多谐振荡器实训实验报告

1、科学技术学院命昌大序SCIENCE & TECHNOLOGY COLLEGE OFNANCHANG UNIVERSITY工程训练报告REPORT ON ENGINEERING TRAINING题 目多谐振荡电路实训报告学科部、系：信息学科部、电子系专业班级：电子信息工程111班学 号：学生姓名：指导教师：起讫 日期： 2012.10.222012.10.26本次实训为无稳态多谐振荡器，它是一种简单的振荡电路。它不需要外加 激励信号就便能连续地、周期性地自行产生矩形脉冲.该脉冲是由基波和多次谐 波构成，因此称为多谐振荡器电路。多谐振荡器可以由三极管构成，也可以用 555或者通用门电路等来构成。用

2、两只三极管组成的多谐振荡器，通常叫做三极 管无稳态多谐振荡器。此次是三极管多谐振荡电路以及555时基多谐振荡电路的 实训。在本此实训中我们将用两只三极管制作一个多谐振荡器，并用它驱动两只不 同颜色的发光二极管。在制作完成时，我们能看到两只发光二极管交替点亮，并 且我们可以通过调整电路的参数来调整发光管点亮的时间。555定时器是一种中规模集成电路，它使用灵活、方便，被广泛用于脉冲 的产生、整形、定时和延迟电路中。文中介绍了555定时器及其逻辑功能，以及 由其构成的多谐振荡器的工作原理，介绍555定时器的内部结构及其原理。通过 制作555多谐振荡电路进一步了解其用途。关键词：三极管，555定时器，

3、多谐振荡电路 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 第一章 多谐振荡电路简介及工程实训的目的11多谐振荡电路简介11.2工程实训的目的1第二章 双三极管多谐振荡电路原理及内容12.1双三极管多谐振荡器工作原理12.2实训器材22.3实训方法和步骤2第三章 555多谐振荡电路原理及内容3555定时器的内部原理33.2实训器材53.3实训方法和步骤5 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 第四章 性能测试与分析54.1检测电路板的焊接及元器件的安插5电路测试与分析6 HYPERL

4、INK l bookmark91 o Current Document 心得与体会6参考文献6第一章 多谐振荡器简介及工程实训目的1.1多谐振荡器简介多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形发生器。“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。多谐振 荡器构成分为：分立元件构成、运放构成、集成门电路构成、集成施密特触发器 组成的、晶体管稳频的、555集成电路组成。1.2工程实训目的了解多谐振荡电路的工作原理。练习

5、焊接，掌握焊接技巧，能熟练、正确的焊接。学会正确识别元器件及正确判断元器件的正负极。第二章双三极管多谐振荡器的制作2.1双三极管多谐振荡器工作原理多谐振器一般使用两个反向的放大器施以正反馈构成自激振荡器，是一种无 稳态电路，它在接通电源以后，不需要外加触发信号，就能自动地不断来回翻转， 产生矩形脉冲。由于输入的矩形波中含有很多谐波分量，故通常称为多谐振荡器， 又称方波发生器，是方波发生器、延时电路以及存储器的基本电路。图1双三极管多谐振荡器图1是多谐振荡器的一种工作电路，电路中施加电源V后，三极管T1、 T2在电容的作用下，反复导通、截止，产生持续震荡（因为某管截止时电容充 电，使此管导通，另

6、一管截止）。电路有两个稳定状态，或者是T1导通、T2截 止，或者是T1截止、T2导通，导通或截止的状态决定于电路中电流的平衡。电路的尖顶触发脉冲由三极管的管型决定：PNP管要求正极性脉冲触发， NPN管要求负极性脉冲触发；每触发一次，电路翻转一次，因此从翻转次数的 多少，就可以计算输入脉冲的个数，这就是多谐振荡器电路能够计算的基本工作 原理。设电路初始状态V =0，V =1，T2管输出的高电平经电容C到地的方向给 电容充电，使T1得基极电压VCE2以时间常数T=RC按指数曲线下降，产生如下 一BE13 2反馈过程：VliHi I I tVhK t -*VcE5 L使电路翻转V =1, V =0

7、, T1管输出的搞电平经电容C到地的方向给电容充电，CE1CE21使T2的基极电压V以时间常数T=R C按指数曲线下降，产生如下正反馈过程:BE22 3Vbb； I -*VcH2 f -VbEI 1 tVcEI I 1!使电路再次翻转回到V =0，V =1，重复上述过程。2.2实训器材CE1 CE2（1）PNP型小功率三极管2支；（2）红绿发光二极管各一支；（3）0.01UF 电容 2 只；（4）阻值33K、150欧的电阻各两只；（5）实验板；（6）导线若干；（7）电烙铁，松香，直流稳压电源1台，万用表.2.3实训方法和步骤根据电路识别并选择合适的元器件，用万用表测量所选元器件的相关参数;根据

8、电路图对选择的元器件绘出多谐振荡器板图。在电路板上进行元件安插。进行电路焊接。电路检测调试，检查是否达到实验目的。第三章555时基多谐振荡电路的制作3.1 555定时器的内部原理及组成的振荡器原理图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-

9、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2所示。5耳图2 555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3(A)所示，按输入输出的排列 可看成如图3(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)，可用它改变上触发电平值；8脚是电源端，1 脚是地端。

10、图 3555 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4(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地端GND。这个特殊触发器有两个特点：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；

11、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, 2/3VDD是低电平0:而对 TR(S)端来讲，1/3Vdd是高电平1，1/3Vdd是低电平0。如果在控制端(Vc)上 控制电压Vc时，这时上触发电平就变成Vc值，下触发电平就变成1/2Vc值， 可 见改变控制端的控制电压值就可以改变上下触发电平值。它的功能表见图4(b)所示。MRVyYc GNDSinRSVoPIS110接地101Qn：保持*01开路o .*0接窟(a)(b)图4 555电路等效RS触发器由555定时器构成的多谐振荡器如图5(a)所示，其工作波形见图

12、 5(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TL=0.7R2C，由电容C放电时间决定；TH=0.7(R1+R2)C，由电容C

13、充电时间决定，脉冲周期T=TH+TL。图5 555构成多谐振荡器图6 555振荡器原理图3.2实训器材1、555定时器一只；2、10uf、0.01uf的电容各一只；3、5.1K、10K的电阻各一只；4、蜂鸣器一个；5、导线若干；6、电烙铁，松香，直流稳压电源1台，万用表3.3实训方法和步骤根据电路识别并选择合适的元器件，用万用表测量所选元器件的相关参数;根据电路图对选择的元器件绘出多谐振荡器版图。在电路板上进行元件安插。进行电路焊接。电路检测调试，检查是否达到实验目的。第四章性能测试与分析4.1检测电路板的焊接及元器件的安插注意注意二极管、电解电容的正负极不能接反，三极管三个脚连接要注 意，以

14、免接错线。分辨分辨二极管的正负极。用万用表测量。管脚长者为正极。二极管下端有缺口的为负极。管内芯片多者为负极，一般情况下不易区分，故不用。如何分辨电解电容的正负极：用万用表测量。管脚长者为正极。电容表面若为黑则有白带者为负极，电容表面若为白则有黑带着为负 极。注意555定时器各脚管之间连接的要正确，而且2与6之间短接时应小心 焊锡丝过多出现短路情况。4.2电路测试与分析双三极管多谐振荡电路可能出现的结果（1）发光二极管不亮。（2）发光二极管不能交替发光。（3）发光二极管亮但不发光。（4）发光二极管亮灭时间不均等。（5）单个发光二极管亮。可能的原因发光二极管不亮可能原因（1）发光二极管本身烧坏。

15、（2）发光二极管接反了。发光二极管不能交替发光可能是电容处短路。发光二极管亮但不发光可能是电容接反或损坏。发光二极管亮灭时间不均等可能是电阻阻值不等。555多谐振荡电路可能出现的结果（1）蜂鸣器不响或响一下就不响了。（2）蜂鸣器长响。（3）蜂鸣器响的周期过长或过短。可能原因1.555芯片损坏。蜂鸣器本身损坏。蜂鸣器接反了。部分电路短接。电解电容损坏。6选取的电阻阻值影响。实训中双三极管多谐振荡电路中，两个二极管交叉亮灭，闪烁频率正常。由555 定时器组成的多谐振荡器电路中，蜂鸣器能正常发出声音，但周期很短。实训较 为成功.心得与体会一个星期的工程实训中，老师讲解了由三极管与555定时器的多谐振荡电 路。我们了解并学到了新的知识。其中又讲到了三极管的原理，让我们对刚学的 理论知识又的到了巩固，并且了解了其在实际电路中的应用。实训中讲到的555 定时器是我们以前极少接触的，此次实训让我们又学到了新的知识，扩充了知识 领域。在实训中，元器件安插与电路的焊接尤其重要，例如实训中用到的二