多波形信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)

1、多波形信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)一、簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)一個(gè)能夠產(chǎn)生多個(gè)信號(hào)輸出的信號(hào)發(fā)生器，要求輸出波形分別為方波、三角波、正弦波。特別適合電子愛(ài)好者或?qū)W生用示波器來(lái)做觀察信號(hào)波形實(shí)驗(yàn)。該信號(hào)發(fā)生器電路簡(jiǎn)單、成本低廉、調(diào)整方便。它是基于ne555計(jì)時(shí)器接成振蕩器工作形式和電容積分而產(chǎn)生的波形。其工作頻率為1KHz左右，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器可改變振蕩器的頻率。 波形發(fā)生器是信號(hào)源的一種，主要給被測(cè)電路提供所需要的己知信號(hào)(各種波形)，然后用其它儀表測(cè)量感興趣的參數(shù)?？梢?jiàn)信號(hào)源在各種實(shí)驗(yàn)應(yīng)用和試驗(yàn)測(cè)試處理中，它的應(yīng)用非常廣泛。它不是測(cè)量?jī)x器，而是根據(jù)使用者的要求，作為激勵(lì)源，仿真各種測(cè)試信號(hào)，提供給被測(cè)電路，以滿(mǎn)足測(cè)量或各種

2、實(shí)際需要。 目前我國(guó)己經(jīng)開(kāi)始研制波形發(fā)生器，并取得了可喜的成果。但總的來(lái)說(shuō),我國(guó)波形發(fā)生器還沒(méi)有形成真正的產(chǎn)業(yè)。就目前國(guó)內(nèi)的成熟產(chǎn)品來(lái)看,多為一些PC儀器插卡，獨(dú)立的儀器和VXI系統(tǒng)的模塊很少，并且我國(guó)目前在波形發(fā)生器的種類(lèi)和性能都與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品存在較大的差距，因此加緊對(duì)這類(lèi)產(chǎn)品的研制顯得迫在眉睫。二、設(shè)計(jì)目的1、掌握方波三角波正弦波函數(shù)發(fā)生器的原理及設(shè)計(jì)方法。2、掌握ne555計(jì)時(shí)器工作原理和各種電子器件的簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)。3、能夠獨(dú)立的進(jìn)行電路板焊接和電路檢查與故障排除。4、學(xué)會(huì)用示波器來(lái)觀察發(fā)生器的波形輸出并作出判斷。三、硬件介紹及其原理1、元件列表元件名稱(chēng)類(lèi)型與參數(shù)說(shuō)明備注電路板多功能有四角固

3、定端1塊集成塊NE5551塊電阻33062k9個(gè)電容0.01u100u7個(gè)滑動(dòng)變阻器RP 20k1個(gè)二極管發(fā)光的4個(gè)電池盒AA*41個(gè)USB接口母用式1個(gè)2、NE555介紹ne555是一種應(yīng)用特別廣泛作用很大的的集成電路，屬于小規(guī)模集成電路，在很多電子產(chǎn)品中都有應(yīng)用。ne555的作用是用內(nèi)部的定時(shí)器來(lái)構(gòu)成時(shí)基電路，給其他的電路提供時(shí)序脈沖。ne555時(shí)基電路有兩種封裝形式有，一是dip雙列直插8腳封裝，另一種是sop-8小型（smd）封裝形式。其他ha17555、lm555、ca555分屬不同的公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理都相同。ne555的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可等效成23個(gè)晶體三極管.17個(gè)電阻.

4、兩個(gè)二極管.組成了比較器.RS觸發(fā)器.等多組單元電路.特別是由三只精度較高5k電阻構(gòu)成了一個(gè)電阻分壓器.為上.下比較器提供基準(zhǔn)電壓.所以稱(chēng)之為555.ne555屬于cmos工藝制造. NE555引腳圖介紹如下1地 GND 2觸發(fā) 3輸出 4復(fù)位 5控制電壓 6門(mén)限(閾值） 7放電 8電源電壓Vcc 應(yīng)用十分廣泛.下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的ne555電路應(yīng)用內(nèi)部結(jié)構(gòu)幾種工作形式第1種（圖1）是人工啟動(dòng)單穩(wěn)，又因?yàn)槎〞r(shí)電阻定時(shí)電容位置不同而分為2個(gè)不同的單元，并分別以1.1.1和1.1.2為代號(hào)。他們的輸入端的形式，也就是電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。第2種（圖2）是脈沖

5、啟動(dòng)型單穩(wěn)，也可以分為2個(gè)不同的單元。他們的輸入特點(diǎn)都是“RT-7.6-CT”，都是從2端輸入。1.2.1電路的2端不帶任何元件，具有最簡(jiǎn)單的形式；1.2.2電路則帶有一個(gè)RC微分電路。四、原理電路圖工作原理: NE555接成多諧振蕩器形式工作。C2的充電回路是R2-R3-RP-C2;C2的放電回路是C2-RP-R3-IC的7腳(放電管)。由于R3+RP>>R2,所以充電時(shí)間常數(shù)與放電時(shí)間常數(shù)近似相等，由IC的3腳輸出的是近似對(duì)稱(chēng)方波。按上圖所示元件參數(shù)，其頻率為1KHz左右，調(diào)節(jié)RP可改變振蕩器的頻率。方波信號(hào)經(jīng)R4和C5積分網(wǎng)絡(luò)后，輸出三角波。三角波經(jīng)R5和C6積分網(wǎng)絡(luò)后輸出近

6、似的正弦波。C1是電源濾波電容。VD是放光二極管，作用為用作電源指示。五、焊接電路1、準(zhǔn)備工作1）去電子市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)所需元件，檢查元件是否齊全，然后檢查元件是否良好；2）準(zhǔn)備焊接工具全套，再次檢查元件是否齊全；3）準(zhǔn)備原理電路圖一份；4）根據(jù)電路圖，在電路板上拿器件比劃設(shè)計(jì)，達(dá)到美觀、還看、容易檢查電路故障的效果；2、焊接依照設(shè)計(jì)好的實(shí)物圖焊接元件，連接各個(gè)器件，確保電路不短路、各個(gè)器件之間不斷路。六、故障檢查與輸出測(cè)試1、故障檢查接通電源觀察電源指示燈是否亮，亮則表示電路有電流流過(guò)是通路，反之是斷路。用萬(wàn)用表測(cè)試每個(gè)輸出端是否用電位差，有則表示電路板良好可以使用，不存在故障。反之需要從IC3腳依

7、次測(cè)試電位差，依次進(jìn)行排除故障，從而更正電路。2、輸出測(cè)試第一種方法:在輸出波形端分別接發(fā)光二極管并串聯(lián)一個(gè)330歐姆的電阻，確保二極管不被損壞。接通電源，改變RP調(diào)節(jié)555振蕩頻率，觀察二極管。第二種方法：把波形輸出端與示波器連接，接通電源，在示波器上調(diào)節(jié)頻率，觀察示波器顯示波形，從而得出結(jié)論七、實(shí)物照片正面反面八、心得體會(huì)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我們動(dòng)手、思考和解決問(wèn)題的能力，讓我認(rèn)識(shí)了NE555定時(shí)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和管腳圖及其功能。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣那樣的情況，就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實(shí)際接上電路，總是實(shí)現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。這次課程設(shè)計(jì)讓我平時(shí)在課

8、本上遇到的理論知識(shí)不能理解與不能實(shí)際運(yùn)用其功能的問(wèn)題得到了加強(qiáng)與鞏固。讓我再次翻閱課本熟悉教材內(nèi)容，更重要的是，在這次課程設(shè)計(jì)中，我們了解了許多元件的功能，并且其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。再次溫習(xí)了大一時(shí)候的電裝實(shí)習(xí)的焊接技術(shù)，讓我的焊接技術(shù)更進(jìn)一步的提高，也讓我對(duì)電子市場(chǎng)的認(rèn)識(shí)和器件的市場(chǎng)價(jià)格得到了解，對(duì)以前不知道的許多器件有了皮毛認(rèn)識(shí)，比如說(shuō)以前沒(méi)學(xué)過(guò)的單片機(jī)，知道了它如此之神奇。平時(shí)看課本是，有些東西老是常忘或弄不懂，通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，那些問(wèn)題就迎刃而解了，而且還記住了許多東西。比如說(shuō)一些器件的芯片和管腳的接法都記住了，以前總是老忘，通過(guò)這次的學(xué)習(xí)和實(shí)踐對(duì)每個(gè)器件映像深刻。認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。所以這次課程設(shè)計(jì)的影響使我感到非常的大。經(jīng)過(guò)半個(gè)多月的課外勞作，讓我感到的是，生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)