數(shù)字電路彩燈課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-13 14:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 55 集成定時(shí)器的工作原理如下：如圖所示為其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖。整個(gè)電路包括分壓器，比較器，基本 RS觸發(fā)器和放電 開關(guān) 四個(gè)部分。 （ 1）分壓器 由三個(gè) 5kΩ的 電阻 串聯(lián)組成分壓器，其上端接 電源 VCC（ 8 端），下端接地（ 1 端），為兩個(gè)比較器 A A2 提供基準(zhǔn)電平。使比較器 A1 的“ +”端接基準(zhǔn)電平 2VCC/3（ 5端），比較器 A2 的“ ”端接 VCC/3。如果在控制端（ 5端）外加控制電壓。可以改變兩個(gè)比較器的基準(zhǔn)電平。不用外加控制電 壓時(shí)，可用 F的電容使 5 端交流接地，以旁路高頻干擾。 （ 2）比較器 A A7 是兩個(gè)比較器。其“ +”端是同相輸人端，“ ”端是反相輸入端。由于比較器的靈敏度很高，當(dāng)同相輸入端電平略大于反相端時(shí)，其輸出端為高電平；反之，當(dāng)同相輸入端電平略小于反相輸人端電平時(shí)，其輸出端為低電平。因此，當(dāng)高電平觸發(fā)端（ 6 端）的觸發(fā)電平大于 2VCC/3 時(shí)，比較器 A1的輸出為低電平；反之輸出為高電平。當(dāng)?shù)碗娖接|發(fā)端（ 2端）的觸發(fā)電平略小于 VCC/3 時(shí)，比較器 A2 的輸出為低電平；反之，輸出為高電平。 （ 3）基本 RS觸發(fā)器 比較器 A1和 A2 的輸出端就是基本 RS觸發(fā)器的輸入端常熟理工學(xué)院電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)用紙 6 RD和 ，基本 RS 觸發(fā)器的狀態(tài)（ 3 端的狀態(tài)）受 6端和 2 端的輸入電平控制。圖中的 4端是低電平復(fù)位端。在 4 端施加低電平時(shí)，可以強(qiáng)制復(fù)位，使Q=，將 4端接電源 VCC 的正極。 （ 4）放電開關(guān)圖中 晶體管 VT 構(gòu)成放電開關(guān)，使用時(shí)將其集電極接正電源，基極接基本 RS 觸發(fā)器的 Q端。當(dāng) Q=0 時(shí)， VT截止；當(dāng) Q=1 時(shí)， VT 飽合導(dǎo)通?？梢娋w管 VT作為放電開關(guān)，其通斷狀態(tài)由觸發(fā)器的狀態(tài)決定。 555 定時(shí)器組成的多諧振蕩 器 （ 555 多諧振蕩器） 由于接通電源瞬間，電容 C來(lái)不及充電，電容器兩端電壓 uc為低電平，小于（ 1/3） Vcc，故高電平觸發(fā)端與低電平觸發(fā)端均為低電平，輸出 uo為高電平，放電管 VT 截止。這時(shí)，電源經(jīng) R1， R2對(duì)電容 C充電，使電壓 uc 按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng) uc 上升到（ 2/3） Vcc 時(shí)，輸出 uo 為低電平，放電管 VT導(dǎo)通，把 uc從（ 1/3） Vcc 上升到（ 2/3） Vcc 這段時(shí)間內(nèi)電路的狀態(tài)稱為第一暫穩(wěn)態(tài)，其維持時(shí)間 TPH 的長(zhǎng)短與電容的充電時(shí)間有關(guān) 。充電時(shí)間常數(shù) T充 =（ R1＋ R2） C。不難理解，接通電源后，電路就在兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)之間來(lái)回翻轉(zhuǎn)，則輸出可得矩形波。電路一旦起振后， uc電壓總是在（ 1/3～ 2/3） Vcc 之間變化。 常熟理工學(xué)院電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)用紙 7 由分析可知，電容上的電壓 Vc 將在 VT+與 VT之間往復(fù)振蕩， VC 和 Vo的波形如圖所示。 （電路的電壓波形圖） 由圖中 Vc 的波形求得電容 C 的充電時(shí)間 T1 和放電時(shí)間 T2 各為 T1=（ R1+R2） Cln(VccVt/VccVt+) =(R1+R2)Cln2 T2=R2Cln(0Vt+/0Vt) =R2Cln2 故電路的振蕩周期為： T=T1+T2 通過(guò)改變 R和 C的參數(shù)即可改變振蕩頻率 振蕩頻率為： F=1/T 電路輸出波形的占空比為： q(%)=(R1/(R1+R2))*100% 555 振蕩電路是為了產(chǎn)生脈沖信號(hào)，通過(guò)振蕩電路中的電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)使得 后面發(fā)光二極管時(shí)間發(fā)生改變，從而改變頻率。 74LS160 電路 結(jié)構(gòu)及其功能 常熟理工學(xué)院電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)用紙 8 74LS160，是一個(gè) 4 位二進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，它具有異步清除端與同步清除端，不同的是 ，它不受時(shí)鐘脈沖控制，只要來(lái)有效電平，就立即清零，無(wú)需再等下一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖的有效沿到來(lái)。 具體功能如下： 只要（ CR 的非）有效電平到來(lái)，無(wú)論有無(wú) CP 脈沖，輸出為“ 0”。在圖形符號(hào)中， C 成為 R 的非的信號(hào)為 CT=0，若接成 7 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，這里要特別注意，控制清零端額信號(hào)不是 N1（ 6），而是 N（ 7）狀態(tài)。其實(shí)， 很容易解釋，由于異步清零端信號(hào)一旦出現(xiàn)就立即生效，如剛出現(xiàn) 0111，就立即送到（ CR 的非 ）端，使?fàn)顟B(tài)變?yōu)?，清零信號(hào)是非常短暫的，僅是過(guò)渡狀態(tài)，不能成為計(jì)數(shù)的一個(gè)狀態(tài)。清零端是低電平有效。 當(dāng)（ LD 的非）為有效電平時(shí)，計(jì)數(shù)功能被禁止，在 CP 脈沖上升沿作用下D0~D3 的數(shù)據(jù)被置入計(jì)數(shù)器并呈現(xiàn)在 Q0~Q3 端。若接成七進(jìn)制計(jì)數(shù)器，控制數(shù)端的信號(hào)是 N（ 7）狀態(tài)，如在 D0~D3 置入 0000，則在 Q0~Q3 端呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)就是 0110。 引腳圖： 常熟理工學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1