占空比可调的方波函数发生器硬件电路设计剖析Word文件下载.docx

1、 2015年 7月 9 日一、课程设计目的（焊接）1、熟悉电路板，元器件的功能及正确使用方法；2、掌握基本焊接技能，熟练使用电烙铁；3、分析电路图，并将元器件正确安放，焊接，使其正常运行。二、课程设计正文1、实验器材所用器件名称型号及大小个数电阻1k3个滑动变阻器10k1个二极管1N41482个555定时器NE555 电容1F10F电源VDD12v导线若干焊接板电烙铁示波器万用表表12、实验原理2.1、555电路的工作原理（1）555电路的工作原理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

2、生、变换、控制和检测。555定时器的内部结构和外部引脚图如图1示。由图知，它由3个阻值为5K 的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电BJTT以及缓冲器G组成。各引脚功能如下示：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0.01F电容接地，以防引入干扰。6脚：TH高触发端（阈值输

3、入）。7脚：放电端。8脚：外接电源VCC（VDD）（2）555功能介绍555定时器的功能主要是由两个比较器C1和C2的工作状况决定的。由图1可知，当V6VA、V2VB时，比较器C1的输出VC1=0、比较器C2的输出VC2=1，基本RS触发器被置0，TD导通，同时Vo为低电平。当V6VB，VC1=1、VC2=1，触发器的状态保持不变，因而TD和输出的状态也维持不变。VA、V2VB时，VC1=1、VC2=0，故触发器被置1，Vo为高电平，同时TD截止。所得到功能表如下：输入输出阈值输入V6触发输入V2复位Rd输出Vo放电管状态TdX导通不变表2 555定时器的功能表2.2占空比可调的方波信号发生器

4、（1）占空比可调的方波信号发生器的电路图（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RA、D1对其充电，充电时间t充=0.7RAC。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t放=0.7RBC。则振荡周期为T=t充+t放。占空比：D=t充/T=RA/RA+RB 频率：f=1/T1.43/（RA+RB）C2.3、电路组装及测试2.3.1、电路板焊接（1）依照原理图将各个元器件安放在电路板

5、上并布局；（2）进行焊接。焊接过程中要边焊边检查，防止漏焊、连焊。2.3.2、电路调试检查电路中各个元件是否接的可靠、大小是否合理，特别是NE555必须接正确。在一切都正常的情况下，给电路提供+12v电源，此时立即触摸NE555是否发烫，若发烫应立即断电。若NE555没有发烫，则说明NE555工作正常，这时开始实验数据测试。通过示波器观察NE555输出的方波信号。依据555定时器的工作原理调节电位器以改变阈值电压，调节充放电的时间，实现在周期不变的情况下，改变占空比。观察结束后，断电。2.3.3、焊接出现的问题 （1）焊接出现短路现象：原因是电路连接导线的时候，导线连接到一起导致短路了； （2

6、）有各点间虚焊，焊接不成功，直接影响电路板的使用； （3）由于电烙铁温度过高，导致元器件受损，不能正常使用； （4）剥离导线的时候，导线里面的细铜线特别容易断，影响连接。3、实验内容及数据3.1、设计内容及任务（1）内容： 给出集成电路芯片的主要技术参数,熟悉555芯片各引脚的功能,并逐个说明； 简要说明电路的工作原理及本电路能达到的实用功能。（2任务：设计电路原理图； 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，并在实验室提供的设备上安装电路并模拟运行。3.2、实验数据（1）仿真电路图图3 Multisim电路图图4 实物图（2）仿真结果图5 占空比为50%的方波波形图6

7、 占空比小于50%的方波波形图7 占空比大于50%的方波波形（3）操做实验结果图8 占空比为50%的方波波形图9 占空比小于50%的方波波形图10 占空比大于50%的方波波形三、实验总结为期两周的课程设计具有很大的意义。它的意义很广泛，但是对我们而言，其中最重要的一个功能在于，运用课堂上学习的基础理论知识，检验我们课堂的学习成果，看一看课堂学习与实际动手操作之间的距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便以后更好的完善学习计划。这次课程设计，我负责的是焊接，虽然之前有上过电子工艺实训课，学习了焊接的知识，但是这次焊接过程中还是遇到了一些问题。比如：电弧拉得太长，融化的金属不能及时填补融化

8、的缺口；焊丝停留的时间过长导致两点之间连在一起；经过查阅资料改正了错误，真正认识到动手操作不同于理论知识的意义。通过这次对占空比可调方波函数发生器硬件电路的设计，使我们深刻认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性。而且通过此次课程设计，我们不但知道了以前不知道的理论知识，也巩固了以前知道的知识。最重要的是在实践中理解了书本上的知识，明白了学以致用的真谛，也明白了老师为什么要求我们做好课程设计的原因，他是为了教会我们如何运用所学的知识去解决实际的问题，提高我们的实际操作的能力，并且提高同学之间合作的能力。在这次课设中，更是让我认识到，团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。为期两周的课程设计结束，我们所学到的，想到的，远远不止在课堂上能做到的。通过这次课程设计，不仅让我们掌握我们所学的理论知识，更是提高了我们实际动手操作的能力。做完这次试验，我们只有在以后的时间里更加努力学习理论知识，利用自己的课余时间充实自己，争取在下一次设计中发挥更好的水平。最后，理论结合实际，是亘古不变的真理。四、参考文献1谢嘉奎电子线路（线性部分）2康光华电子技术基础（数字部分）课程设计评 语成 绩指导教师（签字） 年 月 日