数字式竞赛抢答器设计制作
目 录
摘 …………………………………………………………………………………2
第1章 概 述
11 抢答器应………………………………………………………………4
12抢答器基功扩展功………………………………………4 13数字式抢答器性指标技术求……………………………………5
第2章 系统方案确定
21系统方案证较……………………………………………………6
22数字显示方案设计………………………………………………………7
23电 源…………………………………………………………………………9
第3章 数字显示方案结构设计…………………………………………………10
第4章 元器件分析
41电 阻………………………………………………………………………14
42电阻色环标法………………………………………………………………14
43二极………………………………………………………………………14
第5章 安装调试
51调试前直观检查…………………………………………………………16
52调试方法……………………………………………………………………16
53调试中注意事项……………………………………………………………17
结束语……………………………………………………………………………19
致 谢……………………………………………………………………………20
参考文献…………………………………………………………………………21
数字式竞赛抢答器设计制作
作者
摘
文介绍种74系列常集成电路设计数码显示八路抢答器电路组成设计思路功着电子技术发展领域应越越广泛认识逐步加深利电子技术相关知识解决实际问题：智抢答器设计制作抢答器竞赛问答中种常必备装置原理讲种典型数字电路
数字抢答器体电路扩展电路组成优先编码电路锁存器译码电路参赛队输入信号显示器输出持开始钮示意开始两部分组成体电路课题数字电路形成实现功LED显示器显示出CD4511控元件实现抢答功
关键词
抢答器 数字式 CD4511
前 言
高新技术日新月异天科学技术已成整社会发展源动力电子领域发展更令目暇接推动现代电子产品渗透社会领域遍迹千家万户力推动社会生产力发展社会信息化程度提高时现代电子产品性进步提高产品更新换代节奏越越快 设计越越受重视通设计设计出更更新科技产品科技发展带积极作科技水定高
智力竞赛作种生动活泼教育形式方法够引起观众极兴趣
第章 概述
1．1抢答器应
工厂学校电视台等单位常举办种智力竞赛 抢答记分器必设备校举行种竞赛中常抢答环节举办方数采选手通举答题板方法判断选手答题权某种程度会持观误断造成赛公性解决问题组准备次赛机会制作低成满足学校需八路数显抢答器
1．2抢答器基功扩展功
1基功：
（1） 抢答器时供8名选手8代表队赛分8钮S0 ~S7表示
（2） 设置系统清抢答控制开关S该开关持控制
（3） 抢答器具锁存显示功选手动钮锁存相应编号扬声器发出声响提示七段数码显示选手号码选手抢答实行优先锁存优先抢答选手编号直保持持系统清止
2扩展功：
1．抢答器具定时抢答功次抢答时间持设定（30秒）
持启动开始开关定时开始绿灯亮红灯灭允许作答定时结束绿灯灭红灯亮做作答
2．设计声控装置持说开始时系统动完成清零开始计时功
3．持读题程中禁止抢答持控制开关接犯规式电路实现违规者见功持读题时果违反赛规定抢先动钮显示器显示参赛队抢先便作出相应处理
4．果提供相应器材时间宽限想已定完成述扩展功进步完善作品
1．3数字式抢答器性指标技术求
131设计务求：
1抢答器时供8名选手8代表队赛分8钮S0 ~ S7表示
2设置系统清抢答控制开关S该开关持控制
3抢答器具锁存显示功选手动钮锁存相应编号LED数码显示时扬声器发出报警声响提示选手抢答实行优先锁存优先抢答选手编号直保持持系统清止
4抢答器具定时抢答功次抢答时间持设定（30秒）持启动开始键定时器进行减计时时扬声器发出短暂声响声响持续时间05秒左右
5参赛选手设定时间进行抢答抢答效定时器停止工作显示器显示选手编号抢答时间保持持系统清止
6果定时时间已抢答次抢答效系统报警禁止抢答定时显示器显示0
第2章 系统方案确定
2．1系统方案证较
（） 硬件实现八路数字定时抢答器
系统方框图细箭头表示控制粗箭头表示数流
求
（1）数字式抢答器基功：
1设计制作容纳八组参赛数字式抢答器组设抢答钮供抢答者
2电路具第抢答信号鉴锁存功持系统复位发出抢答指令参赛者抢答开关该组指示灯亮组显示电路显示出抢答者组时扬声器发出音响时电路应具备锁功组抢答开关起作
3抢答器具定时抢答功时间持设定持启动开始键定时器立减计显示
4参赛选手设定时间抢答抢答效定时器停止工作显示器显示选手编号抢答时刻时间
5果定时抢答时间已没选手抢答时次抢答效系统进行封锁禁止超时抢答
(2)扩展功：
1设置计分功组开始时预置成100分抢答持记分答次加10分否减10分
2设置犯规惩罚功提前抢答超时抢答组鸣喇叭示警组电路显示出犯规组禁止回合抢答
(二) CD4511LED数码显示器组成抢答器
整体系统结构：
该课题数字电路形式实现整电路控制功七段数码显示器作显示电路元件CD4511译码器控制元件实现抢答器抢答功
综述：面两种方案均属制作抢答制作方案第种相说较复杂技术指标求较高难达求指标第二种方案较简单元器件属常见类型设计学知识综合应该电路设计介绍种CD4511芯片数码核心八路数字抢答器系统分硬件软件两方面阐述该控制系统设计方法调试运行该系统达预期目标具反应快功齐全实性强特点选择第二种方案
2．2 数字显示方案设计
2．2．1抢答器工作原理
222电路原理图示集成电路CD4511数码显示抢答器部分块BCD7段锁存译码驱动电路1267脚BCD码输入端第9～15脚显示输出端该电路完成两功：分辨出选手键先锁存优先抢答者编号时译码显示电路显示编号二禁止选手键操作效S1～S88抢答键CD4511BCD码7段译码器二极D1～D8抢答键进行BCD编码初始状态CD4511驱动LED数码显示0abcdef六笔画1仅g笔画0现g笔画信号三极Q1反相样初始状态7段译码器CD4511处
译码状态时键信号输入显示0外数字时a～g7笔画信号少0相应7段译码器CD4511处锁存状态某键时7段译码器CD4511已键入数字锁存显示样键起作数码显示先键号起抢答作16脚接电源正极8脚接电源负极
222电路原理图
数字式抢答器电路图
2．3 电源
231变压器定义特性参数
变压器变换交流电压电流阻抗器件初级线圈中通交流电流时铁芯（磁芯）中便产生交流磁通次级线圈中感应出电压（电流）变压器铁芯（磁芯）线圈组成线圈两两绕组中接电源绕组初级线圈余绕组次级线圈
电源变压器特性参数
（1）工作频率
变压器铁芯损耗频率关系应根频率设计种频率称工作频率
（2）额定功率
规定频率电压变压器长期工作超规定温升输出功率
（3）额定电压
指变压器线圈允许施加电压工作时规定值
（4）电压
指变压器初级电压次级电压值空载电压负载电压区
（5）空载电流
变压器次级开路时初级定电流部分电流称空载电流空载电流磁化电流（产生磁通）铁损电流（铁芯损耗引起）组成50Hz电源变压器言空载电流基等磁化电流
（6）空载损耗
指变压器次级开路时初级测功率损耗损耗铁芯损耗次空载电流初级线圈铜阻产生损耗（铜损）部分损耗
（7）效率
指次级功率P2初级功率P1值百分通常变压器额定功率愈效率愈高
（8）绝缘电阻
表示变压器线圈间线圈铁芯间绝缘性绝缘电阻高低绝缘材料性温度高低潮湿程度关
第3章 数字显示方案结构设计
题电路设计
（）CD4511引脚资料：
图31 芯片CD4511
CD4511驱动阴极 LED （数码）显示器 BCD 码—七段码译码器特点：具BCD转换消隐锁存控制七段译码驱动功CMOS电路提供较拉电流直接驱动LED显示器
CD4511引脚图：
功介绍：
BI：4脚消隐输入控制端BI0 时输入端状态七段数码均处熄灭（消隐）状态显示数字
LT：3脚测试输入端BI1LT0 时译码输出全1输入 DCBA 状态七段均发亮显示8检测数码否损坏
LE：锁定控制端LE0时允许译码输出 LE1时译码器锁定保持状态译码器输出保持LE0时数值
A1A2A3A48421BCD码输入端
abcdefg：译码输出端输出高电1效
CD4511部拉电阻输入端数码笔段端接限流电阻工作
1 CD4511引脚
CD4511具锁存译码消隐功通常反相器作输出级通常驱动LED引脚图图示
引脚名称：中7126分表示ABCD543分表示LEBILT1312111091514分表示 abcdefg左边引脚表示输入右边表示输出两引脚816分表示VDDVSS
2 CD4511工作原理
1 CD4511工作真值表：
输 入
输 出
LE
BI
LI
D
C
B
A
a
b
c
d
e
f
g
显示
X
X
0
X
X
X
X
1
1
1
1
1
1
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8
X
0
1
X
X
X
X
0
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消隐
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0
0
0
0
0
消隐
1
1
1
X
X
X
X
锁 存
锁存
2． 锁存功
译码器锁存电路传输门反相器组成传输门导通截止控制端LE电状态
LE0电导通TG2截止LE1电时TG1截止TG2导通时锁存作
3译码
CD4511译码两级非门担简化线路先二输入端非门输入数 BC进行组合出四项然输入数AD起 非门译码
4消隐
BI消隐功端该端施加某电迫B端输出低电字形消隐
消隐输出J电
J （C+B）D+BI
考虑消隐BI项便J（B+C）D
式输入BCD代码10101111时J端1电显示器中字形消隐
选阴极数码 CD4511 数码基连接方式图 ：
数码条件：
a段数点加限流电阻
b电压：段：根发光颜色决定 数点：根发光颜色决定
c电流：静态：总电流 80mA（段 10mA）动态：均电流 45mA 峰值电流 100mA
数码注意事项说明：
（１）数码表面手触摸手弄引角
（２）焊接温度：２６０度焊接时间：５Ｓ
（３）表面保护膜产品前撕
第4章 元器件分析
1电 阻
电阻（Resistor）电子电路中元件电阻物理特征变电热说耗元件电流产生热电阻电路中通常起分压分流作信号说交流直流信号通电阻通常说万表容易判断出电阻坏：万表调节电阻挡合适挡位万表两表笔放电阻两端万表读出电阻阻值应注意测试电阻时手接触表笔金属部分实际手机维修中少出现电阻损坏少数机型电阻外少关心电阻阻值着重注意电阻否虚焊脱焊
2电阻色环标法
电阻阻值标法通常色环法数字法色环法般电阻较常见手机电路中电阻般较少标阻值般采数字法：101——表示电阻阻值100Ω 102——表示电阻阻值1KΩ 103——表示电阻阻值10KΩ 104——表示电阻阻值100KΩ 105——表示电阻阻值1MΩ 106——表示电阻阻值10MΩ
3二极工作原理特性应
工作原理：
晶体二极p型半导体n型半导体形成pn结界面处两侧形成空间电荷层建建电场存外加电压时pn 结两边载流子浓度差引起扩散电流建电场引起漂移电流相等处电衡状态
外界正电压偏置时外界电场建电场互相抑消作载流子扩散电流增加引起正电流
外界反电压偏置时外界电场建电场进步加强形成定反电压范围反偏置电压值关反饱电流I0
外加反电压高定程度时pn结空间电荷层中电场强度达界值产生载流子倍增程产生量电子空穴产生数值反击穿电流称二极击穿现象
特性：
二极重特性单方导电性电路中电流二极正极流入负极流出面通简单实验说明二极正特性反特性
１正特性
电子电路中二极正极接高电位端负极接低电位端二极会导通种连接方式称正偏置必须说明加二极两端正电压时二极然导通流二极正电流十分微弱正电压达某数值（数值称门槛电压锗约02V硅约06V）二极直正导通导通二极两端电压基保持变（锗约03V硅约07V）称二极正压降
2反特性
电子电路中二极正极接低电位端负极接高电位端时二极中没电流流时二极处截止状态种连接方式称反偏置二极处反偏置时然会微弱反电流流二极称漏电流二极两端反电压增某数值反电流会急剧增二极失单方导电特性种状态称二极击穿
应：
1整流二极
利二极单导电性方交变化交流电变换成单方脉动直流电
2开关元件
二极正电压作电阻处导通状态相接通开关反电压作电阻处截止状态断开开关利二极开关特性组成种逻辑电路
3限幅元件
二极正导通正压降基保持变（硅07V锗03V）利特性电路中作限幅元件信号幅度限制定范围
第5章 安装调试
实践表明电子装置设计电路参数进行安装难达预期效果设计时周全考虑种复杂客观素（元件值误差器件参数分散性分布参数影响等）必须通安装测试调整发现纠正设计方案足然采取措施加改进装置达预定技术指标调试常仪器：万表
51 调试前直观检查
电路安装完毕先接通电源进行初步检查
1连线否正确
检查电路连线否正确包括错线（连线端正确端错误）少线（安装时完全漏掉线）线（连线两端电路图存）查线步骤：1电路图检查安装线路
2实际线路原理电路进行查线
2元器件安装检查
检查元器件引脚间短路连接处接触良二极三极集成器件电解电容极性等否连接误
电源供电信号源连线检查电源供电（包括极性）信号源连线否正确
电源端（┸）否存短路通电前断开根电源线万表检查电源端（┸）否存短路
电路述检查确认误转入调试
52 调试方法
调试包括测试调整两方面谓电子电路调试达电路设计指标目进行系列测量判断调整测量反复进行程
调试方法通常采先分调联调（总调）
知道复杂电路基单元电路组成
1通电观察
准确测量电源接入电路观察异常现象包括烟否异常气味手摸元器件否发烫电源否短路现象等果出现异常应立切断电源排障通电然测量路总电源电压器件引脚电源电压保证元器件正常工作
通通电观察认电路初步工作正常转入正常调试
2静态调试
交流直流存电子电路工作重特点般情况直流交流服务直流电路工作基础电子电路调试静态调试动态调试分静态调试般指没外加信号条件进行直流测试调整程例通静态测试模拟电路静态工作点数字电路输入端输出端高低电值逻辑关系等时发现已损坏元器件判断电路工作情况时调整电路参数电路工作状态符合设计求
3动态调试
动态调试静态调试基础进行调试方法电路输入端接入适频率幅值信号循着信号流逐级检测关点波形参数性指标发现障现象应采取方法缩障范围设法排障
测试程中感觉印象始终助仪器观察示波器时示波器信号输入方式置DC挡通直流耦合方式时观察测信号交直流成分
通调试检查功块整机种指标（信号幅值波形形状相位关系增益输入阻抗输出阻抗等）否满足设计求进步电路参数提出合理修正
53调试中注意事项
调试结果否正确程度受测量正确否测量精度影响保证调试效果必须减测量误差提高测量精度需注意点：
正确测量仪器接端端接机壳电子仪器进行测量仪器接端应放器接端连接起否仪器机壳引入干扰仅会放器工作状态发生变化测量结果出现误差根原调试发射极偏置电路时需测量VCE应仪器两端直接接集电极发射极应分测出V
CVE然二者相减VCE干电池供电万表进行测量电表两输入端浮动直接跨接测量点间
测量电压仪器输入阻抗必须远测处等效阻抗测量仪器输入阻抗测量时会引起分流测量结果带误差
测量仪器带宽必须测电路带宽例MF－20型万表工作频率20～20000 HZ果放器fH 100 kHZ MF－20测试放器幅频特性否测试结果反映放器真实情况
正确选择测量点台测量仪器进行测量时测量点仪器阻引进误差例图5．1．1示电路测C1点电压VCl时选择E2测量点测VE2根VCl＝VE2＋VBE2求结果直接测Cl点VCl误差出现种情况Re2较仪器阻引进测量误差
图511 测电路
测量方法方便行 需测量某电路电流时般测电压测电流测电压必改动测电路测量方便需知道某支路电流值通测取该支路电阻两端电压换算
调试程中认真观察测量善记录记录容包括实验条件观察现象测量数波形相位关系等量实验 记录理结果加较发现电路设计问题完善设计方案
调试时出现障认真查找障原切遇障解决拆掉线路重新安装重新安装线路存种问题果原理问题重新安装解决问题应查找障分析障原成次学机会通断提高已分析问题解决问题力
结束语
充满机遇智慧社会想占席需付出艰辛努力怕困难心理准备
做毕业设计期间设计数字抢答电路原理图部分原理功次修改整理制作中元器件解深通电调试程中直接导致元器件烧毁正负极接反导致该元件起作等段时间查资料解元器件性质作利帮助电路完成
通半月学然时间长感觉收获通学课知识进步解加深够充分利图书馆资料增加课许知识增强电路图认识加深解电路图部分作工作通次毕业设计加强团队合作力时提高动手力包括万表等测量仪器测量数利仪器检查障根源样排障方法培养学力际交力
次实践活动时间短留启迪深刻长远生道路坚实步通积极参加社会实践活动认识社会认识社会位置明确历史命激发学热情会断调整完善知识结构战胜前进道路种挫折锻炼意志毅力适应工作做准备实工作结束终点新起点实收获体会走工作岗位帮助次实提高专业水相信工作会更进步
天领域日新月异着时代脉动永远新等……期着次永言弃
致 谢
现已完成毕业设计感谢校领导系毕业设计力支持关注次设计程中感谢
XX老师毕业设计题目片茫然知道该手时时指明方设计程中断进行指导总感谢信息工程系指导老师感谢实训中心老师感谢学始终相信世界缺少美缺少发现困难永远强者攀登阶梯创新中断前进 美明天需努力
参考文献：
[1] 康华光编电子技术数字部分（第四版）高等教育出版社1999
[2] 曹国清编 数学电路逻辑设计中国矿业学出版社2000
[3] 谢美编电子线路设计实验测试华中理工出版社2000
[4] 刘征宇韦立华编新74系列IC特性手册福建科学技术出版社2002
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摘 …………………………………………………………………………………2
第1章 概 述
11 抢答器应………………………………………………………………4
12抢答器基功扩展功………………………………………4 13数字式抢答器性指标技术求……………………………………5
第2章 系统方案确定
21系统方案证较……………………………………………………6
22数字显示方案设计………………………………………………………7
23电 源…………………………………………………………………………9
第3章 数字显示方案结构设计…………………………………………………10
第4章 元器件分析
41电 阻………………………………………………………………………14
42电阻色环标法………………………………………………………………14
43二极………………………………………………………………………14
第5章 安装调试
51调试前直观检查…………………………………………………………16
52调试方法……………………………………………………………………16
53调试中注意事项……………………………………………………………17
结束语……………………………………………………………………………19
致 谢……………………………………………………………………………20
参考文献…………………………………………………………………………21
数字式竞赛抢答器设计制作
作者
摘
文介绍种74系列常集成电路设计数码显示八路抢答器电路组成设计思路功着电子技术发展领域应越越广泛认识逐步加深利电子技术相关知识解决实际问题：智抢答器设计制作抢答器竞赛问答中种常必备装置原理讲种典型数字电路
数字抢答器体电路扩展电路组成优先编码电路锁存器译码电路参赛队输入信号显示器输出持开始钮示意开始两部分组成体电路课题数字电路形成实现功LED显示器显示出CD4511控元件实现抢答功
关键词
抢答器 数字式 CD4511
前 言
高新技术日新月异天科学技术已成整社会发展源动力电子领域发展更令目暇接推动现代电子产品渗透社会领域遍迹千家万户力推动社会生产力发展社会信息化程度提高时现代电子产品性进步提高产品更新换代节奏越越快 设计越越受重视通设计设计出更更新科技产品科技发展带积极作科技水定高
智力竞赛作种生动活泼教育形式方法够引起观众极兴趣
第章 概述
1．1抢答器应
工厂学校电视台等单位常举办种智力竞赛 抢答记分器必设备校举行种竞赛中常抢答环节举办方数采选手通举答题板方法判断选手答题权某种程度会持观误断造成赛公性解决问题组准备次赛机会制作低成满足学校需八路数显抢答器
1．2抢答器基功扩展功
1基功：
（1） 抢答器时供8名选手8代表队赛分8钮S0 ~S7表示
（2） 设置系统清抢答控制开关S该开关持控制
（3） 抢答器具锁存显示功选手动钮锁存相应编号扬声器发出声响提示七段数码显示选手号码选手抢答实行优先锁存优先抢答选手编号直保持持系统清止
2扩展功：
1．抢答器具定时抢答功次抢答时间持设定（30秒）
持启动开始开关定时开始绿灯亮红灯灭允许作答定时结束绿灯灭红灯亮做作答
2．设计声控装置持说开始时系统动完成清零开始计时功
3．持读题程中禁止抢答持控制开关接犯规式电路实现违规者见功持读题时果违反赛规定抢先动钮显示器显示参赛队抢先便作出相应处理
4．果提供相应器材时间宽限想已定完成述扩展功进步完善作品
1．3数字式抢答器性指标技术求
131设计务求：
1抢答器时供8名选手8代表队赛分8钮S0 ~ S7表示
2设置系统清抢答控制开关S该开关持控制
3抢答器具锁存显示功选手动钮锁存相应编号LED数码显示时扬声器发出报警声响提示选手抢答实行优先锁存优先抢答选手编号直保持持系统清止
4抢答器具定时抢答功次抢答时间持设定（30秒）持启动开始键定时器进行减计时时扬声器发出短暂声响声响持续时间05秒左右
5参赛选手设定时间进行抢答抢答效定时器停止工作显示器显示选手编号抢答时间保持持系统清止
6果定时时间已抢答次抢答效系统报警禁止抢答定时显示器显示0
第2章 系统方案确定
2．1系统方案证较
（） 硬件实现八路数字定时抢答器
系统方框图细箭头表示控制粗箭头表示数流
求
（1）数字式抢答器基功：
1设计制作容纳八组参赛数字式抢答器组设抢答钮供抢答者
2电路具第抢答信号鉴锁存功持系统复位发出抢答指令参赛者抢答开关该组指示灯亮组显示电路显示出抢答者组时扬声器发出音响时电路应具备锁功组抢答开关起作
3抢答器具定时抢答功时间持设定持启动开始键定时器立减计显示
4参赛选手设定时间抢答抢答效定时器停止工作显示器显示选手编号抢答时刻时间
5果定时抢答时间已没选手抢答时次抢答效系统进行封锁禁止超时抢答
(2)扩展功：
1设置计分功组开始时预置成100分抢答持记分答次加10分否减10分
2设置犯规惩罚功提前抢答超时抢答组鸣喇叭示警组电路显示出犯规组禁止回合抢答
(二) CD4511LED数码显示器组成抢答器
整体系统结构：
该课题数字电路形式实现整电路控制功七段数码显示器作显示电路元件CD4511译码器控制元件实现抢答器抢答功
综述：面两种方案均属制作抢答制作方案第种相说较复杂技术指标求较高难达求指标第二种方案较简单元器件属常见类型设计学知识综合应该电路设计介绍种CD4511芯片数码核心八路数字抢答器系统分硬件软件两方面阐述该控制系统设计方法调试运行该系统达预期目标具反应快功齐全实性强特点选择第二种方案
2．2 数字显示方案设计
2．2．1抢答器工作原理
222电路原理图示集成电路CD4511数码显示抢答器部分块BCD7段锁存译码驱动电路1267脚BCD码输入端第9～15脚显示输出端该电路完成两功：分辨出选手键先锁存优先抢答者编号时译码显示电路显示编号二禁止选手键操作效S1～S88抢答键CD4511BCD码7段译码器二极D1～D8抢答键进行BCD编码初始状态CD4511驱动LED数码显示0abcdef六笔画1仅g笔画0现g笔画信号三极Q1反相样初始状态7段译码器CD4511处
译码状态时键信号输入显示0外数字时a～g7笔画信号少0相应7段译码器CD4511处锁存状态某键时7段译码器CD4511已键入数字锁存显示样键起作数码显示先键号起抢答作16脚接电源正极8脚接电源负极
222电路原理图
数字式抢答器电路图
2．3 电源
231变压器定义特性参数
变压器变换交流电压电流阻抗器件初级线圈中通交流电流时铁芯（磁芯）中便产生交流磁通次级线圈中感应出电压（电流）变压器铁芯（磁芯）线圈组成线圈两两绕组中接电源绕组初级线圈余绕组次级线圈
电源变压器特性参数
（1）工作频率
变压器铁芯损耗频率关系应根频率设计种频率称工作频率
（2）额定功率
规定频率电压变压器长期工作超规定温升输出功率
（3）额定电压
指变压器线圈允许施加电压工作时规定值
（4）电压
指变压器初级电压次级电压值空载电压负载电压区
（5）空载电流
变压器次级开路时初级定电流部分电流称空载电流空载电流磁化电流（产生磁通）铁损电流（铁芯损耗引起）组成50Hz电源变压器言空载电流基等磁化电流
（6）空载损耗
指变压器次级开路时初级测功率损耗损耗铁芯损耗次空载电流初级线圈铜阻产生损耗（铜损）部分损耗
（7）效率
指次级功率P2初级功率P1值百分通常变压器额定功率愈效率愈高
（8）绝缘电阻
表示变压器线圈间线圈铁芯间绝缘性绝缘电阻高低绝缘材料性温度高低潮湿程度关
第3章 数字显示方案结构设计
题电路设计
（）CD4511引脚资料：
图31 芯片CD4511
CD4511驱动阴极 LED （数码）显示器 BCD 码—七段码译码器特点：具BCD转换消隐锁存控制七段译码驱动功CMOS电路提供较拉电流直接驱动LED显示器
CD4511引脚图：
功介绍：
BI：4脚消隐输入控制端BI0 时输入端状态七段数码均处熄灭（消隐）状态显示数字
LT：3脚测试输入端BI1LT0 时译码输出全1输入 DCBA 状态七段均发亮显示8检测数码否损坏
LE：锁定控制端LE0时允许译码输出 LE1时译码器锁定保持状态译码器输出保持LE0时数值
A1A2A3A48421BCD码输入端
abcdefg：译码输出端输出高电1效
CD4511部拉电阻输入端数码笔段端接限流电阻工作
1 CD4511引脚
CD4511具锁存译码消隐功通常反相器作输出级通常驱动LED引脚图图示
引脚名称：中7126分表示ABCD543分表示LEBILT1312111091514分表示 abcdefg左边引脚表示输入右边表示输出两引脚816分表示VDDVSS
2 CD4511工作原理
1 CD4511工作真值表：
输 入
输 出
LE
BI
LI
D
C
B
A
a
b
c
d
e
f
g
显示
X
X
0
X
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
8
X
0
1
X
X
X
X
0
0
0
0
0
0
0
消隐
0
1
1
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0
0
0
1
1
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1
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2
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1
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3
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1
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1
4
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1
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1
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0
0
1
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1
1
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9
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0
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0
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0
消隐
0
1
1
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0
消隐
0
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0
0
0
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0
消隐
0
1
1
1
1
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0
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0
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0
0
0
0
0
0
消隐
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
消隐
1
1
1
X
X
X
X
锁 存
锁存
2． 锁存功
译码器锁存电路传输门反相器组成传输门导通截止控制端LE电状态
LE0电导通TG2截止LE1电时TG1截止TG2导通时锁存作
3译码
CD4511译码两级非门担简化线路先二输入端非门输入数 BC进行组合出四项然输入数AD起 非门译码
4消隐
BI消隐功端该端施加某电迫B端输出低电字形消隐
消隐输出J电
J （C+B）D+BI
考虑消隐BI项便J（B+C）D
式输入BCD代码10101111时J端1电显示器中字形消隐
选阴极数码 CD4511 数码基连接方式图 ：
数码条件：
a段数点加限流电阻
b电压：段：根发光颜色决定 数点：根发光颜色决定
c电流：静态：总电流 80mA（段 10mA）动态：均电流 45mA 峰值电流 100mA
数码注意事项说明：
（１）数码表面手触摸手弄引角
（２）焊接温度：２６０度焊接时间：５Ｓ
（３）表面保护膜产品前撕
第4章 元器件分析
1电 阻
电阻（Resistor）电子电路中元件电阻物理特征变电热说耗元件电流产生热电阻电路中通常起分压分流作信号说交流直流信号通电阻通常说万表容易判断出电阻坏：万表调节电阻挡合适挡位万表两表笔放电阻两端万表读出电阻阻值应注意测试电阻时手接触表笔金属部分实际手机维修中少出现电阻损坏少数机型电阻外少关心电阻阻值着重注意电阻否虚焊脱焊
2电阻色环标法
电阻阻值标法通常色环法数字法色环法般电阻较常见手机电路中电阻般较少标阻值般采数字法：101——表示电阻阻值100Ω 102——表示电阻阻值1KΩ 103——表示电阻阻值10KΩ 104——表示电阻阻值100KΩ 105——表示电阻阻值1MΩ 106——表示电阻阻值10MΩ
3二极工作原理特性应
工作原理：
晶体二极p型半导体n型半导体形成pn结界面处两侧形成空间电荷层建建电场存外加电压时pn 结两边载流子浓度差引起扩散电流建电场引起漂移电流相等处电衡状态
外界正电压偏置时外界电场建电场互相抑消作载流子扩散电流增加引起正电流
外界反电压偏置时外界电场建电场进步加强形成定反电压范围反偏置电压值关反饱电流I0
外加反电压高定程度时pn结空间电荷层中电场强度达界值产生载流子倍增程产生量电子空穴产生数值反击穿电流称二极击穿现象
特性：
二极重特性单方导电性电路中电流二极正极流入负极流出面通简单实验说明二极正特性反特性
１正特性
电子电路中二极正极接高电位端负极接低电位端二极会导通种连接方式称正偏置必须说明加二极两端正电压时二极然导通流二极正电流十分微弱正电压达某数值（数值称门槛电压锗约02V硅约06V）二极直正导通导通二极两端电压基保持变（锗约03V硅约07V）称二极正压降
2反特性
电子电路中二极正极接低电位端负极接高电位端时二极中没电流流时二极处截止状态种连接方式称反偏置二极处反偏置时然会微弱反电流流二极称漏电流二极两端反电压增某数值反电流会急剧增二极失单方导电特性种状态称二极击穿
应：
1整流二极
利二极单导电性方交变化交流电变换成单方脉动直流电
2开关元件
二极正电压作电阻处导通状态相接通开关反电压作电阻处截止状态断开开关利二极开关特性组成种逻辑电路
3限幅元件
二极正导通正压降基保持变（硅07V锗03V）利特性电路中作限幅元件信号幅度限制定范围
第5章 安装调试
实践表明电子装置设计电路参数进行安装难达预期效果设计时周全考虑种复杂客观素（元件值误差器件参数分散性分布参数影响等）必须通安装测试调整发现纠正设计方案足然采取措施加改进装置达预定技术指标调试常仪器：万表
51 调试前直观检查
电路安装完毕先接通电源进行初步检查
1连线否正确
检查电路连线否正确包括错线（连线端正确端错误）少线（安装时完全漏掉线）线（连线两端电路图存）查线步骤：1电路图检查安装线路
2实际线路原理电路进行查线
2元器件安装检查
检查元器件引脚间短路连接处接触良二极三极集成器件电解电容极性等否连接误
电源供电信号源连线检查电源供电（包括极性）信号源连线否正确
电源端（┸）否存短路通电前断开根电源线万表检查电源端（┸）否存短路
电路述检查确认误转入调试
52 调试方法
调试包括测试调整两方面谓电子电路调试达电路设计指标目进行系列测量判断调整测量反复进行程
调试方法通常采先分调联调（总调）
知道复杂电路基单元电路组成
1通电观察
准确测量电源接入电路观察异常现象包括烟否异常气味手摸元器件否发烫电源否短路现象等果出现异常应立切断电源排障通电然测量路总电源电压器件引脚电源电压保证元器件正常工作
通通电观察认电路初步工作正常转入正常调试
2静态调试
交流直流存电子电路工作重特点般情况直流交流服务直流电路工作基础电子电路调试静态调试动态调试分静态调试般指没外加信号条件进行直流测试调整程例通静态测试模拟电路静态工作点数字电路输入端输出端高低电值逻辑关系等时发现已损坏元器件判断电路工作情况时调整电路参数电路工作状态符合设计求
3动态调试
动态调试静态调试基础进行调试方法电路输入端接入适频率幅值信号循着信号流逐级检测关点波形参数性指标发现障现象应采取方法缩障范围设法排障
测试程中感觉印象始终助仪器观察示波器时示波器信号输入方式置DC挡通直流耦合方式时观察测信号交直流成分
通调试检查功块整机种指标（信号幅值波形形状相位关系增益输入阻抗输出阻抗等）否满足设计求进步电路参数提出合理修正
53调试中注意事项
调试结果否正确程度受测量正确否测量精度影响保证调试效果必须减测量误差提高测量精度需注意点：
正确测量仪器接端端接机壳电子仪器进行测量仪器接端应放器接端连接起否仪器机壳引入干扰仅会放器工作状态发生变化测量结果出现误差根原调试发射极偏置电路时需测量VCE应仪器两端直接接集电极发射极应分测出V
CVE然二者相减VCE干电池供电万表进行测量电表两输入端浮动直接跨接测量点间
测量电压仪器输入阻抗必须远测处等效阻抗测量仪器输入阻抗测量时会引起分流测量结果带误差
测量仪器带宽必须测电路带宽例MF－20型万表工作频率20～20000 HZ果放器fH 100 kHZ MF－20测试放器幅频特性否测试结果反映放器真实情况
正确选择测量点台测量仪器进行测量时测量点仪器阻引进误差例图5．1．1示电路测C1点电压VCl时选择E2测量点测VE2根VCl＝VE2＋VBE2求结果直接测Cl点VCl误差出现种情况Re2较仪器阻引进测量误差
图511 测电路
测量方法方便行 需测量某电路电流时般测电压测电流测电压必改动测电路测量方便需知道某支路电流值通测取该支路电阻两端电压换算
调试程中认真观察测量善记录记录容包括实验条件观察现象测量数波形相位关系等量实验 记录理结果加较发现电路设计问题完善设计方案
调试时出现障认真查找障原切遇障解决拆掉线路重新安装重新安装线路存种问题果原理问题重新安装解决问题应查找障分析障原成次学机会通断提高已分析问题解决问题力
结束语
充满机遇智慧社会想占席需付出艰辛努力怕困难心理准备
做毕业设计期间设计数字抢答电路原理图部分原理功次修改整理制作中元器件解深通电调试程中直接导致元器件烧毁正负极接反导致该元件起作等段时间查资料解元器件性质作利帮助电路完成
通半月学然时间长感觉收获通学课知识进步解加深够充分利图书馆资料增加课许知识增强电路图认识加深解电路图部分作工作通次毕业设计加强团队合作力时提高动手力包括万表等测量仪器测量数利仪器检查障根源样排障方法培养学力际交力
次实践活动时间短留启迪深刻长远生道路坚实步通积极参加社会实践活动认识社会认识社会位置明确历史命激发学热情会断调整完善知识结构战胜前进道路种挫折锻炼意志毅力适应工作做准备实工作结束终点新起点实收获体会走工作岗位帮助次实提高专业水相信工作会更进步
天领域日新月异着时代脉动永远新等……期着次永言弃
致 谢
现已完成毕业设计感谢校领导系毕业设计力支持关注次设计程中感谢
XX老师毕业设计题目片茫然知道该手时时指明方设计程中断进行指导总感谢信息工程系指导老师感谢实训中心老师感谢学始终相信世界缺少美缺少发现困难永远强者攀登阶梯创新中断前进 美明天需努力
参考文献：
[1] 康华光编电子技术数字部分（第四版）高等教育出版社1999
[2] 曹国清编 数学电路逻辑设计中国矿业学出版社2000
[3] 谢美编电子线路设计实验测试华中理工出版社2000
[4] 刘征宇韦立华编新74系列IC特性手册福建科学技术出版社2002
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