电子技术基础项目八

项目七组合逻辑电路认知及应用脉冲电路认知及应用项目八在电子电路中，电源、放大、振荡和调制电路被称为模拟电子电路，因为它们加工和处理的是连续变化的模拟信号。电子电路中另一大类电路的数字电子电路。它加工和处理的对象是不连续变化的数字信号。数字电子电路又可分成脉冲电路和数字逻辑电路，它们处理的都是不连续的脉冲信号。脉冲电路是专门用来产生电脉冲和对电脉冲进行放大、变换和整形的电路。家用电器中的定时器、报警器、电子开关、电子钟表、电子玩具以及电子医疗器具等，都要用到脉冲电路。本项目通过多谐振荡器、555触摸延时开关及双色LED的安装调试技能实训，引出波形产生电路——单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器及555时基电路的知识。项目七组合逻辑电路认知及应用会装配、测试、调整多谐振荡器；能根据电路图安装用555时基电路构成单稳态触发器、多谐振荡器，施密特触发器.技能目标项目七组合逻辑电路认知及应用1.理解脉冲信号的概念；2.了解多谐振荡器、单稳触发器、施密特触发器的功能及基本应用；3.了解555时基电路的引脚功能和逻辑功能；4.了解555时基电路在生活中的应用实例；5.掌握模/数与数/模转换的性能指标，了解典型转换器芯片。知识目标项目七组合逻辑电路认知及应用技能实训1：多谐振荡器搭建技能实训2：555触摸延时开关制作技能实训3：基于NE555的双色LED制作技能实训知识点1：常见的脉冲产生电路知识点2：555时基电路及应用知识点3：AD/DA转换知识链接项目七组合逻辑电路认知及应用1.认识电路2.元器件选择与测试3.电路制作与调试4.电路测试与分析技能实训1：多谐振荡器搭建项目七组合逻辑电路认知及应用多谐振荡器是一种矩形脉冲波形产生电路，这种电路不需外加触发信号，便能产生一定频率和一定宽度的矩形脉冲，常用作脉冲信号源。由于矩形波含有丰富的多次谐波，故称为多谐振荡器。图8-1是由CD4011集成电路和少许外围阻容元件构成的一种多谐振荡电路。项目七组合逻辑电路认知及应用项目七组合逻辑电路认知及应用一、认识电路1．电路工作原理（1）CD4011的外形与引脚排列如图8-2所示。图8-2CD4011外形与引脚排列（外形图/引脚图/真值表）项目七组合逻辑电路认知及应用（2）CD4011的引脚介绍：引脚序号标注功能释义引脚序号标注功能释义1A1数据输入端8A3数据输入端2B1数据输入端9B3数据输入端3Y1数据输出端10Y3数据输出端4Y2数据输出端11Y4数据输出端5B2数据输入端12B4数据输入端6A2数据输入端13A4数据输入端7VSS接地端14VDD电源正极项目七组合逻辑电路认知及应用（3）工作原理原理图如8-1所示，它由CD4011集成块内部两个与非门和外围两对R、C定时元件组成了一个多谐振荡器。电路的工作过程如下：接通电源后，与非门Q1和与非门Q2都工作在放大区，此时只要有一点的干扰，就会引起振荡。如干扰信号使1、2脚电位略有上升，就会发生以下正反馈过程：项目七组合逻辑电路认知及应用（从而使与非门Q1迅速饱和导通，与非门Q2迅速截止，电路进入一个暂稳态。同时，电容C1开始充电，C2开始放电，从而使5、6脚电压上升，1、2脚电压下降（V12、V56均按指数规律升、降）。由于电容C1有两个电流充电，使5、6脚先到阈值电压，从而引起下面正反馈过程：因而与非门Q2迅速导通，与非门Q1迅速截止，电路进入另一个暂稳状态。这时C2充电，C1放电，脚1、2电位会较快地升高到阈值电压，并引起下次正反馈过程，使电路重新回到与非门Q1导通，与非门Q2截止的暂稳状态。于是，电路将不停地振荡，就会输出矩形脉冲波。调节电位器，可以得到不同周期（频率）的矩形波。项目七组合逻辑电路认知及应用2．实物图单孔印制电路板和多谐振荡器装接实物如图8-3所示。项目七组合逻辑电路认知及应用二、元器件的选择与测试1．根据电路原理图，从所给元器件袋中选择装配电路所需的元器件。按要求进行测试，并将测试结果填入表8-1中，筛选后，未用到的元器件测试结果填入表8-2中。（1）用万用表对电阻器进行测量，将测得实际阻值填入“测试结果”栏。（2）用万用表对电位器进行测量，将测得实际阻值填入“测试结果”栏。（3）用万用表测试、检查电容器好坏，识读相关参数，将识读结果填在表中。项目七组合逻辑电路认知及应用表8-1元器件清单序号名称配件图号测试结果及型号规格1直插电阻R1用万用表测得的实际阻值为Ω。2直插电阻R2用万用表测得的实际阻值为Ω。3瓷片电容C1识读电容的参数是。4瓷片电容C2识读电容的参数是。5集成电路U1集成块型号是。6集成电路插座DIP-8————7电位器R3用万用表测得的实际最大阻值为Ω。8电位器R4用万用表测得的实际最大阻值为Ω。9电源端子P1————10测试端子P2————项目七组合逻辑电路认知及应用表8-2筛选后未用到的元器件序号名称测试结果1电阻从色环上可读出其阻值为Ω。2电解电容容量是，耐压值是V。3二极管型号为，有白色圈标记的为极，正向导通时，红表笔接的是极。项目七组合逻辑电路认知及应用三、电路制作与调试1．按电路原理图的结构在单孔印制电路板上绘制电路元器件的布局草图。2．按工艺要求对元器件的引脚进行成形加工。3．按布局图在连孔板上依次进行元器件的排列、插装。4．按焊接工艺要求对元器件进行焊接，直到所有元器件连接并焊完为止。5．焊接电源输入端子和输出端子。6.要求：（1）不漏装、错装，不损坏元器件。（2）无虚焊，漏焊和桥接，焊点表面要光滑、干净。（3）元器件排列整齐，布局合理，并符合工艺要求。注意：必须将集成电路插座DIP-14焊接在电路板上，再将集成块U1插在插座上；色环电阻器采用水平安装，贴紧印制电路板；电容采用立式安装，底部尽量贴紧印制电路板；电位器采用立式安装，底部尽量贴紧印制电路板。项目七组合逻辑电路认知及应用四、电路测试与分析装接完毕并检查无误后，将稳压电源的输出电压调整为5V，对电路单元进行通电试验，如有故障应进行排除。先将示波器调好，然后调节R3、R4的阻值，用示波器观察输出测试点波形，并画出波形图。项目七组合逻辑电路认知及应用1．画出最大周期波形。项目七组合逻辑电路认知及应用2．画出最小周期波形。项目七组合逻辑电路认知及应用3．画出最理想矩形波波形。项目七组合逻辑电路认知及应用1.认识电路2.元器件选择与测试3.电路制作与调试4.电路测试与分析技能实训2：555触摸延时开关制作项目七组合逻辑电路认知及应用555集成电路，也称555时基电路，是一种中规模集成电路。它具有功能强、使用灵活、使用范围宽的特点。通常只需外接少许阻容元件，就可以组成各种不同用途的脉冲电路。可以用作脉冲波的产生和整形，也可以用于定时或延时控制，广泛地用于各种自动控制电路中。项目七组合逻辑电路认知及应用一、认识电路1．电路工作原理单稳态触发器电路由555定时器和外围阻容元件构成，可以实现触摸延时开关控制，常用于走廊灯控制电路中。电路原理图见8-4所示。基本工作原理是：在电源接通瞬间，通过RP1和R2向电容C1充电，当电压上升到电源电压的2/3时，触发器复位，第3脚输出为低电平，内部放电管导通，电容C1放电，电路进入稳定状态，此时电源指示灯LED1发光，Q1截止，继电器不工作；当用手触摸金属触摸点，感应信号电压由C2加至触发输入端，使555进入暂稳态，3脚输出为高电平，此时指示灯LED1截止熄灭，工作指示灯LED2导通发光，三极管Q1导通，从而继电器线圈KM得电，开关起控，同时电源通过RP1和R2向电容C1充电，定时开始；当电容C1的电压上升到电源电压的2/3时，555时基电路第7脚导通，使C1放电，内部触发器复位，使第3脚由高电平变回到低电平，此时工作指示灯LED2截止熄灭、三极管Q1截止，从而继电器释放，定时结束，同时电源指示灯LED1导通发光，指示电路正常待命。项目七组合逻辑电路认知及应用图8-4555触摸延时开关电路原理图项目七组合逻辑电路认知及应用分析：如图7-4所示为由9位拨码开关、74LS147、非门电路和显示电路组成的优先编码器。74LS147的引脚图如图7-3所示，其中第15脚NC为空。74LS147优先编码器有9个输入端和4个输出端。74LS147优先编码器的输入端和输出端都是低电平有效，即当某一个输入端为低电平0时，4个输出端就以低电平0的输出其对应的8421BCD编码。当9个输入全为1时，4个输出也全为1，代表输入十进制数“0”时的8421BCD编码输出。优先级别从高到低,如从拨码开关同时输入数据1、3、5、7、9时，74LS147只输出9的二进制BCD编码0110，通过反相器74LS04后，输出1001，发光二极管D1、D4发光。项目七组合逻辑电路认知及应用2．实物图555触摸延时开关电路印制电路板和电路装接实物如图8-5所示。（a）印制电路板（b）装接实例图8-5555触摸延时开关电路项目七组合逻辑电路认知及应用二、元器件的选择与测试1．根据电路原理图，从所给元器件袋中选择装配电路所需的元器件。按要求进行测试，并将测试结果填入表8-4中，筛选后，未用到的元器件测试结果填入表8-5中。（1）用万用表对电阻器进行测量，将测得实际阻值填入“测试结果”栏。（2）用万用表测试、检查电容器（根据长短引脚填写正负极），读出耐压值、容量，将识读结果填在表中。（3）测试二极管：根据有标志的一端填写正负极，用万用表测量其导通截止，并注明所用档位，结果填在表中。（4）三极管的测试：管脚朝下，面对有文字的一面，从左到右依次为1、2、3号引脚，在表中填写b、e、c，并写出三极管的类型。项目七组合逻辑电路认知及应用表8-4元器件清单序号名称配件图号测试结果1电解电容C1此电容的容量是，耐压值是。2电容C2、C3此电容的容量是。3玻璃二极管D1正向电阻是Ω，反向电阻是Ω。4继电器KM型号是，工作电压是，交流负载参数是。5发光二极管LED1、LED2长脚为极，挡位打到档，红表笔接极，发光二极管发光。6直插三极管Q1型号为，1-，2-，3-，此三极管是型。7直插电阻R2用万用表测得的实际阻值为Ω。8直插电阻R3、R4用万用表测得的实际阻值为Ω。9电位器RP1用万用表测得的实际最大阻值为Ω。10NE555U1集成块第一脚的标志是。11触摸端子P3--------12接线端子P1、P2--------项目七组合逻辑电路认知及应用表8-5筛选后未用到的元器件序号名称测试结果1直插电阻用万用表测得的实际阻值为Ω。2电解电容此电容的容量是，耐压值是。4直插三极管型号为，此三极管是型。5二极管型号为，有白色圈标记的为极。项目七组合逻辑电路认知及应用三、电路制作与调试一装配工艺555触摸延时开关电路的装配工艺见表8-6。项目七组合逻辑电路认知及应用表9-6555触摸延时开关电路装配工艺卡片装配工艺卡片工序名称产品名称插件及焊接555触摸延时开关产品型号工序号装入件及辅材代号、名称、规格数量插装工艺要求1R2碳膜电阻RT114-100K±1%1卧式安装，水平贴板2R3、R4碳膜电阻RT114-2K±1%2卧式安装，水平贴板3C1电解电容CC1-16V-100μF±20%1立式安装，水平贴板4C2、C3瓷片电容CC1-100V-104P±20%2水平安装，引脚高度3~5mm项目七组合逻辑电路认知及应用5LED1、LED2发光二极管LED_#32卧式安装，水平贴板6D1直插二极管1N41481卧式安装，水平贴板7Q1直插三极管TO-92A1立式安装，引脚高度3~5mm8IC插座DIP81双列直插9RP1电位器RP_32961水平贴板10KM继电器RELAY-51水平贴板11P3触摸端子2Pin1水平贴板12P1、P2接线端子含螺母2水平贴板13U1集成ICNE5551贴座插装焊接工艺要求：符合通用手工焊接规范，焊点整洁、圆润、光滑、无虚焊、漏焊、冷焊等现象。剪脚整齐，引脚末端留存0.5-1mm。项目七组合逻辑电路认知及应用二装配注意事项1．按电路原理图熟悉印制电路板上电路元器件的布局。2．按