光電技术课程设计报告.doc

课程设计报告 姓 名： 黄梦 学 号： 姓 名： 刘梦莹 学 号： 姓 名： 闫美琪 学 号： 专业与班级： 11级应用物理 指导教师： 孙大智 课程设计名称： 光电技术课程设计 课程设计单位： 电子信息工程学院 一、课程设计目的 加强对555芯片的了解，巩固和加深课堂教学内容； 提高动手能力和工作技能，培养科学工作作风； 为学习后续课程和从事实践技术工作奠定坚实基础。 二、课程设计时间 本课程设计采用课下独立设计和课上集中实践相结合的方式，课上实践包括电子元器件的识别和电路图的设计等，课下设计包括原理的分析和设计报告的整理等。 三、课程设计内容 一、555芯片简介 555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路，它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起，具有成本低、性能可靠、结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。555定时器配以外部元件，可以构成多种实际应用电路。广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。555定时器又称时基电路。555定时器按照内部元件分有双极型（又称TTL型）和单极型两种。双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的则是场效应管。 555芯片原理 原理图： 分压器为两个电压比较器C1、C2提供参考电压。如5端悬空，则比较器C1的参考电压为2／3Ucc，加在同相端；C2的参考电压为3／1Ucc，加在反相端。? RS触发器 RS触发器由两个与非门交叉耦合组成，R和S是信号输出端，Q为触发器的输出端。其真值表如下 输入 输出 说明 R S Q 1 1 NC 不翻转 0 1 1 置1 1 0 1 置0 0 0 1 非法 比较器 如图所示，C1、C2是两个电压比较器，如果用U+和U-表示相应输入端上所加电压，则当U+﹥U-时，其输出为高电平，当U+﹤U-时，输出为低电平。两个输入端基本不向外电路索取电流，即输入电阻趋近于无穷大。 分压器 三个阻值均为5K欧姆的电阻串联起来构成分压器（555芯片也因此得名），为比较器C1、C2提供参考电压。如图所示，C1端“U-”=2/3*Vcc,C2端“U+”=1/3*Vcc。电压控制端5脚处如果另加控制电压，可改变C1、C2的参考电压，工作中不使用控制端时，一般通过接一个0.01μF的电容接地,以防旁路高频干扰。 555芯片的结构 常见的555时基集成电路为塑料双列直插式封装，正面印有555字样，左下角为脚，管脚号按逆时针方向排列。 555时基集成电路各管脚555时基集成电路各管脚的作用：脚是公共地端为负极；脚为低触发端TR，低于1／3电源电压以下时即导通；脚是输出端V，电流可达2000mA;脚是强制复位端MR，不用可与电源正极相连或悬空;脚是用来调节比较器的基准电压，简称控制端VC，不用时可悬空，或通过0.01μF电容器接地;脚为高触发端TH，也值端，高于2/3电源电压发上时即截止;脚是放电端DIS;脚是电源正极VC。555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 A1 的反相输入端的电压为 2VCC /3，A2 的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 A2 的输出为 1，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 A1 的输出为 1，A2 的输出为 0，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平U11 U12 输出U0 晶体管T 0 × × 0 导通 1 ﹥ ﹥ 0 导通 1 ﹤ ﹤ 1 截止 1 ﹤ ﹥ 保持 保持 555芯片的特点 ①?555在电路结构上是由模拟电路和数字电路组合而成，它将模拟功能与逻辑功能兼容为一体，能够产生精确的时间延迟和振荡。它拓宽了模拟集成电路的应用范同。? ②?该电路采用单电源。双极型555的电压范围为4.5V～15V;而CMOS型的电源适应范围更宽，为2V～18V。这样，它就可以和模拟运算放大器和TTL或CMOS数字电路共用一个电源