电子钟设计的要求与基本方法.docx
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电子钟设计的要求与基本方法
电子钟设计的要求与基本方法
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（4）所有连线必须清晰、整齐。
（5）所有器件符号均采用国际（或国家）标准符号。
方案试验报告包括：
调试方法和步骤；指标测量内容和方法；所用仪器设备；记录测量结果的表格等。
课程设计总结报告，应包括如下内容：
任务要求；方案特点；框图组成及其工作原理；单元电路的设计计算；总电路图；调试方法和步骤；实验结果（包括各点的数据、波形和指标测量值）；结果分析；改进意见和心得体会等。
§2设计课题
1．题目：
改通用示波器为简易逻辑分析仪
一、示波器工作原理
1．组成
通用示波器通常由显示器件（阴极射线管）、垂直放大器、触发器或同步电路、时基、水平放大器、门控放大器、电源等组成，其框图如下所示。
图9示波器方框图
2．工作原理
被测信号经垂直放大器后加到示波器的垂直（Y轴）的偏转系统，使电子射线的垂直偏转距离正比于输入信号的瞬时值。
在示波管的水平（X轴）偏转系统上加以随时间线性变化的信号；使电子射线在水平偏转正比于时间，那么再示波管的屏幕上就得到输入信号的时间波形。
由于水平偏转系统所加线性变化的信号不可能无限增长，荧光屏的尺寸也有限，故实际线性变化的信号（扫描信号）是一锯齿波，这样就能使输入信号的时间波形在荧光屏上反复出现。
当锯齿波的重复周期等于输入信号周期（或输入信号周期的整数倍）时，每次重复出现的波形正好完全重合（同步）就可看到稳定的波形。
3．双踪示波器：
对于双踪示波器，则是由一个电子开关来控制Y轴偏移电压，使其在第一个扫描周用内接通第一路信号，在第二个扫描周期接通第二路信号（在两个扫描周期可以加入不同的偏移电压），交替进行。
这样在屏幕上就可同时看到两个波形。
如上图所示。
实际上示波器是分时工作。
4．示波器功能扩展
根据上述原理，若要示波器能够同时观察多个波形。
只需在每个波形加入Y轴放大器（垂直放大器）的同时加一偏移电压，然后调节扫描周明便能得到稳定的多个波形。
示波器观察多个波形功能扩展框图如下。
图11示波器观察多个波形功能扩展框图
对逻辑电路只有“0”、“l”两个状态。
在示波器上要显示出“0”、“l”逻辑字符，可根据显示李沙育图形的原理，将两个频率相同，并有一定相位差（60°～90°）的正弦波，分别加到Y轴和X轴输入端，示波器就可显示字符“0”；若只有Y轴加信号，X轴不加信号，就可显示字符“1”。
若在Y轴和X轴加（或不加）信号的同时加上一定的偏移电压，就可把“0”、“1”字符显示在荧光屏的不同位置上。
示波器显示逻辑字符功能扩展框图见图12。
图12示波器显示逻辑字符功能扩展框图
根据上述原理就可将通用示波器改为简易数字逻辑分析仪。
二、技术指标（简易数字逻辑分析仪）
1．输入、输出信号与TTL集成电路电平相容
2．输人信号：
输入信号最高频率≤l00KHZ
A、可同时输入四个被测信号。
B、外时钟信号。
3、输出信号；
A、送至示波器Y轴输人端信号幅度；
“逻辑”状态≥0.2VP-P
“波形”状态≥0.3VP-P
B、送至示波器X轴输入端或外触发输入端信号幅度：
至X轴输入端信号幅度≥0.1VP-P
至外触发输入端信号幅度≥3VP-P
C、内时钟信号输出：
约100KHZ．
D、“8421”编码信号输出。
4、简易数字逻辑分析仪与示波器配合使用；
A、可显示≤16组由“0”、“1”字符组成的被测信号逻辑值
B、可显示四个被测信号的逻辑波形
5、电源电压：
+5V
三、具体设计内容：
1、根据技术指标要求，设计计算
A、正弦波振荡器。
B、时钟脉冲振荡器；
2、设计整机电路，画出框图和总电路图
3、在实验板上接插电路，并进行单元电路和整机调试。
调试完成后，要写出详细总结报告，包括：
调试步骤、调试结果、晶体管工作状态、原器件明细表、使用方法（例举组合逻辑电路动态测试和时序电路测试的使用方法）等。
四、器材和元件：
建议选用如下中、小规模集成电路和分立元件来完成方案设计。
1、六反相器74LS04
2、2-8进制计数器74LS93
3、双4选l数据选择器74LS153
4、晶体三极管3DG6、3DK2
5、电阻器、电容器、电位器
五、仪器和设备：
1、双踪示波器。
2、三用表。
3、直流稳压电源。
4、接插板。
六、参考文献；
l、模拟电子技术基础江晓安主编
2、数字电子技术基础江晓安主编
七、简易数字逻辑分析仪参考电路
八、集成电路引脚，逻辑图及功能
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