脉冲波形发生电路设计

。脉冲波形发生电路设计一．实验目的学习脉冲波形发生电路的设计方法和调试方法。学习按模块划分电路的设计与调试的方法。二．555内部结构图和芯片引脚图555内部结构图：555引脚图：精选资料，欢迎下载。三．红外发射管和光电三极管的工作原理红外发射管：红外光发射管具有单向导电性。 只有当外加的正向电压使得正向电流足够大时才发射红外光，正向电流越大发光越强，其工作原理图参见图 2（a）。此次实验中的 R1建议选取1k?。2. 光电三极管：光电三极管依据光照强度来控制集电极电流的大小， 其功能可等效为一只二极管与一只晶体管相连，并仅引出集电极和发射极，如图 3（a）所示。其符号如图3（b）所示，常见外形如图 3（c）所示。有光照射时，光电三极管的集电极电流约在几十微安到几毫安之间， 为保证光电三极管的输出电压 Vo可以正确驱动后面的数字 IC，合理选取接收电路中R2的阻值。其应用参考电路参见图 2（b）。四．实验任务及电路图1.电路原理图必做任务：VCCVCC5V5VR2R3R48U2VCC10kΩ100kΩ100kΩ4RSTOUT3U3AC37DIS6U1THR274HC14D_6V0.47μFTRI5CONC1C2GND1LM555CNR10.01μF10μFMOC8101_BASSO1kΩ

R5100ΩLED1精选资料，欢迎下载。选做任务：VCC5VVCC5V8U2R4100kΩVCCR2OUT34RST100kΩ7DISU3A6THRU12TRI574HC14D_6VCON

R5100ΩLED1C1Q1C20.01μF1μF

GNDLM555CNR1MOC8101_BASSO1kΩ2N37022. 设计思路首先将555接成单稳态触发器，输出接发光二极管。然后考虑输入。为了能在物体挡住光超过 2秒以上电路仍然能够正常运行，在输入端接入一个微分电路，保证输入脉宽不超过 2秒。同时因为前方光电三极管的输出电压在有光时为低电平，无光时为高电平，而电路要实现的功能是遮挡时发光二极管，所以在无光时应输入低电平，所以在光电三极管的输出与后方的输入间加了一个反相器。最后考虑选作任务，首先要让发光三极管在被挡住时，LED一直亮，这个只需去掉微分电路就可以了。但是这样在光线重新照射时LED会马上灭掉，这是因为在遮挡时，555中的三极管是不导通的，所以C2两端是有压差的，即（见555内部结构图），这样在光线重新照射时，输入会跳为高电平，所以=1，Q=0，=0，内部三极管导通，=1，保持0，所以LED就会灭掉。而且是我们不希望出现的情况，因为上述分析是基于门电路的均较长的情况下分析的，实际上这些跳变都是瞬间完成的，所以之后电路的情况并不是能准确预测的。解决这个问题的思路就是希望能在时，保持1，这样跳变为1之后就有，LED保持亮着，而且经过1~2秒后熄灭。实现这个功能只需在那一个三极管的c、e端与C2并联，b端接输入即可。为了在输入为低时三极管导通，选用PNP三极管。参数计算（1）R2阻值的选取：为保证在有光时 vo输出的是低电平，则R2上的压降应接近 5V，以10微安计算，则 R2应取100k?左右。（2） R3和C3的选取微分电路的延迟时间不能太长，否则就起不到微分作用，选取 R3为10k?，C3为0.47μF，延迟时间为 10ms级。（3） R4和C2的选取发光二极管发光的时间 ，为保证发光二极管能够亮 1~2精选资料，欢迎下载。秒，的值应该在0.9~1.8之间，取，μF。五．调试步骤必做任务：555接成单稳态触发器→必做任务：红外发射管和光电三极管输出电压是否正常→必做任务联合调试→选做任务六．思考题R1的取值应考虑哪些因素？D1的导通电流和导通压降是多少？答：R1主要是起限流作用，选取应该考虑D1的导通电流，实验加的电压为5V，D1的导通电流约为2~20mA，若太低发射功率不够，太高则会烧坏。实验用的光电光导通压降测得为 1.15V，若接R1=1 ，则导通电流约为 3.85mA（实测为3.91mA）。简述R2的选取原则.答：R2的选取应保证在有光是能有足够大的压降，使Vo为低电平，在无光时压降很小，Vo为高电平。有光时，光电管的电流为几十微安到几毫安，为使压降接