模擬電子課程設(shè)計(jì)2023-12

第一組：1、電流/電壓（I/V）轉(zhuǎn)換器的制作與調(diào)試（1）參考電路圖如下：（2）要求將0~10毫安電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成0~10伏電壓信號(hào)。（3）分析電路的工作過程，完成制作與調(diào)試。（4）填寫下表，分析結(jié)果。電流信號(hào)（毫安）0246810電壓信號(hào)（伏）2、電壓/電流（V/I）轉(zhuǎn)換器的制作與調(diào)試參考電路圖如下：（2）要求將0~10伏電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成0~10毫安電流信號(hào)。（3）分析電路的工作過程，完成制作與調(diào)試。（4）填寫下表，分析結(jié)果。電壓信號(hào)（伏）0246810電流信號(hào)（毫安）3、聲控式音樂彩燈控制器的制作與調(diào)試（1）參考電路圖如下：（2電路的工作原理：由D1~D4組成橋式整流電路，輸出直流電壓經(jīng)電阻R1限流電容C濾波使發(fā)光管LED點(diǎn)亮發(fā)光，指示電路工作。此時(shí)LED兩端將得到1.6V左右的直流壓降，作為控制回路VT的工作電壓。W和R2作為三極管VT的集電極負(fù)載，調(diào)整W阻值大小使VT集電極剛好處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)。此時(shí)VT集電極即可控硅SCR的控制端為低電位，SCR阻斷，彩燈不亮。如環(huán)境有音樂聲波信號(hào)，經(jīng)壓電陶瓷片HTD拾取后，即輸出相應(yīng)電信號(hào)加到VT的基極和發(fā)射極之間，其信號(hào)負(fù)半周使VT的集電極電流減小，VT退出飽和導(dǎo)通狀態(tài)而進(jìn)入放大狀態(tài)，這時(shí)集電極電位變高，SCR控制端獲得觸發(fā)電壓而導(dǎo)通，彩燈H點(diǎn)亮。故彩燈能隨HTD輸出電信號(hào)即聲波場強(qiáng)變化而閃爍，調(diào)節(jié)W可改變控制器的聲控靈敏度。（3）電路的調(diào)試方法：完成制作后，即可通電調(diào)試。接上220V交流電后，LED應(yīng)發(fā)光指示。將電位器W的阻值由大逐漸調(diào)小，當(dāng)調(diào)到某一點(diǎn)時(shí)，彩燈H會(huì)常亮不閃，此時(shí)可把W往回調(diào)，即阻值稍大使彩燈H剛好熄滅，次位置為聲控靈敏度最高位置，加大W靈敏度則逐漸減小。（4）寫出調(diào)試過程中遇到的問題及解決辦法。（5）完成制作與調(diào)試第二組：1、方波發(fā)生器制作（1）參考電路圖如下：（2）分析電路的工作原理。（3）說明改變電容C1、C2的值，對(duì)頻率的影響。（4）完成制作并調(diào)試。（5）測取方波發(fā)生器的頻率。2、不規(guī)則變速循環(huán)彩燈的制作（1）參考電路圖如下：（2）電路的工作原理：它是由不規(guī)則周期脈沖發(fā)生器和CD4017彩燈電路組成。CD4017是一塊能產(chǎn)生序列脈沖的CMOS計(jì)數(shù)/分配器。它有2個(gè)時(shí)鐘端：CP端是上升沿觸發(fā)計(jì)數(shù)端（=0。當(dāng)=1，則輸出狀態(tài)保持不變）、端是下降沿觸發(fā)計(jì)數(shù)端（CP=1。當(dāng)CP=0，則輸出狀態(tài)保持不變）；CR為其異步清0端，加高電平時(shí)，不論、CP為何值，只有Y0輸出為高電平；在時(shí)鐘信號(hào)作用下，Y0~Y9依次輸出為正脈沖。不規(guī)則周期脈沖發(fā)生器（由CD4069構(gòu)成）采用兩個(gè)脈沖信號(hào)發(fā)生器分別輸出頻率不同的兩路脈沖信號(hào)，再由一個(gè)或門電路把它們合成為一個(gè)不規(guī)則周期脈沖信號(hào)；用這個(gè)不規(guī)則脈沖信號(hào)作為CD4017彩燈電路的計(jì)數(shù)脈沖，就可以使彩燈循環(huán)變化的速度忽快忽慢，多路彩燈的每一路燈光的發(fā)光時(shí)間也變得各不相同。通過分別調(diào)整兩個(gè)脈沖信號(hào)發(fā)生器的頻率，可以改變不規(guī)則周期脈沖信號(hào)的變化規(guī)律。（3）完成制作并調(diào)試。（4）寫出電路的工作過程。3、聲控延時(shí)夜燈的制作與調(diào)試（1）參考電路圖如下：（2）電路的工作原理：當(dāng)有聲波傳入駐極話筒MIC時(shí)，MIC將聲波轉(zhuǎn)變成交變電壓信號(hào)通過電容C1偶合到三極管Q1上，經(jīng)過Q1、Q2兩級(jí)電壓放大后將交變信號(hào)送到IC1的低出觸發(fā)端2腳，信號(hào)的負(fù)半周使電路翻轉(zhuǎn)，TC1由穩(wěn)態(tài)進(jìn)入暫態(tài)，即TC1被置位，3腳輸出高電平使雙向可硅V1導(dǎo)通，從而使燈泡DP發(fā)光；與此同時(shí)接在IC1內(nèi)部7腳、1腳間的三極管C、E極間呈高阻狀態(tài)，直流電源通過R5向電容C2充電。大約經(jīng)過t=1.1R5*C2時(shí)間，C2兩端電壓（即6腳電位）上升到2/3電源電壓，IC1又被復(fù)位，暫態(tài)結(jié)束電路回到穩(wěn)態(tài)燈泡DP熄滅、電容C2貯存的電荷通過IC1內(nèi)部三極管放電，為下次開燈作準(zhǔn)備。直流電源由220V交流電通過C3、D2降壓、D1半波整流和C4濾波后得到的。R7是為C3提供放電回路的，以避免維修線路板時(shí)受到電擊，改變R5的阻值可改變燈亮的持續(xù)時(shí)間。（3）元件的選擇：MIC可選用普通電容式話筒，C3耐壓值為400V，IC1可選任何555集成塊，其它元件無特殊要求。（4）完成制作與調(diào)試。第三組1、可調(diào)直流穩(wěn)壓電源的制作與調(diào)試參考電路圖：（2）電路工作原理：電路由一塊三端可調(diào)集成穩(wěn)壓電路組成。它的輸出由3V、4.5V、6V、7.5V、9V、12V共六檔。電路中的變壓器T輸出電壓為15V，整流電路采用的是由4只整流二極管組成的橋式整流電路。3V、4.5V等各檔分別與S1相聯(lián)，即可得到相應(yīng)的電壓值。（3）完成制作及調(diào)試。2、電子搶答器制作（1）參考電路圖如下：（2）電路的工作原理：本電路使用一塊時(shí)基電路NE555，其高電平觸發(fā)端6腳和低電平觸發(fā)端2腳相連，構(gòu)成施密特觸發(fā)器，當(dāng)加在2腳和6腳上的電壓超2/3VCC時(shí)，3腳輸出低電平，當(dāng)加在2腳和6腳上的電壓低于1/3VCC時(shí)，3腳輸出高電平。按下開關(guān)SW，施密特觸發(fā)器得電，因單向可控硅SCR1~SCR4的控制端無觸發(fā)脈沖，SCR1~SCR4關(guān)斷，2腳和6腳通過R1接地而變?yōu)榈碗娖?，所?腳輸出高電平，綠色發(fā)光二極管LED5發(fā)光，此時(shí)搶答器處于等待狀態(tài)。K1~K4為搶答鍵，假如K1最先被按下，則3腳的高電平通過K1作用于可控硅SCR1的控制端，SCR1導(dǎo)通。紅色發(fā)光二極管LED1發(fā)光，＋9V電源通過LED1和SCR1作用于NE555的2腳和6腳，施密特觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，3腳輸出低電平，LED5熄滅。因3腳輸出為低電平，所以此后按下K2~K4時(shí)，SCR2~SCR4不能獲得觸發(fā)脈沖，SCR2～SCR4維持關(guān)斷狀態(tài)，LED2~LED4不亮，LED1獨(dú)亮說明按K1鍵者搶先成功，此后主持人將開關(guān)SW起落一次。復(fù)位可控硅，LED1熄滅，LED5亮，搶答器又處于等待狀態(tài)。220V市電經(jīng)變壓器降壓，VD1~VD4整流，C濾波，為搶答器提供＋9V直流電壓。VD1~VD4選IN4001,C選用220μF/15V。R1和R2選1KΩ，LED1~LED4選紅色發(fā)光二極管，LED5選綠色發(fā)光二極管。SW為撥動(dòng)開關(guān)，K1~K4為輕觸發(fā)開關(guān)，單向可控硅選2P4M，IC為NE555。（3）完成電路的制作與調(diào)試。3、流水彩燈的制作與調(diào)試（1）參考電路圖如下：（2）要求是電路的工作循環(huán)順序?yàn)椋篐1亮—H2亮—H3亮—H4亮—全熄—H1、H2亮—H1、H2、H3亮—H1、H2、H3、H4亮—全熄，然后依次循環(huán)工作。（3）電路的工作過程：電源用9V直流電壓供其它電路工作，由CD4069非門電路和定時(shí)元件R、C組成了多諧震蕩器，它輸出周期T=1.4RC的方波給CD4017的時(shí)鐘端，CD4017是一塊能產(chǎn)生序列脈沖的CMOS計(jì)數(shù)/分配器，在時(shí)鐘信號(hào)的作用下，Y0-Y9依次輸出為正脈沖。二極管編碼電路和CD4017協(xié)調(diào)一致地工作以實(shí)現(xiàn)所要求的效果。（4）完成制作與調(diào)試。第四組：1、交替閃光器的制作與調(diào)試（1）參考電路圖如下：（2）要求是兩只發(fā)光二極管（LED）交替閃光。（3）分析電路的工作原理。說明交替閃光的頻率與電路中的哪些器件有關(guān)。（4）完成制作及調(diào)試。2、電子觸摸控制器的制作與調(diào)試（1）參考電路圖如下：（2）電路工作原理：本電路基本上是一個(gè)NE555單穩(wěn)電路，主要的差別只是觸發(fā)方法不同。NE555的觸發(fā)輸入端由22MΩ的電阻偏置到高電平，所以當(dāng)接觸板被觸摸時(shí)，人的皮膚電阻將低于引腳2對(duì)地阻抗。這種效用使觸發(fā)輸入端的電壓低于1/3VCC的門限電平，所以定時(shí)開始。輸出脈沖寬度T=1.1R1C1（3）完成制作及調(diào)試。3、八路電子搶答器的制作（1）參考電路圖如下：（2）電路的工作原理：該電路采用5個(gè)數(shù)字集成電路，其中74LS373為D鎖存器，74LS30為8輸入的與非門。比賽時(shí)，J0，J1…J7由參賽選手控制，J8由主持人控制。當(dāng)任意一個(gè)選手搶先按下按鈕時(shí)，7430的輸出將跳變?yōu)榈碗娖剑@個(gè)低電平使74LS373處于鎖存狀態(tài)，它的輸出Q0,Q1….Q7被鎖存，隨即編碼器進(jìn)行編碼。74LS147為10線到4線的編碼器，輸入端為低電平有效，輸出為反碼。74LS147為譯碼器，輸入BCD碼時(shí)經(jīng)譯碼后使數(shù)碼管顯示數(shù)字0，1……9。為了使譯碼后數(shù)碼管能顯示數(shù)字，該電路將譯碼器的D端輸入接74LS373的鎖存控制輸入端，數(shù)字被鎖存時(shí)，該端為低電平，數(shù)碼管為正常顯示數(shù)字；允許數(shù)據(jù)輸入時(shí)，74LS373的11腳為高電平，經(jīng)過譯碼后數(shù)碼管不顯示，這樣正好滿足了電路的要求。數(shù)碼管為共陰7段數(shù)碼管。一輪搶答結(jié)束，由主持人按動(dòng)清除按鈕J8，對(duì)D鎖存器進(jìn)行解鎖。（電路中的74LS147用CD4511代替）（3）完成制作及調(diào)試。第五組1、三角波、方波振蕩器制作與調(diào)試（1）考電路圖如下：（2）電路的工作原理：該電路同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)三角波和一個(gè)方波，它自動(dòng)啟動(dòng)并且沒有鎖死的問題，IC1是一個(gè)集成塊，其壓擺率由CT和RT決定。IC2是一個(gè)施密特觸發(fā)器；IC1的輸出電平在施密特觸發(fā)器的磁滯電平之間斜升和下降，它的輸出驅(qū)動(dòng)另一個(gè)集成電路，通過改變RT可使工作頻率在100～1范圍內(nèi)變化，只需三個(gè)電阻，一個(gè)電容和一只雙運(yùn)放，就能做成一個(gè)頻率從0.1HZ到100KHZ的三角波和方波振蕩器。（3）分析電路的工作過程。（4）完成制作與調(diào)試。2、紅綠黃三色交通燈模擬器制作與調(diào)試（1）參考電路圖如下：（2）電路的工作原理：用它可以模擬十字路口的交通燈。通常紅綠黃燈的變化是在紅燈和綠燈變化中間加上一段黃燈，一般這個(gè)黃燈持續(xù)的時(shí)間比較短；本電路采用紅、綠、黃3種發(fā)光二極管，工作時(shí)可模擬十字路口交通燈“紅、黃、綠、黃－紅、黃、綠、黃－……..”的規(guī)律循環(huán)變化；其中紅燈持續(xù)30秒，黃燈持續(xù)10秒，綠燈持續(xù)50秒。為了達(dá)到這個(gè)結(jié)果，4017的計(jì)數(shù)脈沖的周期為10秒，在4017分配器的輸出端經(jīng)過或門電路的組合，紅燈由3個(gè)連續(xù)的輸出端通過或門驅(qū)動(dòng)，綠燈由5個(gè)連續(xù)的輸出端通過或門驅(qū)動(dòng)，從而得到3種顏色的燈光既能按照指定的順序發(fā)光，又能滿足每一種顏色燈光要求的發(fā)光時(shí)間。（3）分析電路的工作過程。（4）完成制作與調(diào)試。3、觸摸式延時(shí)熄滅燈的制作（1）參考電路圖如下：（2）電路的工作原理：觸摸式延時(shí)熄滅燈，平時(shí)將燈放于床頭，夜里需要照明時(shí)，只要觸摸燈具外殼的金屬片，小燈就會(huì)發(fā)光，4分鐘后又自動(dòng)熄滅，為人們的生活提供便利。220V交流電經(jīng)C1降壓，