实验二 逻辑电平测试器设计与仿真

南昌大学实验报告

学生姓名： 付容 学 号： 6100212236 专业班级：电一126班

实验类型：□验证 ■综合 □设计 □创新 实验日期：2013.12 实验成绩：

实验二 逻辑电平信号检测电路设计与仿真

一、实验目的

逻辑电平测试器综合了数字电路和低频电路两门课的知识要求学生自己设计，并在Multisim电子工作平台上进行仿真。培养学生的综合应用能力。培养学生利用先进工具进行工程设计的能力。

1） 理解逻辑电平测试仪器的工作原理及应用。

2） 掌握用集成运放和555定时器构建逻辑电平测试器的方法 3） 掌握逻辑电平测试器的调整和主要性能指标的测试方法

二、实验原理

电路可以由五部分组成：输入电路、逻辑状态判断电路、音响电路、发音电路和电源。

三、实验仪器

Multisi虚拟仪器中的数字万用表、示波器、频率计

四、实验内容

技术指标要求：

(1)测量范围： 低电平<0.75V 高电平>3.5V

(2)用1kHz的音响表示被测信号为高电平 (3)用500Hz的音响表示被测信号为低电平 (4)当被测信号在0.75V~3.5V之间时，不发出音响

输入和逻辑状态判断电路要求用集成运算放大器设计，音响声调产生电路要求用555定时器构成的震荡器设计。

五、实验方案 1、实验设计思路：

2、输入电路：

通过调节滑动变阻器的阻值大小来改变输入电压Vi

3、逻辑状态判断电路：

通过两个电压比较器，最上面电压比较器A1的反相端为3.5V，同相端为输入电压值Vi；最下面的电压比较器A2的反相端为输入电压Vi，同相端为0.75V;

当Vi>3.5v时，A1输出为高电平，A2输出低电平； 当0.75v

4、音响声调产生电路：

通过两个555定时器产生一定频率来驱动音响工作。由公式

f?10.7(R1?2R2)C 可令555定时器

产生需要的频率。

上面的555定时器令

R1?30k?，R2?55k?，C?10nF 可得到f1=1kHz,

当A1的输出电平为高电平时，则555定时器工作，喇叭1工作频率为1000Hz，发出声响；

下面的555定时器令

R1?57.72k?，R2?115.4k?，C?10nF 则

f2=500Hz,当A2输出高电平时，555定时器产生500Hz,驱动喇叭2工作，并发出声响。

5、实验总原理图：

六、实验仿真结果

1、当Vi=6.00v时，频率计f1=1.018KHz，f2无示数，只有喇叭1发出声音。

2、当Vi=1.20v时，频率计f1、f2均无示数，且喇叭均不发出声响。

3、当Vi=1.49uV时，频率计f1无示数，f2=495.558Hz，只有喇叭2发出声响。

七、实验心得

刚开始设计电路时，发现有些看不太懂题目意思，不知道实验要求我们到底做出什么实验结果来，对此实验有些陌生。可后来经同学点拨，才知道此实验需要结合比较器来完成，并与数字电路逻辑设计课程紧密结合并加以运用。设计电路的时候，发现更改输入电压时不太方便，原本用的输入电压为函数信号发生器，需要更改电压的时候直接更改函数信号发生器的值，但老师建议我们可以用滑动变阻器来控制输入电压的高低，所以后来我改变了输入电压的输入方式，采取更简便的滑动滑动变阻器的方式来得出实验结果。

通过本次实验，加上实验一的实验经验，我对低频这门课了解的更多了，尤其是对比较器、集成运算放大器的了解。我总结到，实验课上能学到理论课上学不到的知识，还能让你学会怎样独立处理问题，又怎样适当的寻求帮助，以此提高自己的动手操作能力。

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