555构成的单电源变双电源电路 课程设计总结报告DOCWord文件下载.docx
《555构成的单电源变双电源电路 课程设计总结报告DOCWord文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《555构成的单电源变双电源电路 课程设计总结报告DOCWord文件下载.docx(7页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![555构成的单电源变双电源电路 课程设计总结报告DOCWord文件下载.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-11/15/6ead95dd-3133-4070-93a2-3db98f0ee582/6ead95dd-3133-4070-93a2-3db98f0ee5821.gif)
一、课题名称
《555构成的单电源变双电源电路》
二、设计任务
1、查询相关资料,设计一个由555构成的单电源变双电源电路;
2、画出该电路的原理图及PCB板图;
3、PCB板的制作,电路焊接;
4、功能调试。
三、技术指标
输出电压变化范围3~15V。
四、设计报告
根据要求撰写设计报告
目录
一、任务分析…………………………………………………………………………….
二、设计方案
三、电路设计
四、焊接及调试
五、展望
六、感想
(红字删除,目录要求自动生成,包含页码)
参考文献
元器件清单
一、任务分析
555定时器的发展:
555定时器是美国Signetics公司1972年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路,因输入端设计有三个5kΩ的电阻而得名。
此电路后来竟风靡世界。
目前,流行的产品主要有4个:
BJT两个:
555,556(含有两个555);
CMOS两个:
7555,7556(含有两个7555)。
555定时器可以说是模拟电路与数字电路结合的典范。
555的设计制作:
两个比较器C1和C2各有一个输入端连接到三个电阻R组成的分压器上,比较器的输出接到RS触发器上。
此外还有输出级和放电管。
输出级的驱动电流可达200mA。
比较器C1和C2的参考电压分别为UA和UB,根据C1和C2的另一个输入端——触发输入和阈值输入,可判断出RS触发器的输出状态。
当复位端为低电平时,RS触发器被强制复位。
若无需复位操作,复位端应接高电平。
555定时器的的应用
(1)构成施密特触发器,用于TTL系统的接口,整形电路或脉冲鉴幅等;
(2)构成多谐振荡器,组成信号产生电路;
图1
振荡周期:
T=0.7(R1+2R2)C
(3)构成单稳态触发器,用于定时延时整形及一些定时开关中。
555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路,如定时器、分频器、脉冲信号发生器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。
555定时器是一种集模拟,数字于一体的中规模集成电路,其应用极为广泛。
它不仅
用于信号的产生和变换,还常用于控制与检验电路中。
定时器有双极型和CMOS两种类型的产品,它们的结构及工作原理基本相同,没有本质的区别。
一般来说,双极型定时器的驱动能力较强,电源电压范围为15~16V,最大负载电流可达200mA。
而COMS定时器的电源电压范围为3~18V,最大负载电流在4mA以下,它具有功耗低,输入阻抗高等优点。
1.设计原理:
555定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图2.9.1和图2.9.2所示。
它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个RS触发器,一个放电管T及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC/3和2VCC/3
555定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压,当5脚悬空时,则电压比较器C1的同相输入端的电压为2VCC/3,C2的反相输入端的电压为VCC/3。
若触发输入端TR的电压小于VCC/3,则比较器C2的输出为0,可使RS触发器置1,使输出端OUT=1。
如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3,同时TR端的电压大于VCC/3,则C1的输出为0,C2的输出为1,可将RS触发器置0,使输出为0电平。
它的各个引脚功能如下:
(555定时器引脚图如图2所示)
1脚:
外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。
8脚:
外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5~16V,CMOS型时基电路VCC的范围为3~18V。
一般用5V。
3脚:
输出端Vo
2脚:
低触发端
6脚:
TH高触发端
4脚:
是直接清零端。
当此端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。
5脚:
VC为控制电压端。
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。
7脚:
放电端。
该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。
在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A1、A2基准电压分别为的情况下,555时基电路的功能表如表1示。
表1555定时器的功能表
清零端
高触发端TH
低触发端
Q
放电管T
功能
×
导通
直接清零
1
x
保持上一状态
0
1
导通截止
置1
清零
图2555计时器引脚分布图
图3555定时器的内部结构
利用555定时器制作多谐振荡器:
多谐振荡器又称为无稳态触发器,它没有稳定的输出状态,只有两个暂稳态。
在电路处于某一暂稳态后,经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。
两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。
多谐振荡器可用作方波发生器。
如下图3
图4多谐振荡器电路和波形
理论分析:
接通电源后,假定是高电平,则T截止,电容C充电。
充电回路是VCC—R1—R2—
C—地,按指数规律上升,当上升到时(TH、端电平大于),输出翻转为低电平。
是低电平,T导通,C放电,放电回路为C—R2—T—地,按指数规律下降,当下降到时(TH、端电平小于),输出翻转为高电平,放电管T截止,电容再次充电,如此周而复始,产生振荡,经分析可得
理论计算:
输出高电平时间T=(R1+R2)Cln2
输出低电平时间T=R2Cln2
振荡周期T=(R1+2R2)Cln2
输出方波的占空比为
利用555定时器制作多谐振荡器,输入电源后,使其产生波形脉冲,为单电源变双电源电路提供电路输入。
焊接工具:
电烙铁,焊锡丝。
调试测量:
(对完善此次设计任务提出自己的想法,如:
如何改变控制距离、计数范围等)
(格式前后保持一致,字体用5号宋体,行间距用18磅,首行缩进2字符,标题采用四号加粗宋体,所有的图和表居中,每个表和图都需要编号和命名,如文中总共有3个图和2个表,则第1个图写成“图1********图”放在图下方,第1个表写成“表1****表”放在表上方,图和表独立编号)