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1、科学技术学院SCIENCE & TECHNOLOGY COLLEGE OF NANCHANG 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 摘 要 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
2、者通用门电路等来构成。用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，5
3、55定时器，多谐振荡电路目 录第一章 多谐振荡电路简介及工程实训的目的-111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-1 2.1双三极管多谐振荡器工作原理-1 2.2 实训器材-2 2.3 实训方法和步骤-2第三章 555多谐振荡电路原理及内容-3 3.1 555定时器的内部原理-3 3.2 实训器材-5 3.3实训方法和步骤-5第四章 性能测试与分析-5 4.1检测电路板的焊接及元器件的安插-54.2 电路测试与分析-6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
4、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1.了解多谐振荡电路的工作原理。2.练习焊接，掌握焊接技巧，能熟练、正确的焊接。3.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
5、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VCC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：管要求正极性脉冲触发，管要求负
6、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VCE1=0，VCE2=1，T2管输出的高电平经电容C2到地的方向给电容充电，使T1得基极电压VBE1以时间常数R3C2按指数曲线下降，产生如下反馈过程：使电路翻转VCE1=1，VCE2=0，T1管输出的搞电平经电容C1到地的方向给电容充电，使T2的基极电压VBE2以时间常数T=R2C3按指数曲线下降，产生如下正反馈过程：使电路再次翻转回到VCE1=0，VCE2=1，重复上述过程。2.2 实训器材（1）PNP型小功率三极管2支；（2）红绿发光二极管各
7、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1.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；2.根据电路图对选择的元器件绘出多谐振荡器板图。3.在电路板上进行元件安插。4.进行电路焊接。5.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
8、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-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。 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
9、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。图3 555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，
10、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：(1)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;(2)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。
11、它的功能表见图4(b)所示。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
12、化的振荡脉冲波形。脉冲宽度TL0.7R2C，由电容C放电时间决定；TH=0.7(R1+R2)C，由电容C充电时间决定，脉冲周期TTH+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1.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；2.根据电路图对选择的元器件绘出多谐振荡器版图。3在电路板上进行元件安插。4进行电路焊接。5.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 1注意注意二极管、电解电容的正负
