1、 专业课程设计报告专业课程设计报告 设计题目： 光功率计制作 电子科学与技术教研室 一、设计题目:光功率计制作 二、设计要求: 通过实验设计一个光功率计,要求可以测试输入光信号的功率, 并通过数码管显示。 三、分析设计: 1.电路工作原理: 由光源发出的光信号通过光电二极管成为光电流,因此光信号转换成了电信 号。由于光频率和光强度的改变，因此光电二极管中产生的电信号就成交流的， 所以再对交流电信号进行滤波整流，就实现了交直转换，使得交流转换成直流。 最后通过芯片 ICL7107 将产生的直流进行数字化， 并通过数码管显示， 同时有比 较小的误差。这样光信号的光功率大小就反映在数码管上，从而实现
2、了光功率计 测试显示功能。 2模块分解与功能设计: （1）光电转换模块，由光接收机完成。 （2）数码管显示模块。电路如图： 此图包含 3 1/2 位数字 A/D 转换器， 可直接驱动 LED 数码管， 内部设有参考电压、 独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。数字显示用的数码管为 共阳型，2K 可调电阻选用多圈电阻，分压电阻选用误差较小的金属膜电阻。芯 片第一脚是供电， 正确电压是 DC5V 。 第 36 脚是基准电压， 正确数值是 100mV， 它用于跟输入的信号进行比较， 输入大于 100mv 时数码管百位显示 1， 小于 100mv 时显示 0。 第 26 引脚是负电源引脚，
3、 正确电压数值是负的， 在 3V 至 5V 都认为正常， 但是不能是正电压，也不能是零电压。芯片第 31 引脚是信号输入引脚，可以输 入 199.9mV 的电压。在一开始，可以把它接地，造成“0”信号输入，这样可 以方便测试。 3元件参数选择 共阳极数码管（4 个） ； ICL7107 芯片一个； 10 24k ，470k ，100k ，1K 电阻各一个； 0.22uF, 0.47uF, 0.1uF, 100pF 电容各一个； 1K 的滑动变阻器两个。 四、实验调试 电路搭建过程中的问题分析以及解决： 1先搭建模数转换与数码管显示电路， 并对该电路进行测试。 测试时， 1 接电源， 21 接地
4、，26 接负电源，30 和 31 接测试信号，测试信号接方波，随着方波幅 度的变化，数码管的显示也随之而变，并且数值与其相等，当方波的幅值为 零时，数码管显示全为零，这时候才说明电路正确。在该实验中，刚开始时 不清楚负电源该如何接，通过请教同学才知道应该把正极接地，负极接 26 管脚，这样 26 管脚就接的是负电源。 2 为调节 35 和 36 管脚之间形成 100mv偏置电压， 要不断的对滑动变阻器进调 节，直至到达满意值。 3 为了保护数码管，在其阳极串联了 1k 欧姆的电阻。 五、设计结果 实验结果：经过不断调试，功率计最终测得的数据与实际数据十分接近， 有4mv的误差，符合误差范围。经老师验收合格，实验成功 六、体会 在这次实验中，刚开始不知道设计的其实是一个数字电压表，所以浪费 了一些时间。刚设计完电路后就要找元器件，这个阶段我们学会了根据电阻 上面环的颜色来辨认电阻，这样找电阻可以节省许多时间。 接着就搭建电路，有的人负责模块的搭建，有的人负责找器件，这样 每个人就都有各自的任务，电路连接过程比较繁琐，有时候搭建好了又发现 不合理，就得拆了
