課程設計課件

數(shù)字電路課程設計指導老師:盧實趙慧課程設計課時安排周一：電路圖的分析與講解周二：用Protel繪制PCB圖周三：電路的制作周四：電路的檢修周五：寫實訓論文注：周三和周四在實訓室上課，其余三天在機房課程設計的目的

1.掌握基礎(chǔ)知識，提高動手能力2.理論和實踐相結(jié)合，學以致用3.溫故而知新，掌握數(shù)電和Protel的基本應用4.提高創(chuàng)新能力和設計能力5.學有所“長”，學有所長設計思路1、采用LM317可調(diào)電源為核心2、采用317的ADJ端控制電壓輸出3、通過2組開關(guān)及電阻組成的分壓電路控制8組輸出電壓4、通過電子開關(guān)控制8組電壓【CD4066或三極管】5、通過計數(shù)器控制8組電子開關(guān)【CD4017】6、用時鐘電路控制計數(shù)器的工作【NE555】7、通過開關(guān)控制時鐘電路【輕觸開關(guān)】8、通過譯碼電路對十進制轉(zhuǎn)換二進制的譯碼【1N4148】9、用7段-譯碼驅(qū)動器驅(qū)動數(shù)碼管【CD4511】10、采用兩位數(shù)碼管顯示11、采用CD4017的進位端控制小數(shù)點電路方框圖

市電降壓整流濾波調(diào)壓輸出濾波電阻網(wǎng)絡開關(guān)網(wǎng)絡計數(shù)器輕觸開關(guān)時鐘電路譯碼驅(qū)動器個位顯示十位顯示十進制到二進制的轉(zhuǎn)換譯碼驅(qū)動器數(shù)控電源的設計分為六大塊一：電源電路二：可調(diào)部分三：編碼部分四：譯碼部分五：數(shù)碼顯示六：復位與進位變壓器的使用頻率分有高頻變壓器、中頻變壓器和低頻變壓器。低頻變壓器:可分音頻變壓器與電源變壓器兩種,這類變壓器是鐵芯變壓器.半導體二極管

半導體二極管也稱晶體二極管，簡稱二極管。它是由一個PN結(jié)組成的器件，具有單向?qū)щ姷男阅?，二極管有兩極，接P型半導體的引線叫正極，接N型半導體的引線叫負極?？捎糜谡?、檢波、穩(wěn)壓及混頻電路中。二極管按用途分

普通二極管：檢波二極管、整流二極管、開關(guān)二極管、穩(wěn)壓二極管特殊二極管：變?nèi)荻O管、光電二極管、發(fā)光二極管二極管按材料分鍺二極管，硅二極管和砷化二極管鍺管正向壓降為0.2~0.4V硅管正向壓降為0.6~0.8V發(fā)光二極管正向電壓為1.5-3V時，只要正向電流通過，可以發(fā)光，用于指示，可組成數(shù)字或符號的LED數(shù)碼管。穩(wěn)壓二極管利用二極管反向擊穿時，二端電壓不變原理,穩(wěn)壓限幅，過載保護，廣泛用于穩(wěn)壓電源裝置中開關(guān)二極管由于晶體二極管具有單向?qū)щ姷奶匦?，在正偏壓下，即導通狀態(tài)下其電阻值很小，約幾十至幾百歐，在反向偏壓呈截止狀態(tài)，其電阻值很大，硅管在10M歐以上，鍺管也有幾十千歐至幾百千歐，利用二極管這一特性，在電路中對電流進行控制，可起到“接通”或“關(guān)斷”的開關(guān)作用，開關(guān)二極管就是為電路上進行“開”“關(guān)”而特殊設計制作的一類二極管。電容器電容器是在兩個金屬電極中間夾一層絕緣材料（介質(zhì)）構(gòu)成，它是一種儲存電能的元件，在電路中具有交流耦合、旁路、濾波、信號調(diào)諧等作用。電容器的種類：按結(jié)構(gòu)：固定電容器、可變電容器、微調(diào)電容器按介質(zhì)：空氣介質(zhì)電容器、固體介質(zhì)（云母、陶瓷、滌綸等）電容器及電解電容器按有無極性：有極性電容器和無極性電容器。電容器容量的識別方法電容器的標識方法主要有直標法、數(shù)碼法和色標法三種直標法將電容器的容量、耐壓及誤差直接標注在電容器的外殼上，其中誤差一般用字母來表示。常見的表示誤差的字母有J（±5%）和K（±10%）等。例如：47nJ100表示容量為47nF或0.047μF，誤差為±5%，耐壓為100V。當電容器所標容量沒有單位時，在讀其容量時可按如下原則：a.容量在1~104之間時，讀作皮法。例如：470讀作470pF。b.容量大于104時，讀作微法。例如：22000讀作0.022μF。數(shù)碼法

用三位數(shù)字來表示容量的大小，單位為pF。前兩位為有效數(shù)字，第三位表示倍率，即乘以10I，I的聚會范圍是1~9，其中9表示10-1。例如：333表示33000pF或0.033μF；229表示2.2pF。色標法這種表示方法與電阻器的色環(huán)表示方法類似，其顏色所代表的數(shù)字與電阻色環(huán)完全一致，單位為pF。電阻器

電阻器簡稱電阻電阻器的種類

電阻器在電子產(chǎn)品中是一種必不可少的、常用的一種電子元件。它的種類繁多，形狀各異，功率也不同，在電路中用來控制電流、分配電壓。按結(jié)構(gòu)形式分類固定電阻器、可變電阻器兩大類碳質(zhì)電阻、碳膜電阻、金屬電阻、線繞電阻器等。固定電阻器的電阻值是固定不變的，阻值的大小就是它的標稱值。固定電阻器的文字符號常用字母“R”表示。按制作材料的不同分類

線繞電阻器、膜式電阻器、碳質(zhì)電阻器等。按用途分類精密電阻器、高頻電阻器、高壓電阻器、大功率電阻器、熱敏電阻器、熔斷電阻器等等。阻值的表示法

直標法直接用數(shù)字表示電阻器的阻值和誤差，例如電阻器上印有68KΩ±5%，則阻值為68KΩ，誤差為±5%。文字符號法用數(shù)字和文字符號或兩者有規(guī)律的組合來表示電阻器的阻值。文字符號Ω、K、M前面的數(shù)字表示阻值的整數(shù)部分，文字符號后面的數(shù)字表示阻值的小數(shù)部分，例如，2K7其阻值表示為2.7KΩ。色標法用不同顏色的色環(huán)表示電阻的阻值和誤差。常見的色環(huán)電阻有四環(huán)和五環(huán)電阻兩種，其中五環(huán)電阻屬于精密電阻。電阻的認識找出色環(huán)電阻的第一環(huán)，其方法有：色環(huán)靠近引出端最近的一環(huán)為第一環(huán)；四環(huán)電阻多以金色作為誤差環(huán)，五環(huán)電阻多以棕色作為誤差環(huán)。設計電源電路所用元件電源電路的繪制LM317的3腳為輸入端，2腳為輸出端，1腳為調(diào)整端。

電源電路的分析及工作原理220V市電經(jīng)220V/15V變壓器降壓，二極管橋式整流，電容C1,C4濾波后送入LM317的三腳，C1選用1000uF的電解電容，C4選用0.01uF的瓷片電容，濾除高頻紋波，LM317的2腳輸出穩(wěn)定的直流電壓，1腳為調(diào)整端，調(diào)整端直接接定位器（變位器），調(diào)整端輸出直流電壓，為了保護穩(wěn)壓器的輸出特性，R5的阻值應小于240歐，本電源電路選用200歐的電阻，為了使輸出電壓可變就接4.7K的電阻，輸出電壓計算公式為U。=1.25（1+4.7K/R2)，C3和C5是為了進一步改善輸出電壓的紋波，D11和D12是為了進一步改善輸出端發(fā)生短路，C3的放電電流會反向流經(jīng)LM317，有可能導致其擊穿損壞，D11的接入可旁路反向沖擊電流，使LM317得到保護，同理，若輸出端短路，C3上的放電電流被D12短路起保護作用。電位器的種類

電位器的種類很多、形狀各異，按材料、調(diào)節(jié)方式、結(jié)構(gòu)特點、阻值變化規(guī)律、用途分成多種電位器

電位器的主要參數(shù)及標識

（1）電位器的阻值電位器的阻值即電位器的標稱值，是指其兩固定端間的阻值。其電路符號如圖6-6所示。其中1、3為電位器的固定端，2為電位器的滑動端。調(diào)節(jié)2的位置可以改變1、2或2、3間的阻值，但是不管怎樣調(diào)節(jié)，結(jié)果應遵循如下原則：R13=R12+R23三極管半導體三極管又稱晶體三極管，通常簡稱晶體管，或稱雙極型晶體管，它是一種電流控制電流的半導體器件，可用來對微弱信號進行放大和作無觸點開關(guān)。它具有結(jié)構(gòu)牢固，壽命長，體積小，耗電省等優(yōu)點，故在各個領(lǐng)域得到廣泛應用。三極管的分類

按材料分三極管按材料分可分為硅三極管，鍺三極管。按導電類型分

三極管按導電類型分可分為PNP型和NPN型。鍺三極管多為PNP型，硅三極管多為NPN型。管腳的識別：參數(shù)面對自己，從左到右E,B,C極。二、可調(diào)部分

三、編碼部分根據(jù)晶體二極管的單向?qū)щ娦詫﹄娐愤M行編碼。8421碼的特點對其輸出相應的電壓。四、譯碼部分CD4511七段譯碼驅(qū)動器，輸出BCD碼。CD4511解析：

CD4511和4558都是BCD-7段譯碼，顯示驅(qū)動器，有較強的驅(qū)動能力，4511每筆段最大輸出電流可達25MA，BCD碼輸入端為DCBA,輸入不同的BCD碼是，經(jīng)內(nèi)部譯碼，相應的筆段輸出為高電平，驅(qū)動數(shù)碼管顯示與BCD碼所對應的十進制數(shù)數(shù)字。CD4511管腳的解析9至15腳：為BCD碼譯碼輸出顯示端口8腳：接地16腳：高電平CD4511管腳的解析1.2.6.7腳：為BCD碼輸入端3腳LT非：測試端，只要LT非=0（低電平），無論其他輸入端狀態(tài)如何，LED就顯示全亮，構(gòu)成“8”，由此可檢查數(shù)碼管的好壞，正常工作時為高電平。4腳BI非：消隱控制端，當BI非=0，并且LT=1(高電平）時，就強迫顯示消隱，不顯示任何字型，正常工作為高電平。5腳LE:鎖存控制端，當LE=0時選通，LE=1時鎖存，鎖存時顯示器總保持鎖存前一刻的計數(shù)狀態(tài)不變，新的數(shù)據(jù)不能反應到顯示器上，利用此端可避免計數(shù)過程的跳變現(xiàn)象。CD4511真值表輸入輸出LEBI非Lt非DCBAabcdefg顯示xX0xxxx11111118x01xxxx0000000消隱01100001111110001100010110000101100101101101201100111111001301101000110011401101011011011501101100011111601101111110000701110001111111801110011110011901110100000000消隱01110110000000消隱01111000000000消隱01111010000000消隱01111100000000消隱01111110000000消隱111xxxx鎖存鎖存五、LED數(shù)碼顯示LED數(shù)碼管分共陽極和共陰極兩種。共陰極數(shù)碼管的實物圖管腳的識別：從左下腳數(shù)起1到10腳3腳和8腳：為接電壓負極，內(nèi)部連通，共陽極將二極管陽極（正極）短接后作為公共陽極。特點：當筆段電極接低電平，公共陽極接高電平時，相應筆段可以發(fā)光。共陰極將二極管的陰極（負極）短接后作為公共陰極。特點：當驅(qū)動信號為高電平，負端接低電平時，才能發(fā)光。a,b,c,d,e,f,g代表7個筆段的驅(qū)動端，亦稱筆段電極，DP是小數(shù)點。LED數(shù)碼管腳PCB圖

六、CD4017CD4017管腳的分析1到11腳：脈沖輸出端12腳CO:進位脈沖輸出端13腳CKEN非：禁止端14腳CLK：脈沖輸入端15腳RST：復位端16腳VDD：高電平CD4017的進位4017每計數(shù)1次，Q0~Q9依次輸出高電平，且每次只有1個Q端保持高電平，該高電平持續(xù)到下一個計數(shù)脈沖到來到時為止；Q0~Q9端的狀態(tài)變化相當于把計數(shù)輸入脈沖依次從Q0移到Q9，因此，它們起到脈沖分配和計數(shù)作用。在計數(shù)到第5個脈沖時，進位輸出端12腳C0由“1”變?yōu)椤?”，待第10個計數(shù)脈沖來到時，C0又由“0”變?yōu)椤?”，即每計數(shù)10個脈沖，產(chǎn)生1個負跳變，由此作為進位信號輸出。計數(shù)器的電路設計

電路原理圖論文的寫法設計論文是工程設計成果的書面表達形式，是對設計進行解釋和說明的書面材料。編寫論文的過程就是訓練學生運用所學基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能制訂設計方案，解決實際問題的過程。也是將設計工作進行分析、整理、歸納、加工過程，學生在編寫設計說明書的過程中，要了解和學習工程技術(shù)設計的基本規(guī)律和方法，收集和查閱文獻資料，進行方案比較、理論分析、參數(shù)設計、繪制工程圖樣。將學過的理論知識再創(chuàng)造后用于工程實際，通過擬制提綱和編寫論文的實際操作，可以培養(yǎng)學生善于調(diào)查研究，勤于創(chuàng)造思維，用于大膽開拓的工作和學習態(tài)度，提高學生專業(yè)設計能力和文字組織表達能力。論文的組成一、封面：寫上課題名稱，班級，學號，姓名。二、目錄三、摘要每