555定时器构成的占空比可调的方波发生器实验报告

潍坊学院电子技术课程设计说明书题目：系部：专业：班级：学生姓名:学号:指导教师:年月日潍坊学院1目录1设计内容：................................................................21.1给出集成电路芯片的主要技术参数,熟悉555IC芯片各引脚的功能,并逐个说明.21.2简要说明电路的工作原理及本电路能达到的实用功能.......................21.3完成下列参数要求的电路设计。（其中，实验室提供1000Hz的频率信号）.....22.1设计电路原理图；....................................................22.2在实验室提供的设备上安装电路并模拟运行；.............................22.3撰写实验报告。......................................................23实验目的：................................................................23.1熟悉555型集成时基电路结构、工作原理及其特点。.......................23.2掌握555型集成时基电路的基本应用。...................................23.3掌握由555集成时基电路组成的占空比可调的方波信号发生器。.............24实验器材：................................................................25实验原理：................................................................35.1555电路的工作原理...................................................35.1.1555芯片引脚介绍................................................35.1.2上述CB555定时器的工作原理可列表说明：..........................55.1.3占空比可调的方波信号发生器.....................................56实验内容及实验数据........................................................76.1设计内容及任务......................................................76.2实验数据............................................................76.2.1100HZ仿真电路图................................................7100HZ仿真电路结果...................................................86.2.21000HZ仿真电路图...............................................91000HZ仿真电路结果.................................................107结论：...................................................................118参考文献.................................................................11潍坊学院21设计内容：1.1给出集成电路芯片的主要技术参数,熟悉555IC芯片各引脚的功能,并逐个说明.1.2简要说明电路的工作原理及本电路能达到的实用功能..1.3完成下列参数要求的电路设计。（其中，实验室提供1000Hz的频率信号）A.当方波输出频率f=100HZ时，占空比D=50%、D50%、D50%时的输出波形；B.当方波输出频率f=1KHZ时，占空比D=50%、D50%、D50%时的输出波形；2任务如下：2.1设计电路原理图；2.2在实验室提供的设备上安装电路并模拟运行；2.3撰写实验报告。3实验目的：3.1熟悉555型集成时基电路结构、工作原理及其特点。3.2掌握555型集成时基电路的基本应用。3.3掌握由555集成时基电路组成的占空比可调的方波信号发生器。4实验器材：电阻：二极管：电容：555芯片：示波器：等潍坊学院35实验原理：5.1555电路的工作原理5.1.1555芯片引脚介绍图1CB555定时器（a）电路；（b）引脚排列图CB555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。CB555定时器含有两个电压比较器C1和C2、一个由与非门组成的基本RS触发器、一个潍坊学院4与门、一个非门、一个放电晶体管T以及由3个5KΩ的电阻组成的分压器。比较器C1的参电压为32UCC，加在同相输入端；C2的参考电压为31UCC，加在反向输入端。两者均由分压器上取得。各引脚的功能如下：2为低电平触发端。当2端的输入电压u12高于31UCC时，C2的输出为1；当输入的电压低于31UCC时，C2的输出为0，使基本RS触发器置1。6为高电平触发端。当输入电压u11低于32UCC时，C1的输出为1；当输入电压高于32UCC时，C1的输出为0，使触发器置0。4端为复位端，由此输入负脉冲（或使其电位低于0.7V）而使触发器直接复位（置0）。5为电压控制端，在此端可外加一电压以改变比较器的参考电压。不用时，经0.01μF的电容接“地”，以防止干扰的引入。7为放电端，当与门的输出端为1时，放电晶体管T导通，外接电容元件通过T放电。3为输出端，输出电流可达200mA，由此可直接驱动继电器、发光二极管、扬声器、指示灯等。输出高电压约低于电源电压UCC1—3V。8为电源端，可在5—18V范围内使用。1为接“地”端。也就是说：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，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）。潍坊学院55.1.2上述CB555定时器的工作原理可列表说明：图2CB555定时器的工作原理说明表5.1.3占空比可调的方波信号发生器（1）占空比可调的方波信号发生器电路图RD'—u11u12RD—SD—QuoT0×××××低电平电压（0）导通132UCC31UCC010低电平电压（0）导通132UCC31UCC101高电平电压（1）截至132UCC31UCC11保持保持保持潍坊学院6图3利用CB555定时器设计方波电路原理图（2）占空比可调的方波信号发生器分析如图2所示，电路只要一加上电压VDD，振荡器便起振。刚通电时，由于C上的电压不能突变，即2脚电位的起始电平为低电位，使555置位，3脚呈高电平。C通过AR、D1对其充电，充电时间CRtA7.0充。压充到阈值电平2/3VDD时，555复位，3脚转呈低电平，此时C通过Dl、RB、555内部的放电管放电，放电时间CRtB7.0放。则振荡周期为放充ttT。占空比:BAARRRTtD充频率：CRRTfBA43.1110μ潍坊学院76实验内容及实验数据6.1设计内容及任务用555芯片、二极管、电阻等器件设计占空比可调的方波信号发生器6.2实验数据6.2.1100HZ仿真电路图图4100HZMultisim电路图潍坊学院8100HZ仿真电路结果图5占空比为50%的方波波形潍坊学院9图6占空比大于50%的方波波形图7占空比小于50%的方波波形6.2.21000HZ仿真电路图潍坊学院10图81000HZMultisim电路图1000HZ仿真电路结果图9占空比为50%的方波波形潍坊学院11图10占空比大于50%的方波波形图11占空比小于50%的方波波形7结论：通过这次设计性实验，使我深入了解了555定时器的内部结构及占空比设计方波的工作原理，加深了对课本理论知识的理解，锻炼了实践动手能力，理论知识与实践设计相结合，培养了创新开发的思维。在于运用学习成果，检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。数字电子技术的学习比较复杂，有许多芯片的作用都需要记住，通过利用各种芯片进行实验，有助于我们对于芯片功能的理解和了解它们在实际的应用。8参考文献主要参考资料：秦增煌主编，《电工学》（第七版下册）电子技术，高等教育出版社