年电子设计大赛综合测评题课程设计

郑州轻工业学院

电子技术课程设计

题目：2015年电赛测评试题姓名：_ 王苗龙

专业班级：电信13-01

学号：541301030134 ___________

院（系）：电子信息工程学院指导教师：曹卫锋谢泽会

完成时间：2015年10月29日

郑州轻工业学院

课程设计任务书

题目2015年电子设计大赛综合测评试题

专业电信工程13-1学号541301030134 姓名王苗龙

主要内容、基本要求、主要参考资料等：

主要内容

1. 阅读相关科技文献。

2•学习电子制图软件的使用。

3•学会整理和总结设计文档报告。

4•学习如何查找器件手册及相关参数。

技术要求

1、使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调，输出电压幅度为1V的方波I;

2、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度为1V的方波H;

3、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调，输出电压幅度峰峰值为3V的三角波;

4、产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调，输出电压幅度峰峰值为3V的正弦波I;

5、产生输出频率为250kHz,输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波H; 方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真（使用示波器测量时）。频率误差不大于5%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。

主要参考资料

1•何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社，2010年8月

2.姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社，2001年10月

3 .王澄非，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社，1999年10月

4.李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社，2005年6月

5•康华光，电子技术基础，高教出版社，2006年1月

完成期限：2015 年10月30日

指导教师签章： ____________________________

专业负责人签章： __________________________

2015年10月26日

2015 年电子设计大赛综合测评试题

摘要

模拟电路中，多种波形产生电路属于信号的运算与处理电路，它主要由信号产生电路、信号运算电路、信号处理电路构成。555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件，可通过一定数目的电容、电阻构成多谐振荡器。74ls74 是一种上升沿双D触发器芯片，可以对信号分频处理。LM324为四通道运放集成芯片，可以构成信号基本运算电路。本课程设计的基本目标：使用555 多谐振荡器产生方波作为信号源，由74IS74对信号进行四分频处理，由LM324四运放芯片对信号分别独立进行积分运算、低通滤波运算，带通滤波运算从而得到所需波形。通过理论计算分析，最终实现规定的电路要求，并做成实物，经过反复检测，符合设计要求。

关键词：波形产生分频信号运算信号处理

目录

1 设计方案. 0

1 设计方案 0

2 多波形产生电路设计 (2)

2.1 设计原理 (2)

2.2 整体流程框图 (1)

3 单元电路设计. (3)

3.1 555 多谐振荡器. (3)

3.2 74ls74 分频电路 (3)

3.3 积分电路 (4)

3.4 低通滤波器. (5)

3.5 带通滤波器. (6)

4 元件参数选择. (8)

4.1 555 多谐振荡器. (8)

4.2 74ls74 分频电路 (8)

4.3 积分电路 (8)

4.4 低通滤波器 (9)

4.5 带通滤波器 (9)

5 结论. (10)

6 个人总结. (11)

参考文献. (12)

附录 1 电路原理图及元件清单 (13)

附录2 PCB及实物照片 (14)

1 设计方案

1 设计方案

使用555和外围电路构成多谐振荡器，产生20kHz-50kHz的方波作为信号源，利用此方波作为基本信号。将基本信号通过电阻分压可得到电压幅度1V、

20kHz-50kHz连续可调的方波I ;将基本信号通过74ls74双D触发器进行四分频，然后电阻分压得到5kHz-10kHz连续可调电压幅度为1V的方波II ；将方波II通过由LM324四通道运放构成的积分电路，得到5kHz-10kHz连续可调电压幅度峰峰值为3V的三角波；将方波I通过由LM324四通道运放构成的低通滤波器，得到20kHz-50kHz连续可调电压幅度峰峰值为3V的正弦波I ;将基本信号固定频率，然后通过由LM324四通道运放构成的带通滤波器，得到250 kHz左右的正弦波,再通过由LM324四通道运放构成的低通滤波器，得到250k峰峰值8V的正弦波II 。

2 多波形产生电路设计

2.1 设计原理

555多谐振荡器：电源接通时，555的3 脚输出高电平，同时电源通过R1R2 向电容 c 充电，当 c 上的电压到达555集成电路 6 脚的阀值电压（2/3 电源电压）时，555的7 脚把电容里的电放掉，3 脚由高电平变成低电平。当电容的电压降到1/3 电源电压时， 3 脚又变为高电平，同时电源再次经R1R2 向电容充电。这样周而复始，形成振荡。

74IS74四分频：74LS74是个双D触发器，把其中的一个D触发器的Q非输出端接到D输入端，时钟信号输入端CLOCK S时钟输入信号，这样每来一次CLOCK 脉冲，D触发器的状态就会翻转一次，每两次CLOCKS冲就会使D触发器输出一个完整的方波，这就实现了二分频。把同一片74LS74上的两路D触发器串联起来，其中一个D触发器的输出作为另一个D触发器的时钟信号，这就实现了四分频。

LM324:四通道运算放大器，与一定数目的电阻电容可以构成积分电路、低通滤波器、带通滤波器，从而实现信号的运算处理。