国家电工电子实验教学中心实验报告
实验题目：中频自动增益控制数字电路的研究姓名：李一芒
班级：自动化（信号）1203
学号：12301126
目录
一实验目的 (3)
二实验内容和要求 (3)
三实验步骤 (3)
1 基础部分：用加法器实现2位乘法电路 (3)
1.1 实验要求 (3)
1.2 设计方案及论证 (3)
1.3 调试及数据结果分析 (4)
1.4 基础实验总结 (5)
2 综合部分：中频自动增益控制数字电路 (5)
2.1 实验要求 (5)
2.2 设计方案及论证 (5)
2.3 实物图 (11)
2.4 实验研究问题 (18)
2.5 综合实验总结 (19)
参考文献 (19)
一实验目的
（1）掌握中频自动增益数字电路设计, 提高系统地构思问题和解决问题的能力。
（2）通过自动增益数字电路实验, 系统地归纳用加法器、A/D和D/A转换电路设计加法、减法、乘法、除法和数字控制模块电路技术。
（3）培养通过现象分析电路结构特点，进而改善电路的能力。
二实验内容和要求
（1）用加法器实现2位乘法电路。
（2）设计一个电路，输入信号50mV到5V峰峰值，1KHZ～10KHZ的正弦波信号，输出信号为3到4V的同频率，不失真的正弦波信号。精度为8位，负载500Ω。
三实验步骤
1 基础部分：用加法器实现2位乘法电路
1.1 实验要求
用加法器实现2位乘法电路
1.2 设计方案及论证
用加法器实现2位乘法电路，可以用4个与门（使用74LS08）与1个集成四位加法器74283实现，设两位二进制分别为A1A0和B1B0，则输出为S3S2S1S0，计算公式如下：
(式1-1)
具体电路设计（如下图）
图1-1 加法器实现二位乘法电路总体构图
此次实验需要的芯片有74LS08、74LS283、74LS47，其中74LS47作为译码器与数码管连接，将BCD码转换成数码管显示。如图，两个两位二进制数A1A0,B1B0输入的A1 ，A0 ，B1，B0 经过74LS08，使输入相与为A1B0，A0B0，A1B1，A0B1 ，通过二输入与门74LS08形成两个四位二进制新数，即0 0 A1B0 A0BO和0 A1BI A0B1 0，将两数送入加法器74LS283中实现加法功能。然后用74283按照上述公式相加得到相应的输出并且显示。同时需要注意的是74LS47（图中未给出）的第3、5、8管脚需要接地。
1.3 调试及数据结果分析
表1-2 乘法电路输入输出对照表
结论：当输入A1 ，A0 ，B1，B0 四个变量在不同变化中时，加法电路的输出也是A1 B0，A0 B0 ，A1 B1，A0 B1的不同组合，是二进制编码类型。经过74LS283对输入进行组合输出，可以实现相应的乘法运算。
1.4 基础实验总结
基础实验的原理简单，观察计算公式(上式1-1)利用与门和一个8位加法器就可以实现。需要注意的是设计好对应关系，四个开关前两个和后两个开关分别对应一位乘法数字。借助芯片手册来查找与门芯片74LS08和加法器芯片74LS283的引脚图和功能表，来连接两位乘法电路。熟悉了实验箱，锻炼了动手能力，懂得了做事情要认真，要有耐心，对原理也有了进一步认识。
2 综合部分：中频自动增益控制数字电路
2.1 实验要求
（1）设计一个电路，输入信号50mV到5V峰峰值，1KHz~10KHz的正弦波信号，输出信号为3~4V的同频率、不失真的正弦波信号。精度为8位，负载500Ω。
（2）若输出成为直流，电路如何更改。
2.2 设计方案及论证
此次实验所用到的芯片包括模数转换器ADC0809CCN，由两片4位数值比较器74LS85构成的8位比较器，四组二输入与门74LS08，两片8位锁存器74LS373，数模转换器DAC0832，
计数器74LS161，与非门74LS00，或非门74LS002，非门74LS08，运算放大器LM324。具体电路设计及原理分析（如图）
图2-1 中频自动增益控制电路总体设计
图2-2 模数转换器电路连接图图2-3 ADC0809CCD的管脚图ADC0809CCD为模数转换器，IN0~IN7为8个标准的CMOS模拟开关，ADDA~ADDC 为3位地址锁存器，8个模拟通道一一对应3位地址锁存器所组成的8种状态，设计图中选择模拟通道IN0，所以ADDA~ADDC均接地置零。将U REF设定为5V，将之送入比较器与输入模拟电压U i进行比较，结果送入由两片4位数值比较器74LS85构成的8位比较器，因为START与ALE、EOC相连，保证在通道选定的同时开始A/D转换，上一次转换结束就自动开始进行下一次转换，直到转到最低位为止。转换后输出数字信号低4位传送到第一片4位数值比较器74LS85的A0—A3，高4位传送到第二片4位数值比较器74LS85的A0—A3。
（2）比较器7485级联
两片4位比较器7485级联构成8位比较器。图2-4 8位比较器电
路连接图2-5 7485管脚图
第一片74LS85作为低位片对低4位进行比较，因为没有更低位比较结果输入，其级联输入端I A》B、I A=B、I A《B应接0、1、0，第二片74LS85作为高位片对高4位进行比较，级联输入端接低4位的比较器输出端。如果两个高4位数不等，则输出取决于高位片结果，否则取决于低4位。8位比较器输出结果用于协助控制两片74LS373锁存器芯片的门控信号LE，经模数转换器转换后的数字信号和计数器74LS161的进位输出端信号CO的非由8个与门74LS08相与传送到一级锁存器输入端。
（3）双门控信号的控制
