函数信号发生器的设计与制作
实验任务与要求
①要求所设计的函数信号发生器能产生方波、三角波、正弦波②要求该函数信号发生器能够实现频率可调
实验目的:
1进一步巩固简熟悉易信号发生器的电路结构及电路原理并了解波形的转变方法;2:学会用简单的元器件及芯片制作简单的函数信号发生器,锻炼动手能力;3:学会调试电路并根据结果分析影响实验结果的各种可能的因素
实验方案
采用555组成的多谐振荡器可以在接通电源后自行产生矩形波再通过积分电路将矩形波转变为三角波再经积分网络转变为正弦波
555定时器芯片工作原理功能及应用
555定时器是一种数字电路与模拟电路相结合的中规模集成电路。该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳态触发器和多谐振荡器等,因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
一、555定时器
555定时器产品有TTL型和CMOS型两类。TTL型产品型号的最后三位都是555,CMOS型产品的最后四位都是7555,它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。
555定时器的电路如图928所示。它由三个阻值为5k的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电晶体管T、与非门和反相器组成。
555定时器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(也可对地接上001uF左右的滤波电容),则
比较器
C1
的参考电压为2
Vcc3
,加在同相端;C2的参考电压为V3cc
,加在反相端。
u11是比较器C1的信号输入端,称为阈值输入端;u12是比较器C2的信号输入端,称为触发输入端。 ̄RD是直接复位输入端。当 ̄RD为低电平时,基本RS触发器被置0,晶体管T导通,输出端u0为低电平。
u11
和
u12
分别为
6
端和
2
端的输入电压。当
2u11
Vcc3
,u12V3cc
时,C1输出为低电平,C2输出为高
电平,,基本RS触发器被置0,晶体管T导通,输出端u0为低电平。
当
2u11
Vcc3
,u12V3cc
时,C1输出为高电平,C2输出为低电平,基本RS触发器被置1,晶体管T截
止,输出端u0为高电平。
当u1123Ucc,u1213Ucc时,基本RS触发器状态不变,电路亦保持原状态不变。
综上所述,可得555定时器功能如表所示。
555定时器的电路功能
输
入
输
出
阀值输入(V11)触发输入(V12)
复位 ̄RD
输出V0
放电管T
f×
2
Vcc3
2
Vcc3
2
Vcc3
×
V3ccV3ccV3cc
0
0
导通
1
1
截止
1
0
导通
1
不变
不变
实验原理
波形转变框架图
思路
多谐振荡
器
方波
积分器波
555定时器接成多谐振荡器工作形式
三角波
积分器(低通滤波r