第一篇：數(shù)電復習資料

PROM設(shè)計，74153設(shè)計，74138設(shè)計，時序邏輯電路的分析，倒計時計數(shù)器的設(shè)計

74153：雙四選一數(shù)據(jù)選擇器。

74138:3線-8線譯碼器。

時序邏輯電路：

1、寫方程式：輸出方程：時序邏輯電路的輸出邏輯表達式，它通常為現(xiàn)態(tài)和輸入信號的函數(shù)。輸出方程：時序邏輯電路的輸出邏輯表達式，它通常為現(xiàn)態(tài)和輸入信號的函；狀態(tài)方程：將驅(qū)動方程代入相應觸發(fā)器的特性方程中，便得到該觸發(fā)器的狀態(tài)方程。

2、列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表

3、邏輯功能的說明：根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表來說明其邏輯功能

4、畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：電路由現(xiàn)態(tài)到次態(tài)的示意圖。時序圖是指在時序脈沖的作用下個觸發(fā)器狀態(tài)變換的波形圖

5、檢驗電路能否自啟動。

第二篇：模電復習資料

模擬電路復習提綱

第一章 半導體二極管

一.半導體的基礎(chǔ)知識

1.半導體---導電能力介于導體和絕緣體之間的物質(zhì)(如硅Si、鍺Ge)。2.特性---光敏、熱敏和摻雜特性。

3.本征半導體----純凈的具有單晶體結(jié)構(gòu)的半導體。

4.兩種載流子----帶有正、負電荷的可移動的空穴和電子統(tǒng)稱為載流子。

5.雜質(zhì)半導體----在本征半導體中摻入微量雜質(zhì)形成的半導體。體現(xiàn)的是半導體的摻雜特性。*P型半導體: 在本征半導體中摻入微量的三價元素（多子是空穴，少子是電子）。*N型半導體: 在本征半導體中摻入微量的五價元素（多子是電子，少子是空穴）。6.雜質(zhì)半導體的特性

*載流子的濃度---多子濃度決定于雜質(zhì)濃度，少子濃度與溫度有關(guān)。

*體電阻---通常把雜質(zhì)半導體自身的電阻稱為體電阻。

*轉(zhuǎn)型---通過改變摻雜濃度，一種雜質(zhì)半導體可以改型為另外一種雜質(zhì)半導體。7.PN結(jié)

* PN結(jié)的接觸電位差---硅材料約為0.6~0.8V，鍺材料約為0.2~0.3V。* PN結(jié)的單向?qū)щ娦?--正偏導通，反偏截止。8.PN結(jié)的伏安特性

二.半導體二極管

*單向?qū)щ娦?-----正向?qū)?，反向截止?二極管伏安特性----同ＰＮ結(jié)。

*正向?qū)▔航?-----硅管0.6~0.7V，鍺管0.2~0.3V。*死區(qū)電壓------硅管0.5V，鍺管0.1V。

3.分析方法------將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低: 若 V陽 >V陰(正偏)，二極管導通(短路);若 V陽

該式與伏安特性曲線 的交點叫靜態(tài)工作點Q。

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2)等效電路法

?

直流等效電路法

*總的解題手段----將二極管斷開，分析二極管兩端電位的高低: 若 V陽 >V陰(正偏)，二極管導通(短路);若 V陽

? 微變等效電路法

三.穩(wěn)壓二極管及其穩(wěn)壓電路

*穩(wěn)壓二極管的特性---正常工作時處在PN結(jié)的反向擊穿區(qū)，所以穩(wěn)壓二極管在電路中要反向連接。

第二章 三極管及其基本放大電路

一.三極管的結(jié)構(gòu)、類型及特點 1.類型---分為NPN和PNP兩種。

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2.特點---基區(qū)很薄，且摻雜濃度最低；發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高，與基區(qū)接觸

面積較小；集電區(qū)摻雜濃度較高，與基區(qū)接觸面積較大。二.三極管的工作原理 1.三極管的三種基本組態(tài)

2.三極管內(nèi)各極電流的分配

* 共發(fā)射極電流放大系數(shù)(表明三極管是電流控制器件

式子3.共射電路的特性曲線 *輸入特性曲線---同二極管。

稱為穿透電流。

* 輸出特性曲線

(飽和管壓降，用UCES表示

放大區(qū)---發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。截止區(qū)---發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。4.溫度影響

溫度升高，輸入特性曲線向左移動。溫度升高ICBO、ICEO、IC以及β均增加。三.低頻小信號等效模型（簡化）

hie---輸出端交流短路時的輸入電阻，常用rbe表示；

hfe---輸出端交流短路時的正向電流傳輸比，常用β表示；

四.基本放大電路組成及其原則

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1.VT、VCC、Rb、Rc、C1、C2的作用。2.組成原則----能放大、不失真、能傳輸。五.放大電路的圖解分析法 1.直流通路與靜態(tài)分析

*概念---直流電流通的回路。*畫法---電容視為開路。*作用---確定靜態(tài)工作點

*直流負載線---由VCC=ICRC+UCE 確定的直線。

*電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響

1）改變Rb ：Q點將沿直流負載線上下移動。

2）改變Rc ：Q點在IBQ所在的那條輸出特性曲線上移動。3）改變VCC：直流負載線平移，Q點發(fā)生移動。2.交流通路與動態(tài)分析 *概念---交流電流流通的回路

*畫法---電容視為短路,理想直流電壓源視為短路。*作用---分析信號被放大的過程。

*交流負載線---連接Q點和V CC’點 V CC’= UCEQ+ICQR L’的直線。

3.靜態(tài)工作點與非線性失真

（1）截止失真

*產(chǎn)生原因---Q點設(shè)置過低

*失真現(xiàn)象---NPN管削頂，PNP管削底。*消除方法---減小Rb，提高Q。（2）飽和失真

*產(chǎn)生原因---Q點設(shè)置過高

*失真現(xiàn)象---NPN管削底，PNP管削頂。*消除方法---增大Rb、減小Rc、增大VCC。

4.放大器的動態(tài)范圍

（1）Uopp---是指放大器最大不失真輸出電壓的峰峰值。（2）范圍

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*當（UCEQ－UCES）＞（VCC’ － UCEQ）時，受截止失真限制，UOPP=2UOMAX=2ICQRL’。

*當（UCEQ－UCES）＜（VCC’ － UCEQ）時，受飽和失真限制，UOPP=2UOMAX=2（UCEQ－UCES）。*當（UCEQ－UCES）＝（VCC’ － UCEQ），放大器將有最大的不失真輸出電壓。六.放大電路的等效電路法

1.靜態(tài)分析

（1）靜態(tài)工作點的近似估算

（2）Q點在放大區(qū)的條件

欲使Q點不進入飽和區(qū)，應滿足RB＞βRc。

2.放大電路的動態(tài)分析

* 放大倍數(shù)

* 輸入電阻

* 輸出電阻

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七.分壓式穩(wěn)定工作點共射

放大電路的等效電路法 1．靜態(tài)分析

2．動態(tài)分析 *電壓放大倍數(shù)

在Re兩端并一電解電容Ce后

輸入電阻

在Re兩端并一電解電容Ce后

* 輸出電阻

八.共集電極基本放大電路 1．靜態(tài)分析

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2．動態(tài)分析 * 電壓放大倍數(shù)

* 輸入電阻

* 輸出電阻

3.電路特點

* 電壓放大倍數(shù)為正，且略小于1，稱為射極跟隨器，簡稱射隨器。* 輸入電阻高，輸出電阻低。

第三章

場效應管及其基本放大電路

一.結(jié)型場效應管（JFET）1.結(jié)構(gòu)示意圖和電路符號

2.輸出特性曲線

（可變電阻區(qū)、放大區(qū)、截止區(qū)、擊穿區(qū)）

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轉(zhuǎn)移特性曲線

UP-----截止電壓

二.絕緣柵型場效應管（MOSFET）

分為增強型（EMOS）和耗盡型（DMOS）兩種。結(jié)構(gòu)示意圖和電路符號

2.特性曲線

*N-EMOS的輸出特性曲線

* N-EMOS的轉(zhuǎn)移特性曲線式中，IDO是UGS=2UT時所對應的iD值。* N-DMOS的輸出特性曲線

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注意：uGS可正、可零、可負。轉(zhuǎn)移特性曲線上iD=0處的值是夾斷電壓UP，此曲線表示式與結(jié)型場效應管一致。

三.場效應管的主要參數(shù) 1.漏極飽和電流IDSS 2.夾斷電壓Up 3.開啟電壓UT 4.直流輸入電阻RGS

5.低頻跨導gm(表明場效應管是電壓控制器件)

四.場效應管的小信號等效模型

E-MOS 的跨

導

gm---

五.共源極基本放大電路 1.自偏壓式偏置放大電路 * 靜態(tài)分析

動態(tài)分析

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若帶有Cs，則

2.分壓式偏置放大電路 * 靜態(tài)分析

* 動態(tài)分析

若源極帶有Cs，則

六.共漏極基本放大電路 * 靜態(tài)分析

或

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* 動態(tài)分析

第四章 多級放大電路

一.級間耦合方式

1.阻容耦合----各級靜態(tài)工作點彼此獨立；能有效地傳輸交流信號；體積小，成本低。但不便于集成，低頻特性差。

2.變壓器耦合---各級靜態(tài)工作點彼此獨立，可以實現(xiàn)阻抗變換。體積大，成本高，無法采用集成工藝；不利于傳輸?shù)皖l和高頻信號。

3.直接耦合----低頻特性好，便于集成。各級靜態(tài)工作點不獨立，互相有影響。存在“零點漂移”現(xiàn)象。

*零點漂移----當溫度變化或電源電壓改變時，靜態(tài)工作點也隨之變化，致使uo偏離初始值“零點”而作隨機變動。二.單級放大電路的頻率響應 1．中頻段(fL≤f≤fH)

波特圖---幅頻曲線是20lgAusm=常數(shù)，相頻曲線是φ=-180o。

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2．低頻段(f ≤fL)

‘

3．高頻段(f ≥fH)

4．完整的基本共射放大電路的頻率特性

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三.分壓式穩(wěn)定工作點電路的頻率1．下限頻率的估算

2．上限頻率的估算

響應

四.多級放大電路的頻率響應

1.頻響表達式

2.波特圖

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第五章 功率放大電路

一.功率放大電路的三種工作狀態(tài) 1.甲類工作狀態(tài)

導通角為360，ICQ大，管耗大，效率低。

2.乙類工作狀態(tài)

ICQ≈0，導通角為180，效率高，失真大。3.甲乙類工作狀態(tài)

導通角為180~360，效率較高，失真較大。

二.乙類功放電路的指標估算 1.工作狀態(tài)

? 任意狀態(tài)：Uom≈Uim ? 盡限狀態(tài)：Uom=VCC-UCES ? 理想狀態(tài)：Uom≈VCC oo

oo2.輸出功率3.直流電源提供的平均功率

4.管耗 Pc1m=0.2Pom

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5.效率

三.甲乙類互補對稱功率放大電路

1.問題的提出

理想時為78.5%

在兩管交替時出現(xiàn)波形失真——交越失真(本質(zhì)上是截止失真)。2.解決辦法

? 甲乙類雙電源互補對稱功率放大器OCL----利用二極管、三極管和電阻上的壓降產(chǎn)生偏置電壓。

動態(tài)指標按乙類狀態(tài)估算。

? 甲乙類單電源互補對稱功率放大器OTL----電容 C2 上靜態(tài)電壓為VCC/2，并且取代了OCL功放中的負電源-VCC。

動態(tài)指標按乙類狀態(tài)估算，只是用VCC/2代替。四.復合管的組成及特點

1.前一個管子c-e極跨接在后一個管子的b-c極間。2.類型取決于第一只管子的類型。3.β=β1·β 2

第六章 集成運算放大電路

一.集成運放電路的基本組成

1.輸入級----采用差放電路，以減小零漂。

2.中間級----多采用共射(或共源)放大電路，以提高放大倍數(shù)。

3.輸出級----多采用互補對稱電路以提高帶負載能力。

4.偏置電路----多采用電流源電路，為各級提供合適的靜態(tài)電流。

二.長尾差放電路的原理與特點 1.抑制零點漂移的過程----

當T↑→ iC1、iC2↑→ iE1、iE2 ↑→ uE↑→ uBE1、uBE2↓→ iB1、iB2↓→ iC1、iC2↓。

Re對溫度漂移及各種共模信號有強烈的抑制作用，被稱為“共模反饋電阻”。

2靜態(tài)分析 1)計算差放電路IC

設(shè)UB≈0，則UE=－0.7V，得 2)計算差放電路UCE ? ? ? 雙端輸出時

單端輸出時(設(shè)VT1集電極接RL)

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對于VT1：

對于VT2：

3.動態(tài)分析

1）差模電壓放大倍數(shù)

? ? 雙端輸出

單端輸出時

從VT1單端輸出 ：

從VT2單端輸出 ：

2）差模輸入電阻3）差模輸出電阻

? ? 雙端輸出：單端輸出:

三.集成運放的電壓傳輸特性

當uI在+Uim與-Uim之間，運放工作在線性區(qū)域 ：

四.理想集成運放的參數(shù)及分析方法 1.理想集成運放的參數(shù)特征 * 開環(huán)電壓放大倍數(shù) Aod→∞； * 差模輸入電阻 Rid→∞； * 輸出電阻 Ro→0； * 共模抑制比KCMR→∞； 2.理想集成運放的分析方法 1)運放工作在線性區(qū): * 電路特征——引入負反饋

* 電路特點——“虛短”和“虛斷”:

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“虛短”---

“虛斷”---2)運放工作在非線性區(qū)

* 電路特征——開環(huán)或引入正反饋

* 電路特點——

輸出電壓的兩種飽和狀態(tài):

當u+>u-時，uo=+Uom

當u+

i+=i-=0

第七章 放大電路中的反饋

一.反饋概念的建立

＊開環(huán)放大倍數(shù)－－－Ａ ＊閉環(huán)放大倍數(shù)－－－Ａｆ ＊反饋深度－－－１＋ＡＦ ＊環(huán)路增益－－－ＡＦ：

1．當ＡＦ＞０時，Ａｆ下降，這種反饋稱為負反饋。

2．當ＡＦ＝０時，表明反饋效果為零。

3．當ＡＦ＜０時，Ａｆ升高，這種反饋稱為正反饋。

4．當ＡＦ＝－１時，Ａｆ→∞。放大器處于 “ 自激振蕩”狀態(tài)。二．反饋的形式和判斷

1.反饋的范圍----本級或級間。

2.反饋的性質(zhì)----交流、直流或交直流。

直流通路中存在反饋則為直流反饋，交流通路中存 在反饋則為交流反饋，交、直流通路中都存在反饋 則為交、直流反饋。

3.反饋的取樣----電壓反饋：反饋量取樣于輸出電壓；具有穩(wěn)定輸出電壓的作用。

（輸出短路時反饋消失）

電流反饋：反饋量取樣于輸出電流。具有穩(wěn)定輸出電流的作用。（輸出短路時反饋不消失）

4.反饋的方式-----并聯(lián)反饋：反饋量與原輸入量在輸入電路中以電

流形式相疊加。Rs越大反饋效果越好。

反饋信號反饋到輸入端）

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串聯(lián)反饋：反饋量與原輸入量在輸入電路中以電壓

的形式相疊加。Rs越小反饋效果越好。

反饋信號反饋到非輸入端）5.反饋極性-----瞬時極性法：

（1）假定某輸入信號在某瞬時的極性為正（用+表示），并設(shè)信號

的頻率在中頻段。

（2）根據(jù)該極性，逐級推斷出放大電路中各相關(guān)點的瞬時極性（升

高用 + 表示，降低用 － 表示）。（3）確定反饋信號的極性。

（4）根據(jù)Xi 與X f 的極性，確定凈輸入信號的大小。Xid 減小為負反

饋；Xid 增大為正反饋。

三.反饋形式的描述方法

某反饋元件引入級間（本級）直流負反饋和交流電壓（電流）串

聯(lián)（并聯(lián)）負反饋。四.負反饋對放大電路性能的影響

1.提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性

2.3.擴展頻帶

4.減小非線性失真及抑制干擾和噪聲 5.改變放大電路的輸入、輸出電阻 *串聯(lián)負反饋使輸入電阻增加1+AF倍 *并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小1+AF倍 *電壓負反饋使輸出電阻減小1+AF倍 *電流負反饋使輸出電阻增加1+AF倍 五.自激振蕩產(chǎn)生的原因和條件

1.產(chǎn)生自激振蕩的原因

附加相移將負反饋轉(zhuǎn)化為正反饋。

2.產(chǎn)生自激振蕩的條件

若表示為幅值和相位的條件則為：

第八章 信號的運算與處理 分析依據(jù)------“虛斷”和“虛短”

一.基本運算電路 1.反相比例運算電路 R2 =R1//Rf

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2.同相比例運算電路

R2=R1//Rf

3.反相求和運算電路

R4=R1//R2//R3//Rf

4.同相求和運算電路

R1//R2//R3//R4=Rf//R5

5.加減運算電路

R1//R2//Rf=R3//R4//R5

二.積分和微分運算電路 1.積分運算

2.微分運算

第九章 信號發(fā)生電路

一.正弦波振蕩電路的基本概念

1.產(chǎn)生正弦波振蕩的條件(人為的直接引入正反饋)

自激振蕩的平衡條件 : 即幅值平衡條件： 相位平衡條件： 2.起振條件:

幅值條件 ：相位條件:3.正弦波振蕩器的組成、分類 正弦波振蕩器的組成

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(1)放大電路-------建立和維持振蕩。

(2)正反饋網(wǎng)絡----與放大電路共同滿足振蕩條件。(3)選頻網(wǎng)絡-------以選擇某一頻率進行振蕩。

(4)穩(wěn)幅環(huán)節(jié)-------使波形幅值穩(wěn)定，且波形的形狀良好。* 正弦波振蕩器的分類

(1)RC振蕩器-----振蕩頻率較低,1M以下;(2)LC振蕩器-----振蕩頻率較高,1M以上;(3)石英晶體振蕩器----振蕩頻率高且穩(wěn)定。二.RC正弦波振蕩電路 1.RC串并聯(lián)正弦波振蕩電路

2.RC移相式正弦波振蕩電路

三.LC正弦波振蕩電路

1.變壓器耦合式LC振蕩電路

判斷相位的方法：

斷回路、引輸入、看相位

2.三點式LC振蕩器 *相位條件的判

斷

------“

射

同

基

反

”

或

“

三

步曲法”

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(1)電感反饋三點式振蕩器(哈特萊電路)

(2)電容反饋三點式振蕩器(考畢茲電路)

(3)串聯(lián)改進型電容反饋三點式振蕩器（克拉潑電路）

(4)并聯(lián)改進型電容反饋三點式振蕩器（西勒電路）

(5)四.石英晶體振蕩電路 1.并聯(lián)型石英晶體振蕩器

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2.串聯(lián)型石英晶體振蕩器

第十章 直流電源

一.直流電源的組成框圖

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? ? ? ? ? 電源變壓器：將電網(wǎng)交流電壓變換為符合整流電路所需要的交流電壓。整流電路：將正負交替的交流電壓整流成為單方向的脈動電壓。濾波電路：將交流成分濾掉，使輸出電壓成為比較平滑的直流電壓。穩(wěn)壓電路：自動保持負載電壓的穩(wěn)定。二.單相半波整流電路

1．輸出電壓的平均值UO(AV)

2．輸出電壓的脈動系數(shù)S

3．正向平均電流ID(AV)

4．最大反向電壓URM

三.單相全波整流電路 1．輸出電壓的平均值UO(AV)

2．輸出電壓的脈動系數(shù)S

3．正向平均電流ID(AV)

4．最大反向電壓URM

四.單相橋式整流電路

UO(AV)、S、ID(AV)

與全波整流電路相同，08自動化一班

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URM與半波整流電路相同。

五.電容濾波電路 1． 放電時間常數(shù)的取值

2.輸出電壓的平均值UO(AV)

3.輸出電壓的脈動系數(shù)S.整流二極管的平均電流I D(AV)

六.三種單相整流電容濾波電路的比較

七.并聯(lián)型穩(wěn)壓電路 1.穩(wěn)壓電路及其工作原理 *當負載不變，電網(wǎng)電壓

變化時的穩(wěn)壓過程:

*當電網(wǎng)電壓不變，負載變化時的穩(wěn)壓過程 :

2.電路參數(shù)的計算 * 穩(wěn)壓管的選擇

常取UZ=UO；IZM=(1.5~3)IOmax * 輸入電壓的確定

一般取UI(AV)=(2~3)UO * 限流電阻R的計算

R的選用原則是：IZmin

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第三篇：數(shù)電課程設(shè)計

數(shù)電課程設(shè)計

一、課程性質(zhì)

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計課程實訓是同學們進入電子設(shè)計領(lǐng)域的入門課程之一，認真仔細完成本次課程的設(shè)計內(nèi)容可為今后復雜電路的設(shè)計和制作打下良好的基礎(chǔ)。

二、設(shè)計要求

1、根據(jù)附錄所示的相關(guān)內(nèi)容，自選其一，進行制作；

2、使用熱轉(zhuǎn)印法進行制作，在制作PCB時將學號印刷在bottom層；

3、設(shè)計作品不局限于附錄所示內(nèi)容，如果自己有設(shè)計項目，可以自行購買器件并完成設(shè)計和制作；

4、需使用仿真軟件進行功能仿真后，再進行PCB的設(shè)計和制作；

5、課程結(jié)束后，須提交設(shè)計報告1份、電路仿真文件1份、PCB設(shè)計文件1份和最后設(shè)計成品板1份。

三、器件說明

1、核心器件為NE555芯片，學院提供1塊，如有損壞，自行購買；

2、學院可提供人均1份的熱轉(zhuǎn)印紙和單面覆銅板，超出部分，自行購買；

3、其他小型器件如電阻、電容等，自行解決。

附錄：555電路運用大全

利用555時基集成電路的基礎(chǔ)電路可以設(shè)計、開發(fā)出許多電子小實驗與科技制作。下面介紹幾種，供大家參考。

1．觸摸延時“小燈”

圖5-43是它的電路，它將觸摸開關(guān)發(fā)光二極管的實驗中加入延時電路，調(diào)整可調(diào)電阻阻值和電容量達到延時效果。要想增加延時的時間，就調(diào)換大容量的電容，如400μF、1000μF等。如果作為夜間床頭定時燈、樓道定時燈等，可拆去發(fā)光二極管和電阻，換一個6伏的小燈即可。

圖5-43

2．觸摸延時音樂門鈴

圖5-44是它的電路圖，與圖5-45比較，將觸摸延時“小燈”電路中拆去發(fā)光二極管，改為連接音樂片電路即可。它可以當作門鈴使用，也可安置在人手觸摸處作為瞬間報警器。

圖5-44

3．手控行車紅綠燈指示器模型

圖5-45是它的電路圖，先做一個紅綠燈燈架，將紅綠發(fā)光二極管固定在燈架上，按圖連接后，只要向下按動按鍵，則紅燈變?yōu)榫G燈，手一離開便又成為紅燈。

圖5-45

4．可自動控制的行車紅綠燈指示器模型 圖5-46是它的電路圖，只將上圖的手控改為磁控，再加上延時電路，就可以將上述模型改為路燈自動控制。先制作一個街道模型和指示燈架，將干簧管設(shè)在指示燈前方的道路模型的下方。在一輛模型汽車的底部粘一塊磁鐵。當汽車行過干簧管上方時，電路導通，紅燈變?yōu)榫G燈，汽車繼續(xù)向前行駛，由于延時電路作用，使綠燈亮一段時間，保證汽車駛過路口。需要注意的是根據(jù)汽車模型的速度，調(diào)整干簧管的位置和電路延時的時間。

圖5-46

5．燈塔模型

先用硬紙做一個燈塔模型。圖5-47是它的電路圖，它只取閃光電路的一部分——一個綠發(fā)光二極管作為塔燈。最后調(diào)整好閃爍時間。

圖5-47

6．夜間打燈光靶

圖5-48是它的電路圖，它與閃光電路相比，集成電路的腳①是單獨與負極連接，而電容與R5卻是經(jīng)過干簧管與負極連接。先按圖14做一個一碰便可以翻倒的靶牌。在靶子的底部固定一塊磁鐵，將電路中的干簧管固定在與磁鐵相對應的支架底板上。綠色發(fā)光二極管放置在靶心位置上，紅色發(fā)光二極管誘因在支架的底部。游藝時，將靶牌放在暗處，干簧管在磁場作用下導通，兩個發(fā)光二極管相互閃光，綠色發(fā)光二極管指示靶心。當靶子被擊倒后，雖然干簧管失去了磁場的作用電路斷開，但這時電路并未全部不通，紅色發(fā)光二極管不會常亮，表示擊中靶子。如果把靶牌放到運動的車模上，打靶更加緊張有趣。

圖5-48

7．發(fā)報練習器

圖5-49是它的電路圖，它是在音響電路中接入按鍵代替電鍵使用，做成一個發(fā)報練習器的，音調(diào)高低可自己選定。也可以自己做一個電鍵。

圖5-49

國際莫爾斯碼字符如下：

如果將自己一方的電鍵的兩根導線接在另一個同學電路中，同時把對方同學的電鍵兩根導線接在自己電路中，那么這倆人之間就可以互相發(fā)報傳送信息了。

8．一種平時不耗電的磁控報警器

圖5-50是它的電路圖，它是在音響電路中接入干簧管，再將干簧管放入兩塊相吸引的磁鐵之間，這時，干簧管并不閉合，電路不導通。當移動一塊磁鐵后干簧管立即閉合，電路導通報警。制作時先把干簧管安放在門窗的木框上，同時把一塊磁鐵固定在干簧管的上方，把另一塊磁鐵安放在門窗對著干簧管處的下方，注意一定要使這兩塊磁鐵相吸，這時干簧管不導通，喇叭不發(fā)出音響。一旦門窗打開，干簧管被上方磁鐵吸引閉合，電路導通，發(fā)出音響報警。

9．斷線報警器

在電路圖5-51中的A、B兩點是用一根細的導線連接（圖中的弧線），當人或動物碰斷導線時便會發(fā)聲報警，發(fā)光二極管發(fā)光。

10．雨水報警器

圖5-52是它的電路圖，它是在音響電路中從兩個電阻之間引出一個探頭改為雨水報警器的。用覆銅板照圖5-53做一個探頭，接到音響電路中，當雨水滴在探頭上，使電路導通，便會發(fā)出音響。這個報警器還可以作為各種遇水報警裝置。

11．高低水位報警器

水能導電，也就有電阻存在。圖5-54就是利用電阻值的不同，發(fā)出不同音調(diào)制作成高低水位報警器，它與雨水報警器中的探頭不同。用導線按照圖5-55做成水位探頭，接到電路中去。當水位低時，A與B導通，因有可調(diào)電阻，阻值較大發(fā)出低音；當水位升高A與C也導通，這時A與C電阻阻值因為沒有可調(diào)電阻遠遠小于A與B的電阻值，因此電流通過A與C，報警器便發(fā)出高音。

按這個思路還可以做成高低音門鈴、多路報警器等。

12．手控模仿鳥鳴實驗

圖5-56是它的電路圖，它與音響器不同的是沒有電容，并將電容處斷開。先將音響器調(diào)響后，拆去電容，用兩個手指捏住導線的兩個端頭，這時喇叭發(fā)出高的音調(diào)。隨著手指捏住松緊程度不同，喇叭發(fā)出時高時低、時響時斷、如同鳥叫一般的聲音。調(diào)整可調(diào)電阻阻值，會發(fā)出不同音調(diào)，模仿鳥鳴和其他音響。

圖5-56

13．節(jié)拍器

圖5-57是它的電路圖，它是將閃光電路中接上喇叭，做成既有燈光又有音響的節(jié)拍器，只是聲音較低。調(diào)整電阻阻值和電解電容可以得到不同的節(jié)拍。

如果去掉發(fā)光二極管，將節(jié)拍器調(diào)整到好似下雨的嘀嘀聲，還可以作為催眠器，響一夜用電量很少。

圖5-57

14．見光發(fā)亮的光控“燈”

這個光控“燈”是見光發(fā)亮。圖5-58是它的電路圖，與前面介紹的光控“燈”控制相反，因此，只要把原電路中光敏電阻和可調(diào)電阻調(diào)一下位置就可以了。在實驗中不要忘記可調(diào)電阻的調(diào)整。

如果在電路中拆去發(fā)光二極管和電阻，接6伏繼電器，再由繼電器控制燈就可達到實用裝置的目的。

圖5-58

15．見光響音樂

早上陽光照進屋內(nèi)，它就播放出音樂。圖5-59是它的電路圖，它是在見光就亮的光控“燈”中，去掉發(fā)光二極管，改接音樂片和揚聲器而成。制作時可以根據(jù)自己所希望的亮度，慢慢調(diào)整可調(diào)電阻值。該裝置還可以以市場銷售的小型激光指示器為光源槍，將光敏電阻安放在靶心處，找一個不透光的圓筒套在光敏電阻上，遮擋外部光線對它的干擾，調(diào)整可調(diào)電阻值，做成光電打靶器。

圖5-59

16．黑暗光控報警器

圖5-60是它的電路圖，它是在黑暗控制“燈”亮電路中接上音樂片電路，制作時根據(jù)所需的暗度下調(diào)整可調(diào)電阻值到發(fā)出音樂響聲。

該裝置還可以與小型激光指示器或其他光線配合，做成報警器，如在圈養(yǎng)的動物外圍，將小型激光指示器遠距離照射光敏電阻，當有動物外逃時，擋住激光束，便會報警?；蛘邔⒛_③與計算器中的連加相接，用來對傳送帶上的物品個數(shù)進行計算，或者用于通道顯示有人、動物通過等。

圖5-60

17．書寫光亮測試器

圖5-61是它的電路圖，它是在黑暗控制“燈”亮的電路中再加上一個發(fā)光二極管，就可以改裝為光線亮度測試器。反復調(diào)整可調(diào)電阻值，使它在符合書寫光照條件下，綠色發(fā)光二極管發(fā)光，而光照一暗時紅色發(fā)光二極管發(fā)光，以提醒人們注意。

圖5-61

18．干濕測量器 圖5-62是它的電路圖，用鋼絲照圖做兩個探頭連在電路中，使用時，將它的兩個探頭插入花盆或其他物體中，反復調(diào)整可調(diào)電阻值，使它在濕潤時綠色發(fā)光二極管亮，干燥時紅色發(fā)光二極管亮，以示區(qū)別。

圖5-62

19．延時開的小“燈”

圖5-63是它的電路圖，它是將延時關(guān)電路中的電阻和電容交換位置，便可成為延時開的電路。按下按鍵，發(fā)光二極管由亮轉(zhuǎn)滅，當手指離開按鍵后，會發(fā)現(xiàn)過一會兒發(fā)光二極管才亮。

圖5-63

20．水沸報警器

先將熱敏電阻放入一個直徑為8毫米左右、長100毫米的銅管或不銹鋼管內(nèi)，引出導線，用樹脂封好，不能進水。圖5-64是它的電路圖。實驗時插入開水中，要慢慢調(diào)整可調(diào)電阻的阻值，使它到100℃時音響報警，低于這個溫度時沒有音響報警。

圖5-64

像以上介紹的利用基礎(chǔ)電路擴展的電子制作還可以舉出許多例子，只要大家多動腦筋，發(fā)揮創(chuàng)造性，就可以充分利用這套器件中磁控、光控和溫控的作用，再制作出各種適應它們的外圍作品。

第四篇：數(shù)電課程設(shè)計

數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計題選

（注：標注“易”的題目得分75以下，標注“中”的題目得分85以下，標注“中→難”的題目完成基本要求為“中”，完成提高要求為“難”。使用中小規(guī)模器件進行設(shè)計。）

1、電子萬年歷（中）

以“日”作為基準時間信號，設(shè)計可計年、月、日的電子萬年歷。（1）計時結(jié)果用8只LED七段數(shù)碼顯示器穩(wěn)定顯示

（2）計年的規(guī)則是從0000至9999，計月的規(guī)則是從1至12，計日的規(guī)則是從1至30，用數(shù)碼顯示器的小數(shù)點區(qū)別顯示的時基單位（3）具有手動校年、月、日功能。

2、彩燈控制器（中→難）基本要求：

(1)設(shè)計一個十盞彩燈的控制電路，要求彩燈具有單向流水效果

（2）彩燈的流向可以變化?？梢哉蛄魉?，也可以逆向流水。彩燈流動的方向為手動控制 提高要求：

（3）彩燈流動的方向也可以自動控制，自動控制往返變換時間為5s（4）彩燈可以間歇流動，10s間歇一次，間歇時間1s。

3、電子密碼鎖（易）

(1)用電子器件設(shè)計制作一個密碼鎖，使之在輸入正確的代碼時開鎖。(2)在鎖的控制電路中設(shè)一個可以修改的4位代碼，當輸入的代碼和控制電路的代碼一致是鎖打開。

(3)用紅燈亮、綠燈滅表示關(guān)鎖，綠燈亮、紅燈滅表示開鎖

(4)如5s內(nèi)未將鎖打開，則電路自動復位進入自鎖狀態(tài)，并發(fā)報警信號。

4、數(shù)字式跑表（中→難）

設(shè)計一個以0.01s為基準計時信號的實用數(shù)字式跑表。

基本要求;（1）跑表計時顯示范圍0~99min59.99s（2）具有清零、啟動計時、暫停計時及繼續(xù)計時功能，操作按鍵（或開關(guān)）不超過2個

（3）時鐘源誤差不超過0.01s 提高要求

（4）顯示最大值可達23h59min59.99s，有整點、半點提醒功能（5）有定時功能（6）有倒計時功能

5、四路搶答器（難）

設(shè)計一個四組參賽的智力競賽搶答器 基本要求：

（1）當某臺參賽者按下?lián)尨痖_關(guān)時，由數(shù)碼管顯示該臺編號并伴有聲響。此時，搶答器不再接收其他輸入信號。

（2）電路具有定時功能。要求回答問題的時間≤30秒（顯示為29~00），時間顯示采用倒計時方式。當達到限定時間時，發(fā)出聲響提示。

（3）具有計分功能。每組參賽者起始分為100分，搶答后由主持人計分，答對1次加10分，否則減去10分

（4）在復位狀態(tài)下臺號數(shù)碼管不作任何顯示（滅燈）。提高要求：

（5）答題時間還剩5s時，每秒發(fā)出提示聲音。

6、汽車尾燈控制電路（中）

（1）用6只小燈泡模擬6只汽車尾燈，左側(cè)3只，右側(cè)3只。用4個開關(guān)分別模擬腳踏制動器，停車信號，左轉(zhuǎn)彎控制和右轉(zhuǎn)彎控制。

（2）當汽車正常直行時，6個尾燈全滅，當臨時剎車（腳踏制動器）時，6個尾燈閃爍。

（3）當汽車左轉(zhuǎn)時，左側(cè)的尾燈按照000-001-010-100-000的順序循環(huán)點亮，每燈點亮0.5s，而右側(cè)的3個燈全滅。當右轉(zhuǎn)時相同。

7、脈沖按鍵電話按鍵顯示器（中→難）基本要求：

（1）設(shè)計一個具有八位顯示的電話按鍵顯示器；（2）能準確反映按鍵數(shù)字； 提高要求：

（3）顯示器顯示從低位向高位前移，逐位顯示，最低位為當前輸入位；（4）重按鍵時，能首先清除顯示；

（5）摘下話機后才能撥號有效，掛機后熄滅顯示。

8、電子脈搏計設(shè)計（難）

(1)實現(xiàn)在15S內(nèi)測量1min的脈搏數(shù)；(2)用數(shù)碼管將測得的脈搏數(shù)用數(shù)字的形式顯示；(3)測量誤差小于±4次/min。

9、射擊自動報靶器（中）

（1）用11個開關(guān)信號模擬環(huán)數(shù)取樣信號，分別表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10）環(huán)，其中0表示沒射中，每次射擊完畢后立刻顯示環(huán)數(shù)

（2）每個人可以射擊5次，5次后射擊次數(shù)自動清零，表示此人不能再射擊（3）自動統(tǒng)計累計環(huán)數(shù)并顯示（4）自動統(tǒng)計中靶次數(shù)并顯示。

10、電子拔河游戲機（易）

（1）設(shè)計一個模擬拔河游戲比賽的邏輯電路。

（2）電路使用15個發(fā)光二極管，開機后只有在拔河繩子中間的發(fā)光二極管亮。（3）比賽雙方各持一個按鈕，快速不斷地按動按鈕，產(chǎn)生脈沖，誰按得快，發(fā)光的二極管就向誰的方向移動，每按一次，發(fā)光二極管移動一位。

（4）亮的發(fā)光二極管移到任一方的終點時，該方就獲勝，此后雙方的按鈕都應無作用，狀態(tài)保持，只有當栽判按動復位后，在拔河繩子中間的發(fā)光二極管重新亮。

（5）用七段數(shù)碼管顯示雙方的獲勝盤數(shù)。

11、籃球比賽電子記分牌（中）

設(shè)計一個符合籃球比賽規(guī)則的記分系統(tǒng)。（1）有得1分、2分和3分的情況，電路要具有加、減分及顯示的功能。（2）有倒計時時鐘顯示，在“暫停時間到”和“比賽時間到”時，發(fā)出聲光提示。

（3）有比賽規(guī)則規(guī)定的其他計時、記分要求。

12、乒乓球比賽游戲機（中→難）

設(shè)計一個甲、乙雙方參賽，裁判參與的乒乓球比賽游戲模擬機?；疽螅?/p>

（1）用8個發(fā)光二極管排成一條直線，以中點為界，兩邊各代表參賽雙方的位置，其中點亮的發(fā)光二極管代表“乒乓球”的當前位置，點亮的發(fā)光二極管依次由左向右或由右向左移動。

（2）當球運動到某方的最后一位時，參賽者應立即按下自己一方的按鈕，即表示擊球，若擊中，則“球”向相反方向運動，若未擊中，則對方得1分。（3）設(shè)置自動計分電路，雙方各用二位數(shù)碼管來顯示計分，每局11分。到達11分時產(chǎn)生報警信號。提高要求：

（4）一方得分時，電路自動響鈴3s，這期間發(fā)球無效，等鈴聲停止后方能繼續(xù)比賽。

（5）設(shè)置局數(shù)顯示，5局結(jié)束后有聲響提示比賽結(jié)束。

13、出租車自動計費器（中）

（1）設(shè)計制作一個自動計費器，具有行車里程計費，等候時間計費及起價等三部分。三項計費總和為客戶用車的總費用，通過數(shù)碼自動顯示。用4位數(shù)碼管顯示總的金額，最大值為99.99元。

（2）行車里程單價（0.××元/公里）、等候時間（0.××元/10分鐘）、起價（×.00元）均能通過BCD碼撥盤輸入。

（3）在車輛啟動和停止時發(fā)出音響信號，以提請顧客注意。

參考資料

[1]彭介華.電子技術(shù)課程設(shè)計指導[M].北京：高等教育出版社 [2]孫梅生，李美鶯，徐振英.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計[M].北京：高等教育出版社

[3]梁宗善.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計[M].武漢：華中理工大學出版社 [4]張玉璞，李慶常.電子技術(shù)課程設(shè)計[M].北京：北京理工大學出版社 [5]謝自美.電子線路設(shè)計·實驗·測試（第二版）[M].武漢：華中科技大學出版社

課程設(shè)計說明書與圖紙要求

設(shè)計說明書內(nèi)容要求：

⑴．寫出你考慮該問題的基本設(shè)計思路，畫出一個實現(xiàn)電路功能的大致框圖。

⑵．畫出框圖中的各部分電路，對各部分電路的工作原理應作出說明。

⑶．畫出整個設(shè)計電路的原理電路圖，并簡要地說明電路的工作原理。

⑷．圖用計算機繪制，設(shè)計報告文字通順，清晰，原理要表達清楚。

⑸.用仿真軟件對電路圖進行仿真（仿真軟件可用EWB、Multisim10.0或PROTEL Se），說明仿真過程中如何對電路進行調(diào)整，對仿真結(jié)果加以描述（仿真中沒有的元件用近似元件代替）。

⑹．具體格式見本節(jié)第二部分。

⑺．評分依據(jù)：①設(shè)計思路，②單元電路正確與否，③整體電路是否完整，④電路原

理說明是否基本正確，⑤報告是否清晰，格式是否規(guī)范⑥有無仿真及對仿真過程、仿真結(jié)果的必要描述，⑦答辯過程中回答問題是否基本正確。⑻.答疑時間：周四下午3：00～4：30。地點: 主樓二樓電工實驗室 ⑼．（第四周周五）下午5點前交報告。

評分標準

課程設(shè)計滿分為100分，由三項構(gòu)成：1.設(shè)計說明書老師給分占450%；2.答辯情況老師給分占45%；3.同學互評占10%。如有抄襲者該次設(shè)計為0分。

答辯安排：每個同學現(xiàn)場給老師演示仿真程序，而后老師提問。

設(shè)計說明書格式

設(shè)計說明書不少于3500字，用A4紙打印裝訂成冊。具體格式如下：

附件：設(shè)計說明書格式

設(shè)計說明書用A4紙打印裝訂成冊。

第五篇：數(shù)電課程設(shè)計

數(shù)字電子課程設(shè)計

班級：電氣002 學號：10110081 姓名：齊西潮

原理圖方式設(shè)計二進制全加器

一：設(shè)計目的

1.通過設(shè)計一個二進制全加器和十進制全加器，掌握組合邏輯電路設(shè)計的方法。2.初步了解Quartus Ⅱ采用原理圖方式進行設(shè)計的流程。

3.初步掌握FPGA開發(fā)的流程以及基本的設(shè)計方法、基本的仿真分析方法。二：設(shè)計原理

在數(shù)字系統(tǒng)中，經(jīng)常需要進行算術(shù)運算，邏輯操作及數(shù)字大小的比較等操作，實現(xiàn)這些運算功能的電路是加法器。加法器是一種組合邏輯電路，主要功能是實現(xiàn)二進制數(shù)的算數(shù)加法運算。

在設(shè)計全加器之前先要考慮半加器，半加器完成兩個一位二進制相加，而考慮由低位來的進位,半加器的表達式為：Sn=AnBn+AnBn= An⊕Bn

Cn= AnBn ；

全加器是帶有進位的二進制加法器，全加器的邏輯表達式：Sn=AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1

Cn=AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1 三：設(shè)計內(nèi)容

應用軟件QuartusⅡ設(shè)計原理圖并對所設(shè)計圖進行仿真。四：設(shè)計步驟

（一）二進制全加器的設(shè)計步驟 1．打開Quartus Ⅱ,選菜單File→New,在彈出的New對話框中選擇Device Design Files頁的原理圖文件編輸入項Block Diagram/Schematic File。2.在原理圖編輯窗口設(shè)計一個全加器

編好圖后保存文件名取為b_adder.bdf.3．將設(shè)計項目設(shè)計成可調(diào)用的元件

為了構(gòu)成全加器的頂成設(shè)計，必須將以上設(shè)計的半加器b_adder.bdf設(shè)置成可調(diào)用的元件，方法是選擇菜單 File→Create/Update Symbol Files for Current File項，即可將當前文件b_adder.bdf變成一個元件符號存盤，以待在高層設(shè)計中調(diào)用。

4.設(shè)計全加器頂層文件。

為了建立全加器的頂層文件，必須打開一個原理圖編輯窗口，方法同前，即再次選擇菜單File→New，→Block Diagram/Schematic File。在彈出的圖中Project下調(diào)出b_adder文件，同時按照圖連接好全加器。以q_adder命名將此全加器設(shè)計存在同一路徑F:addera文件夾中。下面是以鏈接好的全加器電路

保存文件。5.創(chuàng)建工程

選擇File下拉菜單中的New Project Wizard，新建一個工程。點擊圖中的next進入工作目錄。

6.對設(shè)計文件進行編譯。在Processing菜單下，點擊Start Compilation命令，開始編譯。編譯結(jié)束后點擊 確定 按鈕。

7.仿真

在File下拉菜單中選擇New，選取對話框中的Other File下的Veetor Waveform File，點擊OK，打開一個空的波形編輯器窗口。加入輸入輸出端口，在波形編輯器窗口的左邊端口名列表區(qū)雙擊，在彈出的菜單中選擇Node Finder,出現(xiàn)Node finder 窗口后，在Filer列表中選擇Pins:all,點擊List,在Node Finder 窗口中出現(xiàn)的所有的信號名稱中點》按鈕，再點擊OK。制定輸入端口的 邏輯電平變化，最后保存該仿真波形文件，文件名與工程名相同。再點擊Edit→End Time ,在彈出的窗口中的 time 值改為100.0 單位是us,點擊OK，完成設(shè)置。點擊右上角的藍色箭頭開始仿真。波形如下

原理圖方式設(shè)計頻率計

一．設(shè)計原理

數(shù)字頻率計的主要功能是測量周期信號的頻率。頻率是單位時間（1S）內(nèi)信號發(fā)生周期變化的次數(shù)。如果我們能在給定的 1S 時間內(nèi)對信號波形計數(shù)，并將計數(shù)結(jié)果顯示出來，就能讀取被測信號的頻率。數(shù)字頻率計首先必須獲得相對穩(wěn)定與準確的時間，同時將被測信號轉(zhuǎn)換成幅度與波形均能被數(shù)字電路識別的脈沖信號，然后通過計數(shù)器計算這一段時間間隔內(nèi)的脈沖個數(shù)，將其換算后顯示出來。這就是數(shù)字頻率計的基本原理。含有時鐘使能的2位十進制計數(shù)器電路設(shè)計原理如圖2-1所示，頻率計的核心元件之一是含有時鐘使能及進位擴展輸出的十進制計數(shù)器。所以在這里擬使用一個雙十進制計數(shù)74390和其它一些輔助元件來完成。圖中74390連接成兩個獨立的十進制計數(shù)器，待測頻率信號clk通過一個與門進入74390的第1個計數(shù)器的時鐘輸入端1CLKA，與門的另一端由計數(shù)使能信號enb控制：當enb=‘1’時允許計數(shù)；enb=‘0’是禁止計數(shù)。計數(shù)器1到4位輸出q[3]、q[2]、q[1]和q[0]并成總線表達方式即q[3..]，由圖左下角的OUTPUT輸出端向外輸出計數(shù)值，同時由一個4輸入與門和兩個反相器構(gòu)成進位信號進入第2個計數(shù)器的時鐘輸入端2CLKA。第2個計數(shù)器的4位計數(shù)輸出是q[7]、q[6]、q[5]和q[4]，總線輸出信號是q[7..4]。這兩個計數(shù)器的總的進位信號，即可用于擴展輸出的進位信號由一個6輸入與門和兩個反相器產(chǎn)生，由cout輸出。clr是計數(shù)器的清零信號。

二：設(shè)計一個2位十進制的計數(shù)器 1.繪制原理圖。2.進行全程編譯，方法如二進制加法器的方法。3.仿真

步驟和二進制加法器流程相同外還要注意，在輸出總線設(shè)置上先選中q[3]、q[2]、q[1]、q[0],右鍵彈出選擇Grouping→Group,name改為q3..0,按此方法設(shè)置好q[7]、q[6]、q[5]、q[4],在Grouping→Group,name中改名為q7..4。輸入clk時鐘信號，clr，enb,信號，然后點擊仿真按鈕開始仿真，其結(jié)果如下

十進制計數(shù)器的設(shè)計完成。三：時序控制電路設(shè)計

仿真波形圖：

四 : 頻率計頂層電路設(shè)計

仿真波形：

五.實驗心得

頻率計是在已經(jīng)能比較熟練使用Quartus II軟件的基礎(chǔ)上進行設(shè)計，仿真的。操作熟練程度確實較以前有了較大提高。掌握了在出錯時如何通過error提示進行錯誤的修改以及使用一些快捷鍵快速的打開、建立新文件。本次設(shè)計中，收獲頗多，它培養(yǎng)了我們獨立思考、獨立解決問題的能力，同時，對于同組之間的合作，也是十分重要的，只有共同努力，才能收獲到最美的果實。在設(shè)計中遇到過問題，也解決過問題，有過成功，也有過失敗。我們應該記住成功，但我們更加不能忘記失敗，只有一次次地總結(jié)經(jīng)驗和教訓，我們才能不斷進步。

總結(jié)

過這次數(shù)電課程設(shè)計實驗學習了如何使用Quartus II軟件，了解了其主要功能并且知道如何進行一些簡單的仿真，使以往抽象的知識形象化，增強了對所學知識的理解和鞏固，會對我以后的學習起到極大的幫助作用。