555定时器构成的多谐振荡器_(时钟)
用555定时器构成占空比可调多谐振荡器ppt课件
TD止，电路又重新开始充、放电过
程。如此不断重复形成振荡，在VO
端得到连续方波。
3
3、暂态宽度TW1、TW2
VC
VCC
第一个周期由于电路没有进入稳 2 / 3VCC
定状态，因此不计算暂态时间。 1/ 3VCC
0
VC(0+)=1/3VCC
VO
TW 2
★ VC充电三要素：VC(∞)=VCC
TW 1
τ= (R1+R2) C
VO1 VO2
通过这个例子可以作出 警笛、救护等声音效果。
7
P307
8
R2
3
D1 6
VO
D2
2
15
通过改变RW,而不改变R1+R2相加之和
C
0.01μF
电路振荡周期T=0.7(R1+R2)C
5
输出方波占空比 q TW1 0.7R1C R1
T
0.7(R1 R2 )C R1 R2
★
如果取R1=R2,VO输出为对称方波。q 多谐振荡器应用举例
R1 R1 R2
50%
2
2、工作原理
假设：刚一通电VC=0
VTH VTR 0 都小为1
TD止
电容C充电
随着VC VTR、VTH
当：VC电压充至2/3VCC以前
VCC
4
8
R1 R2
VCO
5
6
5K VR1 +- C1 R
0VTH
V2
C VTR
5K VR2 +- C2 S
C 7 5K
G1 Q
& &Q
G2
V
' O
555定时器构成的多谐振荡器
多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。
“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。
在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。
一、用555定时器构成的多谐振荡器1.电路组成：用555定时器构成的多谐振荡器电路如图6-11（a）所示：图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件，决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。
定时器的触发输入端（2脚）和阀值输入端（6脚）与电容相连；集电极开路输出端（7脚）接R1、R2相连处，用以控制电容C 的充、放电；外界控制输入端（5脚）通过0.01uF电容接地。
2.工作原理：多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示：电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，Vc=0v，所以555定时器状态为1，输出Vo为高电平。
同时，集电极输出端（7脚）对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进入暂稳态I，此后，电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。
多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。
暂稳态Ⅰ的维持时间，即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ的维持时间，即输出Vo 的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C。
因此，振荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C，振荡频率f=1/T。
正向脉冲宽度T1与振荡周期T 之比称矩形波的占空比Ｄ，由上述条件可得D=（R1+R2）/（R1+2R2），若使R2>>R1，则D≈1/2，即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波（方波）。
二、多谐振荡器应用举例：1.模拟声响发生器：将两个多谐振荡器连接起来，前一个振荡器的输出接到后一个振荡器的复位端，后一个振荡器的输出接到扬声器上。
这样，只有当前一个振荡器输出高电平时，才驱动后一个振荡器振荡,扬声器发声；而前一个振荡器输出低电平时，导致后面振荡器复位并停止震荡,此时扬声器无音频输出。
[数电课程设计数字电子时钟的实现] 电子时钟课程设计
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[数电课程设计数字电子时钟的实现] 电子时钟课程设计课程设计报告设计题目：数字电子时钟的设计与实现班级：学号：姓名：指导教师：设计时间：摘要钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，大大的扩展了原先钟表的报时。
诸如，定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等，这些，都是以钟表数字化为基础的。
功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置，与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。
从原理上讲，数字钟是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此，此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟，而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及使用方法。
通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。
通过仿真过程也进一步学会了Multisim7的使用方法与注意事项。
本次所要设计的数字电子表可以满足使用者的一些特殊要求，输出方式灵活，如可以随意设置时、分、秒的输出，定点报时。
由于集成电路技术的发展，，使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。
关键词：数字钟，组合逻辑电路，时序电路，集成电路目录摘要 (1)第1章概述············································3第2章课程设计任务及要求·······························42.1设计任务············································42.2设计要求············································4第3章系统设计··········································63.1方案论证············································63.2系统设计············································63.2.1结构框图及说明·································63.2.2系统原理图及工作原理···························73.3单元电路设计········································83.3.1单元电路工作原理·······························83.3.2元件参数选择···································14第4章软件仿真·········································154.1仿真电路图··········································154.2仿真过程············································164.3仿真结果············································16第5章安装调试··········································175.1安装调试过程········································175.2故障分析············································17第6章结论···············································18第7章使用仪器设备清单··································19参考文献·················································19收获、体会和建议·········································20第1章概述数字集成电路的出现和飞速发展，以及石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度稳定度远远超过了老式的机械表，用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的数字钟在数字显示方面，目前已有集成的计数、译码电路，它可以直接驱动数码显示器件，也可以直接采用才COMS--LED光电组合器件，构成模块式石英晶体数字钟。
数字电子技术试题集及答案
数字电子技术基础试卷试题答案汇总数字电子技术基础试题（二）一、填空题 : (每空1分，共10分)1．八进制数 (34.2 ) 8 的等值二进制数为（11100.01 ） 2 ；十进制数 98 的8421BCD 码为（10011000 ） 8421BCD 。
2 . TTL 与非门的多余输入端悬空时，相当于输入高电平。
3 .下图所示电路中的最简逻辑表达式为。
AB4. 一个 JK 触发器有两个稳态，它可存储一位二进制数。
5. 若将一个正弦波电压信号转换成同一频率的矩形波，应采用多谐振荡器电路。
6. 常用逻辑门电路的真值表如表1所示，则 F 1 、 F 2 、 F 3 分别属于何种常用逻辑门。
表 1A B F 1 F 2 F 30 0 1 1 00 1 0 1 11 0 0 1 11 1 1 0 1F 1 同或；F 2 与非门；F 3 或门。
二、选择题： (选择一个正确答案填入括号内，每题3分，共30分 )1、在四变量卡诺图中，逻辑上不相邻的一组最小项为：（D ）A、m 1与m 3B、m 4与m6C、m 5 与m 13D、m 2 与m 82、 L=AB+C 的对偶式为：（B ）A 、 A+BC ；B 、（ A+B ）C ； C 、 A+B+C ；D 、 ABC ；3、半加器和的输出端与输入端的逻辑关系是（D ）A、与非B、或非C、与或非D、异或4、 TTL 集成电路 74LS138 是３ / ８线译码器，译码器为输出低电平有效，若输入为 A 2 A 1 A 0 =101 时，输出：为（B ）。
A . 00100000 B. 11011111 C.11110111 D. 000001005、属于组合逻辑电路的部件是（A ）。
A、编码器B、寄存器C、触发器D、计数器6．存储容量为8K×8位的ROM存储器，其地址线为（C ）条。
A、8B、12C、13D、147、一个八位D/A转换器的最小电压增量为0.01V,当输入代码为10010001时，输出电压为（C ）V。
数字电子技术课程设计-数字秒表
数字电子技术课程设计报告课程设计（大作业）报告课程名称：数字电子技术设计题目：数字秒表院系：信息技术学院班级：设计者：学号：指导教师：**设计时间：2015.12.14--2015.12. 18 信息技术学院昆明学院课程设计（大作业）任务书目录一、设计目的 (1)二、设计要求和设计指标 (1)三、设计内容 (1)3.1电子秒表工作原理 (1)3.1.1总体设计 (2)3.1.2 脉冲电路设计 (2)3.1.3总清零控制电路 (6)3.1.4时间计数单元 (6)3.1.5分频电路 (8)3.1.6码驱动及显示单元 (9)3.1.7多功能数字秒表电路的组合 (10)3.2仿真结果与分析 (12)3.2.1 时钟发生器的测试 (12)3.2.2 计数、译码、显示单元的测试 (13)3.2.3 整体测试 (13)3.2.4 电子秒表准确度的测试 (14)四、本设计改进建议 (14)五、总结 (15)六、主要参考文献 (16)一、设计目的1、学习数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数、译码显示器等单元电路的综合应用。
2、学习电子秒表的调试方法。
3、秒表由五位七段LED显示器显示，其中一位显示“min”，四位显示“s”，其中显示分辨率为0.01s，计时范围为0～9分59秒99毫秒；具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等功能；控制开关为两个；启动（继续）/暂停计时开关和复位开关。
二、设计要求和设计指标制作一个数字秒表，将单个数字秒表组合设计成可以同时对多人进行计时的多人数字秒表。
电子秒表的工作原理就是不断输出连续脉冲给加法计数器，而加法计数器通过译码器来显示它所记忆的脉冲周期个数。
1.时钟发生器：利用石英震荡555定时器构成的多谐振荡器做时钟源,产生脉冲。
2.记数器：对时钟信号进行记数并进位,百分之一秒和十分之一秒以及个位秒之间10进制,十位秒为六进制; 本设计采用可预置的十进制同步加法计数器74LS90构成电子秒表的计数单元。
电子信息与电子工程学院的循环彩灯课程设计
课程设计说明书课程名称：数字电子技术、模拟电子技术设计题目：循环彩灯院系：电子信息与电气工程学院学生姓名：李健学号：201002030013专业班级：通信工程2010级指导教师：翟亚芳2012年05月22日课程设计任务书循环彩灯摘要：设计制作了一个循环彩灯控制电路，该电路可以控制8个彩灯循环点亮，每个彩灯点亮时间为1秒。
控制电路主要信号发生器、计数器、译码器和输出电路几部分组成。
信号发生器是由555定时器构成的多谐振荡器；驱动电路由74LS192计数器和74LS138译码器组成；输出电路由八个发光二级管和一个300Ω的电阻和一个5V电源组成。
利用Multisim 10对设计的电路进行仿真，可以得到八个彩灯依次循环着亮，并且每个彩灯的亮灯时间为1秒。
此外要注意，74LS192发光二极管要共阳极连接。
关键词：循环彩灯；555定时器；74LS192；74LS138 ；Multisim 10电路仿真目录1. 设计背景 (1)1.1 电子技术课程设计的目的与意义 (1)1.2 电子技术课程设计的方法和步骤 (1)2. 设计方案 (2)2.1任务分析 (2)2.2方案论证 (2)3. 方案实施 (3)3.1原理图设计 (3)3.2电路仿真 (10)3.3 PCB制作 (11)3.4安装与调试 (12)4. 结果与结论 (13)5. 收获与致谢 (13)6. 参考文献 (14)7. 附件 (15)7.1电路原理图 (15)7.2 PCB布线图 (16)7.3元器件清单 (16)1. 设计背景1.1 电子技术课程设计的目的与意义电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养设计人员的素质和能力具有十分重要的作用。
在电子信息类本科教学中，课程设计是一个重要的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。
通过课程设计要实现以下两个目标，第一学生初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法。
数字电路答案第八章
第八章脉冲产生与整形在时序电路中，常常需要用到不同幅度、宽度以及具有陡峭边沿的脉冲信号。
事实上，数字系统几乎离不开脉冲信号。
获取这些脉冲信号的方法通常有两种：直接产生或者利用已有信号变换得到。
本章主要讨论常用的脉冲产生和整形电路的结构、工作原理、性能分析等，常见的脉冲电路有：单稳态触发器、施密特触发器和多谐振荡器。
第一节基本知识、重点与难点一、基本知识（一）常用脉冲产生和整形电路1. 施密特触发器（1）电路特点施密特触发器是常用的脉冲变换和脉冲整形电路。
电路主要有两个特点：一是施密特触发器是电平型触发电路；二是施密特触发器电压传输特性具有回差特性，或称滞回特性。
输入信号在低电平上升过程中，电路输出状态发生转换时对应的输入电平称为正向阈值电压U T+，输入信号在高电平下降过程中，电路状态转换对应的输入电平称为负向阈值电压U T－，U T+与U T－的差值称为回差电压ΔU T。
（2）电路构成及参数施密特触发器有多种构成方式，如：门电路构成、集成施密特触发器、555定时器构成。
主要电路参数：正向阈值电压U T+、负向阈值电压U T－和回差电压ΔU T。
（3）电路应用施密特触发器主要应用范围：波形变换、波形整形和幅度鉴别等。
2. 单稳态触发器（1）电路特点单稳态触发器特点如下：①单稳态触发器有稳态和暂稳态两个不同的工作状态；②在外加触发信号的作用下，触发器可以从稳态翻转到暂稳态，暂稳态维持一段时间，自动返回原稳态；③暂稳态维持时间的长短取决于电路参数R和C。
（2）电路构成及参数单稳态触发器有多种构成方式，如：门电路构成的积分型单稳态触发器、门电路构成的微分型单稳态触发器、集成单稳态触发器、555定时器构成的单稳态触发器等。
主要电路参数：暂稳态的维持时间t w、恢复时间t re 、分辨时间t d、输出脉冲幅度U m。
（3）电路应用单稳态触发器主要应用范围：定时、延时、脉冲波形整形等。
3. 多谐振荡器多谐振荡器是一种自激振荡器，接通电源后，就可以自动产生矩形脉冲，是数字系统中产生脉冲信号的主要电路。
555定时器的应用与原理介绍
555定时器介绍：555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS 工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。
555 定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V 工作，7555 可在3~18V 工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。
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图8-1 555定时器内部方框图555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图8-1所示。
它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。
A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
是复位端，当其为0时，555输出低电平。
平时该端开路或接VCC。
Vc是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01uf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。
T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。
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2、多谐振荡器工作原理
由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R1、R2和电容C为 外接元件。其工作波如图(D)所示。 设电容的初始电压＝０，t＝０时接通电源，由于电容电压不能突 变，所以高、低触发端＝＝０<ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输 出为低电平，即，（1表示高电位，0表示低电位），触发器置１，定时 器输出此时，定时器内部放电三极管截止，电源经，向电容Ｃ充电，逐 渐升高。当上升到时，输出由０翻转为１，这时，触发顺保持状态不 变。所以0<t<期间，定时器输出为高电平１。 时刻，上升到，比较器的输出由１变为０，这时，，触发器复０， 定时器输出。 期间，，放电三极管Ｔ导通，电容Ｃ通过放电。按指数规律下降， 当时比较器输出由０变为１，Ｒ－Ｓ触发器的，Ｑ的状态不变，的状态 仍为低电平。 时刻，下降到，比较器输出由1变为0，R---S触发器的1，0，触发 器处于1，定时器输出。此时电源再次向电容C放电，重复上述过程。 通过上述分析可知，电容充电时，定时器输出，电容放电时，0， 电容不断地进行充、放电，输出端便获得矩形波。多谐振荡器无外部信 号输入，却能输出矩形波， 其实质是将直流形式的电能变为矩形波形式的电能。
保持原来的1.41V左右 保持原来的0.041V;1V
（表1）
> > < <
> < > > （表2）
低电位 高电位 保持原状态不变 保持原状态不变
（2）555定时器构成的多谐振荡器 实验中得出某一组波形的数据如下： T1==370.5 T2==249.0 T=T1+T2=619.5 U0=2.44V Uc=2V R1= 1.25 =0.1V =1V R2=2.36 由上原理中的周期公式计算理论周期和频率： 已知：C=0.15UF R1=1.25 R2=2.36
/
二、实验 1、实验目的
（1）初步了解集成555定时器的基本原理。 （2）掌握学会使用双踪示 波器。 （3）测量多谐振荡器输出波、频率与各元件的关系。
2、实验仪器：
555定时器、两个是量程5K的电位器、0.15uF的电容、400K电阻、 双踪示波器、多用途稳压电源、万用表。
2、 实验步骤
测量555定时器的特性
验研究它的内部特性和简单应用。
一、原理 1、555定时器内部结构
555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其 内部结构如图（A） 及管脚排列如图（B）所示。 它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。分压 器由三个5的等值电阻串联而成。分压器为比较器、提供参考电压，比 较器的参考电压为，加在同相输入端，比较器的参考电压为，加在反相 输入端。比较器由两个结构相同的集成运放、组成。高电平触发信号加 在的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R-S触发器端的输入信号；低电平触发信号加在的同相输入端，与反相输 入端的参考电压比较后，其结果作为基本R—S触发器端的输入信号。 基本R--S触发器的输出状态受比较器、的输出端控制。
测量多谐振荡器输出波形特性
（1） 按（右）图连接好电路，其中400K为负载电阻。 （2） 把电源电压调到4.5V，调节2个5K电位器的电阻，改变输出波 形参数，并判断、阻值与波形的关系 （3） 记录下一组波形参数（、、T、f、、），同时绘制所观察到的 波形，最后关掉电源，用万用表电阻挡测量此时、值。
f= 1.605
=379.1 =247.8 =626.9 =1.595KHZ 得出实验频率的相对误差： 100%=0.6 % 实验得出的波形如右图(F)： 输出矩形波的占空比 =0.6
5．实验分析
（1）多谐振荡器巧妙地运用了电容的冲放电及与非门的通断条件把直流 电转换成脉冲信号，此脉冲信号经放大，再经变压器变压可实现直流 电转换成交流电。 （2）根据555定时器的功能特性，利用电容的充电需要一定的时间，经 元件组合，可成为一个定时智能电路，以及其它智能开关报警器等。
3、 数据处理
（1）555定时器的特性（数据如下表1） 由实验的数据，可得到定时器3脚输出的电压受2、6脚电压的制 约，当2、6脚电压VTL、VTH满足一定条件时3脚输出高电平，满足 其他条件时，输出低电平，即表（2）中VTL、VTH与U0的关系。
(V) >2V <2V
低电位 在0.5V到4V之间改变 大小 小大 大小 小大
3、振荡周期
由图（D）可知，振荡周期。为电容充电时间，为电容放电时间。 充电时间 放电时间 矩形波的振荡周期 因此改变、和电容C的值，便可改变矩形波的周期和频率。 对于矩形波，除了用幅度，周期来衡量外，还有一个参数：占空 比q，q=（脉宽） （周期T），指输出一个周期内高电平所占的时间。 图（C）所示电路输出矩形波的占空比。
电子课程设计
——电子秒表
学院：电子信息工程学院 专业、班级：电气121501班 姓名：景国阳 学号：201215010109 指导教师：李小松 2014年12 月
555定时器构成的多谐振荡器
555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件， 它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组 成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发 器。因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控 制等方面。 本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点，设计实
(V)
0.985 0.980 0.975 1.000
(V)
由0.040V突变为1.20V 由0.35V突变为0.043V 由0.35V突变为1.24V 由1.26V突变为0.041V 保持原来的0.035V左 右
>1V
高电位 在0.5V到4V之间改变 低电位 在0.5V到4V之间改变 高电位 在0.5V到4V之间改变
(1) 按右（G）图连接好电路，把电源电压调到最小以免烧坏会集成 块 (2) 打开各电源调节按钮使VCC=3V (3) 调节电源1使UTH大于或等于2V，此时调节电源2使UTL由大到小 或由小到大，并观察万用表电压档的电压，当电压发生突然变化 时，记录UTL值及U0相应值 (4) 同（3）测量UTH小于2V时相应的UTL、U0值 (5) 调节电源2使大于1V或小于1V，同时改变UTH值，观察U0的变 化，记录相应数据 （注：UTH、、UTL电压不能调得过大应不大于4V，以免烧坏集成块）