江南大學(xué)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 正弦波發(fā)生、頻率測量顯示電路 班級：電信1302 姓名：曲思豫學(xué)號： 同組人：任逸穎專心-專注-專業(yè) 目錄1、課題名稱：正弦波發(fā)生、頻率測量顯示電路2、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求： 正弦波振蕩頻率1001000Hz，輸出信號幅度55V； （1）用3位數(shù)碼管顯示振蕩頻率； （2）能自動連續(xù)測量、顯示頻率，測量周期為4S； （3）用中規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)。3、 設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)框圖：4、 單元電路設(shè)計(jì)和元器件的選擇： 、電源電路的設(shè)計(jì)： 由于我們在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)沒有 正負(fù)5伏的電源，只有正5伏電源，而運(yùn) 算放大器的工作需要正負(fù)電源，所以需要 將一個正5伏的電源改接

2、成正負(fù)2.5伏的 電源。 電路圖： 用兩個電解電容 和兩個電阻串并聯(lián)，接上正5伏的電源和地。變在中間形成一個0電位，上下兩端相對于中間的電位差便是正負(fù)2.5伏。 、正弦波發(fā)生及波形變換電路： 第一個運(yùn)算放大器接成RC文氏震蕩器， 并且頻率可由調(diào)節(jié)電位器進(jìn)行控制，在Uo處產(chǎn)生一個正弦波，再經(jīng)過第二個運(yùn)算放大器接成的過零比較器，在UoA處形成矩形波。 運(yùn)算放大器采用 UA741型號 引腳功能如下：uA741M，uA741I，uA741C（單運(yùn)放）是高增益運(yùn)算放大器，用于軍事，工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用.這類單片硅提供輸出短路保護(hù)和閉鎖自由運(yùn)作。 這些類型還具有廣泛的共同模式，差模信號范圍和低失調(diào)電壓調(diào)零能力與

3、使用適當(dāng)?shù)碾娢?。芯片和工作說明：1和5為偏置(調(diào)零端)，2為反向輸入端，3為正向輸入端，4接負(fù)電源，6為輸出，7接正電源 ，8空腳 、單穩(wěn)態(tài)定時電路 電路圖： 將555觸發(fā)器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，當(dāng)UiB有信號來時在UoB端產(chǎn)生一個1s的高電平信號 如波形圖所示。Tx=RCln3 =1s。 555芯片的引腳功能圖： 、頻率計(jì)數(shù)顯示電路計(jì)數(shù)器選用MC14553芯片，這是一片3位BCD加法計(jì)數(shù)器芯片，由選擇端、控制每一時刻只輸出一位BCD碼。顯示譯碼器選用CD4511芯片，該芯片具有BCD七段鎖存/譯碼/驅(qū)動功能。MC14553的11引腳作為觸發(fā)信號的輸入端連接正弦波發(fā)生變換電路的輸出端，等同輸入矩形

4、波，12引腳連接著單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端，當(dāng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器有高電平信號傳來時，MC14553開始計(jì)數(shù)并傳給CD4511再傳給數(shù)碼管進(jìn)行顯示。MC14553的引腳功能圖：CD4511的引腳功能圖：數(shù)碼管的引腳功能圖：1、2、4、6、7、9、10腳分別控制顯像管的e、d、c、b、a、f、g段3、8為公共端5控制小數(shù)點(diǎn) 、超量程指示電路當(dāng)計(jì)數(shù)器MC14553計(jì)到1000個脈沖時，“OF”端會輸出一個正脈沖，該信號連到超量程指示電路，驅(qū)動發(fā)光管發(fā)光，表示信號頻率超范圍需調(diào)整。電路圖： 、控制電路 控制電路實(shí)際上是一低頻信號發(fā)生器，振蕩周期為4S，精度要求不高，用其產(chǎn)生方波和尖脈沖信號，分別用來觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電

5、路、超量程指示電路復(fù)位和計(jì)數(shù)器清零?；蚍情T采用CD4001芯片，引腳圖： 5、完整的電路原理圖： 6、安裝調(diào)試 按電路圖在面包板上連接好電路后進(jìn)行調(diào)試 調(diào)試方法：測正弦波發(fā)生及波形變換電路：用示波器觀察正弦波與方波的產(chǎn)生：先測量RC橋式正弦波振蕩電路的輸出端，調(diào)節(jié)50k電位器直至觀察到正弦波；再測量U0A，調(diào)試使之產(chǎn)生方波。測電源電路：用萬用表分別測量兩電容或電阻之間的電壓差，黑表筆接中間，若為正負(fù)2.5伏左右即正常。測555構(gòu)成的定時電路：測輸出電平UOB，T=4S，1S高電平，3S低電平周期循環(huán)。檢查MC14533 CD4511 CD4001 UA741等有無接錯的地方。最后接通電源，各部

6、分電路運(yùn)作正常，完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，元器件回收。 7、數(shù)據(jù)波形： 正弦波與其對應(yīng)的頻率顯示 失真波形與其對應(yīng)的超量程頻率顯示 矩形波 UoA 控制電路輸出波形UiB 清零信號波形CLR 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出波形UoB 8、總結(jié)： 測試中出現(xiàn)的故障、原因及排除辦法 數(shù)碼顯示管不亮或沒有都亮或亮度太低： 三個數(shù)碼顯示管未連接在一起，或是連接線接觸不良，也可能是電源不穩(wěn)定。將線重新剪，并更換一個穩(wěn)定的提供電壓的電源，或者將5伏電壓稍微提高一點(diǎn)。 調(diào)節(jié)電位器頻率并不變化電位器連接出錯，修改電位器連接，要利用中間的引腳以及一個旁邊的引腳。 5V以及接地的線路不明確，導(dǎo)致導(dǎo)線連接問題。應(yīng)明確5V及接地的位置，

7、充分利用面包板被分離開的一排。 連接面包板一定要看清位置，一排的上下是聯(lián)通的，而且要注意不要意外的和別的元件連接在一起。 電阻的阻值要在連接前用萬用表檢測一遍，防止連接錯誤或是電阻損壞卻未能查驗(yàn)出來。 清零信號串聯(lián)的電阻在資料上老師并沒有表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示電阻組織要大一點(diǎn)，我們最后用的是2M。否則會沒有清零信號。 運(yùn)算放大器的三個輸入端所接的地是電源電路的0電位處，其余的接地的都是接在GND處。名稱阻值個數(shù)電容103（0.01F）4個104（0.1F）3個474（0,47F）1個電位器50K2個電解電容0.1F2個 9、元器件清單： 名稱阻值個數(shù) 電阻2008個1K1個2K1個2.7K4個10K

8、2個2M2個22M2個512個91K1個 名稱個數(shù)個數(shù)NE5551個NPN三極管80501個741運(yùn)算放大器2個PNP三極管85503個CD40011個共陰七段數(shù)碼管3個MC145531個穩(wěn)壓二極管1個CD45111個發(fā)光二極管1個 10、心得體會： 通過本次的電子課程設(shè)計(jì)讓我體會到了幾點(diǎn)問題。 一、團(tuán)隊(duì)意識。本次課程設(shè)計(jì)是兩個人一組進(jìn)行的。本以為一個人也可以好好的完成。但是后來連接的過程發(fā)現(xiàn)，連接一個面包板不僅是要看電路圖，好多細(xì)節(jié)的工作，包括確定電阻、電容的數(shù)值，剪連接線等都很花費(fèi)時間，而且一個人很容易把連接線連錯，而且自己檢查自己的電路較為困難。這是就要兩個人團(tuán)結(jié)合作，互相檢查連接部分的

9、線路問題，相互幫忙剪線，確定元件的功能、引腳、數(shù)值等，這樣連接起來的面包板不僅效率高而且不容易出錯。 二、要充分的細(xì)心。無論是做什么細(xì)心都十分重要。在連接面包板的過程中，第一次的連接過程我們進(jìn)行調(diào)試的時候發(fā)現(xiàn)問題很多，最后實(shí)在不得已只能將線路重新接到另一個面包板上對每一個器件都進(jìn)行認(rèn)真的檢查，最后才把一個較為成功的電路板連接成功。 三、要有條理性。這個在我們的設(shè)計(jì)過程主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)上，一個是要先將電路圖完完整整的畫完以后再開始連接。一開始我們的電路圖有不完整的地方，導(dǎo)致了連接的錯誤。另一個是有條理便于連接，比如說有好多的元器件引腳非常多，如果看到了哪個連哪個很容易忘連或錯連。所以我們后來總結(jié)最好的辦法就是從第一個開始按按順序連接就不會出錯了。 四、要有耐心。剛連接好的電路多少都會出現(xiàn)一些問題，可能是錯連，也有的是接觸不良或是一些元件的問題。這時的調(diào)試就是一個查找問題的過程，但查找問題并不是什么容易的事情，要檢查很久才能發(fā)現(xiàn)問