第一篇：《电路图》教学设计
《电路图》教学设计
一、教学目标：
1、认知目标
（1）知道电路的基本组成，能说出各组成部分的作用。（2）能判断电路的三种状态：通路、开路、短路。（3）会画电路符号，能用电路符号画出一个简单电路图。
2、能力目标
（1）培养学生的动手操作能力。
（2）培养学生观察实验和分析解决问题的能力。
3、情感目标
（1）激发学生热爱科学、勇于探究的精神。（2）培养学生严谨的科学态度和与人合作的精神。
二、教学重难点：
重点：电路的组成、状态和连接、实物图转换为电路图。难点：短路的概念及规范正确地画出电路图。
三、教学方法：
实验探究，小组合作。
四、教具准备：
多媒体课件、电路演示板、各种类型电池、手点筒、自制短路演示板。
五、学具准备：
干电池2节、开关1个、小灯泡2个、导线若干、白盒子、课堂探究单。
六、教学过程：
第四章 电路探秘 第一节 电路图 师：上新课之前先欣赏各种美丽夜景图片（出示美丽的夜景）
并讲解：绍兴是座千年古城，它有悠久的历史,它有深厚文化底蕴,更有那美丽的风景。昨天晚上我陪几个朋友拍了几张照片，发现绍兴的夜景更美。
师：有哪位同学告诉能告诉我绍兴夜景为什么会更美？ 生：因为有灯光的衬托，师：那么这些灯光又是靠什么来工作的呢？ 生：（一起回答）电！！
师：那么自从19世纪80年代英国的科学家法拉第发明发电机以后，人类进入了电气时代，电使人类由黑暗走向了光明，使生活更加丰富更加多彩。今天就让我们走进电的世界来进行一次电路的探秘！（出示课题，并书写在黑板上 第一节 电路图）
师：今天老师带来了一辆玩具车，（出示玩具车）并提问：那位同学喜欢上来玩一下呢？ 生：我（上来有先打开了遥控器上的开关，完个几秒钟）师：好玩吗？
生：很好玩，还会打滚
师：老师问你，猜测一下这辆车里会有什么装置使它会发光会打滚呢？ 生：我觉的会有电池 师：那你来找一下有没有？ 生：有的这个就是
生：你能告诉我这个电池有什么作用吗？ 生：它能提供电能。师：很好，谢谢这位同学。
师：生活中除了这种电池能提供电外，你还知道其他的装置能提供电吗？ 生：还有手机电池等
师；在科学中我们把这些提供电能的装置叫电源它是电路的基本组成之一。（出示电源投影片，并书写在黑板上）
师：这个电池是我们实验室中常用的电源。它有两个电极，凸一端是正极，平的一端是负极。
师：我想问一下同学们那么教室里的电灯是谁来提供电能的呢？ 生：电厂中的发电机中来的啊？ 师：所以发电机也是电源的一种。
师：玩具车就是靠电池供电来工作的，但玩几天后就要更换电池了为什么呢？哪位同学来告诉我？
生：电池没有了，小车要耗电的。
师：我们把那些消耗电能的装置叫用电器它也是。（出示用电器投影片，并书写在黑板上）
师：老师在问你一下现在教室里有那些是用电器呢？ 生：电脑、空调、电灯等。
师：假如象那位同学玩好了玩具车，不想玩了，让车的灯一直亮着行吗？ 生：不行，师：为什么？
生：不行，这样会浪费电的。
师：很好，看来这位同学很有节约意识。我们大家也应该向这位同学那样节约用电。师：那你觉的小车还应该有什么装置。生：开关。
师：所以呢开关的作用就是以控制用电器工作或或不工作它也是电路的基本组成之一（出示开关投影片，并书写在黑板上）
师：以后生活中我们要利用好开关学会节约用电。（老师将开关断开）师：你觉光有上面的三个的电路元件能让小汽车开动起来吗？ 生：不行，还应该有导线。师：那导线又是干吗用的呢？ 生：是来输送电能的。
师：对了，导线的作用是输送电能。（出示导线投影片，并书写在黑板上）师：无论多么复杂多么简单的电路都是由这四种基本的电路元件所组成的。（出示活动的投影片）
师：现在在同学们的桌上呢是我们实验室中最常用的四种电路元件，相信同学们都迫不及待想让你桌上的小灯泡亮起来，但在实验之前有几个注意点要讲一下1.连接时先将开关断开2.将露出的铜芯拧成一股3.将弹簧拉起放入铜芯并夹住
（出示温馨投影片，师：（学生活动开始来进行进行电路连接）师：（并注意观察，并及时表扬）
师：好，看来同学们的动手能力还是瞒强的，这么快就连好了。
师：象同学们刚才将电源、用电器、开关用导线连接起来的电流路径就叫做电路。（出示电路投影片，并注意观察，并及时表扬）
师：当我们将连接好的电路闭和开关是，电路中就会有电流，而此时我们的小灯泡也就发光了，我们把这种电路叫做通路（也叫闭合电路）（出示通路的影片，并书写在黑板上）师：刚才同学们在做实验是老师发现XX组电路连接好后，可是小灯泡就是不亮，我们有必要对这个问题来进行一下探究。（出示探究二：的投影片）师：提问学生：同学你们猜测一下可能是什么原因呢？
生：可能是灯泡坏了;；可能是开关接触不良、可能是导线断了开关打开，接头松脱，接触不良，导线断了等等
师：好接下来老师就让他们组的电路那上来让我们一起来验证这些假设？（实物投影出坏的电路）
师：XXX同学你刚才说可能是灯泡坏了？那你怎么来验证呢？ 生：我可以将我们自己刚才亮的灯泡来接上去看看会不会亮。
师：好，那你把你们组的小灯泡那上来，老师先将开关断开连好电灯，然后在和上开关？ 生：还是没有亮，看来不是小灯泡的原因。
师：XXX同学你刚才说可能是电池坏了（没电了）？那你怎么来验证呢？ 生：我可以将我们自己好的电源接上去看看会不会亮。
师：好，那你把你们组的电源那上来，老师先将开关断开连好电灯，然后在和上开关？ 生：还是没有亮，看来不是电池的原因。
师：XXX同学你刚才说可能是可能是导线断了？那你怎么来验证呢？ 生：我可以将我们自己好的导线接上去看看会不会亮。
师：好，那你把你们组的导线拿上来，老师先将开关断开连好电灯，然后在和上开关？ 生：还亮了，看来是导线断了的原因。（谢谢XX给他们找出了原因还给他们）（实物投影转为电脑）
师：象刚才那些由于导线断而使电路中某一处断开，或当开关断开时，电路中就没有电流这种电路叫开路，也叫断路。（出示开路的投影片，并书写在黑板上）这是电路的第二中状态。
师：除了以上两种状态外电路还有其他的状态吗？我们先来看一则新闻。（出示新闻的投影片）师：刚才新闻中说火灾的原因是什么吗？ 生：电线短路。
师：这就是电路的第三种状态：短路（出示短路的投影片，并书写在黑板上）师：那么我们这种不经过用电器，而直接将导线接在电源两头的电路叫电源短路。师：为什么短路会引起火灾呢？
师：今天老师也带来了一个经处理过的电源，来演示一下直接将导线接在电源两头会有什么样的现象，同学们要仔细看了哦！（老师上台演示实验）生：看的很精彩。
师：通过观看刚才的演示实验，你觉的将导线直接接在电源两头会怎么样啊？ 生：会使导线发热，甚至着火。
（点击短路的投影片）电源短路会导致电流过大，损坏电源（所以刚才老师叫你们体验的时间不能太长也是有原因的），导线发热还可能引起火灾。
师：所以以后连接电路时必须防止电源短路。用电安全很重要，电源短路大家后千万不要轻易尝试。
师：刚才同学们已经连接好了自己的电路，你们愿意把它画下来吗？ 生：愿意。
师：如果让你画这副电脑主板的电路你愿意吗？
师：我看不少同学马上就泄气了，当然了如果要我画电脑主板的电路实物图我也很难把它画下来，因为它太复杂了，那我们有没有简便的方法呢？我们在上学期学过可以用一些线段和荐头来表示力的三要素，在电学中我们也有一些符号来表示实物。（出示投影片，并黑板书写）
师：你能猜出这些元件符号代表那些实物呢？ 师：边介绍边出示投影片
师：电路图：用元件符号代替实物表示电路连接的图 优点：简单、通用。师： 师：那怎样你会画你桌子上的电路图吗？
一般先画电源，然后从电源正极开始画，顺序与实物图相同；导线横平竖直，有棱有角，（所以同学在纸上画的时候要用铅笔和直尺来画）元件位置分布要均匀，安排要适当，电路图画成矩形，使图形美观。（出示投影片，写板书）记忆：分布均匀，安排适当。横平竖直，棱角分明 师：同学们你们绘画了吗？ 生：会了。
师：好接下同学们自己来画一幅电路图，看看哪组同学画的既快有好。投影：学生所画的电路图并相互评价（实物投影出学生的电路图）
师：（实物投影转为电脑）同学们要将实物图转化为电路图，也要会将电路图转化为实物图 师；你会连这个电路图吗？你可以从你的盒子里在取出一根导线和一个小灯泡试着来连接一下。
学生上来演示自己的作品。（实物投影出学生的电路图）投影：学生所画的电路图并相互评价 师：（实物投影转为电脑）现在有如图所示的闭合电路其实就是刚才你连的电路，再给你一根导线让你接在其中的一个电路元件两头，使其中一个小灯泡熄灭，而另一个仍然发光？你能做到吗？（出示投影片，探究三）
同学们可以从盒子里再那出一根导线，然后用导线去接其中的一个电路元件两头，看看那组同学先能做出来？ 生：老师我们做出来了啊！师：你们是怎么做的呢？
生：我是把导线接到了其中的一个小灯泡的两边。
师：很好，接下来老师就来演示一下刚才那位学生的操作，（到黑板上演示）师：（出示用电器短路的投影片）象这种电路呢，我们叫它用电器短路。师：你会画刚才那个电路图吗，好现在动手画一画。师：投影：学生所画的电路图并相互评价 师：看来同学们今天掌握的知识还是不错的啊！
师：如果老师将那一个小灯泡接到这根导线上呢，那有会怎么样呢？这个就作为同学们的课后思考题，要仔细思考哦！！总结交流：
1、这堂课我学习了……
2、这堂课我学会了……
3、开始时我认为……，现在我认为……
4、我还想研究……
师：最后我们来小结（投影）通过一节课的探索，你学到了哪些知识？还有什么问题要进一步探索？
电路的基本组成 电源 用电器 导线 开关 电路三种状态 通 路 开 路 短 路 电 路 电路图 常见电路元件的符号 画图要求 投影：作业布置！！
师：最后送同学们八个字 提醒：节约用电！安全用电！
让我们一起来探究！姓 名
合作者姓名
1、完成电路图
+
2、：完成电路图
+
第二篇：《电路图》教学设计01
《电路图》教学设计
浙江省华维外国语学校
任淑铭
【教学内容】浙教版 八年级《科学》第四章 第一节 【教学目标】
1．了解生产、生活中的电现象，知道电路的基本组成和每个元件的作用。2．会画电路符号，能用电路符号画出一个简单电路图。
3．知道并能判断电路的三种基本状态。认识串联、并联两种电路连接方式。4．通过感受电源短路现象，知道短路的危害，提高安全用电的意识。
5、进一步学习科学探究一般方法。特别对学生进行猜想和设计的训练。
6、通过对电知识的学习，感受人能控制环境，同时环境能促使人对知识求知的欲望。
【教学准备】
学生器材：二人一组，每组电池三节，小灯泡二个，电键一个，导线若干，任务单一份 教师准备：自制课件，实物投影仪，电路基本元件 【教学过程】
一、情景引入
“忆江南，最忆是杭州” 如今的杭城更让人留恋往返。杭州的夜景更是光彩夺目，哪位同学知道杭州美丽的夜景都离不开谁的衬托？ 生：灯光。
师：哪位同学知道要使灯发光需要哪些设施？ 生：-----
今天让我们一起来探究有关电的知识,第四章第一节电路图（出示多媒体课题）
(板书:第一节 电路图)
二、新课教学
1、电路组成教学
师： 同学们想不想自己动手来研究呢?...器材已经放在你们桌上了,请每2位同学组成一个探究小组, 你们的任务是: 利用桌上的器材让一盏灯亮起来,并实事求是的填写好任务单1(教师一手举灯泡一手举任务单1，并简单说明器材的连接方法)听清楚了吗?开始!.(有四组学生分组实验教师作过技术处理：两组灯泡坏的；两组灯座接触不好，学生在实验过程中教师作好指导,为障碍组排除困难。)师：（学生基本完成后）已完成任务的小组请举手。师：抽一个小组放到上面来（小组学生一起上台）,(开关是打开的)小灯泡现在没亮...怎样使小灯泡亮起来?...你们组认为各元件的作用是什么?...生：--------（别的组补充）
(看来只有连通的电路小灯泡才能亮起来,象这样连通的电路我们叫通路)
师：其它小组元件的连接次序与这小组有不一样的吗?...请介绍一下你们连接次序是怎样的?...灯也能亮吗?...生：提出问题。----师：你认为在同一条电路中元件位置的改变对灯有影响吗?...生：没有
师：请同学们思考:什么情况下灯泡不会亮?...开关合上但小灯泡不亮的情况你们有碰到吗?.（抽问题组的学生回答）.生：开关打开，或电路中某处断开时灯泡不会亮。
（看来只要电路中有某处断开,小灯泡就不会亮,象这样断开的电路我们叫开路。）师：打开多媒体作通路、开路小结。
师：（通过多媒体画面）引导学生对短路连接实验的猜测。生：猜测
1、猜测
2、猜测---师：请同学们实验研究一下，教师介绍操作方法。
生：实验，取出一节干电池和一根导线,用导线直接把电池正负两极连起来,用手摸导线一段时间。.师：同学们你们发现了什么？ 生：导线发热,手发烫---师：这种电源的短路，直接的结果损坏将电源，所以直接用导线把电源两极连接起来是绝对不行的。象这种干电池的短路危害还小, 如果生活中的电源短路后果将是非常严重的(出示图片：巴拉圭超市特大火灾，死亡500多人，重伤4、5百人，为此国家降半旗，以记住这次沉痛教训。)
2、电路图教学: 师：如果想把你连接的电路介绍给远方的朋友, 你会怎么办?（拍照、画图？）...能不能用我们常用的手法,画实物图!给你们2分钟时间画图。------请已画好的小组举手,同学们在画图中有什么共同的感觉? 生：很不方便
师：看来与别人交流一定要有一种既能让别人看的懂, 又很方便的方法.你们想到了什么?...现在老师给你符号,你们再画画看（打出符号图）,时间2分钟,开始!(指导,找典型性电路图)生：开始画电路图
师：收缴一些典型的有问题的图进行纠正(彩笔: 电池组,电灯到位,连接到位,元件分布,矩形)请学生再画一遍(再收2张点评)，小结，多媒体打出电路图的正确画法，提醒学生为了规范,建议以后画图可以用尺
3、串联、并联的教学
师：刚才同学们设计的电路中只有一个用电器的最简单电路,但在实际生活中通常会有多个用电器连接在电路里,所以下面想请各小组再设计一个电路: 让两盏灯亮起来,（完成任务单2）生：学生连接电路并继续设计
师：串联电路实物投影(教师可以把学生设计的串联电路打开一头提起来，让学生观察串联电路元件连接的特点。)生：小结串联电路的特点。象这种两个用电器串在一起,只有一条电路的连接方式,我们叫做串联。师：其它组有没有不同的连接方式呢? 把有的并联电路连接组作一介绍，(教师可以把学生设计的并联电路打开一头提起来，让学生观察并联电路元件连接的特点。)生；小结并联电路的特点。
师：观察多媒体上电路，教师小结串、并联电路特点。
4、用电器短路教学
师：（实物投影）串联电路灯L1短路的实物连接电路。问学生：这是什么电路（大部分学生观察不够仔细）如果老师将开关合上，你们认为两盏灯会怎样？ 生：回答是串联电路，两盏灯会发光。
师：合上开关实验，为什么？引导学生仔细观察电路。
师：继续提出问题。如果将导线连接在L2两端、开关两端、L1和L2两端呢？请用实验验证。生：实验验证
师：汇报和小结实验情况
三、巩固练习:.教研员建议：
1、由于本节课教学时间紧，部分教学内容可放到后面课内讲解；
2、学习本节“电路图”新课内容后，必须要增加一课时关于“电路连接设别和短路电路图的设别”专题教学内容，若本节课中学生实验“用电器器短路实验”时间来不及完成，教师必须在增加的课时内补做演示实验，并认真做好分析，这是学生今后学习电学知识基础的基础，要引起足够的重视，课前教师要准备好有关电路图设别的讲义。做到讲练结合。
第三篇：“电路图”教学反思
“电路图”教学反思
丰惠镇中 吴海燕
在这节课中尽量把知识的教学和能力培养、养成较好情感的态度等有机地结合在一起，“电路图”教学反思。从整堂课的效果以及反馈的情况看来，我认为有些地方虽然还值得商榷，但是我认为已经达到了目的。因为我做到了以下几点：
一、创设情境：
兴趣是学生学习活动的动力，从学生的生活实际出发，让学生把灯亮起来，从而激发学生的学习兴趣。
二、化难为易：
在这节课中，教学要求学生掌握对电路四个基本元件名称及作用的认识，我是采用学生自己探究，让他们通过实践来了解一个完整的电路所需的元件；还有对两种电路连接方式的认识上，我是采用对比和比喻的方法，帮助学生理解的，把串联电路比喻走路，是条道路走到底：而并联比喻成两条道，但最后是殊途同归，教学反思《“电路图”教学反思》。
三、学会探究：
在新课程改革的形势下，科学探究是我们所提倡的，探究推动着活动，在活动中学会探究，它们相辅相成，这样既让学生学到解决实际问题的能力，又培养了学生探究的兴趣和习惯，于是在这节课中我采用了两次探究，第一次是连接电路让一个灯泡亮起来，让学生了解基本元件及三种基本电路状态，第二次是连接电路让两个灯光亮起来，让学生理解两种电路的连接方式。在探究过程中，我注重让学生作为活动的主体，学生会在整个过程中积极思考，调动各种感觉器官进行活动，学生会探究出意想不到的结果来，而我在整个教学过程中只是起一个引导作用。这样的探究真正体现了学生的自主学习、自主探究的主动学习性行为。
这节课存在的不足之处：
一、对学生的情感教育还不够。比如：电路短路引起的危害介绍的还不够，还不能很好的引起学生对此的认识。
二、对电路图元件特号和电路图画法的介绍还不够。这是本节课的教学重点，必须以对一些容易出错元件符号的说明，或者是演示；对画法的注意事项应该让学生先画了之后从错识中，老师与学生一起得出来。
三、学生反馈情况不够。特别是画电路图时，学生的情况不是很清楚，不能把学生具有代表性的电路图展示给学生，让学生体验成功的喜悦。也不能从学生的错误中找到突破口，继续深化知识与技能。
第四篇：单片机数字钟电路图
数字钟设计
一、设计目的
1.熟悉集成电路的引脚安排。
2.掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
3.了解面包板结构及其接线方法。
4.了解数字钟的组成及工作原理。
5.熟悉数字钟的设计与制作。
二、设计要求
1．设计指标
时间以24小时为一个周期；
显示时、分、秒；
有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；
计时过程具有报时功能，当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时；
为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。2．设计要求
画出电路原理图（或仿真电路图）；
元器件及参数选择；
电路仿真与调试；
PCB文件生成与打印输出。
3．制作要求 自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
4．编写设计报告 写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
三、设计原理及其框图
1．数字钟的构成
数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。图 3-1所示为数字钟的一般构成框图。
图3-1 数字钟的组成框图 2
⑴晶体振荡器电路
晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
⑵分频器电路
分频器电路将32768Ｈz的高频方波信号经32768（）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。
⑶时间计数器电路
时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为12进制计数器。
⑷译码驱动电路
译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
⑸数码管
数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，本设计提供的为ＬＥＤ数码管。
2．数字钟的工作原理
１）晶体振荡器电路
晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。
图3-2所示电路通过ＣＭＯＳ非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路，这个电路中，ＣＭＯＳ非门Ｕ１与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，Ｕ２实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电 阻Ｒ１为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容Ｃ１、Ｃ２与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个１８０度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。
晶体XTAL的频率选为32768HZ。该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。
从有关手册中，可查得C1、C2均为30pF。当要求频率准确度和稳定度更高时，还可接入校正电容并采取温度补偿措施。
由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R1可选为10MΩ。较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。
非门电路可选74HC00。
图3-2 COMS晶体振荡器
２）分频器电路
通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到１Ｈz的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。
通常实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级２进制计数器来实现。例如，将３２７６８Ｈz的振荡信号分频为１ＨZ的分频倍数为３２７６８（２１５），即实现该分频功能的计数器相当于１５极２进制计数器。常用的２进制计数器有 5 ７４ＨＣ３９３等。
本实验中采用CD4060来构成分频电路。CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高，而且CD4060还包含振荡电路所需的非门，使用更为方便。
ＣＤ４０６０计数为１４级２进制计数器，可以将３２７６８ＨZ的信号分频为２ＨZ，其内部框图如图3-3所示，从图中可以看出，ＣＤ４０６０的时钟输入端两个串接的非门，因此可以直接实现振荡和分频的功能。
图3-3 CD4046内部框图
３）时间计数单元
时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。
时计数单元一般为１２进制计数器计数器，其输出为两位８４２１ＢＣＤ码形式；分计数和秒计数单元为６０进制计数器，其输出也为８４２１ＢＣＤ码。
一般采用10进制计数器74HC390来实现时间计数单元的计数功能。为减少器件使用数量，可选７４ＨＣ３９０，其内部逻辑框图如图 ２.３所示。该器件为双２—５－１０异步计数器，并且每一计数器均提供一个异步清零端（高电平有效）。
图3-4 74HC390(1/2)内部逻辑框图
秒个位计数单元为１０进制计数器，无需进制转换，只需将ＱＡ与ＣＰＢ（下降沿有效）相连即可。ＣＰＡ（下降没效）与１ＨZ秒输入信号相连，Ｑ３可作为向上的进位信号与十位计数单元的ＣＰＡ相连。
秒十位计数单元为６进制计数器，需要进制转换。将１０进制计数器转换为６进制计数器的电路连接方法如图3-5所示，其中Ｑ２可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的ＣＰＡ相连。
图3-5 10进制——6进制计数器转换电路
分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同，只不过分个位计数单元的Ｑ３作为向上的进位信号应与分十位计数单元的ＣＰＡ相连，分十位计数单元的Ｑ２作为向上的进位信号应与时个位计数单元的ＣＰＡ 相连。
时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同，但是要求，整个时计数单元应为１２进制计数器，不是１０的整数倍，因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行１２进制转换。利用１片７４ＨＣ３９０实现１２进制计数功能的电路如图3-6所示。
另外，图3-6所示电路中，尚余－２进制计数单元，正好可作为分频器２ＨZ输出信号转化为１ＨZ信号之用。
图3-6 12进制计数器电路
4）译码驱动及显示单元
计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出，选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流，选用CD4511作为显示译码电路，选用LED数码管作为显示单元电路。
5）校时电源电路 当重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正。通常，校正时间的方法是：首先截断正常的计数通路，然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端，校正好后，再转入正常计时状态即可。
根据要求，数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。图3-7所示即为带有基本RS触发器的校时电路，图3-7 带有消抖动电路的校正电路
6）整点报时电路
一般时钟都应具备整点报时电路功能，即在时间出现整点前数秒内，数字钟会自动报时，以示提醒。其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波，较复杂的也可以是实时语音提示。
根据要求，电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。报时电路选74HC30，选蜂鸣器为电声器件。
四、元器件
1．实验中所需的器材
5V电源。
面包板1块。
示波器。
万用表。
镊子1把。
剪刀1把。
网络线2米/人。
共阴八段数码管6个。
CD4511集成块6块。
CD4060集成块1块。
74HC390集成块3块。
74HC51集成块1块。
74HC00集成块5块。
74HC30集成块1块。
10MΩ电阻5个。
500Ω电阻14个。
30p电容2个。
32.768k时钟晶体1个。
蜂鸣器。
2．芯片内部结构图及引脚图
图4-1 7400 四2输入与非门 图4-2 CD4511BCD七段译码/驱动器
图4-3 CD4060BD 图4-4 74HC390D
图4-5 74HC51D 图4-6 74HC30
3．面包板内部结构图
面包板右边一列上五组竖的相通，下五组竖的相通，面包板的左边上下分四组，每组中X、Y列（0-15相通，16-40相通，41-55相通，ABCDE相通，FGHIJ相通，E和F之间不相通。
五、个功能块电路图
1． 一个CD4511和一个LED数码管连接成一个CD4511驱动电路，数码管可从0---9显示，以次来检查数码管的好坏，见附图5-1。
图5-1 4511驱动电路
2． 利用一个LED数码管，一块CD4511，一块74HC390，一块74HC00连接成一个十进制计数器，电路在晶振的作用下数码管从0—9显示，见附图5-2。
图5-2 74390十进制计数器
3． 利用一个LED数码管，一块CD4511，一块74HC390，一块74HC00和一个晶振连接成一个六进制计数器，数码管从0—6显示，见附图5-3。
图5-3 74390六进制计数器
4． 利用一个六进制电路和一个十进制连接成一个六十进制电路，电路可从0—59显示，见附图5-4。
图5-4 六十进制电路
5． 利用两个六十进制的电路合成一个双六十进制电路，两个六十进制之间有进位，见附图5-5。
图5-5 双六十进制电路
6． 利用CD4060、电阻及晶振连接成一个分频——晶振电路，见附图5-6。
图5-6 分频—晶振电路
7． 利用74HC51D和74HC00及电阻连接成一个校时电路，见附图5-7。
图5-7 校时电路
8． 利用74HC30和蜂鸣器连接成整点报时电路。见附图5-8。
图5-8 整点报时电路
9． 利用两个六十进制和一个十二进制连接成一个时、分、秒都会进位的电路总图，见附图5-9。
第五篇：如何看懂放大电路图
能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。例如助听器里的关键部件就是一个放大器。
放大电路的用途和组成
放大器有交流放大器和直流放大器。交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频；接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。它是电子电路中最复杂多变的电路。但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。
读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开，然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。放大电路有它本身的特点：一是有静态和动态两种工作状态，所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析；二是电路往往加有负反馈，这种反馈有时在本级内，有时是从后级反馈到前级，所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”。在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。
下面我们介绍几种常见的放大电路： 低频电压放大器
低频电压放大器是指工作频率在 20 赫～ 20 千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。
（1）共发射极放大电路
图 1（a）是共发射极放大电路。C1 是输入电容，C2 是输出电容，三极管 VT 就是起放大作用的器件，RB 是基极偏置电阻 ,RC 是集电极负载电阻。1、3 端是输入，2、3 端是输出。3 端是公共点，通常是接地的，也称“地”端。静态时的直流通路见图 1（b），动态时交流通路见图 1（c）。电路的特点是电压放大倍数从十几到一百多，输出电压的相位和输入电压是相反的，性能不够稳定，可用于一般场合。
（2）分压式偏置共发射极放大电路
图 2 比图 1 多用 3 个元件。基极电压是由 RB1 和 RB2 分压取得的，所以称为分压偏置。发射极中增加电阻 RE 和电容 CE，CE 称交流旁路电容，对交流是短路的； RE 则有直流负反馈作用。所谓反馈是指把输出的变化通过某种方式送到输入端，作为输入的一部分。如果送回部分和原来的输入部分是相减的，就是负反馈。图中基极真正的输入电压是 RB2 上电压和 RE 上电压的差值，所以是负反馈。由于采取了上面两个措施，使电路工作稳定性能提高，是应用最广的放大电路。
（3）射极输出器
图 3（a）是一个射极输出器。它的输出电压是从射极输出的。图 3（b）是它的交流通路图，可以看到它是共集电极放大电路。
这个图中，晶体管真正的输入是 V i 和 V o 的差值，所以这是一个交流负反馈很深的电路。由于很深的负反馈，这个电路的特点是：电压放大倍数小于 1 而接近1，输出电压和输入电压同相，输入阻抗高输出阻抗低，失真小，频带宽，工作稳定。它经常被用作放大器的输入级、输出级或作阻抗匹配之用。
（4）低频放大器的耦合
一个放大器通常有好几级，级与级之间的联系就称为耦合。放大器的级间耦合方式有三种： ①RC 耦合，见图 4（a）。优点是简单、成本低。但性能不是最佳。② 变压器耦合，见图 4（b）。优点是阻抗匹配好、输出功率和效率高，但变压器制作比较麻烦。③ 直接耦合，见图 4（c）。优点是频带宽，可作直流放大器使用，但前后级工作有牵制，稳定性差，设计制作较麻烦。
功率放大器
能把输入信号放大并向负载提供足够大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音机的末级放大器就是功率放大器。
（1）甲类单管功率放大器
图 5 是单管功率放大器，C1 是输入电容，T 是输出变压器。它的集电极负载电阻 Ri′ 是将负载电阻 R L 通过变压器匝数比折算过来的：
RC′=（N1 N2）2 RL=N 2 RL
负载电阻是低阻抗的扬声器，用变压器可以起阻抗变换作用，使负载得到较大的功率。
这个电路不管有没有输入信号，晶体管始终处于导通状，静态电流比较大，困此集电极损耗较大，效率不高，大约只有 35 ％。这种工作状态被称为甲类工作状态。这种电路一般用在功率不太大的场合，它的输入方式可以是变压器耦合也可以是 RC 耦合。（2）乙类推挽功率放大器
图 6 是常用的乙类推挽功率放大电路。它由两个特性相同的晶体管组成对称电路，在没有输入信号时，每个管子都处于截止状态，静态电流几乎是零，只有在有信号输入时管子才导通，这种状态称为乙类工作状态。当输入信号是正弦波时，正半周时 VT1 导通 VT2 截止，负半周时 VT2 导通 VT1 截止。两个管子交替出现的电流在输出变压器中合成，使负载上得到纯正的正弦波。这种两管交替工作的形式叫做推挽电路。
乙类推挽放大器的输出功率较大，失真也小，效率也较高，一般可达 60 ％。
（3）OTL 功率放大器
目前广泛应用的无变压器乙类推挽放大器，简称 OTL 电路，是一种性能很好的功率放大器。为了
易于说明，先介绍一个有输入变压器没有输出变压器的 OTL 电路，如图 7。
这个电路使用两个特性相同的晶体管，两组偏置电阻和发射极电阻的阻值也相同。在静态时，VT1、VT2 流过的电流很小，电容 C 上充有对地为 1 2 E c 的直流电压。在有输入信号时，正半周时 VT1 导通，VT2 截止，集电极电流 i c1 方向如图所示，负载 RL 上得到放大了的正半周输出信号。负半周时 VT1 截止，VT2 导通，集电极电流 i c2 的方向如图所示，RL 上得到放大了的负半周输出信号。这个电路的关键元件是电容器 C，它上面的电压就相当于 VT2 的供电电压。
以这个电路为基础，还有用三极管倒相的不用输入变压器的真正 OTL 电路，用 PNP 管和 NPN 管组成的互补对称式 OTL 电路，以及最新的桥接推挽功率放大器，简称 BTL 电路等等。
直流放大器
能够放大直流信号或变化很缓慢的信号的电路称为直流放大电路或直流放大器。测量和控制方面常用到这种放大器。
（1）双管直耦放大器
直流放大器不能用 RC 耦合或变压器耦合，只能用直接耦合方式。图 8 是一个两级直耦放大器。直耦方式会带来前后级工作点的相互牵制，电路中在 VT2 的发射极加电阻 R E 以提高后级发射极电位来解决前后级的牵制。直流放大器的另一个更重要的问题是零点漂移。所谓零点漂移是指放大器在没有输入信号时，由于工作点不稳定引起静态电位缓慢地变化，这种变化被逐级放大，使输出端产生虚假信号。放大器级数越多，零点漂移越严重。所以这种双管直耦放大器只能用于要求不高的场合。
（2）差分放大器
解决零点漂移的办法是采用差分放大器，图 9 是应用较广的射极耦合差分放大器。它使用双电源，其中 VT1 和 VT2 的特性相同，两组电阻数值也相同，R E 有负反馈作用。实际上这是一个桥形电路，两个 R C 和两个管子是四个桥臂，输出电压 V 0 从电桥的对角线上取出。没有输入信号时，因为 RC1=RC2 和两管特性相同，所以电桥是平衡的，输出是零。由于是接成桥形，零点漂移也很小。
差分放大器有良好的稳定性，因此得到广泛的应用。集成运算放大器
集成运算放大器是一种把多级直流放大器做在一个集成片上，只要在外部接少量元件就能完成各种功能的器件。因为它早期是用在模拟计算机中做加法器、乘法器用的，所以叫做运算放大器。它有十多个引脚，一般都用有 3 个端子的三角形符号表示，如图 10。它有两个输入端、1 个输出端，上面那个输入端叫做反相输入端，用“ — ”作标记；下面的叫同相输入端，用“＋”作标记。
集成运算放大器可以完成加、减、乘、除、微分、积分等多种模拟运算，也可以接成交流或直流放大器应用。在作放大器应用时有：
（1）带调零的同相输出放大电路
图 11 是带调零端的同相输出运放电路。引脚 1、11、12 是调零端，调整 RP 可使输出端（8）在静态时输出电压为零。9、6 两脚分别接正、负电源。输入信号接到同相输入端（5），因此输出信号和输入信号同相。放大器负反馈经反馈电阻 R2 接到反相输入端（4）。同相输入接法的电压放大倍数总是大于 1 的。
（2）反相输出运放电路
也可以使输入信号从反相输入端接入，如图 12。如对电路要求不高，可以不用调零，这时可以把 3 个调零端短路。
输入信号从耦合电容 C1 经 R1 接入反相输入端，而同相输入端通过电阻 R3 接地。反相输入接法的电压放大倍数可以大于 1、等于 1 或小于 1。
（3）同相输出高输入阻抗运放电路
图 13 中没有接入 R1，相当于 R1 阻值无穷大，这时电路的电压放大倍数等于 1，输入阻抗可达几百千欧。
放大电路读图要点和举例
放大电路是电子电路中变化较多和较复杂的电路。在拿到一张放大电路图时，首先要把它逐级分解开，然后一级一级分析弄懂它的原理，最后再全面综合。读图时要注意： ① 在逐级分析时要区分开主要元器件和辅助元器件。放大器中使用的辅助元器件很多，如偏置电路中的温度补偿元件，稳压稳流元器件，防止自激振荡的防振元件、去耦元件，保护电路中的保护元件等。② 在分析中最主要和困难的是反馈的分析，要能找出反馈通路，判断反馈的极性和类型，特别是多级放大器，往往以后级将负反馈加到前级，因此更要细致分析。③ 一般低频放大器常用 RC 耦合方式；高频放大器则常常是和 LC 调谐电路有关的，或是用单调谐或是用双调谐电路，而且电路里使用的电容器容量一般也比较小。④ 注意晶体管和电源的极性，放大器中常常使用双电源，这是放大电路的特殊性。
例 1 助听器电路
图 14 是一个助听器电路，实际上是一个 4 级低频放大器。VT1、VT2 之间和 VT3、VT4 之间采用直接耦合方式，VT2 和 VT3 之间则用 RC 耦合。为了改善音质，VT1 和 VT3 的本级有并联电压负反馈（R2 和 R7）。由于使用高阻抗的耳机，所以可以把耳机直接接在 VT4 的集电极回路内。R6、C2 是去耦电路，C6 是电源滤波电容。
例 2 收音机低放电路
图 15 是普及型收音机的低放电路。电路共 3 级，第 1 级（VT1）前置电压放大，第 2 级（VT2）是推动级，第 3 级（VT3、VT4）是推挽功放。VT1 和 VT2 之间采用直接耦合，VT2 和 VT3、VT4 之间用输入变压器（T1）耦合并完成倒相，最后用输出变压器（T2）输出，使用低阻扬声器。此外，VT1 本级有并联电压负反馈（R1），T2 次级经 R3 送回到 VT2 有串联电压负反馈。电路中 C2 的作用是增强高音区的负反馈，减弱高音以增强低音。R4、C4 为去耦电路，C3 为电源的滤波电容。整个电路简单明了。
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