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1、课程设计任务书学院信息科学与工程专业自动化学生姓名王锋学号0703010411设计题目六进制同步减法计数器（无效状态011 .100）六进制异步加法计数器（无效状态011 .100）三角波发生器、矩形波发生器、反向加法电路、积 分运算电路、放大电路的测量内容及要求：1数字电子部分（1）在实验室完成课设内容；模拟电子部分）.米用multisim仿真软件建立电路模型；）.对电路进行理论分析、计算；.在multisim环境下分析仿真结果，给出仿真波形图。 进度安排：第18周：数字电子设计周一一一周三 分析题目，查阅相关资料 周四-周五 数字电路分析设计第19周：模拟电子设计周一周三上机，用multi
2、sim软件分析设计模拟电路周四周五验收，上交报告指导教师（签字）：年月日分院院长（签字）：年月日目录摘要2数字电子设计部分一、 课程设计的目的与作用31.1课程设计的目的31.2课程设计的作用3二、六进制同步减法计数器（无效状011100）32.1基本原理32.2系统设计框图4三、六进制异步加法计数器（无效状011100） 53.1基本原理53.2设计的总体框图63.3运行结果7四、设计总结和体会7五、参考文献7模拟电子设计部分一、课程设计的目的与作用81.1课程设计的目的81.2课程设计的作用8二、设计任务、及所用multisim软件环境介绍82.1设计任务82.2multisim 软件环境
3、的介绍8三、电路模型的建立，理论分析与计算及仿真结果总结83.1三角波发生器电路83.2矩形波发生器电路93.3反向加法电路113.4积分运算电路133.5放大电路的测量16六、设计总结和体会18七、参考文献18摘要本次电子课程设计的主要内容分为数字电子部分和模拟电子部分。其中，数 字电子部分为六进制同步减法计数器与六进制异步加法计数器的设计；模拟电子 部分为三角波发生器电路、矩形波发生器电路、反向加法电路、积分运算电路、 放大电路的测量本次课程设计很好的将书本知识与现代电子仿真技术相结合，通过本次电子 技术课程设计，对书本知识有了更深的理解和更好的掌握。针对电子技术课程设计的特点，本次课程设
4、计采用了加拿大ewb (ElectRical Workbench)MuItisim软件，既能加强学生对理论知识的掌握及 提高解决实际问题的能力，又能为课堂教学及教学方法和手段的改革增添活力。EDA就是“ Elec tronic Design Auto ma tion 的缩写技术已经在电子设 计领域得到广泛应用。发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设 计。一台电子产品的设计过程，从概念的确立，到包括电路原理、PCB版图、 单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电 磁兼容分析在内的物理级设计，再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料
5、等等全部在计算机上完成。EDA技术借助计算机存储量大、运行速度快的特点，可对设计方案进行人工难以完 成的模拟评估、设计检验、设计优化和数据处理等工作。EDA已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。美国NI公司(美国国家仪器公司)的 Mult isim 9软件就是这方面很好的一个工具。而且 Muitisim 9计算机仿真与虚拟仪器技术(LABVIEW 8)(也是美国NI公司的) 可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一老大难问题。学员 可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出 来。并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。极大地提高了
6、学员的学习热情和积极性。真正的做到了变被动学习为主动学习。这些在 教学活动中已经得到了很好的体现。还有很重要的一点就是：计算机仿真 与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进。工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路行为 进行仿真。Muitisim提炼了 SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得 深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使 其更适合电子学教育。通过Muitisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和 电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测 试这样一个完整的综合设计流程。关键词 ：进制、同步、加法、
7、减法、计数器，Muitisim，放大电路。数字电子部分一、课程设计目的与作用1.1课程设计目的1学会使用数字电子实验平台2. 熟悉各个芯片和电路的接法3. 熟练掌握设计触发器的算法4懂得基本数字电子电路的功能，会分析，会设计二、 六进制同步减法计数器（无效状011100）2.1基本原理状态转换图:000v-001v-010v-101v-110v-111v-000卡诺图11100000101011010100 01 11 10Qin+l=QQonQ+QonQinI001010101110111Qt卡诺图0nQnQn2001010XXX101XXX110000111000111101状态方程：Q尹
8、冠Qin+JQ乔Q池1丽驱动方程：Jo=Ko=l_J1二 Qfh=K2=l3.2设计的电路图CPPI：VCCSV 1CLKIQ-IQ-1CLR15LED1U1AUSA7 40 ON2PP.压 2CLK-2QZCLP.U1E：74LS11ENiLEDS5V:4USA-1PP.1JlJ?-IQ-lCLP.VCCT1.574L：11ZN3.3运行结果：灯的亮灭情况000（灭灭灭）一-001 （灭灭亮）-一010（灭亮灭）-一101 （亮灭亮）一-110 （亮亮灭）一-111 （亮亮亮）一-000 （灭灭灭）四、设计总结与体会这次的数电课设让我有好多感受，首先在word中进行卡诺图与状态图输入情况是遇
9、到 不少的困难，才发现自己对word的不熟悉，现在让我更一步懂得会用word 了。数电课设让 我进一步掌握了对数字平台的使用，并且会在multisim软件环境下仿真数电电路。通过自 己的实践，懂得一步一步的发现问题解决问题，最后完成了课设。五、参考文献1 .清华大学电子学教研组杨素行主编数字电子技术简明教程2 .张利萍、王向磊老师编的数字逻辑实验指导书模拟电子部分一、课程设计的目的与作用1.1课程设计目的1. 学会在multisim软件环境下建立模型2. 熟悉multisim的基本操作3. 熟练掌握multisim设计出的仿真电路4. 懂得分析仿真结果1.2课程设计作用1.三角波发生器通过两个
10、运放，产生发波和三角波2矩形波发生器（占空比可调矩形发生器）通过一个运放和可调电压器，产生可调矩 形波。二、设计任务、及所用multisim软件环境介绍2.1设计任务三角波发生器和占空比可调矩形波发生器2.2 multisim软件环境介绍Multisim是加拿大推出的基于windows的电路仿真软件，由于采用互交式的界面， 比较直观，操作方便，具有丰富的元器件库和品种繁多的虚拟仪器，以及强大的分析功 能等特点，因而得到了广泛的应用。针对不同的用户，提供了多种版本，我们所用就是 教育版的Multisim。三、电路模型的建立3.1三角波发生器电路图三角波电路理论分析及计算三角波电路中集成运放A1组
11、成滞回比较器，A2组成积分电路。滞回比较器输出的 矩形波加在积分电路的反向输入端，而积分电路输出的三角波又接到滞回比较器的同相 输入端，控制滞回比较器的输出端的状态发生调变，从而在A2的输出端得到周期性的 三角波。假设t=0时滞回比较器输出端为高电平，即uol=+UZ，而且假设积分电容上的初 始电压为零。由于A1同相输入端的电压u+同时与uol和uo有关，根据叠加原理，可 得 u+=R1/(R1+R2) *UO1+R2/(R1+R2) *UO(1)则此时 u+ 也为高电平。但当 uo1=+UZ 时，积分电路的输出电压uo将随着时间往负方向线形增长，u+随之减小，当减小至 u+=u-=0时，滞回
12、比较器的输出端将发生跳变，使得uo1=+UZ，同时u+也跳变成为一 个正值。然后重复以上过程，于是可得滞回比较器的输出电压uo1为矩形波，而积分电 路的输出电压uo为三角波。在uo1=-Uz期间，积分电路的输出电压uo往正方向线性增长，此时u+也随着增长, 当增长至u+ = u- = 0时，滞回比较器的输出电压uo1发生跳变，而发生跳变时的uo值 即是三角波的最大值Uom。将条件uo1= -Uz，u+ = 0和uo=Uom代入(1)，可得0 = R1/ (R1+R2) * (-Uz) +R2/(R1+R2)*Uom,可解得三角波的输出幅度为 Uom=R1/R2*Uz三角波的振荡周期为 T=4R
13、4*C*Uom/Uz = 4R1*R4*C/R2 (2)三角波的幅度与滞回比较器中的电阻值之比R1/R2以及稳压官的稳压值UZ成正 比；而三角波的振荡周期则不仅与滞回比较器的电阻值之比R1/R2成正比，而且还与 积分电路的时间常数R4C城正比。在实际工作中调整三角波的输出幅度与振荡周期时, 应该先调整电阻R1和R2使输出幅度达到规定值，然后再调整R4和C使振荡周期满 足要求。三角波发生器时间0.000 s50 000 ms50.000 riK时基T1创创T&T1广-5.871 /0.000.V-5.869 V4.0161.298 mV4.016 Y.丁通道百通道日3.2观察半导体二极管的单q向导电性t-1.6融发沿h _aJ水平 0o |駆页| ：共2o页己內.无垄动a电路图在Multisim中构建二极管电路,如下
