光电技术课程设计报告.doc

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1、课程设计报告姓名：吕宗鹏学号：姓名：米冠霖学号：姓名：施展学号：专业与班级：13级应用物理一班指导教师：赵洪英课程设计名称：光电技术课程设计课程设计单位：理学院一、课程设计目的1、加强对555芯片的了解，巩固和加深课堂教学内容；2、提高动手能力和工作技能，培养科学工作作风；3、为学习后续课程和从事实践技术工作奠定坚实基础。二、课程设计时间本课程设计采用课下独立设计和课上集中实践相结合的方式，课上实践包括电子元器件的识别和电路图的设计等，课下设计包括原理的分析和设计报告的整理等。三、课程设计内容一、555芯片1.5

2、55芯片简介555定时器由HansR.Camenzind于1971年为西格尼蒂克公司设计。西格尼蒂克公司后来被飞利浦公司所并购。不同的制造商生产的555芯片有不同的结构，标准的555芯片集成有25个晶体管，2个二极管和15个电阻并通过8个引脚引出(DIP-8封装)。[2]555的派生型号包括556（集成了两个555的DIP-14芯片）和558与559。NE555的工作温度范围为0-70°C，军用级的SE555的工作温度范围为−55到+125°C。555的封装分为高可靠性的金属封装（用T表示）和低成本的环氧树脂封装

3、（用V表示），所以555的完整标号为NE555V、NE555T、SE555V和SE555T。一般认为555芯片名字的来源是其中的三枚5KΩ电阻[3]，但HansCamenzind否认这一说法并声称他是随意取的这三个数字。555还有低功耗的版本，包括7555和使用CMOS电路的TLC555。[4]7555的功耗比标准的555低，而且其生产商宣称7555的控制引脚并不像其他555芯片那样需要接地电容，同时供电与地之间也不需要消除毛刺的去耦电容。2.芯片原理555定时器的电路如图所示。它由三个阻值为的电阻组成的分压器、

4、两个电压比较器和、基本触发器、放电晶体管、与非门和反相器组成。分压器为两个电压比较器、提供参考电压。如5端悬空，则比较器的参考电压为，加在同相端；的参考电压为，加在反相端。是复位输入端。当时，基本触发器被置0，晶体管导通，输出端为低电平。正常工作时，。和分别为6端和2端的输入电压。当，时，输出为低电平，输出为高电平，即，，基本触发器被置0，晶体管导通，输出端为低电平。当，时，C1输出为高电平，输出为低电平，，，基本触发器被置1，晶体管截止，输出端为高电平。当，时，基本触发器状态不变，电路亦保持原状态不变。555定

5、时器功能如下表所示。输入输出复位u11u12输出u0晶体管T0××0导通1>>0导通1<<1截止1<>保持保持RS触发器RS触发器由两个与非门交叉耦合组成，R和S是信号输出端，Q为触发器的输出端。其真值表如下。比较器、是两个电压比较器，如果用和表示相应输入端上所加电压，则当时，其输出为高电平；时，输出为低电平。两个输入端基本不向外电路索取电流，即输入电阻趋近于无穷大。分压器三个阻值均为的电阻串联起来构成分压器（“555”芯片也因此得名），为比较器、提供参考电压。如图A所示，端,端。电压控制端5脚处如果另加控制电压

6、，可改变、的参考电压，工作中不使用控制端时，一般通过接一个的电容接地，以防旁路高频干扰。2.原理图3.结构555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555.1脚：(或)外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。2脚：低触发端。3脚：（或）输出端。4脚：是直接清零端。当端接低电平，则时基电路不工作，此时不论、处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。

7、5脚：(或)为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只电容接地，以防引入干扰6脚：高触发端。7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。电阻分压器由三个的等值电阻串联而成。电阻分压器为比较器、提供参考电压，比较器的参考电压为，加在同相输入端，比较器的参考电压为，加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放、组成。高电平触发信号加在的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本触发器端的输入信号；低电平触发信号加在的同相输入端，与反

8、相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本触发器端的输入信号。基本RS触发器的输出状态受比较器、的输出端控制。8脚：(或)外接电源，双极型时基电路的范围是4.5～16V，CMOS型时基电路的范围为3～18V。一般用5V。555芯片的内部等效电路2.特点(1)555在电路结构上是由模拟电路和数字电路组合而成，它将模拟功能与逻辑功能兼容为一体，能够产生精确的时间延迟和振荡。它拓