大學(xué)課程設(shè)計(jì)-電子測(cè)量課程設(shè)計(jì)

1、大學(xué)課程設(shè)計(jì)-電子測(cè)量課程設(shè) 計(jì)Beijing Jiaotong University電子測(cè)量課程設(shè)計(jì)報(bào)告電氣 060206291055 楊一濤四脈沖發(fā)生器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腢設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)四脈沖發(fā)生器，要求信號(hào)輸出用發(fā)光二極管顯示，輸出波形如下2.設(shè)計(jì)要求： 周期要求如上圖所示。 脈沖峰值大于8Vo元件清單序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量1集成電路與非門74LS002片2集成電路D觸發(fā) 器74LS742片3三極管90133個(gè)4電阻100K2個(gè)20K3個(gè)51K3個(gè)10K2個(gè)5瓷介電容33nF2個(gè)0.47 u F2個(gè)6直流電源5V1個(gè)12 V1個(gè)二、電路工作原理：由于本電路設(shè)計(jì)方案中運(yùn)用到兩個(gè)不同的方波發(fā)生電

2、路，首先敘述一下這兩個(gè) 電路的工作過(guò)程：1與非門構(gòu)成的方波發(fā)生器上述電路有兩種過(guò)程。其一是正反饋過(guò)程。非門G1和非門G2均處于非高 電平或低電平，而A點(diǎn)電壓上升時(shí)，G1輸出電壓-Q下降，通過(guò)C1的耦合 使B點(diǎn)電壓耐下降，使G2輸出電壓"上升.又通過(guò)C2的耦合使in再上升, 最終使-Q降到降到低電平，Q升到高電平。這個(gè)過(guò)程時(shí)間極短，是瞬間完成的; 其二是暫穩(wěn)態(tài)過(guò)程。正反饋過(guò)程完成后，兩個(gè)電容開始按指數(shù)規(guī)律充放電，當(dāng) 其中之一達(dá)到閾值電壓時(shí)，電路又進(jìn)入正反饋，結(jié)果是達(dá)到另一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，如 次往復(fù)循環(huán)，形成振蕩。若電路對(duì)稱，即R1=R2=R,C1=C2=CJ!|輸出方波，其 重復(fù)周期為T=2

3、t=1.4RC2.集基耦合多諧振蕩器集基耦合多諧振蕩器紅色縱電容6的充電回路 蘭色練電容6的放電回跖集基耦合多諧振蕩器如左圖所示，它是一種典型的分 立元件脈沖產(chǎn)生電路。通常，電路兩邊是對(duì)稱的。接 通電源后，兩管均應(yīng)導(dǎo)通。為便于分析，假定因某種 因素影響，ici有上升趨勢(shì)，那么就會(huì)發(fā)生如下的正 反饋循環(huán)過(guò)程：IC1T>WA1|>Wb2|>Jb2j>IC2|>WA2|q-J致使T1迅速飽和，“Al為低電平；T2迅速截止，“A2為高電平。此后，一方面 C2將通過(guò)Rs T1的be結(jié)構(gòu)成的回路充電（電壓極性左負(fù)右正）；另一方面， C1將通過(guò)Tl.構(gòu)成的回路，將本身貯存的電荷

4、（左正右負(fù)）逐漸釋放。這樣“b2逐漸上升，當(dāng)Mb2高于晶體三極管導(dǎo)通電壓后，將發(fā)生如下的正反饋循環(huán):Mb2T/b2T>/C2f>WA2jHA1T<致使T2迅速導(dǎo)通3為低電平；T1迅速截止，“ai為高電平。此后，一方面C1 將通過(guò)Rex T2的be結(jié)構(gòu)成的回路充電（電壓極性左正右負(fù)人另一方面，C2 將通過(guò)T2、R2構(gòu)成的回路放電，/bl相應(yīng)提高。當(dāng)ubl高于三極管導(dǎo)通電壓后, 又發(fā)生使T1導(dǎo)通，T2截止的正反饋過(guò)程，于是形成振蕩。從T1. T2集電極輸 出的輸出電壓是矩形脈沖?？梢宰C明，集基耦合多諧振蕩電路的振蕩周期卩= O.7R1C1+O7R2C2=14RC,輸出幅度接近電源

5、電壓。3整體電路的工作原理：下圖的左邊上下兩個(gè)是方波發(fā)生器，左上方的是用NPN三極管組成的集基 多諧振蕩器，左下方是由與非門構(gòu)成的方波發(fā)生電路，它們產(chǎn)生方波的原理在 前面已經(jīng)敘述過(guò)了。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求，用集基多諧振蕩器產(chǎn)生周期為5ms 的方波A,用與非門構(gòu)成的振蕩器產(chǎn)生周期為40ms的方波B。然后用40ms的 方波通過(guò)由兩個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成的二分頻器。經(jīng)過(guò)第一個(gè)分頻器時(shí)，輸出一個(gè)80ins 的方波C,在經(jīng)過(guò)一個(gè)分頻器后產(chǎn)生一個(gè)周期為160ms的方波Do然后將這四個(gè)方波進(jìn)行邏輯與，就可得到一個(gè)周期大于100ms的含有四個(gè) 周期為5ms小脈沖的四脈沖發(fā)生器，但按照實(shí)驗(yàn)要求，在最后加上一個(gè)有三極 管構(gòu)

6、成的共射放大電路進(jìn)行放大，即可得到滿足課題要求的輸出大于10V的條 件。由于實(shí)驗(yàn)元件的限制，圖中用每?jī)蓚€(gè)與非門當(dāng)做一個(gè)與門來(lái)用。由于共射 電路是倒相放大，所以最后一個(gè)與非門之后直接連上三極管。五.仿真的波形診示波券-XSC1六、PCB圖七.問(wèn)題與收獲存在的問(wèn)題此電路雖然已經(jīng)能夠正常地工作了，但還存在輸出波形不夠穩(wěn)定的問(wèn)題， 即不能夠保證兩個(gè)方波發(fā)生電路同步產(chǎn)生的問(wèn)題。所以在示波器上顯示的波形 可能有時(shí)只有三個(gè)脈沖或五個(gè)脈沖，2.經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：一 電子測(cè)量設(shè)計(jì)是從模電、數(shù)電、電測(cè)學(xué)習(xí)到實(shí)踐的一個(gè)非常有意義的升華, 經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，從中不僅檢驗(yàn)了許多從書本上學(xué)到的知識(shí)，同時(shí)也在 自己動(dòng)手的過(guò)程中接觸并了解到許多原本在書本上不太可能學(xué)到的東西。總乙 我有很多成功喜悅，也有不少失敗的教訓(xùn)，也許沒(méi)有那些失敗，實(shí)驗(yàn)只能變得 很膚淺。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)了如何運(yùn)用課堂上所學(xué)的知識(shí)獨(dú)立的設(shè)計(jì)電路原理圖，在調(diào)試的過(guò)程中，充分運(yùn)用了示波器，更加掌握了對(duì)示波器的使用方法。此次課設(shè)