河南理工大学 电路 课件 13-1;2;3

数电课程设计姓名:班级:电气学号:指导老师:目录前言 (1)第一章系统设计要求 (2)第二章系统组成及工作原理 (2)2.1系统组成框图 (2)2.2 工作原理分析 (3)第三章电路方案设计 (4)3.1 电路图设计 (4)3.2电路仿真 (4)3.3电路实际PCB图 (5)第四章单元电路设计与计算 (5)4.1时序脉冲电路 (5)4.2 四种码产生电路 (7)4.3 彩灯自动转换电路 (9)第五章故障分析及调试 (13)5.1 电路板安装及检查 (13)5.2 电路调试 (14)心得体会 (15)参考文献 (16)附录一 (17)附录二 (18)前言彩灯控制器有着非常广泛的运用，如：LED彩灯，音乐彩灯控制器，二维彩灯控制器等等。

随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。

LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已经成为一种时尚。

但目前市场上各式样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按照固定的模式闪亮，不能根据不同场合、不同时间段的需要来调节亮灯时间、模式、闪烁频率等动态。

控制器采用数字集成块，外围元器件少、电路结构简单，只要元器件完好、装接无误，装后无须调试即可一举成功。

四花样彩灯控制系统可以实现四种不同样式彩灯，应用的是数字逻辑电路的有关知识,对进行复杂彩灯设计具有指导意义.第一章 设计内容及要求1.1 设计内容四花样自动切换的彩灯控制器。

1.2 设计要求(1)彩灯一亮一灭,从左向右移动。

(2)彩灯两亮两灭，从左向右移动。

(3)四亮四灭，从左向右移动。

(4)从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭。

(5)四种花样自动变换。

1.3 主要参考元器件芯片：555定时器，模十六计数器74LS93，双D 触发器74LS74，四选一数据选择器74LS153，八位移位寄存器74LS164。

每章只给出计算题的答案第一章1-1 V 50 1=U ，V 25 2-=U ，V 20 3-=U 1-2 D1-3（a ）U ab =6V , P =6×2= 12W 消耗（b ）U ab = -8V ，P =1×(-8)= -8W 提供 （c ）U ab = -8V , P = -(-2)⨯(-8)= -16W 提供 （d ）U ab =6V , P = -(-1)⨯(-6)= -6W 提供1-4 （a ）W 30310S =⨯=U P ，吸收； W 30310S -=⨯-=I P ， 发出。

（b ）电流源发出30W ，电阻总吸收，电压源可能吸收或发出。

1-5 R 2=1.33Ω，R 1=10Ω，S U =11V 1-6 V 6=u 1-7 A 6=i第二章2-1 （a ）3.73k Ω （b ）12.67Ω 2-2 Ω=201R V 12=s U 2-3 15=ab R Ω，12=cd R Ω 2-42-5 15.1R 2-6 s u 75.第三章3-1 树支数均为5 3-2 略 3-3 均为3个3-4 A i Ai A i 5.1,2,5.0321=-=-=I s1 -I （a ）3-1-3-5 6445566S u i R i R i R -=--12112244S S u u i R i R i R +-=-+ 2223355S u i R i R i R =-+3-6 )V (10),A (23=-==u I i m3-7 可能的一种如下图所示3-8 i l 1=10A ， i l 2=0， i l 3=-7.5A ， u S =12.5V3-10 （11R +21R ）u n1-21R u n2=i S -i x -21R u n1+(21R +31R )u n2=βi 2+i x u n2-u n1=ri 1 i 1= -11n R u i 2=2n2n1R u u - 3-11 )V (4.0=x u习题册 第四章、六章计算题答案4-1 （a ）V 23263'''=+-=+=u u u （（b ）A I I I x x x 5.05.12'''=-=+= 4-2 A 165-=I 4-32Ω题解3-7(a)戴等ba (a)诺等ab(b)诺等(b)戴等ab4-4 当Ω=1R 时，有A 5.0=i ；当Ω=2R 时，有A 4.0=i ； 当Ω=5R 时，有A 25.0=i4-54-6 当R ＝6Ω 时可获最大功率， W P 6666122max =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 第六章答案6-1 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≤<≤<≤<=其他 0,3a t 2a ,4.0 2a t a,00 ,4.0A aa t A a i μμ6-2 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<≤<-+-≤<≤=t2a ,1 2a t a ,2210 ,20,02222A a t t a a t A a t t i第七、十四章计算题答案7-1（a ）()()V 200==-+C C u u ()A 5.20-=+i ()A 5.40-=+C i （b ） ()()A 200==-+L L i i ()A 10=+i ()V 60=+L u 7-2 ()()V 400==-+C C u u ()()000==-+L L i i 7-3 V e 615.41360e)0(67.3666311000t t tC C e u u ---+====τA e 923.01312567.3666311000t t C eu i --===7-4 A e 2.1e )0(50t tL L i i --+==τ ， V e 6550t L L i u --=-=7-5 A e 227.0225e)0(331010t t tL L e i i L---+===τ V e 7.2211250e)0(331010t t tC C e u u C---+===τ A e 227.0115.2100331010tt C C e u i --===0e 227.0e 227.0331010=-=-=--t t L C i i i7-6 V 38OC =U ， Ω=35eq R ()V e 138e1)(4103t tC C u u ⨯---=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞=τA e 6.1e 103381020d d 4410310346t t C C t u Ci ⨯-⨯--=⨯⨯⨯⨯== ()2141C C u i i +⨯-=44103-1030.533e 0.667A e 15832⨯⨯-+=⎪⎭⎫⎝⎛+=t A7-7 ()()()[]τtC C C C u u u u -+∞-+∞=e0()V e820610t--=()W e 16406S 10S t C I I u p --==7-8 ()()()()[]()V e 6072e0t tC C C C u u u t u --+-=∞-+∞=τ7-9 ()()()()[]τtC C C C u u u t u -+∞-+∞=e0()V e 151050t -+-=()t u C 的稳态分量为V 10-。

实验一 电路元件的伏安特性测定一、实验目的1、 掌握几种元件的伏安特性测定方法。

2、 学习常用电工仪表的使用方法。

二、实验仪器与设备GDDS-1型电工实验装置。

三、原理说明任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U 与通过该元件的电流I 之间的函数关系U=f(I)来表示，这种函数关系称为该元件的伏安特性。

1、 线性电阻元件的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。

2、 非线性电阻元件的伏安特性，不服从欧姆定律，画在U-I 图上是一条曲线，如二极管等属于这一类。

图1 图2四、实验内容1、 测定线性电阻的伏安特性按图1接线，调节直流稳压电源的输出电压，测量电流并记录。

2、 测定硅二极管的争相伏安特性 按图2接线，调节电源电压1U，记录电路、电流。

注意：U ≤0.7V1、 实验室，电流表要串联入电路，合理选择量程，极性不要接反。

2、 直流稳压电源输出应从小到大逐渐增加。

六、实验报告1、根据各实验数据，在坐标轴上分别画出各个元件的伏安特性曲线。

2、分析测量误差原因。

实验二 CCVS 及VCCS 受控源特性测试研究一、实验目的1、熟悉受控电源的基本特性2、掌握受控源转移参数的测试方法 二、实验仪器与设备 GDDS-1型电工实验装置。

三、原理说明1、受控源也是电源，独立源可以独立地对外电路提供能量，而受控源提供的电压或电流受其它支路电压或电流的控制。

受控源一般分为四种形式：VCVS 、CCVS 、VCCS 、CCCS 。

受控源的控制端与受控端的关系式称转移函数，四种受控源的转移函数参量分别用α、g m 、μ、r m 表示，它们的定义如下：（1）CCCS ：α=i 2/i 1 转移电流比（或电流增益） （2）VCCS ：g m =i 2/u 1 转移电导 （3）VCVS ：μ=u 2/u 1 转移电压比（或电压增益） （4）CCVS ：r m =u 2/i 1 转移电阻 四、实验内容与步骤1．CCVS 的伏安特性及转移电阻r m 的测试（1） 按图1接线。

河南理工大学电路考试卷河南理工大学 2012-2013 学年第 1 学期2求图示一端口的等效电阻。

3图所示电路中，S N 为线性有源网络。

当V 4S =U ,0S =I 时，A 5=I ；当V 2S =U ,2S =I 时，5=I ；当V 1S =U ,A 5S -=I 时,A 3-=I 。

当V 40S -=U ,A 20S =I 时，求?=ISI SU4用阶跃函数表示右图所示波形。

5 电路如图所示，求冲激响应()t u C 。

（采用时域法求解）6图示正弦交流稳态电路中，15V R U =，80V L U =，100V C U =，求U 。

7图示电路中，已知电压表读数为50V ，电流表读数为1A ，功率表读数为30W ，求R 和功率因数λ。

8求图示电路中的电流∙1I 。

i vt /s10δ6030 ∠∙2U ∙I ∙9 以c u 为变量列写二阶微分方程，并判定其暂态过程是否存在振荡。

10 画出运算电路，求出像函数S I 。

11 图示电路中，单位冲激响应)(5t e u t c ε-=，若)(6.02t e u t s ε-=，求c u 。

c us u c ut u C (12电路及其有向图如图所示。

写出关联矩阵[A]、支路导纳矩阵[Y]、电压源列向量[SU]、电流源列向量[SI]。

1图示电路中，已知V12S=U，Ω=1001R，F1.0=C，Ω=102R，A2S=I，开关S在0=t时由位置1合向位置2，开关动作前电路已处于稳态，求换路后的电容电压Cu。

二分析计算，每题10分。

（写出主要过程，只有结果的以0分计）U2图示三相电路中，V 30380AB∠=∙U ， Ω=101Z ，Ω∠=90302Z ，求线电流∙A I 。

3电路如图所示，V 101=U ，线性无源二端口网络的Z 参数矩阵为[])( 5224z Ω⎥⎦⎤⎢⎣⎡=，求负载电阻L R 取何值时获得最大有功功率，并求得该最大功率。

下载卷可以通过做文库任务获得财富值兑换（1比5），电脑前10钟之内10个财富值松松的。

机床电气控制系统（1）继电器－接触器控制系统（2）可编程控制器控制系统（3）计算机集成控制系统电气控制系统逻辑控制系统逻辑控制系统也称为开关量或断续控制系统。

其数学基础是逻辑代数，一般采用具有两个稳定工作状态的电气元件构成控制系统。

连续控制系统对物理量(如位移、速度等)进行连续自动控制的系统，称为连续控制系统（或称模拟控制系统）。

工作在交流电压1200V，或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫做低压电器。

2、低压电器的分类按工作原理分类：（1）电磁式电器（2）非电量控制器按操作方式分类：（1）自动电器（2）手动电器按触点类型分类：（1）有触点电器（2）无触点电器低压电器的发展方向目前正沿着体积小、重量轻、安全可靠、使用方便的方向发展，大力发展电子化的新型控制电器，如接近开关、光电开关、电子式时间继电器、固态继电器与接触器等以适应控制系统迅速电子化的需要。

常用低压电器接触器是一种接通或切断电动机或其他负载主电路的自动切换电器。

它是利用电磁力来使开关打开或断开的电器，适用于频繁操作、远距离控制强电电路，并具有低压释放的保护性能。

接触器通常分为交流接触器和直流接触器。

继电器是一种利用电流、电压、时间、温度等信号的变化来接通或断开所控制的电路，以实现自动控制或完成保护任务的自动电器。

继电器和接触器的工作原理一样。

主要区别在于：1、继电器的输入量可以是各种物理量，而接触器的输入量只能是电压；2、接触器的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头主要用于小电流电路。

所以，继电器仅用于控制电路中，且无灭弧装置。

时间继电器的文字符号和图形符号a) 一般线圈符号b) 通电延时线圈 c) 断电延时线圈 d) 延时闭合的动合触点 e) 延时断开的动断触点 f) 延时断开的动合触点 g) 延时闭合的动断触点h) 瞬时动合触点 i) 瞬时动断触点保护电器:热继电器 电流继电器 电压继电器 熔断器 断路器电压继电器过电压继电器 起过电压保护作用欠电压继电器 起欠电压保护作用零电压继电器 起零电压保护作用熔断器对于低压电动机的相间短路、单相短路故障和过载是简单而有效的保护装置。

现代交换原理与通信网络技术（仅供参考，部分答案）（用红色圈出的必须掌握）1.在通信网中为什么要引入交换功能?为实现多个终端之间的通信,引入交换节点.各个用户终端不在是两两互连, 而是分别经由一条通信线路连接到交换节点上,在通信网中,交换就是通信的源和目的终端之间建立通信信道,实现通信信息传送的过程引入交换节点后，用户终端只需要一对线与交换机相连，节省线路资源，组网灵活。

2.构成通信网的三个必不可缺少的要素是什么？构成通信网的三要素是:交换设备. 传输设备,终端设备.3.目前通信网中存在的交换方式有哪几种?分别属于哪种传送模式?电路交换. 多速率电路交换 .快速电路交换. 属于电路传送模式,分组交换 .帧交换. 帧中继属于分组传送模式ATM交换属于异步传送模式4.电路传送模式.分组传送模式,和异步传送模式的特点是什么?电路传送模式特点:：（1）信息传送的最小单元是时隙(2)面向连接的工作方式(3)同步时分复用(4)信息传送无差错控制(5)信息具有透明性(6)基于呼叫损失的流量控制●分组特点: (1)面向连接的工作方式的特点(2)无连接的工作方式特点(3)统计时分复用(4)信息传送有差错控制(5)信息传送不具有透明性(6)基于呼叫延迟的流量控制●异步传送特点: (1)固定长度单元的信元和简化的信头(2)采用了异步时分复用方式(3)采用了面向连接的工作方式5.同步时分复用和异步时分复用的特点是什么?同步时分复用的基本原理是把时间划分为等长的基本单位,一般称为帧,每帧再划分为更小单位叫时隙.对每一条同步时分复用的高速数字信道,采用这种时间分割的方法.依据数字信号在每一帧的时间位置来确定它是第几路子信道.通过时间位置来识别每路信道异步时分复用是采用动态分配带宽的,各路通信按需使用. 异步时分复用将时间划分为等长的时间片,用于传送固定长度的信元.异步时分是依据信头标志X.Y.Z.来区别哪路通信信元，而不是靠时间位置来识别。