电子电路基础范例6篇

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电子电路基础

电子电路基础范文1

关键词:《电子线路基础》;教学现状;教程改革

目前的职业中专教育主要是为社会培养技术型的专业人才,搞好职业教育,对于学生的成长和成才具有非常重要的意义。而《电子线路基础》课程作为工科职业中专的主要课程,对于培养学生的基础技术知识也是十分重要的,但是目前的职业中专教育的《电子线路基础》课程教学现状并不是十分乐观,主要表现在:学生学习兴趣不浓厚、上课积极性不高、教师专业素养不强以及课程内容的设置与社会需求不相匹配等。为此,对《电子线路基础》课程进行教学改革已经是势在必行。

一、职业中专《电子线路基础》课程教学的现状

《电子线路基础》课程作为工科类学生的基础课程之一,其对于培养学生的专业基础知识有着非常重要的作用。但是《电子线路基础》也因为其课程内容复杂、原理抽象,而且由于职业中专的学生基础知识普遍薄弱,就更使得学生在学习这门课时感到很困难,并因此对于这种分析性强、动手实验多的课程产生了畏惧心理,从而影响了《电子线路基础》课程教学的完成以及教学成果的提高。

二、职业中专《电子线路基础》课程教学落后的原因

1.教学内容过于复杂,学生基础太过薄弱

《电子线路基础》课程具有理论性强、实践性多的特点。而目前的职业中专的学生普遍存在基础知识不过硬的现象,这也是造成《电子线路基础》课程教学落后的原因之一。多年来,我一直担任这门课的教学和研究,对于学生学习的畏难心理深有体会,为此,在教学中必须努力提高学生的学习兴趣和积极性,才能有效提高教学的成效性。

2.教学方式落后,学生学习积极性不高

当前传统的教学方式都是以老师作为教学任务的主体,而忽略了学生作为学习活动的中心这个现实。老师们在《电子线路基础》的教学活动中都是以一种填鸭式的教学方式对学生进行知识的灌输,毫无新意可言。这样就势必造成学生的学习动力不足的现象,更严重地影响了《电子线路基础》的教学的进展。

3.学习方法不对,动手能力不足而创新能力低下

学生在《电子线路基础》的学习中只注重死记硬背,而对抽象的理论知识缺乏深入的思考与探讨,并且对《电子线路基础》的实验也是重视不足,从而造成动手实践能力不足。再加上缺乏深入的思考与刨根问底的学习劲头,对实验敷衍了事,根本谈不上创新能力的提高。所有这些因素都造成了《电子线路基础》课程教学的落后,造成了职业中专教育的落伍。

三、职业中专《电子线路基础》课程教学的改革

1.改变教学方式,提高学生的学习兴趣

“兴趣是最好的老师”。如何提高学生对《电子线路基础》课程的学习兴趣和积极性是提高教学成果的关键所在。我们都知道人对事物感知的印象对后继学习有着十分重要的作用。因此,课堂教学的关键就是有效导入学生的兴趣点,利用学生的好奇心理,把学生的积极性集中到课堂教学活动中来。

因此,教师在《电子线路基础》的教学过程中,应该结合《电子线路基础》课程的具体教学内容,针对课程的性质和特点,有计划地利用实物演示与多媒体课件演示等方法吸引学生的注意力,从而提高学习的效率。任课教师在课堂教学时,可以利用多媒体课件教学,给出电子电工方面的定性知识。

2.讲究学习方法,培养学生的良好习惯

《电子线路基础》课程的学习,既需掌握牢固的理论基础知识,更需要学会分析电子电路。所以学生在平时的学习过程中,必须对理论知识进行深入的思考与分析,而不能只是停留在死记硬背的初级学习阶段。在平时的电子实验中,也不能敷衍了事,应当熟悉每一步实验的操作,而且能尽快适应模拟电子技术实验的学习。老师的任务不再是单纯地传授和灌输知识,而应当是充分提高学生的自学能力,培养学生良好的学习习惯,让学生学会独立解决问题。

3.理论联系实践,提高创新能力

学以致用,是学习的终极目的。《电子线路基础》课程,不是一门简单的理论课程,而是一门应用于实践的基础课程。目前的职业中专学校的学生大多数都是文化程度偏低,理论基础水平薄弱。面对枯燥的理论与原理,学生大都缺乏学习热情。因此,教师在《电子线路基础》的教学过程中应当采用重实践、轻理论的教学策略,激发学生的学习热情,通过理论联系实际,再用实践来验证理论,在实践中掌握和巩固理论。

本文通过对目前职业中专学校的《电子线路基础》的教学情况进行分析与探讨,浅谈了《电子线路基础》教学改革的实践经验,并且通过自身多年的教学意见,提出了几点参考意见:改变教学方式,改善学习方法以及理论联系实际,提高创新能力,最后达到学以致用的目的。

参考文献:

[1]陈其纯.电子线路[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2]陈振源.电子技术基础[M].2版.北京:高等教育出版社,2006.

电子电路基础范文2

1.1不通电检查

进行不通电检查的前提是要完成检查电路的连接工作,之后要对接线进行检查,查找是否存在多线、少线或错线的情况。造成多线情况发生的原因有两种,一种是因为看错引脚导致的,另一种是因为在进行改线连接时没有将原有的接线去掉导致的。这种情况在实际工作中发生的频率较高,又不容易发觉,进行调试时如果出现问题会让人错以为是元器件出现了问题。例如,如果错将TTL两个门电路的输出端连接,就会出现电平不高不低的现象,让人们误以为是元器件出现了问题。为了降低错误接线发生的频率,一般采用两种查线方法。第一种查线方法是按照设计图进行接线的检查工作,按照一定的顺序检查连接好的线路,这样可以有效查找出错误的接线;第二种方法是通过实际线路与电路原理图的比对来完成检查工作,查找两个元件引脚的去向,看在电路图是否真实存在,这种方法可以有效查找出多线、少线以及错线。在检查的过程中,要将查找过的线做上标记,以免出现漏查、重复检查等问题。此外,还可以通过直观检查法检查电源、信号线、元件引脚等是否存在短路现象;连接处是否有接触不良;二极管、三极管、电解电容等引脚是否存在错接问题等。

1.2通电观察

通电观察是指在电路中安装上已经经过测量的电源电压,但不要安装信号源。电源通电后不要进行数据测量,不要观察通电结果。而是先观察通电后是否有异常现象发生,这里所指的异常现象包括电路是否有冒烟现象、是否有异常气味、元件是否有发烫现象、电源是否存在短路现象等。若是存在上述异常现象中的一种或几种,则应马上切断电源,仔细查找出现异常现象的原因,排除故障后再进行通电。这次通电后不仅要测量电路中各路的总电源电压,还要对各元件引脚的电源电压进行测量,确保元器件处于正常状态。

1.3分块调试

分块调试包括测试和调整。所谓测试是在电路按照完毕后测量电路的相关参数,检查电路的工作状态。而调整是在测试完毕后修正电路的相关参数,确保电路的各项性能指标能满足设计的要求。为了方便测试工作,电路图中应标好各个测量点的电位值、波形和其它相关数据信息。测试可以采取两种方法进行,一种是安装与调试工作同时进行,即将电路图按照功能划分成不同的功能块,采取分块安装和调试,称之为分块调试。这种方法有助于及时发现问题,解决问题,适用于新设计的电路。另一种方法是一次性调试,就是要先将整体电路安装完毕再进行一次总的调试。这种方法大多应用于较为简单的电路或定型产品中。

2系统的精度及其可靠性

设计电路的一个重要指标就是测试系统的精度。需要采用高于测量电路精度的仪器对测量电路的精度校准元件进行测试,测试合格后才能连接到电路校准精度。在对正式产品进行测试时,应对产品的抗干扰能力、电网电压及环境温度变化对装置的影响、抗机械振动的能力等指标进行可靠性测试。

3电子电路的故障分析与处理

电子设备使用过程中出现故障的可能性很大,其中出现电路故障更是不可避免。只有通过不断的分析和研究才能解决电路故障,提高工作人员的解决问题的能力。而分析与处理电路故障首先就是要通过反复测试对故障现象进行研究,逐层分析故障出现的原因,并处理好故障。此外,还应总结经验教训,避免同样的故障再次发生。

4调试中应注意的事项

在进行电路调试的过程中,工作人员必须时刻保持科学严谨的作风,认真对待工作。当调试过程中出现故障时,要沉着冷静,仔细分析故障现象,查找故障产生的原因,做出正确合理的判断。不要一发现故障就采用重装的策略,因为重装电路不能有效避免故障的发生,同时也让自己丧失一次锻炼的机会。此外,在进行调试的过程中,工作人员还应注意自身的安全问题,确保在进行一切仪器仪表的安装工作前要先断电,避免损害工作人员生命安全和仪器仪表精度的事故发生。

5总结

电子电路基础范文3

数字机开关电源由输入电路、主变换电路、稳压控制电路和输出电路等组成,输出电路结构简单,以整流、滤波电路构成基本电路,因机型不同输出电路稍有差别,有的机型在基本电路基础上增加了稳压电路,有的机型增加了由稳压管、可控硅等元件组成的保护电路,用于保护主板和连接在机外的切换开关、高频头等器件。图1、图2分别为东仕IDS-2000F、同洲3188A数字机开关电源输出电路原理图,不同之处在于30V电源支路构成有差异。图3为皇视HSR-2080A数字机开关电源输出电路原理图,在其5V电源支路输出端增加了一个起保护作用的稳压管D916,图4为灵通LT-3800F数字机开关电源输出电路原理图,其保护电路由稳压管和可控硅等组成。开关电源输出电路直接与主板连接,输出多组不同电压为主板各单元电路提供电源,同时也为开关电源稳压控制电路提供工作电源和取样电压。下面依开关电源输出电路发生的故障类型简述其检修方法。

1.只有一组电源输出电压不正常,其他各组电源输出电压正常。发生此故障时,只有某一支路无输出电压或输出电压偏低,这一支路多为与稳压控制电路无关联的独立电路,直接对该支路进行检修即可。如某一电源支路无输出电压,应查该支路绕组线圈、整流管及串接在输出电路中电阻是否断路,如发现串接的电阻断路,还应对该支路中串接电阻后的稳压管、滤波电容等元件一并检查,有时稳压管、滤波电容击穿是串接电阻损坏的直接原因。如该电源支路中有简单的稳压电路,应检查稳压电路中的调整管是否断路。如某一电源支路输出电压偏低,要注意检查该支路滤波电容是否已失效,整流管是否性能变差。

2.一组电源输出电压降低,其他各组电源输出电压升高。此类故障多为与取样电路相关联的支路元件异常引起,与取样电路连接的电源支路输出电压降低,使稳压控制电路误以为输出电压不足,将这一变化信息传递给主变换电路,经主变换电路调整,造成其他组电源输出电压升高,而与取样电路连接的电源支路却因本身故障不能使输出电压提升。

3.各组电源无输出电压或输出电压普遍降低。各组电源无输出电压可能会是主变换电路未工作引起的,各组电源输出电压普遍降低则可能是稳压控制电路故障造成的,主变换电路、稳压控制电路故障在此不做讨论,只对电源输出电路引起的此类故障进行分析。由电源输出电路造成输出端无输出电压或输出电压普遍降低故障多为电源输出支路中存在不同程度的短路现象。在检修输出电路短路故障时,要拔下开关电源与主板连接的排线,这样一方面可以确定短路故障是否发生在主板,也可以防止因电源失控输出电压突然升高损坏主板。有的资料中介绍检修开关电源输出电路故障采用依次断开整流管的方法,确实这是一个快速确定某一支路是否存在故障的方法,但值得注意的是,一般不要断开与稳压控制电路相连接的电源支路的整流管,因为这样操作可能会使稳压电路失控,导致其他各组电源输出电压异常升高,最终导致其他组电源支路中滤波电容炸裂。特别是在检修由分立元件组成的通用型开关电源时,因这类电源输出电路与其他类电源有别,操作不当会使稳压失控,不要断开与稳压控制电路连接的电源支路,也不要将保护用的稳压二极管断开。

检修实例

检修实例中涉及机型的相关电路原理图请参考图1-图3。

[例1] 东仕IDS-2000F数字机开机前面板显示正常,按键及遥控器也能正常操作,但接收不到信号。

首先从中频信号输入端子处测量有极化切换电压,检查室外天馈系统未见异常。打开机盖,测开关电源各组输出电压,发现3.3V、5V、21V电压均正常,30V组电源输出电压为0,经查R9已断路。分析R9断路的原因,一是R9本身质量问题,二是R9后面元件短路,经查30V组电源支路中的稳压二极管D13已击穿,更换R9、 D13后,接收机恢复正常。

[例2] 东仕IDS-2000F数字机开机无任何显示,无图无声。

该机开关电源主变换电路以TEA1523P为核心元件,查其输出端有输出电压,说明主变换电路工作正常。测5V、3.3V组电源电压偏低,而30V、21V组电源电压升高,分析认为故障应发生在与稳压控制电路连接的5V电源支路,因5V电源电压下降,直接导致3.3V电源电压下降,同时,稳压控制电路从5V电源取样经主变换电路调整使其他组电源电压升高。仔细检查5V电源支路整流管和滤波电容,发现C16(1000μF/10V)已无容量,更换C16后,各组电源电压恢复正常,故障排除。

[例3] 同洲3188A数字机开机无任何显示,无图无声,可听到接收机开关电源发出的“吱吱”声。

接收机开关电源发出“吱吱”声的故障原因较多,如:开关电源的尖峰钳位电路故障,供给主变换电路的300V电压降低,负载过重等。检查300V电压正常,尖峰钳位电路也未见异常,测开关电源各组输出电压均明显偏低,断开电源与主板的连接排线故障依旧,说明故障发生在开关电源本身。依次断开D108、D107、D111、D109,观察各输出电压均未恢复正常,而后重点对5V电源支路进行检查,发现该支路中并联的三只整流管中有一只已击穿,用同型号整流管UF5404更换,故障排除。

[例4] 同洲3188A数字机开机前面板显示正常,面板按键及遥控器操作正常,但接收不到信号。

打开机盖,首先测量开关电源各组电源输出电压,22V、12V、-12V、5V、3.3V组电源电压均正常,只有30V组电源无输出电压。30V组电源是一个相对独立的支路,无输出电压一般是由于该支路本身有故障所致。该支路与其他支路不同的是增加了一个由Q101(2N5551)、R107、C124、ZD102等组成的简易稳压电路,测调整管Q101输入端有电压,输出端无电压,证明该调整管c-e结已断路,更换Q101后通电试机,故障排除。

[例5] 皇视HSR-2080A数字机开机无任何显示,无图无声。

测量开关电源各组电源输出电压,33V、21V、12V、5V、3.3V组电源电压均比标称值偏低,分别为:16V、11V、1.4V、2.6V、1.7V,根据维修经验,通常开关电源各组电源输出电压普遍降低多是由于稳压控制电路异常引起的,但查稳压控制电路未见异常。仔细比较各组电源实测电压值与标称值,发现除12 V组电源外其他组电源实测的电压值均下降至标称电压值的一半左右,只有12V组电源电压下降的幅度大,且12V电源与稳压控制电路连接,经对12V组电源重点检查,发现12V电源支路整流管D913(FR207)已断路。更换D913后,故障排除。

电子电路基础范文4

还记得初一下学期曾经暗恋过一个初三的学长,那时还傻傻的说要好好的学习争取和他分配到一个班级考试,可是我每次都这么说等考试前几天的时候却把这句话忘得干干净净,所以成绩一出来我都十分懊恼。我又想起来他中考结束后我还特意去打听他要考的学校,竟是二中,虽说二中比不上一三附但以我的实力要考二中还是很困难,但我希望我在中考那天考一个能上二中的成绩。

其实我在中学发生过许多小说里才有的情节,比如收保护费,校霸打我们班的一些男生。就拿收保护费这件事来说,那个叫我们交保护费的人是与我们一样大,很奇怪吧我也感觉匪夷所思。是怎样的心理让她敢在学校内收保护费。

看今天我打出来的每一个字,我真的对初一的生活还在有怀念,尤其是心中的他。

电子电路基础范文5

关键词:电气自动化控制系统智能化

0引言

随着信息技术的发展,如计算机技术、控制技术、数字技术、显示技术、网络技术以及现代通信技术的发展,使电气技术实现了飞跃性的发展。当 前,我国与国际上进行广泛的技术交流,国际上许多先进的新产品、新技术不断进入中国电气市场,使电气行业迈出了新的一步。至今为止全国智能化系统示范工程相继建成,令世界瞩目。

1电气综合自动化系统的功能

根据单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为:

1.发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。

2.发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。

3.发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,PSS(电力系统稳定器)的投退。

4.220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。

5.6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。

6.380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。

7.高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。

8.柴油发电机组和保安电源控制和操作。

9.直流系统和LPS系统的监视。

对于发变组保护等主保护和安全自动装置,因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度,可能增加相当大的费用,故可以保留。但是它们与DCS间要口求接,控制采用硬接线,利用通讯方式传输自动装置信息,并可以通过DCS进行事故追忆。

2电气自动化控制系统的设计思路

2.1集中监控方式

这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时, 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。

2.2远程监控方式

远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。

2.3现场总线监控方式

目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展, 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。

3智能化电气自动化控制系统的发展

当前,经建设部科技发展促进中心评估,通过了一批在工程中已实际采用、具有国内领先水平的电气智能化技术的科技成果,他们主要采用了电气系统集成技术。在智能电气系统内的每个子系统,一般来说均由各自的网络连接起来,在各自的操作站下完成预期的工作,但尚未达到信息资源共享。为了达到管理的方便快捷,各子系统之间的信息资源共享,应进行系统集成。

在系统集成过程中,集成所选择的系统平台不同,网络结构不同,所集成的子系统范围不同,有不同的集成模式。随着计算机技术、网络技术、控制技术、显示技术的发展,使电气设备控制系统通过计算机网络与其它子系统相连,由此产生以电气设备控制系统为主的系统集成方式。它们利用开放的协议以达到各相关子系统之间的联动控制和信息共享,提高了管理效率,也提高了处理突发事件的能力,并达到了节能和节省人力的目的,这就是电气设备管理系统(BMS)。系统集成不是目的,而是提升电气使用功能和提高管理效率的技术手段,集成的内容不是多多益善,而应根据使用和管理的需要,在技术成熟、系统可靠、投资合理、管理高效等前提下,按需集成。

4 结束语

电子电路基础范文6

关键词:出租车计价器;里程计费电路;等候时间计费电路;计数、锁存、显示电路;时钟电路;置位电路和脉冲产生电路

中图分类号:TP302 文献标识码:A

出租车自动计费器是根据客户用车的实际情况而自动计算、显示车费的数字表。数字表根据用车起步价、行车里程计费及等候时间计费三项显示客户用车总费用,打印单据,还可设置起步、停车的音乐提示或语言提示。

1.设计方案

(1)自动计费器具有行车里程计费、等候时间计费和起步费三部分,三项计费统一用4位数码管显示,最大金额为99.99元。

(2)行车里程单价设为1.80元/km,等候时间计费设为1.5元/10分钟,起步费设为8.00元。要求行车时,计费值每公里刷新一次;等候时每10分钟刷新一次;行车不到lkm或等候不足10分钟则忽略计费。

(3)在启动和停车时给出声音提示脚。

自动计费采用计数器电路来实现,将行车里程、等候时间分别按相同的比价转换成脉冲信号,然后对这些脉冲进行计数,起价可以通过预置送入计数器作为初值,如图1的原理框图所示。行车里程计数电路每行车lkm输出一个脉冲信号,启动行车单价计数器输出与单价对应的脉冲数。例如单价是1.80元/km,则设计一个一百八十进制计数器,每公里输出180个脉冲到总费计数器,即每个脉冲为0.01元。等候时间计数器将来自时钟电路的秒脉冲作六百进制计数,得到10分钟信号,用10分钟信号控制一个一百五十进制计数器(等候10分钟单价计数器计费为1.5元)向总费计数器输入150个脉冲。这样,总费计数器根据起步价所置的初值,加上里程脉冲、等候时间脉冲即可得到总的用车费用例。

上述方案中,如果将里程单价计数器和10分钟等候单价计数器用比例乘法器完成,则可以得到较简练的电路。它将里程脉冲乘以单价比例系数得到代表里程费用的脉冲信号,等候时间脉冲乘以单位时间的比例系数得到代表等候时间的时间费用脉冲,然后将这两部分脉冲求和。

如果总费计数器采用BCD码加法器,即利用每计满lkm的里程信号、每等候10分钟的时间信号控制加法器加上相应的单价值,就能计算出用车费用。

1.1里程计费电路设计

里程计费电路如图2所示。安装在与汽车轮相接的涡轮变速器上的磁铁使干簧继电器在汽车每前进10m闭合一次,即输出一个脉冲信号。汽车每前进1km则输出100个脉冲。此时,计费器应累加lkm的计费单价,本电路设为1.80元。在图2中,干簧继电器产生的脉冲信号经施密特触发器整形得到CP0。CP0送入由两片74HCl61构成的一百进制计数器,当计数器计满100个脉冲时,一方面使计数器清0,另一方面将基本Rs触发器的Q1置为1,使74HCl61(3)和(4)组成的一百八十进制计数器开始对标准脉冲CPl计数,计满180个脉冲后,使计数器清0。Rs触发器复位为0,计数器停止计数。在一百八十进制计数器计数期间,由于QI=I,则p2=。使P2端输出180个脉冲信号,代表每公里行车的里程计费,即每个脉冲的计费是O.Ol元,称为脉冲当量。

1.2等候时间计费电路设计

等候时间计费电路如图3所示,由74HCl61(1)、(2)、(3)构成的六百进制计数器对秒脉冲CP2作计数,当计满一个循环时也就是等候时间满10分钟。一方面对六百进制计数器清O,另一方面将基本RS触发器置为1,启动74HCl61(4)和(5)构成的一百五十进制计数器(10分钟等候单价)开始计数,计数期间同时将脉冲从P1输出。在计数器计满10分钟等候单价时将Rs触发器复位为0,停止计数。从P1输出的脉冲数就是每等候10分钟输出150个脉冲,表示单价为1.50元,即脉冲当量为0.01元。等候计时的起始信号由接在74HCl61(1)的手动开关给定。

1.3计数、锁存、显示电路设计

如图4所示,其中计数器由4位BCD码计数器74LSl60构成,对来自里程计费电路的脉冲P2和来自等候时间的计费脉冲P1进行十进制计数。计数器所得到的状态值送入由2片8位锁存器74LS273构成的锁存电路锁存,然后由七段译码器74LS48译码后送到共阴数码管显示。

计数、译码、显示电路为使显示数码不闪烁,需要保证计数、锁存和计数器清零信号之间正确的时序关系,如图5所示。由图5的时序结合图4的电路可见,在Q2或Q1为高电平1期间,计数器对里程脉冲P2或等候时间脉冲P1进行计数,当计数完lkm脉冲(或等候10分钟脉冲)则计数结束。现在应将计数器的数据锁存到74LS273中以便进行译码显示,锁存信号由74LSl23(1)构成的单稳态电路实现,当Q1或Q2由1变0时启动单稳电路延时而产生一个正脉冲,这个正脉冲的持续时间保证数据锁存可靠。锁存到74LS273中的数据由74LS48译码后,在显示器中显示出来。只有在数据可靠锁存后才能清除计数器中的数据。因此,电路中用74LSl23(2)设置了第二级单稳电路,该单稳电路用第一级单稳输出脉冲的下跳沿启动,经延时后第二级单稳的输出产生计数器的清零信号。这样就保证了“计数一锁存一清零”的先后顺序,保证计数和显示的稳定可靠。

图4中的S2为上电开关,能实现上电时自动置入起步价目,s3可实现手动清零,使计费显示为00.00。其中,小数点为固定位置。

1.4时钟电路设计

时钟电路提供等候时间计费的计时基准信号,同时作为里程计费和等候时间计费的单价脉冲源,电路如图6所示。

在图6中,555定时器产生lkHz的矩形波信号,经74LS90组成的3级十分频后,得到1Hz的脉冲信号,可作为计时的基准信号。同时,可选择经分频得到的500Hz脉冲作为CPl的计数脉冲。也可采用频率稳定度更高的石英晶体振荡器。

1.5置位电路和脉冲产生电路的设计

在数字电路的设计中,常常还需要产生置位、复位的信号,如sD、RD。这类信号分高电平有效、低电平有效两种。由于实际电路在接通电源瞬间的状态往往是随机的,需要通过电路自动产生置位、复位电平使之进入预定的初始状态,如前面设计中的图4,其中s2就是通过上电实现计数器的数据预置。图7表示了几种上电自动置位、复位或置数的电路。

在图7(a)中,当s接通电源时,由于电容C两端电压不能突变仍为零,使RD为O,产生Q置0的信号。此后,c被充电使c两端的电压上升到RD为

1时,D触发器进入计数状态。图7(b)则由于非门对开关产生的信号进行了整形而得到更好的负跳变波形。图7(c)和图7(d)中的CC4013是CMOS双D触发器,这类电路置位和复位信号是高电平有效,由于开关闭合时电容可视为短路而产生高电平,使RD=I,Q=0;若将此信号加到SD,则SD=I,Q=1;置位、复位过后,电容充电而使RD(SD)变为0,电路可进入计数状态。图7(e)是用开关电路产生点动脉冲,每按一次开关产生一个正脉冲,使触发器构成的计数器计数1次;图7(f)是用开关电路产生负脉冲,每按一次开关产生一个负脉冲。2

电路的安装与调试

数字电路系统的设计完成后,必须进行安装调试,以使设计的电路满足设计的功能和性能指标,并且要求达到系统的可靠性、稳定性、抗干扰能力等技术指标。以下是安装调试数字电路的几个重要步骤和指标:

2.1检测电路元件

最主要的电路元件是集成电路,常用的检测方法是用仪器测量、用电路实验或用替代方法接入已知的电路中。集成电路的检测仪器主要用集成电路测试仪,还可用数字电压表作简易测量。实验电路则模拟现场应用环境测试集成芯片的功能。替代法测试必须具备已有的完好工作电路,将待测元件替代原有器件后观察工作情况。

除集成电路芯片外,还应检测各种准备接人的其他各种元件,如三极管、电阻、电容、开关、指示灯、数码管等。应确信元件的功能正确、可靠才能装入电路安装。

2.2电路安装

数字电路系统在设计调试中,往往是先用面包板进行试装,只有试装成功,经调试确定各种待调整的参数合适后,才考虑设计成印刷电路。

试装中,首先要选用质量较好的面包板,使各接插点和接插线之间松紧适度。安装中的问题往往集中在接插线的可靠性上,特别需要引起注意。

安装的顺序是按照信号流向的顺序,先单元后系统、边安装边测试。先安装调试单元电路或子系统,在确定各单元电路或子系统成功的基础上,逐步扩大电路的规模。各单元电路的信号连接线要有标记,如用特别颜色的线,以便能方便断开进行测试。

2.3系统调试

系统调试将安装测试成功的各单元连接起来,加上输入信号进行调试,发现问题则先对故障进行定位,找出问题所在的单元电路。采用故障现象估测法(根据故障情况估计问题所在位置)、对分法(将故障大致所在部分的电路对分成两部分,逐一查找)、对比法(将类型相同的电路部分进行对比或对换位置)等。

系统测试分静态测试和动态测试。静态测试时,在各输入端加入不同电平值,加高电平(一般接1千欧以上电阻到电源)、低电平(一般接地)后,用数字万用表测量电路各主要点的电位,分析是否满足设计要求。动态测试时,在各输入端接入规定的脉冲信号,用示波器观察各点的波形,分析它们之间的逻辑关系和延时。

除了调试电路的正常工作状态外,另外特别要注意调试初始状态、系统清零、预置等功能,检查相应的开关、按键、拨盘是否可靠,手感是否正常。

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