低频电子线路 软件实验报告 基于Multisim的逻辑电平测试器设计

实验十二基于Multisim 的逻辑电平测试器设计
一、实验目的
1. 理解逻辑电平测试器的工作原理及应用。

2. 掌握用集成运放和555定时器构建逻辑电平测试器的方法。

3. 掌握逻辑电平测试器的调整和主要性能指标的测试方法。

二、实验原理：
电路可以由五部分组成：输入电路、逻辑状态判断电路、音响电路、发音电路和电源。

原理框图如图所示：
技术指标要求：
测量范围：低电平V V L 8.0<，高电平V V H 5.3> 用1kHz 的音响表示被测信号为高电平； 用500kHz 的音响表示被测信号为低电平；
当被测信号在0.8V ～3.5V 之间时，不发出音响；输入电阻大于20k Ώ。

输入和逻辑状态判断电路要求用集成运算放大器设计，音响声调产生电路要求用555定时器构成的振荡器设计。

三、实验内容：
1. 输入和逻辑状态判断电路测试
(1) 调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为低电平（V V L 8.0<），
用数字万用表测逻辑状态判断电路的输出电平。

(2) 调节逻辑电平测试器的被测电压（输入直流电压）为高电平（V V H 5.3>），
用数字万用表测逻辑状态判断电路的输出电平。

按设计好的电路连接电路，如下图：
图1
2. 音响声调产生电路
(1) 逻辑电平测试器的被测电压为低电平（V V L 8.0<），用示波器观察、记录音
响声调产生电路输出波形，用频率计测量振荡频率f0
(2) 逻辑电平测试器的被测电压为高电平（V V H 5.3>），用示波器观察、记录音
响声调产生电路输出波形，用频率计测量振荡频率f0
(3) 逻辑电平测试器的被测电压（0.8V ～3.5V ），用示波器观察、记录音响声调
产生电路输出波形。

连接电路图如下：
图2
四、实验结果：
1.输入3.6V直流电压，由数字万用表可测得逻辑状态判断电路的输出
U为高
1电平5V，
U为低电平0V，音响声调产生电路输出的振荡频率为1.02kHz。

2
波形如下：
图3
U为低电2.输入3V直流电压，由数字万用表可测得逻辑状态判断电路的输出1
U为低电平0V，音响声调产生电路产生直流信号，没有频率，音响平0V，2
不会发声。

波形如下：
图4
3.输入0.4V直流电压，由数字万用表可测得逻辑状态判断电路的输出1U为低
U为高电平5V，音响声调产生电路输出的振荡频率为797Hz。

电平0V，2
波形如下：
图5。