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时间:2019-09-04
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1、*協参垄抚电子技术课程设计说明书题B:NE555信号发生器系部:信息与控制工程学院专业:测控技术与仪器班级:一班学生姓名:李学号:指导教师:2016年6月24H目录1设计任务与要求12设计方案12.1电源设计12.2信号电路设计22.3555计吋器的介绍与使用23硬件电路设计:33.1电源电路设计33.2方波电路设计43.3三角波电路设计53.4正弦波电路设计54主要参数计算与分析64.1电源电路分析64.2方波产生分析64.3方波输岀为三角波分析74.4三角波输岀为正弦波分析85软件设计95」由555定时器产生方波95.2由方波输出三角波105.3由三角
2、波输出正弦波116调试过程126.1方波三角波发生电路的安装与调试126.1.1安装方波——三角波产生电路126.1.2调试方波——三角波产生电路126.2三角波一-正弦波转换电路的安装与调试136.2.1安装三角波一一正弦波变换电路136.2.2调试三角波一一正弦波变换电路136.3总电路的安装与调试136.4调试中遇到的问题及解决的方法147结论14参考文献151设计任务与要求:任务:用555定时器构成方波、三角波、正弦波发生器。要求:(1)方波发生器电路输出频率范围:1O-1KH可调;占空比0-100%连续可调;输出方波Vp_pV12v;输岀三角波V
3、p-p>0.2v;输岀正弦波Vp-p4、55定时器是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元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类型,其型号分别有NE555(或5G555)和C7555等多种。它们的结构及工作原理基本相同。通常,双极型定时器具有较大的驱动能力,而CMOS定吋器具有低功耗、输入阻抗高等优点。555定吋器工作的电源电压很宽,并可承受较大的负载电流。双极型定吋器电源电压范围为5〜16V,最大负载电流可达200mA;CMOS定时器电源电压范围为318V,最大负载电流在4m5、A以下。图2-3555定时器原理图@2-4555定时器引脚图3硬件电路设计3.1电源电路设计_D3JInSfiiM图3-1电源电路设计图电源部分是由整流桥和LM7812CT、LM7912CT构成,整流桥部分采用了一体式的整流桥,整流桥的作用就是能够通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的直流电,通常电源中釆用的整流桥。然后通过三端集成稳压电路稳压块LM7812CT、LM7912CT稳定输出•正负12V电压。3.2方波连接线路图设计图3-2方波线路连接图由555定时器组成占空比可调的多谐振荡器比由555定时器组成的普通多谐振荡器增加6、了一个电位器和两个二极管。DI、D2用来决定电容充、放电电流流经电阻的途径(充电时D1导通,D2截止;放电时D2导通,D1截止)。3.3三角波连接线路图设计由741放大器为运算放大器中最常用的一种,拥有反相与非反相两个输入端,有输入端输入与被放大的电流或电压信号,经放大后由输出端输出。最大特点为需要一对同样大小的正负电源,由正负12V直流电源提供。3.4正弦波电路设计图3-4正弦波电路设计图4主要参数计算与分析4.1电源电路分析桥式整流屯路的工作原理:正半周时,对Dl、D3和方向电压D1D3导通对D2、D4加反向电压D2、D4截止。负半周时,对D2、D4加7、正向电压D2、D4导通对DI、D3加反向电压DI、D3截止。形成上正下负的另外半波的整流电压。整流电压经过LM7812CT+12V三端稳压器,最大输出电流都是1A和LM7912CT-12V三端稳压器稳定输岀12V电源。4.2方波产生分析如图3-2,当电容C1被充电时,2和6引脚的电压都上升,接通+12V电源后,电容C1被充电,电容电压Vc上升,当Vc上升到Vcc2/3时,触发器被复位,此吋输出电平V。为低电平,电容C1放电,使VR下降。当VR下降到Vcc/3吋,触发器又被置位,Vo翻转为高电平。控制占空比实际上就是要控制电容C1的充放电时间,依据电路图C18、充电由0到2/3VCC3脚输出高电平,电容放电由2/3VCC降到1
4、55定时器是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元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类型,其型号分别有NE555(或5G555)和C7555等多种。它们的结构及工作原理基本相同。通常,双极型定时器具有较大的驱动能力,而CMOS定吋器具有低功耗、输入阻抗高等优点。555定吋器工作的电源电压很宽,并可承受较大的负载电流。双极型定吋器电源电压范围为5〜16V,最大负载电流可达200mA;CMOS定时器电源电压范围为318V,最大负载电流在4m
5、A以下。图2-3555定时器原理图@2-4555定时器引脚图3硬件电路设计3.1电源电路设计_D3JInSfiiM图3-1电源电路设计图电源部分是由整流桥和LM7812CT、LM7912CT构成,整流桥部分采用了一体式的整流桥,整流桥的作用就是能够通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的直流电,通常电源中釆用的整流桥。然后通过三端集成稳压电路稳压块LM7812CT、LM7912CT稳定输出•正负12V电压。3.2方波连接线路图设计图3-2方波线路连接图由555定时器组成占空比可调的多谐振荡器比由555定时器组成的普通多谐振荡器增加
6、了一个电位器和两个二极管。DI、D2用来决定电容充、放电电流流经电阻的途径(充电时D1导通,D2截止;放电时D2导通,D1截止)。3.3三角波连接线路图设计由741放大器为运算放大器中最常用的一种,拥有反相与非反相两个输入端,有输入端输入与被放大的电流或电压信号,经放大后由输出端输出。最大特点为需要一对同样大小的正负电源,由正负12V直流电源提供。3.4正弦波电路设计图3-4正弦波电路设计图4主要参数计算与分析4.1电源电路分析桥式整流屯路的工作原理:正半周时,对Dl、D3和方向电压D1D3导通对D2、D4加反向电压D2、D4截止。负半周时,对D2、D4加
7、正向电压D2、D4导通对DI、D3加反向电压DI、D3截止。形成上正下负的另外半波的整流电压。整流电压经过LM7812CT+12V三端稳压器,最大输出电流都是1A和LM7912CT-12V三端稳压器稳定输岀12V电源。4.2方波产生分析如图3-2,当电容C1被充电时,2和6引脚的电压都上升,接通+12V电源后,电容C1被充电,电容电压Vc上升,当Vc上升到Vcc2/3时,触发器被复位,此吋输出电平V。为低电平,电容C1放电,使VR下降。当VR下降到Vcc/3吋,触发器又被置位,Vo翻转为高电平。控制占空比实际上就是要控制电容C1的充放电时间,依据电路图C1
8、充电由0到2/3VCC3脚输出高电平,电容放电由2/3VCC降到1
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