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1968
延时
电路设计
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1968_延时电路设计,1968,延时,电路设计
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单位代码 02 学号 080105015 分 类 号 TH 密 级 毕业设计文献翻译 院（系）名称工学院 专业名称机械设计制造及其自动化 学生姓名丁彦垒 指导教师王飞 2012 年3 月 20日单位代码 02 学号 080105015 分 类 号 TH 密 级 毕业设计文献综述 院（系）名称工学院 专业名称机械设计制造及其自动化 学生姓名丁彦垒 指导教师王飞 2012年3 月 20日单位代码 02 学号 080105015 分 类 号 TH 密 级 毕业设计延时电路设计 院（系）名称工学院机械系 专业名称机械设计制造及其自动化 学生姓名丁彦垒 指导教师王飞 2012 年 5 月 5 日课题名称延时电路设计课题来源教师拟定课题类型AX指导教师王飞学生姓名丁彦垒学 号080105015专 业机械设计制造及其自动化开题报告内容：（调研资料的准备，设计的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。）一 调研资料的准备：此次设计我是用延时电路设计作为设计的课题。在准备阶段，我首先在网上搜集了一些关于延时电路的资料，延时电路现在广泛应用于电气电路中。然后又在图书馆的网站上搜集了一些关于电力电子技术的材料和文献。二 选题背景： 延时电路是机电设备常用的控制电路，是重要的辅助电路之一。在机电设备中经常会遇到某电路或大功率管子需要通电预热一段时间后才加高压，以起到保护作用。三、主要参考资料模拟电子线路，电子线路设计，脉冲电路，机械制图，自动控制原理、CAD绘图及相关资料等。四 本课题的主要内容：设计一个延时电路，当接通“灯丝”电压60秒时才控制开关动作，自动接通高压。要求延时时间可在4080秒范围内连续可调。1.查阅文献资料12种以上，外文资料不少于两种。写出3000字以上文献综述，单独装订成册。2.翻译外文科技资料，不少于3000汉字，单独装订成册。3.完成开题报告，填写开题报告表。4.完成设计方案选择与论证，画出原理图，画出各级电路的波形图，元器件的选型设计和计算，画出电路图并标出元器件的型号、规格和指标参数等。5.绘制装配图，（折合后不少于A1图纸3张，可以用计算机绘图），制作出数字样机的三维效果。6.编写摘要，英中文完全对照，中文不少于300字。7、包含本次设计的所有内容的光盘一张。8.编写设计说明书，不少于8000字符。五 设计思路及预期成果：通过完成方案设计、参数计算、元器件的选择、电路图的绘制等环节，使学生综合运用四年来所学到的知识提高解决实际问题的能力，学会科学研究的方法、程序，培养严谨的科学态度，为其即将走向工作岗位奠定良好基础。查阅国内外相关资料，针对本设计进行分析论证，从而拟定出总体设计方案草图，再独自完成各部分电 及计算，继而采用AutoCAD软件，利用计算机绘制出总体装配图及零部件图，并编制出设计说明书等。六 任务完成的阶段内容及时间安排：1、第1-3周：对课题进行调研，完成文献综述、开题报告及英文资料翻译，掌握CAD软件应用功能。完成开题报告。2、第4-5周：阅读资料，搞清基本原理，画出原理图和波形图。3、第6-8周：通过元器件的选型设计和计算完成电路设计，画出电路图和装配图。4、第9-11周：完成文献综述、设计说明书。5、第12-13周：修改论文与图纸，准备答辩。指导教师签名： 日期： 课题类型：（1）A工程设计；B技术开发；C软件工程；D理论研究；（2）X真实课题；Y模拟课题；Z虚拟课题 要求（1）、（2）均要填，如AY、BX等。黄河科技学院本科毕业设计（论文）任务书 工 学院 机械 系 机械设计制造及其自动化 专业 08 级 1 班学 号 080105015 学生 丁彦垒 指导教师 王 飞 毕业设计（论文）题目延时电路的设计毕业设计（论文）工作内容与基本要求（目标、任务、途径、方法，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等）（纸张不够可加页）一、目标、任务及设计要求延时电路是机电设备常用的控制电路，是重要的辅助电路之一。在机电设备中经常会遇到某电路或大功率管子需要通电预热一段时间后才加高压，以起到保护作用。请设计一个延时电路，当接通“灯丝”电压60秒时才控制开关动作，自动接通高压。要求延时时间可在4080秒范围内连续可调。通过完成方案设计、参数计算、元器件的选择、电路图的绘制等环节，使学生综合运用四年来所学到的知识提高解决实际问题的能力，学会科学研究的方法、程序，培养严谨的科学态度，为其即将走向工作岗位奠定良好基础。查阅国内外相关资料，针对本设计进行分析论证，从而拟定出总体设计方案草图，再独自完成各部分电路计及计算，继而采用AutoCAD软件，利用计算机绘制出总体装配图及零部件图，并编制出设计说明书等。二、主要设计内容1.查阅文献资料12种以上，外文资料不少于两种。写出3000字以上文献综述，单独装订成册。2.翻译外文科技资料，不少于3000汉字，单独装订成册。3.完成开题报告，填写开题报告表。4.完成设计方案选择与论证，画出原理图，画出各级电路的波形图，元器件的选型设计和计算，画出电路图并标出元器件的型号、规格和指标参数等。5.绘制装配图，（折合后不少于A1图纸3张，可以用计算机绘图），制作出数字样机的三维效果。6.编写摘要，英中文完全对照，中文不少于300字。7、包含本次设计的所有内容的光盘一张。8.编写设计说明书，不少于8000字符。三、主要参考资料模拟电子线路，电子线路设计，脉冲电路，机械制图，自动控制原理、CAD绘图及相关资料等。四、时间安排1、第1-3周：对课题进行调研，完成文献综述、开题报告及英文资料翻译，掌握CAD软件应用功能。完成开题报告。2、第4-5周：阅读资料，搞清基本原理，画出原理图和波形图。3、第6-8周：通过元器件的选型设计和计算完成电路设计，画出电路图和装配图。4、第9-11周：完成文献综述、设计说明书。5、第12-13周：修改论文与图纸，准备答辩。毕业设计（论文）时间： 2012 年 02 月 13 日至 2012 年 05 月 15 日计 划 答 辩 时 间： 2012 年 05 月 19 日专业（教研室）审批意见：审批人签名：黄河科技学院毕业设计（文献综述）第11页摘要我的设计主要介绍的是关于延时电路的设计。延时电路是机电设备常用的控制电路，是重要的辅助电路之一。在机电设备中经常会遇到某电路或大功率管子需要通电预热一段时间后才加高压，以起到保护作用。 在本设计中介绍了延时电路555延时电路工作原理，给出各电路原理图，演示方式可有不同，效果也各有不同，关键词： 555延时电路 AbstractMy design is mainly on the delay circuit design. The delay circuit is mechanical and electrical equipment commonly used control circuit, is one of important auxiliary circuit. In the mechanical and electrical equipment are often encountered in a circuit or a high-power tubes need electricity preheating time to high pressure, to protect.During the design of a delay circuitthe 555 delay circuit, a programmable controller delay circuit composition, performance, application and working principle, the circuit diagram, the demo methods can be different, effect is different,Key words: 555delay circuit 1 、引言我们在日常生活中，经常碰到一些需要定时的事情，例如：印相或放大照片，需要定在零点几秒的时间，洗衣机洗涤衣物需要定在几分钟到几十分钟的时间，电风扇需要定在数十分钟的时间。完成这种定时的定时器有多种多样，在家用电器中采用机械定时器就是根据一般上弦钟表原理设计的，这种定时器虽然结构简单，成本低，维修也比较方便，但是它的触头频繁接触和断开，大大的缩减了它的使用寿命，也不利于进一步全自动化。在电子技术突飞猛进的今天，电子定时器一定会逐步取而代之，这是不言而喻的。本文是基于555时基定时的控制高低压电路自动转换的设计方案。1.1、课题的来源和意义本课题是通过导师筛选提出的，电子设计课题不一定很大，只要通过亲手做一遍全过程，完成一个产品制作，收获是很大的。本课题的意义在于通过设计和制作本课题把在学校学习到的知识融会贯通并应用到实际当中。做到学有所成，学有所用。并且希望通过本设计为节能减排做出贡献。1.2、延时电路的应用延时电路在家用电器中经常用于延时自动关机、定时。延时自动关机可用于：收音机、电视机、录音机、催眠器、门灯、路灯、汽车头灯、转弯灯以及其他电器的延时断电及延时自停电源等。定时可用于：照相定时曝光、定时闪光、定时放大、定时调速、定时烘箱、冰箱门开定时报警、水位定时报警、延时催眠器、延时电铃、延时电子锁、触摸定时开关等。例如：空调中的定时器，在工作一段时间之后便能自动切断电源停止工作。夏季夜间使用，入睡前先顶好时间，等睡熟后到了预定时间，空调自动关机。方便节能。1.3、延时电路的发展前景传统的定时器用作延时作用绝大多数都是发条驱动式、电机传动式或电钟式等机械定时器，部分电子器械中也有试用时间继电器的。相对于传统的定时器，本文中的延时电路用555时基延时电路和plc来完成延时作用和高低压电路转换。555时基电路成本低、使用方便、稳定性好，因此受到各界电子、电器设计与制作人员的欢迎，其应用范围远远超出了的设计者的初衷，其用途几乎涉及电子应用的各个领域。自世界上第一块NE555集成电路诞生至今30多年以来，其市场一直经久不衰，直至今天世界各国集成电路生产厂商仍纷纷竞相仿制。2 、555时基电路时基集成电555是一种将模拟功能和逻辑功能巧妙结合在同一硅片上的线性集成电路，它是数字电路和模拟电路相结合的电路，能够产生时间延迟和多种脉冲信号。555时基电路具有线路简单、功能灵活和调节方便等特点。555时基电路具有非常灵活的使用方法和及其通用的电路功能。555集成电路在定时方面应用极为广泛，它可以再最基本的典型应用方式的基础上，根据实际需要，经过参数的重新配置和电路的重新组合，与外接元件组成各种不通过用途的电路，例如各种波形的脉冲振荡器、定时延时电路、双稳态触发电路、检测电路、电源变换电路、频率变换电路等。2.1、555时基电路应用和工作原理555时基电路应用和工作原理1555时基电路的特点555集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中，555集成电路内部有几十个元器件，有555时基电路应用和工作原理1 555时基电路的特点555集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中，555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体，如图1所示。 图1 555集成电路内部结构图555集成电路是8脚封装，双列直插型，如图2(A)所示，按输入输出的排列可看成如图2(B)所示。其中6脚称阈值端(TH)，是上比较器的输入；2脚称触发端(TR)，是下比较器的输入；3脚是输出端(Vo)，它有O和1两种状态，由输入端所加的电平决定；7脚是放电端(DIS)，它是内部放电管的输出，有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定；4脚是复位端(MR)，加上低电平时可使输出为低电平；5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值；8脚是电源端，1脚是地端。 图2 555集成电路封装图我们也可以把555电路等效成一个带放电开关的R-S触发器，如图3(A)所示，这个特殊的触发器有两个输入端：阈值端(TH)可看成是置零端R，要求高电平，触发端(TR)可看成是置位端S，要求低电平，有一个输出端Vo，Vo可等效成触发器的Q端，放电端(DIS)可看成是由内部放电开关控制的一个接点，由触发器的Q端控制：Q=1时DIS端接地，Q=0时DIS端悬空。另外还有复位端MR，控制电压端Vc，电源端VDD和地端GND。这个特殊的触发器有两个特点：(1)两个输入端的触发电平要求一高一低，置零端R即阈值端(TH)要求高电平，而置位端s即触发端(TR)则要求低电乎;(2)两个输入端的触发电平使输出发生翻转的阈值电压值也不同，当V c端不接控制电压时，对TH(R)端来讲，2/3VDD是高电平1,1/3VDD是高电平1，2/3VDD时，输出又翻转成Vo=O，暂稳态结束。TD就是单稳电路的定时时间或延时时间，它和定时电阻RT和定时电容CT的值有关：TD=1.1RTCT。 图4人工启动型555单稳电路2)脉冲启动型将555电路的6、7脚并接起来接在定时电容CT上，用2脚作输入就成为脉冲启动型单稳电路，如图5(a)所示，电路的2脚平时接高电平，当输入接低电平或输入负脉冲时才启动电路，用等效触发器替代555后见图5 6)所示，下面分析它的工作原理：稳态：接上电源后，R=1，S=1，输出Vo=0，DIS端接地，CT上的电压为0即R=0，输出仍保持Vo=0，这是它的稳态。暂稳态：输入负脉冲后，输入S=0，输出立即翻转成Vo=1，DIS端开路，电源通过RT向CT充电，暂稳态开始。经过时间TD后，CT上电压上升到2/3VDD时，输入又成为R=1，S=1，这时负脉冲已经消失，输出又翻转成Vo=0，暂稳态结束。这时内部放电开关接通，DIS端接地，CT上电荷很快放到零，为下一次定时控制作准备。电路的定时时间TD=1.1RTCT。这两种单稳电路常用作定时延时控制。 图5脉冲启动型单稳电路3 555双稳电路常见的555双稳电路有两种：1)R-S触发器型双稳将555电路的6、2脚作为两个控制输入端，7端不用，就成为一个R-S触发器。注意两个输入端的触发电平和阈值电压不同，如图6(a)所示，有时可能只有一个控制端，这时另外一个控制端要设法接死，根据电路要求可以把R端接到电源端，如图6(b)所示，也可以把S接地，用R端作输入。有两个输入端的双稳电路常用作电机调速、电源上下限告警等用途。有一个输入端的双稳电路作为单端比较器用于各种检测电路。 图6 555构成R-S触发器2)施密特触发器型双稳将555电路的6、2脚并接起来接成只有一个输入端的触发器，如图7(a)所示，这个触发器输出电压和输入电压的关系是一个长方形的回线形，如图7(b)所示，从曲线可知，当输入V1=0时输出Vo=1，当输入电压从0上升到2/3VDD后，Vo翻转成0，当输入电压从最高值下降到1/3VDD后，Vo又翻转成1。由于它的输入有两个不同的阈值电压，所以，这种电路常用于电子开关，各种控制电路、波形的变换和整形，如图8所示。图7 555构成施密特触发器图8波形的变换和整形4 555无稳电路(振荡器)由555定时器构成的多谐振荡器如图9(a)所示，其工作波形见图9(b)。接通电源后，电源VDD通过R1和R2对电容C充电，当Uc1/3VDD时，振荡器输出Vo=1，放电管截止。当Uc充电到2/3VDD后，振荡器输出Vo翻转成0，此时放电管导通，使放电端(DIS)接地，电容C通过R2对地放电，使Uc下降。当Uc下降到1/3VDD后，振荡器输出Vo又翻转成1，此时放电管又截止，使放电端(DIS)不接地，电源VDD通过R1和R2又对电容C充电，又使Uc从1/3VDD上升到2/3VDD,触发器又发生翻转，如此周而复始，从而在输出端Vo得到连续变化的振荡脉冲波形。脉冲宽度TL0.7R2C，由电容C放电时间决定；TH=0.7(R1+R2)C，由电容C充电时间决定，脉冲周期TTH+TL。 图9 555构成多谐振荡器上面仅讨论了由555定时器构成的几种典型应用实例。实际上，由于555定时器灵敏度高，功能灵活，因而在电子电路中获得广泛应用。黄河科技学院毕业设计(文献翻译)第5页_航空一次辐射 早起雷达由通过辐射电磁能量，然后检测发出时电磁能量与从目标反射回来的电磁能量之间的对比来工作的。雷达呗乘坐是一个自动性的设备因为他自行发射电磁波检测目标，而不是通过目标辐射的电磁波。雷达早期的来那个用处他能在一定的距离内检测到目标并且能测出他的位置和高度。 雷达通常采用几个兆赫电磁波到几个紫外线的范围内，雷达的最基本原理和几种类型的操作都是一样的。雷达信号，通常是一段由发射器发射由一个天线辐射进大气的脉冲波。天线是用作发射，也可以用作接收。接收机检测雷达天线接收到目标反射的微弱信号。通过对比原始信号和接收到的信号可以检测出目标的位置、形状、速度。然后这些信息以阴极射线的方式传送到空中交通控制中心。 雷达发射电磁信号的类型取决于所需目标的信息。用作飞机监视的脉冲雷达。比如：以产生一串重复频率为几百每秒每一个都是几个微秒的短脉冲。通常传输信号应该占据一个光普宽带，像这样的有脉冲短波。脉冲宽度越短，光谱带越大。为了准确的确定通过移动目标反射的信号的都博勒频移，信号波形必须持续时间长。一个例子就是连续都博勒频移。除了普遍使用的脉冲波，还有许多可能的波形，包括连续在频率调制，脉冲频率或相位调制，或突发脉冲。对于检测来说，传输波形的形状并不重要，只要他包含足够的能量可以最大射程检测到最小目标。 雷达探测距离是与雷达发射机频率的四倍成正比的。这就意味着雷达探测距离的一个增长就是一次在传输能力上的巨大进步。高频率雷达操作费用最重要的是控制传输原动力的花费。发射机在检测之前以低频率形成波形。功率放大器可以是速调管，控制管，行波管，或正交场放大器。许多雷达直接产生信号，没有使用磁控管之类的通过调制振荡器的放大器。功率振荡器通常用于方便与流动性很重要的地方，而功率放大器通常用在高功率和稳定的波形对于目标指示器脉冲多普勒，精密测量是很需要的地方。 雷达的性能如何通常是确定的平均功率比峰值功率。地面空管监视雷达的平均功率约在几千瓦。发射机功率通过天线直接辐射出一个狭窄的光束能量。狭窄光束特性的雷达，允许更多的精力集中于目标，也允许测量目标的方向，是由于定位的能量可以在空间。空管监视雷达，通常，在方位维和海拔平面，使用的机械旋转反射器天线扇形束窄，。移动天线波束也可以实现与相控阵无机械运动。 天线的大小取决于频率，天线平台上它将运行，并在操作环境。大型天线多运用低频率进行作业。超高频雷达天线可能大于直径100英尺，雷达工作在微波频率上范围大约是在直径约10 - 20英尺。 雷达从周围的物体，如地面，大量的水，或雨接收回波。有害的回声被称为杂波，可以严重干扰检测的理想目标。如果所需的目标是移动的，它可能是使用的都卜勒频移产生的移动目标调整不良固定回波的频率不能改变。这是根据现代，脉冲多普勒，并连续波雷达。 途中一次雷达在途中领空提供了积极的控制和分离飞机飞行。因此，途中初级雷达覆盖范围通常是200至300nautical英里。大多数现有主雷达的的路线是基于现代管式技术的，这使得雷达已经超过了他们的估计寿命。因此，这些雷达的操作成本是很昂贵的。新的固态雷达正在实施。固定系统的发明给了机场终端雷达系统一个很好的作用发挥，这使它们比前代的雷达系统 更加便宜和更加灵活。雷达制造中产品的区分好坏并不是觉得的凭借在开放式架构的新趋势上。速调管雷达的经济效益问题已经得到解决。随着雷达的兼容性能，固态系统大约占40%是因为包装和板子计数下降。新系统也减少维护成本。故障隔离和诊断是非常简单的，更换单元的维修理念不需要复杂的现成的技术。传统的管式雷达有较高的维护成本，需要高度熟练的技术人员在现场运行维修。摘自空中交通管制和空中管控系统空管二次监视雷达 二次监视雷达，不像主雷达，不使用反映飞机表面目标检测的传输能量。苏维埃社会主义共和国系统包括一个地面站讯问呼叫装备的飞机，提供双向数据链路上单独的发送和答复频率。信标系统提供主要雷达系统的优点：.信标答复脉冲比雷达回波要强。.单独的发送和答复频率可以消除地面杂物和天气多变的影响。闪烁和对雷达截面的依赖可以消除。.审讯和路线回复编码提供离散目标识别和自动报告高度。 今天的文明苏维埃社会主义共和国系统，有时被称为一个管制信标的系统，是2次世界大战识别敌我系统的一个直接的产物。审讯发射机工作在1030mhz和机载转发器工作在1090mhz。美国国防部提出这个系统在1953年是为了可以使装载有兼容机载设备的飞机使民用和军用飞机可以在正常的频率信道提供空中交通管制信息。苏维埃社会主义共和国是在美国在60年代初和1967年完全实现所有商业喷气飞机和所有军事飞机载转发器设备的时候发展起来的。 苏维埃社会主义共和国定向发射传呼设备编码脉冲飞机对其间距表示身份或高度要求的答复。引起答复包括多达16的倍数，1.45毫秒脉冲间隔。两年的脉冲总是存在定义代码列车和其他脉冲包含数据的代码。一般来说，12数字脉冲职位提供多达4096个离散的身份代码，或11数字脉冲职位提供高度信息在100英尺递增引用29.92汞英寸依照标准大气条件。该职位的扫描天线和经过的时间之间的审讯和接收转发器的答复率的方位和范围的飞机。因此，方位，身份，和高度可以得出。此外，特别规定使飞行员宣布紧急情况或通信失败。 一个脉冲可用于特殊鉴定要求等。一个固有的问题在信标系统是一个转发器的答复可导致旁瓣相当距离地面站。这表明了对控制器计划位置指示器为环形周围随后损失的方位精度和分辨率和增加干扰。现代灯塔系统旁瓣抑制系统消除旁瓣审讯在机载转发器。反射路径可能会导致一个问题作为旁瓣造成转发器的答复。信标系统也可能在单一传输频率上受到过分传输量的袭扰机载转发器可能在多条地皮站，因此会收到许多审讯。单脉冲处理最新技术用于现代雷达系统。单脉冲系统和苏维埃社会主义共和国指出，全方位，和三角洲模式的审问飞机大大提高了方位精度。摘自空中交通管制和空中交通系统二次雷达 也叫做空管雷达信标系统（ATCRBS：Air Traffic Control Radar Beacon System）。它最初是在空战中为了使雷达分辨出敌我双方的飞机而发展的敌我识别系统，当把这个系统的基本原理和部件经过发展后用于民航的空中交通管制后，就成了二次雷达系统。 管制员从二次雷达上很容易知道飞机的二次雷达应答机代码、飞行高度、飞行速度、航向等参数，使雷达由监视的工具变为空中管制的手段，二次雷达的出现是空中交通管制的最重大的技术进展，二次雷达要和一次雷达一起工作，它的主天线安装在一次雷达的上方，和一次雷达同步旋转。 二次雷达发射的脉冲是成对的，它的发射频率是1030MHz，接收频率是1090MHz，发射脉冲由P1、P2、P3脉冲组成，P1、P2脉冲间隔恒为2微秒，P1、P3脉冲间隔决定了二次雷达的模式。目前民航使用的是两种模式，一种间隔为8微秒，称为A模式又称为3/A模式（识别码）；另一种间隔21微秒，称为C模式（高度码）。接收脉冲由16个脉冲位组成，包含目标的高度，代码等内容。二次雷达系统的另一重要组成部分是飞机上装的应答机，应答机是一个在接受到相应的信号后能发出不同形式编码信号的无线电收发机，应答机在接收到地面二次雷达发出的询问信号后，进行相应回答。这些信号被地面的二次雷达天线接收，经过译码，就在一次雷达屏幕出现的显示这架飞机的亮点旁边显示出飞机的识别号码和高度，管制员就会很容易地了解飞机的位置和代号。为了使管制员在询问飞机的初期就能很快地把屏幕上的光点和所对应的飞机联系起来，机上应答机还具有识别功能，驾驶员在管制员要求时可以按下“识别”键，这时应答机发出一个特别位置识别脉冲（SPI），这个脉冲使地面站屏幕上的亮点变宽，以区别于屏幕上的其他亮点。 20世纪70年代初计算机技术和雷达结合实现了航管雷达的全自动化。这种系统把一次雷达和二次雷达的数据都输入数据处理系统，高速运转的计算机接收三个方面来的数据，第一是一次雷达的雷达信息，第二是二次雷达来的信标信息，并把它转换成数字码，第三是由航管中心输入的飞行进程数据，即飞行计划的各种数据。这个系统跟踪一架飞机时，如果它的飞行计划已经报告给航管中心，这时计算机中已经存储了有关数据，在显示屏幕上就会把这架飞机的下一步预计的位置和高度显示出来，管制员就可以完全脱离进程单，直接在雷达屏幕上得到飞机的全部有关数据。这个系统极大改善了空中管制环境，提高了管制效率。 二次雷达探测距离一般在300-370公里。 雷达信号实际应用要考虑很多因素，比如天气因素和飞机高度的影响。远距离、低高度有时就覆盖不了。如果设备周边有障碍物，如：山，也有影响。一般说来，300公里没问题。 Secondary radar Also called atc Radar Beacon System (ATCRBS: Air Traffic Control Radar Beacon System). It was originally in engagement in order to make the radar distinguish against the development of the two sides of the aircraft and identification system, when the system of basic principles and components for civil aviation through development of air traffic control, became secondary radar system. The controller from secondary radar is easy to know about the secondary radar transponder code, flying height, the speed, heading parameters, make the radar surveillance tools into the air by means of control, secondary radar is the emergence of the air traffic control of the most important technology progress, secondary radar to and a radar work together, its master antenna installation in an over the top of the radar, and a radar synchronization. The launch of the secondary radar pulse is pairs of, it is 1030 MHz transmit frequency, receive frequency is 1090 MHz, firing pulse by P1, P2, P3 pulse composition, P1, P2 pulse intermission for constant 2 microseconds, the P1, P3 pulse interval decided the secondary radar patterns. At present the use of civil aviation is two kinds of modes, and A kind of interval for 8 microseconds, called A model called 3 / A model (identification number); Another kind of interval 21 microseconds, called C mode (height) yards. Receiving pulse by 16 pulse a composition, contains the height of the object, the code, etc. Secondary radar system is another big part of the plane is the jacket transponder, answering machine is a in accept to the corresponding signal after a different form encoded signal transceiver, answering machine to the ground in the receiving secondary radar signal after asking for, corresponding to answer. These signal is the ground of secondary radar antenna, after decoding, at a radar screen appears display the plane next to the window of the planes show identification number and height, the controller can easily understand the position of planes and code. In order to make the controller to ask for the early years of the plane can quickly put the screen points of light and of the corresponding link up the plane, killing answering machine also has the identification function, the controllers requirement can press recognition button, then transponder send a special position recognition (SPI) pulse, the pulse make a station on the screen of a window grows wider, apart from other highlights on the screen. The 1970 s computer technology and radar combined with air of radar realized the automation. This system to a radar and secondary radar data of input data processing system, high-speed operation of the computer receive three aspects to data, the first one time of radar radar information, the first primary radar to pull the beacon information, and put it down ZiMa conversion, and the third is the center of the input of air flight process data, namely the flight plan, all kinds of data. This system tracking a plane, if its flight plans have been reported to air center, then a computer has already been stored data, in a display screen will put the plane of the next step of the position and height is expected to show, the controller can completely from single process, directly on the radar screen of the relevant data all get the plane. This system has great improvement air control environment, improve the control efficiency. Secondary radar detection range is in commonly 300-370 km. Radar signal practical application to consider many factors, such as the weather factors and the influence of the height. Distance, low height can sometimes does not cover the. If the equipment is around obstacles, such as: mountain, also have influence. Generally speaking, 300 miles (kilometers) no problem.第IV页黄河科技学院毕业设计说明书延时电路设计摘要我的设计主要介绍的是关于延时电路的设计。延时电路是机电设备常用的控制电路，是重要的辅助电路之一。在机电设备中经常会遇到某电路或大功率管子需要通电预热一段时间后才加高压，以起到保护作用。 在本设计中介绍了延时电路555延时电路、工作原理，时基集成电路555是以后总将模拟功能和数字功能巧妙地结合在统一硅片上的线性集成电路，它是数字电路和模拟蒂娜路相结合的电路，能够产生时间延迟和多脉冲信号。它具有线路简单、灵活和调节方便等优点。555集成电路在20世纪70年代初刚问世时，一般是用作定时器使用，这也是设计者的初衷。人们在应用555设计电路的实践当中，发现该电路有着非常灵活的使用方法，及其通用的电路功能。设计者将数字电路和模拟电路巧妙地结合，加之具有灵活的引出端脚，使用者尽其所能，可将小小8脚IC，演变成单稳态、双稳态、无稳态等种种触发电路的形式。关键词： 555延时电路 A delay circuit designAuthor： ding yan leiTutor： wang feiAbstract My design is mainly on the delay circuit design. The delay circuit is mechanical and electrical equipment commonly used control circuit, is one of important auxiliary circuit. In the mechanical and electrical equipment are often encountered in a circuit or a high-power tubes need electricity preheating time to high pressure, to protect.During the design of a delay circuitthe 555 delay circuit, The time base 555 integrated circuits is later will always simulation function and digital function is united in wedlock ably in the unity of the linear integrated circuit on silicon chips, it is digital circuit and simulation Tina way of combining the circuit, can produce time delay and pulse signal. It has a simple, flexible circuit and adjust convenience etc. 555 integrated circuits in the early 1970 s just appeared, general is used as timers to use, this is also the designers original intention. People in the application of the practice of the 555 design circuits, and found that the circuit has a very flexible use method, and its general circuit function. Designers will analog and digital circuitry is united in wedlock ably, in addition has the flexible the derivation of the feet, users do all it can, can be a little 8 feet IC, evolved into a single state, two steady state, no steady state such as many forms of trigger circuit.Key words: 555delay circuit 目录摘要IAbstractI1 .引言11.1. 课题的来源和意义11.2. 延时电路的应用11.3. 延时电路的发展前景21.4. 研究目的22. 方案确定22.1. 555电路的型号、封装和引脚及型号32.2. 555时基电路的主要参数62.2.1电源电压和静态电流62.2.2定时精度62.2.3阈值电压和阈值电流72.2.4触发电压触发电流72.2.5复位电压和复位电流72.2.6放电电流72.2.7驱动电流72.2.8最高工作频率92.3. 使用555电路时的注意事项。9 2.3.1负载的接法9 2.3.2负载能力的扩大11 2.3.3NE555与NE7555的性能比较和选用11 2.3.4. 注意特殊型号和特殊封装113.555时基电路的单稳态工作方式和应用133.1、什么是单稳电路133.2. 两种555单稳电路14 3.2.1人工启动式14 3.2.2. 脉冲启动式164.计算参数185.电路图20设计总结21致 谢22参考文献23第24页黄河科技学院毕业设计说明书1 .引言我们在日常生活中，经常碰到一些需要定时的事情，例如：印相或放大照片，需要定在零点几秒的时间，洗衣机洗涤衣物需要定在几分钟到几十分钟的时间，电风扇需要定在数十分钟的时间。完成这种定时的定时器有多种多样，在家用电器中采用机械定时器就是根据一般上弦钟表原理设计的，这种定时器虽然结构简单，成本低，维修也比较方便，但是它的触头频繁接触和断开，大大的缩减了它的使用寿命，也不利于进一步全自动化。在电子技术突飞猛进的今天，电子定时器一定会逐步取而代之，这是不言而喻的。本文是基于555时基定时的控制高低压电路自动转换的设计方案。1.1. 课题的来源和意义本课题是通过导师筛选提出的，电子设计课题不一定很大，只要通过亲手做一遍全过程，完成一个产品制作，收获是很大的。本课题的意义在于通过设计和制作本课题把在学校学习到的知识融会贯通并应用到实际当中。做到学有所成，学有所用。并且希望通过本设计为节能减排做出贡献。1.2. 延时电路的应用 延时电路在家用电器中经常用于延时自动关机、定时。延时自动关机可用于：收音机、电视机、录音机、催眠器、门灯、路灯、汽车头灯、转弯灯以及其他电器的延时断电及延时自停电源等。定时可用于：照相定时曝光、定时闪光、定时放大、定时调速、定时烘箱、冰箱门开定时报警、水位定时报警、延时催眠器、延时电铃、延时电子锁、触摸定时开关等。例如：空调中的定时器，在工作一段时间之后便能自动切断电源停止工作。夏季夜间使用，入睡前先顶好时间，等睡熟后到了预定时间，空调自动关机。方便节能。1.3. 延时电路的发展前景传统的定时器用作延时作用绝大多数都是发条驱动式、电机传动式或电钟式等机械定时器，部分电子器械中也有试用时间继电器的。相对于传统的定时器，本文中的延时电路用555时基延时电路和plc来完成延时作用和高低压电路转换。555时基电路成本低、使用方便、稳定性好，因此受到各界电子、电器设计与制作人员的欢迎，其应用范围远远超出了的设计者的初衷，其用途几乎涉及电子应用的各个领域。自世界上第一块NE555集成电路诞生至今30多年以来，其市场一直经久不衰，直至今天世界各国集成电路生产厂商仍纷纷竞相仿制。1.4. 研究目的通过这次的课题研究我希望在理清它的发展脉络上进一步了解它的发明原理，将平时所学习的知识运用到实验探索上，这对提高我的动手能力、创新意识及锻炼思维活动无疑是一个莫大的帮助。为了进一步巩固学习的理论知识，增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力。通过设计使学生在巩固所学知识的基础上具有初步的电路设计和相应软件使用能力。2. 方案确定555时基电路的基本特性和用法我们在使用555时基电路之前应该先了解它的基本特性。按照集成电路的分类方法，数字集成电路以外的集成电路都归入模拟集成电路中，因此关于555时基电路的特性可以从非线性模拟集成电路手册中查找。2.1. 555电路的型号、封装和引脚及型号我国目前广泛使用的555时基电路的统一型号是：双极型（TTL）为NE555，而互补金属氧化半导体（CMOS）型代表的为NE7555。这两种电路每个集成片内只有一个时基电路，称为单时基电路。此外还有一种双时基电路，在一个集成片内包含有两个完全相同、又各自独立的时基电路。它的内部含有与555完全相同的两个独立系统，仅公用电源和地线。它们的型号分别是NE556和NE7556。双极型555电路内部有二十几个晶体三极管和二极管，十几个电阻器等元器件构成，其内部电路图如下。大致可以分为分压器、比较器、R-S触发器、输出级及放电电子开关五部分，其内部电路框图如下。CMOS型555电路由于工艺制造的原因，它的内部电路和双极型555电路是不同的，其内部电路方框图如下。 TTL的555内电路图 封装和引脚：555单时基电路的封装有8脚圆形和8脚双列直插型两种。圆形集成电路引脚的编号方法是把引脚朝下，带标志的引脚置于上倒，从带标志的引脚左边开始按逆时针方向顺序编号，见图（a）。双列直插型单时基电路的引脚编号方法是把集成片平放，从带标志的引脚开始按逆时针方向顺序编号，见图（b）。556双时基电路的封装只有14脚双列直插型一种。引脚按双列直插型集成电路的统一方法编号，见图（C）。NE555（NE7555）单时基电路各引脚的作用见图（a）、（b）和图2。6脚是阈值输入端TH，2脚是触发输人端 ，5脚是控制端VC，4脚是主复位端 ，8脚是电源正极Vcc或VDD。3脚是输出端VO，7脚是放电端DIS，1 脚是公共地端 GND或VSS。对双时基电路NE556（NE7556)来讲，两个时基电路共用一个电源端（14）一个地端（7），其余12个脚按左右分开，各为一个独立的时基电路，见图（c）。为了便于应用，在图2上，用圆圈内的数码表示出单时基电路的引脚号。在小方框内用斜线隔开的2个数码表示出双时基电路左右两个时基电路的引脚号。例如 59表示左边时基电路输出端V01的引脚号是5，右边时基电路输出端V02的引脚号是9。双极型和CMOS型555电路的内部电路和参数虽然不同，但它们的引脚编号和功能是完全相同的。( c )双时基电路5562.2. 555时基电路的主要参数为了正确使用555时基电路，必须对它的基本特性有所了解。双极型和CMOS型时基电路在电特性上是有差别的，应该分别给出。至于双时基电路和单时基电路，除了静态电流，双时基电路应该是单时基电路的一倍以外，其余参数是完全相同的。所以只要列出 NE 555和 NE 7555的主要参数并予以说明就可以了。2.2.1电源电压和静态电流NE 555使用的电源电压是 4516伏，NE 7555的电压范围比较宽，可以从318伏。静态电流也叫电源电流，是空载时消耗的电流。在电源电压是15伏是，NE555的静态电流典型值是 10 mA，NE 7555是012mA。电源电压和静态电流的乘积就是静态功耗。可见CMOS型时基电路的静态功耗远小于双极型时基电路。2.2.2定时精度555电路在作定时器使用时，NE555和NE7555的定时精度分别是l和2。2.2.3阈值电压和阈值电流当555电路阈值输入端所加的电压=2/3Vcc（或*VDD）时，能使它的输出从高电平1翻转成低电平0。电压值2/3VCC就是它的阈值电压VTH。促使它翻转所需的电流称为阈值电流ITH。 NE555的ITH值约为01mA；而 NE 7555的ITH值只需50pA（1pA=106mA）。2.2.4触发电压触发电流当555电路触发输入端所加的电压=1/3Vcc（或VDD）时，能使它的输出从0 翻转成1。电压值1/3Vcc就是它的触发电压VTR。促使它翻转所需的电流称为触发电流ITR。NE555的ITR值约为05mA；而NE7555的ITR值只需50pA。2.2.5复位电压和复位电流在555电路的主复使端 上加低电平可以使输出复位，即 V0=0。所加的复位电压VMR应低于1伏。复位端所需的电流称为复位电流IMR。NE555的IMR约为400mA；而NE7555的IMR只需0.1mA。2.2.6放电电流555电路在作定时器或多谐振荡器使用时，常常利用放电端给外接电容一个接地放电的通路。从图2看到，放电电流要通过放电管VT1，因此它的电流要受到限制，电流太大会把放电管烧坏。规定 NE 555的放电电流IDIS不大于200mA。NE7555因为受MOS管几何尺寸的限制，放电电流IDIS的值比较小，约在10 50mA之间，而且是随电源电压VDD的数值变化的；使用的电源电压越高，放电电流值越大。2.2.7驱动电流驱动电流是指555电路向负载提供的电流，也叫负载电流IL。根据555电路的输出状态和负载的接法可以分成拉出电流和吸入电流两种。当输出是高电平而负载的一端接地时，负载电流从555电路内部流出经过负载入地，因此称为拉出电流。当输出是低电平而负载的一端接在电源正极时，负载电流从电源正极通过负载流入555内部后入地，因此称为吸入电流。这两种电流都起到驱动负载的作用，因此统称为负载电流或驱动电流。对 NE 555来讲，这两种电流的最大值都是 200mA。对NE 7555来讲，吸入电流稍大，大约是520mA；拉出电流较小，约是15mA。而且它们的数值也是随着电源电压的提高而增大的。时基电路拉出电流连接方式 时基电路吸入电流连接方式2.2.8最高工作频率555电路在作振荡器使用时，输出脉冲的最高频率可达500千赫。555电路与557电路主要参数对比如下：2.3. 使用555电路时的注意事项。2.3.1负载的接法555电路的输出有高电平和低电平两种状态，好象它内部有一个控制开关能自动动作。当输出是高电平时开关向上，输出端VO通过输出内阻R01接到电源正端。见图3a和图3（b）。当输出是低电平时开关向下，输出端VO通过输出内阻R02接到公共地端，见图4（a）和图 4（b）。NE555的两个输出内阻都是十几欧。NE7555的R01值较大，约为几百欧；R02值较小，只有几十欧。3（a）3（b）由于555电路有两种输出状态，所以负载的接法有两种。第一种接法是把负载接在555电路输出端VO和地之间，这是最常用的接法，如图3（a）。在这种接法下当输出是高电平（VO=1）时，内部开关接到R01上，见图3（b）。这时电流从电源正端经过内阻R01流入负载RL后入地，是从555电路向外流进负载的，所以称为拉出电流或输出电流。当输出是低电子（V0=0）时，内部开关接到R02上，见图3（C）。这时负载中没有电流。第二种接法是把负载接在电源正端和555电路输出端Vo之间，如图4（a）。在这种接法下，当输出是高电平（Vo=1）时，内部开关接到R01上，见图4（b）。这时负载中没有电流。只有当输出是低电平（VO=0）时，内部开关接到R02上，如图4（C）时负载中才有电流流通。这时电流是从电源正端经负载RL和内阻R02后入地的，是从外面流进555电路的，所以称为吸入电流或灌入电流。由于有两种接法，所以在连接负载时应该根据555电路的输出状态和负载的要求来决定负载的连接方法。例如在使用NE7555时为了取得较大的驱动电流，可以选择第二种接法。如果负载是继电器，则因为继电器有常开接点和常闭接点两种不同的接点可供选择，因此使得555电路更加变化多端，灵活方便。4（a）4（b） 2.3.2负载能力的扩大从驱动电流这个参数来看， NE 555的驱动能力较大，可以直接带动小型继电器、微电机和低阻抗扬声器。NE7555的驱动能力较小，只能使用LED指示灯、压电陶瓷蜂鸣器等负载。要想使NE7555有更大的驱动能力，可以在输出端加一级驱动放大器。即把555电路输出端VO接到晶体管VT1的基极，把负载RL接到晶体管的集电极或发射极回路中，如图5。这样就可把负载电流扩大到100mA上下，足以带动继电器、微电机等负载。2.3.3NE555与NE7555的性能比较和选用从以上介绍看到， NE 556的突出优点是驱动能力强，而NE 7555的突出优点是电源电压范围宽、输入阻抗高、功耗低。因此在实际应用中，在负载轻、要求功耗低和使用较低电源电压以及定时要求长（定时电阻10兆欧）的场合，应核选用NE7555或NE7556。而在负载较重的场合则应选用 NE 555或 NE556。 2.3.4. 注意特殊型号和特殊封装在使用中有时会遇到一些特殊型号和特殊封装，这时首先应核查阅资料，弄清它们的型号、封装和引脚以及电特性。例如日本三菱公司的M51841是时基电路；而美国国家半导体公司的MM555是模拟门开关电路。3555时基电路的单稳态工作方式和应用555电路有单稳态、双稳态和无稳态3种基本工作方式。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、自动控制电路等等。让我们先从555的单稳电路开始。3.1、什么是单稳电路所谓单稳电路就好象是一扇弹簧门。平时老是保持着关闭的状态，只有在外力推动时它才会打开；但在开了一会儿之后它又会自动关闭。我们把关闭状态叫做“稳态”，而把从推开门到恢复到关闭这一段时间的状态叫做“暂稳态”。 555的单稳电路由 555电路本身和一个RC定时电路两大部分组成。555电路的输入端就接在定时电路中的定时电容CT上。在第1讲中已介绍过：可以把555电路看成是一个特殊的R-S触发器，它的两个输人端的触发电平要求不同，阈值要求也不同。因此，555单稳电路的工作过程大致是：先取这个特殊触发器两种状态中的一种作为单稳电路的稳态。然后用输入脉冲或人工板动开关等方法去启动这个电路，使它从原来的稳态转到另一种状态，即进人暂稳态。与此同时，开始给定时电容CT 充电，等CT 上的电压达到阈值电压时，这个特殊的触发器就会从暂稳态又翻转回到原来的稳态。从暂稳态开始到完全恢复成稳态的这段时间就是暂稳态的时间。假定翻转的时间小到可以忽略不计，显然，暂稳态持续的时间只和定时电路中电阻电容的数值有关而和555电路以及触发脉冲天关。触发脉冲在这里只是起着启动或开关的作用。至于稳态和暂稳态究竟是高电平还是低电平，根据电路的要求决定。可见555单稳电路中的两大部分的分工是：555时甚电路本身好比是一扇门，它只管开或关；定时电路则是控制开门的时间长短。这两大部分是必不可少的。3.2. 两种555单稳电路常用的555单稳电路有2种：第1种是把2个输入端都接到定时电容CT上，用开关人工启动的电路。第2种是把阈值端TH和放电端DIS接到定时电容CT上，用脉冲从触发端 输入启动的电路。第1种电路常用作定时控制，第2种电路的用途比较广，除定时控制外，还可作分频器、脉冲信号发生器、元件参数检测、脉冲失落检测、脉冲宽度检测以及玩具游戏机电路等。3.2.1人工启动式这种单稳电路是把阈值端TH（6）和触发端 （2）同时接在定时电容CT上，在定时电容两端并联一个按钮开关SB，用人工按动开关的方法来启动这个电路。定时电路中电阻RT和电容CT的数值是由定时时间的要求决定的。为了保证电路可靠地工作，总复位端 （4）应该接到电源正端，电压控制端VC（5）在不使用时应该接1个容量为001微法的电容防止干扰。放电端DIS（7）不用时可以悬空，见图5。图5现在来看看它的稳态和暂稳态以及它们的转换过程。.稳态：电路接上电源后，电容CT上的电压很快被充到等于电源电压VCC。按第1讲的方法把555电路简化成1个特殊的触发器，因为放电端DIS悬空不用可以略去不画，于是可以把图1（a）简化成图1（b）。可以看到：因为CT上的电压等于VCC：VCT=VCC，对于这个特殊的触发器来讲，它的两个输入端都是高电平：即R=1、 =1。对照这个特殊触发器的逻辑功能表，它的输出应接是低电平，即VO=0。它就是这个单稳电路的稳态。暂稳态：按一下按钮开关SB，电容CT上的电压很快降到零：VCT=0。对这个特殊的触发器来讲，两个输人端都是低电平：R=0、 =0。对照它的逻辑功能表，它的输出应该转成高电平，即VO=1。当按钮开关放开后，这个特殊的触发器保持输出高电平，同时电源电压向定时电容CT充电，暂稳态开始，见图1（C）。经过一段时间ta之后，CT上的电压上升到VCT23 Vcc，即达到触发器翻转的阈值电压时，这个特殊触发器的输入端都成为高电子：R=1、 =1，于是它的输出又立即翻转成低电平。即VO=0。也就是暂稳态结束，又回到稳态。555电路的输出从低电平翻转到高电平以后到再一次恢复到低电平的这段时间就是单稳电路的暂稳态时间td。它也叫做定时时间或延时时间。它是和定时电路中RT和CT的数值有关的；RT和CT的数值越大，定时时间td越长。它们之间的关系: td=1.1RTCT。RT 的单位是欧姆、CT的单位是法拉、td的单位是秒。例如：RT是1兆欧、CT是1微法时， td=11秒。这是555单稳工作方式的第1种电路。但是在具体应用时它会有很多变型。例如
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