4电平指示电路

课程设计报告

课程设计题目__四电平指示电路_班级_______01111003_____姓名______万文件_______ 学（组）号__ 0111100323_______ 电工电子技术实验中心

四电平指示电路

课程设计目的：

1、学习电子电路设计方法，熟知集成运算放大电路、晶体三极管的截止、放大、饱合状态的电路特征及其工作原理；

2、培养勤奋、认真仔细、分析故障和解决问题的能力；

3、熟悉使用实验板（面包板）并设计、动手制作电子电路。

实验原理：

如右图LM324是四运放集成电路，

它采用14脚双列直插塑料封装，外形如

图所示。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。

每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“V o”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V o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V o的信号与该输入端的相位相同。

由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。

实验原理图：

根据lm324原理将实验器材连接成上实验原理图，根据调节输入信号i U 的大小，改变电路中各个节点的电位，由于电路为分压电路，

即改变i U 使4个LED 分别在1.2v 2.4v 3.6v 4.8v 启亮。（输出端

串接电阻为保护电阻）达到控制电路的目的。

实验器材：

电阻 6.8 K Ω*4 470Ω*1 导线若干 实验电路板 组合面包板*1 、LM324*1，（4个小的发光二极管）

实验内容：

通过接入一个6V 电压源接着， 串联 5个6.8 K Ω的电阻，如图将串连结点中的4个 以分压试的接法分别接入LM324的 4个负极输入端。再在4个输出端口分别接4个LED ，再将4个LED 接地。 cc V 接6V 电压，EE V GND 接地。最后将lm324的4个正极输入端

全部用导线连起来 接一个Ui 作为控制信号。通过调解Ui 的大小使4个LED 分别在1.2V 2.4v 3.6v 和4.8v 分别亮起（也就是说当Ui 达到1.2V 时亮一个，2.4v 时再亮一个的同时前面的LED 不会熄灭，以此类推直到4个LED 在4.8V 时全部亮起）。

多种设计方案的比较：

（1）、用放大比较器来实现实验要求，即通过基准电平对电

压进行分配，然后再通过放大比较器对输入交流信号进行判断，当达到所需电压时各灯一次亮，这种方法结构简单，容易理解，误差较小。

（2）、用三极管来实现实验要求，即把放大比较器换成三极管，但是用这种方法，要考虑三极管的压降，输入电阻，输出电阻等因素，所以误差比较大，而且结构相对复杂，所以通过这两种方案，我认为选择第一种较好。

注意：

1、LED的正负极接反则LED不会亮。

2、保护电阻的阻值选取。

3、在面包板上接连接的电路尽量要清晰不交叉，充分的利用面包板的内部构造规律。

思考与实验反思：

实验中主要存在的问题及解决方法：

1.LED太暗，主要原因是保护电阻选取过大引起的。注意保护电阻的接入。另外线路接触不良也会导致LED灯不亮或亮度偏弱。

2.输入信号控制LED发光误差超过理论值的5%，主要可能是接入电阻不正确。解决方法可以用电压表测出检验电路，修改电阻阻值。

3.LED不发光，主要原因可能是电路接法错误，或者电路接触不良。解决方法应该是对照试验电路图仔细检查，在确认无误的情况下检查

电路各个部位是否接触良好。

总结：

实验前要明确设计理念，做到思路清晰不混乱。尽量做到一目了然。在面包板上会有很多的接法，如何使导线又少又美观，误差又少，LED又亮，并且线路不能交叉或（出现葡萄架）。

在调试期间，应尽量做到心态平和。出现问题的时候，不要急，这时用万用表测各个接口的电压，看是否达到理论值。若满足就电路的接法正确，不满足则说明线路设计有问题，则需纠正实验设计。