555构成的单电源变双电源电路 课程设计总结报告.docx
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555构成的单电源变双电源电路课程设计总结报告
湖州师范学院
课程设计总结报告
课程名称电子工艺实习
项目名称555构成的单电源变双电源电路
专业
班级
姓名
学号
指导教师
报告成绩
信息与工程学院
二〇一二年六月八日
《电子工艺实习》任务书
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
《555构成的单电源变双电源电路》
课程设计总结报告
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
《555构成的单电源变双电源电路》
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。
二、设计方案
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
0
×
×
0
导通
直接清零
1
0
1
x
保持上一状态
保持上一状态
1
1
0
x
保持上一状态
保持上一状态
1
0
1
0
1
1
0
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。
三、电路设计
四、焊接及调试
焊接工具：
电烙铁，焊锡丝。
调试测量：
五、展望
（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）
六、感想
（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）
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