方波信号发生器毕业论文设计

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1、目录一、总体论述2（一）设计要求2（二）设计方案2二、电路设计总方案2(一）方案分析2（二）芯片介绍3（三）芯片引脚图4（四）工作原理5三、实验设计电路原理图6（一）电路原理图6（二）工作状态分析7四、仿真运行详细描述7（一）仿真图7（二）仿真分析8五、硬件电路设计10（一）电路板焊接10（二）电路调试11六、元器件清单11七、实验总结12八、参考文献1313数字电路设计-方波信号发生器摘要：信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各

2、种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。在通信专业及日常生活中，常常会用到方波信号。有很多方法可以实现方波的产生，在本次课程设计中我们使用555定时器直接产生方波，通过调节滑动变阻器，可以调节占空比。通过555定时器进行方波信号发生器的设计，电路简单，成本低廉。并通过Multisim10进行电路创建，波形仿真。关键词：555定时器占空比仿真一、总体论述本次设计题目为占空比可调方波函数发生器硬件电路设计。（一）设计要求（1）设计一方波产生电路要求占空比可调（2）输出方波电压值：3V<

3、Vo

4、<15V

5、（3）振荡周期：2ms

6、555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。两个比较器C1和C2各有一个输入端连接到三个电阻R组成的分压器上，比较器的输出接到RS触发器上。此外还有输出级和放电管。输出级的驱动电流可达200mA。　　比较器C1和C2的参考电压分别为UA和UB，根据C1和C2的另一个输入端——13触发输入和阈值输入，可判断出RS触发器的输出状态。当复位端为低电平时，RS触发器被强制复位。若无需复位操作，复位端应接高电平。一种应用极为广泛的中规模集成电路，该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容原件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用于信号的产生、变换、控制和检测。555定时器是一种模拟

7、和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V工作，7555可在3~18V工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。　555的应用：（1）构成施密特触发器，用于TTL系统的接口，整形电路或脉冲鉴幅等;（2）构成多谐振荡器，组成信号产生电路；（3）构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路，如定时器、分频

8、器、脉冲信号发生器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。（三）芯片引脚图555定时器的内部结构和外部引脚图如图1示。由图知，它由3个阻值为5K13的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电BJTT以及缓冲器G组成。各引脚功能如下示：1脚：外接电源负极或接地（GND）。2脚：TR触发输入。3脚：输出端（OUT或Vo）。4脚：RD复位端，移步清零且低电平有效，当接低电平时，不管TR、TH输入什么，电路总是输出“0”。要想使电路正常工作，则4脚应与电源相连。5脚：控制电压端CO(或VC)。若此端外接电压，

9、则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。6脚：TH高触发端（阈值输入）。7脚：放电端。8脚：外接电源VCC（VDD）。（四）工作原理555定时器的主要功能取决于比较器，比较器的输出控制RS触发器和放电BJTT的状态。当1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器的基准电压分别为2/3Vcc，1/3Vcc的情况下：当TH高触发端加入的电平小于2/3Vcc，TL低触发端的电平大于1/3Vcc时，比较器C1输出