1、目錄1.總體方案的設計與選擇.11.1.方案原理構思.11.1.1.提出原理方案.11.1.2.原理方案的比較與選擇.212總體方案的確定.3單元電路的選擇與設計.3元器件的選擇.3參數計算.4總體電路.52總體電路圖，印刷板圖及相關說明.53.計算機仿真及相關說明.9仿真電路圖及仿真結果.93.2仿真過程闡述.94安裝調試.1093cb8-Numbered_2d83a228-7b13-448d-9ad2-4ea829e7c.元件引腳識別.1093cb8-Numbered_2d83a228-7b13-448d-9ad2-4ea829e7c.元件的檢測.1393cb8-Numbered_2d83

2、a228-7b13-448d-9ad2-4ea829e7c.用到的儀器儀表.1393cb8-Numbered_2d83a228-7b13-448d-9ad2-4ea829e7c.調試步驟1393cb8-Numbered_2d83a228-7b13-448d-9ad2-4ea829e7c.調試常見的故障與處理方法.135.心得體會.16參考文獻.171總體方案的設計與選擇1丄方案原理構思1丄提出原理方案555左時器的發展：555定時器是Signetics公司1972年研制的用于取代機械 式泄時器的中規模集成電路,因輸入端設汁有三個5kQ的電阻而得需。此電路后來竟 風靡世界。目前，流行的產品主要有

3、4個：BJT兩個：555, 556（含有兩個555）: CMOS兩個：7555, 7556（含有兩個7555）。555左時器可以說是模擬電路9數了電蚩結合的典范。555的設計制作：兩個比較器C1和C2各有一個輸入端連接到三個電阻R組成的 分壓器上，比較器的輸岀接到RS觸發器上。此外還有輸岀級和放電管。輸出級的驅 動電流可達200mA。比較器Cl和C2的參考電壓分別為UA和UB,根據C1和C2的另 一個輸入端一一觸發輸入和閾值輸入，可判斷出RS觸發器的輸出狀態。當復位端為 低電平時，RS觸發器被強制復位。若無需復位操作，復位端應接高電平。555定時器的的應用（1）構成施密特觸發器，用于TTL系統

4、的接口，整形電路或脈沖鑒幅等；（2）構成多諧振蕩器，組成信號產生電路；圖1振蕩周期：T二0. 7 （R1+2R2） C（3）構成單穩態觸發器，用于建時延時整形及一些泄時開關中。555應用電路采用這3種方式中的1種或多種組合起來可以組成各種實用的 電子電路，如左時器、分頻器、脈沖信號發生器、元件參數和電路檢測電路、玩具游 戲機電路、音響告警電路、電源交換電路、頻率變換電路、自動控制電路等。555上時器是一種集模擬，數字于一體的中規模集成電路，其應用極為廣泛。它不僅 用于信號的產生和變換，還常用于控制與檢驗電路中。泄時器有雙極型和CMOS兩種類型的產品， 它們的結構及工作原理基本相同， 沒有本質

5、的區別。一般來說，雙極型定時器的驅動能力較強，電源電壓范用為1516V,最大負載電 流可達200mA.而COMS泄時器的電源電壓范圍為318V,最大負載電流在4mA以下，它具有功耗低，輸入阻抗髙等優點。1 2總體方案的確定555定時器成本低,性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現多諧 振蕩器、單穩態耀遜及施密特觸發器等脈沖產生與變換電路。它也常作為立時器廣 泛應用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方而。555左時器的內部電路 框圖和外引腳排列圖分別如圖1和圖2所示。它內部包括兩個電壓比較器，三個等 值串聯電阻，一個RS觸發器，一個放電管T及功率輸出級。它提供兩個基準電壓VCC

6、/3和2VCC /3555左時器的功能主要由兩個比較器決左。 兩個比較器的輸出電壓控制RS觸發 器和放電管的狀態。在電源與地之間加上電壓，當5腳懸空時，則電壓比較器C1的 同相輸入端的電壓為2VCC /3, C2的反相輸入端的電壓為VCC/3o若觸發輸入端TR的電壓小于VCC /3,則比較器C2的輸岀為0.可使RS觸發器置1,使輸出端OUT二1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3,同時TR端的電壓大于VCC /3,則C1的輸出為0, C2的輸出為1,可將RS觸發器苣0,使輸出為0電平。它的各個引腳功能如下：（555定時器引腳圖如圖2所示）1腳：外接電源負端VSS或接地，一般情況下接地。8

7、腳：外接電源VCC,雙極型時基電路VCC的范圍是4. 5 16V, CMOS型時基電 路VCC的范圍為3 18V。一般用5Vo3腳：輸出端Vo2腳：低觸發端6腳：TH高觸發端4腳：是直接淸零端。當此端接低電平，則時基電路不工作，此時不論TR、TH處于何電平，時基電路輸出為“0”，該端不用時應接高電平。5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內部兩個比較器的基準電壓， 當該端不用時，應將該端串入一只O.Olu F電容接地，以防引入干擾。7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做左時器時電容的放電。在1腳接地，5腳未外接電壓，兩個比較器Al、A2基準電壓分別為的情況下，555時基電路的功能

8、表如表1示。表1555定時器的功能表清零端高觸發端TH低觸發端Q放電管T功能0XX0導通直接淸零101X保持上一狀態保持上一狀態110X保持上一狀態保持上一狀態1010110導通截止Si清零D and N Packages圖1555計時器引腳分布圖圖2555左時器的內部結構GND12TRIGGER2廠廠廠o；）D ；）OUTPUT0RESET43VCCDISCHARGETHRESHOLDCONTROL VOLTAGE76利用555定時器制作多諧振蕩器:多諧振蕩器又稱為無穩態觸發器，它沒有穩宦的輸出狀態，只有兩個暫穩態。在電路 處于某一暫穩態后，經過一段時間可以自行觸發翻轉到另一暫穩態。兩個暫穩

9、態自行 相互轉換而輸岀一系列矩形波。多諧振蕩器可用作方波發生器*如下圖3多諧振蕩器電路(b)工作波形圖3多諧振蕩器電路和波形理論分析：接通電源后，假肚是高電平，則T截止，電容C充電。充電回路是VCCRlR2C地，按指數規律上升，當上升到時(TH、端電平大于)，輸岀翻轉為低電平。是 低電平，T導通，C放電，放電回路為C-R2-T地，按指數規律下降，當下降到時(TH、端電平小于)，輸出翻轉為高電平，放電管T截止，電容再次充電，如此周而 復始，產生振蕩，經分析可得理論計算：輸出高電平時間T= (Rl+R2)Cln2輸岀低電平時間T二R2Cln2振蕩周期T=(Rl+2R2)Cln2輸出方波的占空比為T

10、 R十2R利用555立時器制作多諧振蕩器，輸入電源后，使其產生波形脈沖.為單電源變雙電源電路 提供電路輸入。1 2單元電路的選擇與設計單元電路的選擇與設計利用555定時器制作多諧振蕩器，輸入電源后，使其產生波形脈沖，為單電源變雙電源電路 提供電路輸入元器件的選擇根據以上設計分析，我們選擇的元件必須符合設計的要求才行，因此按照每個 模塊作出如下選擇：NE5551個電容2000pf1個0.01 uf1個22uf二極管2個電阻12千歐1個導線若干1.2.3總體電路經過一系列設計的方案確定及計算，我們得出以下電路:我們組用的MULTISIM10作為此電路的仿真。給電路12V的供電電壓，時基電路555接

11、成無穩態電路，3腳輸出頻率為20KHZ、占空比為1： 1的方波。3腳為 高電平時，C4被充電；低電平時，C3被充電。由于VD1、VD2的存在，C3.C4在電路中只充電不放電，充電最大值為EC,在A、C兩端就得到+/-EC的 雙電源。4安裝調試4丄元件引腳識別NE555元件引腳如下:時基電路555是一種用途較廣的精密定時器，可用來發生脈沖、作方波發生 器、自激振蕩器、定時電路、延時電路、脈寬調制電路、脈寬缺少指示電路、監 視電路等。其工作電壓為518V,常用1015V,最大輸出電流200mA,可驅 動功率開關管、繼電器、發光管.指示燈、，做振蕩器時，最高頻率可達300kHzo時基電路555比較簡

12、單，內部集成了21個晶體三極管、4個晶體二極管和16個 電阻組成了兩個電壓比較器、 一個R-S觸發器、一個放電晶體管和一個由3只電 阻組成的分壓器。圖中上比較器A1和下比較器A2是由兩個高增益的電壓比較 器，VT為放電三極管，3個電阻Rl、R2、R3阻值都是5k Q,是3個5組成， 時基電路555名稱111此而來。555的8腳是集成電路工作電壓輸入端，電壓為518V,以UCC表示;從分圧器 上看出，上比較器A1的5腳接在R1和R2之間，所以5腳的電壓固定在2UCC/3上;下比較器A2接在R2與R3之間，A2的同相輸入端電位被固定在UCC/3上。1腳為地。2腳為觸發輸入端;3腳為輸出端，輸出的電

13、平狀態受觸發器控制，而 觸發器受上比較器6腳和下比較器2腳的控制。當觸發器接受上比較器A1從R腳輸入的高電平時， 觸發器被置于復位狀態，3腳輸出低電平；2腳和6腳是互補的，2腳只對低電平起作用， 高電平對它不起作用， 即電壓小 于lUcc/3,此時3腳輸出高電平。6腳為閾值端，只對高電平起作用，低電平對 它不起作用，即輸入 電壓大于2 Ucc/3,稱高觸發端，3腳輸出低電平，但有 一個先決條件，即2腳電位必須大于lUcc/3時才有效。3腳在高電位接近電源 電壓Ucc,輸出電流最大可打200mAo4腳是復位端，當4腳電位小于0.4V時，不管2、6腳狀態如何，輸出端3腳都 輸出低電平。5腳是控制端

14、。7腳稱放電端，與3腳輸出同步，輸出電平一致，但7腳并不輸出電流，所以3腳稱為實高（或低）、7腳稱為虛高。4.2.元件的檢測電阻檢測用萬用表，調到電阻檔.電容直接給定就OK,發光二極管的正負極也 可用萬用表檢測二極管利用正向導通反向截止的特性可以先將萬用表調到電阻 檔，正向時電阻很小仮向電阻很大.4.3.用到的儀器儀表本設計用到萬用表和示波器.4 4調試步驟在焊接好了之后，接上12V電源，用萬用表或示波器測量電壓，得到相等正負電 壓，達到設計結果。4.5.調試常見的故障與處理方法在焊接過程，可能會遇到線與線之間沒有真正的接通或虛焊，可以用萬用表的蜂 鳴檔，用表筆接觸需要連接通路的兩端，若有響，

15、則代表通了，反之則沒有通。芯片或其他地方沒有通或沒有電壓，可以用萬用表的電圧檔表筆一段端接負，另 一端接需要連通的一端，看有沒有電壓值。實物圖如下：正面和反面009999900030009000002- r r 1 -* - 1 0* 50* orooor W25008250003000000 0C00 30C?00* 300 00* ftdndo VOOOOOQQ00000000000000000000000003000000000- OOJ000000000000003000000000000000000030000 OAXXXVOOOOOOOOOOOOOOOOOPOOOO F ooooo

16、oo Jrdoo ooooooooO0OOOOOO oooooooo oooooooo osoooooo 090000000 ooooooooo_ _ _OOCOOOCOQ-；3000070000000臺ooooo.OOOOMOOOOOOOOOoooooo-ooooooooooooooOOOOOCHOOOOOOOOOOQOOMOOOOOOAOOOOOOO9OOOOOKAOOOOOO ooooooooooo00000ooooA oo Aooooooooooo 700000 00 400000000000 VOOOOOOA oo I Jooooooooo o-:oc F - f f Hi q7b

17、:? 1000000 Jco&obtooooo?OOOKo o rCQGoMOOOQOOOOOLIrJT-丄oooc ?oo oo ccoc MMOQOOOOOO? ooooeMOQOOOOOO“；ocooooooooc OOOQQC- Q Qc廠f o c c6OG9 OOOOA OOOOOA OOOOOOAooooooe doooooc 6000000 ooooooo ooooooo. 000000- Y $ : 203科輛Hk幽陷我們用12V作為電壓，最初我們完成焊接電路，用示波器測試，發現只有正向有電壓顯示,負的一方沒有。于是我們開始檢查電路，嘗試自己調肖。將最初的3拐角接地改

18、為不接地,示波器顯示出正負兩組數據結果。產生正負13.2V的雙電源。完成調試并得到相關的結果。現象結果圖5心得體會本次電子技術課程設汁即將結束，總的來說，經過這門課的學習收獲還是相當大的。 回顧這兩周的課程設訃，至今我仍感慨萬分。從選材到制作，從理論到實踐，在兩周的實訓 日子里，可以說苦大于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅鞏固了以前所學到的知 識，還學到了很多在書本上沒有的知識。通過這次課程設il使我們都更加的懂得了理論與實踐結合的重要性， 只有理論知識是 遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合尼來，從實踐中得出結論，才能貞正為社 會服務，從而提髙自己的實踐能力和獨立思考能力。 設訃過程中遇到了許多的困難， 并且發 現了自己許多的不足之處，發現自己對以前所學的知識了解不夠深刻，掌握得不夠牢固，有 待加強。生活就