課程設(shè)計(jì)報(bào)告---自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈電路的設(shè)計(jì)和模擬信號(hào)運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)

1、<p>　　自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈電路的設(shè)計(jì)和模擬信號(hào)運(yùn)算電路的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1 技術(shù)指標(biāo)</b></p><p><b>　　1.1初始條件</b></p><p>　　直流可調(diào)穩(wěn)壓電源一臺(tái)、以集成電路運(yùn)算放大器LF353、NE555和CD4017集成電路、三極管9013、萬用表一塊、面包板一塊、元

2、器件若干、剪刀、鑷子、導(dǎo)線等必備工具。</p><p><b>　　1.2 技術(shù)要求</b></p><p><b>　　1）模擬部分</b></p><p>　　以集成電路運(yùn)算放大器LF353為主，設(shè)計(jì)一種模擬信號(hào)運(yùn)算電路。具體包括加法運(yùn)算電路和減法運(yùn)算電路，要求能夠?qū)崿F(xiàn)兩路可調(diào)模擬信號(hào)的加法運(yùn)算和減法運(yùn)算。</p

3、><p><b>　　2）數(shù)字部分</b></p><p>　　以NE555和CD4017集成電路為主芯片，設(shè)計(jì)一種調(diào)光燈電路?？梢允篃粼谙纭⒘痢^亮—最亮四種狀態(tài)下循環(huán)。要求燈光變化的循環(huán)速度可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。</p><p>　　2 設(shè)計(jì)方案及其比較</p><p>　　2.1 模擬電路方案</p>&l

4、t;p><b>　　2.1.1 方案一</b></p><p><b>　　1）加法器</b></p><p>　　方案一加法器原理圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 方案一加法器原理圖</p><p>　　規(guī)定：R1端輸入電壓為,通過的電流為；R2輸入電壓為，通過的電流為;RF通過的電

5、流為；輸出電壓為。</p><p>　　根據(jù)“虛短”和“虛地”得知放大器兩輸入端接地，電壓0。列Ｎ點(diǎn)節(jié)點(diǎn)電流方程有：</p><p><b>　　因?yàn)椋骸　　　　?lt;/b></p><p><b>　　所以：　　　　</b></p><p><b>　　即：　　　　　</b>&l

6、t;/p><p><b>　　2) 減法器</b></p><p>　　方案一減法器電路原理圖如圖2所示。</p><p>　　圖2 方案一減法器原理圖</p><p>　　規(guī)定：R1端輸入電壓為；R2輸入電壓為；放大器同相輸入端輸入電壓為輸出電壓為。</p><p>　　在作用，=0時(shí)，這是一個(gè)反相

7、器，則</p><p>　　在作用，=0時(shí)，這是一個(gè)同相放大器,則</p><p>　　根據(jù)電壓疊加原理，，同時(shí)作用時(shí)輸出電壓為</p><p><b>　　2.1.2 方案二</b></p><p>　　用方案一的方法來實(shí)現(xiàn)加法器是最簡(jiǎn)單，最準(zhǔn)確的，也是最優(yōu)的方法。因此不做其他考慮，現(xiàn)設(shè)計(jì)另一種減法器。</p&g

8、t;<p>　　方案二減法器的電路圖如圖3所示。</p><p>　　圖3 方案二減法器原理圖</p><p>　　規(guī)定：R1端輸入電壓為；R2輸入電壓為；放大器1,2的輸出電壓分別為，。</p><p>　　同加法器同樣的方法計(jì)算，可得：</p><p>　　2.1.3 方案比較</p><p>　　因

9、為加法器比較容易實(shí)現(xiàn)，且方案一的加法器電路是最簡(jiǎn)單，最準(zhǔn)確也是最優(yōu)方案，因此加法器電路就采用方案一的電路原理圖。</p><p>　　對(duì)于減法器，雖然方案一的原理圖理論分析相對(duì)于方案二較復(fù)雜，但是只需要一個(gè)放大器（方案二需兩個(gè)放大器），這就導(dǎo)致方案一的實(shí)際連線圖比方案二的實(shí)際連線圖要簡(jiǎn)單，操作起來比較容易。因此，減法器也選擇方案一。</p><p>　　綜上，模擬電路方案選擇方案一。<

10、;/p><p>　　2.2 數(shù)字電路方案</p><p><b>　　2.2.1 方案一</b></p><p>　　2.2.1.1 單元電路設(shè)計(jì)</p><p>　　自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈電路由NE555組成的多諧振蕩電路，CD4017組成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，三極管9013組成的調(diào)光控制電路組成。使燈在熄滅—微亮—較亮—最亮四種狀態(tài)下

11、循環(huán)。</p><p>　　NE555組成的多諧振蕩電路</p><p>　　由NE555組成的多諧振蕩電路為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘脈沖信號(hào)，其電路圖如圖4示。</p><p>　　圖4 NE555多諧振蕩電路</p><p>　　當(dāng)加上電源電壓后，由于電容C1上端電壓不能突變，故NE555處于置位狀態(tài)，輸出端（3腳）呈高電平“1”，而內(nèi)部的放

12、電管VTl截止，C1通過R1、R2對(duì)其充電，低電平觸發(fā)端（2腳）電位隨C1上端電壓的升高呈指數(shù)上升。</p><p>　　當(dāng)C1上的電壓隨時(shí)間增加，達(dá)到2/3VDD閾值電平(6腳)時(shí)，上比較器A1翻轉(zhuǎn)，使RS觸發(fā)器置位，經(jīng)緩沖級(jí)倒相，輸出V0呈低電平“0”。此時(shí)．放電管VT1飽和導(dǎo)通，C1上的電荷經(jīng)R2至VT1管放電。當(dāng)C1放電使其電壓降至1/3VDD觸發(fā)電平(2腳)時(shí)，比較器A2翻轉(zhuǎn)，RS觸發(fā)器復(fù)位，經(jīng)倒相后，

13、使輸出端(3腳)呈高電平“1”。以上過程重復(fù)出現(xiàn)，形成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩。</p><p>　　2）CD4017組成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p><p>　　CD4017主要由十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路和時(shí)序譯碼電路組成，是一種十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。其基本功能是對(duì)“CP”端輸入的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。并將輸入脈沖依次輸出到Q0-Q9十個(gè)輸出端。當(dāng)計(jì)滿十個(gè)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)器清零，并產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位脈沖。</p><p&

14、gt;　　自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈共有四種狀態(tài)變化，那么只需計(jì)數(shù)器的四個(gè)輸出端來控制燈的亮度。利用CD4017輸出端一次輸出高電平的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)調(diào)光燈電路圖如圖5所示。</p><p><b>　　圖5 計(jì)數(shù)器</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)鐘脈沖由“CP”端輸入，Q0-Q4端依次輸出高電平。當(dāng)Q4端輸出高電平是，計(jì)數(shù)器清零并重新計(jì)數(shù)。則Q2-Q0輸出狀態(tài)為001-010-10

15、0-000-001循環(huán)進(jìn)行。</p><p>　　3）三極管9013組成的調(diào)光燈控制電路</p><p>　　由三極管9013組成的調(diào)光電路如圖6所示。Q0-Q2依次出現(xiàn)高電平，其變化狀態(tài)為000-100-010-001-000循環(huán)進(jìn)行。當(dāng)Q0-Q2出現(xiàn)高電平時(shí)，經(jīng)三極管放大，點(diǎn)亮燈泡，由于R0-R2的電阻阻值不同，起到了控制燈泡亮度的作用。當(dāng)Q3端出現(xiàn)高電平時(shí)，Q0-Q2輸出都為低電平，

16、燈泡熄滅。當(dāng)Q4出現(xiàn)高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零復(fù)位，Q0-Q2輸出為100，計(jì)數(shù)器進(jìn)入新一輪循環(huán)。因此，隨著Q0-Q4端輸出電平的變化，燈泡在熄滅-微亮-較亮-最亮四種狀態(tài)下循環(huán)變化。</p><p>　　圖6 調(diào)光燈控制電路</p><p>　　2.2.1.2 電路原理分析</p><p>　　自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈電路如圖7所示。共由NE555多諧振蕩電路，CD4017十進(jìn)制

17、計(jì)數(shù)器，三極管9013調(diào)光燈控制電路三部分構(gòu)成。使燈在熄滅-微亮-較亮-最亮四種狀態(tài)下循環(huán)變化。</p><p>　　圖7自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈方案一原理圖</p><p>　　NE555組成的多諧振蕩電路用來產(chǎn)生脈沖信號(hào)，調(diào)節(jié)RV1可以改變振蕩頻率，也就是燈光變化的循環(huán)速度。當(dāng)脈沖信號(hào)輸入到計(jì)數(shù)器的“CP”端時(shí)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。隨著脈沖的不斷輸入，Q0-Q4端依次輸出高電平，當(dāng)Q0-Q2依次輸出

18、高電平時(shí)，經(jīng)放大器放大，點(diǎn)亮燈泡，由于R0-R2電阻依次降低，起到了控制燈泡亮度的作用。當(dāng)Q3端出現(xiàn)高電平時(shí)，Q0-Q2輸出都為低電平，燈泡熄滅。當(dāng)Q4出現(xiàn)高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零復(fù)位，Q0-Q2輸出為100，計(jì)數(shù)器進(jìn)入新一輪循環(huán)。因此，隨著Q0-Q4端輸出電平的變化，燈泡在熄滅-微亮-較亮-最亮四種狀態(tài)下循環(huán)變化。</p><p>　　2.2.1.3 電路參數(shù)計(jì)算</p><p>　　NE5

19、55工作電壓為4.5V-15V，CD4017工作電壓為3V-18V。</p><p>　　實(shí)際工作電路中電源電壓選為6V。使各個(gè)器件正常工作。</p><p>　　多諧振蕩電路的頻率為f=1.44/（R+2RV1）*C1。</p><p>　　當(dāng)取C1=1uF,R=47K，RV1max=470K，計(jì)算得1.46Hzf3≤0.62Hz。</p><

20、p><b>　　電路中其它參數(shù)：</b></p><p>　　R0=300K,R1=200K,R2=100K。</p><p><b>　　2.2.2 方案二</b></p><p>　　2.2.2.1 單元電路設(shè)計(jì)</p><p>　　自動(dòng)循環(huán)調(diào)光電路由與非門組成的多諧振蕩電路，CD4017

21、組成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，三極管9013組成的調(diào)光控制電路三部分組成。使燈炮在熄滅-微亮-較亮-最亮四種狀態(tài)下循環(huán)變化。</p><p>　　與非門組成的多諧振蕩電路</p><p>　　圖8為由74LS00與非門集成電路及RC器件構(gòu)成的振蕩電路。通過RC電路的充放電，使電路產(chǎn)生諧振，電路中與非門以反相器的形式接入，其輸出為矩形脈沖。R，C的值可以確定電路的振蕩頻率。啟動(dòng)開關(guān)S用來控制多諧振蕩起

22、啟動(dòng)，開關(guān)S閉合時(shí)，電路起振；開關(guān)S斷開時(shí)，電路停止振蕩。</p><p>　　圖8 與非門組成的多諧振蕩器</p><p>　　CD4017組成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p><p>　　同方案一的單元電路設(shè)計(jì)—CD4017組成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器部分。</p><p>　　三極管9013組成的調(diào)光燈控制電路</p><p>　　

23、同方案一單元電路設(shè)計(jì)—三極管9013組成的調(diào)光燈控制電路部分。</p><p>　　2.2.2.2電路原理分析</p><p>　　自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈電路如圖9所示。由與非門組成的多諧振蕩電路，CD4017組成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，三極管9013等組成的調(diào)光燈控制電路三部分構(gòu)成，使燈在熄滅-微亮-較亮-最亮四種狀態(tài)下循環(huán)變化。</p><p>　　圖9 自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈方案二原

24、理圖</p><p>　　與非門組成的多諧振蕩器，用來產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。調(diào)節(jié)RV1的大小，可以控制振蕩頻率，即燈光變化的循環(huán)速度。當(dāng)脈沖信號(hào)輸入到計(jì)數(shù)器的“CP”端時(shí)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。隨著脈沖的不斷輸入，Q0-Q3端依次輸出高電平，當(dāng)Q0-Q2依次輸出高電平時(shí)，經(jīng)放大器放大，點(diǎn)亮燈泡，由于R0-R2電阻依次降低，起到了控制燈泡亮度的作用。當(dāng)Q3出現(xiàn)高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零復(fù)位，燈炮熄滅。因此，隨著Q0-Q3輸出電平的

25、變化，電路實(shí)現(xiàn)了燈泡熄滅-微亮-較亮-最亮的循環(huán)變化。</p><p>　　2.2.2.3 電路參數(shù)計(jì)算</p><p>　　CD4017的工作電壓為3V—18V，實(shí)際電路中電源電壓取6V，電路中各元器件能正常工作。</p><p>　　多諧振蕩電路的頻率f=1/（2.2*RV1*C）。取C=10uF，RV1max=47K。計(jì)算得f≤0.97Hz。</p>

26、;<p>　　電路中其它參數(shù)為：R0=300K，R1=200K，R2=100K。</p><p>　　2.2.3 方案比較</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈電路。該電路需要有信號(hào)產(chǎn)生電路，計(jì)數(shù)器，調(diào)光燈控制電路三部分。共設(shè)計(jì)了兩種信號(hào)產(chǎn)生電路：由NE555組成的多諧振蕩電路和由與非門組成的振蕩電路。計(jì)數(shù)器選擇了比較穩(wěn)定，接線比較簡(jiǎn)單的CD4017。調(diào)光燈電路選

27、擇了三極管來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槿龢O管比較經(jīng)濟(jì)且安全。</p><p>　　通過比較兩種信號(hào)產(chǎn)生電路，由NE555組成的電路比較簡(jiǎn)單，操作和仿真都比較容易實(shí)現(xiàn)，接相對(duì)經(jīng)濟(jì)，實(shí)用。因此，方案一對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求較小，燈光的變化速度容易調(diào)節(jié)，實(shí)驗(yàn)布線比較簡(jiǎn)單。所以選擇方案一來完成實(shí)驗(yàn)。</p><p><b>　　3 實(shí)現(xiàn)方案</b></p><p>　　3.1

28、模擬電路方案</p><p>　　3.1.1 電路器件說明及反相器電路</p><p><b>　　1）LF353</b></p><p>　　LF353為一8腳封裝的器件，含有兩個(gè)放大器。圖10為其引腳圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，各引腳的名稱和作用如下：1腳-OUTPUT A，放大器A的輸出端；2腳-INVERTING INPUT A，放大器A的反相輸入

29、端；3腳-NON-INVERTING INPUT A，放大器A的同相輸入端；4腳-,LF353的負(fù)電平輸入端；5腳- NON-INVERTING INPUT B，放大器B的同相輸入端；6腳- INVERTING INPUT B，放大器B的反相輸入端；7腳- OUTPUT B，放大器B的輸出端；8腳-,LF353的正電平輸入端。實(shí)際電路中為其提供12V電壓，使其正常工作。</p><p>　　圖10 LF353引腳

30、圖及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　2）反相器</b></p><p>　　反相放大器原理圖如圖11所示。</p><p>　　圖11 反相器原理圖</p><p>　　規(guī)定：端輸入電壓為，輸出電壓為。</p><p><b>　　輸出表達(dá)式中取，有</b></

31、p><p>　　其作用是實(shí)現(xiàn)反相運(yùn)算功能。</p><p>　　3.1.2 電路原理分析</p><p><b>　　1）加法器</b></p><p>　　加法器實(shí)際電路如圖12所示。</p><p>　　圖12 加法器電路圖</p><p>　　規(guī)定：R1端輸入電壓為,；R

32、2輸入電壓為；輸出電壓為。</p><p>　　取 </p><p>　　則（1）式變?yōu)?</p><p>　　即實(shí)現(xiàn)了加法器的功能。</p><p>　　可以在電路輸出端添加反相器，使輸出變?yōu)?lt;/p><p><b>　　2）減法器</b></p>

33、;<p>　　減法器實(shí)際電路如圖13所示。</p><p>　　圖13 減法器電路圖</p><p>　　規(guī)定：R1端輸入電壓為,；R2輸入電壓為；輸出電壓為。</p><p>　　取 </p><p>　　則（2）式變?yōu)椋?</p><p>　　即實(shí)現(xiàn)了減法器的功能。<

34、;/p><p>　　可以在輸出端添加反相器，則輸出變?yōu)椋?lt;/p><p><b>　　3.2數(shù)字電路方案</b></p><p>　　3.2.1 電路器件說明</p><p><b>　　1）NE555</b></p><p>　　NE555為一8腳封裝的器件。圖14為其引腳圖，

35、各引腳的名稱和作用如下：</p><p>　　1腳—GND，接地端；2腳—TL，低電平觸發(fā)端；3腳—Q，電路的輸出端；4腳—為復(fù)位端，低電平有效；5腳—V-C，電壓控制端；6腳—TH，閾值輸入；7腳—DIS，放電端；8腳—，電源電壓端，其電壓范圍為：4.5V—15V。</p><p>　　圖14 NE555引腳圖</p><p><b>　　其真值表如下：

36、</b></p><p>　　表1 NE555真值表</p><p><b>　　2）CD4017</b></p><p>　　CD4017集成電路是一種十進(jìn)制計(jì)時(shí)器，其采用標(biāo)準(zhǔn)的雙列直插式16腳塑裝，圖15是其引腳圖。</p><p>　　圖15 CD4017引腳圖</p><p>

37、　　其引腳的名稱與功能如下：1腳（），第5輸出端；2腳（），第1輸出端；3腳（），第0輸出端，電路清零時(shí)，該端為高電平；4腳（），第2輸出端；5腳（），第6輸出端；6腳（），第7輸出端；8腳（GND），接地端；9腳（），第8輸出端；10腳（），第4輸出端；11腳（），第9輸出端；12腳（），級(jí)聯(lián)進(jìn)位輸出端，每輸入10時(shí)鐘脈沖就生成一個(gè)進(jìn)位輸出脈沖，13腳（），時(shí)鐘輸入端，下降沿有效；14腳（CP），時(shí)鐘輸入端，上升沿有效；15腳（R），

38、清零輸入端；當(dāng)R端加高電平時(shí)，CD4017計(jì)數(shù)器中各計(jì)數(shù)單元輸出低電平“0”，在譯碼器中，輸出端“”為高電平；16腳（），電源正端，接3V—18V直流電壓。</p><p>　　CD4017的基本功能是對(duì)“CP”端輸入脈沖的個(gè)數(shù)進(jìn)行十進(jìn)制計(jì)數(shù)，并按照輸入脈沖的個(gè)數(shù)順序?qū)⒚}沖依次分配給Q0-Q9，當(dāng)計(jì)滿十個(gè)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位清零，并產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位脈沖。</p><p><b>　　3）

39、三極管9013</b></p><p>　　9013是一種NPN型三極管，圖16為9013的引腳圖。1腳為發(fā)射極，2腳為基極，3腳為集電極。</p><p>　　圖16 9013三極管引腳圖</p><p><b>　　其參數(shù)為：</b></p><p>　　最大耗散功率為：0.625W（t=25）；<

40、/p><p>　　最大集電極電流：0.5A；</p><p>　　集電極-基極擊穿電壓：45V。</p><p>　　3.2.2 電路原理分析</p><p>　　自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈電路如圖17所示。共由NE555多諧振蕩電路，CD4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，三極管9013調(diào)光燈控制電路三部分構(gòu)成。使燈在熄滅-微亮-較亮-最亮四種狀態(tài)下循環(huán)變化。</

41、p><p>　　圖17 自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈原理圖</p><p>　　NE555組成的多諧振蕩電路用來產(chǎn)生脈沖信號(hào)，調(diào)節(jié)RV1可以改變振蕩頻率，也就是燈光變化的循環(huán)速度。當(dāng)脈沖信號(hào)輸入到計(jì)數(shù)器的“CP”端時(shí)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。隨著脈沖的不斷輸入，Q0-Q4端依次輸出高電平，當(dāng)Q0-Q2依次輸出高電平時(shí)，經(jīng)放大器放大，點(diǎn)亮燈泡，由于R0-R2電阻依次降低，起到了控制燈泡亮度的作用。當(dāng)Q3端出現(xiàn)高電平時(shí)

42、，Q0-Q2輸出都為低電平，燈泡熄滅。當(dāng)Q4出現(xiàn)高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器清零復(fù)位，Q0-Q2輸出為100，計(jì)數(shù)器進(jìn)入新一輪循環(huán)。因此，隨著Q0-Q4端輸出電平的變化，燈泡在熄滅-微亮-較亮-最亮四種狀態(tài)下循環(huán)變化。</p><p>　　3.2.3 電路參數(shù)設(shè)計(jì)</p><p>　　NE555工作電壓為4.5V-15V，CD4017工作電壓為3V-18V，因此工作電路中電源電壓選為6V。使各個(gè)器件正

43、常工作。</p><p>　　多諧振蕩電路的頻率為f=1.44/（R+2RV1）*C1，取C1=1uF,R=47K，RV1max=470K，計(jì)算得1.46Hz≤f≤30.62Hz。</p><p>　　電路中其它參數(shù)：R0=300K,R1=200K,R2=100K。</p><p><b>　　4 調(diào)試過程及結(jié)論</b></p>

44、<p><b>　　4.1 模擬部分</b></p><p>　　在調(diào)試模擬電路的時(shí)候，開始的時(shí)候，減法器調(diào)試結(jié)果比較理想。加法器得到的結(jié)果卻與理論計(jì)算相差較大，在檢查電路后，確定電路布線正確，因此想到電路中實(shí)際參數(shù)是否正確。用萬能表測(cè)量了電路中各個(gè)電阻的阻值后，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電阻的阻值與其它電阻阻值不相同，原來是因?yàn)閷⑻峁┑?阻值的電阻當(dāng)作為同一種電阻接入了電路，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果有誤。在更

45、換了電阻以后得到以下數(shù)據(jù)：</p><p>　　表2 模擬部分調(diào)試結(jié)果</p><p>　　測(cè)量結(jié)果比理論計(jì)算結(jié)果相差0.01v,在誤差允許范圍之內(nèi)。因此模電實(shí)驗(yàn)取得了成功。由此數(shù)據(jù)可得加法器是將多個(gè)輸入端輸入電壓進(jìn)行求和并放大。減法器則是兩輸入端電壓相減并放大。在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)行擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)多個(gè)輸入端的線性計(jì)算。</p><p><b>　　4.2 數(shù)字部

46、分</b></p><p>　　數(shù)字部分我選擇設(shè)計(jì)自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈電路。該實(shí)驗(yàn)在所有實(shí)驗(yàn)中相對(duì)簡(jiǎn)單，主要由三部分組成。通過接線將三部分合理連接起來即可。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，運(yùn)用proteus軟件進(jìn)行仿真，起初將Q3輸出端與15腳（R），清零輸入端相連，發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果只有三種狀態(tài)，燈泡不會(huì)熄滅。當(dāng)將Q4 輸出端與清零端相連，仿真結(jié)果出現(xiàn)了預(yù)期的結(jié)果。但是考慮到當(dāng)Q3輸出為高電平的時(shí)候，計(jì)數(shù)器清零，Q0-Q3應(yīng)為低

47、電平，此時(shí)，燈泡會(huì)熄滅。產(chǎn)生了兩種假設(shè)：a—仿真軟件與實(shí)際結(jié)果有誤差；b-計(jì)數(shù)器清零時(shí)并不出現(xiàn)輸出全為低電平的情況。帶著這個(gè)疑問，去了實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作，調(diào)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)際狀況與仿真結(jié)果完全相同。只有當(dāng)Q4端與清零端相連的時(shí)候，燈泡才會(huì)熄滅，出現(xiàn)四種狀態(tài)的循環(huán)。所以假設(shè)a是錯(cuò)誤的，但假設(shè)b也并沒有得到證明。在寫報(bào)告的時(shí)候繼續(xù)查閱了資料得知：當(dāng)清零端接高電平的時(shí)候，譯碼器輸出端Q0輸出為高電平。解決了心中的疑惑。</p>&l

48、t;p>　　當(dāng)將Q4輸出端與清零端相連的時(shí)候，燈泡在熄滅-微亮-較亮-最亮四種狀態(tài)下循環(huán)變化。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RV1，可以改變燈泡亮度變化的頻率。通過示波器觀察振蕩器輸出端和燈泡兩端的輸出波形信息如下：</p><p><b>　　1）振蕩器輸出端</b></p><p>　　波形：矩形波（脈沖）</p><p><b>　　電壓

49、幅值：。</b></p><p>　　周期T=3.7*0.1=0.37S 頻率：=2.7Hz</p><p><b>　　2) 燈泡兩端</b></p><p>　　波形：前進(jìn)呈“臺(tái)階”狀的波形</p><p>　　電壓：0-0.03V-0.05V-0.11V-0循環(huán)。</p><p&

50、gt;　　循環(huán)一次時(shí)間：T24T。</p><p>　　通過實(shí)驗(yàn)也成功完成了自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈的設(shè)計(jì)。燈泡在熄滅-微亮-較亮-最亮四種狀態(tài)下循環(huán)變化。</p><p><b>　　5 心得體會(huì)</b></p><p>　　本試驗(yàn)包括模擬和數(shù)字兩部分。通過本次試驗(yàn)，對(duì)已學(xué)過的模擬電路和數(shù)字電路有了一個(gè)更加系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。模擬部分通過學(xué)習(xí)課本上那個(gè)的理論知

51、識(shí)來設(shè)計(jì)加法器和減法器，反過來也加深對(duì)課本上知識(shí)的理解。數(shù)字部分則側(cè)重于實(shí)際運(yùn)用，自動(dòng)循環(huán)調(diào)光燈，在實(shí)際生活中也會(huì)遇到，但對(duì)它的工作原理卻并不是很明白，通過本次試驗(yàn)了解到所學(xué)的知識(shí)在實(shí)際生活中的確派上用場(chǎng)，而且離我們很近。這樣可以激發(fā)我們的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)也啟發(fā)我們?cè)谄綍r(shí)學(xué)習(xí)的過程中，多看一些與專業(yè)相關(guān)的論文，多關(guān)注一些所學(xué)專業(yè)知識(shí)在實(shí)際生活中的運(yùn)用，甚至動(dòng)手自己設(shè)計(jì)一些電路。通過這些方法，一定會(huì)學(xué)有所成，并能將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中去。&

52、lt;/p><p>　　在實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)接觸到很多芯片和器件，如三極管，NE555在學(xué)習(xí)這些器件工作原理的時(shí)候，也是將所學(xué)知識(shí)前后系統(tǒng)的串聯(lián)起來，更加深刻地去理解它們。同時(shí)也將模擬電路和數(shù)字電路結(jié)合起來運(yùn)用。</p><p>　　本次試驗(yàn)不僅需要我們有過硬的理論知識(shí)，還要求我們擁有動(dòng)手能力。事實(shí)上，理論設(shè)計(jì)和實(shí)際布線操作是完全獨(dú)立的兩個(gè)部分。后者受到很多因素的影響，容易出錯(cuò)，這是會(huì)經(jīng)常遇到的情況

53、，重要的是在這種狀況下能冷靜下來，找出錯(cuò)誤所在，并給出解決方案。</p><p>　　如在模擬部分實(shí)驗(yàn)中，因電阻的不匹配，導(dǎo)致無法得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種情況下就不能慌張，需要分析電路，確定問題出現(xiàn)的地方，并作相應(yīng)修改。在實(shí)驗(yàn)中也應(yīng)當(dāng)善于發(fā)現(xiàn)問題，并能堅(jiān)持尋找問題的解決方法，直至問題解決。如在數(shù)字部分電路中，計(jì)數(shù)器清零端的接法，不同的接法會(huì)有不同的結(jié)果，是什么原因?qū)е碌模枰趯?shí)驗(yàn)過程中去尋找。事實(shí)上，堅(jiān)持不懈，

54、是做學(xué)問必備的素質(zhì)。</p><p>　　另外，從實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)到調(diào)試，再到寫報(bào)告，需要我們查閱資料，運(yùn)用軟件，排版等。培養(yǎng)了我們多方面的能力。</p><p><b>　　6 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]吳友宇.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).清華大學(xué)出版社.2009</p><p>　　[2]伍時(shí)和.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).