代码收藏家技术教程 2024-12-24

逻辑信号电平测试器设计

文章目录

概要

整体架构流程

技术名词解释

技术细节

小结

概要

逻辑信号电平测试器设计
根据所学知识，设计一个电路测试信号电平大小，用不同颜色的发光二极管代表不同电平。
设计要求：（禁止使用集成模块）
①输入电压小于0.8V（低电平）时：绿灯亮
②输入电压大于3.5V（高电平）时：红灯亮
③ 输入电压大于0.8V而小于3.5V：无灯亮。

整体架构流程

总体仿真如图：

电压输入替代：
测试时电压输入采用电阻分压。

电压比较部分：
这部分使用了两个由lm324运放构成的电压比较器。
其中R1、R2、R3、R4都是分压电阻，可以自己计算选择合适的限值。

显示部分由发光二极管和限流电阻构成。

技术名词解释

什么是电压比较器
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，如图1所示。图1(a)是比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+” 端) 及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压VA，反相端输入VB。VA和VB的变化如图1(b)所示。在时间0～t1时，VA>VB；在t1～t2时，VB>VA；在t2～t3时，VA>VB。在这种情况下，Vout的输出如图1©所示：VA>VB时，Vout输出高电平(饱和输出)；VB>VA时，Vout输出低电平。根据输出电平的高低便可知道哪个电压大。