实验8 脉冲信号产生电路

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交通信号机实验总结报告

交通信号机实验总结报告

电子电路实验3实验总结报告题目名称:多功能交通信号机学生姓名:学号:学生电话:指导教师:王革思验收日期:2016年3月24日电工电子实验教学中心制摘要交通信号机是现代城市交通系统的重要组成之一,主要用于城市道路交通信号的控制与管理。

道路上常见的交通信号机有感应控制,定周期控制,多时段控制,单点优化控制等多种功能。

本次实验所设计的交通信号机是道路上信号机的简化版,它主要有自动/手动工作方式、夜间服务(黄闪)、绿闪控制、时间设置、时间显示等功能,是集信号灯控制及时间显示功能于一体的交通信号机。

本次实验的设计过程是,根据功能和技术指标要求,采用自上而下的设计方法,从整个系统功能出发,进行最上层的系统设计,然后逐级向下完成若干个模块(单元)电路设计。

首先完成信号灯控制器和时间显示器的电路结构设计;其次,进行信号灯控制器的电路设计,包括周期信号产生电路、信号灯指示电路、脉冲信号产生电路、时间设置电路和时钟信号产生电路五个部分,设计完成后利用Multisim仿真软件进行各个部分的仿真验证,最后进行整体电路的仿真验证,证明了信号灯控制器的合理性和可行性;然后,完成时间显示器的设计,包括时间测量电路、置数电路、复位电路、倒计时器和动态扫描译码电路五个部分,设计完成后利用Quartus II仿真软件进行各个部分的仿真验证,最后进行整体电路的仿真验证,证明了时间显示器的合理性和可行性。

设计完成之后,进行电路的安装和调试。

同样采用自上而下的方式,首先,安装并调试每个子系统对应的单元电路;然后,逐渐扩大将几个单元电路进行联调;最后,进行整机调试。

当实现了设计的功能目的,表示实验成功。

从功能及技术性能测试结果来看,该交通信号机的已经达到设计要求。

目录第1章系统总体方案设计 (1)1.1题目简介 (1)1.2功能及技术性能指标要求 (1)1.3信号灯控制器电路结构及工作原理 (2)1.4时间显示器电路结构及工作原理 (3)第2章信号灯控制器设计与仿真 (4)2.1周期信号产生电路 (4)2.2信号灯指示电路 (8)2.3脉冲信号产生电路 (8)2.4时间设置电路 (8)2.5时钟信号产生电路 (8)2.6信号灯控制器整体电路 (8)第3章时间显示器设计与仿真 (8)3.1时间测量电路 (8)3.2置数电路 (8)3.3复位电路 (8)3.4倒计时器 (8)3.5动态扫描译码电路 (8)3.6顺序脉冲发生器 (8)3.7时间显示器整体电路 (8)第4章系统硬件电路测试 (12)4.1信号灯控制器 (12)4.1.1时钟信号产生电路 (8)4.1.2手动脉冲信号产生电路 (8)4.1.3定时器电路 (8)4.1.4整体电路 (8)4.2时间显示器 (12)实验总结 (16)参考文献 (16)附录 (17)附录一信号灯控制器元器件明细表 (17)附录二信号灯控制器实物照片 (17)附录三实验日志 (17)第1章系统总体方案设计1.1 题目简介交通信号控制机是现代城市交通系统的重要组成部分,主要用于城市道路交通信号的控制与管理。

脉冲信号的产生与变换电路.

脉冲信号的产生与变换电路.

R 若 (U CC U BE ) U OL ,式(9 -10)可化简为 R R1
将引发如下正反馈过程:
uI2↓→uO↑→uO1↓
*第9章 脉冲信号的产生与变换电路
UOH G1 ud ROH C uI2 R
UCC G2 V1 V2
R1
(a)
U CC G2 V1 R V2
R1 G1 ROL ud C uI2
(b)
图 9-11 图9 - 9电路中电容C的充放电等效电路 (a) 充电等效电路; (b) 放电等效电路
R u I 2 () (U CC U BE ) R R1
根据RC电路暂态响应公式有:
R (U OL U OH ) R ROH Tw T1 ( R ROH )C 1n R (U CC U BE ) U TH R R1
(9 -10)
*第9章 脉冲信号的产生与变换电路
钟产生电路, 图9 - 8(b)为输出时钟信号的波形。
C2 G1 1 C1 G2 1 G3 1 CP 1J C1 1K UCC (a) Q & CP1
R1
R2
Q
&
CP2
图 9-8 两相时钟产生电路 (a) 电路;
*第9章 脉冲信号的产生与变换电路
CP
0 Q
t
0 CP1
t
0 CP2
t
0 (b)
t
图 9-8 两相时钟产生电路 (b) 工作波形
处于稳定状态: uO1= UOL , uO=UOH 。为此,必须保证 Rd>RON
(开门电阻),R<ROFF(关门电阻)。根据图9 - 10所示的等效电 路, 非门G2的输入
R U12 (U CC U BE ) R R1

实验41_脉冲信号产生电路

实验41_脉冲信号产生电路

苏州大学实验报告院 系: 电子信息学院 班 级: 02通信 姓 名: 陈红仙 学 号: 20020001 指导教师: 陈红仙 同组实验者: 无 实验日期: 2003.6.25实验名称:实验4.1 脉冲信号产生电路《基础篇》:多谐振荡器电路一、实验目的1. 学习振荡器的工作原理及定时元件对振荡频率的影响。

2. 学会用示波器测量脉冲波形与周期。

二、实验原理1. RC 环形多谐振荡器在数字系统中,经常需要各种宽度、幅度且边沿陡峭的脉冲信号,如时钟脉冲CP 。

获取CP 的方法有多种,其中之一就是利用多谐振荡器直接产生。

多谐振荡器可以利用闭合回路中的延迟负反馈产生自激振荡,也可以利用闭合回路中的正反馈产生自激振荡。

环形振荡器就是利用延迟负反馈产生振荡的。

最简单的环形振荡器由奇数个反相器首尾相连而组成,利用门电路的传输延迟时间产生自激振荡。

振荡周期为T 。

由于门电路的传输延迟时间很小,产生的自激振荡的频率会很高,并且不易调节。

为此可在门电路环路中插入RC 延迟环节,(如图4.1-1所示)这样不仅增加了延迟时间,还可以通过改变RC 实现频率调节。

pd t pd nt 2=pd t图4.1-1 RC 环形多谐振荡器2. 石英晶体多谐振荡器由于带RC 延迟环节的多谐振荡器的电路转换时间取决于电容充放电时间,这就使振荡频率与电阻电容的稳定性、电源电压的稳定性以及门电路转换电平的稳定性有关,所以在频率稳定性要求较高的场合,需要采用石英晶体多谐振荡器。

图4.1-2是石英晶体多谐振荡器电路图。

它由两个反相器交叉耦合而成正反馈电路。

石英晶体不仅频率稳定性好,而且选频特性也非常好,这个电路中只有频率为石英晶体串联谐振频率的信号最容易通过,而其它频率信号都会大大衰减。

所以石英晶体多谐振荡器的振荡频率就是石英晶体的谐振频率,而与外接电阻电容参数无关。

其频率稳定度也基本不受门电路特性和电源电压波动的影响。

0ff f振荡频率f0=f s(石英晶体串联谐振频率)图4.1-2 石英晶体多谐振荡器电路三、实验仪器与器件:1. 通用板——可插接标准双列直插插座的实验电路板(1块)2. 可调双直流稳压电源(1台)3. 双踪示波器(1 台)4. 万用表(1只)5. 实验器件: 74LS04或74LS00 (1 片)电容0.1µF、0.01µF、1µF、10uF (各1只)电阻100Ω(1只)1KΩ(2只)电位器 2.2KΩ(1只)石英晶体(1块)四、实验内容1. 带RC延迟电路的环形振荡器按图4.1-1连接线路,环形振荡器如图所示。

脉冲信号的产生电路

脉冲信号的产生电路

5.2 施密特触发器
5.2.1 由门电路构成的施密特触发器 5.2.2 集成施密特触发器 退出
5.2.1 由门电路构成的施密特触发器
施密特触发器是一种能够把输入波形整形成为适合 于数字电路需要的矩形脉冲的电路。
ui
0
G1 1 R
G2 & uo
ui (V) 1.4 0.7 0 uo 0 (b) 工作波形 UT+ UT- t
第二暂稳态及其自 动翻转的工作过程
G1 ui 1 & uo1 ui 2 R (a) G2 & C uo
uo 0 ui 2 (uo1 ) 0 ui 1 UT 0 t1 t2 t3 t
t
t (b) 波形图
电路图
在t2 时刻,uo1 变为高电平,这个高电平通过电阻R对电容C充电。 随着放电的进行,ui1 逐渐上升。在t3 时刻,ui1 上升到UT ,使uo (ui1 )又由0变为1,第二个暂稳态结束,电路返回到第一个暂 稳态,又开始重复前面的过程。
14 13 12 11 10 7414 1 2 3 4 5 6 7 9 8
1A 1B 1Y 2Y 2B 2A VSS
VCC 14
(b) 4093 的引脚排列图 3A 3B 3Y 4A 4B 4Y
13 12 11 10 74132 9 8
1
2
3
4
5
6
7
1A 1Y 2A 2Y 3A 3Y GND (a) 7414 的引脚排列图
u' o
1
uo
多谐振荡器
5.3 多谐振荡器
5.3.1 对称多谐振荡器 5.3.2 不对称多谐振荡器 5.3.3 用施密特触发器组成多谐振荡器 5.3.4 石英晶体多谐振荡器 退出

通信原理实验报告--PCM

通信原理实验报告--PCM

大连理工大学实验报告实验七PCM编译码器系统一、实验目的和要求见预习报告二、实验内容PCM编码器1.输出时钟和帧同步时隙信号观测2.抽样时钟信号与PCM编码数据测量PCM译码器1.PCM译码器输出模拟信号观测三、实验仪器1、J H5001通信原理综合实验系统一台2、20MHz双踪示波器一台3、函数信号发生器一台四、实验结果PCM编码器1.输出时钟和帧同步时隙信号观测CH1:TP504 CH2:TP503分析和掌握PCM编码抽样时钟信号与输出时钟的对应关系由图可以看出在抽样时钟信号的高电平部分,输出时钟有8个脉冲,即进行了PCM编码,且为8bit/s2.抽样时钟信号与PCM编码数据测量方法一:CH1:TP502 CH2:TP504分析和掌握PCM编码输出数据(TP504)与抽样时钟信号(同步沿、脉冲宽度)及输出时钟的对应关系。

由图可以看出,每个抽样区间都各不相同,看似随机,实际遵循一定的编码规律。

PCM量化编码后是“0”,“1”的数字信号,可以根据一定的规律,如A率将其恢复成原来的电平,再经过抽样、滤波恢复原始的波形。

方法二:K502在右端:K502在左端:CH1:TP502 CH2:TP504 CH1:TP502 CH2:TP504分析和掌握PCM编码输出数据与帧同步时隙信号、发送时钟信号的对应关系由图可以看出,PCM编码输出数据与帧同步时隙信号、发送时钟信号同步PCM译码器PCM译码器输出模拟信号观测(1)定性观测解码恢复出的模拟信号质量(2)频率固定1000Hz,测试信号电平1.27VCH1:TP506 CH2:TP501 CH1:TP506 CH2:TP501分析:从图中可以看出,输入的是1004Hz的正弦信号,输出也是1004Hz的正弦信号,输出信号较输入信号有放大,通过坐标比较,输出信号与输入信号并不是完全同步的,有65us的延时。

(3)频率固定1000Hz,测试信号电平1.52V (4)频率固定1000Hz,测试信号电平3.41V(5)频率固定1000Hz,测试信号电平5V (6)测试信号电平固定1Vp-p,信号频率1.037kHz(7)测试信号电平固定1Vp-p,信号频率3.6kHz(8)测试信号电平固定1Vp-p,信号频率4kHz分析:当频率固定,增加电平过多时,会导致译码输出畸变,信噪比下降;当电平固定,频率提高,信输出电平几乎维持不变,只有略微地上升。

脉冲信号产生电路设计

脉冲信号产生电路设计

脉冲信号产生电路设计脉冲信号产生电路是一种常见的电路设计,可以用于产生特定频率和周期的脉冲信号。

本文将介绍脉冲信号产生电路的基本原理、设计流程和实现方法。

一、脉冲信号产生电路的基本原理脉冲信号产生电路的基本原理是利用RC电路的充放电过程来产生脉冲信号。

当电容器充电到一定电压时,电容器会自动放电,这种过程可以产生一个脉冲信号。

通过调整电容器的电容值和电阻的阻值,可以控制脉冲信号的频率和周期。

二、脉冲信号产生电路的设计流程1. 确定脉冲信号的频率和周期:根据实际需求,确定脉冲信号的频率和周期。

2. 选择电容器和电阻:根据脉冲信号的频率和周期,选择合适的电容器和电阻。

3. 计算电容器和电阻的阻值:根据电容器和电阻的选择,计算出它们的阻值。

4. 组装电路:根据计算结果,组装电路。

5. 测试电路:连接电路后,进行测试,检查脉冲信号的频率和周期是否符合要求。

6. 调整电容器或电阻的阻值:如果脉冲信号的频率和周期不符合要求,可以通过调整电容器或电阻的阻值来实现。

三、脉冲信号产生电路的实现方法1. 555定时器电路:555定时器电路是一种常见的脉冲信号产生电路,可以产生稳定的脉冲信号。

它的优点是稳定可靠,适用于大部分应用场合。

2. 门电路:门电路也可以用于产生脉冲信号。

通过组合不同的门电路,可以实现不同的脉冲信号。

3. 基于微控制器的脉冲信号产生电路:基于微控制器的脉冲信号产生电路可以实现更加复杂的脉冲信号,适用于需要实现多种信号的应用场合。

四、总结脉冲信号产生电路是一种常见的电路设计,可以用于产生特定频率和周期的脉冲信号。

通过选择合适的电容器和电阻,以及调整电容器或电阻的阻值,可以实现不同频率和周期的脉冲信号。

在实现脉冲信号产生电路时,可以选择不同的实现方法,根据实际需求选择最适合的方法。

8实验八 2FSK调制与解调

8实验八  2FSK调制与解调

非相干解调低通出
2FSK过零检测出
2FSK过零再生输出

6、CH1 观测调制模块 T6(绝对码)的波形, CH2观测 T24(非 相干解调低通出)、 T19( 2FSK过零检测出)、 T20(2FSK 过 零再生输出 ) 的波形,调整非相干解调门限调整旋钮以得到理想的 波形。
相干解调(锁相解调)
VCO 输出
过零检测解调
A B C D E F G H
解调——锁相解调
�2FSK 信号的解调可采用调制跟踪环, VCO 要保证能跟踪上与传号、空号相对应 的两个频率。当 FSK 信号输入时, LF 输 出端有高低电平输出,它们分别与传号空 号相对应。再经过放大整形就可以解调出 原来的数字基带信号。锁相解调器由于具 有跟踪特性、低门限特性,与非相干解调 器相比约 4dB~5dB的门限改善。因此在信 号为低信噪比时,采用 PLL 可以降低误码 率。
锁相解调
2FSK入
实验步骤
�一、2FSK调制 �二、2FSK解调
一、 2FSK 调制 一、2FSK 24 S5 S6

1、将开关 S1置内码, S2置本地时钟, S3置2MHz正弦, S4置绝对 码, S5置本地载波, S6置 1MHz正弦。
返回
一、 2FSK 调制 一、2FSK 2FSK调制
实验需记录的数据
信码: 11100110 1、调制模块T6(绝对码波形)、T22(2FSK输出)波形 2、解调模块T31(放大出)、 T36、T23(频带受限出)、 T37(整形出)、T38(相加出)、T18(再生时钟入)、 T240(非相干解调低通出)、T19(过零检测出)、 T20(2FSK过零检测再生出)、T16(VCO出)、 T24(非相干解调低通出)、 T21(锁相解调出)、 T22(2FSK锁相解调再生出)各点的波形。

脉冲产生电路和定时

脉冲产生电路和定时
定时控制
在工业自动化领域,脉冲产生电路可用于实现精确的定时控制。例如,在生产线自动化控 制系统中,通过定时产生脉冲信号来控制机械臂、传送带等设备的运行,实现生产过程的 自动化和智能化。
位置控制
脉冲产生电路还可应用于电机驱动和位置控制系统中。通过产生PWM(脉宽调制)信号或 SPWM(正弦脉宽调制)信号,实现对电机速度和位置的精确控制,提高工业设备的运动精 度和稳定性。
脉冲产生电路和定时
• 脉冲产生电路基本原理 • 常见类型脉冲产生电路介绍 • 定时功能在脉冲产生电路中应用 • 脉冲产生电路性能指标评价 • 实验操作与数据分析方法论述 • 应用领域拓展与前景展望
目录
01
脉冲产生电路基本原理
脉冲信号定义及特性
脉冲信号是一种非连续性的电压或电流信号,表现为在时间上短暂而突发的变化。 特性包括:幅度、宽度、周期、频率、上升时间和下降时间等。
脉冲信号在电子设备和系统中广泛应用,如数字电路、通信系统和控制系统等。
脉冲产生电路组成要素
01
02
03
04
电源
为电路提供所需的电能。
振荡器
产生周期性变化的信号,是脉 冲信号产生的核心部件。
放大器
将振荡器产生的微弱信号放大 到足够的幅度,以驱动后续电
路。
控制电路
对振荡器和放大器的工作状态 进行控制和调节,以确保脉冲
搭建过程建脉冲产生电路。 3. 接通电源,调整电路参数,使电路正常工作。
2. 使用连接线将示波器与电路的输出端连接。 4. 通过示波器观测并记录脉冲信号。
数据采集、处理技巧分享
01
数据采集
02
使用示波器的自动测量功能,快速准确地获取脉冲信号的 幅度、频率、周期等关键参数。

数字电路课程设计报告

数字电路课程设计报告

摘要数字电路八路把戏灯控制电路是利用数字逻辑电子元件连接而成,具有8个受控制的输出端,通过输出8个有规律的信号以到达控制8个LED灯的目的。

选择不同的芯片和不同的连接方式都会产生不同的控制信号并产生不同的把戏灯。

本次课题设计要求8个LED灯最少要实现16种具有一定规律的把戏灯。

其实现方法有两种:第一种是最常见的,即由数字逻辑电路元件组成控制电路;第二种那么是利用51单片机,通过编程控制输出电路。

由于实验室不能提供单片机并且本学期数电课程与单片机关系不大,因此本次设计决定弃用第二种方法,使用第一种方法。

最终实现方案是:利用555时钟芯片产时钟脉冲,一片74LS161产生分频脉冲,两片74LS161用于计数,最后用两片74LS194存放器实现右移。

一、课题要求1、设计目的⑴稳固和加深对电子电路根本知识的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力。

⑵培养根据设计需要选学参考书籍,查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。

⑶通过电路方案的分析、论证和比拟,设计计算和选取元器件、电路组装、调试和检测等环节,初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

⑷学会简单电路的实验调试和性能指标的测试方法,提高学生动手能力和进展数字电子电路实验的根本技能。

2、设计课题及其技术要求⑴根本功能●有一个时钟电路。

●有八个LED发光二极管输出电路。

●至少16种变化的把戏控制。

⑵增加功能:●64种以上变化的把戏控制。

3、给定条件及元器件●要求电路主要选用中规模TTL集成电路74系列。

〔不能用专用集成电路〕。

●本设计要求在数字电路实验箱上完成。

●电源电压为5V。

二、方案论证经过分析,要实现以上功能并符合课题设计的要求一共有两种方案可供选择,其主要差异是使用的芯片不同,以下是两种方案的简要介绍。

方案一:电路使用的芯片有:555时钟芯片1个、74LS161芯片3个、74LS194芯片2个、74LS32芯片1个。

为测试其是否能正常工作,我们使用Proteus模拟软件画出了模拟电路图,经软件测试,电路能正常工作,并实现256种把戏灯。

使用门电路产生脉冲信号实验报告

使用门电路产生脉冲信号实验报告

使用门电路产生脉冲信号实验报告实验一门电路逻辑功能及测试实验报告实验报告实验一门电路逻辑功能及测试一、实验目的1、熟悉门电路逻辑功能。

2、熟悉数字电路实验箱及示波器使用方法。

二、实验仪器1、示波器;2、实验用元器件:74LS00 二输入端四与非门 2 片74LS20 四输入端双与非门 1 片74LS86 二输入端四异或门 1 片74LS04 六反相器 1 片三、实验内容及结果分析1、测试门电路逻辑功能⑴选用双四输入与非门74LS20 一只,插入面包板(注意集成电路应摆正放平),按图1.1接线,输入端接S1~S4(实验箱左下角的逻辑电平开关的输出插口),输出端接实验箱上方的LED 电平指示二极管输入插口D1~D8 中的任意一个。

⑵将逻辑电平开关按表1.1 状态转换,测出输出逻辑状态值及电压值填表。

①实验电路如右图所示:②实验结果:表1.11③结果分析:74LS20是双四输入与非门,其逻辑表达式为:Y=ABCD。

设置如表1.1的输入,所得结果如表1.1所示。

通过此电路,测试了与非门电路的逻辑功能为:只有当四个全为1时,输出为0;只要有一个不为1,输出为1。

___________2、逻辑电路的逻辑关系⑴用74LS00 双输入四与非门电路,按图1.2、图1.3 接线,将输入输出逻辑关系分别填入表1.2,表1.3 中。

⑵写出两个电路的逻辑表达式。

2图1.2的逻辑表达式:Y=()图1.3的逻辑表达式:)(①实验电路如图所示:②实验结果如下表所示:表1.2 表 1.3③结果分析:经分析,上述两电路图的逻辑表达式如上所示。

按表格1.2、1.3输入信号,得到如上图所示的结果,验证了逻辑电路的逻辑关系。

3、利用与非门控制输出用一片74LS00 按图1.4 接线。

S分别接高、低电平开关,用示波器观察S对输出脉冲的控制作用。

①电路图如图1.4所示。

②结果如下:3③结果分析:根据电路图,可得逻辑表达式为:Y=SA ,其功能为,当S=1时,输出与输入反向,当S=0时,输出始终为高电平。

脉冲信号产生电路及应用

脉冲信号产生电路及应用
EN作为振荡电路允许端,该电路一般用于 对脉冲参数精度要求不高的场合。
9.1.4 石英晶体振荡器
石英晶体振荡器是一个高稳定度的振荡 器,它可以产生几十k~几十MHz的频率。
其稳定度 f f fs 在 105 ~ 1010 以上
其外形:
fs
石英晶体振荡器具有两个谐振频率,一个是 串行谐振频率fs,另一个是并行谐振频率fp 。
QQQ
QL0QL
QQQ
1HQHQ
AL×AL11 AL0AL22 HB1HB QL0QL 1HQHQ
功能 保持
AL×AL11 A×LAL22 HBL0HBL QL0QL 1HQHQ (处于稳态)
AHLAH1L11 AHL1AHL22 ×HBLHBL QL0QL 1HQHQ
HLHL1 H↓LHL H1LHL LL HH
VTH —门电路的 阈值电压
阈值电压可以 看成是门电路 输入高、低电 平的转折点。
9.1.3 用施密特触发器构成多谐振荡器 施密特电路的特点是具有两个阈值电压: VT+、VT-, VT+相当于输入高电平, VT- 相当于输入低电平。
施密特反相器输入/输出波形,逻辑符号, 传输特性
施密特与非门构成多谐振荡器:
H↓H HL1HL 1HLHL LL HH 用A端下降沿触发
H↓H H↓H 1HHLHHL LL HH
HLH0L HL×HL
× HH ↑HHHH H0LHL ↑HHHH
LL
HH 用B端上升沿触发
LL HLHL HH
LL LL HH
LL LL
单稳L态L 触发器延时电路应用方式
74××122是可重触发的单稳触发器,74××123 是双可重触发单稳触发器。可重触发表示在单稳电 路输出脉冲产生过程中,如果再来一个触发脉冲, 则电路重新开始一个完整的单稳电路产生过程,输

脉冲信号的产生和变换

脉冲信号的产生和变换

整形
通过比较器和触发器等元件将不规则的脉冲信号整形为规则 的脉冲波。
脉冲信号的调制与解调
调制
将低频信息信号调制到脉冲信号上, 实现信息的传输和加载。
解调
从调制后的脉冲信号中提取出低频信 息信号,完成信息的解调和恢复。
04
脉冲信号的应用
在通信领域的应用
数字通信
脉冲信号用于数字通信中,以表示二进制信息,如0和1。通过不同的脉冲形状 和持续时间,可以有效地传输数据。
雷达和声呐
在雷达和声呐系统中,脉冲信号用于探测目标并获取距离、速度和角度等数据。
在测量领域的应用
时间测量
脉冲信号可以用于精确测量时间间隔,例如在计时器和原子钟中。
长度和距离测量
通过测量脉冲信号传播的时间,可以计算长度和距离,这种方法在激光测距和 GPS定位中非常有用。
在控制领域的应用
电机控制
在电机控制系统中,脉冲信号用于控 制电机的旋转速度和方向。通过改变 脉冲的频率或持续时间,可以实现精 确的速度和位置控制。
缩小
通过衰减器将脉冲信号的幅度减 小,使其满足特定应用需求。
脉冲信号的延迟与提前
延迟
通过延迟线或存储元件使脉冲信号在时间上滞后,实现信号的时 序控制。
提前
通过提前器或触发器使脉冲信号在时间上提前,满足快速响应或 同步要求。
脉冲信号的滤波与整形
滤波
通过滤波器滤除脉冲信号中的噪声和干扰,提高信号质量。
脉冲信号的产生和变换

CONTENCT

• 引言 • 脉冲信号的产生 • 脉冲信号的变换 • 脉冲信号的应用 • 结论
01
引言
目的和背景
研究脉冲信号的产生和变换在通信、控制、测量等领域具有重要 意义。

实验八 移位寄存器及其应用

实验八   移位寄存器及其应用

实验八 移位寄存器及其应用一、实验目的1.熟悉移位寄存器的结构及工作原理 2.了解移位寄存器的应用。

二、实验原理移位寄存器是具有移位功能的寄存器。

它是一种由触发器链型连续组成的同步时序网络。

代码的移位是在统一的位移脉冲CP 控制下进行的。

每来一个移位位脉冲,原存贮于寄存器的信息代码就按规定的方向(左方或右方)同步移一位。

移位寄存器的类型,按移位的方式可分为左移﹑右移和双向移位寄存器;按其输入输出方式可分为并行输入—并行输出﹑并行输入—串行输出﹑串行输入—并行输出和串行输入—串行输出等几种。

移位寄存器应用较广。

利用移位寄存器可以构成计数分频电路﹑序列信号发生器、串/并行代码转换器、延时电路等。

移位寄存器的状态转移是按移存规律进行的,一般称为移存型计数器。

常用的移存型计数器有环行计数器和扭环形计数器。

下面介绍几种常用的MSI 移位寄存器及其应用。

74LS195为4位并行存取移位寄存器;74LS194为4位双向通用移位寄存器,它具有左移﹑右移﹑并行输入数据﹑保持及清除等五种功能。

它们的功能表及管脚图见附录. 应用举例:(一)移存型计数器 (1) 环形计数器环形计数器的特点是环形计数器的计数模数M=移位寄存器位数N ,且工作状态是依次循环出1或0,如4为环形计数器状态为0001-0010-0100-1000或1110-1101-1011-0111。

设计该类计数器往往要求电路能自启动。

(2) 扭环计数器扭环计数器又称为约翰逊计数器。

其特点是四位扭环计数器具有N=2n=8个有效计数状态,且相邻两状态间只有一位代码不同,因此扭环计数器的输出所驱动的组合网络不会产生功能竞争。

(3) 任意进制移存型计数器只要状态转移关系符合移存规律的计数器,就称为移存型计数器。

移存型计数器只要M ≠2N 时,就要考虑计数器的自启动问题。

移存型计数器子启动的方法有两种:①、 改变移位寄存器串行输入D 0的反馈方程,例如:让循环出“1”的4位环形计数器的D 0=012Q Q Q ++,使全“0”状态时的的D 0=1;如果是循环出“0”的4位环形计数器,则0120Q Q Q D =,使全“1”状态时的D 0=0,从而实现自启动。

实验8脉冲信号产生电路

实验8脉冲信号产生电路

实验8 脉冲信号产生电路一、实验目的1. 掌握用基本门电路构成多谐振荡器的方法。

2. 熟悉单稳态触发器的工作原理和参数选择。

3. 熟悉施密特触发器的脉冲整形和应用。

二、实验原理脉冲信号产生电路是数字系统中必不可少的单元电路。

如同步信号、时钟信号和时基信号等都由它产生。

产生脉冲信号的电路通常称为多谐振荡器。

它不需信号源,只要加上直流电源,就可以自动产生信号。

脉冲的整形通常应用单稳态触发器或施密特触发器实现。

脉冲信号的产生与整形可以用基本门电路来实现。

现在已经有集成单稳态触发器、集成施密特触发器。

另外用555 定时器也可以产生脉冲或实现脉冲整形。

本实验主要研究用基本门电路组成的脉冲产生和整形电路。

1. 多谐振荡器(1) TTL 门电路构成的多谐振荡器由于TTL 门电路速度快,它适宜于产生中频段脉冲源,图2.8.1是由TTL 反向器构成的全对称多谐振荡器,若取C1= C2 = C,R1= R2= R,则电路完全对称,电容充放电时间相等,其振荡周期近似为T=1.4 RC。

一般R1、R2的取值不超过1K,若取R1= R2 = 500Ω ,C1= C2=100pF~100μF,则其振荡频率的范围为几十赫到几十兆赫。

(2) 环形多谐振荡器图 2.8.2 是用TTL 与非门构成的环形多谐振荡器,图中取R1=100Ω ,R W在2kΩ ~50kΩ之间变化,可调电容C的变化范围是100pF 到50μF,则振荡频率可从数千赫变到数兆赫。

电路的振荡周期为T= 2.2 RC,其中R = R1+R W。

(3) 晶体振荡器用TTL 或CMOS 门电路构成的振荡器幅度稳定性较好,但频率稳定性较差,一般只能达到10-2~10-3数量级。

在对频率的稳定度、精度要求高的场合,选用石英晶体组成的振荡器较为适合。

其频率稳定度可达10-5以上。

图2.8.3 是用CMOS 芯片CD4069 和晶体构成的多谐振荡器,C o一般取20pF。

C S取10~30pF,其输出频率取决于晶体的固有振荡频率。

脉冲产生与整形电路实验报告

脉冲产生与整形电路实验报告

脉冲产生与整形电路实验报告一、实验目的本实验的主要目的是通过脉冲产生与整形电路实验,掌握脉冲信号的产生和整形基本原理,并学会使用555定时器、多谐振荡器等电路元器件进行实现。

二、实验原理1.脉冲产生电路原理脉冲信号通常是由正弦波信号经过整形电路处理得到的。

正弦波信号经由非线性电路处理,波形就会变形,产生各种脉冲信号。

其中,在整形电路中,最常用的是555定时器产生的脉冲信号。

555定时器是一种通用的集成电路,内部包含比较器、多谐振荡器等功能电路,经过调整参数,可以快速产生各种类型的脉冲信号。

2.整形电路原理整形电路在信号处理中的作用是根据信号的幅值、频率和相位等特性,将输入信号转化成特定形式的输出信号。

通常的整形电路包括正弦波整形电路、方波整形电路、脉冲整形电路等。

其中,最常见的脉冲整形电路是单稳态多谐振荡器电路。

该电路采用多谐振荡器,输出一个脉冲信号,带有“占空比”的特点。

这个信号由一端持续保持高电平,另一端持续保持低电平,长度和时间间隔具有可调性。

三、实验内容与步骤1.实验器材:555定时器、74LS123、电路板、导线等。

2.实验步骤:(1) 确定实验电路,根据电路原理图进行串联连接,构成脉冲产生与整形电路。

(2) 对寄存器电路写数据,设置电路元器件的参数,如输入电压的范围、输入电压的幅度等。

(3) 打开开关,接通电源,通过示波器观察脉冲信号的变化情况,并确定产生的脉冲信号的相位和频率等参数。

(4) 调整电路参数,不断进行实验测试,并对比不同参数下输出信号的差异,获得更多的实验结果。

四、实验结果与分析在实验中,我们通过脉冲产生与整形电路实验,成功地实现了脉冲信号的产生与整形,并对不同参数下的信号进行了调节和分析。

经过实验,我们发现脉冲信号的产生有较高的可调性,可以根据需要在一定范围内进行调节,以获得不同形式的输出信号。

而整形电路在处理各种信号时都具有优良的效果,可以更加精细地控制脉冲信号的特性。

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实验8 脉冲信号产生电路
一、实验目的
1. 掌握用基本门电路构成多谐振荡器的方法。

2. 熟悉单稳态触发器的工作原理和参数选择。

3. 熟悉施密特触发器的脉冲整形和应用。

二、实验原理
脉冲信号产生电路是数字系统中必不可少的单元电路。

如同步信号、时钟信号和时基信号等都由它产生。

产生脉冲信号的电路通常称为多谐振荡器。

它不需信号源,只要加上直流电源,就可以自动产生信号。

脉冲的整形通常应用单稳态触发器或施密特触发器实现。

脉冲信号的产生与整形可以用基本门电路来实现。

现在已经有集成单稳态触发器、集成施密特触发器。

另外用555 定时器也可以产生脉冲或实现脉冲整形。

本实验主要研究用基本门电路组成的脉冲产生和整形电路。

1. 多谐振荡器
(1) TTL 门电路构成的多谐振荡器
由于
TTL 门电路
速度快,它
适宜于产生
中频段脉冲
源,图2.8.1
是由TTL 反向器构成的全对称多谐振荡器,若取C1= C2 = C,R1= R2= R,则电路完全对称,电容充放电时间相等,其振荡周期近似为T=1.4 RC。

一般R1、R2的取值不超过1K,若取R1= R2 = 500Ω ,C1= C2=100pF~100μF,则其振荡频率的范围为几十赫到几十兆赫。

(2) 环形多谐振荡器
图 2.8.2 是用TTL 与非门构成的环形多谐振荡器,图中取R1=100Ω ,R W在2kΩ ~50kΩ之间变化,可调电容C的变化范围是100pF 到50μF,则振荡频率可从数千赫变到数兆赫。

电路的振荡周期为T= 2.2 RC,其中R = R1+R W。

(3) 晶体振荡器
用TTL 或CMOS 门电路构成的振荡器幅度稳定性较好,但频率稳定性较差,一般只能达到10-2~10-3数量级。

在对频率的稳定度、精度要求高的场合,选用石英晶体组成的振荡器较为适合。

其频率稳定度可达10-5以上。

图2.8.3 是用CMOS 芯片CD4069 和
晶体构成的多谐振荡器,C o一般取20pF。

C S取10~30pF,其输出频率取决于晶体的固有振荡频率。

2. 单稳态触发器
稳态触发器的特点是它只有一个稳定状态,在外来脉冲的作用下,能够由稳定状态翻转到暂稳态。

暂稳态维持一段时间TW 以后,将自动返回到稳定状态。

TW大小与触发脉冲无关,仅取决于电路本身的参数。

单稳态触发器一般用于定时、整形及延时等。

单片集成的单稳态触发器有74LS122,CC4098 等。

图 2.8.4 是用与非门构成的微分型单稳态触发器,其输出脉冲宽度为:Tw= 0.8RC。

3. 施密特触发器
施密特触发器的特点是:电路有两个稳定状态,电路状态的翻转依靠外触发电平来维持。

一旦外触发电平下降到一定电平后,电路
立即恢复
到初始稳
态。

其工
作原理是施密特触发器有两个触发电平VTH和VTL,当输入信号大于VTH时,Vo状态翻转;一直到Vi下降到低于VTL时Vo 又恢复到初始状态。

电路的回差电压为
VT = VTH-VTL。

集成施密特触发器由于性能好,触发电平稳定,得到了广泛应用。

例如CMOS 集成块CD4093 是 2 输入4 与非门施密特触发器。

图2.8.5 是CD4093 的引脚图。

三、实验内容及步骤
1. 多谐振荡器实验
从图
2.8.1~2.8.2
中选择一种
振荡电路,
使其振荡。

并用示波器
观察输出频
率,测量周
期,并与理
论值比较。

图 2.8.6 是六反相器74LS04 的引脚图。

2. 单稳态电路实验
(1)按图2.8.4 连接电路,R选用一个300Ω 的电位器,以调节振荡频率。

取R1 = 5.1kΩ,R2 = 2.5 kΩ,电容C = 0.01F,C1 =200 pF。

(2)输入信号Vi=0 时接通5V 电源,用万用表测量并记录b,c,d,e 点电位。

(3)输入频率为10kHz,幅度> 4V 的方波Vi,用示波器观察并记录a,d,e 点波形,并绘在坐标纸上。

(4)改变电容C的参数值,记录脉宽的变化。

3. 施密特触发器实验
(1) 按图2.8.7 连接电路,在输入信号为正弦波、三角波的情况下,用示波器观察Vo的波形。

(2) 如果在实验多谐振荡器或单稳态触发器时得到的波形不是矩形波,将其输出连接到图 2.8.7 中的Vi,再观察输出波形。

4. 选作实验
(1) 施密特触发器实现的多谐振荡器
按图 2.8.8 的原理图设计并连接电路,改变R、C 值,用示波器观察输出波形。

(2) 秒脉冲输出电路
图 2.8.9 是产生秒脉冲的电路原理图。

选用32768Hz的石英晶体,R= 10MΩ,C S范围为0~50pF,CD4060 是14 位的计数器,自己查出管脚图,设计出产生秒脉冲的逻辑电路,并通过实验验证。

四、实验仪器与器材
1. 数字电路实验箱1个
2. 万用表1只
3. 双踪示波器1台
4. 集成电路
与非门74LS00 1片
TTL六反向器74LS04 1片
CMOS 六反向器CD4069 1片
施密特触发器CD4093 1片
CMOS 计数器CD4060 1片
5. 石英晶体振荡器32768Hz 1个
6. 电阻、电容或电位器若干
五、实验报告要求
1. 画出实验的逻辑电路。

2. 整理实验表格。

3. 描绘实验中要求的波形。

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