数字电路 多谐振荡器

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多谐振荡器外文翻译(中英对照)(可编辑)

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英文原文MultivibratorAbstract:Frequently used in digital systems, circuit multivibrator. Multivibrator is a self-excited oscillator, after the power is turned on, the need for external trigger signal can be generated on a rectangular wave of a certain frequency and a certain width, this output waveform for the circuit of the clock signal source. The square wave rich in high harmonics, it used to turn rectangular wave oscillator called a multivibrator. In accordance with the principle of the circuit, the multivibrator isbroadly divided into astable multivibrator and monostable multivibrator.Key Words: Harmonic oscillator Trigger signal Duty-cycle Oscillation Period1 Astable Multivibrator1.1 TTL gate circuit composed of symmetrical astable multivibrator??Typical symmetrical multivibrator circuit shown in Figure 1, it is by two inverters Gl, G2 by the coupling capacitors C1, C2, connect the positive feedback oscillation circuit. Circuit G1 and G2 using SN74LS04N inverter RFl RF2 RF, C1 C2 C and the oscillation period T ≈ 1.3RFC, the duty cycle of the output waveform is about 50%. RF1, RF2resistance for LSTTL 470 Ω, ~ 3.9kΩ standard TTL between 0.5 ~ 1.9k ΩFigure 1 Symmetrical multivibrator type sensor1.2 The use of non-symmetrical astable multivibrator circuit of the CMOS gate??Further simplify the symmetrical multivibrator circuit, remove C1 and R2 in the feedback loop to keep the capacitor C2, the circuit is still not steady state, only in two temporary steady state reciprocating oscillation circuit shown in Figure 2 below.Figure 2 Non symmetrical multivibrator type sensor1.3With 555 timer astable multivibrator??Schmitt trigger 555 circuits can be formed using the hysteresis characteristics of the Schmitt trigger, charge and discharge the capacitor C and the access between the two input and ground of the circuit feedback resistor between the output and input access Rf on the formation of a direct feedback multivibrator, as shown in Figure 3a Below. Power circuit after each flip charge-discharge process is the temporary steady state time and two temporary steady state, respectively capacitor charge time Tl and discharge time T2. T1 O. 69RfC, T2 0.69RfC, the oscillation period T T1 + T2, the oscillation frequency f 1 / T.Figure3Change the R and C valuescan change the charge and discharge time, ie to change the oscillation frequency f of the circuit Direct feedbackfrom the shortcomings of multi-harmonic oscillator is: due to charge the output capacitor C, as well as affected by load factors will cause the instability of the oscillation frequency. Indirect feedback to the multi-harmonic oscillator as shown in Figure 3b below, the circuit works the same, but its performance is greatly improved. Charging through R1 and R2 are two of the circuit resistance, the discharge resistor R2 a two temporary steady state time is not equal T1 0.69 R1 + R2 C, T2 0.69R2C oscillation period T T1 + T2 0.69 Rl +2 R2 C and oscillation frequency f 1 / T. If the circuit to improve the access diode D1 and D2, the circuit shown in Figure 4 c shows, the capacitor charge and discharge currents flowing through the different paths, the charging current only flows through R1, the discharge current only flows through R2, charge and discharge time of capacitor C, respectively, for T1 0.69R1C T2 0.69R2C, the oscillation period T T1 + T2 0.69 R1 + R2 C, the oscillation frequency f 1 / T. If we take R1 R2 50% duty cycle The 555 timer is a versatile digital-analog mixed integrated circuits, the use of flexible, convenient, and the 555 timer waveform generation and transformation, measurement and control, home appliances, electronic toys, and many other fields have been applied.1.4 Quartz crystal multivibratorIn some circuits require a higher stability of the digital pulse, the pulse generated by several multi-vibrator is difficult to meet the requirements. This is because theoscillation frequency of the oscillation circuit is increased by the gate input voltage to the conversion level needs time to decide. Affected by the supply voltage, temperature, and some confounding factors, the conversion time of the gate can not very precise and stable. The quartz crystal multivibrator that produces a pulse of high stability oscillators, quartz crystal resonator in the feedback loop to the original multivibrator constitute The frequency stability of quartz crystal has a very high frequency stability up to 10-10 ~ 10-11, and the quality factor is high, so it has excellent frequency selection characteristics. When the applied voltage frequency is equal to the natural frequency of the quartz crystal f0, its minimum impedance, frequency f0 voltage signal is most easily passed, Multivibrator oscillation frequency of the quartz crystal depends only on the quartz crystal's natural frequency f0, regardless of the external R, C components.Monostable multivibrator2.1 Monostable multivibrator circuit??Using the TTL gate circuit monostable multivibrator circuit shown in Figure 4. Rl and R2 in the G1 input clamp, to improve the trigger sensitivity.Figure 42.2 Integrated monostable multivibrator??Very common view of the monostable multivibrator, TTL circuits and 3CMOS circuit, the products are produced monolithically integrated monostable multivibrator devices. When using these devices only need a few external components and connections, and very convenient to use the device internal circuits are generally attached to the rising edge and falling edge trigger control and zero.2.2.1 Monostable ring oscillator circuit structure??The output pulse of the monostable at all levels in order as a trigger to the trigger input signal, and then the final output signal is fed back to the first level, as the first level trigger input signal, can constitute a The new type of ring oscillator that is a single ring oscillatorMonostable delay effect, the the monostable ring oscillator waveform, as shown in The cycle of the oscillator output signal is: T T1 + T2 + L + Tn, where T1 i l, 2,., n for all levels of single-shot transient stability time?The same levels temporary stabilization time, the circuit is a typical sequential pulse generator, the waveform and the identical to the D flip-flop consisting of ring counter. Difference is that the ring counter must be performed by the same clock pulse drive circuit output pulse width and the cycle of the clock signal must be changed by changing the frequency of the clock signal to the output pulse width. The monostable ring oscillator can be automatically generated pulse signal, pulse width can be adjusted bychanging the timing monostable element Rc parameters, so easy to adjust.二、英文翻译:多谐振荡器摘要:在数字电路系统中,经常使用多谐振荡器。

多谐振荡器

多谐振荡器

第八章 脉冲波形的产生与整形在数字电路或系统中,常常需要各种脉冲波形,例如时钟脉冲、控制过程的定时信号等。

这些脉冲波形的获取,通常采用两种方法:一种是利用脉冲信号产生器直接产生;另一种则是通过对已有信号进行变换,使之满足系统的要求。

本章以中规模集成电路555定时器为典型电路,主要讨论555定时器构成的施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器以及555定时器的典型应用。

8.1 集成555定时器555定时器是一种多用途的单片中规模集成电路。

该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。

因而在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用。

目前生产的定时器有双极型和CMOS 两种类型,其型号分别有NE555(或5G555)和C7555等多种。

通常,双极型产品型号最后的三位数码都是555,CMOS 产品型号的最后四位数码都是7555,它们的结构、工作原理以及外部引脚排列基本相同。

一般双极型定时器具有较大的驱动能力,而CMOS 定时电路具有低功耗、输入阻抗高等优点。

555定时器工作的电源电压很宽,并可承受较大的负载电流。

双极型定时器电源电压范围为5~16V ,最大负载电流可达200mA ;CMOS 定时器电源电压变化范围为3~18V ,最大负载电流在4mA 以下。

一. 555定时器的电路结构与工作原理 1.555定时器内部结构:(1)由三个阻值为5k Ω的电阻组成的分压器; (2)两个电压比较器C 1和C 2:v +>v -,v o =1; v +<v -,v o =0。

(3)基本RS 触发器;(4)放电三极管T 及缓冲器G 。

2.工作原理。

当5脚悬空时,比较器C 1和C 2的比较电压分别为cc V 32和cc V 31。

(1)当v I1>cc V 32,v I2>cc V 31时,比较器 C 1输出低电平,C 2输出高电平,基本RS 触发器被置0,放电三极管T 导通,输出端v O 为低电平。

数电课程设计十秒倒计时定时器

数电课程设计十秒倒计时定时器

辽宁师范大学《数字电路》课程设计(09级本科)题目: 定时器1学院:物理与电子技术学院专业:电子信息工程班级:09.3班学号:14级!姓名: 张宁指导教师:赵静邱红张卓2完成日期:2011年10 月27 日一•设计内容及要求10 秒的倒计时定时器,倒计时要求用数码显示,当定时到1秒时,有声音提示,提示声音为0.5秒,当倒计时到0时停止计数二.总体方案设计由设计内容及要求,我设计了一个以NE555构成的多谐振荡电路,来发出一秒间隔的脉冲;用74LS192进行倒计时,通过74LS47连接一个数码显示器;由74LS192发出的高低电平经过逻辑电路变化,连接74LS121来控制蜂鸣器在1秒时响。

三.单元模块设计.1.以NE555构成的多谐振荡器NE555的震荡器在本电路中的周期T=C(R1+R2)=1S 图二冲图三为多谐振荡电路 R1和R2, C 的值确保震荡周期为1 秒,图三的右下角为复位电路,与下一部分一同介绍。

2.倒计时电路图5-1 7 11.SI92的引和扌*列及逻辑符巧<H )引脚扌非列I%1HI l_d I HL L TUT ?1 Qi 口。

CP (> OPuPOOJQO Qijr1一匕 f3 2 P2 P36Q2 7Q3CPu CPnMRTCu TC D1213L_r —Po “就Fil rial pin1011 —14-图四由74LS192的真值表图四可以看出,若想让元件工作在减计数状态MR PL 非,CPu的值必须分别为0,1,1。

由要求可以看出,192的初始必须是九,所以加了一个复位电路,确保初始值是9.计数器输入端P0,1,2,3对应接高低低高电平。

Q0, Q1,Q2,Q3为计数器输出端接到74LS47上。

NE555的3号管脚与74LS192的4浩管脚相连。

一秒发出一个脉冲,74LS192开始倒计时。

4.逻辑电路逻辑电路的作用在于将74LS192输出为一,即 Q3Q2Q1Q0=0001时输给报警电路一个负脉冲。

电子技术基础科目数字电路部分训练加强题:填空题(含答案)02

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训练加强题(二)填空题76、显示译码器的代表产品是段数字译码器。

77、在逻辑电路中,假定用1表示高电平,用0表示低电平,称为逻辑。

若用0表示高电平,用1表示低电平,称为逻辑。

78、异或门有数字电路中作为判断的门电路。

它的逻辑函数式可表示为。

79、微分电路能把矩形脉冲波变换成脉冲波,积分电路能把矩形脉冲波变换成脉冲波。

80、多谐振荡器是一种能输出矩形波的器,电路能在之间自行变换,没有状态,所以又称为。

81、单稳态触发器只有状态,在触发脉冲作用下,从状态转换到状态,经过一段时间后,电路又自动返回状态。

82、单稳态触发器在数字脉冲电路中,常用于脉冲的和、。

83、施密特有稳态,电路从翻转,然后再从翻转到,两次翻转所需的是不同的。

84、施密特触发器两次触发电平的差值称为,这种特性叫做。

它的应用广泛,主要有、、和组成等。

85、化简逻辑函数就是使逻辑函数的与或表达式中所含的为最少。

逻辑函数的常用的化简方法有法和法。

86、公式法化简常用的有法、法、法、法。

87、组合逻辑电路不具有功能,它的输出直接由电路的所决定,与输入信号作用前的无关。

88、常用的逻辑部件有、、和。

89、组合逻辑电路的一般分析方法和步骤为:(1)由逻辑电路图写出;(2) 。

(3)列,然后分析。

90、组合逻辑电路的设计方法和步骤为:(1)根据实际问题的逻辑功能,列出 ;(2)写出 ;(3)化简逻辑函数表达式,然后根据表达式 。

91、译码是 的逆过程,它将 转换成 。

译码器主要有 和 两大类。

92、译码显示器主要由 、 和 三部分组成。

译码显示器的功能是将输入的 译成对应的输出信号,用以去驱动显示器,显示出 。

93、主从R-S 触发器的工作特点是:在 接收输入信号,在 翻转。

94、同步式触发器的状态会随输入信号的改变而多次翻转,这种现象称为 ,为防止这种现象的发生,可采用 触发器或 触发器。

95、T 触发器可以看成是JK 触发器的输入端为 时的应用特例。

数字逻辑课件——多谐振荡器

数字逻辑课件——多谐振荡器
为稳定输出频率,可在电路中串入电阻RS。 S点的电位US不等于反相器的输入电压会被钳位,US(0+) =
Vth−VDD,同样在暂态Ⅱ结束时,
US(0+) = VDD +Vth。
图6-1-3 CMOS多谐振
荡器的改进电路
8
电源VDD或逻辑门输入值电平Vth变化时,K值变化对振荡周 期T的影响减小。
0.7( R1 R2 ) C1
0.7 R2 C1
振荡周期 T TPH TPL 0.7(R1 2R2 ) C1
振荡频率 f 1
T
12
6.1.3 石英晶体振荡器
前面介绍的多谐振荡器频率稳定性较差,当电源电压波
动,温度变化,RC参数变化时,频率变化较大,在计算
机等要求频率稳定性高的设备中,用这样的振荡器做主 振荡器是不合适的。 高稳定性的脉冲信号振荡器是石英晶体振荡器。 图6-1-5为一种典型的石英晶体振荡电路。
(1) 反馈电阻使两个逻辑门均工作在线性放大区。
对于TTL逻辑门,反馈电阻R
通常取0.7 ~ 2k ,而对于
CMOS逻辑门,则R通常取10 ~
100M。
图6-1-5 石英晶体振荡器
13
石英晶体的等效阻抗 Z1 R j(2 fL
Z Z1 1
2 fC
//( jXCn ) ) R jX
X
LC
Cn
图6-1-1 CMOS反相 器组成的多谐振荡器 1
反馈信号由储能元件电容耦合,在反相器A的输出状态翻 转时产生过渡过程,引起信号的传输延迟。
在过渡过程中,电容的充、放电使反相器B的输入电位US变
化,
当电位变化达到输入阈值电压Vth时,触发器自动触发,状 态再次翻转,产生新的过渡过程。

运放的非线性应用原理

运放的非线性应用原理

运放的非线性应用原理1. 引言运放(Operational Amplifier,简称OP-AMP)是一种广泛应用于电子电路中的集成电路器件。

除了典型的线性应用,运放还可以应用于非线性电路中,实现多种有趣而实用的功能。

本文将介绍运放的非线性应用原理,并使用列点的方式进行阐述。

2. 非线性应用原理以下列出了几种常见的运放非线性应用原理:•比较器(Comparator):通过利用运放的放大特性和比较特性,将输入信号和参考电压进行比较,并输出高或低电平的信号。

比较器常用于判断信号的高低电平或超过阈值等特定条件。

在计算机数字电路中,比较器也用于二进制数据的比较与处理。

•正弦波产生器(Oscillator):利用运放的正反馈特性,实现自激振荡电路,产生稳定的正弦波信号。

正弦波产生器常应用于音频设备、信号发生器以及通信设备中。

•多谐振荡器(Multivibrator):通过运放的放大特性和正反馈特性,构建多谐波振荡电路。

多谐振荡器可产生方波、矩形波和锯齿波等多种波形信号。

在电子乐器、通信设备和数字电路中,多谐振荡器有广泛的应用。

•限幅器(Clamper):通过限制输入信号的幅值,实现对信号的限制和修正。

限幅器多用于音频设备和通信设备中,用于保护后续电路不受高幅值的输入信号的干扰。

•焊接控制器(Soldering Iron Temperature Controller):运放非线性应用在温控领域中也有应用。

焊接控制器可通过运放的非线性运算功能,实现对焊接烙铁温度的精确控制。

在焊接电子元件时,可根据焊接环境和元件要求来控制烙铁的温度。

3. 非线性应用实例分析将以限幅器为例,对非线性应用原理进行实例分析:3.1 限幅器原理限幅器的原理是通过控制开关电路的导通和断开来限制输入信号的幅值。

输入信号超过设定的上下限幅值时,运放会切断输出信号。

以下为限幅器的工作原理:1.以一个正弦波信号作为输入信号。

2.设置上下限幅电压值。

脉冲波形的产生与变换

脉冲波形的产生与变换

脉冲波形的产生与变换脉冲信号是数字电路中最常用的工作信号。

脉冲信号的获得经常采用两种方法:一是利用振荡电路直接产生所需的矩形脉冲。

这一类电路称为多谐振荡电路或多谐振荡器;二是利用整形电路,将已有的脉冲信号变换为所需要的矩形脉冲。

这一类电路包括单稳态触发器和施密特触发器。

这些脉冲单元电路可以由集成逻辑门构成,也可以用集成定时器构成。

下面先来介绍由集成门构成的脉冲信号产生和整形电路。

9.1 多谐振荡器自激多谐振荡器是在接通电源以后,不需外加输入信号,就能自动地产生矩形脉冲波。

由于矩形波中除基波外,还含有丰富的高次谐波,所以习惯上又把矩形波振荡器叫做多谐振荡器。

多谐振荡器通常由门电路和基本的RC电路组成。

多谐振荡器一旦振荡起来后,电路没有稳态,只有两个暂稳态,它们在作交替变化,输出矩形波脉冲信号,因此它又被称作无稳态电路。

9.1.1门电路组成的多谐振荡器多谐振荡器常由TTL门电路和CMOS门电路组成。

由于TTL门电路的速度比CMOS门电路的速度快, 故TTL门电路适用于构成频率较高的多谐振荡器,而CMOS门电路适用于构成频率较低的多谐振荡器。

(1)由TTL门电路组成的多谐振荡器由TTL门电路组成的多谐振荡器有两种形式:一是由奇数个非门组成的简单环形多谐振荡器;二是由非门和RC延迟电路组成的改进环形多谐振荡器。

①简单环形多谐振荡器uo(a) (b)图9-1 由非门构成的简单环形多谐振荡器把奇数个非门首尾相接成环状,就组成了简单环形多谐振荡器。

图9-1(a)为由三个非门构成的多谐振荡器。

若uo的某个随机状态为高电平,经过三级倒相后,uo跳转为低电平,考虑到传输门电路的平均延迟时间tpd,uo输出信号的周期为6tpd。

图9-1(b)为各点波形图。

简单环形多谐振荡器的振荡周期取决于tpd,此值较小且不可调,所以,产生的脉冲信号频率较高且无法控制,因而没有实用价值。

改进方法是通过附加一个RC延迟电路,不仅可以降低振荡频率,并能通过参数 R、C控制振荡频率。

《数字电子技术》学习情境4任务三 555定时器构成振荡器的应用

《数字电子技术》学习情境4任务三 555定时器构成振荡器的应用

想一想:
1.图4-47所示多谐振荡器中,R1=15kΩ ,R3=10kΩ , C1=0.05µF,VCC=9V,估算振荡频率f和占空比D 。
2.图4-47所示多谐振荡器中,输出频率f为1kHz和占空比D 为67%的方波,则必须选R1= kΩ ,R3= kΩ , C1=0.1µF的元件。
读一读:
一、单稳态触发器 1.单稳态触发器的特点 1).它有一个稳定状态和一个暂稳状态; 2).在外来触发脉冲作用下,能够由稳定状态翻转到暂稳状 态; 3).暂稳状态维持一段时间后,将自动返回到稳定状态,而 暂稳状态时间的长短,与触发脉冲无关,仅决定于电路本身的 参数。 +V
表4-12 555定时器的输入、输出关系
想一想:
将前面555定时器的输入、输出关系测试记录表4-10和表 4-11与表4-12进行比较,可以看出555定时器5脚的功能是什 么?
做一做:
1. 创建1kHz多谐振荡器仿真测试电路 (1)进入Multisim8.0用户操作界面。 (2)按图4-46所示电路从Multisim9.0元器件库、仪器仪 表库选取相应器件和仪器,连接电路。 单击模数混合芯片元器件库图示按钮,拽出在555TIMER器 件列表中选取定时器集成电路图形,从它们的选出LM555CN。 从仪器仪表库中选取示波器。用以观察555输出波形及测出 波形的频率。 (3)给电路中的全部元器件按图4-47所示,进行标识和设 置。
CC
ui
R 3 6
8 7 4
uo
0
uc

t 2VCC/3 t tP t
ui
C
555 2 5 1 0.01μ F
uo
0
(a) 电路 (b) 工作波形 (a) 电路 (b) 工作波形 图4-51 555定时器构成的单稳态触发器
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数字电路设计报告设计课题:使用门电路产生脉冲信号——自激多谐振荡器专业班级:13电信卓越班学生姓名:陈军波学号:130807002指导教师:许粮老师设计时间:2014年12月27日自激多谐振荡器一、设计任务与要求1. 掌握使用门电路构成信号脉冲信号产生电路的基本方法; 2. 掌握影响输出脉冲波形参数的定时原件数值的计数方法; 3. 学习石英晶体稳频原理和使用石英晶体构成振荡器的方法; 4.掌握555集成时基电路的基本应用。

二、方案设计与论证1.方案一、对称型多谐振荡器2.两个反相器G1,G2非称型多谐振荡器设计3.方案三、石英晶体稳频的多谐振荡器图3 石英晶体稳频多谐振荡器4.方案四 使用555定时器接成的多谐振荡器方波图4555构成的多谐振荡器三、单元电路设计与参数计算如图3所示。

当要求多谐振荡器的工作频率稳定性很高时,上述几种多谐振荡器的精度已不能满足要求。

为此常用石英晶体作为信号频率的基准。

用石英晶体与门电路构成的多谐振荡器常用来为微型计算机等提供时钟信号。

石英晶体具有很好的选频特性。

当振荡信号的频率和石英晶体的固有谐振频率相同时,石英晶体呈现很低的阻抗,信号很容易通过,而其它频率的信号则被衰减掉。

因此,将石英晶体串接在多谐振荡器的回路中就可组成石英晶体振荡器,这时,振荡频率只取决于石英晶体的固有谐振频率f0,而与RC无关。

另外,石英晶体不但频率特性稳定,而且品质因数Q很高,有极好的选频特性。

石英晶体的频率稳定度可达,可满足大多数数字系统对频率稳定度的要求。

所以,石英晶体振荡器的周期为:T=RC取fo=32768HZ,R=1K,电容C=0.05uf4.由图4可知,振荡周期12T T T =+。

1T 为电容充电时间,2T 为电容放电时间。

充电时间 11212()ln 20.7()T R R C R R C =+≈+ 放电时间 222ln 20.7T R C R C =≈矩形波的振荡周期121212ln 2(2)0.7(2)T T T R R C R R C =+=+≈+ 因此改变1R 、2R 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w t )/(周期T ),wt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111212122T T R R q T T T R R +===++。

取R1=R2=4.7K,电容C=Co=0.01uf四、总原理图及元器件清单1.原理图(1)对称型多谐振荡器电容充放电的等效电路图 电路中各点的波形(2)非对称型多谐振荡器电路中各点的波形 电容的充放电等效电路 (3)石英晶体稳频的多谐振荡器(4)555构成多谐振荡器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电路,其内部结构如图(A )及管脚排列如图(B )所示。

由555定时器组成的多谐振荡器如图(1)所示,其中R1、R2和电容C为外接元件。

其工2.元件清单表1 元件清单五、仿真必须有仿真平台、仿真图或波形、仿真结论各方案仿真图与仿真波形:(1)对称型多谐振荡器仿真结论:由仿真图仿真可得,对称多谐振荡器可以产生自激振荡,接通电源后不需要外加脉冲信号,便能自动的产生矩形脉冲。

且输出脉冲宽度由RC充放电时间决定。

如果能合理取值,将得到要求的矩形脉冲信号。

(2)非对称型多谐振荡器仿真结论:由仿真图仿真可得,非对称多谐振荡器可以产生自激振荡,接通电源后不需要外加脉冲信号,便能自动的产生矩形脉冲。

且输出脉冲宽度由RC充放电时间决定。

如果能合理取值,将得到要求的矩形脉冲信号。

(3)石英晶体稳频的多谐振荡器仿真结论:由仿真图仿真可得,石英晶体多谐振荡器可以产生自激振荡,接通电源后不需要外加脉冲信号,便能自动的产生矩形脉冲。

且输出脉冲宽度由RC充放电时间决定。

如果能合理取值,将得到要求的矩形脉冲信号。

(4)555构成的多谐振荡器仿真结论:由仿真图仿真可得,555构成的多谐振荡器可以产生自激振荡,接通电源后不需要外加脉冲信号,便能自动的产生矩形脉冲。

且输出脉冲宽度由RC充放电时间决定。

如果能合理取值,将得到要求的矩形脉冲信号。

用示波器实际测量的波形六、安装与调试1.电路安装按照设计的仿真图合理布局,焊接电路板。

注意:焊接的时候有条件的话要先测量一下分立元件,以免出现不必要的错误。

2.电路调试按照设计的电路图接好各电路,.打开示波器,接通电源,调节示波器至出现理想的波形。

七、性能、功能测试与分析1、.功能电路测试与分析(1)测试步骤1.将焊接好的电路板,接好示波器,芯片接好电源和地;2.检查电路板是否按照设计的电路图接好了,接地接电源,输出等状况;3.打开示波器,接通电源,调节示波器至出现理想的波形;4.记录试验波形和相关试验数据。

(1)测试数据输出脉冲周期T ,脉冲幅度Vm,脉冲宽度Tw,占空比q 等(2)数据处理误差计算1.对称多谐振荡器由示波器可得试验数据:f=64.23khz 幅值Vm=5*1=5VT1=1.6*50=80us T2=1*50=50us Tw=50usT=T1+T2=130us ==TTw q 38.46% 误差计算:脉冲宽度 tw2=0.7RC=70us绝对误差=7050-70=28.57% 2.非对称多谐振荡器数据处理由示波器可得试验数据:f=64.23khz 幅值Vm=3.6*1=3.6T1=2*5=10us T2=1*9=uf Tw=9usT=T1+T2=19us q=T Tw =199 =47.36% 此时的变位器u 电阻为R=730Ω误差计算: 脉冲宽度tw2=1.2RC=8.67us绝对误差=%100*67.867.8-9=3.8% 3.石英晶体多谐振荡器数据处理由示波器可得试验数据:f=32768hz4.555构成的多谐振荡器T 1=1t ∆=370.5uS T 2=2t ∆=249.0 uS T=T 1+T 2=619.5uS f= 1.605Z KH U 0=2.44V U c =2V R 1= 1.25K Ω!0U =0.1V !c U =1V R 2=2.36K Ω由上原理中的周期公式计算理论周期和频率:已知:C=0.15U F R 1=1.25K Ω R 2=2.36K Ω1120.7()T R R C =+=379.1uS220.7T R C ==247.8uS12T T T =+=626.9uS01f T==1.595KH Z 得出实验频率的绝对误差: 00||r f f E f -=⨯100%=0.6 % 实验得出的波形如右图(F):输出矩形波的占空比q =12122R R R R ++=0.6 (5)结论分析(包含误差分析)结论分析:由数据计算和示波器波形可知,在误差允许的范围内,对称多谐振荡器,非对称多谐振荡器,石英晶体振荡器,555构成的多谐振荡器可以实现脉冲波形的产生和整形,并且可以自激振荡,设计的电路成功输出要求波形,实验整体成功。

简单故障排除:(1)排除方法介绍自激多谐振荡器的检修中,可采用静态测试和动态测试。

所谓静态测试即在电路中A 点设置一断点,此时可用万用表直流电压挡测量两管集电极、基极对地电压,若测得电压很小,这表示两管都工作在饱和区,符合相关电路的设计条件。

然后将断点恢复接通,则电路产生自激振荡,用万用表直流电压挡测量两管的集电极电压,对于方波,若 Tk5=Tk6,则:Uc5=Uc6=Ec/2如果测量两管的集电极电压都很小(约0.3V ),则表明两管均处于饱和状态,电路不起振,可检查元件参数是否选对,装配是否有误。

若电路振荡频率较低,则可用万用表直接检测Uc5、Uc6大小的变化误差分析:(1)电路板焊接的原件非精确的原件,致使实验产生误差;(2)焊接电路板不规范,使测量误差较大;(3)使用示波器读取数据时,人为因素的影响,使读取数据误差较大;(4)由于测量仪器本身存在系统误差,使实验并不十分精确;(5)处理数据时,取舍不当,而造成的实验误差等。

八、结论(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)多谐振荡器由门电路和阻容元件构成,它没有稳定状态,只有两个暂稳态,通过电容的充电和放电,使两个暂稳态相互交替,从而产生自激振荡,输出周期性的矩形脉冲信号。

如要求输出振荡频率很稳定的矩形脉冲时,则可采用石英晶体振荡器。

由于矩形脉冲含有丰富的谐波分量,因此,常将矩形脉冲产生电路称作多谐振荡器。

(3)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。

(4)石英晶体具有很好的选频特性。

当振荡信号的频率和石英晶体的固有谐振频率相同时,石英晶体呈现很低的阻抗,信号很容易通过,而其它频率的信号则被衰减掉。

因此,将石英晶体串接在多谐振荡器的回路中就可组成石英晶体振荡器,这时,振荡频率只取决于石英晶体的固有谐振频率f0,而与RC无关。

(5)对称多谐振荡器由于电路完全对称,电容器的充放电时间常数相同, 故输出为对称的方波。

改变R和C的值,可以改变输出振荡频率。

(6)仔细研究一下非对称式多谐振荡器就不难发现,这是对称多谐振荡器电路的近一步简化。

只要在反馈环路中保留电容C2,电路就任然没有稳定状态,而只能在两个暂稳态之间往复振荡。

就得到了非对称多谐振荡器。

通过本次实验我了解了使用门电路构成信号脉冲信号产生电路的基本方法、熟悉了影响输出脉冲波形参数的定时原件数值的计数方法并且学习了石英晶体稳频原理和使用石英晶体构成振荡器的方法,掌握555集成时基电路的基本应用。

通过焊接电路板,理论和实践相结合,这更增加了我对学习数电的兴趣,相信在以后的学习中,这些知识将帮助我更好的促进我学习理解知识。

(样品图)。

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