仿真多谐振荡器课程设计报告样本.doc

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《PSpice电路设计与分析》
课程设计报告

题目:
555定时器的应用
姓名:

学号:

班级:

6 月 27 日
目 录
1．设计任务及要求 1
2．理论分析 1
3．电路参数设计 3
4．仿真结果及所得曲线 4
5．曲线分析及总结 7
6．心得体会 8
参考文献 8

1．设计任务及要求
利用555定时器实现多谐振荡器
要求:
输出1, 10, 100, 1k, 10kHz的等宽方波信号;
输出100Hz方波信号, 占空比分别为10, 30, 50, 70, 90%。
2．理论分析
2.1 555定时器构成的多谐振荡器电路图

图2.1 多谐振荡器电路原理图
2.2 555定时器构成的多谐振荡器理论分析
电源电压Vcc=10V, 可知定时器阀值输人端阀值电压为2/3Vcc,触发输人端阂值电压为1/3Vcc
(1) 设电容初始状态为Vc1=0V(对应图2.2①位置), 则在接通电源瞬时即t=0s时刻, 定时器TH=O,TR_.=O, 触发输人端有有效信号, 定时器输出Vo为高电平(对应图2.2②位置).
(2) 输出为高电平, 放电三极管截止, 则7端断开, 2端触发输人端、 6端阀值输人端对应集成运放输人端, 几乎不取电流, 也相当于断开, 则电源V,会经过R1,R1对电容C,充电, 电容C, 两端电压Vc:上升(对应图2.2③位置).只要Vc1<2/3Vcc则始终有TH =0, 输出为高电平.

(3)当电容电压上升到Vc1=2/3Vcc时(对应图2.2④ 位置),TH =1,TR_=1, 定时器输出为低电平(对应图2.2⑤位置).
(4) 输出变为低电平, 定时器内放电三极管To饱和导通,尺3上端电位几乎为零, 电容C,经过R,、 定时器内部放电三极管放电, 电容两端电压下降(对应图2.2⑥位置).此时, TH =0,TR_=1, 输出低电平不变.
(5) 当 电 容电压下降到Vc1=1/3Vcc时(对应图2.2⑦位置),TH =O,TR_=0, 定时器输出为高电平(对应图2.2⑧位置).
(6) 输出为高电平, 放电三极管截止, 则7端断开, 2端触发输人端、 6端阂值输人端对应集成运放输人端, 几乎不取电流, 也相当于断开, 则电源V1会经过R1,R1对电容C1充电, 电容C1两端电压Vc在1/3Vcc的基础上上升(对应图2.2⑨ 位置).之后, 电路的工作过程重复波形(3)到( 9)
多谐振荡器周期公式 T=0.7R1*C1+0.7R2*C1
占空比 q=R1/(R1+R2)

3．电路参数设计

输出1, 10, 100, 1k, 10kHz的等宽方波信号;
频率
R1
R2
1
71428K
71428K
10
7142K
7142K
100
714K
714K
1K
71K
71K
10K
7K
7K

输出100Hz方波信号, 占空比分别为10, 30, 50, 70, 90%。
占空比
R1
R2
10%
142.8K
1285.2K
30%
428.4K
999K
50%
714K
714K
70%
999.6K
428.4
90%
1285.2K
142.8K

4．仿真结果及所得曲线
4.1 输出1, 10, 100, 1k, 10kHz的等宽方波信号

图4.1输出1Hz等宽方波信号

图4.2输出10Hz等宽方波信号

图4.3输出100Hz等宽方波信号

图4.4输出1KHz等宽方波信号

图4.5输出10KHz等宽方波信号

4.2输出100Hz方波信号, 占空比分别为10, 30, 50, 70, 90%

图4.6输出占空比为10%波信号

图4.7输出占空比为30%波信号

图4.8输出占空比为50%波信号

图4.9输出占空比为70%波信号

图4.10输出占空比为90%波信号

5．曲线分析及总结
多谐振荡器周期公式 T=0.7R1*C1+0.7R2*C1
占空比 q=R1/(R1+R2)
利用电容C1的充放电, 得到不同的电平, 555里面的两个比较在不同电平间翻转, 进而给RS触发器提供输入, 从而输出谐振方波来。
R1,R2取值不同, 即得到不同的周期及占空比的方波。

6．心得体会
经过此次仿真实验的学习, 让我学习到很多, 懂得如何使用PSpice软件, 如何用此软件作图。在做这个实验的时候虽然每个步骤书上都已经给出了, 但由于自己的粗心, 还是出现了很多问题, 比如画第一个原理图的时候把与信号源连接的电容和三级管之间的节点给忽略了, 结果得出是输入/输出波形有很大的问题, 后来还是同学帮忙指出了这个问题, 才能使实验 顺 利 进 行 下 去; 还有, 连 线 的 时 候, 线 不 能 穿 过 元 件, 不然就对后面的波形图产生影响。经过这个我理解了再一次有了粗心的教训。  此次实验不光让我学习如何使用 PSpice软件, 还让我学会了如何截图, 让我又学到了一个知识。经过这个实验就让我学习到了这些实验, 我相信经过以后的实验会让我学习更多, 因此在以后的实验中我会更专心, 更细心
参考文献
[1] 江建民.Pspice电路设计与应用.北京: 国防工业出版社,
[2] 董欣.Pspice电路设计实用教程.北京: 国防工业出版社,
[3] 丘关源.现代电路理论.北京: 高等教育出版社,
[4] 陈希有.电路理论基础.北京: 高等教育出版社,
[5] 吴锡龙.电路分析.北京: 高等教育出版社,