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1、课课程程设计说设计说明明书书 课课程程设计设计名称：名称： 模模拟电拟电路路 课课程程设计题设计题目：目： 五用途三五用途三态态音音频逻辑频逻辑笔笔 学学 院院 名名 称：称： 南昌航空大学信息工程学院南昌航空大学信息工程学院 专业专业： ： 通信工程通信工程 班班级级： ： 学号：学号： 姓名：姓名： 评评分：分： 教教师师： ： 2013 年年 3 月月 10 日日 模拟电路 课课程程设设计计任任务务书书 20122013 学年第学年第 2 学期学期第第 1 周周 3 周周 注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份 备查。 2、课程设计结束后与“课程设计小结”
2、 、 “学生成绩单”一并交院教务存档。 题题目目五用途三五用途三态态音音频逻辑频逻辑笔笔 内容及要求内容及要求 测测量数字信号的量数字信号的电电平，高平，高电电平平发发出出 1300Hz 信号。信号。 低低电电平平发发出出 700Hz 信号，没有接触无声。信号，没有接触无声。 进进度安排度安排 第第 1 周：周：查阅资查阅资料，到机房学料，到机房学习习仿真仿真软软件，确定方案，完成原理件，确定方案，完成原理图设计图设计及仿真；及仿真； 第第 2 周：周：领领元器件、元器件、仪仪器器设备设备，制作、，制作、焊焊接、接、调试电调试电路，完成系路，完成系统统的的设计设计； ； 第第 3 周：周：检查
3、设计结检查设计结果、撰写果、撰写课设报课设报告。告。 学生姓名： 指导时间：周一、周三、周四下午指导地点：E 楼 311 室 任务下达2013 年 2 月 25 日任务完成2013 年 3 月 15 日 考核方式1.评阅 2.答辩 3.实际操作 4.其它 指导教师 系（部）主任 摘 要 逻辑笔是采用不同颜色的指示灯为表示数字电平的高低的仪器.它 是测量数字电路子种较简便的工具.使用逻辑笔可快速测量出数字电路 中有故障的芯片.逻辑笔上一般有二三只信号指示灯,红灯一般表示高 电平,绿灯一般表示低电平.黄灯表示所测信号为脉冲信号。 此次设计的五用途三态音频逻辑笔，电路主要由多谐振荡器、四 双向开关
4、CD4066 与一些阻容元件构成的门电路等组成。其中多谐 振 荡器由 555 和 R7、R8、R9、C1 构成，其振荡频率受 IC1-3 的通断状 态控制。 关键字:NE555 CD4066 前前 言言.1 第一章第一章 系统设计系统设计.2 1.1 课程设计的要求.2 1.2 总体电路的设计.2 1.3 555 无稳态多谐电路的设计：.3 第二章第二章 系统组成及工作原理系统组成及工作原理.4 2.1 系统原理图.4 2.2 系统工作原理.4 2.3 CD4066 原理.5 第三章第三章 电路安装与调试电路安装与调试.7 3.1 电路的安装.7 3.2 电路的调试.7 第四章第四章 实验结论
5、实验结论.8 参考文献参考文献.9 前前 言言 科学技术是第一生产力。以前的三次工业革命就使我们的社会发 生了翻天覆地的变化，使我们由手工时代进入了现代的电器时代。同 时科技在国家的国防事业中发挥了重要的作用，只有科技发展了才能 使一个国家变得强大。而作为二十一世纪的主义，作为一名大学生， 不仅仅要将理论知识学会，更为重要的是要将所学的知识用于实际生 活之中，使理论与实践能够联系起来。电子课设是电子技术学习中非 常这哦那个要的一个环节，是将理论与实践相结合的环节，是真正锻 炼学生实践能力的环节。 五用途三态音频逻辑笔有五大用途： 一是用作三态声频逻辑笔 二是将探针短接，可作为声响式信号校对器。
6、 三是可作为音频信号发生器，由 CK2 输出 700kHz 或 1300kHz 的 音频信号。 四是作为 555 时基块的检测仪。 五是当扬声器取代压电蜂鸣器 HTD 时，可作为门笛使用。 第一章第一章 系统设计系统设计 1.11.1 课程设计的要求课程设计的要求： 1、 测量数字信号的电平，高电平发出 1300Hz 的信号 2、 低电平发出 700Hz 的信号，没有接触无声。 3、 电路板布局合理，美观整洁 注：可使用实验室电源。 1.21.2 总体电路的设计总体电路的设计： 本次系统电路主要由 CD4066 四双向模拟开关及 555 芯片两大部分 组成，仿真电路图如下图所示 图 1.1 仿
7、真电路图 1.31.3 555555 无稳态多谐电路的设计无稳态多谐电路的设计： NE555 构成无稳态多谐振荡器时可输出连续的特定频率的方波。电 阻 R1接在 VCC与放电引脚(引脚 7)之间，另一个电阻(R2)接在引脚 7 与触 发引脚（引脚 2）之间，引脚 2 与阈值引脚（引脚 6）短接。工作时电容 通过 R1与 R2充电至 2/3 VCC，然后输出电压翻转，电容通过 R2放电至 1/3 VCC，之后电容重新充电，输出电压再次翻转。 图 1.2 555 构成无稳态多谐振荡器电路图 无稳态模式下 555 定时器输出波形的频率由 R1、R2与 C 决定： =1/ln(2)*C*(R1+2R2
8、) 输出高电平时由下式给出： high=ln(2)*(R1+R2)*C 输出低电平时由下式给出： Low=ln(2)*R2*C 第二章第二章 系统组成及工作原理系统组成及工作原理 2.12.1 系统原理系统原理图图 图 2.1 系统原理图 2.22.2 系统工作原理系统工作原理 如图 2.1 为五用途三态声频逻辑笔电路。该电路主要由一片 555 和一块四向开关 CD4066 及少量外围元件组成。R3 和 D1、D2 两个二 极管的作用是分压限流，保证三极管的正常工作。CK1 即为探针，使 用时应与被测电压相连接。当正探针接触高电平“1”时，负探针与被测 电路“地”连结，则 VT1 导通，由于三
9、极管发射极接地，导通后，其基 极也相当于接地为低电平，因此 IC1-2 的控制端为低电平，其截止， IC1-3 的控制端为高电平，其导通，R7 短接，取 R7=100K，R8=47K，R9=33K，C1=0.01uF,则振荡频率为： (1.4482 9)1fRRCA 1.44 (470002 33000) 0.00000001 1274Hz 约为 1300Hz 左右。 当正探针接触低电平“0”时，IC1-4 的控制端为低电平，其阻断， IC1-3 的控制端也为低电平，也阻断，振荡频率为 (1.44782 9)1fRRRCA 1.44 (100000470002 33000) 0.0000000
10、1 676Hz 振荡频率约为 700Hz 左右。 当探针未接触任何电平时，NE555 和 CD4511 的使能端均为低电平， 两个芯片都不工作，即音频发声系统不发出声音。 可见，当测量时发出高音，表明为高电平；若发出的声音为低音， 则为低电平；无声时，表示未接触上。并且电路正常工作时发光二极 管会发光。 2.32.3 CD4066CD4066 原理原理 CD4066 是四双向模拟开关，主要用作模拟或数字信号的多路传输。 引出端排列与 CC4016 一致，但具有比较低的导通阻抗。另外，导通 阻抗在整个输入信号范围内基本不变。CD4066 由四个相互独立的双 向开关组成，每个开关有一个控制信号，开
11、关中的 p 和 n 器件在控制 信号作用下同时开关。这种结构消除了开关晶体管阈值电压随输入信 号的变化，因此在整个工作信号范围内导通阻抗比较低。与单通道开 关相比，具有输入信号峰值电压范围等于电源电压以及在输入信号范 围内导通阻抗比较稳定等优点。但若应用于采保电路，仍推荐 CD4016。 当模拟开关的电源电压采用双电源时，例如 =5V， =5V（均 对地 0V 而言） ，则输入电压对称于 0V 的正、负信号电压 （5V5V）均能传输。这时要求控制信号 C=“1”为 +5V，C=“0”为-5V，否则只能传输正极性的信号电压。 第三章第三章 电路安装与调试电路安装与调试 3.13.1 电路的安装电
12、路的安装 电路安装要注意的几个方面： 1、先装矮后装高，先装小后装大，先装耐焊的等等。 2、布线尽量使电源线和地线靠近实验板的周边以起到屏蔽作用。 3、最好分模块安装。 4、此外，焊接时要注意不要虚焊，假焊，漏焊，更不能出现过焊， 应为有些器件，不能耐高温。 3.23.2 电路的调试电路的调试 连接电源，在 CK1 处输入 2.1V 的高电平，观察蜂鸣器是否发声， 并用示波器观察 CK2 处的波形是否符合实验要求，若未达到实验要求， 用万用表测量 R7，R8，R9 端电压看是否符合标准。 在 CK1 处接入-0.3V 低电平，重复 1 操作。调试电路，直到达到 目的为止。 第四章第四章 实验结
