单道脉冲分析课程设计
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典型脉冲序列的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解典型脉冲序列的基本概念,掌握其分类和特点。
2. 学生能描述典型脉冲序列在信号处理中的应用,如磁共振成像。
3. 学生能运用数学表达式表示典型脉冲序列,并分析其参数对序列特性的影响。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识设计简单的脉冲序列,并进行模拟分析。
2. 学生能够通过实验和计算,观察和解释脉冲序列在信号处理中的具体作用。
3. 学生能够运用专业软件对典型脉冲序列进行仿真,评估其性能和适用范围。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对脉冲序列研究的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 学生认识到典型脉冲序列在实际工程应用中的价值,增强实践能力与合作意识。
3. 学生在学习和探讨过程中,遵循学术道德,尊重他人成果,培养良好的学术品质。
课程性质:本课程为电子信息类专业课程,旨在帮助学生掌握典型脉冲序列的基础理论和应用技能。
学生特点:学生已具备一定的电子学、信号处理等领域基础知识,具有一定的数学素养和实验能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,提高学生的分析问题、解决问题的能力。
通过课程学习,使学生能够将理论知识应用于实际工程实践中,培养具备创新意识和实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 引入典型脉冲序列的基本概念,包括脉冲序列的定义、分类及其在信号处理领域的应用。
- 教材章节:第二章 脉冲序列基础2. 详细讲解几种常见的典型脉冲序列,如射频脉冲、梯度脉冲等,分析其数学表达式及参数设置。
- 教材章节:第三章 常见脉冲序列分析3. 介绍典型脉冲序列在磁共振成像等领域的具体应用,阐述其作用和性能评估方法。
- 教材章节:第四章 脉冲序列在磁共振成像中的应用4. 通过实例分析和实验操作,使学生掌握脉冲序列的设计方法和仿真技巧。
- 教材章节:第五章 脉冲序列的设计与仿真5. 结合实际工程案例,探讨典型脉冲序列在信号处理中的优化方法和性能提升策略。
弹道脉冲分析器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解弹道脉冲分析器的基本原理,掌握其工作流程及组成结构。
2. 学生能掌握弹道学基本概念,如速度、加速度、位移等,并运用这些概念解释实际弹道问题。
3. 学生能运用数学和物理知识分析弹道脉冲数据,得出有效结论。
技能目标:1. 学生能操作弹道脉冲分析器,进行数据采集、处理和分析。
2. 学生能运用所学的弹道学知识,解决实际问题,设计简单的弹道分析实验。
3. 学生能通过小组合作,进行数据讨论和结果分析,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对弹道学产生兴趣,培养探索科学的精神。
2. 学生认识到弹道学在国家安全、民用安全等领域的重要性,增强社会责任感。
3. 学生在实验过程中,学会尊重事实,培养严谨的科学态度。
本课程针对高中物理学科,结合高中生的认知特点,注重理论联系实际,提高学生的动手操作能力和问题解决能力。
课程设计旨在帮助学生掌握弹道学基础知识,培养科学思维,激发学生对科学研究的兴趣。
通过课程学习,使学生能够运用所学知识解决实际问题,为我国弹道学领域培养后备人才。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 弹道学基本概念:速度、加速度、位移、飞行轨迹等,对应教材第2章。
2. 弹道脉冲分析器原理:介绍弹道脉冲分析器的工作原理、组成结构,对应教材第3章。
3. 数据采集与处理:学习如何使用弹道脉冲分析器进行数据采集、处理和分析,对应教材第4章。
4. 实际案例分析:分析典型弹道案例,让学生了解弹道学在实际应用中的重要性,对应教材第5章。
5. 小组讨论与实验设计:分组进行讨论,设计简单的弹道分析实验,培养学生的团队协作能力和问题解决能力。
教学内容安排如下:1. 课堂讲解:共计4课时,分别介绍弹道学基本概念、弹道脉冲分析器原理、数据采集与处理方法、实际案例分析。
2. 实践操作:共计2课时,学生分组操作弹道脉冲分析器,进行数据采集、处理和分析。
3. 小组讨论与实验设计:共计2课时,学生分组讨论,设计并实施弹道分析实验。
西安邮电学院FPGA硬件课程设计报告题目:可编程的单脉冲发生器系部专业:计算机系微电子班级:微电子0603 学生姓名:李欢乐学号: 04064081导师姓名:刘镇弢起止时间:09年6月15日至09年6月26日09年 6 月26 日一、选题说明:可编程单脉冲发生器是一种脉冲宽度可编程的信号发生器,其输出为TTL电平。
在输入按键的控制下,产生单次的脉冲,脉冲的宽度由8位的输入数据控制(以下称之为脉宽参数)。
由于是8位的脉宽参数,故可以产生255种宽度的单次脉冲。
二、工作安排:三、设计报告:1.技术规范:在clr的控制下置入脉宽data,在输入按键key的控制下,产生单次的脉冲pulse,脉冲的宽度由data 8位的输入数据控制(以下称之为脉宽参数)。
clk_50M为系统的时钟。
2.总体设计方案:①系统功能描述:(1)分频模块:输入为总的时钟50M,经过分频以后变为100HZ。
(2)延时模块:当clk为高电平且在复位脉冲clr有效时置入延时脉宽,延时5个始终周期后输出一个高电平load 。
(3)计数模块:脉宽参数端data接受8位的数据,经数据预置端clr装载脉宽参数,在计数允许端有效后便开始计数。
该计数器设计成为减法计数的模式,当其计数到0时,输出端pulse由高电平变为低电平。
便可得到单脉冲的输出。
②系统功能描述时序关系:可编程单脉冲发生器的操作过程是:(1) 预置脉宽参数。
(2) 按下复位键,初始化系统。
(3) 按下启动键,发出单脉冲。
以上三步可用三个按键来完成。
但是,由于目标板已确定,故考虑在复位键按下后,经过延时自动产生预置脉宽参数的动作。
输出的信号加到灯上,输如的脉宽有开发版上的拨码开关决定,当输入脉宽后,按下复位键置入脉宽,然后按下启动键,发出单脉冲,延时一段时间后灯开始亮,亮一段时间后灯熄灭。
延时模块的时序图如下:clkclrload3.流程图的设计:根据时序关系,可以做出图所示的流程图。
脉冲信号发生器的制作课程设计(一)脉冲信号发生器用220V/50XX的工频交流电供电.(注:直流电源部分仅完成设计即可,不需制作,用实验室稳压电源调试)XX按照以上技术完成要求设计出电路,绘制电路图,对设计的电路用Multisim2021或OrCAD/PspiceAD9。
2进行必要的仿真,仿真通过后购买元器件,用万用板焊接电路,然后对制作的电路完成调试,撰写设计报告,通过答辩。
XX课程设计总结报告要求:XX题目任务书XX XX概述(简要说明本设计的基本内容)XX技术性能指标XX分析技术要求,选择技术方案,确定原理方框图,分析工作原理XX单元电路的设计(工作原理、元器件的选择、有关仿真波形和实测波形)XX总电路原理图(图纸大小自定,但要符合标准,可手工绘制,亦可用相关C AD软件如Protel、Multisim、OrCAD/PspiceAD等绘制)XX 附录(元器件明细表、需要专门说明或论述的问题、)XX10、总结及体会11、制作的电路XX三、设计进度:XX1、三周(2021.12。
8-—2021.12.26XX2、进度:(1)第一周熟悉题目,分析要求,查找资料,选择方案,优化方案,确定原理方框图。
(2)第二周单元电路设计,选择元器件,进行必要的仿真,确定电路原理图,画出电路原理图,购买元器件.XX(3)第三周焊接电路,调试,通过测试,技术总结、完成训练报告,答辩.目录一、摘要 (1)二、技术性能指标…………………………………………(2)XX三、方案选择和确定 (3)四、单元电路的设计 (5)五、实验仿真………………………………………………(13)六、电路板安装调试………………………………………(14)XX七、附录 (18)八、总结及体会……………………………………………(20)XX摘要XX信号发生电路是一种不需要外加激励就能将直流能源转化成具有一定频率和一定幅度一定波形的交流能量输出电路,又成为振荡器或波形发生器.通过与波形变换电路相结合,它能产生**种波形,能满足现代通信,自动控制,热加工.音XX系统和数字系统等对**种信号的要求.本次课程设计的任务是设计并制作一个脉冲信号发生器,整体设计通过四个主要模块完成,每一个模块完成一个功能.采用文氏桥式电路产生一个1KXX正弦波信号,通过由555定时器连接成的施密特触发器,变换成同频率的方波,再经一个由同步二进制计数器74LS161接成的十进制计数器将1KXX 脉冲转换成100XX输出,进行第一次频率变换.最后经锁相环,实现100倍频目的.整个系统由220V交流供电,测试结果通示波器观察即可.XX 在此过程中,我们对组合逻辑电路、时序逻辑电路数、数字集成电路、小规模的门电路的功能及其有了进一步的了解和掌握 ,达到了更加熟练的应用这些器件的目的。
「实验四单道脉冲幅度分析器」实验四:单道脉冲幅度分析器引言:脉冲信号是一种电信号,它的特点是0~1的时间内朝一个方向猛冲,然后立即返回原点,这个过程类似于周期性冲击。
脉冲信号广泛应用于许多领域,如通信、雷达、生物医学等。
因此,对脉冲信号进行分析和处理是十分重要的。
单道脉冲幅度分析器是一种常用的仪器,用于测量和分析脉冲信号的幅度。
本实验通过搭建实验电路,使用单道脉冲幅度分析器对脉冲信号进行幅度分析,以加深对脉冲信号的了解和认识。
一、实验目的:1.学会使用单道脉冲幅度分析器对脉冲信号进行幅度分析;2.了解脉冲信号的特点和测量方法;3.实验掌握脉冲信号的测量原理和技术。
二、实验原理:1.单道脉冲幅度分析器的基本原理单道脉冲幅度分析器是一种根据输入信号的幅度分析其脉冲幅度的仪器。
其基本原理是将输入信号与参考电平进行比较,通过多级放大和滤波处理后输出一个直流电压,该直流电压与脉冲信号的幅度成正比。
2.脉冲信号的特点脉冲信号是一种特殊的周期性信号,其特点是0~1的时间内快速向一个方向猛冲,然后立即返回原点。
脉冲信号的主要特点包括幅度、上升时间、下降时间、脉冲宽度和重复周期等。
3.单道脉冲幅度分析器的测量原理单道脉冲幅度分析器通过多级放大和滤波处理,可以将输入信号转化为与之成正比的直流电压。
具体原理如下:(1)输入信号经过输入放大电路进行放大;(2)放大后的信号经过滤波电路精细处理,去除噪声;(3)滤波后的信号经过整流电路将其转换为同频直流信号;(4)直流信号经过目标脉冲放大器进行放大,其放大倍数由用户自行设定;(5)放大后的信号经过最后的滤波和整流,得到与脉冲信号的幅度成正比的直流电压输出。
三、实验器材和仪表:1.单道脉冲幅度分析器:用于对脉冲信号进行幅度分析;2.信号发生器:用于产生脉冲信号;3.示波器:用于观察和测量脉冲信号。
四、实验步骤:1.搭建实验电路:将信号发生器的输出端与单道脉冲幅度分析器的输入端连接,将单道脉冲幅度分析器的输出端与示波器的输入端连接。
脉冲发生器一.设计题目脉冲发生器的设计二.主要技术指标脉冲信号发生器:频率2K-20K可调三.方案论证与选择NE555构成的单稳态电路(触发时间为一秒)单稳工作方式,它可分为3种。
见图示。
第1种(图1)是人工启动单稳,又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元,并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。
他们的输入端的形式,也就是电路的结构特点是:“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
图2-1 555人工启动单稳第2种(图2)是脉冲启动型单稳,也可以分为2个不同的单元。
他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”,都是从2端输入。
1.2.1电路的2端不带任何元件,具有最简单的形式;1.2.2电路则带有一个RC微分电路。
图2-2 555脉冲启动单稳第3种(图3)是压控振荡器。
单稳型压控振荡器电路有很多,都比较复杂。
为简单起见,我们只把它分为2个不同单元。
不带任何辅助器件的电路为1.3.1;使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。
图中列出了2个常用电路。
图2-3单稳型压控振荡电路四.系统总图图2-4 总体电路图波形发生器一、设计题目波形发生器的设计与制作二.主要技术指标输出频率为160Hz的正弦波、方波、三角波。
正弦波幅度10V;方波幅度6V;三角波幅度为4V。
三.方案论证及选择:正弦波:方案一、由R、C振荡电路产生,其中包括R、C串并联电路和R、C移相电路两种。
方案二、由L、C振荡电路产生。
方案三、由集成运放构成的RC桥式振荡电路产生。
包括放大、反馈、选频和稳幅等基本部分。
输出波形稳定性良好。
方波:方案一、方波可由NE555构成多谐振荡器来产生。
方案二、由运放构成的电压比较器,在运放的输出端引入限流电阻和两个背靠背的稳压管组成双向限幅方波产生电路。
三角波:方案一、由方波来产生:可以由NE555电路产生的方波或是集成运放产生的通过R、C积分来得到。
方案二、由同相输入迟滞比较器和积分器产生方案选择:通过对以上方案进行比较,我们选择的方案是:正弦波是由集成运放构成的RC 桥式振荡电路产生。
编码式脉冲计数课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解编码式脉冲计数的基本原理,掌握其计算方法。
2. 学会运用编码式脉冲计数解决实际问题,如物体的运动距离测量。
3. 了解编码式脉冲计数在工程和科技领域的应用。
技能目标:1. 能够正确连接编码器和计数器,进行脉冲信号的采集和计数。
2. 掌握使用相关软件对脉冲数据进行处理和分析,得出准确结果。
3. 培养动手实践能力,能够独立完成编码式脉冲计数实验。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对物理科学的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 增强团队合作意识,学会在小组合作中共同解决问题。
3. 提高学生对科技与生活紧密联系的认识,培养社会责任感。
课程性质:本课程为物理学科实验课程,注重理论与实践相结合,培养学生的动手能力和科学思维。
学生特点:六年级学生具备一定的物理知识和实验技能,好奇心强,喜欢探索未知。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动参与实验,培养解决问题的能力。
教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 编码器原理介绍:讲解编码器的种类、工作原理及其在脉冲计数中的应用。
- 教材章节:第五章第三节“旋转编码器”2. 脉冲计数方法:学习编码式脉冲计数的基本方法,包括脉冲信号的采集、计数器的连接与使用。
- 教材章节:第五章第四节“脉冲计数方法”3. 实践操作:进行编码式脉冲计数实验,测量物体的运动距离。
- 教材章节:第五章实验“编码式脉冲计数实验”4. 数据处理与分析:运用相关软件对脉冲数据进行处理和分析,得出物体运动距离。
- 教材章节:第六章第一节“数据处理与分析”5. 编码式脉冲计数应用:介绍编码式脉冲计数在工程和科技领域的应用案例。
- 教材章节:第五章第五节“编码器应用实例”教学内容安排与进度:第一课时:编码器原理介绍,进行课堂互动讨论。
第二课时:脉冲计数方法学习,进行模拟实验。
第三课时:实践操作,学生分组进行编码式脉冲计数实验。
可编程单次脉冲发生器的教学实验李桂林;苗长新【摘要】介绍了一个数字系统综合设计实验:可编程单次脉冲发生器的设计与实现.该脉冲发生器可在输入按键的控制下,产生单次的脉冲,脉冲的宽度可由8位的输入数据控制.实验以FPGA为硬件基础,以MAX+plusII为软件工具开发完成.实验不仅体现了数字系统设计实验课程的综合训练目标,要求学生能综合、灵活应用Verilog HDL语言,掌握多层次结构系统设计方法、Top_down设计思想和FPGA开发方法等理论知识,并且与工程实际结合紧密.所开发的系统具有很大的实用价值,是一个值得推广的典型教学实验.【期刊名称】《实验科学与技术》【年(卷),期】2010(008)001【总页数】4页(P12-14,25)【关键词】脉冲发生器;FPGA器件;MAX+plusII软件;模块【作者】李桂林;苗长新【作者单位】徐州师范大学电气工程及自动化学院,江苏,徐州,221116;中国矿业大学信息与电气学院,江苏,徐州,221008【正文语种】中文【中图分类】TN914.3;G642.0我校数字系统设计实验课程的“综合设计型实验”,要求学生以FPGA为硬件,以MAX+plusII为软件工具,设计实现一个“可编程单次脉冲发生器”。
可在输入按键的控制下,产生单次的脉冲,脉冲宽度可由8位的输入数据控制(以下称之为脉宽参数)。
通过该实验达到对原理图设计、Verilog HDL语言、多层次结构系统设计方法、Top_down设计思想、FPGA开发方法等理论知识综合运用的目的,培养学生理论与工程实际相结合的能力。
脉冲发生器作为一种重要的实验仪器被广泛应用在生产和科研中。
它的原理虽然简单,但采用传统元器件构成的电路却非常庞大和复杂。
可编程逻辑器件的出现很好地解决了这个问题。
一片合适容量的FPGA芯片可以取代十几片甚至几十片传统的74系列通用数字芯片[1-3]。
本实验即用一片FPGA完成单次脉冲发生器的设计。
核仪器课程设计单道脉冲幅度分析器设计与仿真二零一二年六月题目:单道脉冲幅度分析器的设计与仿真时间:6月11日-6月28日地点:南区寝室4321设计任务:采用软件multisim进行单道脉冲幅度分析器的设计与仿真,实现单道脉冲分析器的基本功能。
一、设计的目的与要求(一)设计目的1、通过Multisim的电路设计,学会应用Multisim进行电路设计与仿真;2、对《核电子学与核辐射仪器》所学内容有更进一步的理解,加深印象,使所学知识得以巩固和提高;3、全面掌握核电子学各模块电路的设计,实现设计、模拟仿真的技术环节,提高分析问题解决问题的能力;4、增强动手能力,培养严肃认真、一丝不苟、实事求是、不畏艰辛的工作素质,为今后从事技术工作奠定坚实的基础。
(二)设计要求1、掌握Multisim电子设计与仿真软件的使用方法;2、掌握单道脉冲幅度分析器的工作机理;3、完成使用Multisim对单道脉冲幅度分析器的电路设计与仿真;4、通过仿真基本实现单道脉冲幅度分析器的功能。
二、设计方法与原理(一)方法1、熟悉单道脉冲幅度分析器的主要部分有参考电压运算器、上下甄别器、反符合电路等几个部分组成2、分析工作过程,参考电压运算器调节电压,为后续上下甄别器提供上下甄别电压界定,然后信号经由上下甄别器完成我们所关注的信号选取,再经过反符合电路将信号进行优化以得到所需要的合适的信号脉冲波形。
(二)原理1、基本原理框图右图2、信号由v1进入,由上甄别器界定甄别电压上阈值,由下甄别器甄别下甄别阈值,当输入信号电压处于上阈值和下阈值之间是,信号被接收,然后继续向下传递,否则均不能进行进一步的传递,即后续电路没有波形的出现。
其基本原理可表示如右图:3、参考电压运算器我们采用如右图所示电路:参考电压运算器是由上、下两路运算放大器组成的加法器及精密的参考电压源构成。
RW1和RW2用于调节输入电压,通过调节RW1和RW2调节单道脉冲幅度分析器的下甄别阈和道宽。
单极性Spwm课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单极性SPWM(正弦波脉冲宽度调制)的基本概念,掌握其工作原理及数学表达方式。
2. 学生能够描述单极性SPWM在电力电子技术中的应用,如逆变器、电机调速等。
3. 学生能够通过分析单极性SPWM的波形特点,解释其对电机性能的影响。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,通过计算和实际操作,设计简单的单极性SPWM 控制电路。
2. 学生能够利用仿真软件对单极性SPWM波形进行模拟,观察并分析不同参数变化对波形及其影响。
3. 学生通过小组合作,动手搭建并测试单极性SPWM实验电路,提高实际操作能力和团队合作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习单极性SPWM技术,培养对电力电子技术的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 学生在小组合作中学会尊重他人,培养良好的团队协作精神和沟通能力。
3. 学生通过了解单极性SPWM在绿色能源中的应用,增强环保意识和责任感。
课程性质:本课程为电子信息工程及相关专业高年级的专业课程,旨在帮助学生掌握电力电子技术中的关键知识点。
学生特点:高年级学生已具备一定的电子技术和数学基础,具有较强的逻辑思维能力和实际操作能力。
教学要求:结合学生特点,采用理论教学与实践操作相结合的方式,注重培养学生的动手能力和实际应用能力,使学生在掌握知识的同时,提升综合素养。
通过对课程目标的分解,使教学设计和评估更具针对性。
二、教学内容1. 单极性SPWM基本理论:- 正弦波脉冲宽度调制原理- 单极性SPWM的数学表达及推导- 单极性SPWM波形特点及其与电机性能的关系2. 单极性SPWM应用:- 逆变器、电机调速等电力电子设备中的应用- 单极性SPWM在新能源领域的应用案例3. 单极性SPWM控制电路设计:- SPWM控制电路的组成及工作原理- 参数计算与电路搭建方法- 仿真软件应用与实验操作指导4. 教学大纲:- 第一周:单极性SPWM基本概念及原理- 第二周:单极性SPWM数学表达及推导- 第三周:单极性SPWM波形特点及其应用- 第四周:单极性SPWM控制电路设计及仿真- 第五周:实验操作及小组报告5. 教材章节:- 教材第四章:电力电子技术基础- 教材第五章:正弦波脉冲宽度调制技术- 教材第六章:电力电子装置及其应用教学内容安排和进度:按照教学大纲,逐步开展理论教学和实验操作,每周安排一次课内讨论,以巩固所学知识。
单道脉冲幅度分析器验证实验目的:1.进一步掌握单道脉冲幅度分析器电路的工作原理;2.对单道脉冲分析器模拟仿真的电路图进行实物焊接。
3.对焊接完成的成品进行验证。
实验原理:(1)单道脉冲幅度分析器:单道脉冲幅度分析器包括两个甄别器,一个叫上甄别器,甄别阀用V上表示;另一个叫下甄别器,甄别阀用V下表示;上、下甄别阀之差称为道宽,用ΔV表示,即:ΔV = V上– V下;除了两个甄别器外,还有一个反符合电路。
当信号V in<VV in> V上时分析器无脉冲输出,V下<V in<V上分下时分析器无脉冲输出,析器有脉冲输出(如图2所示)。
单道脉冲幅度分析器结构框图单道脉冲幅度分析器工作原理图(2)反符合电路其工作过程为:1.当VI < VL 时,L和H都是低电平,显然与门输出为零。
2.当VL < VI < VH 时,H为低电平,H非为高电平,即双稳态清零端为高电平,V3 维持高电平不变,与门开放;而L的下降沿触发单稳输出正脉冲,经与门输出。
3.当VI > VH 时,H、L都有正脉冲输出,如果直接将上、下甄别电路输入脉冲进行反符合处理,由于脉冲上升时间和下降时间存在,将会发生甄别错误。
此电路用非H的前沿将双稳态电路清零,保证在单稳态电路输出脉冲之前将与门关闭,而用单稳态电路输出正脉冲VI 的后沿将双稳态电路触发翻转,使V3 回到高电平状态,与门重新开放。
反符合电路原理图信号关系图(3)电压运放跟随器:电压跟随器具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗,是最常用的阻抗变换和匹配电路。
电压跟随器常用作电路的输入缓冲级和输出缓冲级,它实际上就是Rf=0,R1=∞,反馈系数F=l时的同相输入放大器。
电压运放跟随器实验步骤:(1)根据仿真电路图焊接电路板。
(2)将完成电路板接入电源设置上下阈值分别约为1v,0.5v。
(3)将焊接的电路板连接信号发生器与示波器进行验证。
单道脉冲分析器仿真电路图实验验证结果:1)焊接完成的电路板(1)输入信号(XCS3信号截图)与电路板对比:(2)上下阈值(由XCS1显示)(3)反符合电路甄别过程与结果(由XCS2显示):(4)XCS5结果:(5)XCS4结果:经过验证,实际电路板与仿真结果一致,电路板焊接成功。
目录一、设计任务及要求1.1设计任务 (2)1.2设计要求 (2)二、摘要 (3)三、系统设计2.1系统要求 (4)2.2方案设计 (4)2.3系统工作原理 (5)四、单元电路设计3.1 555定时器组成的多谐振荡器 (6)3.1.1 电路结构及工作原理 (6)3.1.2电路仿真 (7)3.2 74LS161 计数器降频电路 (8)3.2.1 电路结构及工作原理 (8)3.2.2 电路仿真 (9)3.2.3 元器件的选择及参数确定 (9)五、实验仿真 (10)六、参考文献 (11)七、心得体会 (12)一、设计任务及要求1.1 设计任务:输入1kHZ正弦波,输出100HZ和10kHZ脉冲信号。
1.2 设计基本要求:1)输入正弦波,设计脉冲信号;2)拟定设计步骤和仿真方案;3)根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元器件和参数;4)要求画出原理图,并用仿真元件仿真。
5)撰写设计报告。
二、摘要信号发生电路是一种不需要外加激励就能将直流能源转化成具有一定频率和一定幅度一定波形的交流能量输出电路,又成为振荡器或波形发生器.通过与波形变换电路相结合,它能产生各种波形,能满足现代通信,自动控制,热加工.音视频系统和数字系统等对各种信号的要求.本次课程设计的任务是设计一个脉冲信号发生器,输入一个1KHZ正弦波信号,通过由555定时器连接成的施密特触发器,变换成同频率的方波,再经一个由同步二进制计数器74LS161接成的十进制计数器将1KHZ脉冲转换成100HZ输出,进行第一次频率变换.在此过程中,我们对组合逻辑电路、时序逻辑电路数、数字集成电路、小规模的门电路的功能及其使用方法有了进一步的了解和掌握 ,达到了更加熟练的应用这些器件的目的。
通过本次训练基本掌握数字电路的设计的基本方法,学会器件的选择和应用.并且通过对电路的设计、仿真,提高自己的发现问题、分析问题、解决问题的能力。
三、系统设计2.1 系统要求运用所学到的数电模电知识查找到的资料结合实际,设计原理图,焊接元器件,要求满足课设课题要求。
脉冲记录分析仪课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解脉冲记录分析仪的基本原理和功能。
2. 学生能掌握脉冲信号的分析和处理方法。
3. 学生能了解脉冲记录分析仪在不同领域的应用。
技能目标:1. 学生能正确操作脉冲记录分析仪,进行脉冲信号的采集、记录和分析。
2. 学生能运用所学知识解决实际问题,设计简单的脉冲信号分析实验。
3. 学生能通过实际操作,培养观察、分析和解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对物理实验产生兴趣,培养探究精神和创新意识。
2. 学生在小组合作中,学会倾听、沟通、协作,培养团队精神。
3. 学生认识到科学技术对社会发展的作用,增强学以致用的意识。
课程性质:本课程为物理实验课,结合课本理论知识,通过实际操作,培养学生对脉冲信号分析的兴趣和能力。
学生特点:学生处于高中阶段,具备一定的物理基础,思维活跃,动手能力强,对新鲜事物充满好奇。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,引导他们通过实验探索物理规律,提高解决问题的能力。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 脉冲信号基本概念:脉冲信号的定义、特点和应用。
2. 脉冲记录分析仪的原理与结构:工作原理、主要部件及其功能。
3. 脉冲信号采集与记录:操作步骤、注意事项及数据处理。
4. 脉冲信号分析方法:时域分析、频域分析及其应用。
5. 脉冲记录分析仪在实际应用中的案例:通信、生物医学、工程测量等领域。
教材章节关联:1. 《物理》第十五章“电磁波”中关于脉冲信号的产生与传播。
2. 《物理实验》第六章“信号处理与分析”中关于脉冲信号处理的相关内容。
教学安排与进度:1. 第一课时:介绍脉冲信号基本概念,了解脉冲记录分析仪的原理与结构。
2. 第二课时:学习脉冲信号采集与记录方法,进行实际操作。
3. 第三课时:掌握脉冲信号分析方法,分析实际案例。
4. 第四课时:小组讨论,总结所学内容,展示学习成果。
脉冲发生器一.设计题目脉冲发生器的设计二.主要技术指标脉冲信号发生器:频率2K-20K可调三.方案论证与选择NE555构成的单稳态电路(触发时间为一秒)单稳工作方式,它可分为3种。
见图示。
第1种(图1)是人工启动单稳,又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元,并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。
他们的输入端的形式,也就是电路的结构特点是:“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
图2-1 555人工启动单稳第2种(图2)是脉冲启动型单稳,也可以分为2个不同的单元。
他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”,都是从2端输入。
1.2.1电路的2端不带任何元件,具有最简单的形式;1.2.2电路则带有一个RC微分电路。
图2-2 555脉冲启动单稳第3种(图3)是压控振荡器。
单稳型压控振荡器电路有很多,都比较复杂。
为简单起见,我们只把它分为2个不同单元。
不带任何辅助器件的电路为1.3.1;使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。
图中列出了2个常用电路。
图2-3单稳型压控振荡电路四.系统总图图2-4 总体电路图波形发生器一、设计题目波形发生器的设计与制作二.主要技术指标输出频率为160Hz的正弦波、方波、三角波。
正弦波幅度10V;方波幅度6V;三角波幅度为4V。
三.方案论证及选择:正弦波:方案一、由R、C振荡电路产生,其中包括R、C串并联电路和R、C移相电路两种。
方案二、由L、C振荡电路产生。
方案三、由集成运放构成的RC桥式振荡电路产生。
包括放大、反馈、选频和稳幅等基本部分。
输出波形稳定性良好。
方波:方案一、方波可由NE555构成多谐振荡器来产生。
方案二、由运放构成的电压比较器,在运放的输出端引入限流电阻和两个背靠背的稳压管组成双向限幅方波产生电路。
三角波:方案一、由方波来产生:可以由NE555电路产生的方波或是集成运放产生的通过R、C积分来得到。
方案二、由同相输入迟滞比较器和积分器产生方案选择:通过对以上方案进行比较,我们选择的方案是:正弦波是由集成运放构成的RC 桥式振荡电路产生。
电子技术综合训练设计报告题目:脉冲信号发生器姓名:学号:班级:同组成员:指导教师:日期:2011年12月29日内容摘要脉冲信号发生器主要用来作为各种电子设备的信号源,此电路要求达到:设计并制作一个信号发生器,基本要求如下:1、能够输出1KHZ正弦波信号;2、由该1KHZ脉冲信号产生100HZ脉冲信号;3、由100HZ脉冲信号产生10KHZ脉冲信号;4、输出信号能够在这三种信号中通过电子开关进行选择,电子开关由按键控制,并且能够对选择的信号用发光二极管指示;实现方法:RC文氏振荡器产生正弦波﹑通过过零比较器转化为脉冲信号﹑经过分频倍频电路实现脉冲宽度的调节﹑由模拟开关﹑四进制计数器﹑译码器实现三种波形之间的转化。
本次设计的要点在于电路的线路的连接及焊接,通过设计体会理论与实际结合的重要性。
关键词:脉冲信号发生器﹑正弦波﹑脉冲信号、电子开关。
目录一﹑设计任务及其要求要求: (4)1.1设计并制作一个信号发生器, (4)1.2 基本要求如下: (4)1.3 发挥部分: (4)二﹑系统设计 (5)2.1 系统要求 (5)2.2 方案设计 (5)2.3 方案的选择和确定 (5)2.3.1正弦波的产生 (5)2.3.2波形变换 (6)2.3.3分频倍频 (6)2.3.4电子开关 (6)2.4 设计指标 (7)2.5 系统组成及其工作原理 (7)三﹑单元电路设计 (9)3.1 单元电路A(RC振荡电路) (9)3.1.1 RC低频桥式正弦波振荡电路 (9)3.1.2 参数计算 (12)3.2单元电路B(过零比较器) (13)3.3 单元电路C﹙分频电路﹚ (15)3.4 单元电路D(倍频电路) (17)3.5 单元电路E(模拟开关) (19)3.6 单元电路F(74LS112型双JK触发器) (21)3.7 单元电路G(74LS139) (23)3.8 直流稳压电源电路 (24)四、系统仿真 (25)五﹑电路安装与调试 (26)5.1电路安装 (26)5.2 电路调试 (27)5.3 系统功能及性能测试 (27)六﹑结论 (28)七﹑参考文献 (30)八、总结、体会及建议 (31)一﹑设计任务及其要求要求:1.1设计并制作一个信号发生器,1.2 基本要求如下:1.能够输出1KHZ正弦波信号;2、由该1KHZ脉冲信号产生100HZ脉冲信号;3、由100HZ脉冲信号产生10KHZ脉冲信号;4、输出信号能够在这三种信号中通过电子开关进行选择,电子开关由按键控制,并且能够对选择的信号用发光二极管指示;5、电源:220V/50HZ的工频交流电供电;(注:直流电源部分仅完成设计即可,不需制作,用实验室提供的稳压电源调试,但要求设计的直流电源能够满足电路要求)6、按照以上技术要求设计电路,绘制电路图,对设计的电路用Multisim 或OrCAD/PspiceAD9.2进行仿真,用万用板焊接元器件,制作电路,完成调试、测试,撰写设计报告。
新疆农业大学机械交通学院《单片机技术与应用》课程设计说明书题目:定时脉冲计数器电路设计专业班级:电气092班学号:学生姓名:指导教师:时间: 2012年6月设计9、定时脉冲计数器电路设计小组成员:任务分配如下:四人:调研、查找资料:整合资料、硬件电路组成框图:各单元电路及工作原理、绘制原理图(原理仿真):元件参数计算、元件清单列表(元件参数)(该篇论文侧重点):绘制程序流程图、汇编程序四人:程序仿真(整体Proteus和Keil)四人:调试与仿真四人:硬件搭建调试:设计说明书目录1 设计目的 (1)2 设计内容 (1)3 设计过程 (1)3.1 硬件电路框图 (1)3.2 搜集元件资料 (2)3.3 各个单元及电路原理 (3)3.4 绘制原理图 (5)3.5 元件参数计算 (6)3.6 元件清单列表 (10)3.7 绘制程序流程图 (10)3.8 汇编程序 (10)3.9 调试与仿真 (11)3.10 硬件调试结果 (12)4 心得体会 (12)参考文献 (13)定时脉冲计数器电路设计1设计目的课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异,单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域,在生活中可以说得是无处不在。
因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。
通过典型实际问题的实际,训练学生的软硬件的综合设计、调试能力以及文字组织能力,建立系统设计概念,加强工程应用思维方式的训练,同时对教学内容做一定的扩充。
2设计内容以小组为单位用AT89C51单片机的定时/计数器产生1 s的定时时间,作为秒计数时间,当1 s产生时,秒计数器加1:秒计数器到60时,自动复位从0开始。
要求:(1)用LM7805CT设计交流220 V转5 V直流电源。
(2)用单片机AT89C51的定时器实现60 s计时。
课程设计报告
课程设计题目:
实验单道脉冲分析器的改进
实验单道脉冲分析器的改进
一、设计时间:2011年6月06日-2011年6月17日
二、设计地点:核电子实验及宿舍
三、设计任务:以课本的理论为基础,到网上或图书馆查找相关资料,寻找自己感兴趣的电路进行模仿设计,设计完成后再进行仿真测试。
四、设计目的:通过Multisim的电路设计,对《核电子学与核辐射仪器》所学内容有更进一步的理解,加深印象,使所学知识得以巩固和提高,全面掌握核电子学各模块电路的设计,实现设计、模拟仿真的技术环节,提高分析问题解决问题的能力;培养我们的动手能力和遵守纪律的高尚情操还有对待工作严肃认真、一丝不苟、实事求是、不畏艰辛的优良作风,为今后从事技术工作奠定坚实的基础。
五、设计要求:
1、掌握Multisim的使用方法;
2、掌握所画电路的工作原理;
3、掌握Multisim电路图的设计;
4、基本掌握使用Multisim进行模拟仿真。
六、设计原理及方法:
单道脉冲分析器是一种对核脉冲信号幅度信息甄别测量的装置,虽然现在一般多用多道脉冲幅度分析器测量能谱,但由于单道具有结构简单、价格便宜,还可选择感兴趣的幅度范围或选取一定能量范围的信号作为测量对象等优点,所以它在核探测领域仍有用武之地。
单道脉冲幅度分析器(图1)包括两个甄别器,一个叫上甄别器,甄别阀用V上表示;另一个叫下甄别器,甄别阀用V下表示;上、下甄别阀之差称为道宽,用ΔV表示,即:ΔV = V上– V下;除了两个甄别器外,还有一个反符合电路。
当信号V in<V下时分析器无脉冲输出,V in> V上时分析器无脉冲输出,V下<V in<V上分析器有脉冲输出(如图2所示)。
图1 单道脉冲幅度分析器结构框图
图2 单道脉冲幅度分析器工作原理图
(一)用Multisim对所设计的电路进行仿真测试。
Multisim是一种虚拟的电子工作平台,在电子技术界广为应用,是目前世界上最先进的计算机仿真设计软件。
其特点是:图形界面操作易学易用,快捷方便,真实准确,使用Multisim可实现大部分硬件电路实验的功能。
电子工作平台的设计实验工作区犹如一块“面包板”,在上面可建立各种电路进行仿真实验。
电子工作平台的器件库可为用户提供多种常用的模拟和数字器件,设计和实验时可任意调用。
虚拟器件在仿真时可设定为理想和实际模式,有的虚拟器件还可直观显示。
电子工作平台还具有强大的分析功能,可进行直流工作点分析,暂态和稳态分析,高版本的Multisim 还可进行傅里叶变换分析、噪声及失真度分析等。
在Multisim电子平台上操作,就像在电子实验室用真实的电子器件进行电子实验一样清除、明白。
(二)参考电压运算电路
参考电压运算器由上下两个运算放大器组成的加法器,减法器以及精密的参考电压源构成,如图3
两个稳定稳压二极管提供稳定的参考电压,经过两路多圈精密的电位器分别提供阈值中心的参考电压(V T)和道宽的参考电压(V W),加法器输出电压上甄别阈值:V H=1/2(V T
+ V W);减法器输出电压为下甄别阈V L =1/2(V T- V W ),故道宽为V W ,可以看出:在对称调节道宽时,上阈V H 和下阈V L 的变化大小相等、方向相反,而且保持道宽中心(1/2 V T)不变;在道宽调整好调节阈中心时,只需改变V T ,没测完一道内的计数后,需要手动调节多圈精密电位器,使道中心阈电平由(1/2V)升高到下一道阈中心(1/2V + V W),直至测量完所有道内的计数。
图3参考电压
(三)上、下甄别器
如图4所示,该电路板的上、下甄别阈由两个相同的集成电路脉冲幅度分析器组成。
上、下阈电压由前面的参考电压运算器提供,分别加到脉冲幅度分析器的同相端。
当输入脉冲信号(由P7输入)幅度超过上或下甄别器的阈压时,该甄别器由高电平转为低电平。
(四)、反符合电路
其工作过程为:
(1)当V I < V L 时,L和H都是低电平,显然与门输出为零。
(2)当V L < V I < V H 时,H为低电平,H非为高电平,即双稳态清零端为高电平,V3 维持高电平不变,与门开放;而L的下降沿触发单稳输出正脉冲,经与门输出。
(3)当V I > V H 时,H、L都有正脉冲输出,如果直接将上、下甄别电路输入脉冲进行反符合处理,由于脉冲上升时间和下降时间存在,将会发生甄别错误。
此电路用非H 的前沿将双稳态电路清零,保证在单稳态电路输出脉冲之前将与门关闭,而用单稳态电路输出正脉冲V I 的后沿将双稳态电路触发翻转,使V3 回到高电平状态,与门重新开放。
五、设计步骤
1、查找资料并设计出框图。
2、分段查找各部分电路并了解其功能。
3、在Multisim中画出电路图。
4、调试电路图
5、首先,将R1调到20%的位置,将R2调到90%的位置。
6、用万用表测量9点和12点,电压分别为1.5V和4.5V.
7、用信号发生器从点17输入频率为5kHz电压分别为1V,3V,5V的三角波;
8、用示波器分别在点17点,28,点29,点34观察输出结果。
六、设计结果
1、电压为1V时17点的输出结果
28点的输出结果:
34点的输出结果:
29点的输出结果:
2、电压为3V时17点的输出结果:
28点的输出结果:
34点的输出结果:
29点的输出结果:
3、电压为5V时17点的输出结果:
28点的输出结果:
34点的输出结果:
29点的输出结果:
分析:由示波器可观察出实验结果,由于1V小于甄别阈而5V大于上甄别阈所以最后输出电压为零,而3V在上下甄别阈之间随意最后有输出电压。