数字电子技术—中频自动增益.docx

国家电工电子实验教学中心数字电子技术实 验 报 告学院：电信专业：自动化（铁道信号）学生姓名：*****学号：1121****任课教师：陆鹏飞2013 年12 月9 日目 录一、中频自动增益………………………………………………………………………………1二、基本要求实验一 用加法器实现2位乘法电路……………………………………………………2实验二 用4位加法器实现可控累加电路………………………………………………6实验三 用4位移位寄存器实现可控乘/除法电路……………………………………10三、发挥部分实验一 用D/AC0832实现模拟信号输出的可控乘/除法电路…………………………14中频自动增益数字电路研究自动增益数字控制电路是一种在输入信号变化很大的情况下，输出信号保持恒定或在较小的范围内波动的电路。在通信设备中，特别是在通信接收设备中起着重要的作用。它能够保证接收机在接收弱信号时增益高，在接收强信号时增益低，使输出保持适当的低电平，不至于因为输入信号太小而无法正常工作，也不至于因为输入信号过大而使接收机发生堵塞或饱和。实验目的：1.掌握中频自动增益数字电路设计, 提高系统地构思问题和解决问题的能力。2.通过自动增益数字电路实验, 系统地归纳用加法器、A/D和D/A转换电路设计加法、减法、乘法、除法和数字控制模块电路技术。3.培养通过现象分析电路结构特点，进而改善电路的能力。实验特点：1. 给出不同功能数字电路，设计数字控制电路，体现数字系统数字控制性能。2. 用模拟信号的输入和输出波形，设计控制增益数字电路，展开思路，体现开放性。加深知识点和技术：1. 加法，减法，乘法，除法，Ａ/Ｄ转换电路，Ｄ/Ａ转换电路，控制电路和数字信号补偿电路。2. 克服竞争冒险现象、失真现象，精度与速度矛盾，Ａ/Ｄ转换和Ｄ/Ａ技术等。第一部分基础要求实验一 用加法器实现2位乘法电路1 设计任务要求用加法器实现2位二进制乘法电路,掌握乘法器的构成、原理与设计方法熟悉集成电路的使用方法2 设计方案及论证 2.1 任务分析1.二进制数乘法实现途径与十进制一样。由乘数从最低位开始每一位逐项与被乘数相乘。每一个这样的相乘产生一个积。这些连续的部分积逐次左移一位，最后这些部分积的和就为该乘数与被乘数相乘所得的乘积。设两位二进制分别为A1A0和B1B0，输出为S4S3S2S1（其中s4为进位输出端），乘法原理如图1.1所示2.可以用与门（74LS08）如图1.3所示，和4位二进制全加器(74283)如图1.2所示，设计构成乘法电路。74283为一个四位超前进位加法器，它是由超前进位电路构成的快速进位的4位全加器电路，可实现两个四位二进制的全加。利用与门实现分项乘积并通过全加器输入端对应位置实现移位求和的计算过程。图1.1 乘法原理图 图1.2 74283常用符号图1.3 74LS08引脚图2.2 方案设计2.2.1选取的实验电路及输入输出波形图1.4 电路原理图图1.5 实验电路板2.2.2实验讨论与分析芯片74LS08实现与门功能Y=AB,快速进位集成4位加法器74283的输出逻辑表达式为：Si=Ai⊕Bi⊕Ci-1 ，根据芯片的管脚图，由电路的连接方式和芯片的逻辑功能可以得到，S1=A0B0,S2=A1B0+A0B1+C1,S3=A1B1+C2,S4=C3(其中Ci表示第i位的进位输出)，由此可以得到该电路图的真值表，结果如下图所示：表1.1 2位乘法电路真值表B1B0A1A0S4S3S2S1数码管0000000000001000000010000000011000000100000000101000110110001020111001131000000001001001021010010041011011061100000001101001131110011061111100193 仿真及调试过程运算仿真结果如下图1-6图1-6（1）任何数和“0”想乘都得0，这里不在赘述。图1-6（2）任何数和“1”相乘都得任何数，这里不再赘述。图1-6（3）图1-6（4）图1-6（5）4 总结与体会本次试验的基本原理是比较简单的，芯片74LS08将输入端的两位二进制相乘，通过74283的逻辑功能又可以进行四位二进制的全加，从而达到用加法器实现2位二进制相乘的作用。实验过程中，所使用的芯片较少，电路连接相对容易，需要注意的是芯片不能插反，另外四个控制开关的连接也要注意不要连错。刚开始做实验的时候，数码管无法正常显示结果，我又重新检查了一遍电路，发现原来是芯片74283忘记接5V电源了，连好后重新打开电源，观测到预期的输出结果。在焊电路板的过程中，因为要求板子自带显示数码管，所以