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1、信息鸟电扎工程修席CDIO项目设计说明书(2010/2011学年第二学期)CDIO项目名称:电子信息工程一级项目(4)专业班级:电子信息学生姓名:学号:33指导教师:贾少锐李晓东马永强李丽宏设计成绩:2011年07月01日1、CDIO设计目的⑴掌握乙类功率放大器的基本逻辑功能及使用方法。⑵掌握555集成定吋器的基本逻辑功能及使用方法。⑶学习使用555集成器构成一些常用的应用电路。2、CDIO设计正文2丄1乙类功率放大器概述⑴功率放大器的任务是向额定的负载心输出额定的“不失真”信号功率。功率放大器的主要指标:①最大输出功率,②效率,③额定功率
2、下的失真度。功率放人器的最大输出功率一般决定晶体管的极限参数和电源电压。但当电源电压和晶体管确定以后,对一个实际负载输出功率的大小决定于负载的大小。由1图可以看出:当RcTticmPoJ图i乙类放大器图解分析只有当Rc为最佳电阻时,输出电压和电流动范围最大,输出功率最大。⑵电源提供的功率Pe:①输出功率厲②晶体管耗散功率③电路损耗功率Pe=P()+Pr功率放大器的效率:Q=P0/Pe⑶晶体管的工作状态静态工作点设置在截至区边缘,只有信号正半周晶体管导通,输出信号电流ic为半波脉动波形,晶体管导通角0=180。2丄2乙类推挽输出级的工作原理(
3、1)图2电路结构得Ti:NPN与俭一射随器T2:PNP与心->射随器Ec=~Ee,UuEl=^BE2静态时uo=O⑵rh图3工作原理分析图2电路结构输入信号⑷为正弦波时(正半周)>0,导通,T2截至^uo=iclRL^UiUi<(),—T[截至,丁2导通fUo=-ic2&~⑷Ti和T2交替工作一推挽⑷正弦波f呦正弦波f不同极性的T1和T2互相补偿一互补⑶由图4传输特点①死区:W/=ft±0.5V范围,产生非线性失真一交越失真②跟随区:斜率(因为⑷〜血),射随器特性rUi>uoni-*正跟随区-uon2l->负跟随区线性区域③饱合区:「和T?
4、轮流饱合正饱合区电压:UO=EC—UcEl(sat)负饱合区电压:Uo=~Ee+UCE2(s(U)产生非线性失真一消波失真图4传输特点M)减少交越失真的方法方法:为「和Tz提供一定量的静态偏置,使其工作在甲乙类工作状态电路结构:Di和D?构成偏置电压:Udi=UbeiUd2=Ube2「和T2在⑷=0时有一个初始的偏置电压,这种电路称为甲乙类互补推挽放大器,由于静态偏置电流较小,与乙类相似,分析方法也与乙类相同。(5)变压器耦合推挽功放rh图5电路结构得:图5电路结构所以ulici=(NJN2)2uJtL而WcLRl;uL/iL=Rl/^f
5、l^Rl=(N}/N2)2Rl(负载折合到初级绕组上半部分的等效电阻)使Un=-Ui2「2:输出变压器,具有阻抗变换作用设变压器「2的初级绕组匝数为2N1,次级绕组匝数为N2Nj则有:uJul=NJN2Oul=—-UjN2•N.•ic讥lMNi,51=JN】lL图6电路仿真图7输入输出波形2.2.1555定时器实验原理555定时器是模拟一数字混合式集成电路,利用它可以方便地构成脉冲产生、整形电路和定时、延时电路。具有功能强,使用灵活、方便等优点,在数字设备、工业控制、家用电器、电子玩具等许多领域都得到了广泛的应用。集成定时器的产品主要有双极
6、型和CMOS型两类,按集成电路内部定时器的个数乂可分为单定时器和双定时器;双极型单定时器电路的型号为555,双定时器电路的型号为556,其电源电压的范围为5〜18V;CMOS单定时器电路的型号为7555,双定时器电路的型号为7556,其电源电压的范围为2〜18V。CMOS型定时器的最大负载电流要比双极型的小,它们的功能和外引脚排列完全相同。2.2.2555定时器的电路结构及其功能图8为555定时器的内部逻辑电路和外引脚图,从结构上看,555电路由2个比较器、1个基本RS触发器、1个反相缓冲器、1个集电极开路的放电晶体管和3个5kQ电阻组成分
7、压器组成。图8555逻辑电路图和引脚图THTRROUTDISXXLL导通>2/3Vcc>1/3VccHL导通<2/3Vcc>1/3VccH不变不变<2/3Vcc<1/3VccHH关断图9555的功能表2.2.3典型应用(1).用555定时器构成单稳态触发器图10为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。暂稳态的持续时间tw(即为延时时间)决定于外接元件R、C值的大小。Tw=1ARC通过改变R、C的大小,可使延时时间在儿个微秒到儿十分钟Z间变化。当这种单稳态电路作为计时器时,可直接驱动小型继电器,并可以使用复位端(4脚)接地的方
8、法來中止暂态,重新计时。图10单稳态触发器⑵用555定吋器构成多谐振荡器如图11,由555定时器和外接元件Rl、R2、C构成多谐振荡器,脚2与脚6直接相连。电路没有稳态,仅存在两
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