工程訓(xùn)練課程報告格式

1、 目錄1 緒論1.1 發(fā)展歷史1.2 未來發(fā)展趨勢1.3 電子設(shè)計自動化（EDA）1.4 分析方法2 二極管原理及其典型應(yīng)用2.1 原理2.1.1 PN結(jié)的形成2.1.2 二極管的V-I特性2.2 模型2.2.1 整流電路2.2.2 穩(wěn)壓電路2.2.3 限幅電路2.3 應(yīng)用3 三極管原理及其典型應(yīng)用3.1 原理3.2 參數(shù)3.3 模型3.4 應(yīng)用4 集成運(yùn)算放大器4.1 原理4.2 參數(shù)說明 4.3 模型4.4 歷史與現(xiàn)狀 4.5 應(yīng)用5 數(shù)字電路基礎(chǔ)5.1 集成電路5.2 技術(shù)方法與技術(shù)水平5.3 數(shù)字電路應(yīng)用實(shí)例16位流水彩燈5.3.1 電路功能與設(shè)計方案5.3.2 所用元件及器材5.3.

2、3 電路仿真圖與連接實(shí)物圖5.3.4 故障與調(diào)試6 邏輯筆電路的實(shí)驗驗證6.1 電路功能6.2 電路原理及主要器件功能6.3 電路實(shí)物圖（面包板）7 總結(jié)1 緒論1.1 發(fā)展歷史 電子技術(shù)與我們的生活息息相關(guān)，隨著網(wǎng)絡(luò)與科技的快速發(fā)展，電子技術(shù)在不同的領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用，有力地推動著人類社會的快速發(fā)展，并為人類創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)財富，在提高生產(chǎn)效率、提高人民生活水平方面做出了巨大貢獻(xiàn)。 從器件方面來說，發(fā)展至今，電子技術(shù)共經(jīng)歷了電子真空器件、半導(dǎo)體器件、集成電路、大規(guī)模集成電路四代。 1904年，英國電氣工程師弗萊明（研制出一種能夠充當(dāng)交流電整流和無線電檢波的特殊燈泡“熱離子閥”，從而催生

3、了世界上第一只電子管，也就是人們所說的“真空二極管”。 1906年，美國工程師德·福雷斯特發(fā)明了能夠起放大作用的真空三極管（電子管）。 自此，電子管真正成為實(shí)用的器件。到1960年前后，西方國家的無線電工業(yè)年產(chǎn)10億只無線電電子管廣泛應(yīng)用于電話、通訊、家庭娛樂、教育等行業(yè)，也促進(jìn)了飛機(jī)、雷達(dá)、火箭的發(fā)明和進(jìn)一步發(fā)展。 1950年，人們制造出第一個PN結(jié)型晶體管同電子管相比，晶體管的壽命長100到1000倍，消耗電子僅為電子管的十分之一或幾十分之一，工作性能好、可靠性高，耐沖擊、耐振動，另外，晶體管的體積只有電子管的十分之一到百分之一，放熱很少，可用于設(shè)計小型、復(fù)雜、可靠的電路晶體管的

4、制造工序簡便，有利于提高元器件的安裝密度晶體管誕生之后，被廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)以及人們?nèi)粘Ｉ钪?1958年，美國科學(xué)家基爾比和諾伊斯同時發(fā)明了集成電路，開啟了集成電路時代，并促進(jìn)了后來的大規(guī)模集成電路技術(shù)的形成。1.2 未來發(fā)展趨勢電子技術(shù)行業(yè)未來有三項發(fā)展趨勢： 第一，特征尺寸繼續(xù)等比例縮小。1965年，Gordon Moore提出了摩爾定律，預(yù)測半導(dǎo)體芯片上的晶體管數(shù)目將每兩年翻兩番。而后來的Robert Dennard提出了芯片尺寸縮放定律,它的基本構(gòu)思是：當(dāng)尺寸縮放時,功率密度必須保持不變。亦即,將一百萬個或更多的晶體管集成在一塊芯片上時,芯片的功率密度要保持相

5、同。否則,芯片將變得更熱而不能使用，而新工藝和材料可使功率大幅降低,因此現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)正在呼喚新機(jī)會以降低功率。 第二，系統(tǒng)芯片(SOC)，從廣義角度講, SoC (System On Chip )是一個微小型系統(tǒng), 將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲器(或片外存儲控制接口)集成在單一芯片上,它通常是客戶定制的,或是面向特定用途的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。SOC是一種整體的芯片設(shè)計方法的概念，它指的是集成了各種功能模塊，每一種功能都是由硬件描述語言設(shè)計程序，然后在SOC內(nèi)由電路實(shí)現(xiàn)的； 第三，MEMS系統(tǒng)的發(fā)展。MEMS系統(tǒng)，即微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS, Micro-Electro-Mechanical Sys

6、tem），是集微傳感器、微執(zhí)行器、微機(jī)械結(jié)構(gòu)、微電源微能源、信號處理和控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信等于一體的微型器件或系統(tǒng)。它是一個獨(dú)立的智能系統(tǒng)，可大批量生產(chǎn)，其系統(tǒng)尺寸在幾毫米乃至更小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級，側(cè)重于超精密機(jī)械加工。常見的產(chǎn)品包括MEMS加速度計、MEMS麥克風(fēng)、微馬達(dá)、微泵、微振子、MEMS光學(xué)傳感器、MEMS壓力傳感器、MEMS陀螺儀、MEMS濕度傳感器、MEMS氣體傳感器等等以及它們的集成產(chǎn)品MEMS是一項革命性的新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是一項關(guān)系到國家的科技發(fā)展、經(jīng)濟(jì)繁榮和國防安全的關(guān)鍵技術(shù)，將在未來有更廣泛的應(yīng)用。1.3 電子設(shè)計自動化

7、（EDA）EDA技術(shù)是指以計算機(jī)為工作平臺，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果，進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動設(shè)計。利用EDA工具，電子設(shè)計師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計、性能分析到設(shè)計出IC版圖或PCB版圖的整個過程的計算機(jī)上自動處理完成。EDA工具軟件可大致可分為芯片設(shè)計輔助軟件、可編程芯片輔助設(shè)計軟件、系統(tǒng)設(shè)計輔助軟件等三類。目前進(jìn)入我國并具有廣泛影響的EDA軟件是系統(tǒng)設(shè)計軟件輔助類和可編程芯片輔助設(shè)計軟件：Protel、Altium Designer、PSPICE、multisim13(原EWB的最新版

8、本)、OrCAD、PCAD、LSIIogic、MicroSim、ISE、modelsim、Matlab等等。這些工具都有較強(qiáng)的功能，一般可用于幾個方面，例如很多軟件都可以進(jìn)行電路設(shè)計與仿真，同時還可以進(jìn)行PCB自動布局布線，可輸出多種網(wǎng)表文件與第三方軟件接口。1.4 分析方法了解電路圖種類和掌握各種電路圖的基本分析方法，是學(xué)習(xí)電子電路工作原理的第一步。電子電路圖主要有下列種：方框圖（包括整機(jī)電路方框圖、系統(tǒng)方框圖等）、單元電路圖、等效電路圖、集成電路應(yīng)用電路圖、整機(jī)電路圖、印制電路板圖。對于方框圖，要分析信號傳輸過程、記憶電路組成、分析集成電路從集成電路的內(nèi)電路方框圖中可以了解到集成電路的組成

9、、有關(guān)引腳作用等識圖信息；對于單元電路圖（為了分析某個單元電路工作原理的方便，而單獨(dú)將這部分電路畫出的電路圖），要進(jìn)行元器件作用分析和信號傳輸過程分析；對于等效電路圖，分析電路時，用等效電路去直接代替原電路中的電路或元器件，用等效電路的特性去理解原電路工作原理；對于集成電路應(yīng)用電路圖，要掌握引腳外電路規(guī)律，分析信號放大、處理過程，了解集成電路的一些關(guān)鍵測試點(diǎn)、引腳直流電壓規(guī)律；對于整機(jī)電路，要了解單元電路的類型，直流工作電壓供給電路的識圖是從右向左進(jìn)行，對某一級放大電路的直流電路識圖方向是從上向下，交流信號的傳輸是從整機(jī)電路圖的左側(cè)向右側(cè)進(jìn)行分析；對于印刷電路板圖，可以根據(jù)一些元器件的外形特征

10、找到它們，根據(jù)集成電路上的型號找到某個具體的集成電路，在印制電路板圖和電路板上分別畫一致的看圖方向，檢修時，主要是根據(jù)故障現(xiàn)象和所測得的數(shù)據(jù)決定分析哪部分電路，帶著問題對局部電路的深入分析。2 二極管原理及其典型應(yīng)用2.1 原理2.1.1 PN結(jié)的形成當(dāng)導(dǎo)體處于熱力學(xué)溫度0K時，導(dǎo)體中沒有自由電子。當(dāng)溫度升高或受到光的照射時，價電子能量增高，有的價電子可掙脫原子核的束縛，參與導(dǎo)電，成為自由電子，這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)，也稱熱激發(fā)。自由電子產(chǎn)生的同時，在其原來的共價鍵中就出現(xiàn)了一個空位，呈現(xiàn)正電性的這個空位為空穴。因熱激發(fā)而出現(xiàn)的自由電子和空穴是同時成對出現(xiàn)的，稱為電子空穴對。價電子獲得能量后產(chǎn)生

11、流動現(xiàn)象，在新位置產(chǎn)生空穴，形成電荷遷移。本征半導(dǎo)體中摻入三價雜質(zhì)元素，如硼、鎵、銦等形成 P型半導(dǎo)體，P型半導(dǎo)體中空穴是多數(shù)載流子；在本征半導(dǎo)體中摻入五價雜質(zhì)元素，例如磷，可形成 N型半導(dǎo)體，N型半導(dǎo)體中自由電子是多數(shù)載流子。 如圖2-1所示，P區(qū)和N區(qū)存在濃度差，導(dǎo)致多子擴(kuò)散運(yùn)動，形成了空間電荷區(qū)（PN結(jié)），如圖2-2所示。圖2-1圖2-2PN結(jié)外加直流電壓V，P區(qū)接高電位（正電位），N區(qū)接低電位（負(fù)電位）時，內(nèi)電場被削弱，多子的擴(kuò)散加強(qiáng)，能夠形成較大的擴(kuò)散電流，即，形成正向電流，此時PN結(jié)呈現(xiàn)為一個小電阻。如圖2-3所示。變薄+PN+_圖2-3內(nèi)電場外電場 而當(dāng)PN結(jié)反偏時，即P區(qū)接低電

12、位（負(fù)電位），N區(qū)接高電位（正電位）時，內(nèi)電場被加強(qiáng)，多子的擴(kuò)散受抑制。少子漂移加強(qiáng)，但少子數(shù)量有限，只能形成較小的電流,PN結(jié)呈現(xiàn)為一個大電阻。2.2.2 二極管的V-I特性二極管的V-I特性如圖2-4所示VI導(dǎo)通壓降: 硅管0.60.7V,鍺管0.20.3V 死區(qū)電壓 硅管0.6V,鍺管0.2V反向擊穿電壓UBR 圖2-42.2 模型2.2.1 整流電路整流電路的電路圖如圖2-5所示。 分別如圖2-6（1）和2-6（2）所示。 圖2-5圖2-6（1） 圖2-6（2）圖2-7仿真圖象如圖2-7所示，其中電容采用0.01F,紅色線為1.2k電阻上的輸出波形，藍(lán)色線為輸入波形。2.2.2 穩(wěn)壓二

13、極管利用二極管反向擊穿特性實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓時工作在反向電擊穿狀態(tài)，反向電壓應(yīng)大于穩(wěn)壓電壓。如圖2-8所示，反向擊穿電壓為穩(wěn)壓值。(b)2CW17 伏安特性 圖2-82.2.3 限幅電路限幅電路常來選擇預(yù)置電平范圍內(nèi)的信號。作用是把輸出信號幅度限定在一定的范圍內(nèi)，亦即當(dāng)輸入電壓超過或低于某一參考值后，輸出電壓將被限制在某一電平（稱作限幅電平），且再不隨輸入電壓變化。電路圖如圖2-9所示。串聯(lián)下限幅電路 限幅特性 圖2-9若二極管具有理想的開關(guān)特性，那么，當(dāng)v低于E時，D截止，voE；當(dāng)v高于E以后，D導(dǎo)通， vo v。仿真后輸出端的波形如圖2-10所示。圖2-112.4 應(yīng)用（1）發(fā)光二

14、極管應(yīng)用在電子通訊和家用電器的各種電子回路中,通常用于顯示各種信息.如家用音響、電視機(jī)、手機(jī)及商場和售票處的顯示看板等。（2）整流二極管利用二極管單向?qū)щ娦?，可以把方向交替變化的交流電變換成單一方向的脈動直流電。（3）作為開關(guān)元件，二極管在正向電壓作用下電阻很小，處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于一只接通的開關(guān)；在反向電壓作用下，電阻很大，處于截止?fàn)顟B(tài)，如同一只斷開的開關(guān)。利用二極管的開關(guān)特性，可以組成各種邏輯電路。（4）作為限幅元件二極管正向?qū)ê?，它的正向壓降基本保持不變（硅管?.7V，鍺管為0.3V）。利用這一特性，在電路中作為限幅元件，可以把信號幅度限制在一定范圍內(nèi)。 （5）繼流二極管在開關(guān)電源的

15、電感中和繼電器等感性負(fù)載中起繼流作用。 （6）檢波二極管在收音機(jī)中起檢波作用。（7）變?nèi)荻O管使用于電視機(jī)的高頻頭中。（8）穩(wěn)壓管的應(yīng)用:可作為限制或保護(hù)之元件來使用，或用于電視機(jī)里的過壓保護(hù)電路、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路電弧抑制電路（如一些較大功率的電磁吸控制電路）。3 三極管原理及其典型應(yīng)用3.1 原理beTcNPN NPN型三極管的結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，其中，c為集電極，b為基極，e為發(fā)射極。發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高，且發(fā)射結(jié)的面積較小，便于發(fā)射載流子。集電結(jié)的面積大于發(fā)射結(jié)的面積，便于收集電子。 基區(qū)非常薄，摻雜溶度也很低，作用是減小復(fù)合。 正偏正偏反偏反偏飽和區(qū)反向工作區(qū)截止區(qū)正向工作區(qū) 圖3-1圖3

16、-2所顯示的是三極管的工作狀態(tài)，特別指出，若要使三極管進(jìn)行放大工作，需要滿足發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 圖 3-2 圖3-3+-bce共射極放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCE 圖3-3為共發(fā)射極放大電路。 共發(fā)射極直流電流放大系數(shù) = （ ICICEO)/IBIC / IB。 共發(fā)射極放大電路的輸出特性曲線如圖3-4所示。圖3-43.2 參數(shù)（1）直流參數(shù)： 直流電流放大系數(shù) 、 極間反向電流ICBO 、 ICEO（2）交流參數(shù)： 流電流放大系數(shù)、b 特征頻率fT 結(jié)電容 Cbc 、 Cbe （3）極限參數(shù)： 集電極最大允許電流ICM 集電極最大允許功率損耗PCM 反向擊穿電壓3.3

17、模型 圖3-5本電路中，R1選用30k，R2 20k，R3 20K，R4 2k，C1C2C3均為10F，從示波器上的波形可以觀察到，輸出端電壓v0是輸入端電壓vi的幾十倍。3.4 應(yīng)用（1） 三極管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的電信號變成一定強(qiáng)度的信號，當(dāng)然這種轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉(zhuǎn)換成信號的能量罷了。三極管有一個重要參數(shù)就是電流放大系數(shù)。當(dāng)三極管的基極上加一個微小的電流時，在集電極上可以得到一個是注入電流倍的電流，即集電極電流。集電極電流隨基極電流的變化而變化，并且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化，這就是三極管的放大作用。（2） 用于電容容量擴(kuò)大電路

18、。利用三極管的電流放大作用，將電容容量擴(kuò)大若干倍，這種等效電容和一般電容器一樣，可浮置工作，適用于在長延時電路中作定時電容。（3） 模擬其它元器件，例如價格昂貴的大功率可變電阻等。（4） 半導(dǎo)體三極管可做電子開關(guān)，配合其他元件還可以構(gòu)成振蕩器。4 集成運(yùn)算放大電路4.1 原理運(yùn)放其結(jié)構(gòu)如圖4-1所示，共有四部分組成：差動輸入級：使運(yùn)放具有盡可能高的輸入電阻及共模抑制比；中間放大級：由多級直接耦合放大器組成以獲得足夠高的電壓增益；輸出級：可使運(yùn)放具有一定幅度的輸出電壓、輸出電流和盡可能小的輸出電阻。在輸出過載時有自動保護(hù)作用以免損壞集成塊。輸出級一般為互補(bǔ)對稱推挽電路。偏置電路：為各級電路提供合

19、適的靜態(tài)工作點(diǎn)，為使工作穩(wěn)定一般采用恒流源偏置電路。 圖4-1圖4-2顯示了運(yùn)算放大電路的功能，從圖中可以看出：輸出電壓的飽和電壓等于運(yùn)放的電源電壓；運(yùn)放的開環(huán)增益很高(104105)；由于開環(huán)增益非常大以至于（Vp-Vn）在很小的范圍內(nèi)就會使運(yùn)放處于飽和狀態(tài)。運(yùn)放開環(huán)線性區(qū)很陡；輸入電阻很大，輸入電流Ii0。輸出電阻很小，Ro0。 圖4-24.2 參數(shù)說明集成運(yùn)放的參數(shù)：直流參數(shù)：輸入失調(diào)電壓，輸入失調(diào)電流，差模開環(huán)直流電壓增益、共模抑制比；交流參數(shù)：轉(zhuǎn)換速率，增益帶寬積等；圖4-3中顯示了A741的性能參數(shù)。圖4-34.3 模型 （1）反向放大電路電路圖如圖4-4所示，仿真波形如圖4-5所

20、示，其中，藍(lán)色線為輸入波形，紅色線為輸出波形。實(shí)際操作中，示波器的波形如圖4-6所示，與仿真后的波形相同。 圖4-4圖4-5圖4-6 （2）微分電路 電路圖如圖4-7所示。 圖4-7 示波器上波形如圖4-8所示圖4-8從圖中可見，輸入和輸出的正弦波相位相差為2/，與理想情況相符。圖4-9是輸入三角波時的微分電路輸入與輸出波形的對比。當(dāng)頻率較小時，輸出的波形近似方波，但不是標(biāo)準(zhǔn)的方波，推測原因可能是：電路中電容或電阻的大小選得不適合。輸入的頻率加大后，輸出波形逐漸接近方波。但圖4-8的兩幅圖相位差都與理想狀況（180°）差距很大，且頻率越大，相位差越大，推測若繼續(xù)增大頻率，輸出波形將為

21、方波且輸入與輸出的相位差達(dá)到180°，與理想情況相符。圖4-9（1）圖4-9（2）4.4 歷史與現(xiàn)狀第一代運(yùn)放產(chǎn)品：uA702、uA709；在1963年，26歲的工程師Robert Widlar在飛兆半導(dǎo)體公司設(shè)計出了首款單片電路的運(yùn)算放大器ICA702。第二代運(yùn)放產(chǎn)品： Fairchild公司的uA741 ，以內(nèi)補(bǔ)償為特征。第三代運(yùn)放產(chǎn)品：LF155系列，National Semiconductor公司1975生產(chǎn)的一種Bi-JFET器件。集成運(yùn)算放大器使用靈活、實(shí)現(xiàn)方便的有點(diǎn)使其在模擬集成電路中占有很大的比重。4.5 應(yīng)用（1）運(yùn)算電路包括比例電路，和差電路，積分微分電

22、路等。在工業(yè)程序上，對于緩慢的變化給予快速的控制或者溫和的平衡，都難免要用到微分或積分電路。甚至于要想把一個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變成模擬指示，或者把連續(xù)性的變量轉(zhuǎn)換成易見的數(shù)據(jù)時，都會使用到運(yùn)算放大器，可以說運(yùn)算放大器的應(yīng)用很廣泛。（2）運(yùn)算放大器構(gòu)成模擬電子計算機(jī)的基本組成部件。（3）構(gòu)成直流放大電路。直流放大電路在工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中，特別是在一些測量儀器和自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。如在一些自動控制系統(tǒng)中，首先要把被控制的非電量（如溫度、轉(zhuǎn)速、壓力、流量、照度等）用傳感器轉(zhuǎn)換為電信號，再與給定量比較，得到一個微弱的偏差信號。因為這個微弱的偏差信號的幅度和功率均不足以推動顯示或者執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所以需要把這個偏

23、差信號放大到需要的程度，再去推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)或送到儀表中去顯示，從而達(dá)到自動控制和測量的目的。因為被放大的信號多數(shù)變化比較緩慢的直流信號，分析交流信號放大的放大器由于存在電容器這樣的元件，不能有效地耦合這樣的信號，所以也就不能實(shí)現(xiàn)對這樣信號的放大。能夠有效地放大緩慢變化的直流信號的最常用的器件是運(yùn)算放大器。 5 數(shù)字電路基礎(chǔ)5.1 集成電路數(shù)字集成電路是基于數(shù)字邏輯（布爾代數(shù)）設(shè)計和運(yùn)行的，用于處理數(shù)字信號的集成電路。根據(jù)集成電路的定義，也可以將數(shù)字集成電路定義為：將元器件和連線集成于同一半導(dǎo)體芯片上而制成的數(shù)字邏輯電路或系統(tǒng)。根據(jù)數(shù)字集成電路中包含的門電路或元、器件數(shù)量，可將數(shù)字集成電路分為小規(guī)

24、模集成（SSI）電路、中規(guī)模集成MSI電路、大規(guī)模集成（LSI）電路、超大規(guī)模集成VLSI電路和特大規(guī)模集成（ULSI）電路。可將數(shù)字邏輯電路分成組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類。在組合邏輯電路中，任意時刻的輸出僅取決于當(dāng)時的輸入，而與電路以前的工作狀態(tài)無關(guān)。最常用的組合邏輯電路有編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、多路分配器、數(shù)值比較器、全加器、奇偶校驗器等。在時序邏輯電路中，任意時刻的輸出不僅取決于該時刻的輸入，還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。因此，時序邏輯電路必須有記憶功能，必含有存儲單元電路。最常用的時序邏輯電路有寄存器、移位寄存器、計數(shù)器等。數(shù)字電路的組成：組合邏輯+寄存器（觸發(fā)器）。組合邏輯就是由

25、基本門組成的函數(shù)，其輸出只會跟當(dāng)前的輸入有關(guān)，在上面的例子中，第一個圖就是組合邏輯，只完成邏輯運(yùn)算；而時序電路除了包含基本門之外，還包含存儲元件用例保存過去的信息，時序電路的穩(wěn)態(tài)輸出不僅取決于當(dāng)前的輸入，還與過去的輸入所形成狀態(tài)有關(guān)。第二個圖就是時序電路，在完成邏輯運(yùn)算的同時，還可以把處理結(jié)果暫存起來，用以下一次的運(yùn)算。5.2 技術(shù)方法與技術(shù)水平5.3 數(shù)字電路應(yīng)用實(shí)例16位流水彩燈5.3.1 電路功能與設(shè)計方案設(shè)計一種利用發(fā)光二極管作為彩燈指示,實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管依次點(diǎn)亮形成移動的光點(diǎn),并不斷循環(huán)的彩燈循環(huán)控制電路。實(shí)際上是主要使用一個74LS191，兩個74LS138，和一個 555定時器這四

26、個芯片對16個LED進(jìn)行控制，產(chǎn)生循環(huán)控制的效果。 用附加電容、電阻把555定時器接成一多諧震蕩器，產(chǎn)生脈沖信號。兩個74LS138擴(kuò)展成4-16線譯碼器，與LED向接。74LS191作為計數(shù)器。 電路原理圖如圖5-1所示：圖5-15.3.2 所用元件及器材芯片：NE555,一塊;74LS138,兩塊;74LS191一塊LED燈：17個電阻：100，16個；330k，1個；100k，1個；10k，1個電容：0.1F，1個；0.01F，1個其他：導(dǎo)線若干；面包板EIC-106；直流電源；示波器圖5-2為74LS138功能表圖5-2實(shí)驗要求需要16個LED燈，因此選用兩個74LS138連接，連接方式如圖5-3所示：圖5-3 由兩個74LS138構(gòu)成的4-16線譯碼器不同計數(shù)器的功能如圖5-4所示，其中74LS191為同步二進(jìn)制可逆計數(shù)器，它的