电子制作实践报告

实践报告

学院：自动化工程学院

班级：

姓名：

学号：

2013年7月

一、设计目的

通过上机操作，掌握利用Proteus ISIS进行电路原理图设计的方法；掌握利用原理图元件库编辑器创建新元件的方法；了解利用Proteus ARES进行印刷电路板图设计的方法；了解利用PCB元件库编辑器创建新的PCB元件的方法；掌握利用Proteus 进行模拟电子实验和数字电子仿真实验的方法，利用其中自带的虚拟仪器进行电路的仿真。

学习掌握MCS-51单片机的结构和原理，Keil C51的编程，Keil和Proteus的联合调试，利用Proteus和Keil C实现AD和DA部分的电子及编程设计。

二、设计内容

●555定时器

一）.实验目的：掌握555定时器的内部结构及原理，并利用555定时器实现555多谐振荡器、555定时器单稳态电路、555警笛电路。

二）.实验原理：

555定时器的电路结构

如上图：555集成定时器由五部分构成：分压器、比较器、基本RS触发器、晶体管开关和输出缓冲器。

1．分压器：有三个阻值为5K的电阻串联起来构成分压器，为比较器提供两个参考电压。比较器C1的同向输入端U+=（2/3）Vcc，比较器C2的反向输入端U-=（1/3）Vcc。CO端为外加电压控制端。通过该端的外加电压Vco可改变C1、C2的参考电压。工作中不用CO端时，一般CO端都通过一个0.01uF的电容接地，以旁路高频干扰。2．比较器：555有两个完全相同的高精度电压比较器C1和C2。当U+>U-时，比较器输出高电平（uo=Vcc）；当U+

3．基本RS触发器：由两个与非门G1、G2组成基本RS触发器。两个比较器的输出信号uo1和uo2决定触发器的输出端状态。R=0时，RS触发器维持原状态不变。4．晶体管开关：由V管构成。当基极为低电平时，V管截止；当基极为高电平时，V管饱和导通，起到开关的作用。?

5．输出缓冲器：由非门G4组成，用于增大对负载的驱动能力和隔离负载对555基本RS触发器：由两个与非门G1、G2组成基本RS触发器。两个比较器的输出信号uo1和uo2决定触发器的输出端状态。R=0时，RS触发器维持原状态不变。

各个引脚功能如下：

转为低电平，Ｔ导通，电容Ｃ放电，电路返回到稳定状态，电路波形如右图所示。

ｔｗ≈1.1RC

Proteus绘制图形：

B.555多谐振荡器：

接通电源后，电容Ｃ被充电，当Vc上升到（2/3）Vcc时，使Vo为低电平，同时放电三极管Ｔ导通，此时电容Ｃ通过Ｒ２和Ｔ放电，Vc下降。当Vc下降到（１/3）Vcc时，Vo翻转为高电平。电容器Ｃ放电所需时间为

当放电结束后，T截止，Vcc将通过R1、R2向电容器C充电，Vc由（１/3）Vcc上升到（2/3）Vcc所需时间为Tph≈0.7（R1+R2）C

当Vc上升到（2/3）Vcc时，电路又翻转为低电平。如此周而复始，在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。电路的工作波如右图所示。其振荡频率为：

f = ≈

Proteus绘制图形：

C.555警笛电路

555警笛电路是由两个555多谐振荡器组成的。一个为振荡电路，一个为报警器发生电路.

振荡电路:

当接通电源后，T截止，电源通过R2、R3向电容C2充电，经过一段时间后，电容两端的电压达到高电平，而这时T导通，电容C2通过点阻R2放电，一段时间后，电容两端的电压变回原来状态，随即T又截止，电容C1又开始充电。如此周而复始，重复上述的过程，输出端得到矩形波电压。

报警器发生电路模块：

电阻R1改变了参考电平，由IC1的3脚输出的高低电平通过IC2的5脚控制报警声的频率。多谐振荡器的振荡频率由R5、R6与C4的数值决定，本电路约为860Hz。调整R5、R6及C4的数值，可得到所需要的振荡频率和报警声。

Proteus绘制图形：

三）.实验小结：

本次设计555定时器的相关实验，再次巩固了数电中555定时器的原理及管脚分配，并用两个555做成了555警笛声，进一步了解了555定时器的相关应用。但在实验中要注意元器件的正确选择。

●比例运算放大器

一）.实验目的：掌握比例运算放大器LM324的原理及计算、电路特征和放大特性的掌握、虚拟表计的使用。

二）.实验原理：

LM324的原理:

LM324是四运放集成电路，它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，即4脚与11脚分别接正负电源端，1脚“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。

A.反相比例运算放大器:

Proteus绘制图形：

反相端为虚地点，即Vn=0,由虚短和虚断的概念可得，=

即Vo= - ×Vi

电压增益：Av==-

Rf为可变电阻,可任意调整电压放大的倍数。电路特征和放大特性为：输入电阻大，输出电阻小，可以调节放大倍数，负号表示反相。

B.同相比例运算放大器：

Proteus绘制图形：

如上图，由虚短和虚断的概念可得，=

即Vo=（1+）×Vi

电压增益：Av==1+

Rf为可变电阻,可任意调整电压放大的倍数。电路特征和放大特性为：输入电阻大，输出电阻小，可以调节放大倍数。正号表示同相。

三）.实验小结：

本次试验让我很好的掌握了模电中的运算放大器，并根据运放的原理，设计了同相与反相的放大比例运算。

●波形发生器

一）.实验目的：学习用集成运放构成正弦波、方波和三角波发生器；学习波形发生器的调整和主要性能指标的测试方法。

二）.实验原理：

LM324的原理

LM324是四运放集成电路，它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，即4脚与11脚分别接正负电源端，1脚“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。

A.RC桥式振荡器：

正弦波振荡电路必须由放大电路、选频网络、反馈网络和稳幅电路四个基本部分组成。正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。