项目四电子门铃的设计与测试ppt课件.ppt

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1、数字电子技术项目四电子门铃的设计与测试1、项目说明用555定时器构成的单稳态触发器和多谐振荡器设计一个简易电子门铃电路，要求每按一次开关，扬声器发出一次1kHz的声响，持续时间约为5s。2、工作任务完成原理图设计、元器件选择、电路逻辑功能仿真测试。3、设计步骤⑴555定时器构成的单稳态触发器设计；⑵555定时器构成的多谐振荡器设计；⑶电子门铃电路设计与测试；4、项目实现任务引领任务1数字电路逻辑分析方法任务2555定时器逻辑功能测试任务3由555定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器逻辑功能测试任务4用施密特触发器

2、组成多谢振荡器逻辑功能测试任务5石英晶体多谐振荡器逻辑功能测试任务6电子门铃设计与测试任务1数字电路逻辑分析方法该任务涉及内容已在项目二中详细讲解，这里不再赘述。任务2555定时器逻辑功能测试6.2集成555定时器一、555定时器的电路组成555定时器的电路由电阻分压器、电压比较器、基本触发器、MOS管构成的放电开关和输出驱动电路等几部分组成。1.电阻分压器电阻分压器由3个阻值相同的电阻串联构成。它为两个比较器C1和C2提供基准电平。2.比较器比较器C1和C2是两个结构完全相同的高精度电压比较器。3.基本RS触发器基本R

3、S触发器由两个或非门组成，它的状态由两个比较器的输出控制。4.放电开关管和输出缓冲级放电开关管是N沟道增强型MOS管，其栅极受基本RS触发器端状态的控制。二、555定时器的功能功能表三、555定时器的主要参数任务3由555定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器逻辑功能测试6.3施密特触发器一、用7555定时器构成的施密特触发器1、电路组成及工作原理555定时器构成施密特触发器输入输出波形图当ui处于0＜ui＜VDD上升区间：根据555定时器功能表可知，OUT=“1”。当ui处于VDD＜ui＜VDD上升区间：根据5

4、55定时器功能表可知，OUT仍保持原状态“1”不变。当ui一旦处于ui≥VDD区间：根据555定时器功能表可知，OUT将由“1”状态变为“0”状态，此刻对应的Ui值称为复位电平或上限阈值电压。当ui处于VDD＜ui＜VDD下降区间：根据555定时器功能表可知，OUT保持原来状态“0”不变。当ui一旦处于Ui≤VDD区间：根据555定时器功能表可知，OUT又将“0”状态变为“1”状态，此时对应的ui值称为置位电平或下限阈值电压。2、电压滞回特性施密特触发器电压传输特性从输入输出波形分析中，可以发现置位电平和复位电平二者是不等的

5、，二者之间的电压差称为回差电压用ΔUT表示，即ΔUT=UT+-UT-=UR1-UR2（6-1）若控制端S悬空或通过电容接地,UR1=VDD，而UR2=VDD，则：ΔUT=UR1-UR2=VDD（6-2）若控制端S外接控制电压US，UR1=US而UR2=US，则：ΔUT=UR1-UR2=US（6-3）二、集成施密特触发器1、CMOS集成施密特触发器集成施密特触发器CC40106外引线功能图集成施密特触发器CC40106的主要静态参数2、TTL集成施密特触发器集成施密特触发器74LS14外引线功能图TTL施密特触发器具有以下特点：

6、1）输入信号边沿的变化即使非常缓慢，电路也能正常工作。2）对于阈值电压和滞回电压均有温度补偿。3）带负载能力和抗干扰能力都很强。三、施密特触发器的典型应用1、波形变换：将任何符合特定条件的输入信号变为对应的矩形波输出信号。利用施密特触发器进行波形变换2、用作整形电路：把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。3、用于脉冲鉴幅：将幅值大于UT+的脉冲选出利用施密特触发器进行幅度鉴别6.4单稳态触发器单稳态触发器也有两个状态：一个是稳定状态，另一个是暂稳状态。当无触发脉冲输入时，单稳态触发器处于稳定状态当有触发脉冲时，单稳态触发器将从稳

7、定状态变为暂稳定状态，暂稳状态在保持一定时间后，能够自动返回到稳定状态。555构成单稳态触发器（a）电路输入输出波形一、555构成单稳态触发器1、电路组成及工作原理1）无触发信号输入时电路工作在稳定状态当电路无触发信号时，ui保持高电平，电路工作在稳定状态，即输出端uO保持低电平，7555内放电三极管D导通，管脚7“接地”，电容电压uC接近0V。2）ui下降沿触发当ui下降沿到达时，7555触发输入端（2脚）由高电平跳变为低电平，电路被触发，uO由低电平跳变为高电平，电路由稳态转入暂稳态。3）暂稳态的维持时间在暂稳态期间，75

8、55内放电管D截止，UDD经R向C充电。其充电回路为UDD→R→C→地，时间常数τ1=RC，电容电压uC由0V开始增大，在电容电压uC上升到阈值电压UDD之前，电路将保持暂稳态不变。4）自动返回（暂稳态结束）时间当uC上升至阈值电压UDD时，输出电压uO由高电平跳变为低电平，