电子技术实训 第8章 电子技术设计与训练

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1、第八章电子技术设计与训练课题一直流电压表、电流表和欧姆表的设计课题二函数发生器的设计课题三楼道照明灯声光控制电路的设计课题四语音报警电路的设计课题五数字定时抢答器的设计课题六数字电子时钟的设计课题七交通灯控制电路的设计第八章电子技术设计训练课题一直流电压表、电流表和欧姆表的设计一、设计目的1、设计由运算放大器组成的万用电表；2、掌握集成电路的使用方法；3、学会查阅数据手册的方法；4、学习电路的组装与调试方法；二、设计要求1、直流电压表：满量程+6V2、直流电流表：满量程l0mA3、欧姆表：满量程分别为1kΩ，I0kΩ，100kΩ1、直流电压表图8-1为同相端输入、高精度直流电压表电

2、原理图。为了减小表头参数对测量精度的影响，将表头置于运算放大器的反馈回路中，这时，流经表头的电流与表头的参数无关，只要改变R1一个电阻，就可进行量程的切换。表头电流I与被测电压Ui的关系为图8-1直流电压表原理图图8-1适用于测量电路与运算放大器共地的有关电路，当被测电压较高时，在运放的输入端应设置衰减器。2、直流电流表图8-2是浮地直流电流表原理图。在电流测量中，浮地电流的测量是普遍存在的，例如；若被测电流无接地点，就属于这种情况。为此，应把运算放大器的电源也对地浮动，按此种方式构成的电流表就可象常规电流表那样，串联在任何电流通路中测量电流表头电流I与被测电流Ii关系为:改变电阻

3、比(R1／R2)，可调节流过电流表的电流，以提高灵敏度。如果被测电流较大时，应给电流表表头并联分流电阻。图8-2是浮地直流电流表原理图3、欧姆表在图8-3电路中，运算放大器改由单电源供电，被测电阻Rx跨接在运算放大器的反馈回路中，同相端加基准电压可推导出流经表头的电流：可见，电流I与被测电阻成正比，而且表头具有线性刻度，改变R1值，可改变欧姆表的量程。这种欧姆表能自动调零，当Rx=0时，电路变成电压跟随器，U0=UREF，故表头电流为零，从而实现了自动调零。图8-3欧姆表原理图四、调试1、电表作电压、电流或电阻测量时，进行量程切换时应用开关切换，但实验时可用引接线切换。2、在连接电

4、源时，正、负电源连接点上各接大容量的滤波电容器和0.01uF～0.1uF的小电容器，以消除通过电源产生的干扰。3、电表的电性能测试要用标准电压、电流表校正，欧姆表用标准电阻校正。要求不高时，建议用数字式4位万用电表作为标准表。4、设计供电用的直流稳压电源（参照第四章第七节）。五、参考实验设备及元器件1、数字式4位万用电表2、表头灵敏度为lmA，内阻为100Ω3、运算放大器uA7414、电阻器均采用W的金属膜电阻器5、二极管IN41486、稳压管IN4728六、报告要求1、查阅运算放大器uA741的有关知识。2、画出完整的进行直流电压、电流和电阻测量的设计电路原理图。3、电路改进建议

5、。4、说明直流电压、直流电流测量的原理电路进行怎样改变，可进行交流电压、交流电流测量？一、设计目的1、了解单片多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点；2、进一步掌握波形参数的测试方法；3、通过本课题设计，掌握方波、三角波、正弦波函数发生器的设计方法与调试技术；4、学会安装与调试电子线路，学会使用集成函数发生器。二、设计要求1、根据技术指标要求及实验室条件自选方案设计出原理电路图，分析工作原理，计算元件参数。设计完成方波、三角波、正弦波发生器。2、主要技术指标（1）频率范围10Hz~10kHz（2）频率控制方式通过改变RC时间常数手控信号频率（3）输出电压正弦波UPP≈3V幅度连续

6、可调；三角波UPP≈5V幅度连续可调；方波UPP≈14V幅度连续可调。（4）波形特性方波占空比可调、三角波斜率可调、正弦波失真度可调课题二函数发生器的设计三、设计原理在电子技术实验领域，经常需要使用多种不同波形的信号，如：正弦波、三角波、方波等等。产生这种多波形的信号发生器也叫函数信号发生器。集成电路ICL8038是一种性能优良的单片函数信号发生器专用集成电路。它只需外接少量阻容元件，就可以产生正弦波、三角波和方波。其频率范围为0.001Hz~-300kHz，方波占空比可调，正弦波失真度可调，工作电压范围宽，输出信号幅度大于1V，使用十分方便。图8-4是ICL8038的引脚图。图8

7、-6ICL8038组成的函数信号发生器参考电路四、调试1、参考图8-6所示的电路设计并组装电路，取C＝0.01μF，W1、W2、W3、W4均置中间位置。2、调整电路，使其处于振荡，产生方波，通过调整电位器W2，使方波的占空比达到50％。保持方波的占空比为50％不变，用示波器观测ICL8038正弦波输出端的波形，反复调整W3，W4，使正弦波不产生明显的失真。4、调节电位器W1，使输出信号从小到大变化，记录管脚8的电位及测量输出正弦波的频率，列表记录之。5、改变外接电容C