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1、实验题 多谐振荡器电路一、实验目的1、定时器NE555 的外引线排列及功能。2、 多谐振荡器的工作原理和测试方法。二、实验原理1、NE555 简介集成时基电路称为集成定时器，它是一种数字、模拟混合型的集成电路。因定时器内部使用了三个5K电阻作为电压标准，故又称作555定时器。双极型单时基 NE555芯片内有两个电压比较器、一个基本RS触发器和一个放电开关电路。图2-13-1 NE555方框原理2、 NE555外引线排列及功能该芯片为DIP-8封装，如图2-13-2所示。 1脚电路地 GND； 2脚低触发端 TR ； 3脚输出端 OUT； 4脚主复位端； 5脚控制电压端 UC ； 6脚高触发端
2、TH；7脚放电端 DISC ； 8脚正电源端 UCC；图2-13-2 NE555外引线排列及功能3、实验电路(a) 多谐振荡器电路 Vc和 Vo波形图2-13-3 多谐振荡器电路与 Vc和 Vo波形3、多谐振荡器电路基本工作原理多谐振荡器是一种自激振荡电路，当电路连接好后，只要接通电源在其输出端便可获得矩形脉冲中除基波外还含有极丰富的高次谐波，所以把这种电路叫做多谐振荡器。图中 R1、 R2和 C1为定时电阻和电容，C 2为电压控制端稳定电容。当电路电源刚接通的瞬间，由于电容器 C1上的电压 Uc不能突变，所以电压为零，此时电源经电阻 R1、 R2向电容器 C1充电，当 Uc小于2 3 UCC
3、时，3脚输出端 Uo为高电平“1” 。此后随着电容器充电电压 Uc升高到2/3 UCC时，3脚输出端电压 Uo跳变为低电平 “0”。此时，7脚放电端导通，因而，电容器 C1经电阻 R2 7脚经芯片内部到地放电。随着放电电压 Uc的下降，当 Uc下将到1/3 UCC电压时，3脚输出端电压 Uo又跳变为高电平“1” ，7脚放电端由导通变为截止。此后电路又从复以上过程，这样，信号周而复始不停的振荡，在电路的输出端就产生了矩形脉冲。其振荡频率为f=1.44/(R1+2R2)C1 (2.13.1) 可见，振荡频率 f与定时电阻和电容的数值成反比，而与电源电压无关。三、实验内容、步骤与方法按图2-13-3
4、所示，将定时器NE555在实验电路插件板绝缘槽的两侧合适的位置上插好，接线中1脚接数字电路地；8、 4脚接电源，工作电压 UCC=+5V； 7脚与电源之间接电阻 R1；2、6脚与 7脚之间接电阻 R2；2、6 脚与地之间接电容C1； 5脚与地之间接电容 C2； 3脚输出矩形波。通电以前，按图2-13-3所示，重新检查电路连接是否正确，无误后接通电源。多谐振荡器 uc充放电波形和 uo输出波形测试。其方法是：用双踪示波器1输入通道观察 uc波形，2输入通道观察 uo波形，测量波形幅值和周期，将测量结果记录在表一中，波形画在图2-13-5中。图 2-13-4 多谐振荡器电路搭接参考图表一 T / ms f / HZ UTR/ V UTH/ V Um/ V图2-13-5 多谐振荡器 uc和 uo波形四、实验仪器仪器名称 型号 数量 备注现代电子实验实训系统 EL-NC2100 1 台数字信号发生器 SFG-2107 1 台双踪示波器 GOS-620 1 台数字万用表 DT8400 1 台集成定时器 NE555 1 个电阻、电容 若干五、实验分析1、集成定时器 NE555 组成多谐振荡器的工作原理分析图2-13-5uc、 uo波形所测的结果是否正确。
