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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划同步积分器实验报告数字电子技术实验实验一：数字积分器一、设计题目数字积分器二、设计要求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%1LSB4.应具有微调措施，以便校正精度。基本要求：1.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：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。2.输入模拟量的范围为0-10V，通过10次积分，输出积分
2、值为0000-9999。误差要求小于1%1LSB。3.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，便于调节，能提供微小调节，尽快达到要求。参考元器件：组件：74LS0074LS0874LS2074LS161uA741NE5553DK7电阻、电容：若干调零电位器：10K三、设计框图数字显示ViV/F转换器单稳电路(积分时间)与门四位16进制计数器图设计框图针对设计方案的要求，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、电路、计数器电路、数字显示电路。四、设计方案的选择及比较V/F转换器的设计：通过上
3、网查阅资料，得出两个方案方案一：采用LM331直接构成V/F转换器。方案二：采用uA741和NE555两个芯片来构成压频转换器。我们采用方案二实现电路。首先介绍V/F转换器的组成电路：构成的施密特触发器原理：施密特触发器的特点：双稳态触发器，有两个稳定的状态；电平触发电压达到某个值时电路状态翻转；具有滞后电压传输特性回差特性；施密特触发器原理分析：a)当Vi=0时，由于比较器C1=1，C2=0，触发器置1，即Q=1,V0=升高时，在未到达2/3VCC之前，V0=1的状态不变。b)Vi升高到2/3VCC时，比较器C1输出为0，C2输出为1，触发器置0，即Q=0,Vo=0.此后Vi上升到VCC，然
4、后在降低，但在未到达VCC/3之前，Vo的状态不会改变。c)Vi下降到2/3VCC时，比较器C1输出为1，C2输出为0，触发器置1，即Q=1，Vo=0.此后vi继续下降到0，但Vo的状态不会改变。所以，根据施密特触发器的回差特性和电平翻转特性，应用施密特触发器可以将三角波整形成方波。由以上两个电路：1.由uA741组成的积分电路，将输入的电压通过积分，转换成一定频率的三角波。2.NE555组成的施密特触发器具有整形功能，可以将uA741输出的三角波整形为方波。3.就可以构成下图的V/F转换器：原理分析：在该电路中，输入电压经R3、R4分压后接到uA741的3脚作为参考电压UT。假设开始时Q1管
5、导通，那么就有IR2R6=IC2，Vo给C1充电，使得uA741的6脚的电压不断上升。当uA741的6脚的电压上升到NE555的5脚的电压的2/3也就是10V时，由于施密特触发器的回差特性和电平翻转特性使得NE555状态翻转，NE555的3脚输出低电平0V，使得Q1管截止，C1通过6管脚放电，uA741的6脚的电压不断下降。当该电压下降至NE555的5脚的电压1/3即5V时，NE555的状态再次翻转，使得Q1导通，电容C1再次被充电。由此，电路输出一个周期的脉冲方波振荡信号。参数计算：该电路的输出方波的频率是由积分时间T决定的。频率f=1/T,而T=T充+T放。由上面积分电路给出的公式和原理有
6、：再根据频率f=1/T，取T充电=T放电，取Uo=5V,Ui=V1-UT,令R4=4R3,则参考电压UT,C=代入上式。可计算出:R2=95k,R6=56k。所以取数字电子技术课程设计设计题目：数字积分器第一部分课程设计一、设计任务与要求：1、模拟输入信号010V，积分时间110秒，步距1秒。2、积分值为00009999。3、误差小于1%1LSB。4、应具有微调措施，以便校正精度。二、设计方案：1、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
7、范围为010V，通过10次积分，输出积分值为00009999。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。2、方案选择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。大概的实验方向是：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
8、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、所用元器件：组件：74LS0074LS0874LS2074LS161A741NE555电阻、电容：若干调零电位器：10K四、电路设计1、V/F压频转换1）方案选择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
9、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。经过网上查阅资料，有两种方案可供选择。方案是由A741+NE555组成，方案是由两片A741组成。由于A741芯片是我们所未学习的芯片，属于运放级联的问题如下图，而NE555属于数字电路的内容，自己复习过，对其比较了解，可以更好的运用。另外两片A741组成的压频转换所用到的器件的种类比较多，除了有电阻，电容若干外，还要用到普通二极管、稳压二极管。A741+NE555组成的压频转换，除了有电阻，电容若干外，就只用一个三极管，所以从设计和节约成本方面来考虑，应选择第一方案，舍去第二方案。并且第二方案的精度
10、比较低，题目中要求误差小于1%1LSB，从精度方面来考虑，选择第一方案。综上所述，我们的实验选用方案而不选用方案压频转换方案一压频转换方案二2）电路组成A741组成典型积分电路，将输入电压进行积分，转换成一定频率的三角波，电路中通用运算放大器uA741被接成积分器的形式。NE555对三角波的整形部分，是采用NE555构成施密特触发器的形式对于将三角波整形为方波，将管脚2和6连在一起，电路图如下：施密特触发器补充：555定时器的组成和功能各个引脚功能如下：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是16V，CMOS型时基电路VCC的范围为31
11、8V。一般用5V。3脚：输出端Vo2脚：TL低触发端6脚：TH高触发端4脚：RD是直接清零端。当RD端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TL、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F电容接地，以防引入干扰。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。两部分电路通过NE555的3号管脚接三极管，并接回运算放大器A741的输入端而形成反馈回路，这样可以将输入的电压转换成相应的频率，即构成了V/F压频转换电路总的电路图：对于同步积分器电路的仿真分析一、仿真
12、要求：对于同步积分器电路进行计算机仿真分析，结合课堂讲授内容，讨论同步积分器的性能，并根据实验结果，做出分析报告。1、实验电路2、输入信号I1=Sin(wt)即最大电流mA参考信号V1为方波信号，频率自定。二、EWB仿真电路压控开关S11，S12，S21，S22，S31，S32为三组同步开关，受参考信号的控制。参考信号由函数电源提供。用示波器观察负载电阻RL两端的变化。三、仿真结果输入信号与参考信号频率相同时输入信号与参考信号的偶次谐波相同输入信号为参考信号的寄次谐波输入信号频率偏离信号基频或一个小量参考333输入1010输入信号是参考信号的同频方波目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
