除法器_数电大仿真

模拟除法器电路原理一、引言除法运算是数字电路中常用的一种运算方式，而除法器电路则是实现除法运算的重要组成部分。

本文将介绍模拟除法器电路的原理和工作过程。

二、模拟除法器电路的基本原理模拟除法器电路是一种能够对两个输入数进行除法运算的电路，它能够将除数和被除数作为输入，输出商和余数。

模拟除法器电路的设计和实现需要考虑除法运算的特性和数电电路的基本原理。

三、模拟除法器电路的设计要点1. 除法器电路的输入包括除数和被除数，输出包括商和余数。

除数和被除数的位数决定了除法器电路的复杂度和精度。

2. 除法器电路通常采用串行除法算法或并行除法算法来实现除法运算。

串行除法算法需要多个时钟周期完成一次运算，而并行除法算法能够在一个时钟周期内完成运算。

3. 除法器电路中需要包含除法运算所需的基本运算单元，如加法器、减法器、比较器等。

这些基本运算单元能够完成除法算法中的各个步骤。

4. 除法器电路中需要考虑特殊情况的处理，如除数为0、被除数为0等，这些情况需要特殊的处理逻辑来确保电路的正确运行。

四、模拟除法器电路的工作过程1. 输入除数和被除数，将它们送入除法器电路。

2. 电路根据选择的算法和电路设计，进行除法运算。

3. 电路输出商和余数，可以通过显示屏、LED灯等方式显示。

五、模拟除法器电路的应用模拟除法器电路广泛应用于各种需要进行除法运算的场合，如数值计算、信号处理、通信系统等。

除法器电路能够高效地对输入数据进行除法运算，为各种应用提供了便利。

六、模拟除法器电路的优缺点1. 优点：模拟除法器电路能够高效地进行除法运算，能够满足各种应用的需求。

2. 缺点：模拟除法器电路的设计和实现比较复杂，需要考虑各种特殊情况的处理，电路的规模较大。

七、总结模拟除法器电路是一种能够对两个输入数进行除法运算的电路，它能够将除数和被除数作为输入，输出商和余数。

模拟除法器电路的设计和实现需要考虑除法运算的特性和数电电路的基本原理。

模拟除法器电路在各种应用中起到了重要的作用，能够高效地进行除法运算。

模拟电路课程设计报告设计课题：除法运算电路专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计时间：除法运算电路一、设计任务与要求①设计一个二输入的除法运算电路。

②用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。

二、方案设计与论证(一)此次课程设计要求实现二输入的除法运算电路，总体思路有两种。

两种方案的总体分析如下：方案一：要实现二输入除法运算，可以用反函数型运算电路的基本原理，将模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中实现。

1.该方案采用模拟乘法器做反馈支路，模拟乘法器有两个输入端，一个输出端。

对于该除法运算电路，必须保证i1=i2,电路引入的才是负反馈。

即当UI1>0时，,U0'<0;而UI1<0时,U0’>0,由于U0与UI1反相，故要求U0’与U0同符号。

因此，当模拟乘法器的k小于零时，UI2应小于零；而k大于零时，UI2应大于零；即k与UI2同符号。

同理，若乘法模拟器的输出端通过电阻接集成运放的同相输入端，则为保证电路引入的是负反馈，UI2与k符号应当相反。

2.电路结构简单，易于焊接。

3.元器件价格相对较高。

方案二：我们可以运用对数和指数运算电路来间接设计实现二输入除法运算。

其中两个对称的对数运算电路作为输入级，中间级采用比例系数为1的差分比例运算电路，用一个指数运算电路作为输出级。

1.电路结构复杂，需要的元器件多，在焊接过程中容易出现虚焊或两点间的短路。

2.利用晶体管构成的对数运算电路，其运算关系仍受温度的影响，而且在输入电压较小和较大情况下运算精度会变差。

在设计实用的对数运算电路时，要采取一定的措施，用来减小is对运算关系的影响。

3.指数运算电路的输入电压UI应大于零，且只能在发射结导通电压范围内，故其变化范围很小。

运算结果与受温度影响较大的有关，因而指数运算的精度也与温度有关。

4.所需元器件为一般常用元器件，容易获得，且价格便宜。

我的选择：方案一。

数字电子技术仿真考试
姓名：班级：学号：题目七：集成计数器应用二
要求：用集成计数器74LS161和门电路设计一个24秒计数器，计数0~23用两位数码管显示，电路带有暂停和复位功能。

写出设计过程（约定，逻辑表达式等），设计电路图并采用适当方法进行测试，记录测试数据真值表或波形。

提示：将该设计报告及Multisim电路仿真文件保存格式为：班级+姓名+学号+题号，如：电气1234+张三+123456789+题目一，两个文件一起提交到教师机，注意考试时间及时保存，准时关机。

一、电路原理图及设计方案说明。

二、关键仿真结果截图（关键时刻真值表或都波形截图）
三、数电实验的总结感想和对老师的建议（畅所欲言）。

哈尔滨工业大学（威海）数字电子技术实验报告姓名*：班级*：学号*：同组人*：指导教师*：日期*：*注：需要同学用蓝色或黑色钢笔或圆珠笔手工签写！有符号5位整数除法器设计与制作一、实验目的进一步掌握现代大规模可编程数字逻辑器件的开发应用方法。

二、提供的实验条件1.软件：MAX-plusⅡ。

2.仪器和设备：计算机、EDA实验箱。

三、实验内容设计一个两个五位数相除的整数除法器。

用发光二极管显示输入数值，用7段显示器显示结果。

除数和被除数分两次输入。

四、实验报告具体内容1.顶层文件图：仿真时序图：2.输入模块：源代码：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY inputs ISPORT( ip:in std_logic_vector(4 downto 0);clk1,clk2:in std_logic;beichu,chushu:out std_logic_vector(4 downto 0));END inputs;ARCHITECTURE shuju OF inputs ISBEGINPROCESSBEGINif clk1='1'thenbeichu<=ip(3 downto 0);end if;if clk2='1'thenchushu<=ip(3 downto 0);end if;END PROCESS;END shuju;功能：clk1=1时的输入值为被除数；clk2=1时的输入值为除数。

模块图：仿真时序图：3.除法器模块：源代码：LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;USE ieee.std_logic_unsigned.all;ENTITY miaomiao ISPORT(beichu,chushu : IN STD_LOGIC_VECTOR( 4 downto 0); yushu : OUT STD_LOGIC_VECTOR( 3 downto 0);shang : OUT STD_LOGIC_VECTOR ( 4 downto 0));END miaomiao;ARCHITECTURE a OF miaomiao ISSIGNAL remain0,remain1,remain2,remain3 :STD_LOGIC_VECTOR( 6 downto 0);SIGNAL diver0,diver1,diver2,diver3 : STD_LOGIC_VECTOR( 6 downto 0);BEGINPROCESS (beichu,chushu)BEGINshang(4)<=beichu(4) xor chushu(4);remain3 <= "000" & beichu(3 downto 0);diver3 <= chushu(3 downto 0) & "000";if remain3 >= diver3 thenshang(3) <= '1';remain2 <= diver3;elseshang(3) <= '0';remain2 <= remain3;END IF;diver2 <= "0" & chushu(3 downto 0) & "00";if remain2 >= diver2 thenshang(2) <= '1';remain1 <= remain2 - diver2;elseshang(2) <= '0';remain1 <= remain2;END IF;diver1 <= "00" & chushu(3 downto 0) & "0"; if remain1 >= diver1 thenshang(1) <= '1';remain0 <= remain1 - diver1;elseshang(1) <= '0';remain0 <= remain1;END IF;diver0 <= "000" & chushu(3 downto 0);if remain0 >= diver0 thenshang(0) <= '1';yushu <= remain0 - diver0;elseshang(0) <= '0';yushu <= remain0(3 downto 0);END IF;END PROCESS;END a;模块图：仿真时序图：说明：符号通过异或实现：两符号相同，商符号为0；两符号相异，商符号为1.利用移位相减方法实现除法:先将被除数左边补三个零，除数右边补三个零，补成两个七位数，除数的第一于是，原被位对应除数的最后一位。

模拟除法器电路原理一、引言除法运算是数学中基础的运算之一，而在电子电路中，除法运算同样非常重要。

为了实现除法运算，人们设计出了除法器电路，使用模拟电路来模拟实现除法运算。

本文将介绍模拟除法器电路的原理和工作方式。

二、模拟除法器电路的基本原理模拟除法器电路的基本原理是通过模拟电压值来模拟除法运算。

在模拟除法器电路中，输入的被除数通过电路经过一系列的运算，最终得到输出的商。

下面将介绍模拟除法器电路的基本原理和工作过程。

1. 输入端模拟除法器电路的输入端包括被除数和除数两个输入。

被除数是需要被除的数，而除数是用来除的数。

这两个输入通过输入端进入除法器电路。

2. 运算电路模拟除法器电路的核心是运算电路，它通过一系列的运算来实现除法运算。

运算电路包括比较器、积分器和运算放大器等组成部分。

(1) 比较器比较器用于比较被除数和除数的大小关系，并输出比较结果。

如果被除数大于等于除数，则比较器输出高电平；如果被除数小于除数，则比较器输出低电平。

(2) 积分器积分器用于对比较器输出的高电平进行积分，得到积分值。

积分器的输出电压与时间的积分成正比。

(3) 运算放大器运算放大器用于放大积分器输出的电压，使其达到适当的电压范围。

运算放大器通常采用差动放大电路，具有高增益和低失真的特点。

3. 输出端模拟除法器电路的输出端为商，即除法运算的结果。

输出端通过输出电压来表示商的大小。

输出电压的大小与被除数和除数的比例成正比。

三、模拟除法器电路的工作方式模拟除法器电路的工作方式如下：1. 输入被除数和除数的值，并通过输入端进入除法器电路。

2. 比较器对被除数和除数进行比较，输出比较结果。

3. 根据比较器输出的结果，积分器开始对高电平进行积分，并输出积分值。

4. 运算放大器对积分器输出的电压进行放大，使其达到适当的电压范围。

5. 输出端通过输出电压来表示商的大小，即除法运算的结果。

四、总结模拟除法器电路通过模拟电压值来实现除法运算，其原理和工作方式可以总结为：输入被除数和除数的值，经过比较器、积分器和运算放大器等运算电路的处理，最终得到输出端的商。

除法器设计摘要: 本设计要求设计一个简单的除法器,根据要求采用乘法器BG314与运算放大器3554AM以及外部电源共同实现除法器功能.乘法器用以实现乘法运算,然后通过运算放大器工作于负反馈状态实现信号的放大,并由自制电源电路供电.通过对系统各模块进行仔细的分析,了解了各器件的性能与用途后,便可将其运用到自己的设计当中去.电路设计完成后,开始对系统进行测试,方法有两种,可以通过对系统电路在Multisim软件下仿真测试,也可以做出相应的印制电路板来进行测试.在本设计中,通过仿真测试与实物测试相结合的综合测试后,发现系统基本能达到设计要求.关键字: 乘法器运算放大器电源Multisim 印制电路板Summary: This design requests to design a simple division machine, adopting the multiplication machine BG314 and the operation enlarger 3554 AMses and the exterior power supplies according to the request to carry out the division machine function together.The multiplication machine carries out the multiplication operation in order to, then pass to operate the enlarger work to carry out the signal to enlarge in the negative feedback appearance, and from the self-control power supply electric circuit power supply.Pass to carry on the careful analysis to each mold of system piece, after understanding the function and uses of each machine piece, can make use of it to own design then in the middle.The electric circuit is after design complete, starting carrying on the test to the system, the method have two kinds of, can pass to imitate the true test to the system electric circuit under the software of Multisim, can also do a homologous of print and make circuit board to carry on the test.In this design, after passing to imitate the comprehensive test that the true test and real objects test combine together, discover that the system is basic and can attain design to request.Key word: The multiplication machine operation enlarger power supply Multisim prints to make the circuit board目录1、系统方案设计与论证 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 系统基本方案 (1)1.2.1 各模块方案选择与论证 (1)(1) 乘法器模块 (1)(2) 运算电路模块 (2)(3) 电源模块 (2)(4) 显示模块 (2)1.2.2系统各模块的最终方案 (3)2、系统的硬件设计与实现 (3)2.1 系统硬件的基本组成部分 (3)2.2 主要单元电路设计 (3)2.2.1 乘法器电路设计 (3)2.2.2 运算电路设计 (5)2.2.3 电源电路设计 (9)2.2.4 显示电路的设计 (13)3、系统测试与优化 (13)3.1 电源部分测试 (13)3.2 其他部分测试 (14)3.3 系统实现的功能 (15)4 结论 (15)4．1 评价 (15)4．2 心得 (15)5 参考文献 (16)6附录 (16)6.1 器件清单 (16)6.2 系统原理图 (16)1、系统方案设计与论证1.1 设计要求设计一个简单的除法器(Vx=0.2V Vy=0.5V K=1 可用集成芯片做)1.2 系统基本方案根据题目要求,系统可以划分为集成乘法器模块、集成运算放大器模块和12V电源模块.模块框图如图1.2所示.为实现各模块的功能,分别做了几种不同的设计方案并进行了论证.图1.2 除法器基本模块方框图1.2.1 各模块方案选择与论证(1) 乘法器模块根据题目要求,模拟乘法器主要用于实现两个互不相关的模拟信号间的相乘的功能.对乘法器的选择有以下两种方案:方案一:采用集成模拟乘法器BG314. 集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元.该集成模拟乘法器不仅功能强大而且外部电路简单,工作原理易理解.方案二:采用分离元件组合电路.分离元件组合电路参数可自行调节,但是精度较差,在使用过程中难度较大.而且由于电路较复杂,增加了焊接的难度.根据以上论述,考虑到各方面的因素,在本设计中,采用简单、方便、可靠的集成模拟乘法器来实现.(2) 运算电路模块根据题目要求,运算电路主要用于实现信号的放大功能.对于运算放大器的选择有以下三种方案:方案一:采用单运放集成芯片3554AM.这是一款较老的芯片,在平时的电路设计当中常常要用到,主要是因为它是同类芯片当中功能相似但电路结构却相对简单的一种.方案二:采用单运放集成芯片LM741.这是曾经学到过的一种芯片,我们对它较熟悉,而且对其内部结构和功能也有所了解.它的各参数都较稳定,有较高的共模抑制比,也是需要15V的双电源供电.方案三:采用双运放集成芯片LM358.这也是一款较常用到的芯片,由于是双运放,所以功能也相应的有所加强,但是我们所用到的电路比较简单,结果可能使它的很多功能都没有得到运用,导致对资源的浪费.在本设计中,对各方案进行比较论证之后,我们采用熟悉简单而且性能优良的单运放集成芯片3554AM来实现对信号的放大.(3) 电源模块电源模块主要用于实现对各模块供电的功能.对于电源模块的选择有以下三种方案: 方案一:采用1.5V常用电池串接而成.这种方法简单易懂,但是精确度不够,稳定度也不高,当电池里面的电用光之后,便不在具有供电功能.方案二:采用直接购买电源的方法.在市场上可以直接买到相应的电源,但是考虑到经济上的原因,显然这并不合适.方案三:采用自制整流电路.这种方法简单可行,可以得到精确的电压值,而且稳定度高,可以长期使用.正好可以让自己所学的知识在实践中得到很好的运用.其方框图如图1.3所示:图1.3 整流电路方框图根据以上论述,考虑到经济、实用等方面因素,在本设计中选择方案三,采用自制整流电路来实现.(4) 显示模块根据不同的需要,显示模块可以有以下三种不同的方案可供选择:方案一:使用数码管显示时间和温度.数码管具有低功耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高低温等优点,对外界环境要求低,易于维护,同时其精度比较高,操作简单.另外,数码管采用BCD码显示数字,程序编译简单,资源占用较少.方案二:使用液晶显示屏显示. 液晶显示屏(LCD)具有轻薄短小,低耗电量,无辐射危险,平面直角显示以及影象稳定不闪烁,可视面积大等优势.方案三:采用数字电压表进行直接测量.数字电压表读数精确,是常用器件,使用起很方便.而且性能稳定,读数方便.根据以上论述,由于我们暂时对LCD还不是很熟悉,对其性能还不是很了解,而使用数码管会使电路变的复杂,而且还要通过编程来实现,因此我们在设计中选择直接用数字电压表进行测量显示读数.1.2.2 系统各模块的最终方案经过仔细的分析与论证,决定了系统各模块的最终方案如下:(1)乘法器模块:采用集成模拟乘法器BG314实现;(2) 运算电路模块: 采用单运放集成芯片LM741;(3) 电源模块: 采用自制整流电路实现;(4) 显示模块: 采用数字电压表进行直接测量.系统的基本框图如图1.4所示.图1.4 系统的基本框图模拟乘法器主要用于实现两个互不相关的模拟信号间的相乘的功能,而运算电路主要用于实现对信号的放大.其工作过程如下:电源加电后, 经过整流电路的整流以后可以得到运放所需要的+(-)15V电压,从乘法器输入端输入被处理电压,经过运放电路处理后便可在数字电压表上看到经过除法器处理过后的电压值了.2、系统的硬件设计与实现2.1 系统硬件的基本组成部分本题是一个除法器的综合设计,在设计中运用了模拟乘法器处理技术、电压整流技术. 2.2 主要单元电路设计2.2.1 乘法器电路设计(1) 模拟乘法器的基本特性模拟乘法器是一种完成两个模拟信号（连续变化的电压或电流）相乘作用的电子器件，通常具有两个输入端和一个输出端，电路符号如图2.1所示。