内容概要：本文档是深圳技术大学数字电子技术课程的设计报告，详细记录了一个四人智能抢答器的设计过程。设计内容包括抢答和计时两大模块，抢答部分使用74LS175N芯片，通过四个开关实现抢答功能；计时部分最初选用了74LS192芯片，但由于实验室条件限制，最终改为74LS161芯片，实现了30秒倒计时和报警功能。整个设计经历了从理论分析、仿真验证到实际接线测试的过程，解决了多个技术难题，如信号传递延迟、电平控制等问题，最终成功实现了所有功能。 适合人群：数字电子技术课程的学生或对数字电路设计感兴趣的初学者。 使用场景及目标：①了解数字电路的基本设计流程，掌握芯片选型和应用技巧；②熟悉Multisim仿真工具的使用，提高电路仿真能力；③掌握实际电路接线和调试技巧，解决实际操作中的常见问题。 阅读建议：此报告详细记录了从设计到实现的全过程，建议读者仔细阅读每一步骤，特别是遇到的问题及解决方案，结合仿真图和实际接线图进行理解和实践，有助于加深对数字电路设计的理解和掌握。

本文介绍了以PIC16F877为控制核心。辅以气压传感器FGN-605PGSR和用作传感器与MCU之间模拟信号处理的LM324／331模拟电路以及LCD驱动芯片HD44780A，实现了家用电子血压计的设计。该设计尽量将系统使用的芯片和被动组件数量降低，故具有低成本小型化低功耗的特点。 本文探讨了基于PIC16F877单片机的便携式电子血压计的设计，该设计具有低成本、小型化和低功耗的特点。PIC16F877是一款8位CMOS Flash单片机，由Micro Chip公司制造，具备宽工作电压、高效能指令集、内置内存和各种定时器、比较器、ADC以及通信接口等功能，适用于各种嵌入式控制系统，包括电子血压计。 在硬件设计中，气压传感器FGN-605PGSR用于检测血压变化，它是一款专为血压计设计的小型传感器，能够测量-34.47～+34.47 kPa的压力，与人体血压范围相匹配。传感器的输出信号通过模拟电路处理，包括LM324和LM331组成的放大器，用于信号调理，确保精确度。LM324是一款四运放集成电路，而LM331则是一款比较器，它们都具有低功耗和宽电源电压范围的特性。 血压计的工作原理基于血液流动对血管壁产生的压力。通过袖带施加的压力，当血压与袖带压力相等时，血液开始流动，此时记录的最高压力为收缩压；当袖带完全放松，血液无阻碍流动时，记录的最低压力为舒张压。系统通过压力传感器监测压力变化，并通过一系列信号处理，包括高通和低通滤波，来识别和定位收缩压与舒张压的瞬间。 系统架构包括压力传感器、恒流源、放大器、滤波器、血压脉冲触发器、液晶驱动器（HD44780A）以及单片机。单片机通过PWM控制气泵充放气，ADC采集压力信号，同时，液晶驱动器显示测量结果。在软件层面，单片机执行控制算法，监测压力变化，确定收缩压和舒张压，然后在LCD上显示出来。 硬件设计部分还涉及单片机的时钟输入、电源输入、按键输入、气泵驱动和喇叭驱动，以及液晶驱动控制。时钟通常由外接晶振提供，电源采用9V电池并通过7805稳压到5V。按键输入用于启动血压测量，气泵和喇叭通过PWM输出控制，而液晶显示器的控制则通过与HD44780A的接口实现，显示血压读数和其他相关信息。 便携式电子血压计设计融合了微控制器技术、传感器技术、模拟信号处理、数字信号处理以及人机交互界面，实现了便捷、准确的家庭血压监测。这样的设计不仅满足了医疗电子设备的基本需求，还考虑到了成本和能源效率，为用户提供了一个实用且经济的解决方案。

电力电子技术三级项目大作业，拿来就能用的高分作业。 本项目旨在设计并仿真一个简易的手机充电器系统，利用Simulink平台实现电力电子技术的应用，展现如何通过电力电子转换器实现对手机电池的高效充电。通过这项设计，用户能够深入理解电力电子技术在现代移动设备充电领域中的实际应用，并掌握相关仿真方法与技术。 Simulink作为一种强大的系统建模和仿真工具，在电力电子电路的设计中得到了广泛应用。在本项目中，使用Simulink建模并仿真了一个简易手机充电器电路，该电路采用了DC-DC转换技术，并通过PID控制器调节输出电压与电流，确保充电过程的稳定性和安全性。仿真过程包括电源电压转换、滤波、稳压以及过流保护等功能模块的设计。 简易性与实用性： 本设计为简易充电器系统的实现，适合初学者了解电力电子学基本原理，同时也具备较高的应用价值。 高效的仿真方法： 使用Simulink进行建模与仿真，能够真实还原充电器的工作过程，具有较高的可操作性和灵活性。 安全与稳定性设计： 通过加入保护功能，确保充电过程中设备的安全性，适合实际应用。 通过本设计与仿真，用户不仅可以掌握充电器的设计思路和关键技术，还能

模拟电子技术是电子工程领域中的基础课程，它涵盖了电子设备和电路的工作原理、设计方法以及分析技巧。在当今数字化世界中，模拟电子技术仍然扮演着不可或缺的角色，尤其是在信号处理、电源设计、通信系统和各类传感器等领域。本资源“模拟电子技术仿真实例”提供了丰富的学习材料，帮助学生和工程师通过实践深化理解。 该资源包含十章内容，覆盖了模拟电子技术的主要方面，包括基本电子元件（如电阻、电容、电感）、二极管、三极管、运算放大器、集成电路等。每章可能涉及不同的电路类型和应用，例如直流电路分析、滤波器设计、放大器配置等。通过Multisim这款强大的电路仿真软件，用户可以直观地观察电路工作过程，调整参数，验证理论计算，从而增强动手能力和问题解决能力。 Multisim是一款广泛使用的电路仿真工具，它允许用户在虚拟环境中搭建电路，进行仿真测试，获取波形数据，甚至进行故障诊断。在本资源的45个仿真文件中，每一个都代表了一个具体的电路实例或概念验证。用户可以逐一打开这些文件，研究电路布局，理解元件之间的相互作用，并运行仿真以观察实际的电压、电流变化。 1. **基本元件的理解**：通过Multisim，用户可以深入理解电阻、电容、电感等元件的工作原理，例如它们如何影响电流、电压和频率响应。 2. **二极管与整流电路**：学习二极管的单向导电性及其在整流电路中的应用，如半波整流、全波整流和桥式整流。 3. **三极管放大器**：探索BJT和MOSFET的放大机制，了解共射、共基和共集三种放大配置的特点和用途。 4. **运算放大器的应用**：理解理想运算放大器的性质，如虚地、高输入阻抗、低输出阻抗，以及非反相和反相放大器、滤波器和比较器的设计。 5. **模拟集成电路**：研究741运放、LM358等集成运算放大器，以及7411等逻辑门电路在实际电路中的应用。 6. **反馈电路**：了解负反馈如何稳定电路性能，提高增益精度，以及补偿非线性效应。 7. **滤波器设计**：学习各种滤波器（如低通、高通、带通和带阻滤波器）的设计方法，以及滤波器对信号的影响。 8. **电源设计**：理解电源的基本结构，如稳压器和开关电源的工作原理。 9. **波形发生器与示波器**：掌握如何使用Multisim内置的波形发生器产生不同类型的信号，以及如何使用示波器观测电路的输出。 10. **故障诊断与电路优化**：通过仿真结果分析电路可能出现的问题，学习如何调整电路参数以达到预期性能。 每个仿真文件都是一个独立的学习单元，通过实践，用户不仅可以加深对理论知识的理解，还能提升实际操作技能，这对于未来的电路设计和故障排查至关重要。在学习过程中，建议结合教科书或在线教程，以确保对每一个实例有充分的理解和掌握。此外，不断地实验和探索新的电路配置，将有助于培养创新思维和解决问题的能力。

汽车电工电子技术 “十三五”职业教育国家规划教材 汽车类教学改革规划教材 赠送电子课件、二维码视频、试卷及答案 作者：侯立芬 主编 ISBN：978-7-111-63001-2 所属丛书：高职高专“十三五”规划教材 汽车类教学改革规划教材 前言 项目一汽车直流电路的分析与 测量1 任务一汽车电路组成及特性参数的分析 与测量1 任务二汽车电路基本元器件的识别与 检测8 任务三汽车电路的分析21 小结33 习题33 项目二汽车电源交流电路的分析与 测量37 任务一正弦交流电路分析37 任务二汽车交流发电机的拆解与检测48 任务三汽车整流电路的分析57 小结71 习题72 项目三汽车常用电磁器件的原理分析 与检测75 任务一汽车电喇叭继电器的故障检测75 任务二汽车用变压器的原理分析86 小结93 习题94 项目四汽车执行器与控制电路的 分析96 任务一晶体管的识别与检测96 任务二晶体管在汽车电子电路中的 应用104 任务三汽车充电系统电压监视器电路的 分析116 小结125 习题126 项目五数字电路及其在汽车上的 应用131 任务一汽车散热器水位过低报警电路的 设计131 任务二汽

### 知识点总结 #### 一、数制与编码转换 **1.1 数制间的转换** - **二进制转十进制**: 通过将每个二进制位乘以其权重并求和来实现。例如，对于二进制数`1011001`，其十进制值为\(1\times2^6 + 0\times2^5 + 1\times2^4 + 1\times2^3 + 0\times2^2 + 0\times2^1 + 1\times2^0 = 89\)。 - **二进制转八进制**: 每三个二进制位转换为一个八进制位。例如，对于`1011001`，先填充零成为`010 110 01`，然后转换为`261`。 - **二进制转十六进制**: 每四个二进制位转换为一个十六进制位。例如，对于`1011001`，先填充零成为`0010 1100 1`，然后转换为`59`。 **1.2 十进制转其他进制** - **十进制转二进制**: 使用除2取余法，直到商为0。例如，对于`76`，转换过程为\(76÷2=38\)余0，\(38÷2=19\)余0，\(19÷2=9\)余1，\(9÷2=4\)余1，\(4÷2=2\)余0，\(2÷2=1\)余0，最后得到二进制为`1001100`。 - **十进制转八进制**: 使用除8取余法，直到商为0。例如，对于`76`，转换过程为\(76÷8=9\)余4，\(9÷8=1\)余1，最后得到八进制为`114`。 - **十进制转十六进制**: 使用除16取余法，直到商为0。例如，对于`76`，转换过程为\(76÷16=4\)余12(C)，最后得到十六进制为`4C`。 **1.3 小数部分转换** - **十进制转二进制**: 使用乘2取整法，直到小数部分为0或达到所需精度。例如，对于`0.57`，转换过程为\(0.57×2=1.14\)取1，\(0.14×2=0.28\)取0，\(0.28×2=0.56\)取0，\(0.56×2=1.12\)取1，最后得到二进制为`0.1001`。 #### 二、十六进制与二进制之间的转换 **1.5 十六进制转二进制** - 每个十六进制位对应四位二进制位。例如，对于`10A`，转换过程为`1010`对应于A，`0001`对应于1，最后得到二进制为`100001010`。 #### 三、二进制运算 **1.6 二进制加减法** - **加法**: 与十进制加法类似，但遵循二进制规则。例如，对于`0101.01 + 1001.11`，按照二进制加法规则计算得到结果为`1111.00`。 - **减法**: 也可以使用补码运算来进行。例如，对于`1011.1 - 101.11`，可以通过补码转换进行计算，最终得到的结果为`101.11`。 **1.7 二进制运算示例** - **加法运算**: 对于`36.5 + 28.625`，先将十进制数转换为二进制，然后相加，结果为`1000001.001`。 - **减法运算**: 对于`116 - 78`，先将十进制数转换为二进制，然后相减，结果为`100110`。 #### 四、格雷码与自然二进制之间的转换 **1.9 自然二进制转格雷码** - **转换规则**: 除了第一个位外，每个位等于它前面的位加上当前位(按异或操作)。例如，对于`011010`，转换为格雷码为`010111`。 **1.10 格雷码转自然二进制** - **转换规则**: 相反地，从第一位开始，每个位等于前一位加上当前位(按异或操作)。例如，对于`001101`，转换为自然二进制为`001001`。 #### 五、二进制码 **1.11 二进制码** - **原码**: 符号位在最左边，数值位保持不变。例如，对于`+48`，原码为`00110000`。 - **反码**: 正数的反码与原码相同；负数的反码是正数的反码按位取反后，符号位保持不变。例如，对于`-96`，原码为`11100000`，反码为`10011111`。 - **补码**: 正数的补码与原码相同；负数的补码是在其反码的基础上加1。例如，对于`-36`，原码为`10100100`，反码为`11011011`，补码为`11011100`。 **1.12 反码和补码运算** - **运算**: 使用补码进行加减法运算更为方便。例如，对于`33 - 17`，首先将`17`转换为补码，然后进行加法运算，结果为`16`。 #### 六、BCD码 **1.13 BCD码表示** - **8421BCD码**: 每个十进制位由四位二进制位表示，且对应于该位的十进制值。例如，对于`378.625`，转换为8421BCD码为`001101111000.011000100101`。 - **余三码**: 是一种BCD码变体，每个代码比相应的8421BCD码大3。例如，对于`378.625`，转换为余三码为`011010101011.100101011000`。 **1.14 8421BCD码转二进制** - **转换**: 将每个四位的8421BCD码转换为其对应的十进制数，然后再转换为二进制数。例如，对于`10010101`，转换为十进制数为`95`，再转换为二进制数为`01011111`。

在电子工程领域中，EMC（电磁兼容性）对于设计稳定可靠的电子系统至关重要。在电子电路中，处理电磁干扰（EMI）问题的一个常见手段是使用磁珠。磁珠接地作为一种技术手段，能有效降低电磁干扰，提高电路的稳定性。然而，不少工程师可能会将磁珠与电感混淆，尽管它们都是用于电磁干扰抑制的元件，但二者在原理与实际应用中存在明显差异。 我们需要了解电感和磁珠的基本区别。电感是一个储能元件，用于储存电能于磁场中，其单位是亨利（H），而磁珠的单位是欧姆（Ω）。电感一般由电感值命名，如GZ2012-100代表2012（0805）封装规格下10微亨利（uH）的电感。而磁珠则以其在特定频率（例如100MHz）下的电阻值命名，例如JCB201209-301代表2012（0805）封装规格下100MHz时阻值为300欧的磁珠。电感与磁珠在材料和结构上也有不同，电感往往使用开放结构的磁材料，例如磁棒，其磁力线部分通过磁材部分在空气中延伸；而磁珠则多使用闭合结构的磁环，其磁力线主要局限于环内，不易散逸到空气中。 磁珠与电感的这些物理差异导致了它们在电磁干扰抑制上的不同表现。磁珠作为一种耗能元件，尤其在高频条件下，能够有效地吸收并消耗掉高频能量，将其转换成热能。而电感则通常用于开关电源，谐振，阻抗匹配以及特殊滤波场合，在滤除特定频段的干扰方面表现更佳。 在电磁兼容性EMC的应用中，磁珠常用于抑制辐射干扰，尤其在高频信号处理时，磁珠对于EMC的改善效果较电感更好。这是由于磁珠可以抑制高频信号的辐射，减少磁泄漏现象，而电感由于其磁材不封闭，可能会将高频信号传播到外部空间，从而引起新的电磁干扰问题。 在电路设计中，磁珠常推荐用于电源或信号线中，以增强去耦效果。然而，当涉及到地线时，使用磁珠要特别小心。如果存在大能量干扰信号经过，可能会导致磁珠两端出现较大的电压差（△V），这对模拟电路部分的A/D转换产生负面影响，导致测量结果波动大，即使采用高级滤波算法也无法获得理想的测量结果。 举例来说，在数字电源和模拟电源之间的电路设计中，过去常采用在两者上串入磁珠然后接滤波电容的方法，看似简单有效。但随着对EMC设计的深入理解，会发现这种做法其实有误，特别是在接触到EMC设计之后，就会意识到磁珠在干扰电流通过时表现出来的电阻特性对电路测量的负面影响。因此，在这类简单应用中，地线之间不应使用磁珠，直接短接才是正确的做法。 总结来说，磁珠在EMC应用中是一种重要的元件，它能够在高频条件下有效地吸收电磁能量，减少辐射，但对于地线等特殊应用场合应谨慎使用。对于电感和磁珠的区别，工程师必须有清晰的认识，以确保在电路设计中选择最合适的元件，从而达到最佳的EMC效果。

在电子技术领域，电磁兼容（EMC）是设计过程中必须严格考虑的因素之一，而磁珠作为一种常见于抑制电磁干扰（EMI）的元件，在接地应用中的使用则备受关注。磁珠的原理和应用广泛出现在众多电子技术文章中，特别是关于其与电感的区别在一篇文章中有深入剖析。本文将重点讨论磁珠在接地应用中的注意事项，以及如何在电子设计中正确使用磁珠，以提升电路的电磁兼容性。 我们需要了解磁珠的基本工作原理。磁珠，或称铁氧体磁珠，其核心功能是利用其磁性材料的损耗特性，对高频信号进行衰减。在电源线和信号线中，磁珠可以有效地减少噪声和提高电路的稳定性。具体来说，磁珠呈现的感抗会阻止高频噪声的传播，这使得磁珠成为抑制EMI的有力工具。 然而，在接地应用中，磁珠的使用需要特别谨慎。接地线路通常是设计中极为重要的部分，其目的是为电路提供一个稳定、无干扰的零电位参考点。在存在高能量干扰信号的环境中，若不恰当使用磁珠，可能会导致电路性能下降，甚至造成系统故障。 一个常见的电路设计例子是，在数字电源和模拟电源之间串联使用两个磁珠，配合滤波电容使用，其目的是隔离数字和模拟电路，避免噪声影响。但是，从EMC设计的角度来看，这种设计可能会引起问题。当大的干扰电流通过磁珠时，磁珠的阻抗会显著增大，造成两端的电压降。此电压降可能会影响模拟部分，尤其是A/D转换器的准确测量。在这种情况下，无论滤波算法多么复杂，都无法保证测量结果的准确性。因此，使用地线短接代替磁珠，往往是一个更为合理的选择。 设计良好的接地系统可以显著提高电路的性能和稳定性，帮助电路满足EMC标准。在接地设计中，正确选择和使用磁珠对于确保电路稳定运行和电磁兼容性至关重要。正确的接地策略能有效降低信号间的耦合，预防地环路干扰和电磁干扰，从而确保系统在各种电磁环境中都能保持正常工作。 因此，电子工程师在设计电路时，应该充分了解磁珠的应用原理和限制。磁珠并不适用于所有接地场合，特别是当存在较大干扰电流时。在实际应用中，工程师需要结合电路的功能要求、电磁环境特点以及电磁兼容性原则，仔细评估是否需要使用磁珠，以及如何正确配置磁珠。必要时，还应参考相关的电磁兼容性标准和指南，结合模拟和实验验证，以求达到最佳的电磁兼容效果。 磁珠作为电子设计中一个重要的滤波元件，其在接地设计中的应用需要严格考虑。正确的使用磁珠能够帮助抑制EMI，但错误的使用可能会适得其反，影响电路性能和电磁兼容性。因此，电子工程师在使用磁珠时，必须对电路设计背景有充分的理解，并根据具体的应用情况做出明智的选择。

根据提供的信息，我们可以推断出该资料主要涉及的是《模拟电子技术基础简明教程（第三版）》一书的课后习题解答。虽然没有给出具体的问题内容，但基于书名及一般电子技术教材的内容，我们可以围绕模拟电子技术的基础概念、重要理论以及常见电路进行深入探讨，以此为基础构建相关的知识点。 ### 模拟电子技术基础概览 模拟电子技术是电子学的一个分支，主要研究利用电子设备来处理模拟信号的技术和方法。模拟信号是一种连续变化的电信号，它能够表示自然界中的声音、温度、压力等物理量的变化情况。模拟电子技术在通信、测量与控制等领域有着广泛的应用。 ### 重要知识点解析 #### 1. 半导体基础知识 - **半导体材料**：硅（Si）、锗（Ge）是最常见的半导体材料。 - **能带理论**：半导体内部存在价带和导带，而导电能力取决于这两个带之间的能量差——禁带宽度。 - **PN结**：由P型半导体和N型半导体结合而成，是构成各种半导体器件的基础结构。 #### 2. 二极管及其应用 - **二极管特性**：具有单向导电性，正向导通时压降很小，反向截止时电流几乎为零。 - **整流电路**：利用二极管的单向导电性将交流电转换为直流电，包括半波整流和全波整流两种基本形式。 - **稳压二极管**：工作在反向击穿区，可以提供稳定的电压参考。 #### 3. 双极型晶体管（BJT） - **基本结构**：包括发射极、基极和集电极三个区域。 - **放大作用**：通过微小的基极电流控制较大的集电极电流，实现电流放大效应。 - **工作状态**：分为放大区、饱和区和截止区三种不同的工作状态。 #### 4. 场效应管（FET） - **类型**：分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOSFET）两大类。 - **工作原理**：依靠栅极电压控制漏极电流，栅极与沟道之间不存在电流流动。 - **优势**：具有更高的输入阻抗、更低的噪声和更宽的工作频率范围。 #### 5. 基本放大电路 - **共射极放大器**：是最基本也是最常用的放大电路之一，具有较高的增益和较宽的频率响应。 - **共集电极放大器（射随器）**：具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点，常用于缓冲级或隔离级。 - **共基极放大器**：具有最小的输入阻抗和最高的频率响应，适用于高频放大场合。 #### 6. 集成运算放大器 - **理想模型**：假设开环增益无穷大、输入阻抗无穷大、输出阻抗为零等条件下的理想化模型。 - **基本应用**：包括电压跟随器、反相放大器、同相放大器等。 - **非线性应用**：如比较器、滞回比较器等，可用于信号检测和转换。 ### 实验与分析 除了理论学习外，《模拟电子技术基础简明教程（第三版）》还可能包含大量的实验练习，帮助学生理解和掌握各种电子元器件的工作原理及其实际应用。例如，通过搭建简单的放大电路，观察不同条件下电路的输出变化；或者使用示波器等仪器对信号进行测试与分析，加深对模拟电子技术的理解。 《模拟电子技术基础简明教程（第三版）》涵盖了模拟电子技术领域的核心知识点，不仅介绍了半导体器件的基本原理，还包括了多种常用电路的设计与分析方法。通过对这些知识点的学习，可以帮助读者建立起扎实的理论基础，并具备解决实际问题的能力。

模拟电子技术基础简明教程 第三版 杨素行主编 课后习题答案