数字电子技术课程设计报告(数字积分器)

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1、题目二：数字积分器 一、设计任务与要求: (一)、设计要求： 1、模拟输入信号 0-10V，积分时间 110 秒，步距 1 秒。 2、积分值为 0000-9999。 3、误差小于 11LSB。 4、应具有微调措施，以便校正精度。 (二)、设计方案： 1、通过数字积分器，对输入模拟量进行积分，并将积分值转化为数字量并显示。 输入与输出的对应关系为：输入 1V，转化为频率 100HZ，计数器计数为 100，积分时 间为 1S，积分 10 次，输出为 1000。 输入模拟量的范围为 010V，通过 10 次积分，输出积分值为 00009999。误差要求 11LSB。 数字积分器应具有微调措施，对于由

2、元件参数引起的误差，可以通过微调进行调节，使 其达到误差精度。 微调的设置应尽可能使电路简单， 并使测量时易于调节， 能通过微小调节， 尽快达到要求，完成微调的任务。 2、方案选择 ViV/F转 换 器 单 稳 电 路 (积 分 时 间 ) 四 位 16进 制 计 数 器 与 门 数 字 显 示 (三)、所用元器件： 组件：74LSl61 74LS00 741LS08 uA741 74LS20 555 3DK7 电容、电阻 若干 电位器：10K(调零) 二、方案选择与论证 三、方案说明 (一)V/F 转换器 最终确定的 电压-频率转换器 电路的原理图如下图所示(R1为可调电阻): 123456

3、 A B C D 654321 D C B A Title NumberRevisionSize B Date:1-Jul-2002 Sheet of File:E:zhangfan819My Documents第4学 期 课 程课 设digital报 告 工 作 目 录protel数 字 积 分 器.DdbDrawn By: 2 3 74 6 1 5 U1 UA741 R1 41.5k R3 21k R4 21k R2 51k R5 10k V1 5V VccP5V V2 15V VccP15V V3 15V VeeN15V Q1 2N5551_NSC R7 5k R8 10k VeeN15

4、V VccP15V VccP15V R6 2k PulseOut Vi 2.5V C1 0.02u VccP5V PulseOut UA741O ua741_2 ua741_3 q1c TRIG 2 OUT 3 4 CVOLT 5 THOLD 6 DISCHG 7 8 1 RESETVCC GND U2 555 .IC IC1 3.2V C2 0.01uF 在该电路中，通用运算放大器 uA741 被接成了积分器的形式。输入电压经 R3、R4分压 后送入 uA741 的 3 脚作为参考电压。假设 Q1 管截止，那么就有 IR1R2=IC1，Vi 给 C1 充电， uA741 的 6 脚的电压不断

5、下降。当 uA741 的 6 脚的电压下降到 NE555 的 5 脚的电压的一半 也就是 2.5V 时 NE555 状态翻转，3 脚输出高电平 15V，Q1 导通，C1 放电，uA741 的 6 脚 的电压上升。 当该电压上升至 NE555 的 5 脚的电压 5V 时 NE555 的状态再次翻转， Q1 截止， 电容 C1 再次被充电。电路输出一个周期的脉冲方波振荡信号。 NE555 的 7 脚是集电极开路输出，R6为上拉电阻，其上端接至+5V 从而使得电压-频率 转换器的输出与 TTL 电平相匹配。 下面计算确定 R1、R2和 C1 的值： 设 R=R1+R2 , R3=R4 则有 1 7 1 1 1 2 1 2 1 2 1 CUt R Vi R Vi CUt R Vi c c 放放 充充 FC VUU cc 8 102 5.2 11 放充 8 7 8 105 2 1 2 1 105 2 1 放 充 t R Vi R Vi t R Vi 解得 7 7 7 7 1 101 101 RR RR Vi t Vi R t 放 充 2 7 7 7 7 7 10 1 10 11 R RR Vi RR RR R Vi ttt f T 放充 设 R7=5k, Vi=1V , 则输出频率 f 应为 100Hz 代入可得 010510 852 RR 解得 R(1)=5.278k R(2)=