北京交通大学数电实验（中频增益电路）实验报告 - 图文

数字电子技术实验报告

中频自动增益数字电路研究

指导老师：佟毅 学生姓名： 学号： 班级：

完成时间：2014.11.22

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目录

一 设计任务要求 ........................................................................................................................... 3 二 设计方案及论证 ....................................................................................................................... 3

1 任务分析 ............................................................................................................................. 3

（1）实验1 两位乘法器 ................................................................................................ 3 （2）实验2

中频放大增益 ......................................................................................... 3

2 方案比较 ............................................................................................................................. 5 3 系统结构设计 ..................................................................................................................... 5

（1）模数转换并比较 ..................................................................................................... 5 （2）控制部分 ................................................................................................................. 5 （3）锁存部分 ................................................................................................................. 6 （4）数模转换与运算放大部分 ..................................................................................... 7 4 具体电路分析 ..................................................................................................................... 7

（1）实验1 ...................................................................................................................... 7 （2）实验2 ...................................................................................................................... 8 （3）所用元件功能与引脚图 ......................................................................................... 9

三 制作与调试过程 ..................................................................................................................... 13

1 制作与调试流程 ............................................................................................................... 13 2 遇到的问题和解决方法 ................................................................................................... 13 四 系统测试 ................................................................................................................................. 13

1 测试方法 ........................................................................................................................... 13 2 测试数据 ........................................................................................................................... 14 3 数据分析和结论 ............................................................................................................... 16 五 总结 ......................................................................................................................................... 17 六 参考文献 ................................................................................................................................. 17

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一 设计任务要求

1 用加法器实现2位乘法电路。

2 设计一个电路，输入信号50mV到5V峰峰值，1KHZ～10KHZ的正弦波信号，输出信号为3V到4V的同频率，不失真的正弦波信号。精度为8位，负载500Ω。

二 设计方案及论证

1 任务分析

（1）实验1 两位乘法器

设两位二进制数分别为A1A0，B1B0

图2-1 两位乘法原理图

由图2-1知，为实现2位乘法电路，电路需采用74ls08与门和74283加法器，并令

S1=A1B0+A0B1

S2=A1B1

S0=A0B0

S3=0

（式2-1-1）

则S3S2S1S0即为所得乘积

（2）实验2 中频放大增益

I.除法电路

利用DAC0832内部的R—2R电阻网络，输出Iout1和Iout2分别接运放的反相输入端和同相输入端，使运放工作在线性状态。

当DAC0832的VREF端接运放的输出时，RFB端接模拟输入信号时，实现除法功能。（如图2-2所示）

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可以推导出DAC0832构成除法器时的输出表达式： ????=?∑728????

2????=0????

??? ??

??

（式2-1-2）

通过加入反馈电阻????′，我们想要公式变为如下形式： ????=?∑7????

????=0????2

（式2-1-3）

上式可以简写为： ????=

??′??????

（式2-1-4）

??

其中D=∑7??=0????2。

图2-1-2 DAC实现除法电路原理图

II.得到最大值

由式2-1-4，需找到电压最大值输入Rfb作为D，其基本思路是利用比较器对ADC得到的数据不断比较，并利用锁存器锁存最大值送入DAC的Rfb，控制电路则用计数器定时清零以在输入幅值发生变化时最大值也发生变化。

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2 方案比较

经过仔细讨论，我们决定采用如下方案：用ADC0809对发射信号模数转换，输出数值

由数值比较器比较后送入两级锁存器，最大值送往DAC0832，DAC0832和运放构成除法器，控制部分由计数器及各种逻辑门，目的在于定时清零。具体电路设计参见以下。

3 系统结构设计

（1）模数转换并比较

如图2-3-1所示，发射信号经模数转换器ADC0809转变为数字信号从OUT1-OUT8端口送出，2个数值比较器74LS85串联分别比较8位数值的高4位与低4位。

图2-3-1

模数转换与比较部分

其中ADC0809的时钟接1MHz，保证采样频率远大于计数器产生的清零频率；23-25端口

接地保证输入端口为IN0；START EOC ALE相连保证转换结束后立刻开始；参考电压接5V。

（2）控制部分

如图2-3-2所示，74ls161为16为计数器，计满时RCO置1，通过非门74ls04清零数

据，通过与非门74ls00打开锁存器1；74ls22为四输入与非门，序列为0111且A

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