数字抢答器-课题名称课件

数字抢答器课题名称:老师:翁黎朗

学生:赖燕青数字抢答器课题名称:老师:翁黎朗

学生:赖燕青1研究目的与意义器件特性铃声电路分析整图分析计划进度多谐振荡器电机电路分析元件清单文献资料目录预期效果研究目的与意义器件特性铃声电路分析整图分析计划进度多谐振荡器2研究目的与意义

学会555集成芯片的特性参数和使用方法。使用555集成芯片组成多谐振荡器的方法使用555集成芯片定时元件RC对脉冲宽度的影响。使用555集成芯片制作玩具的电路原理分析和结果评价研究目的与意义

学会555集成芯片的特性参数和使用方法。3器件特性

555集成芯片是一种功能强大的中规模集的模拟数字混合集成电路，外形为双列直插8脚结构，体积很小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成史密特触发器、单稳态触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。器件特性 555集成芯片是一种功能强大的中规模集的模拟数字混4

各器件主要参数双极性型5G555的主要性能参数

参数名称

符号

单位

参数 电源电压

VCC

V

5~16 电源电流

ICC

mA

10 阈值电压

VT

V

VCC 触发电压

VTR

V

VCC 输出低电平

VOL

V

1 输出高电平

VOH

V

13.3 最大输出电流

IOMAmA

≤200 最高振荡频率

fMA

KHz

≤300 时间误差

△t

nS

≤5 VTH即Vi1,VTR即Vi2。CMOS型7555的主要性能参数参数名称

符号

单位

参数 电源电压

VCC

V

3~18 电源电流

ICCUA

60 阈值电压

VTH

V

VDD 触发电压

VTR

V

VDD 输出低电平

V

V

0.1 输出高电平

V

V

14.8 最大输出电流

IOMA

mA

≤200 最高振荡频率

fMAX

KHz

≥500 时间误差 △t nS

各器件主要参数双极性型5G555的主要性能参数

CMOS51.引脚功能：

V11(TH）：高电平触发端，简称高触发端，又称阈值端，标志为TH。

Vi2（）：低电平触发端，简称低触发端，标志为。

VCO：控制电压端VO：输出端

Dis：放电端RD\：复位端。2.各脚主要功能

1、地GND2、触发

3、输出

4、复位

5、控制电压6、门限(阈值）7、放电8、电源电压Vcc3.内部基本原理

(1)分压器555集成芯片内含一个由三个阻值相同的电阻5K组成的分压网络，产生-VCC和+VCC两个

基

准电

压

(2)比较器555内部有两个电压比较器C1、C2一个由与非门G1、G2组成的基本RS触发器（低电平触发）.当U+>U-时,比较器输出高电平,当U+<U-时比较器输出低电平.

(3)基本RS触发器.由两个与非门G1G2组成基本RS触发器.两个比较器的输出信号U01和U02决定触发器的输出状态.

(4)晶体管开关由v管构成.当基极为低电平时,V管截止,当基极为高电平时,V管饱和导通,起到开关的作用.

(5)输出缓冲器由非门G3组成,用于增大对负载的驱动能力和隔离负载对555集成电路的影响.1.引脚功能：V11(TH）：高电平触发端，简称高6

芯片的三种状态

在555集成芯片的VCC端和地之间加上电压，并让VCO悬空，则比较器C1的同相输入端接参考电压VCC，比较器C2反相输入端接参考电压VCC，为了学习方便，我们规定：当TH端的电压>VCC时，写为VTH=1，当TH端的电压<VCC时，写为VTH=0。当端的电压>VCC时，写为VTR=1，当端的电压<VCC时，写为VTR=0。1.低触发：当输入电压Vi2<VCC且Vi1<VCC时，VTR=0，VTH=0，比较器C2输出为低电平，C1输出为高电平，基本RS触发器的输入端=0、=1使Q＝1，，经输出反相缓冲器后，VO＝1，T截止。这时称555集成芯片“低触发”2.保持：若Vi2>VCC且Vi1<VCC，则VTR=1，VTH=0，==1，基本RS触发器保持，VO和T状态不变，这时称555集成芯片“保持”3.高触发：若Vi1>VCC，则VTH=1，比较器C1输出为低电平，无论C2输出何种电平，基本RS触发器因=0，使Q=0，经输出反相缓冲器后，VO＝0；T导通。这时称555集成芯片“高触发”。输入

输出THTR\R\V0DIS××LL导通小于2/3VCC小于1/3VCCHH截止小于2/3VCC大于1/3VCCH不变不变大于2/3VCC×HL导通芯片的三种状态输入输出THTR\R7555组成多谐振荡器的原理

多谐振荡器又称无稳态振荡器。是555电路中应用最广的一类。

其工作原理:在接通电源的前电容c上唔电荷,所以在接通电源瞬间,c来不及充电,这时Uc=0,比较器C1的输出为1,比较器C2的输出为0,基本RS触发器为1状态(Q=1),经过非门G3使振荡器输出U0vcc此时,由于非门G2的输出为0,开关管V的基极为0,V管截止.随着充电的进行,Uc上升到(2/3)vcc时,比较器C1的输出跳变为0,基本RS触发器立即翻转到0状态(Q=0),U0=U0L,V管饱和导通.此时电容C开始放电,放电回路的是C-R2--TD-地,放电的时间常数=R2*C.当电容C放电,Uc下降到(1/3)Vcc时,比较器C2的输出跳变为0,基本RS触发器立即翻转到1状态(Q=1),振荡器输出U0=U0h,V管截止.这样电容C不断的充电,放电,使UC在(1/3)Vcc和(2/3)Vcc之间不断变化,电路处于震荡状态,从而在输出端得到连续变化的震荡脉冲波形.波形如图所示.555组成多谐振荡器的原理多谐振荡器8救护车铃声电路的分析该电路由两个双极型555组成,均工作在多谐振荡状态,由图参数可以求出两个振荡频率为

当RP即电位器RP的值在0~75k变化时,对应的频率为14.4HZ~0.9HZ.震荡波形的占空比系数公式

来决定,故第一级振荡的最大占空系为47%.IC1成频率为1Hz的振荡电路，IC2组成高频振器,其振荡频率被频率为1Hz的振荡器调制，IC2受控于IC1的低频方波,当IC1的输出方波为低电平时,IC2的振荡频率就低;而当IC1的输出为高电平时,IC2的振荡频率就高,因而导致扬声器中发出“滴-嘟、滴-嘟”的声响。救护车铃声电路的分析该电路由两个双极型555组成,均工作在多9可调速小汽车原理分析

这种电动车电路是以一个555集成电路为核心组成的,通过调节555震荡器的充电时间常数来调节玩具电动车的转速,.

555和R1,R2,R3,RP1及C1等组成一个无稳态多谐振荡器,在刚通电时,由于C1的电压不会变化,2脚的地电位使555处于置位状态,3脚的输出为高电位使VT1导通,电动机得电运转.当C1通过R1,RP1,R2充电电压至2/3VCC(4v)时,555翻转复位,3脚呈现低电位,VT1截止,电动机M失电，电动机依靠惯性滑行,此时C1上的电荷通过R3和D1向芯片内的放电管放电,即放电回路与充电回路由于D1的接入是分开的,而且由于RP1+R2的阻值远远大于R3放电主要是在R3上进行,多谐振荡器的频率为

根据电路图所示的元件参数可算出频率在0.53~2HZ.调节RP1可调节其震荡频率,实际上调节电路的充电常熟,从而调整电动机M的通电时间并达到调节电动机转速的目的,夸接在电动机M两端的电容C2起到平滑作用,可消除直流电动机的电刷火花,并使调速更平稳,同时对防止晶体管VT1被反向击穿也有好处.晶体管npn的参数Pom=1wIcm=1.5aBVceom=25vBVbeom=6v点位器可选用带开关的电位器如WH9-K1型号.可调速小汽车原理分析这种电动车电路是以一个555集成10整图分析体效果图具体要求：

1.在选题方面要做到尽量的实用,范围要小,精炼,陈述逻辑性要强.

2.如果有做实物,在做之前要先进行电路参数和原理的分析,并用模拟软件进行测试.

3.在连接电路时要合理布局,焊接要牢固,

4.在调试的过程要进行动态和静态调试.能够正确的使用测量的仪器仪表

5.在收集数据时要尽量的精确,能够比较实际测量数据和分析数据的差别

6.在选择元件时尽量符合电路的参数要求.设计（论文）内容：

本课题主要是研究555集成芯片的产生多谐振荡方波波形和电容充放电的原理制作的可调速玩具救护车.

其一是利用555集成芯片产生的波形,控制它的频率.第一级振荡的最大占空系为47%.IC1成频率为1Hz的振荡电路，IC2组成高频振荡器，其振荡频率被频率为1Hz的振荡器调制，IC2受控于IC1的低频方波,当IC1的输出方波为低电平时,IC2的振荡频率就低;而当IC1的输出为高电平时,IC2的振荡频率就高,因而导致扬声器中发出“滴-嘟、滴-嘟”的声响。

其二通过555震荡器的充电时间常数,来调节玩具电动车的转速.刚通电时,由于C1的电压不会变化,2脚的地电位使555处于置位状态,3脚的输出为高电位使VT1导通,电动机得电运转.当C1通过R1,RP1,R2充电电压至2/3VCC(4v)时,555翻转复位,3脚呈现低电位,VT1截止,电动机M失电,电动机依靠惯性滑行,调节RP1可调节其震荡频率,实际上是调节电路的充电常熟,从而调整电动机M的通电时间,并达到调节电动机转速的目的.在最后达到即可以调速也可以有声音清晰的救护车铃声的汽车模型,并且能够实现在陆地行走的玩具实物.整图分析体效果图具体要求：11预期效果预期效果12元件清单:555集成芯片3个

电容10uf

1个电阻5.1k

3个电容100uf

1个电阻150

1个电容0.01uf

3个电阻10K

2个扬声器8欧

1个电阻100K

1个电容4.7uf25v

1个电阻5K

1个

电容47uf15v

1个可调电阻43K1个二极管IN4007

1个可调电阻75K1个三极管8050

1个开关

2个面包板

2版直流电动机1个

电源

9v元件清单:13【主要参考文献】1.方大千，方亚敏编著<<家庭电子小制作>>新时代出版社2004-7-12.路而红主编<<数字电子电路>>中央广播电视大学出版社2004-10-13.仓诗建，李方编著<<电子玩具设计与实例>>化学工业出版社2007-1-14.黄智伟编著<<全国大学生电子设计竞赛电路设计>>

对外经贸出版社2006-12-15.张宪,何宇斌编著<<电子电路制作指导>>化学工业出版社2006-1-16.王忠诚，孙唯真编著<<电子电路及元器件入门教程>>

电子工业出版社2006-1-17.门宏编著<<怎样识别和检测电子元器件>>人民邮电出版社2007-2-18.阳鸿钧编著<<集成电路电子制作精制精讲>>

中国电力出版社2008-1-19.刘守义钟苏编著<<数字电子技术>>

西安电子科技大学出版社2005-08-2510.（美）海特（Hayt，W.H.）等著，周玲玲，蒋乐天等译<<工程电路分析（第七版）>>电子工业出版社2007-8-111.王松武等编著<<常用电路模块分析与设计指导>>清华大学出版社2007-4-1【主要参考文献】14谢谢点评！谢谢点评！15数字抢答器课题名称:老师:翁黎朗

学生:赖燕青数字抢答器课题名称:老师:翁黎朗

学生:赖燕青16研究目的与意义器件特性铃声电路分析整图分析计划进度多谐振荡器电机电路分析元件清单文献资料目录预期效果研究目的与意义器件特性铃声电路分析整图分析计划进度多谐振荡器17研究目的与意义

学会555集成芯片的特性参数和使用方法。使用555集成芯片组成多谐振荡器的方法使用555集成芯片定时元件RC对脉冲宽度的影响。使用555集成芯片制作玩具的电路原理分析和结果评价研究目的与意义

学会555集成芯片的特性参数和使用方法。18器件特性

555集成芯片是一种功能强大的中规模集的模拟数字混合集成电路，外形为双列直插8脚结构，体积很小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成史密特触发器、单稳态触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。器件特性 555集成芯片是一种功能强大的中规模集的模拟数字混19

各器件主要参数双极性型5G555的主要性能参数

参数名称

符号

单位

参数 电源电压

VCC

V

5~16 电源电流

ICC

mA

10 阈值电压

VT

V

VCC 触发电压

VTR

V

VCC 输出低电平

VOL

V

1 输出高电平

VOH

V

13.3 最大输出电流

IOMAmA

≤200 最高振荡频率

fMA

KHz

≤300 时间误差

△t

nS

≤5 VTH即Vi1,VTR即Vi2。CMOS型7555的主要性能参数参数名称

符号

单位

参数 电源电压

VCC

V

3~18 电源电流

ICCUA

60 阈值电压

VTH

V

VDD 触发电压

VTR

V

VDD 输出低电平

V

V

0.1 输出高电平

V

V

14.8 最大输出电流

IOMA

mA

≤200 最高振荡频率

fMAX

KHz

≥500 时间误差 △t nS

各器件主要参数双极性型5G555的主要性能参数

CMOS201.引脚功能：

V11(TH）：高电平触发端，简称高触发端，又称阈值端，标志为TH。

Vi2（）：低电平触发端，简称低触发端，标志为。

VCO：控制电压端VO：输出端

Dis：放电端RD\：复位端。2.各脚主要功能

1、地GND2、触发

3、输出

4、复位

5、控制电压6、门限(阈值）7、放电8、电源电压Vcc3.内部基本原理

(1)分压器555集成芯片内含一个由三个阻值相同的电阻5K组成的分压网络，产生-VCC和+VCC两个

基

准电

压

(2)比较器555内部有两个电压比较器C1、C2一个由与非门G1、G2组成的基本RS触发器（低电平触发）.当U+>U-时,比较器输出高电平,当U+<U-时比较器输出低电平.

(3)基本RS触发器.由两个与非门G1G2组成基本RS触发器.两个比较器的输出信号U01和U02决定触发器的输出状态.

(4)晶体管开关由v管构成.当基极为低电平时,V管截止,当基极为高电平时,V管饱和导通,起到开关的作用.

(5)输出缓冲器由非门G3组成,用于增大对负载的驱动能力和隔离负载对555集成电路的影响.1.引脚功能：V11(TH）：高电平触发端，简称高21

芯片的三种状态

在555集成芯片的VCC端和地之间加上电压，并让VCO悬空，则比较器C1的同相输入端接参考电压VCC，比较器C2反相输入端接参考电压VCC，为了学习方便，我们规定：当TH端的电压>VCC时，写为VTH=1，当TH端的电压<VCC时，写为VTH=0。当端的电压>VCC时，写为VTR=1，当端的电压<VCC时，写为VTR=0。1.低触发：当输入电压Vi2<VCC且Vi1<VCC时，VTR=0，VTH=0，比较器C2输出为低电平，C1输出为高电平，基本RS触发器的输入端=0、=1使Q＝1，，经输出反相缓冲器后，VO＝1，T截止。这时称555集成芯片“低触发”2.保持：若Vi2>VCC且Vi1<VCC，则VTR=1，VTH=0，==1，基本RS触发器保持，VO和T状态不变，这时称555集成芯片“保持”3.高触发：若Vi1>VCC，则VTH=1，比较器C1输出为低电平，无论C2输出何种电平，基本RS触发器因=0，使Q=0，经输出反相缓冲器后，VO＝0；T导通。这时称555集成芯片“高触发”。输入

输出THTR\R\V0DIS××LL导通小于2/3VCC小于1/3VCCHH截止小于2/3VCC大于1/3VCCH不变不变大于2/3VCC×HL导通芯片的三种状态输入输出THTR\R22555组成多谐振荡器的原理

多谐振荡器又称无稳态振荡器。是555电路中应用最广的一类。

其工作原理:在接通电源的前电容c上唔电荷,所以在接通电源瞬间,c来不及充电,这时Uc=0,比较器C1的输出为1,比较器C2的输出为0,基本RS触发器为1状态(Q=1),经过非门G3使振荡器输出U0vcc此时,由于非门G2的输出为0,开关管V的基极为0,V管截止.随着充电的进行,Uc上升到(2/3)vcc时,比较器C1的输出跳变为0,基本RS触发器立即翻转到0状态(Q=0),U0=U0L,V管饱和导通.此时电容C开始放电,放电回路的是C-R2--TD-地,放电的时间常数=R2*C.当电容C放电,Uc下降到(1/3)Vcc时,比较器C2的输出跳变为0,基本RS触发器立即翻转到1状态(Q=1),振荡器输出U0=U0h,V管截止.这样电容C不断的充电,放电,使UC在(1/3)Vcc和(2/3)Vcc之间不断变化,电路处于震荡状态,从而在输出端得到连续变化的震荡脉冲波形.波形如图所示.555组成多谐振荡器的原理多谐振荡器23救护车铃声电路的分析该电路由两个双极型555组成,均工作在多谐振荡状态,由图参数可以求出两个振荡频率为

当RP即电位器RP的值在0~75k变化时,对应的频率为14.4HZ~0.9HZ.震荡波形的占空比系数公式

来决定,故第一级振荡的最大占空系为47%.IC1成频率为1Hz的振荡电路，IC2组成高频振器,其振荡频率被频率为1Hz的振荡器调制，IC2受控于IC1的低频方波,当IC1的输出方波为低电平时,IC2的振荡频率就低;而当IC1的输出为高电平时,IC2的振荡频率就高,因而导致扬声器中发出“滴-嘟、滴-嘟”的声响。救护车铃声电路的分析该电路由两个双极型555组成,均工作在多24可调速小汽车原理分析

这种电动车电路是以一个555集成电路为核心组成的,通过调节555震荡器的充电时间常数来调节玩具电动车的转速,.

555和R1,R2,R3,RP1及C1等组成一个无稳态多谐振荡器,在刚通电时,由于C1的电压不会变化,2脚的地电位使555处于置位状态,3脚的输出为高电位使VT1导通,电动机得电运转.当C1通过R1,RP1,R2充电电压至2/3VCC(4v)时,555翻转复位,3脚呈现低电位,VT1截止,电动机M失电，电动机依靠惯性滑行,此时C1上的电荷通过R3和D1向芯片内的放电管放电,即放电回路与充电回路由于D1的接入是分开的,而且由于RP1+R2的阻值远远大于R3放电主要是在R3上进行,多谐振荡器的频率为

根据电路图所示的元件参数可算出频率在0.53~2HZ.调节RP1可调节其震荡频率,实际上调节电路的充电常熟,从而调整电动机M的通电时间并达到调节电动机转速的目的,夸接在电动机M两端的电容C2起到平滑作用,可消除直流电动机的电刷火花,并使调速更平稳,同时对防止晶体管VT1被反向击穿也有好处.晶体管npn的参数Pom=1wIcm=1.5aBVceom=25vBVbeom=6v点位器可选用带开关的电位器如WH9-K1型号.可调速小汽车原理分析这种电动车电路是以一个555集成25整图分析体效果图具体要求：

1.在选题方面要做到尽量的实用,范围要小,精炼,陈述逻辑性要强.

2.如果有做实物,在做之前要先进行电路参数和原理的分析,并用模拟软件进行测试.

3.在连接电路时要合理布局,焊接要牢固,

4.在调试的过程要进行动态和静态调试.能够正确的使用测量的仪器仪表

5.在收集数据时要尽量的精确,能够比较实际测量数据和分析数据的差别

6.在选择元件时尽量符合电路的参数要求.设计（论文）内容：

本课题主要是研究555集成芯片的产生多谐振荡方波波形和电容充放电的原理制作的可调速玩具救护车.

其一是利用555集成芯片产生的波形,控制它的频率.第一级振荡的最大占空系为47%.IC1成频率为1Hz的振荡电路，IC2组成高频振荡器，其振荡频率被频率为1Hz的振荡器调制，IC2受控于IC1的低频方波,当IC1的输出方波为低电平时,IC2的振荡频率就低;而当IC1的输出为高电平时,IC2的振荡频率就高,因而导致扬声器中发出“滴-嘟、滴-嘟”的声响。

其二通过555震荡器的充电时间常数,来调节玩具电动车的转速.刚通电时,由于C1的电压不会变化,2脚的地电位使555处于置位状态,3脚的输出为高电位使VT1导通,电动机得电运转.当C1通过R1,RP1,R2充电电压至2/3VCC(4v)时,555翻转复位,3脚呈现低电位,VT1截止,电动机M失电,电动机依靠惯性滑行,调节RP1可调节其震荡频率,实际上是调节电路的充电常熟,从而调整电动机M的通电时间,并达到调节电动机转速的目的.在最后达到即可以调速也可以有声音清晰的救护车铃声的汽车模