端午节英语-记叙文阅读

沈阳理工大学课程设计专用纸
课程设计任务书
学院
学生姓名
信息科学与工程
学院

数字电子设计题目：
1、七进制异步减法计数器（无效状态为001）
2、序列信号发生器（000111）
专业
学号
电子信息工程

设计题目
3、组合逻辑函数（
YABACAB
）
模拟电子设计题目：
1、滞回比较器 2、反向比例运算电路
3、二级放大电路 4、电压串联负反馈
内容及要求
：
一
．
数字电子部分
1．利用触发器和逻辑门电路，设计
十三进制同步减法计数器、序列信号发生器

2．根据设计电路图进行连线进行验证
3．在multisim环境下分析仿真结果，给出仿真波形图
二
．
模拟电子部分
1．采用multisim 仿真软件建立电路模型；
2．对电路进行理论分析、计算；
3．在multisim环境下分析仿真结果，给出仿真波形图。
进度安排
：
第一周：数字电子设计
第1天：
1．指导教师布置课程设计题目及任务
2．课程设计指导教师就相关问题单独进行指导
3．查找相关资料并且进行电路的初步设计
第2~4天：
1．根据具体设计题目进行最后总体设计
2．课程设计指导教师就相关问题单独进行指导
3．利用实验平台进行课程设计的具体实验
第1页 共20页

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4．指导教师进行验收
第5天：
1．完成课程设计报告
2．指导教师针对课程设计进行答辩



第二周：模拟电子设计
第1天：
1. 布置课程设计题目及任务
2. 查找文献、资料，确立设计方案
第2~3天：
1. 安装multisim软件，熟悉multisim软件仿真环境
2. 在multisim环境下建立电路模型，学会建立元件库
第4天：
1. 对设计电路进行理论分析、计算
2. 在multisim环境下仿真电路功能，修改相应参数，分析结果的变化情况
第5天：
1. 课程设计结果验收
2. 针对课程设计题目进行答辩
3. 完成课程设计报告






指导教师（签字）：





2011 年 6 月 22 日
分院院长（签字）：





年 月 日
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目录
摘要
... .................................................. .................................................. .........2

数字电子设计部分
一、课程设计的目的与作用...... .................................................. ..................3
1.1课程设计的目的................ .................................................. ..............3
1.2课程设计的作用.................... .................................................. ..........3
二、七进制异步减法计数器（无效状态为001）............ ...........................3
2.1基本原理.......... .................................................. ................................3
2.2系统设计框图... .................................................. ...............................5
三、序列信号发生器（000 111）.............................................. ....................5
3.1基本原理................. .................................................. .........................5
3.2设计的总体框图......... .................................................. .....................7
3.3 运行结果............... .................................................. ..........................7
四、组合逻辑函数
（
Y ABACAB
）
................................ ....................8
4.1基本原理................. .................................................. .........................8
4.2设计的总体框图......... .................................................. .....................8
4.3运行结果................ .................................................. ..........................8
五、设计总结和体会......... .................................................. ...........................8
六、参考文献........... .................................................. .....................................8
模拟电子设计部分
一、课程设计的目的与作用..................... .................................................. ....9
二、1.1课程设计的目的............................ .................................................. ...9
1.2课程设计的作用............................... .................................................. 9
二、设计任务、及所用multisim软件环境介绍.................... .......................9
2.1设计任务.............. .................................................. .............................9
2.2multisim软件环境 的介绍............................................... ....................9
三、电路模型的建立，理论分析与计算及仿真结果总结 ...........................9
3.1滞回比较器......... .................................................. ..............................9
3.2反向比例运算电路... .................................................. ........................12
3.3二级放大电路...... .................................................. .............................14
3.4电压串联负反 馈................................................. ................................16
四、设计总结和体会.. .................................................. ...................................18
五、参考文献.. .................................................. ...............................................19
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摘要
本次电子课程设计的主要内容分为数字电子部分和模拟电子部分。其中，数
字电子部分为七进制异步减法 计数器与序列信号发生器（000111）设计；模拟电
子部分为长尾式差分放大电路、滞回比较器、积 分运算电路、三角波发生电路。
本次课程设计很好的将书本知识与现代电子仿真技术相结合，通过本次 电子
技术课程设计，对书本知识有了更深的理解和更好的掌握。
针对电子技术课程设计的特点，本次课程设计采用了加拿大EWB
（Electrical Workbench）Multisim软件，既能加强学生对理论知识的掌握及
提高解决实际问题的能 力, 又能为课堂教学及教学方法和手段的改革增添活力。
EDA就是“Electronic Design Automation”的缩写技术已经在电子设
计领域得到广泛应用。发达国家目前已 经基本上不存在电子产品的手工设
计。一台电子产品的设计过程，从概念的确立，到包括电路原理、PC B版图、
单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电
磁兼容分 析在内的物理级设计，再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、
元器件清单、总装配图等生产所需资料 等等全部在计算机上完成。EDA技术
借助计算机存储量大、运行速度快的特点，可对设计方案进行人工 难以完
成的模拟评估、设计检验、设计优化和数据处理等工作。EDA已经成为集成
电路、印制 电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。美国NI公司（美
国国家仪器公司）的Multisim 9软件就是这方面很好的一个工具。而且
Multisim 9计算机仿真与虚拟仪器技术（LABVIEW 8）（也是美国NI公司的）
可以很好的解决理论教学 与实际动手实验相脱节的这一老大难问题。学员
可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿 真真实的再现出
来。并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。极大地提高了
学员的 学习热情和积极性。真正的做到了变被动学习为主动学习。这些在
教学活动中已经得到了很好的体现。还 有很重要的一点就是：计算机仿真
与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进。
工程 师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路行为
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。
关键词：进制、异步、减法、序列、计数器，Multisim，放大电路。








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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、七进制同步减法计数器（无效状态为001）

2.1基本原理
状态图
000 111 110 101

010 011 100
时序图
CP

Q

2

Q

1

Q

0



卡诺图：







Q
1
n
Q
0
n
Q
2
n
0
1

00
111
011

01
xxx
100

11
010
110

10
000
101
Q
n1
2

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Q
1
n
Q
0
n
Q
2
n
0
1
n1

00
1
0

01
x
1

11
0
1

10
0
1
Q







1
Q
1
n
Q
0
n
Q
2
n
0
1

00
1
1

01
x
0

11
1
1

10
0
0
Q






n1
0

Q
1
n
Q
0
n
Q
2
n
0
1

00
1
1

01
x
0

11
0
0

10
0
1

状态方程：

Q
Q
Q
n1
2

Q

2
n1
1
n1
0

QQ

Q
0110
Q

QQ

QQ
0
2
1

0
驱动方程：
J

QQ
K
1
0
1
0
2

J

K

Q

1
1
0
J

2

K
2
1

1．2系统设计框图

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三、
序列信号发生器（000111）


3.1设计内容
状态图
0 0 0 1 1
000 001 010 101 110 111

1

卡诺图










Q
1
n
Q
0
n
Q
2
n
0
1

00
0
1

01
0
1

11
1
x

10
0
x
输出Y
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n1
2
Q
1
n
Q
0
n
Q
2
n
0


00
001
101

01
010
000

11
100
xxx

10
011
xxx 1
Q







Q
1
n
Q
0
n
Q
2
n
0
1

00
1
1

01
0
0

11
0
x

10
1
x
Q
n1
1

Q
1
n
Q
0
n
Q
2
n
0
1








00
0
0

01
1
0

11
0
x

10
1
x
Q
n1
0


10
0
x

Q
1
n
Q
0
n
00 01 11
Q
2
n

0 0 0 1

1 1 0 x



选择触发器：
选用3个CP下降沿触发的边沿JK触发器

时钟方程：

CP
2

输出方程：
10

CP
1
CP
0

CP

Y
QQQ

2

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状态方程：

Q
n1
2

Q
2
Q

QQQ
021
0210
0

Q


n1
1
n1
0

QQ

QQQ
1

Q

Q
0


驱动方程：

J
2

J
1


QQ
10



K

Q
2
0



Q
0
2
Q
0
K

Q
1
0
J

K
0

1





3.2设计的电路图


3.3运行结果：
灯的亮灭情况
000（灭） 001（灭） 010（灭） 011（亮） 100（亮） 101
（亮） 000（灭）
四，组合逻辑函数（
ABACAB
）

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4.1 基本原理
选择译码器
选择3线-8线译码器74LS138
写标准与非-与非表达式
YA BACABABCABCABCABCABC

m
2

m
3

m
5

m
6

m
7


m
2
m
3
m
5
m
6
m
7

确认表达式

A
2

A
=C
A

B
1
=B
A

C
0
=A
4.2 设计的总体框图

4.3 运行结果
灯的亮灭情况 ABC控制 000（灭） 001（灭） 010（亮） 011（亮） 100
（灭） 101（亮） 110（亮） 111（亮）


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。数电课设让我进一步掌握了对数字平台的使用，并且会在multi sim
软件环境下仿真数电电路。通过自己的实践，懂得一步一步的发现问题解决问题，
最后完 成了课设。
六、参考文献
[1].清华大学电子学教研组 杨素行主编《数字电子技术简明教程》
[2].张利萍、王向磊老师编的《数字逻辑实验指导书》
模拟电子部分
一、课程设计的目的与作用
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1.1课程设计目的
1.学会在multisim软件环境下建立模型
2.熟悉multisim的基本操作
3.熟练掌握multisim设计出的仿真电路
4.懂得分析仿真结果
1.2课程设计作用
1.滞回比较器
2.反向比例运算电路
3.二级放大电路
4.电压串联负反馈
二、设计任务、及所用multisim软件环境介绍
2.1设计任务

1.滞回比较器
2.反向比例运算电路
3.二级放大电路
4.电压串联负反馈
2.2 multisim软件环境介绍
Multisim是加拿大 推出的基于windows的电路仿真软件，由于采用互交
式的界面，比较直观，操作方便，具有丰富的 元器件库和品种繁多的虚拟仪
器，以及强大的分析功能等特点，因而得到了广泛的应用。针对不同的用户 ，
提供了多种版本，我们所用就是教育版的Multisim。
三、电路模型的建立，理论分析与计算及仿真结果总结
3.1滞回比较器
（1）原理图



（2）理论分析与计算
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由虚短特点知：
U

U
-
U
I

利用叠加定理可求得同向输入端的电位为：
U


R
F< br>R
2
R
F
U
REF

R
2
R
2
R
F
U
O

若原来
U
0
U
Z
，当
u
I
逐渐增大时，使
u
O< br>从+
U
Z
跳变为-
U
Z
所需的门限电平用
U
T
表示，由上式可知

U
T
=
R
F
R
2
R
F
U
REF

R2
R
2
R
F
U
Z

若原来
u
o
U
Z
，当
u
I
逐渐减小时，使
u
O
从-
U
Z
跳变为+
U
Z
所需的门限电平 用
U
T-
表示，由上式可知

U
T-
=
R
F
R
2
R
F
U
REF
-R
2
R
2
R
F
U
Z

R
2
R
F
U
Z
所以门限宽度
UT
U
T
-
U
T-
=
2R
2
（3）仿真结果

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仿真实验结果与理论值相比较,可看出实际值域理论值几乎相等 ,并且数据之
间近似的存在比例系数的关系。即,比例运算电路实现输出电压与输入电压的比
例 运算。
3.2反比例运算电路
（1）原理图
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（2）理论分析与计算


由虚短、虚断的特点可知
：
i

i

0

根据上面仿真图可知：
i
I
i
F


即：

u
1
u

u< br>
u
F

R
1
R
F


u


u

0


u
0
u
1

RR
f
0



u
R
f
R
1
u
1


所以，当u
1
=0、u
1
=1时，u
0
=—2， u
0
=—4。
（3）仿真结果
①当输入为直流1伏时：

第12页 共20页

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图2.5.1

当输入为交流1伏时：


图2.5.2

②当输入为直流2伏时：



图2.5.3
当输入为交流2伏时：

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上 面我们的理论计算得出的结果是当输入为1伏时输出为-2伏当输入为2
伏时输出为-4伏。两者基本相 等。
3.3二级放大电路
（1）原理图

（2）理论分析与计算
电路的电压放大倍数的理论计算为
A
U

R
7
R
6

R
3
R
4

1

R
9






将电路参数带入计算：
A
U

300

100100


1

630

10

10

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（3）仿真结果

由示波 器测得，在输入信号为20

Vpp
时，输出电压为12.56mV，计算出电
路的电压放大倍数为628.这一结果与理论分析基本一致。
3.4电压串联负反馈
（1）原理图

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（
2）理论分析及计算
1.将开关K断开，电路暂不引入级间反馈。
（1）利用mulitisim的直流工作点分 析功能，测量无级间反馈时两级间放大电
路的静态工作点，分析结果如下：

(2) 加上正弦输入电压，利用虚拟示波器可观察到第一级输出电压波形与输入电
压反相，而第二级输出电压波 形与输入电压同相。两个放大级的输入波形均无明
显的非线性失真。当U i=4.999mv时，利用虚拟仪表可测得U 0=644.624mv。可
见，无级间反馈时，两级放大电路总是电压放大倍数为
Au=UoUi=128.95
(3)由虚拟仪表测得，无级间反馈时放大电路的输入电阻为Ri=UiIi=1.587kohm
(4) 将负载电阻RL开路，测得Uo1=1.298v则放大电路无级间反馈时的输出电阻
为1.992kohm
2.将k合上，引入电压串联负反馈。
（1加上正弦输入电压，游虚 拟示波器看到，同样的输入电压之下，输出电压的
幅度明显下降，但波形更好，由虚拟仪表测得，当ui =4.996mv时，uo=50.066mv，
则引入电压串联负反馈后，电压放大倍数为。Auf= 10.015
第16页 共20页

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则说明引入负反馈后放大倍数减小了
（2）由虚拟仪表测得，当Ui=4.999mv时， Ii=3.014uA则Rif=1.659kohm可见，
引入电压串联反馈后输入电阻高了，但与无 级间反馈时的Ri相比，提高不少。
引入电压串联负反馈只是提高了反馈环路内的输入电阻Ri’f，而 Rb11和Rb12
不在反馈环路内，不受影响，因此总的输入电阻提高不多。
（3）将负载 电阻RL开路，测得Uo’=51.793mv则Rof=68.989kohm可见，引入
电压串联负 反馈后，输出电阻降低了。
（3）访真结果
电压串联负反馈（K打开）

未引入级间反馈
电压串联负反馈（K合上）



四.仿真总结和体会

通过这次的模电课设，让我熟练掌握了应用mu ltisim软件进行电路的
仿真实验，从而看到了好多具体电路的实现过程，同时体会到了动手的快< br>乐。作为一名电子信息工程专业的学生来说，掌握连接电路图，设计和分
析电路是很重要的，或许 我们以后从事的工作就是和电路有关，需要我们
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自己分析处理，学会仿真，这样给我们会带来方 便。而且模电在生产生活
中也是很重要的，在这次课设中，真的学到很多，而且也得到了许多同学
的帮助，通过这次课设我真的学到了很多东西。

五、参考文献

[1].清华大学电子学教研组 杨素行主编《模拟电子技术简明教程》
[2].西安电子科技大学出版《multisim及其在电子设计中的应用》


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