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课程设计:波形发生器

该系统是基于由555定时器组成的多谐振荡器的波形发生器。以55定时器为控制核心,外围用积分电路将方波转换为三角波,最后用低通滤波器将方波转换为正弦波,根据设计要求产生方波、三角波和正弦波。设计简单,性能优良,实用性强。

波形发生器555定时器多谐振荡器

一、引言

波形发生器,又称函数发生器,作为实验信号源,是各种电子电路实验设计和应用中必不可少的仪器设备之一。目前市场上常见的波形发生器多为纯硬件组合,波形类型有限,多为锯齿波、正弦波、方波、三角波等。

该系统是一个基于555定时器的波形发生器。以555计时器为控制核心,外围积分电路将方形波转换为三角形波,最后用低通滤波器将方形波转换为正弦波。其设计简单,性能优良,具有一定的实用性。本文介绍的波形发生器基本上达到了预定的目标。

二、基本原理

555定时器接成多谐振荡器工作形式,C2定时电容,C2的充电电路是R2→R3→RP→C2;C2的放电回路是C2→RP→R3→IC7脚(放电管)。由于R3 RP>>R2.因此,充电时间常数类似于放电时间常数IC三脚输出近似对称方波。如图所示,元件参数的频率为1kHz左右,调整电位器RP振荡器的频率可以改变。方波信号经R4、C五点网络后,输出三角波。三角波再经R5、C6点网络,输出类似的正弦波。C一是电源滤波电容器。发光二极管VD用作电源指示灯。

555 定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路,其引脚图如图所示 1所示。

(1)555 定时器有两个比较器 A1 和 A2 ,有一个 RS 触发器, R 和 S 高电平有效。三极管 VT1 跟随清零起缓冲作用。

(2)三极管 VT2 是放电管,为对外电路元件提供放电通路。

(3)比较器的输入端有三个 5kW 由电阻组成的分压器可以获得 两个分压值,一般称为阈值。

(4)555 定时器的 1 脚是接地端 GND,2 脚是低触发端 TL,3 脚是输出端 OUT ,4 脚是清除端 Rd,5 脚是电压控制端 CV,6 脚是高触发端 TH ,7 脚是放电端 DIS,8 脚是电源端 VCC 。

(5)555 引脚如图2.1.引脚功能如图2所示.2

图2.1 555引脚图

图2.2 引脚功能说明图

三、整体结构

(1)首先,由555定时器组成的多谐振荡器产生方波,然后通过积分电路将方波转换为三角波,最后用低通滤波器将方波转换为正弦波,但这种输出会导致负载输出的正弦波变形,因为负载的变化会拉动波形的崎岖变形。原理框图如下图3所示.1。

图3.1 方波、三角波、正弦波、信号发生器的原理框图

(2)总电路图原理:555定时器接成多谐振荡器工作形式,C2定时电容,C2的充电电路是R2→R3→RP→C2;C2的放电回路是C2→RP→R3→IC7脚(放电管)。由于R3 RP>>R2.因此,充电时间常数类似于放电时间常数IC三脚输出近似对称方波。如图所示,元件参数的频率为1kHz左右,调节电位器RP振荡器的频率可以改变。方波信号经R4、C五点网络后,输出三角波。三角波再经R5、C6点网络,输出类似的正弦波。C一是电源滤波电容器。发光二极管VD用作电源指示灯。总电路图如下图3所示.2。

图3.2 总电路图

(3)利用总电路原理图NI Multisim 14.0软件模拟电路图和模拟结果如下图3所示.3、图3.4

图3.3 仿真电路图

图3.4 仿真结果图

(4) 设计焊接后的实物成品图如下图3所示.5

图3.5实物正面图

工程文件见:波形发生器课设:Multisim13.0仿真设计 课程设计报告-单片机文档资源-CSDN下载

标签: 6ni37ic集成电路方型滤波电容器a1二极管参数

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