邏輯電平測試器的課程設(shè)計(jì)

1、邏輯信號電平測試器的設(shè)計(jì)一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與目的學(xué)生通過理論設(shè)計(jì)和實(shí)物制作解決相應(yīng)的實(shí)際問題， 鞏固和 運(yùn)用在模擬電子技術(shù) 中所學(xué)的理論知識和實(shí)驗(yàn)技能， 掌握常 用的模擬電路的一般設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐動(dòng)手能力， 為以后從事電子電路設(shè)計(jì)、研發(fā)電子產(chǎn)品打下良好的基礎(chǔ)。二、課程設(shè)計(jì)的基本要求1. 掌握電子電路分析和設(shè)計(jì)的基本方法。包括：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù) 和指標(biāo)初選電路；調(diào)查研究和設(shè)計(jì)計(jì)算確定電路方案；選擇 元件、安裝電路、調(diào)試改進(jìn)；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、寫出設(shè)計(jì)總結(jié) 報(bào)告。2. 培養(yǎng)一定的自學(xué)能力、獨(dú)立分析問題的能力和解決問題的能 力。包括：學(xué)會(huì)自己分析解決問題的方法；對設(shè)計(jì)中遇到的 問題，能通過獨(dú)立思

2、考、查詢工具書和參考文獻(xiàn)來尋找解決 方案，掌握電路測試的一般規(guī)律；能通過觀察、判斷、實(shí)驗(yàn)、 在判斷的基本方法解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的一般故障；能對實(shí)驗(yàn)結(jié) 果獨(dú)立的進(jìn)行分析，進(jìn)而做出恰當(dāng)?shù)脑u價(jià)。3. 掌握普通電子電路的生產(chǎn)流程及安裝、布線、焊接等基本技 能。4. 鞏固常用電子儀器的正確使用方法，掌握常用電子器件的測 試技能。5. 通過嚴(yán)格的科學(xué)訓(xùn)練和設(shè)計(jì)實(shí)踐，逐步樹立嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲 不茍、實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)，并逐步建立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng) 濟(jì)觀和全局觀。三、課設(shè)計(jì)任務(wù)（一） 設(shè)計(jì)目的 學(xué)習(xí)邏輯信號電平測試器的設(shè)計(jì)方法。（二） 設(shè)計(jì)要求和技術(shù)指標(biāo) 在檢修數(shù)字集成電路組成的設(shè)備時(shí)， 經(jīng)常需要使用萬用表對 電路的

3、故障部位的高低電平進(jìn)行測量， 以便分析故障原因。 使用 這些儀器能較準(zhǔn)確地測出被測點(diǎn)信號電平的高低和被測信號的 周期，但使用者必須一面用眼睛看著萬用表的表盤或者示波器的 屏幕，一面尋找測試點(diǎn)， 因此使用起來很不方便。 本課題所設(shè)計(jì) 的一起采用聲音來表示被測信號的邏輯狀態(tài)， 高電平和低電平分 別用不同聲調(diào)的聲音來表示， 使用者無需分神去看萬用表的表盤 或示波器的熒光屏。1. 技術(shù)指標(biāo)（1）測量范圍：低電平 3.5V； （ 2）用 1KHz的音響表示被測信號為高電平； （ 3）用 800Hz的音響表示被測信號為低電平；（4）當(dāng)被測信號在 0.8 3.5V 之間時(shí)，不發(fā)出音響； （ 5）輸入電阻大于

4、 20k；（ 6）工作電源為 5V；2設(shè)計(jì)要求（1）進(jìn)行方案論證及方案比較；（2）分析電路的組成及工作原理；（3）進(jìn)行單元電路設(shè)計(jì)計(jì)算；（ 4）畫出整機(jī)電路圖；（5）寫出元件明細(xì)表；（6）小結(jié)和討論；（7）寫出對本設(shè)計(jì)的心得體會(huì)；3. 撰寫內(nèi)容要求：（1）設(shè)計(jì)說明書一份（不少于 10 頁）；（2）整機(jī)電路圖一份（ B5 紙）；（3）元件明細(xì)表一份；（4）正文層次分明、客觀真實(shí)、繪圖規(guī)范、書寫工整、語言流 暢；5）設(shè)計(jì)中引用的參考文獻(xiàn)不少于 5 篇；目錄第一章 電平緒論 11.1 電平測試儀器及測試技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 11.2 本文的主要工作 3第二章 方案設(shè)計(jì)及比較 42.1 方案一 42.2 方

5、案二 52.3 方案三 62.4 方案比較 8第三章 聲調(diào)提示的邏輯電平測試器的原理介紹 83.1 邏輯電平介紹及測試器的工作原理框圖 83.2 輸入電路及邏輯判斷電路原理 93.3 音調(diào)產(chǎn)生電路原理 103.4 揚(yáng)聲器原理 13第四章 各單元電路和整機(jī)電路的設(shè)計(jì) . 144.1 輸入和邏輯判斷電路的設(shè)計(jì) 144.2 音響產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì) 164.3 揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 184.4 元器件的選擇 194.5 整機(jī)電路的設(shè)計(jì) 20設(shè)計(jì)總結(jié)及心得體會(huì) 21參考文獻(xiàn) 22在檢修數(shù)字集成電路組成的設(shè)備時(shí)， 經(jīng)常需要使用萬用表和 示波器對電路中的故障部位的高低電平進(jìn)行測量， 以便分析故障 的原因。使用這

6、些儀器能較準(zhǔn)確的測出被測點(diǎn)信號的電平的高低 和被測電平的周期，但是使用者必須一方面用眼睛看著萬用表的 表盤或示 波器的屏幕，另一方面還要尋找測試點(diǎn)，因此使用起 來很不方便。聲調(diào)提示的邏輯電平測試器用聲音來表示被測信號 的邏輯狀態(tài)， 高電平和低電平分別用不同的聲調(diào)的聲音表示， 使 用者不需分神去看萬用表的表盤或示波器的熒光屏。該測試器采用運(yùn)算放大器作電壓比較器進(jìn)行電平判斷， 根據(jù) 電平高低使音響電路產(chǎn)生不同頻率方波驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器， 使揚(yáng)聲器有 相應(yīng)不同的聲調(diào)輸出提示。 通過對基準(zhǔn)電壓的設(shè)定， 可以對常用 的電平標(biāo)準(zhǔn) TTL、CMO、S LVTTL、LVCMO等S 進(jìn)行測試判斷。關(guān)鍵詞：放大器； 邏輯

7、電平； 測試 ； 聲調(diào)提示22第一章 電平緒論隨著電子技術(shù)和其他高技術(shù)的飛速發(fā)展，致使工業(yè)、農(nóng)業(yè)、 科技國防等領(lǐng)域以及人們社會(huì)生活發(fā)生了令人矚目的變革。 電子 元器件和集成電路的發(fā)展，使各種電器，電子儀表設(shè)備微型化， 多功能化和更加靈活。 隨之而來的電路測試和檢測問題也應(yīng)運(yùn)而 生，電平測試器就是在檢修數(shù)字集成電路時(shí)經(jīng)常用到的工具， 人 們也時(shí)常用萬用表和示波器對電平中的故障部位的高低電平進(jìn) 行測量， 都不如專用的邏輯電平測試器使用起來方便， 快捷，電 平測試器可以做成電平測試筆， 便于攜帶和使用， 采用聲音或光 色對電平高低加以提示， 使得人們不用盯著顯示器讀數(shù)， 直接得 到結(jié)果。1.1 電平

8、測試儀器及測試技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r目前市場中所使用的電平測試儀的性能以向智能化、數(shù)字 化、操作簡單化方向發(fā)展。 如 GK5110數(shù)字電平綜合測試儀 （ 高頻 通道測試儀 ） 是集振蕩器、寬頻電平表、選頻電平表、雜音儀、 阻抗表、載波通道自動(dòng)測試儀、頻率計(jì)等為一體的多功能儀表。 儀表采用國際先進(jìn)的雙 DDS技術(shù)、帶 flashROM 的單片機(jī)、溫補(bǔ) 晶振 TCXO，以及大規(guī)模集成的特殊電路開發(fā)成功的智能型、全 數(shù)字化儀表 1 。儀表測量精度高， 電平穩(wěn)定，具有自動(dòng)量程、 自動(dòng)電平校正、 自動(dòng)快速搜索、 近端單機(jī)和遠(yuǎn)端雙機(jī)同步自動(dòng)測試， 測量結(jié)果具 有數(shù)字和模擬兩種指示，數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)，并通過 RS232

9、接口上傳 PC機(jī)，打印輸出。儀表頻率范圍 200Hz 1700kHz，分辨率 1Hz，頻率誤差 310-6 ，適用于平衡和同軸電纜 FDM系統(tǒng)以及無線鏈路和衛(wèi) 星系統(tǒng)的基帶電平測量， 可廣泛用于電力、郵電、鐵路、 等通信 部門。由于發(fā)信的高電平 (+18dB) 和收信的高電平 (+50dB)輸入測 量，以及輸出口的自動(dòng)保護(hù)功能，使儀表特別適用于電力載波、 保護(hù)設(shè)備以及電力線載波通道的測試。 例如高壓輸電線路、 變電 站等場所的電力線載波通道進(jìn)行電平、 衰減、串雜音、 阻抗等高 頻參數(shù)測試，以及電力通信結(jié)合設(shè)備高頻阻波器、結(jié)合濾波器、 高頻電纜的開通維護(hù)測試。性能及特點(diǎn)：全數(shù)字化，大屏幕高清晰

10、LCD漢字圖形顯示， 菜單式操作。發(fā)信電平-77.9dB +18dB，具有良好的頻響和電平 穩(wěn)定度， 輸出純度極高， 是理想的高質(zhì)量信號源。 輸出口設(shè)有自 動(dòng)保護(hù)電路， 不會(huì)因強(qiáng)信號灌入而損壞輸出電路， 特別適用于繼 電保護(hù)高頻收、發(fā)信機(jī)測試。收信電平測量范圍 +50dB -100dB，分辨率 0.01dB，具有自 動(dòng)量程、自動(dòng)校正， 電平測量穩(wěn)定，精確度高。測量結(jié)果有數(shù)字 和模擬棒兩種指示。電信號的電平， 一般都是用正弦波的有效值為基準(zhǔn)， 以熱電 偶測量功率來定度它的電壓值 (電平值) ，我們也叫做電平 ( 電壓) 的有效值。這就是說信號電平和功率之間是以熱電偶所產(chǎn)生的熱 量來聯(lián)系的。 我們

11、知道， 電功率是與信號波形無關(guān)的， 而對于電 平來說，我們所定度的正弦波那一定是無失真正弦波， 否則要引 入誤差。為了準(zhǔn)確地測量信號的電平， 一般正弦波信號不言而喻地用 常規(guī)電平表示測量有效值，如果是脈沖信號則一般測量它的峰 值。在電視信號測試中， 因?yàn)橐曨l信號相當(dāng)復(fù)雜， 其信號大小是 以行同步脈沖的峰值來定度，因此測定行同步脈沖峰值。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展， 數(shù)字通信、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)路， 數(shù)字電視的 發(fā)展，各種調(diào)制的數(shù)字信號出現(xiàn)， 它們怎樣測量， 這是一個(gè)非常 重要的問題。目前常見的數(shù)字信號有 FSK、PSK、ASK、CDM、ATDM、A FDM、A QPSK、QAM等。從測量的角度來看，無論那種調(diào)

12、制數(shù)字信 號，都可以把它當(dāng)作在一定帶寬內(nèi)的噪聲來對待。 因此，我們用 每赫茲功率電平 (dBmV/Hz)的概念，將一定帶寬的功率來表征信 道的功率 (dBmV)，筆者稱為平均功率電平。 像頻譜儀通常是測 量正弦波的電平有效值，來表征電平 4 。1.2 本文的主要工作本文主要完成的是聲調(diào)提示的邏輯電平測試器的原理、 各單元的電路的設(shè)計(jì)過程、 所用到的電子元器件的介紹。 本文按照不 同的內(nèi)容，分三個(gè)章節(jié)進(jìn)行組織。 第一章為緒論， 介紹了聲調(diào)邏 輯電平測試器的用途及產(chǎn)生背景， 同時(shí)給出了目前電平測試儀表 的發(fā)展?fàn)顩r； 第二章介紹了幾種方案及其比較， 第三章介紹了標(biāo) 準(zhǔn)電平，分析了所用電路的基本原理；

13、 第四章詳細(xì)介紹了各個(gè)單 元和完整電路的設(shè)計(jì)過程，設(shè)計(jì)電路原理圖；最后設(shè)計(jì)總結(jié)。第二章 方案設(shè)計(jì)及比較2.1 方案一方案一設(shè)計(jì)方框圖電路如圖所示，該電路的輸入信號 Vi 通過輸入電路后，進(jìn) 入邏輯信號識別電路， 經(jīng)過該電路的識別比較， 將信號分為高低 電平兩種信號， 在通過二極管的限流， 在示波器上將該波形顯示 出來。具體電路下圖所示。2.2 方案二方案二設(shè)計(jì)方框圖如圖所示：該電路由四部分組成， 即輸入電路， 邏輯信號識 別電路， 音響信號產(chǎn)生電路和揚(yáng)聲器， 在該電路中， 電路的輸入 信號 Vi 由輸入電路輸出后，經(jīng)過邏輯信號識別電路，在該電路 中，通過比較器的比較測試， 將該信號區(qū)分為高電平

14、和低電平兩 個(gè)信號分別輸入音響信號產(chǎn)生電路， 在音響信號產(chǎn)生電路中， 通過兩個(gè)電容的充， 放電過程， 產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號， 不同頻 率的脈沖信號使得揚(yáng)聲器發(fā)出不同的響聲， 通過響聲的不同來區(qū) 分高低電平的不同。具體電路下圖所示。2.3 方案三方案三設(shè)計(jì)方框圖原理圖如方案二，輸入電路域邏輯判斷電路域方案二相同， 不同的地方在于音響產(chǎn)生電路。具體電路如下圖所示。其中 555 定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，震蕩頻率為其輸出信號經(jīng)三極管推動(dòng)揚(yáng)聲器。 PR 為控制信號，由邏輯 信號識別電路輸出得到。當(dāng)輸入為高電平時(shí)，多謝振蕩器工作； 反之，電路停振。2.4 方案比較方案三用到了 555 定時(shí)器，相對于方案一

15、和方案二簡單， 在通過 頻率相對應(yīng)的阻值上簡單， 但考慮到了其成本較高， 所以采用方 案一和方案二。但由于方案一只是簡單的對于高低電平的判斷， 并且在讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過程中， 一邊要看設(shè)備的屏幕， 另外還要 注意，設(shè)備的工作情況，使用起來十分的不方便，并且， 方案一 的成本也很高。故本次課程設(shè)計(jì)中選取方案二作為本次課程設(shè)計(jì) 的主要方案。第三章 聲調(diào)提示的邏輯電平測試器的原理介紹3.1 邏輯電平介紹及測試器的工作原理框圖下圖 3-1 為測試器的工作原理框圖。 本測試器采用運(yùn)算放大 器做電壓比較， 對電平進(jìn)行測量。 由下圖可以看出電路由五部分 組成。即：輸入電路、邏輯狀態(tài)判斷電路、音響電路、發(fā)音電路

16、 和電源。圖 3-1 測試器的工作原理框圖以上工作原理框圖可使用與不同標(biāo)準(zhǔn)的電平的測試， ，高電 平為大于 3V ，低電平為小于 1V。電平測試器技術(shù)指標(biāo)(1) 測量范圍：低電平 3.5V(2) 用 1kHz 的音響表示被測信號為高電平(3) 用 800Hz 的音響表示被測信號為低電平(4) 當(dāng)被測信號在 0.8V3.5V 之間時(shí)，不發(fā)出音響(5) 輸入電阻大于 20k(6) 工作電源 5V3.2 輸入電路及邏輯判斷電路原理圖 3-2 為測試輸入和邏輯判斷電路原理圖。圖3-2中 U1是被測信號。 A1和A2為兩個(gè)運(yùn)算放大器。 可以 看出 A1 和 A2 分別與它們外圍電路組成兩個(gè)電壓比較器。

17、A2 的 同相端電壓為 1V 左右(D1和 D2 分別為硅和鍺二極管 )，A1的反 相端電壓 Uh由R3和R4的分壓決定。當(dāng)被測電壓 U1小于 1V時(shí)， A 1反相端電壓大于同相端電壓，使 A1輸出端 UA為低電平 (0V)。 A 2反相端電壓小于同相端電壓，使它輸出端 UB為高電平 (5V)。 當(dāng) U1 在 1V-Uh 之間時(shí)， A1 同相端電壓小于 UH，A2 同相端電 壓也小于反相端電壓， 所以 A1 和 A2 的輸出電壓均為低電平。 當(dāng) U1大于 U H時(shí)，A1輸出端 UA 為高電平， A2輸出端 UB為低電平。 通過改變 R3和 R4 的比例可以控制高電平的范圍， 而通過改變運(yùn) 算放

18、大器 A2 同相端電壓，可以控制低電平，圖中的二極管可以 是分壓電阻， 所以經(jīng)過分壓電阻的調(diào)整， 該邏輯電平測試器可以 測量不同的標(biāo)準(zhǔn)電平。圖 3-2 輸入和邏輯判斷電路3.3 音調(diào)產(chǎn)生電路原理圖 3-3 為音調(diào)產(chǎn)生電路原理圖。 電路主要由兩個(gè)運(yùn)算放大器 A3和 A4 組成。圖 3-3 音調(diào)產(chǎn)生電路下面分三種情況說明電路的工作原理。(1)當(dāng) UA=UB=0V( 低電平 )時(shí)。此時(shí)由于 A 和 B 兩點(diǎn)全為低電平，所以二極管 D3和 D4截 止。因 A4 的反相輸入端電壓為 3.5V，同相端輸入電壓為電容 C2 兩端的電壓 U C2，由于時(shí)一個(gè)隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律變化的電壓， 所以 A4 輸出電壓不

19、確定，但這個(gè)電壓肯定的是大于或等于 0V， 因此二極管 D5也是截止的。由于 D3，D4和D5均處于截止?fàn)顟B(tài)， 電容 C1沒有充電回路， UC1 將保持 0V 的電壓不變，使 A3輸出 為高電平。(2)當(dāng) UA=5V ，UB=0V 時(shí)此時(shí)二極管 D3導(dǎo)通，電容 C1通過 R6充電，UC1按指數(shù)規(guī)律逐漸 升高，由于 A3同相輸入端電壓為 3V ，所以在 UC1達(dá)到3V 之前， A3 輸出端電壓為 5V ，C2通過 R9充電。從圖 2-3 可以看出 C1的 充電時(shí)間常數(shù) 1=C1*R 6，C2的充電時(shí)間常數(shù) 2=C2(R9+rO3)，其中 rO3 為 A3 的輸出電阻。假設(shè) 12，則在 C1和 C

20、2 充電時(shí)，當(dāng) UC1 達(dá)到 3V 時(shí)，UC2 已接近穩(wěn)態(tài)時(shí) 5V。因此在 UC1升高到 3V 后， A3 同相端電壓小于反相端電壓， A3 輸出電壓由 5V 跳變?yōu)?0V, 使C2通過 R9和rO3放電， UC2由5V 逐漸降低。當(dāng) UC2降到小于 A4反相端電壓 (3V)時(shí)，A4輸出端電壓跳變?yōu)?0V，二極管 D5導(dǎo) 通， C1通過 D5和 A4的輸出電阻放電。因?yàn)?A4 輸出電阻很小， 所以 U C1將迅速降到 0V 左右，這導(dǎo)致 A3 反相端電壓小于同相 端電壓， A3的輸出電壓又跳變?yōu)?5V ，C1再一次充電，如此周而 復(fù)始，就會(huì)在 A3輸出端形成矩形脈沖信號。 UC1、UC2 和

21、UO的 波形如下圖所示。uC25V3V3.4 揚(yáng)聲器原理揚(yáng)聲器主要有永久磁鐵、 線圈、和錐形紙盆組成。 強(qiáng)弱按聲 音變化的電流， 使揚(yáng)聲器內(nèi)電磁鐵的磁性忽強(qiáng)忽弱， 線圈就向里 或外運(yùn)動(dòng)， 帶動(dòng)紙盆發(fā)生震動(dòng)發(fā)出聲音。 將電能轉(zhuǎn)化為聲能， 并 將它輻射到空氣中的一種電聲換能器件。 電影、 電視、廣播以及 各種需要揚(yáng)聲的場合都需要使用揚(yáng)聲器。 揚(yáng)聲器的主要性能指標(biāo) 有：靈敏度、頻率響應(yīng)、額定功率、額定阻抗、指向性以及失真 等 9 。揚(yáng)聲器頻率響應(yīng)， 在恒定電壓作用下， 在參考軸上距參考點(diǎn) 一定距離處， 揚(yáng)聲器所輻射的聲壓級隨頻率變化的特性。 頻率響 應(yīng)一般是記錄在以對數(shù)頻率刻度為橫坐標(biāo)的圖上， 即頻

22、率響應(yīng)曲 線10。不同規(guī)格、口徑的揚(yáng)聲器能夠發(fā)出不同的音調(diào)， （不同頻率 范圍的 ），不可能全頻段都兼顧，所以有高、中、低、音之分。聲音的三要素 響度、音調(diào)、音品 （音色 ）響度:聲音大小聲 ,與發(fā)音體產(chǎn)生的聲波振幅有關(guān)音調(diào):聲音的高低 ,與發(fā)音體產(chǎn)生的振動(dòng)頻率有關(guān)音品 :聲音的獨(dú)特性，與發(fā)音體產(chǎn)生的波形有關(guān) 本設(shè)計(jì)就利用了音調(diào)的高低與發(fā)音體的震動(dòng)頻率有關(guān)的原理， 根 據(jù)音響電路中產(chǎn)生的不同頻率的方波驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出不同音調(diào) 聲音。第四章 各單元電路和整機(jī)電路的設(shè)計(jì)4.1 輸入和邏輯判斷電路的設(shè)計(jì)輸入和邏輯判斷電路如圖所示。輸入電路由 R1和 R2 組成 電路作用時(shí)保證測示器輸入端懸空時(shí)， U1

23、 即不是高電平，也不是低電平。一般情況下，在輸入端懸空時(shí)，UI =1.4V 。根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求輸入電阻大于 20k，因此可得：R2*V CC=1.4VR1 R2(3-1)R1 * R220kR1 R2(3-2)可求出R1=71kR2=27.6k聯(lián)系列值R1=75kR2=30kR3和R4的作用是給 A1 的反相端提供一個(gè) 3.5V的電壓(高 電平的基準(zhǔn) )。因此只要保證3 *V CC 3.5VR3 R4(3-3)即可R3，R4 取值過大時(shí)容易引入干擾，取值過小時(shí)則會(huì)增大耗 電量。工程上一般在幾十千歐到數(shù)百千歐間選取。因此選取 R3=68k，根據(jù)公式R3 *V CC 3.5V 其中 VCC=5V(

24、3-4)R3 R4可得到： R3 29k,取 R4=30k。R5為二極管 D1，D2 的限流電阻。 D1和 D2的作用是提供低 電平信號基準(zhǔn)，按給定技術(shù)指標(biāo)低電平為 1V，取 D1 為鍺二極管，D2為硅二極管，這樣可使 A2 同相端電壓為 1V。取 R5=4.7k4.2 音響產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)圖 4-2 中 R10和 R11的作用與圖中的 R3和 R4 的作用相同取 R10=68kR 11=30k。D3，D4和 D5 均為鍺二極管 2AP9.我們選取2 =0.6ms因?yàn)?=R9*C 2選取 C2=0.01uF所以R9= 2 = 0.5ms =60kC2 0.01uF又因T=t1+t2=1.2 1+

25、0.36 2=1.2 1 +0.216*10根據(jù)給定要求1 =R6*C 1（被測信號為高電平 ）或1 =R7*C1 （被測信號為低電平 ）我們選取 C1=0.1uF，由于技術(shù)指標(biāo)中給定當(dāng)被測信號為高 電平時(shí)，音響頻率為 1kHz；被測信號為低電平時(shí)，音響頻率為 800Hz。所以被測信號為高電平時(shí)因?yàn)門= 1 =1ms f所以1.2 1+0.36 2=1*10 31.2 1+0.18*10 3=1*10 31 0.65ms3R6= 1 =0.65*1063kC1 0.1*10 6所以R6=6.5k當(dāng)被測信號為低電平時(shí)，音響頻率為 800Hz，此時(shí)因?yàn)門= 1 = 1 ms=1.25ms f 80

26、0所以1.2 1 +0.216*10 3=1.25*10 31 0.86msR7= 1 =C10.86 * 100.1* 10=8.6k4.3 揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路 4-1 如圖所示。由于驅(qū)動(dòng)電路的工作電源電壓比較 低，因?yàn)閷θ壒艿哪蛪阂蟛桓?。選取 3DG12 為驅(qū)動(dòng)管， R 為限流電阻，本電路選取 R=10k .在上一級的音頻產(chǎn)生電路中， 高電平會(huì)使其產(chǎn)生 1kHz 的方 波，低電平會(huì)使其產(chǎn)生 500Hz的方波，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)管 3DG12 后驅(qū) 動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲，使之發(fā)出不同音調(diào)的聲音。4.4 元器件的選擇選取標(biāo)稱值，即元件庫里所有的實(shí)際元件，按最接近的值選取 即：R1=75K ，R2=

27、30KR3=30K ，R4=68KR5=4.5K ，R6=6.5KR7=8.6K ，R8=8.9KR9=60K ，R10=68KR11=30K ,C1 =0.1uf ，C2 =0.01uf運(yùn)算放大器： LM324 二極管： 2AP9，普通鍺、硅二極管各一 個(gè)三極管： 8050 萬能板一塊、導(dǎo)線若干4.5 整機(jī)電路的設(shè)計(jì)4-5 聲調(diào)提示的邏輯電平測試器的整機(jī)電路圖 4-5 為聲調(diào)提示的邏輯電平測試器的整機(jī)電路整機(jī)電路 由三部分組成： 輸入與邏輯判斷電路、 音響產(chǎn)生電路、 揚(yáng)聲器驅(qū) 動(dòng)電路組成。UI 測試點(diǎn)的接入口， 接入被測量， 被測電壓與圖中 U1、U2 的基準(zhǔn)電壓比較，其中 U1 為高電平標(biāo)

28、準(zhǔn)， U2 為低電平標(biāo)準(zhǔn)。 以上設(shè)計(jì)均為將 U1 設(shè)定為 3V ，U2 設(shè)定為 0.8V。此兩點(diǎn)的電壓 采用的是分壓發(fā)控制， 可采用可變式電阻分壓， 即可控制不同標(biāo) 準(zhǔn)電平。若以 TTL （VCC ：5V：VIH=2V ；VIL=1V） 電平為例， 則設(shè)置 U1=2V ，U2=1V。通過控制此處即可控制該測試器的測量標(biāo)準(zhǔn)其中的音調(diào)產(chǎn)生電路主要產(chǎn)生對應(yīng)高低電平的兩種不同頻 率的方波， 方波的頻率與電平的高低無關(guān)， 只于電路中充電、 放 電電路中的電阻、電容的大小有關(guān)，控制充放電電路中 R、C 的 大小可以控制揚(yáng)聲器產(chǎn)生不同的音調(diào)。該整機(jī)電路用到了四個(gè) LM324 運(yùn)算放大器，剛好一片 LM324 集成運(yùn)放芯片。設(shè)計(jì)總結(jié)及心得體會(huì)經(jīng)過一周努力， 邏輯電平測試器的設(shè)計(jì)得以完成。 我