构成的单电源变双电源电路课程设计总结报告.doc

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 信息与工程学院二一二年六月八日1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315V。四、设计报告根据要求撰写设计报告8555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5k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1516V，最大负载电流可达200mA。而COMS定时器的电源电压范围为318V，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0.01F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1 555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00导通直接清零101x保持上一状态保持上一状态110x保持上一状态保持上一状态10 10 11 0导通截止置1 清零图2 555计时器引脚分布图图3 555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VCCR1R2 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CR2T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