电子课程设计--ne555信号发生器.doc

电子技术课程设计说明书


题目: 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:

目录
1 设计任务与要求 1
2 设计方案 1
电源设计 1
信号电路设计 2
555计时器的介绍与使用 2
3 硬件电路设计: 3
电源电路设计 3
方波电路设计 4
三角波电路设计 5
正弦波电路设计 5
4 主要参数计算与分析 6
电源电路分析 6
方波产生分析 6
方波输出为三角波分析 7
三角波输出为正弦波分析 8
5 软件设计 9
由555定时器产生方波 9
由方波输出三角波 10
由三角波输出正弦波 11
6 调试过程 12
 方波---三角波发生电路的安装与调试 12
 安装方波——三角波产生电路 12
 调试方波——三角波产生电路 12
 三角波---正弦波转换电路的安装与调试 13
 安装三角波——正弦波变换电路 13
 调试三角波——正弦波变换电路 13
 总电路的安装与调试 13
 调试中遇到的问题及解决的方法 14
7 结论 14
参考文献 15
1 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:
方波发生器电路输出频率范围:10-1KH可调;占空比0-100%连续可调; 输出方波 Vp_p<=12v;输出三角波Vp-p>;输出正弦波Vp-p<1v;
设计以上电路工作电源。
2 设计方案
电源设计
三角波
方波
正弦波
555定时器
积
分
网
络
低
通
滤
波
器
图2-1 电源设计图
此电源电路设计由外部输出的220V交流电压经过电源变电器后,从次级输出10V左右的交流电压,该低电压经过桥式整流、电容滤波后稳压,提供给后面各级电路。
信号电路设计

555正弦波振荡电路路
积分电路
电压比较器
图2-2 信号电路设计框图
RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法,先通过RC正弦波振荡电路产生正弦波,再通过电压比较器产生方波,最后通过积分电路形成三角波。
555定时器的介绍及使用
555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定时器具有低功耗、输入阻抗高等优点。555定时器工作的电源电压很宽,并可承受较大的负载电流。双极型定时器电源电压范围为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4mA以下。
图2-3 555定时器原理图图2-4 555定时器引脚图
3 硬件电路设计
电源电路设计
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,通常电源中采用的整流桥。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。
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了一个电位器和两个二极管。D1、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)。
三角波连接线路图设计
图3-3 三角波线路连接图
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。
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
电源电路分析
桥式整流电路的工作原理:正半周时,对D1、D3和方向电压Dl D3导通对D2、D4加反向电压D2、D4截止。负半周时,对D2、D4加正向电压D2、D4导通对D1、D3加反向电压D1