简易逻辑测试仪课程设计.doc

PAGE  PAGE 19 目录 摘要………………………………………………………………………………… 3 一 系统方案…………………………………………………………………………3 1.1设计要求…………………………………………………………………………3 1.2方案论证与比较…………………………………………………………………4 二 设计流程………………………………………………………………………… 5 2.1 流程图……………………………………………………………………………5 2.2 运算放大器…………………………………………………………………… 5 2.3 LM399常用方法………………………………………………………………… 6 三 详细方案及相关参数……………………………………………………………10 3.1 方案原理……………………………………………………………………… 11 3.2 适用范围……………………………………………………………………… 13 3.3 相关参数……………………………………………………………………… 13 3.4 PCB图……………………………………………………………………………14 四 抗干扰与可靠性…………………………………………………………………15 五 测试方案与仿真…………………………………………………………………15 5.1 通过Proteus软件仿真……………………………………………………… 15 5.2 测试结果……………………………………………………………………… 16六 结论与设计心得…………………………………………………………………17 附录………………………………………………………………………………… 19 摘要：数字电路的制作调试及检修离不开逻辑电平测试仪，本文设计的简易逻辑测试仪主体由LM339组成，可实现输入高电平LED发红光，输入低电平LED发绿光，输入时钟脉冲时红绿交替闪烁功能。该测试仪可用于对TTL门电路，COMS等数字电路的逻辑检测。此电路与各类传感器配合使用，稍加变通便可用于各种物理量的双限检测、短路、断路报警等。 关键词：高电平 低电平 LM339 运算放大电路 一 系统方案： 1.1设计要求： 利用简单的基本元器件设计一个逻辑电平测试电路，要求实现以下要求： 要求电路能够测试出数字端口的高低电平状态，用不同颜色的LED小灯对检测状态进行指示，高电平（红色），低电平（绿色）； 电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； 电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； 电路的基本工作原理应有一定说明；电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性（不限EDA软件类型）。 画出系统电路硬件原理图和PCB电路板图（含PCB图效果图）（不限制EDA软件类型）； 给出详细的元件选型表； 电路工作的基本原理和实现方法；电路的可靠性设计和抗干扰性设计说明； 1.2 方案论证与比较： 方案一：如图1-1所示采用运算放大电路与三极管相结合的设计方法。 图1-1 方案一原理图 方案二：如图1-2巧妙运用运算放大器内部独立电压比较器组合形成简易逻辑测试仪 图1-2 方案二原理图 方案选择：出于经济和电路稳定性的考虑，避免过多三极管产生温漂和其他干扰，选择方案二。 二 设计流程 2.1流程图 方案设计流程： 图2-1 方案设计流程图 2.2电压比较器和运算放大器的基本知识 电压比较器和运算放大器已经广泛的应用在各种的控制电路和保护电路中；特别是在现代的液晶、等离子平板电视中，更是普遍应用。在平板电视中特别是故障率较高的开关电源、驱动电路、背光板电路中的保护电路比比皆是；对电路的安全、保护起到极大的作用，同样给我们的维修也带来一个提升，必须了解、掌握电压比较器的原理、工作方式才能顺利的、成功的完成故障的维修，下面简单的介绍一些电压比较器的必备知识。 图2-2 LM339结构图 电压比较器可以看做是放大倍数无穷大的运算放大器。电压比较器是对两个模拟电压比较其大小，并判断出其中哪一个电压高，哪一个电压低；并在输出端以高电平或低电平表示比较的结果来。既然是把两个电压进行比较；并且有一个比较结果的输出端，那么这个比较器就必须有3个端子（除了供电及接地）；两个进行比较模拟电压的输入端；一个显示比较结果的输出端，图2-2所示就是一个在电路图上常用的电压比较器的符号。  如图2-3所示，左边是两个输入端；其中一个有“+”号标志的称为同相输入端；有“—”号标志的称为反相输入端；这两个端子输入需要进行比较的模拟电压。右边是一个输出端，输出比较的结果。两个输入端之间电位的高低和输出端电平的高低关系