电子电路课程设计

题目：数控脉宽脉冲信号发生器 参加班级： B040409~12 共四个班 完成时间： 2006.10.9~20 共两周 完成学分： 2 分 作息时间：按学校白天的作息时间进行 上课地点：电工电子实验中心 EDA 二室（ 0

9 ， 10 班）、 EDA 三室（ 11 ， 12 班）

电子电路课程设计

进程安排： 9 日上午集中上课 9 日课后和 10 日全天：查找资料，完成电路

设计，不需到实验室。 11 日早晨检查设计的电路原理框图和电原理草图及资料名称清单。

11 日 ~13 日， 16 日 ~18 日：上、下午都在实验室搭试、调测电路。

19 日：检查验收电路 20 日：书写课程设计报告

电子电路课程设计

纪律要求： 规定在实验室的时间段内要点名，迟到、早

退、请假、旷课将有记录。旷课满 3 天者按不及格处理，要重修。

因病请假要有医院病假条，因事请假要有经指导员签名的事假条，否则按旷课处理。

数控脉宽脉冲信号发生器 基本功能要求：（《电子电路课程设计》

P93 ） 设计一个可通过加 / 减控制键调整脉

宽占空比的矩形脉冲信号发生器 脉宽占空比 δ 调整范围为 1%~98% 控制键分别设为“ +” 、“ -” 键，可

分别加 / 减脉宽占空比，可控步长为1%

具有 2 位占空比的数字显示 输出信号的频率范围为 1Hz~20kHz

T

δ=τ/T*100%

τ

数控脉宽脉冲信号发生器 元件清单：

序号

型号 名称 数量

序号

型号 名称 数量

1 74160 十进制计数器 2 6 7404 6 非门 1

2 74190 或4029

十进制加 / 减计数器

2 7 C392 共阴七段数码管

2

3 7485 四位二进制比较器

2 8 小开关 点动，不自锁 2

4 7448 或4511

七段显示译码器

2 9 1kΩ 电阻 2

5 7400 四 2 输入与非门

1 10

设计提示

功能结构框图

输入脉冲 fi

脉宽加 / 减控制键

分频及脉宽变换电路

输出脉冲 fo

占空比显示

• fo=0.01fi• 脉宽加 / 减控制可用电平或脉冲控制• 占空比显示用数码管显示

设计提示

原理结构框图

输入脉冲 fi

脉宽加 /减控制键

模 100 (0~99)计数器

输出脉冲 fo

数码管显示

模 100 加 / 减计数器

8 位 BCD 码比较器

BCD~ 七笔划译码

A

B

A<B

设计提示 提示一：

输出脉冲频率 f0 为 1Hz~20kHz ，则要求输入脉冲fi 为 100Hz~2MHz

模 100 计数器可用两片 74160 设计，一般做同步级连。

8 位 BCD 码比较器可用两片 7485 级联实现，参考教材 P95

BCD 码 ~ 七笔划译码可用两片 7448 或 4511 设计，要求查找相关资料，两种电路都设计出来。

模 100 加 / 减计数器可用两片 74190 或 4029 设计，要求查找相关资料，两种电路都设计出来。

设计提示 提示二：

一 . 脉宽加 / 减控制键允许用电平或脉冲控制方式。通过加 / 减控制键实现对加 / 减计数器使能端、加 /减控制端及计数脉冲输入端的控制。一般需列出控制键状态和加 / 减计数器相关引脚之间逻辑关系的真值表，再根据真值表用门电路或组合逻辑电路设计出控制电路

二 . 当加 / 减控制键用电平控制方式时其真值表如下：

E /U D

输入控制按键

 

74190 计数器控制端K2 减键 K1 加键 操作

0 0 1 × 保持0 1 0 0 加计数1 0 0 1 减计数1 1 1 × 保持

CI /U D

CD4029 计数器控制端操作

1 × 保持0 1 加计数0 0 减计数1 × 保持

设计提示 提示二：

三 . 当加 / 减控制键用电平控制方式时，主要对加 / 减计数器进行使能和加 / 减控制，另需给加 / 减计数器的计数脉冲输入端提供一个频率较低（比如 2Hz ）的 CP 信号。此方式对按键的消抖动要求较低。

四 . 当加 / 减控制键用脉冲信号控制方式时，可将此脉冲信号直接作为加 / 减计数器的计数脉冲，同时需对加 / 减计数器进行加 / 减控制。此方式对按键的消抖动要求高，否则难以达到可控步长为 1% 的要求 。消抖动电路可参考《电子电路课程设计》教材 P175

设计提示 五 . 电路调测提示：可参照教材 P96( 电路调测提

示，稍做作修改 ) 进行。1. 使用函数信号发生器作为时钟信号 fi ，首先调测模 100

加计数器，分析计数器的输入、输出波形是否符合模 100 的加计数。

2. 调测模 100 的加 / 减计数器，检查加 / 减控制键能否正确控制计数器按步长为 1 进行加和减计数。

3. 调测比较器。断开比较器与计数器的连接，在比较器输入端预置两个 8 位二进制数，改变预置数，分别检查 A>B 、 A=B 、 A<B 的输出是否正确。

4. 连接完整的电路，检查输出波形的占空比能否按步长为1% 进行加 / 减控制。核对显示电路的显示值是否与示波器实测值一致。