实验6——方波振荡器和低通滤波器

实验6-方波振荡器和低通滤波器2020/6/62框架实验6实验任务实验器材实验原理实验仿真方波振荡器低通滤波器555计时器介绍及图NE555实物图实验原理图相关参数及计算方法其他参数及计算方法原理及图2020/6/63实验任务（1）用555设计一个频率为1k，占空比为50%的方波发生器（2）设计截止频率为1.6k的一阶RC低通滤波对（1）中的方波进行滤波（3）观察振荡器和低通滤波器的输出波形2020/6/64实验器件电位器焊锡丝芯片电容二极管导线单排底座2020/6/65实验原理-方波振荡器555计时器介绍555定时器是一种集成电路芯片，常被用于定时器、脉冲发生器和振荡电路。555可被作为电路中的延时器件、触发器或起振元件。555定时器于1971年由西格尼蒂克公司推出，由于其易用性、低廉的价格和良好的可靠性，直至今日仍被广泛应用于电子电路的设计中。许多厂家都生产555芯片，包括采用双极型晶体管的传统型号和采用CMOS设计的版本。555被认为是当前年产量最高的芯片之一，仅2003年，就有约10亿枚的产量。2020/6/66实验原理-方波振荡器555内部电路图2020/6/67实验原理-方波振荡器555结构原理图555电路由电阻分压器、电压比较器、基本RS触发器、放电管和输出缓冲器5个部分组成。2020/6/68实验原理-方波振荡器555时基电路的功能表输入输出复位u11u12输出u0晶体管T0××0导通10导通11截止1保持保持2020/6/69实验原理-方波振荡器555芯片引脚图NE555实物图2020/6/610实验原理-方波振荡器引脚名称功能1GND（地）接地，作为低电平（0V）2TRIG（触发）当此引脚电压降至1/3VCC（或由控制端决定的阈值电压）时输出端给出高电平。3OUT（输出）输出高电平（+VCC）或低电平。4RST（复位）当此引脚接高电平时定时器工作，当此引脚接地时芯片复位，输出低电平。5CTRL（控制）控制芯片的阈值电压。（当此管脚接空时默认两阈值电压为1/3VCC与2/3VCC）6THR（阈值）当此引脚电压升至2/3VCC（或由控制端决定的阈值电压）时输出端给出低电平。7DIS（放电）内接OC门，用于给电容放电。8V+,VCC（供电）提供高电平并给芯片供电。2020/6/611实验原理-方波振荡器VccOUTARBRTC01.0CD84736215555NE方波振荡器原理图2020/6/612实验原理-方波振荡器相关参数及计算方法,占空比为121TTTCRTA693.01，CRTB693.02。若设计方波信号，使占空比为50%，BARR令，那么TACRTTf722.0121。设计1kHz的方波信号，选取nFCT220,KRRBA3.3。需要加二极管D，否则占空比相差很大，不易设计方波。2020/6/613实验原理-低通滤波器一阶低通滤波器原理图1R1CiV1oV传输函数为111111)(CRjCRjH,因为21)(2jH,推得一阶低通滤波器截止频率为11121CRfS,设计截止频率为1.6KHz的低通滤波器，则KR11,nFC1001。2020/6/614实验仿真仿真电路原理图2020/6/615实验仿真仿真结果仿真结果显示该电路能完成实验任务。需要加二极管D，否则占空比相差很大，不易设计方波。2020/6/616实验仿真仿真结果这是将R1改为20%，R2改为80%之后的仿真结果。谢谢观看！