发布时间 : 星期六 文章基于555定时器的波形信号发生器更新完毕开始阅读
目 录
一 设计要求 .............................................. - 1 - 二设计方案与论证 ......................................... - 1 - 三设计原理及电路图 ....................................... - 3 - 四 元器件清单 ............................................ - 5 - 五元器件识别与检测 ....................................... - 6 - 5.1 电阻 .............................................. - 6 - 5.2 芯片 .............................................. - 7 - 六 软件编程与调试 ....................................... - 10 - 总结与致谢 .............................................. - 14 - 参考文献 ................................................ - 14 - 实物图 .................................................. - 15 -
一设计要求
1、在给定的±6V直流电源电压条件下，使用555芯片和设计并制作一个波形信号发生电路。
2、可以产生方波、三角波、正弦波三种波形。
二设计方案与论证
方案一
主要是应用集成运放LM324，其芯片的内部结构是由4个集成运放所组成的,通过RC电桥可产生正弦波，通过滞回比较器能调出方波,并再次通过积分电路就可以调试出三角波，此电路方案能实现基本要求和扩展总分的功能，电路较简单，调试方便，是一个优秀的可实现的方案。
方案二
利用ICL8038芯片构成8038集成函数发生器。
8038集成函数发生器是一种多用途的波形发生器，可以用来产生正弦波、方波、三角波和锯齿波，其振荡频率可通过外加的直流电压进行调节，所以是压控集成信号产生器。由于外接电容C的充、放电电流由两个电流源控制，所以电容C两端电压uc的变化与时间成线形关系，从而可以获得理想的三角波输出。8038电路中含有正弦波变换器，故可以直接将三角波变成正弦波输出。另外还可以将三角波通过触发器变成方波输出。该方案的特点是十分明显的：
⑴线性良好、稳定性好；
⑵频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便地连续地改变
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频率，而且频率改变时，幅度恒定不变；
⑶不存在如文氏电桥那样的过渡过程，接通电源后会立即产生稳定的波形；
⑷三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其他波形。 方案三：
可以按照方波——三角波——正弦波的顺序来设计电路，其中，方波可以通过模电中的方波发生电路来产生，也可以通过数电中的555多谐振荡电路来产生，方波到三角波为积分的过程，三角波到正弦波可以通过低通滤波来实现，也可以利用差分放大器的传输非线性来实现或者通过折现法来实现。
可行性分析：
纵观以上N种方案，对比如下，首先排除第二种用集成芯片的方法，因为这种方法对设计的要求太低；其次分析方案一可得其RC桥式正弦震荡电路的占空比受R和C共同影响，调节频率时需要调节的元器件参数太多，比较繁琐，并且此震荡电路的频率也不是很好的满足设计的要求。所以综上所述，选择方案三来实现本次的课程设计：555多谐振荡器的频率很好计算和调节，并且输出的波形比较准确；波到三角波的转化可通过简单RC积分电路来实现；角波到正弦波可通过简单RC低通滤波器来实现也可通过折现法或者差分法来实现。
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三设计原理及电路图
如下图所示电路可产生方波并输出。其中555定时器接成多谐振荡器工作形式，C2为定时电容，C2的充电回路是R2→R3→RP→C2；C2的放电回路是C2→RP→R3→IC的7脚(放电管)。由于R3+RP>>R2，所以充电时间常数与放电时间常数近似相等，由IC的3脚输出的是近似对称方波。按图所示元件参数，其频率为1kHz左右，调节电位器RP可改变振荡器的频率。
产生方波，如图3.1所示：
图3.1
方波信号经R4、C5积分网络后，输出三角波，如图3.2所示：
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