【精选】电子技术实验 数字积分器 实验报告.pdfVIP

北京工业大学 课程设计报告 学院 专业 班级 题目 1 2 姓名 学号 指导教师 数字题目成绩 模拟题目成绩 总成绩 年 月 日 一、设计任务与要求： 1、模拟输入信号0~10V ，积分时间1~10 秒，步距 1 秒。 2 、积分值为0000~9999 。 3、误差小于1%±1LSB。 4 、应具有微调措施，以便校正精度。 二、课题说明： 通过数字积分器，对输入模拟量进行积分，将积分值转化为数字量并显示。 输入与输出的对应关系为：输入 1V，转化为频率 100HZ，计数器计数为 100， 积分时间为1S，积分10 次，输出为1000。 输入模拟量的范围为0~10V，通过10 次积分，输出积分值为0000~9999 。误差 要求小于1%±1LSB。 数字积分器应具有微调措施，对于由元件参数引起的误差，可以通过微调进 行调节，使其达到误差精度。微调的设置应尽可能使电路简单，并使测量时便于 调节，能提高微小调节，尽快达到要求。 通过设计方案的要求可以将整个电路分为五个部分，分别为：V/F 压频转换 器、时间积分电路、门电路、计数器电路、数字显示电路。 实验过程是：通过V/F 压频转换器将某一电压转换为相应频率的方波，同时 和由时间积分电路输出一秒钟的高电平，通过与门电路后，生成时间为一秒钟， 频率固定的矩形脉冲。然后将此脉冲接入由四片 74LS161 接成的十进制计数器 的CLK 输入端，便可记录一秒钟内脉冲的数量。于4 片74LS161 输出端相连接 的是4 片数码管，把 74LS161 改为十进制后，计数的结果就会在数码管上显示 出来，由此就得到数字积分器的功能。 总之，整体设计实验的思路是输入一个模拟信号，由V/F 压频转换器将电压信号 转化为频率信号，再与积分器进行逻辑与运算，最后通过计数器将频率信号的数 值由数码管显示出来。 三、参考元器件和芯片： 组件：74LS00 74LS08 74LS20 74LS161 μA741 NE555 电阻、电容：若干 调零电位器：10K Ω 第一页 四、设计方案： 1、V/F 压频转换 V/F 压频转换器由两部分组成，一部分把电压转换成三角波，另一部分把三 角波转换成方波。本实验设计电路的目的是将输入的 1 至 10V 电压转换成相应 的100Hz 至1000Hz 的频率。有两种方案可供选择。方案（一）是由µA741+NE555 组成，方案（二）是由两片µA741 组成。 我们选用方案（一）进行压频转换。电路分为两部分： 1）用μA741 组成积分电路，将输入电压转换成一定频率的三角波。 2 ）用NE555 构成施密特触发器，将三角波整形为方波。 将555 定时器的两个输入端2 和6 管脚相连，作为外加信号输入端V1 ， 构成施密特触发器，输出端为Vo 管脚3 。 各个引脚功能如下： 1 脚：外接电源负端VSS 或接地，一般情况下接地。 TL 2 脚： 低触发端 3 脚：输出端Vo R D R D 4 脚： 是直接清零端。当 端接低电平，则时基电路不工作，此时不 TL 论 、TH 处于何电平，时基电路输出为“0 ”，该端不用时应接高电平。 5 脚：VC 为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的 基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只 0.01 μF 电容接地，以防引入 干扰。 6 脚：TH 高触发端 7 脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。 8 脚：外接电源VCC ，双极型时基电路VCC 的范围是4.5 ~ 16V ，CMOS 型时基电路VCC 的范围为3 ~ 18V 。一般用5V 。