555仿真试验报告多谐振荡器

1、555仿真实验报告多谐振荡器仿真实验报告册仿真实验课程名称:数字电子技术实验仿真仿真实验项目名称：基于555定时器的多谐振荡器的设计仿真类型（填）：（基础口、综合口、设计）院系：物理与机电工程学院专业班级：13 电子（2）班姓名：学号：指导老师：刘 埜完成时间：2014.03.25555仿真实验报告多谐振荡器成绩：555仿真实验报告多谐振荡器一、实验目的1、熟悉 555 集成时基电路的电路结构、工作原理及其特点；掌握 555 集成时基电路的基本 应用。2、掌握 MultisimlO 软件在数字电子技术实验中的应用。二、实验设备MultisimlO 软件。三、实验原理(1) 555定时器集成芯片

2、 555 是一种能够产生时间延迟和多种脉冲信号的控制电路，是数字、模拟混合 型的中规模集成电路。芯片引脚排列如图 1 所示，内部电路如图 2 所示。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，广泛应用于信号的产 生、变换、控制与检测。它的内部电压标准使用了三个 5 kQ的电阻，故取需 555电路。电 路类型有双极型和 CMOS 型两大类，两者的工作原理和结构相似。几乎所有的双极型产品 型号最后的三位数码都是 555 或 556：所有的 CMOS 产品型号最后四位数码都是 7555或 7556,两者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。555 和 7555

3、是单泄时器，556 和 7556 是双定时器。双极型的 555 电路电源电压为+5 V +15 V,输出的最大电流可达 200 mA： CMOS 型的电源电压是+3 V+18 V。555 内部电路有两个电压比较器、基本 RS 触发器和放电开关管几比较器的参考电压 由三只 5 kQ的电阻分压提供，比较器旳同相端参考电平为|v(r.比较器去的反相端参考 电平为旳和出的输岀端控制 RS 触发器状态和放电管开关状态。当输入信号超出时，比较器川翻转，触发器复位，555的输出端脚输出低电平，开关管导通，电路3cc充电。当输入信号低于丄 f 时，比较器出翻转，触发器宜位，开关管截止，电路放电，555 3 8

4、的脚输岀高电平。斤 D是复位端，当其为 0 时，555 输岀低电平。应用时通常开路或接 Vcc脚是控制电压端，平时输出彳匕作为比较器 A/的参考电平，当脚外接一个输入GND1u8NccTRIG27DISCHOUT36THRESRESET 45 CONT图2 555定时器内部电路(TOP VIEW)图1 555芯片引脚排列图CISCH555仿真实验报告多谐振荡器电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输岀的另一种控制，在不接外加电压时，通 常接一个 O.OlyF 的电容器至地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳左。T为放电管，当 T导通时，经过脚至电容器，提供低阻放电电路。(2)

5、 555定时器构成多谐振荡器如图 3,由 555 泄时器和外接元件小、R2、C构成多谐振荡器，脚与脚直接相连。 电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路不需要外接触发信号，电源通过心、皿向 C 充电, 以及 c 通过/?2向放电端 久放电，使电路产生振荡。电容 c在扌和之间充电和放 电，从而在输出端得到一系列的矩形波，其波形如图 4 所示。振荡器输岀信号的时间参数是：T=twl+tw2twi=0.7 (R1+R2)Ctw2=0 7&C式中，口为由丄咕上升到所需的时间，心为电容 Q 放电所需的时间。33 cc555电路要求/?i与心均应不小于 lkd 但两者之和应不大于 3.3MQo外部元件

6、的稳圧性决左了多谐振荡器的稳左性，555泄时器配以少量的元件即可获得较 髙精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。因此，这种形式的多谐振荡器应用广泛。三、实验设计任务用 555 电路构成多谐振荡器，要求振荡波形的频率为 2kHz 的方波，输出占空比 q=2/3*画出设计电路图，按电路图接线，双踪示波器观察并记录与的波形，验证频率。已知C=0.1/zF,C()=0.01xzFo四、设计分析T =人.+tw2=07(R +/?2)C + 0.7/?2C = 0.7( 7?| +2RJC = Inis解得：R=R2=4 762kG心二 0.7(尺+/?2)C 二 2770.7(/?I+2/?2)c

7、32已知g = qc = O l/zF*1555仿真实验报告多谐振荡器五、实验元器件占R； ； | & :4.762KQ : : XlODnF电阻:电密;.xsci.Ex：TrivY position |1.4叵o|DC|佑Scale |5 V/DivY position(0.6 AC* 0 1 DC 1 -1 PTriggerEdge厅jJ 7 B | E泣 |LevelType Sing. | Nor.TimebaseScale 1500 us/DivX position(0Y/FAdd |B/A | A/B |lv| Auto | None555仿真实验报告多谐振荡器555仿真实验报告多谐振荡器八. 实验结果分析与总结由示波器显示波形可知，得到的方波周期 T=1.014ms,所以频率为 f=0.986KHz,相对 误差为1.4%。由示波器显示波形可知，得到的方波周期 T= 1.014ms, Tl=672.515ps,占空比 q=0.663, 相对误差为 0.6%。九、参考文献蒋卓勤、邓