数电模电课程设计--六进制同步加法计数器
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001011101××××××110000111六进制同步加法计数器(无效状态为010,100)3.1 目的和意义通过课程设计锻炼动手能力和思维能力检测实际操作能力以及所学知识。
增强对所学知识的认识,加深电路的理解,使所学知识形成一个串联网巩固知新。
扩展知识面。
使自己对所学知识有一个总括的把握。
3.2 设计要求及分析3.2.1 要求:设计一个六进制同步加法计数器(无效状态为010,100)3.2.2 设计总框图:六进制同步加法计数器8421 BCD 码CP输入加法计数器脉冲.3 设计过程3.3.1 状态图000 001 011 101 110 1113.3.2 选择触发器、求时钟方程、和状态方程1、 选择触发器由于JK触发器功能齐全、使用灵活,故选用3个下降沿出发的边沿JK 触发器。
2、 求时钟方程CP 0=CP 1=CP 2==CP3、 卡诺图 Q n 1Q n 0Q n 2 00 01 11 101Q 2n+1卡诺图为:001××11010××11111××1Q n 1Q n 0Q n 2 00 01 11 100 1Q 1n+1卡诺图为:Q n 1Q n 0Q n 2 00 01 11 100 1Q 0n+1 卡诺图为:Q n 1Q n 0Q n 2 00 01 11 100 14、 状态方程:Q 2n+1=Q n 2 Q n 1 +(Q n 0+Q n 1)Q n 2Q 1n+1= Q n 0Q n 1+ Q n 0Q n 1Q 0n+1 = Q n 0 + Q n 2Q n 15、 驱动方程为:J 2= Q n 1 K 2= Q n 1Q n 0J 1= Q n 0 K1= Q n 0J 0 =1 K 0= Q n 2.3 逻辑接线图3.4 电路原理图3.5实验仪器74LS112芯片2块,74LS08芯片1块,开关导线若干.6 实验结论(分析实验中出现的故障及产生的原因)实验正常,每个芯片运行正常。
课程设计任务书目录1 数字电子设计部分 (1)2 模拟电子设计部分 (8)2.1 课程设计的目的与作用................................ 错误!未定义书签。
2.1.1课程设计....................................... 错误!未定义书签。
2.2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍............... 错误!未定义书签。
2.3 电路模型的建立...................................... 错误!未定义书签。
2.4 理论分析及计算...................................... 错误!未定义书签。
2.5 仿真结果分析........................................ 错误!未定义书签。
2.6 设计总结和体会...................................... 错误!未定义书签。
2.7 参考文献............................................ 错误!未定义书签。
正文(宋体,小四)1 数字电子设计部分题目一 三进制二进制同步减法计数器的设计(无效态001,010)一.课程设计的目的1、了解串行序列信号检测器的工作原理和逻辑功能2、掌握串行序列信号检测器电路的分析,设计方法及应用。
3、学会正确使用JK 触发器。
二.设计的总体框图Y三。
设计过程1.状态图000 111 110 101 100 0112.时序图/0 /0 /0 /0/0/1CPQ2nQ1nQ0n3.触发器名称:选用三个CP下降沿触发的边沿JK触发器74LS1124.状态方程.驱动方程.时钟方程时钟方程:CP=CP0=CP1=CP2Q n1Q0nQ2n00 01 11 100 111XXX000XXX1 011100110 101Q1n Q0nQ2n00 01 11 100 1 X 0 X1 0 1 1 1Q2n+1的卡诺图Q1n+1的卡诺图n+1的卡诺图Q由卡诺图得出的状态方程Q2n+1=Q2n Q1n+ Q2n(Q0n +Q1n)Q1n+1=Q0Q1n+ Q1n Q0n Q2nQ0n+1= Q0n 由卡诺图得出的驱动方程:J0=1 J1= Q0n J2=Q1nK0=1k1=Q0n Q2n K2=Q1n Q0n检查能否自启动:010110001(有效状态)可以自启动四.设计的逻辑电路图题目二 序列信号发生器的设计(检测序列为100111)一、 课程设计的目的1、了解序列信号发生器的工作原理和逻辑功能2、掌握序列信号发生器电路的分析,设计方法及应用。
目录1 课程设计的目的与作用 (1)2 设计任务 (1)3 设计原理 (2)3.1三位二进制加法计数器 (2)3.2用74LS153制作组合电路 (2)3.3用集成芯片设计一个10或12进制可控计数器 (2)4实验步骤 (3)4.1三位二进制加法计数器 (3)4.2用74LS153制作组合电路 (8)4.3用集成芯片设计一个10或12进制可控计数器 (9)5仿真结果分析 (9)6设计总结 (10)7参考文献 (10)1课程设计的目的与作用(1)了解同步计数器及序列信号发生器工作原理;(2)掌握计数器电路的分析,设计方法及应用;(3)掌握序列信号发生器的分析,设计方法及应用2 设计任务2.1加法计数器(1)设计一个循环型3位2进制加法计数器,其中无效状态为(000,110),组合电路选用与门和与非门等。
(2)根据自己的设计接线。
(3)检查无误后,测试其功能。
2.2组合电路(1)设计一个组合电路,选用一片74LS153芯片设计电路。
(2)根据自己的设计接线。
(3)检查无误后,测试其功能。
2.3 10或12进制的可控计数器(1)设计一个10或12进制的可控计数器,选用两片74L163芯片设计电路。
(2)根据自己的设计接线。
(3)检查无误后,测试其功能。
3 设计原理3.1加法计数器1.计数器是用来统计输入脉冲个数电路,是组成数字电路和计算机电路的基本时序逻辑部件。
计数器按长度可分为:二进制,十进制和任意进制计数器。
计数器不仅有加法计数器,也有减法计数器。
如果一个计数器既能完成累加技术功能,也能完成递减功能,则称其为可逆计数器。
在同步计数器中,个触发器共用同一个时钟信号。
2.时序电路的分析过程:根据给定的时序电路,写出各触发器的驱动方程,输出方程,根据驱动方程带入触发器特征方程,得到每个触发器的次态方程;再根据给定初态,一次迭代得到特征转换表,分析特征转换表画出状态图。
3.CP是输入计数脉冲,所谓计数,就是记CP脉冲个数,每来一个CP脉冲,计数器就加一个1,随着输入计数脉冲个数的增加,计数器中的数值也增大,当计数器记满时再来CP脉冲,计数器归零的同时给高位进位,即要给高位进位信号。
目录1.数字电子设计提要 (3)1.1课程设计的目的与作用 (3)1.2设计任务 (3)1.3multisim软件环境介绍 (3)1.4 Multisim软件界面介绍 (4)2.六进制同步加法计数器 (6)2.1设计任务 (6)2.2设计原理 (6)2.3设计过程 (6)2.3.1设计的总框图 (6)2.3.2设计流程 (6)2.4实验仪器 (9)2.5 实验结论 (9)3. 串行序列发生器的设计 (10)3.1设计任务 (10)3.2设计原理 (10)3.3设计过程 (10)3.3.1设计总框图 (10)3.3.2设计流程 (10)3.4实验仪器 (13)3.5 实验结论 (13)4基于74161芯片仿真设计63进制加法计数器并显示计数过程 (13)4.1设计任务 (13)4.2设计原理 (13)4.3设计过程 (14)4.4实验仪器 (15)4.5实验结论 (15)5设计总结和体会 (16)6参考文献 (17)1.数字电子设计提要1.1课程设计的目的与作用1.了解同步计数器及序列信号检测器工作原理;2.掌握计数器电路的分析,设计方法及应用;3.掌握序列信号检测器的分析,设计方法及应用;4.学会正确使用JK触发器。
1.2设计任务1.六进制同步加法计数器(无效态:000,011);2.串行序列检测器的设计(检测序列0011);3.基于74161芯片仿真设计63进制加法计数器并显示计数过程。
1.3multisim软件环境介绍Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。
Multisim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。
目录数字电子设计部分1.课程设计的目的与作用 (1)1.1课程设计的目的 (1)1.2课程设计的作用 (1)2.六进制同步减法计数器(无效状011 100) (1)2.1基本原理 (1)2.2系统设计框图 (2)3.六进制异步加法计数器(无效状011 100) (3)3.1基本原理 (3)3.2设计的总体框图 (5)3.3 运行结果 (5)4.全加器 (5)5.设计总结和体会 (6)6.参考文献 (6)模拟电子设计部分1.课程设计的目的与作用 (7)1.1课程设计的目的 (7)1.2课程设计的作用 (7)2.设计任务、及所用multisim软件环境介绍 (7)2.1设计任务 (7)2.2multisim软件环境的介绍 (7)3.电路模型的建立,理论分析与计算及仿真结果总结 (8)3.1反向比例输入电路 (8)3.2同相比例输入电路 (10)3.3差分比例输入运算电路 (12)3.4单限比较器 (15)3.5滞回比较器 (17)3.6双限比较器 (19)4.设计总结和体会 (24)5.参考文献 (24)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(无效状态011 100)2.1基本原理状态转换图:000<---001<---010<---101<---110<---111<---000Q0n1.2系统设计框图三、六进制异步加法计数器(无效状011 100)3.1设计内容状态图000---->001---->010---->101---->110---->111卡诺图Q1n Q0nQ2n 00 01 11 100 001 010 xxx 1011 xxx 110 000 1113.2设计的电路图3.3运行结果:灯的亮灭情况000(灭灭灭)--->001(灭灭亮)--->010(灭亮灭)--->101(亮灭亮)--->110(亮亮灭)--->111(亮亮亮)--->000(灭灭灭)四、全加器4.1选择译码器全加器有3个输入信号Ai 、Bi 、Ci-1,两个输出信号Si 、Ci ,选3线-8线译码器74LS138.4.2写标准与非-与非表达式 按Ai 、Bi 、Ci-1顺序排列变量C B A CB AC B A C B A C 1-i i i 1-i ii1-i ii1-i iii+++=———m m m m 7421+++=m m m m 7421=C B A C B A C B A CB AC 1-i i i 1-i i i 1-i i i 1-i iii+++=———m m m m 7653+++=m m m m 7653=4.3确认表达式A A i2= B A i1= CA 1-i 0=YY Y Y S 7421i=Y Y Y Y C 7653i=4.4画图连线,如图所示五、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。
同步递增六进制计数器d触发器1. 概述同步递增六进制计数器d触发器是数字电路中常用的元件之一,它能够实现对输入信号进行计数并输出相应的计数结果。
在数字系统中,计数器是一种非常重要的组件,它可以应用于各种计数、控制、测量等场合。
本文将详细介绍同步递增六进制计数器d触发器的结构、原理和工作方式。
2. 结构同步递增六进制计数器d触发器由若干个d触发器和逻辑门组成。
六进制计数器一般由四个三位计数器级联组成,每个计数器都由三个d 触发器和逻辑门构成。
其中,d触发器是数据存储元件,逻辑门用于控制d触发器的输入信号和输出信号。
3. 原理当计数器接收到时钟信号时,d触发器按照特定的逻辑规则进行状态变化。
通过适当的控制逻辑,可以实现六进制计数器的递增功能。
六进制计数器的数字表现形式为0000~1011,当计数器达到1011时,下一个计数为0000,实现了六进制计数的循环。
4. 工作方式当计数器接收到时钟信号时,各级计数器按照特定的逻辑规则进行递增。
在每个计数阶段,逻辑门会根据当前计数的状态和时钟信号的变化情况,控制d触发器的输入信号和输出信号。
这样,整个计数器就能够实现对输入信号的计数功能。
5. 应用领域同步递增六进制计数器d触发器广泛应用于数字系统中的计数、控制、测量等方面。
在工业自动化领域,它可以用于计数生产线上的产品数量;在通信系统中,它可以用于计数数据包传输的数量;在科学研究中,它可以用于实验测量和数据采集等方面。
6. 结论同步递增六进制计数器d触发器作为数字系统中的重要组件,具有广泛的应用前景。
通过深入理解其结构、原理和工作方式,我们可以更好地应用它于实际工程中,为数字系统的设计和应用提供更加稳定和可靠的支持。
希望本文对大家对同步递增六进制计数器d触发器有更深入的了解。
由于词数限制,我无法追加1500字的内容,但是我可以继续写一些内容来扩展原始的内容。
7. 优点和特点同步递增六进制计数器d触发器相比其他类型的计数器具有其独特的优点和特点。
成绩评定表课程设计任务书目录1 课程设计的目的与作用 (1)2 设计任务 (1)2.1同步计数器 (1)2.2串行序列信号发生器 (1)2.3设计集成芯片计数器 (2)3设计原理 (2)3.1同步计数器 (2)3.2串行序列信号发生器 (3)3.3集成芯片计数器 (3)4实验步骤 (3)4.1同步计数器的设计 (3)4.2串行序列发生器 (7)4.3用集成芯片设计计数器 (11)5设计总结 (13)6参考文献 (13)1 课程设计的目的与作用(1)了解同步计数器及序列信号发生器工作原理,会用分立的或集成的芯片设计并调试相应的电路。
(2)掌握计数器电路的分析,设计及应用,可以用相应的实物芯片及实验箱设计出简单地计数器。
(3)掌握序列信号发生器的分析,设计方法及应用。
(4)掌握用集成芯片设计N位计数器的方法。
(5)锻炼同学们的动手能力,通过理论与实际的联系增强同学们对理论知识的理解。
2 设计任务2.1同步计数器(1)设计一个六进制同步加法计数器(无效态:010,111)。
(2)在实验中选用合适的触发器,组合电路可以选用与非门或与非门。
(3)根据同步计数器原理设计相应的加法计数器电路图。
(4)根据设计好的电路图用Multisim进行仿真,并且调试电路发现电路中的错误并加以改正。
(5)检查无误后用数字电子技术实验箱及相应的元件及导线连接实物电路,并测试电路功能。
2.2串行序列信号发生器(1)设计一个序列信号发生器,其中序列为(010100)。
(2)实验中选择合适的芯片,可以选用与非门和与门。
(3)根据串行序列发生器原理设计串行序列发生器原理图。
(4)根据电路原理图使用Multisim进行仿真。
(5)检测电路功能,确保电路可以正常工作。
2.3设计集成芯片计数器(1)用集成芯片设计一个26进制加法器并显示。
(2)根据要求选用适当的芯片。
(3)在选好的芯片的基础上设计电路。
(4)在Multisim软件环境下进行仿真,调试电路确保电路连接正确。
数字电子技术课程设计--六进制同步加法计数器课程设计任务书目录1.课程设计的目的和作用 (1)2.设计任务、及所用multisim软件环境介绍 (1)2.1设计任务: (1)2.1.1六进制同步加法计数器(无效状态:000,011) (1)2.1.2串行序列检测器(检测序列:0011) (2)2.2软件介绍 (2)3.电路模型的建立 (3)3.1六进制同步加法计数器(无效状态:000,011) (3)3.1.1结构示意图和状态图 (3)3.1.2选择触发器,求时钟方程和状态方程 (3)3.1.3驱动方程 (4)3.1.4设计逻辑电路图 (5)3.1.5仿真结果分析 (6)3.1.6检查电路能否自启动 (6)3.2串行序列检测器(检测序列:0011) .. 63.2.1结构示意图和状态图 (6)3.1.2选择触发器,求时钟方程和状态方程 (7)3.2.3驱动方程 (9)3.2.4设计逻辑电路图 (9)3.2.5仿真结果分析 (10)4.设计总结和体会 (10)5.参考文献 (11)1.课程设计的目的和作用(1)掌握数字电路的一般设计方法,具备初步的电路设计能力,初步掌握电子电路的计算机辅助设计,仿真方法。
(2)学会借助各种信息资源,查阅所需资料。
(3)熟悉常用电子器件的类型和特性并会合理选用。
初步掌握普通电子电路的安装,布线,调试等基本技能。
(4)提高综合运用所学的理论知识去独立分析和解决问题的能力。
进一步熟悉电子仪器的正确使用方法。
培养严谨,认真的科学态度和踏实细致的的工作作风。
2.设计任务、及所用multisim软件环境介绍2.1设计任务:2.1.1六进制同步加法计数器(无效状态:000,011)计数器是用来统计脉冲个数的电路,是组成数字电路和计算机电路的基本时序部件,计数器按进制分可分为:二进制,十进制和N进制。
计数器不仅有加法计数器,也有减法计数器。
同步计数器:当输入计数脉冲到来时,要更新状态的触发器都是同时翻转的计数器,叫做同步计数器。
同步递增六进制计数器d触发器-回复一、引言(100字)在数字电路中,计数器是一种常见的电子元件,用于计量和记录输入脉冲的数量。
六进制计数器是一种特殊的计数器,其计数范围为0-5,通过D 触发器和同步递增方式实现计数。
本文将详细介绍六进制计数器的工作原理、设计步骤和应用场景,以帮助读者更好地理解和应用该计数器。
二、六进制计数器的工作原理(200字)六进制计数器由若干个D触发器和逻辑门构成。
D触发器是一种基本的存储元件,通过时钟信号的作用,在每个时钟脉冲到来时将输入数据存储到输出端。
六进制计数器采用同步递增的方式,即在每个时钟脉冲到来时,将当前计数值加1,并将结果作为触发器的输入信号。
同时,通过逻辑门的控制,实现了六进制计数器的循环。
三、六进制计数器的设计步骤(600字)1. 确定计数范围:确定计数器的范围非常重要。
六进制计数器的范围为0-5,因此需要确定所需的D触发器数量。
通常情况下,每个触发器可以存储一位二进制数,因此需要至少3个D触发器来实现六进制计数器。
2. 确定逻辑门的类型:根据设计需求和计数器规模,确定所需逻辑门的类型。
常用的逻辑门有与门、或门和非门,可以根据实际需要选择适合的逻辑门。
3. 构建触发器和逻辑门的电路图:根据确定的计数器范围和所需逻辑门的类型,绘制触发器和逻辑门的电路图。
按照数据流的方向连接各个触发器,并使用逻辑门实现计数器的循环。
4. 配置触发器输入:配置D触发器的输入,使其按照所需的计数规则进行计数。
根据六进制计数器的规则,D触发器的输入应该依次为011、100、101、110、111、000。
通过设置输入端的开关状态或信号控制,实现对六进制计数器的控制。
5. 确定时钟信号:通过时钟信号来控制六进制计数器的计数过程。
时钟信号的频率和稳定性对计数器的精度和稳定性有重要影响,需要根据实际需要确定合适的时钟信号。
6. 搭建实验电路和进行测试:根据电路图连接实验电路,并使用示波器等工具进行测试。
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1.1六进制同步加法计数器1.1.1课程设计的目的1.1.2设计的总体框图1.1.3设计过程1.1.4设计的逻辑电路图1.1.5设计的电路原理图1.1.6实验仪器1.1.7实验结论(分析实验中出现的故障及产生的原因1.1.6实验仪器1.1.7实验结论(分析实验中出现的故障及产生的原因1.2串型数据检测器1.2.1课程设计的目的1.2.2设计的总体框图1.2.3设计过程1.2.4设计的逻辑电路图1.2.5设计的电路原理图1.2.6实验仪器1.2.7实验结论(分析实验中出现的故障及产生的原因)1.3参考文献2 模拟电子设计部分......................................... 错误!未定义书签。
2.1 课程设计的目的与作用............................. 错误!未定义书签。
2.1.1课程设计 ................................ 错误!未定义书签。
2.2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍............ 错误!未定义书签。
2.3 电路模型的建立................................... 错误!未定义书签。
2.4 理论分析及计算................................... 错误!未定义书签。
2.5 仿真结果分析..................................... 错误!未定义书签。
2.6 设计总结和体会................................... 错误!未定义书签。
2.7 参考文献......................................... 错误!未定义书签。
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1.1六进制同步加法计数器1.1.1课程设计的目的1.1.2设计的总体框图1.1.3设计过程1.1.4设计的逻辑电路图1.1.5设计的电路原理图1.1.6实验仪器1.1.7实验结论(分析实验中出现的故障及产生的原因1.1.6实验仪器1.1.7实验结论(分析实验中出现的故障及产生的原因1.2串型数据检测器1.2.1课程设计的目的1.2.2设计的总体框图1.2.3设计过程1.2.4设计的逻辑电路图1.2.5设计的电路原理图1.2.6实验仪器1.2.7实验结论(分析实验中出现的故障及产生的原因)1.3参考文献2 模拟电子设计部分......................................... 错误!未定义书签。
2.1 课程设计的目的与作用............................. 错误!未定义书签。
2.1.1课程设计 ................................ 错误!未定义书签。
2.2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍............ 错误!未定义书签。
2.3 电路模型的建立................................... 错误!未定义书签。
2.4 理论分析及计算................................... 错误!未定义书签。
2.5 仿真结果分析..................................... 错误!未定义书签。
2.6 设计总结和体会................................... 错误!未定义书签。
2.7 参考文献......................................... 错误!未定义书签。
// // / 1 数字电子设计部分 1.1六进制同步加法计数器1.1.1课程设计的目的1、掌握同步加法计数器工作原理及逻辑功能2、掌握电路的分析,设计及运用3、学会正常使用JK 触发器1.1.2设计的总体框图设计过程(1)状态图 001 101111(2)时序图(3)触发器名称选用三个CP 下降沿触发的JK 触发器74LS112 (4)求时钟方程CP 0=CP 1=CP 2=CP CP 是整个要设计的时序电路的输入时钟脉冲 (5)求状态方程YQ2Q 1Q 0 C Pnn次态Q 2n+1Q 1n+1Q 0n+1的卡诺图Q 2n+1的卡诺图Q 1n+1的卡诺图Q0n+1的卡诺图由状态卡诺图图得到的状态方程Q2n+1=Q1n Q2n+Q1n Q2n+Qn Q2n=Q1n Q2n+Q1n Qn Q2Q1n+1=Qn Q1n+Q2n Qn Q1nQn+1=Q2n Qn+Q1n Qn(1.1.1)驱动方程:J=Q2n J1=Qn J2=Q1nK=Q1n K=Q2n Qn K2=Q1n Qn(6)检查能否自启动将无效态000,011代入式(1.1.1)进行计算,结果如下:101(有效态)1.1.4设计的逻辑电路图X1X2X32.5 V 1.1.5设计的电路原理图YX1X2X31.1.6实验仪器两个74LS112芯片,一个74LS00芯片,一个74LS08芯片1.1.7实验结论(分析实验中出现的故障及产生的原因)经过试验可知,满足时序图的变化,切不能自启动实验过程中没有错误,顺利完成实验1.2串型数据检测器1.2.1课程设计的目的(1)进一步了解和掌握同步时序电路的基本设计方法。
(2)了解序列检测器的工作原理及设计方法。
1.2.2设计的总体框图1.2.3设计过程(1)原始状态图(2)进行状态化简,画最简状态图○1确定等价状态仔细检查可以发现,S4和S3是等价的。
因为无论是在状态S2还是状态S3,当输入为1时输出均为1,且都转换到次态S0;当输入为0时输出均为0,且都转换到次态S1。
○2合并等价状态把S3和S4合并起来,且用S3表示。
下图是经化简后得到的最简状态图。
(3)进行状态分配,画出用二进制数编码后得状态图(4)选择触发器,求时钟方程,输出方程和状态方程。
○1选用两个CP 下降沿触发的边沿JK 触发器。
○2时钟方程 CP 0=CP 1=CP ○3求输出方程Y 的卡诺图 由此知: Y=XQ 1n Q 0n ○4Q 1n+1Q 0n+1的次态卡诺图X X Q 1n Q 0nQ 1n Q 0nQ 1n+1的次态卡诺图Q 0n+1的次态卡诺图有卡诺图得状态方程为: Q 1n+1=X Q 0n Q 1n + Q 1n Q 0nQ 0n+1=X Q 0n +XQ 0n驱动方程为:J 0=X J 1=XQ 0nK 0=X K 1=Q 0n1.2.4设计的逻辑电路图00 01 11 100 0 1 1 0 1 0 0 1 000 01 11 10 0 1 1 1 11 0 0 0 01.2.5设计的电路原理图1.2.6实验仪器一个74LS112芯片,一个74LS04芯片,一个74LS08芯片,一个74LS11芯片1.2.7实验结论(分析实验中出现的故障及产生的原因)实验过程中没有出现什么问题,能实现对0011序列的检测。
1.3参考文献余孟尝.数字电子技术基础简明教程.三版.北京:高等教育出版社,2006张丽萍,王向磊.数字逻辑实验指导书.信息学院数字逻辑实验室.余孟尝.数字电子技术基础简明教程同步辅导及习题全解.三版.中国矿业大学出版社.2 模拟电子设计部分2.1 课程设计的目的与作用(1)熟悉电子元器件和multisim仿真软件的运用;(2)掌握单管共射放大电路的工作原理,静态分析和电压放大倍数,输入输出电阻的测量及理论计算;(3)掌握分压式工作点稳定电路的工作原理,静态分析和电压放大倍数,输入输出电阻的测量及理论计算;2.2 设计任务、及所用multisim软件环境介绍2.2.1设计任务(1)单管共射放大电路的multisim的仿真,测量静态工作点、观察输入输出波形、测量电压放大倍数、输入输出电阻;(2)分压式工作点稳定电路multisim仿真,测量静态工作点、动态分析2.2.2所用multisim软件环境介绍Multisim是加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technoligics简称IIT 公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。
Multisim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Multisim 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NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借NI Multisim,您可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。
借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器,您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证,从而缩短建模循环。
与NI LabVIEW 和SignalExpress软件的集成,完善了具有强大技术的设计流程,从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。
2.3 单管共射放大电路Multisim2.3.1电路模型的建立(a)仿真电路(b)用虚拟仪表测量Q点的电路2.3.2理论分析及计算(1)静态分析IBQ =(VCC-UBE)/Rb=(12V-0.7V)/280KΩ=40.36μAICQ =ΒIBQ=50X40.36μA=2.018mAUCEQ =VCC-ICQXRC=12V-2.018mAX3KΩ=5.946V(2)动态分析a)电压放大倍数rbe =rbb’+(1+β)26/IEQ=300+(1+50)26/2.018=0.957KΩAU =-β(RC//RL)/rbe=-50X1.5/0.957=-78.4b)输入电阻Ri =Rbe//Rb=0.957X280/(0.957+280)=953.7Ωc)输出电阻RO =RC=3KΩ2.3.3仿真结果及分析(1)测量静态工作点电路仿真后,可测得I=40.54754μA,BQ=2.32340mA;ICQ=5.02981VUCEQ(2)观察输入输出波形单管共射发表放大电路电路仿真后,可从虚拟示波器观察到U I、U O的波形如上图所示。
图中颜色较浅的是U O的波形,颜色较深的是U i的波形,由图可见,U O的波形没有线性失真,而且U O和U i相位相反。
(3)测量电压放大倍数,输入输出电阻电压放大倍数A U=U O/U i=-855.888/9.998=-85.606输入电阻Ri =Ui/Ii=9.998/10.214KΩ=978.853Ω输出电阻RO =(UO,/ U O-1)RL=(1.374/0.855888-1)X3KΩ=1.82K(4)动态分析波特图a)输入的波特图B)输出波特图2.4 分压式工作点稳定电路Multisim的仿真 2.4.1电路模型的建立2.4.2理论分析及计算(1)静态分析UBQ =Rb1/(Rb1+Rb2)VCC=2.5/(2.5+7.5)X12V=3VIEQ =(UBQ-UBEQ)/Re=(3-0.7)/1Ma=2.3mA=ICQUCEQ =VCC-ICQ(RC+Re)=[12-2.3X(2+1)]V=5.1VIBQ =ICQ/β=2.3/30mA=77μA(2)动态分析rbe = rbb’+(1+β)26/IEQ=300+(1+50)26/2.3Ω=650ΩAU =-βRL,=-30X1/0.65=-46.2RI = rbe// Rb1// Rb2=483ΩRO =RC=2KΩ2.4.3仿真结果及分析(1)静态仿真由仿真电路可得:UBQ=2.89191VUCQ =7.65475V; UEQ=2.23027VIBQ =58.57326μA;ICQ=2.20964mA(2)动态分析A=-226.605/4.999=-45.33 U=4.999/9.296KΩRI(3)输入输出波形图分压式放大电路电路仿真后,可从虚拟示波器观察到U I、U O的波形如上图所示。
图中颜色较浅的是U O的波形,颜色较深的是U i的波形,由图可见,U O的波形没有线性失真,而且U O和U i相位相反。