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类型电工与电子技术项目九课件.ppt

  • 上传人(卖家):三亚风情
  • 文档编号:3405354
  • 上传时间:2022-08-28
  • 格式:PPT
  • 页数:42
  • 大小:2.24MB
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    关 键  词:
    电工 电子技术 项目 课件
    资源描述:

    1、了解了解555555定时器的逻辑功能;定时器的逻辑功能;了解单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器的工了解单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器的工作原理。作原理。学习目标学习目标学习目标学习目标掌握掌握555555定时器的仿真测试;定时器的仿真测试;掌握掌握555555定时器的简单应用;定时器的简单应用;能使用仿真软件进行能使用仿真软件进行555555应用电路的设计。应用电路的设计。在实际工作中,能够实现流水彩灯控制要求的电在实际工作中,能够实现流水彩灯控制要求的电路形式或方案很多,本项目从学习应用数字电子技术路形式或方案很多,本项目从学习应用数字电子技术知识的角度考虑,介绍以中小规模集成电

    2、路设计和仿知识的角度考虑,介绍以中小规模集成电路设计和仿真分析制作流水彩灯的方法。真分析制作流水彩灯的方法。流水彩灯的设计要求完成的技术指标如下。(1)彩灯能够自动循环点亮。(2)彩灯循环显示且频率快慢可调。(3)该控制电路具有8路以上输出。流水彩灯控制电路主要由三部分组成,其整体框图如图9-1所示。本项目需要完成下列内容。(1)完成流水彩灯电路的设计。(2)画出流水彩灯电路的逻辑图。(3)完成流水彩灯电路的仿真调试。要完成流水彩灯电路的设计,需要多个数字电路知识模块的综合应用,相应的知识环节如图9-2所示。(一)(一)555555定时器内部结构定时器内部结构 (1)由三个阻值为5 k的电阻组

    3、成的分压器。(2)两个电压比较器C1和C2,电压比较器如图9-3所示。v+v,vO=1;v+v,vO=0。(3)基本RS触发器。(4)放电三极管T及缓冲器G。(二)工作原理(二)工作原理 单稳态触发器具有下列特点:第一,它有一个稳定状态和一个暂稳状态;第二,在外来触发脉冲作用下,能够由稳定状态翻转到暂稳状态;第三,暂稳状态维持一段时间后,将自动返回到稳定状态。暂稳态时间的长短,与触发脉冲无关,仅决定于电路本身的参数。(一)电路组成及工作原理(一)电路组成及工作原理 无触发信号输入时电路工作在稳定状态1 2 暂稳态的维持时间3 自动返回(暂稳态结束)时间4 5 输出脉冲宽度tW1 2 最高工作频

    4、率fmax3(二)主要参数估算(二)主要参数估算(一)用(一)用555555定时器构成的多谐振荡器定时器构成的多谐振荡器1.电路组成 电容充电时间T1(1)(2)电路振荡周期T(3)2.主要参数的估算 电路振荡频率f(4)(5)(二)石英晶体多谐振荡器(二)石英晶体多谐振荡器1.石英晶体的选频特性 石英晶体有两个谐振频率。当f=fs时,为串联谐振,石英晶体的电抗X=0;当f=fP时,为并联谐振,石英晶体的电抗为无穷大。石英晶体的选频特性由晶体本身的特性决定,其值为fSfPf0(晶体的标称频率)。石英晶体的选频特性极好,f0十分稳定,其稳定度可达10-1010-11。石英晶体的电抗频率特性和符号

    5、,如图9-7所示。串联式振荡器 1)2)2.石英晶体多谐振荡器 施密特触发器具有回差电压特性,能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲,成为适合于数字电路需要的脉冲,而且由于具有滞回特性,所以抗干扰能力也很强。施密特触发器在脉冲的产生和整形电路中应用很广。(一)电路组成及工作原理(一)电路组成及工作原理(二)电压滞回特性和主要参数(二)电压滞回特性和主要参数(1)了解并掌握流水彩灯的设计与调试方法。(2)掌握使用555定时器设计应用电路的方法。(1)设计电路应能完全满足项目题目的要求。(2)绘出流水彩灯电路的逻辑图。(3)完成流水彩灯电路的仿真调试。(4)完成流水彩灯电路的模拟接线安

    6、装。振荡电路主要用来产生时间基准信号(脉冲信号)。因为循环彩灯对频率的要求不高,只要能产生高低电平就可以了,且脉冲信号的频率可调,所以采用555定时器组成的振荡器,其输出的脉冲作为下一级的时钟信号,电路如图9-15所示。接上示波器是为了调试振荡器输出信号波形,调试好后,示波器就可以去掉,振荡器电路作为一个模块就可以和后续电路相连接了。图9-16为调试好的振荡器输出波形。计数器是用来累计和寄存输入脉冲个数的时序逻辑部件。在此电路中采用十进制计数分频器CD4017,它是一种用途非常广泛的集成电路芯片。其内部由计数器及译码器两部分组成,由译码输出实现对脉冲信号的分配,整个输出时序是00、01、02、

    7、09依次出现与时钟同步的高电平,宽度等于时钟周期。显示电路主要由发光二极管组成,当CD4017的输出端依次输出高电平时,驱动发光二极管也依次点亮,产生一种流动变化的效果。发光二极管要求驱动电压小一点,一般电压约1.66 V,电流约5 mA。彩灯的循环速度由脉冲源频率决定。R、C构成微分电路,用于上电复位。如有兴趣也可以把发光二极管换成各种颜色的彩灯,这样循环起来就更加好看了。打开仿真开关,可以看到发光二极管依次点亮,如流动一般,调整振荡器的电阻,可以改变发光二极管闪烁的频率,仿真结果显示,该电路达到设计指标的要求。该循环控制电路由555定时器、同步4位二进制计数器74HC163和4线-16线译码器/分配器74HC154组成。电路中555定时器组成多谐振荡器,输出一定频率的矩形脉冲。74HC163是同步4位二进制计数器,当输入周期性脉冲信号时,其输出为二进制数形式,并且随着脉冲信号的输入,其输出在00001111之间循环变化。(1)仿真调试时可以将电路分开成子电路分别调试,合格后再合成总电路。(2)子电路调试时,可以先用信号发生器代替脉冲信号产生电路进行调试;脉冲信号产生电路可以单独用示波器来调试。

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