通信专业脉宽调制设计

一、设计题目：脉宽调制电路设计制作

二、实验元器件

74LS169两片，ADC0809、74LS02、可调电位器各一片，74LS85四片，发光二极管10只

三、设计原理框图

设计说明：根据实验要求，通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，设计一个模为256的计数器，可通过两片74LS169级联实现，再用两片74LS85比较器，将A/D 转换器的八位输出进行比较，当两者相同时，输出高电平，同时另外用两片74LS85比较器自己设计输入信号，但不与A/D转换器的八位输出相同。当计数器与A/D转换器的八位输出相同时，输出高电平，通过RS触发器（用74LS02实现）的R端，Q 端输出低电平，当计数器与自己设计的信号相同时，S端有效，Q端输出高电平，计数器重复计数，就可以实现脉冲信号的输出。同时可以通过调节电位器来改变脉宽，通过改变用户端自己设计的比较器输入信号来改变计数器的预置端（使计数器的模值发生改变）从而改变周期，实现脉宽调制电路的制作。

四、PROTEUS仿真电路图

说明：根据实验原理的要求以及实验设计框图，利用PROTEUS软件仿真电路，首先设计了A/D转换器得到八位输出信号，再利用74LS85比较器与级联的计数器比较，接着设计用户端自己设计的输入信号，也是利用两片74LS85来实现与计数器的比较，再与RS触发器连接得到可调脉宽的调制电路，进行仿真。

五、芯片插接设计步骤及分布连接验证

A、芯片插接设计步骤

1、电路仿真成功后将在面包板上插接电路，首先要观察芯片是否有损坏，器件是否齐全，检查完成后，要对版面进行布局。

2、布局时要考虑清楚电路的连接问题，是否会造成跳线等问题。

3、布局完成后，进行插接芯片，芯片插接时要将芯片脚插入孔内，以防接触不良，最好让所有的芯片朝同一个方向便于接线的时候不会混淆。

4、连接导线是要检查导线是否断裂，尽量使导线排列整齐，接线时不跨过芯片，接地和电源的时候用不同颜色的导线以便区分。

B、分布连接验证

1、A/D转换器进行验证，用发光二极管接到八位输出端，接入信号和CLK为1KHZ 以及电源5V，进行验证。当电位器的值改变时发光二极管的亮暗随着改变，则该芯片工作。

2、计数器的验证，接入电源5V和CLK，用发光二极管接到输出端，进行验证，观察发光二极管，检测计数器是否计数，是否正常工作。

3、验证比较器，将A/D转换器的八位输出与计数器的输出进行比较观察比较器的输出是否正确，两者相同时，比较器输出高电平，不同时输出低电平。

4、74LS02组成的RS触发器的验证，在R，S端分别接高低电平，观察Q端的输出是否符合要求。

面包板上电路连接图

六、总电路连接调试结果

电路连接成功并分布验证成功后，进行总电路调试，电源为5V，CLK为10KHZ，得到的结果如下图所示

频率为39.06HZ，峰-峰值为4.48V，比较器输入为11111111，电位器拨到最大值

频率为39.06HZ，峰-峰值为4.46V，比较器输入为11111111，电位器拨到最小值

频率为78.13HZ，峰-峰值为4.48V，比较器输入为01111111

频率为78.13HZ，峰-峰值为4.32V，比较器输入为01111111

说明：调试过程中观察输出端是否有脉冲的输出，同时观察峰-峰值的大小和周期，从上图调试的结果可以看出峰-峰值为4.48V左右，调节电位器可以改变脉宽，改变用户端比较器的输入信号，从11111111改为01111111可以改变周期（从39.06HZ变化为

78.13HZ），符合实验设计的要求。

七、经验教训

在插接电路时，由于布局不够合理，导致在插接线过程中遇到了问题，导线的排布不够美观同时由于布局较紧密导致后续实验不能很好的完成。验证过程中，电路不能正常工作。经过检查发现A/D转换器的十三脚和十一脚没有接地和电源，有几根导线接触不好，导致电路不能正常工作，测试八位输出端没有任何反应。改正电路之后，电路正常工作，经调试，可以观察到脉冲信号，改变电位器时，波形脉宽发生改变，

改变用户端比较器输入信号时，周期发生改变。调试过程中，注意频率的选择，才能观察到波形。

八、设计心得