。EDA已經(jīng)成為集成電路、印制電路板、電子整機系統(tǒng)設(shè)計的主要技術(shù)手段。美國NI公司（美國國家儀器公司）的Multisim 9軟件就是這方面很好的一個工具。而且Mu

7、ltisim 9計算機仿真與虛擬儀器技術(shù)（LABVIEW 8）（也是美國NI公司的）可以很好的解決理論教學(xué)與實際動手實驗相脫節(jié)的這一老大難問題。學(xué)員可以很好地、很方便地把剛剛學(xué)到的理論知識用計算機仿真真實的再現(xiàn)出來。并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。極大地提高了學(xué)員的學(xué)習熱情和積極性。真正的做到了變被動學(xué)習為主動學(xué)習。這些在教學(xué)活動中已經(jīng)得到了很好的體現(xiàn)。還有很重要的一點就是：計算機仿真與虛擬儀器對教員的教學(xué)也是一個很好的提高和促進。工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對電路行為進行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無需懂得深入

8、的SPICE技術(shù)就可以很快地進行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過Multisim和虛擬儀器技術(shù)，PCB設(shè)計工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計和測試這樣一個完整的綜合設(shè)計流程。關(guān)鍵詞：進制、異步、減法、序列、計數(shù)器，Multisim，放大電路。 數(shù)字電子部分一、課程設(shè)計目的與作用1.1課程設(shè)計目的1.學(xué)會使用數(shù)字電子實驗平臺2.熟悉各個芯片和電路的接法3.熟練掌握設(shè)計觸發(fā)器的算法4.懂得基本數(shù)字電子電路的功能，會分析，會設(shè)計二、七進制同步減法計數(shù)器（無效狀態(tài)為001）2.1基本原理狀態(tài)圖 000 111 110 101 010 011 1

9、00時序圖CP卡諾圖：Q1nQ0n Q2n 000111100 111xxx0100001011100110101Q1nQ0n Q2n 000111100 1x0010111Q1nQ0n Q2n 000111100 1x1011010Q1nQ0n Q2n 000111100 1x0011001狀態(tài)方程：驅(qū)動方程：1 2系統(tǒng)設(shè)計框圖 三、序列信號發(fā)生器（000111）3.1設(shè)計內(nèi)容 狀態(tài)圖 /0 /0 /0 /1 /1 000 001 010 101 110 111 /1Q1nQ0n Q2n 000111100 0010111xx卡諾圖 輸出Y Q1nQ0n Q2n 000111100 0010

10、101000111101000xxxxxx Q1nQ0n Q2n 000111100 1001110xxQ1nQ0n Q2n 000111100 0101100xx Q1nQ0n Q2n 000111100 0010110xx選擇觸發(fā)器： 選用3個CP下降沿觸發(fā)的邊沿JK觸發(fā)器時鐘方程： 輸出方程：狀態(tài)方程： 驅(qū)動方程： 3.2設(shè)計的電路圖3.3運行結(jié)果： 燈的亮滅情況000（滅） 001（滅） 010（滅） 011（亮） 100（亮） 101（亮） 000（滅）四，組合邏輯函數(shù)（）4.1 基本原理選擇譯碼器 選擇3線-8線譯碼器74LS138寫標準與非-與非表達式確認表達式 =C =B =A

11、 4.2 設(shè)計的總體框圖4.3 運行結(jié)果 燈的亮滅情況 ABC控制 000（滅） 001（滅） 010（亮） 011（亮） 100（滅） 101（亮） 110（亮） 111（亮）五、設(shè)計總結(jié)與體會這次的數(shù)電課設(shè)讓我有好多感受，首先在word中進行卡諾圖與狀態(tài)圖輸入情況是遇到不少的困難，才發(fā)現(xiàn)自己對word的不熟悉，現(xiàn)在讓我更一步懂得會用word了。數(shù)電課設(shè)讓我進一步掌握了對數(shù)字平臺的使用，并且會在multisim軟件環(huán)境下仿真數(shù)電電路。通過自己的實踐，懂得一步一步的發(fā)現(xiàn)問題解決問題，最后完成了課設(shè)。六、參考文獻 1.清華大學(xué)電子學(xué)教研組 楊素行主編數(shù)字電子技術(shù)簡明教程 2.張利萍、王向磊老師編

12、的數(shù)字邏輯實驗指導(dǎo)書模擬電子部分一、課程設(shè)計的目的與作用 1.1課程設(shè)計目的1.學(xué)會在multisim軟件環(huán)境下建立模型2.熟悉multisim的基本操作3.熟練掌握multisim設(shè)計出的仿真電路4.懂得分析仿真結(jié)果1.2課程設(shè)計作用 1.滯回比較器 2.反向比例運算電路 3.二級放大電路 4.電壓串聯(lián)負反饋二、設(shè)計任務(wù)、及所用multisim軟件環(huán)境介紹 2.1設(shè)計任務(wù) 1.滯回比較器 2.反向比例運算電路 3.二級放大電路 4.電壓串聯(lián)負反饋 2.2 multisim軟件環(huán)境介紹Multisim是加拿大推出的基于windows的電路仿真軟件，由于采用互交式的界面，比較直觀，操作方便，具有

13、豐富的元器件庫和品種繁多的虛擬儀器，以及強大的分析功能等特點，因而得到了廣泛的應(yīng)用。針對不同的用戶，提供了多種版本，我們所用就是教育版的Multisim。三、電路模型的建立，理論分析與計算及仿真結(jié)果總結(jié)3.1滯回比較器（1）原理圖（2）理論分析與計算由虛短特點知：利用疊加定理可求得同向輸入端的電位為：若原來，當逐漸增大時，使從+跳變?yōu)?所需的門限電平用表示，由上式可知 =若原來，當逐漸減小時，使從-跳變?yōu)?所需的門限電平用表示，由上式可知 =所以門限寬度-=（3）仿真結(jié)果 仿真實驗結(jié)果與理論值相比較,可看出實際值域理論值幾乎相等,并且數(shù)據(jù)之間近似的存在比例系數(shù)的關(guān)系。即,比例運算電路實現(xiàn)輸出電

14、壓與輸入電壓的比例運算。3.2反比例運算電路（1）原理圖（2）理論分析與計算 由虛短、虛斷的特點可知： 根據(jù)上面仿真圖可知： 即： 所以，當u1=0、u1=1時，u0=2，u0=4。（3）仿真結(jié)果當輸入為直流1伏時： 圖2.5.1 當輸入為交流1伏時： 圖2.5.2當輸入為直流2伏時： 圖2.5.3當輸入為交流2伏時：上面我們的理論計算得出的結(jié)果是當輸入為1伏時輸出為-2伏當輸入為2伏時輸出為-4伏。兩者基本相等。3.3二級放大電路（1）原理圖（2）理論分析與計算 電路的電壓放大倍數(shù)的理論計算為將電路參數(shù)帶入計算：（3）仿真結(jié)果 由示波器測得，在輸入信號為20Vpp時，輸出電壓為12.56mV

15、，計算出電路的電壓放大倍數(shù)為628.這一結(jié)果與理論分析基本一致。3.4電壓串聯(lián)負反饋（1）原理圖（2）理論分析及計算1.將開關(guān)K斷開，電路暫不引入級間反饋。（1）利用mulitisim的直流工作點分析功能，測量無級間反饋時兩級間放大電路的靜態(tài)工作點，分析結(jié)果如下：(2)加上正弦輸入電壓，利用虛擬示波器可觀察到第一級輸出電壓波形與輸入電壓反相，而第二級輸出電壓波形與輸入電壓同相。兩個放大級的輸入波形均無明顯的非線性失真。當U i=4.999mv時，利用虛擬儀表可測得U 0=644.624mv?？梢?，無級間反饋時，兩級放大電路總是電壓放大倍數(shù)為 Au=Uo/Ui=128.95(3)由虛擬儀表測得，

16、無級間反饋時放大電路的輸入電阻為Ri=Ui/Ii=1.587kohm(4) 將負載電阻RL開路，測得Uo1=1.298v則放大電路無級間反饋時的輸出電阻為1.992kohm2.將k合上，引入電壓串聯(lián)負反饋。（1加上正弦輸入電壓，游虛擬示波器看到，同樣的輸入電壓之下，輸出電壓的幅度明顯下降，但波形更好，由虛擬儀表測得，當ui=4.996mv時，uo=50.066mv，則引入電壓串聯(lián)負反饋后，電壓放大倍數(shù)為。Auf=10.015則說明引入負反饋后放大倍數(shù)減小了 （2）由虛擬儀表測得，當Ui=4.999mv時，Ii=3.014uA則Rif=1.659kohm可見，引入電壓串聯(lián)反饋后輸入電阻高了，但與無級間反饋時的Ri相比，提高不少。引入電壓串聯(lián)負反饋只是提高了反饋環(huán)路內(nèi)的輸入電阻Rif，而Rb11和Rb12不在反饋環(huán)路內(nèi)，不受影響，因此總的輸入電阻提高不多。（3） 將負載電阻RL開路，測得Uo=51.793mv則Rof=68.989kohm可見，引入電壓串聯(lián)負反饋后，輸出電阻降低了。（3）訪真結(jié)果 電壓串聯(lián)負反饋（K打開） 未引入級間反饋 電壓串聯(lián)負反饋（K合上） 四.仿真總結(jié)和體會 通過這次的模電課設(shè)，讓我熟練掌握了應(yīng)用multisim