關於整合運放,壓流轉換器,隔離電流變送器,555定時器的原理

2021-03-27 10:15:16 字數 3449 閱讀 8322

1樓:松山雪影

運放設計原理

一、積體電路及其特點 積體電路是利用氧化,光刻,擴散,外延,蒸鋁等整合工藝,把電晶體,電阻,導線等集中製作在一小塊半導體(矽)基片上,構成一個完整的電路。按功能可分為模擬積體電路和數字積體電路兩大類,其中積體電路運算放大器(線性積體電路,以下簡稱整合運放)是模擬積體電路中應用最廣泛的,它實質上是一個高增益的直接耦合多級放大電路。 積體電路的特點 1. 單個元件精度不高,受溫度影響也大,但元器件的效能引數比較一致,對稱性好。

適合於組成差動電路。 2. 阻值太高或太低的電阻不易製造,在積體電路中管……

1. 555 定時器

555 定時器是一種模擬和數字功能相結合的中規模整合器件。一般用雙極性工藝製作的稱為 555,用 cmos 工藝製作的稱為 7555,除單定時器外,還有對應的雙定時器 556/7556。555 定時器的電源電壓範圍寬,可在 4.

5v~16v 工作,7555 可在 3~18v 工作,輸出驅動電流約為 200ma,因而其輸出可與 ttl、cmos 或者類比電路電平相容。

555 定時器成本低,效能可靠,只需要外接幾個電阻、電容,就可以實現多諧振盪器、單穩態觸發器及施密特觸發器等脈衝產生與變換電路。它也常作為定時器廣泛應用於儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。555 定時器的內部電路框圖和外引腳排列圖分別如圖 2.

9.1 和圖 2.9.

2 所示。它內部包括兩個電壓比較器,三個等值串聯電阻,一個 rs 觸發器,一個放電管 t 及功率輸出級。它提供兩個基準電壓vcc /3 和 2vcc /3,它的功能表如表 2.

9.1 所示。

555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制 rs 觸發器和放電管的狀態。在電源與地之間加上電壓,當 5 腳懸空時,則電壓比較器 a1 的反相輸入端的電壓為 2vcc /3,a2 的同相輸入端的電壓為vcc /3。

若觸發輸入端 tr 的電壓小於vcc /3,則比較器 a2 的輸出為 1,可使 rs 觸發器置 1,使輸出端 out=1。如果閾值輸入端 th 的電壓大於 2vcc/3,同時 tr 端的電壓大於vcc /3,則 a1 的輸出為 1,a2 的輸出為 0,可將 rs 觸發器置 0,使輸出為 0 電平。

2. 555 定時器的應用

(1) 多諧振盪器

圖 2.9.3 (a) 是用 555 定時器組成的多諧振盪器。

令 r1= r0+ rw,則 r1、r2 和 c 為定時元件,c1 是濾波電容,通常 r1、r2 大於 1kω。接通電源時,放電管 t 截止,vo=1。此時電源通過 r1、r2 向電容 c 充電,當電容上電壓大於 2vcc /3 時,比較器 1 翻轉,輸出vo=0,同時 555 內部的放電管 t 導通,電容 c 通過 r2 放電;當電容上電壓小於 vcc /3 時,比較器 2 翻轉,使輸出電壓vo=1,c 放電終止,又重新開始充電。

電容電壓vc 和輸出電壓vo 的波形如圖 2.9.3 (b) 所示。

此過程重複,形成振盪。

充電時間 t1 =0.693(r1+ r2)c

放電時間 t2 =0.693r2c

振盪週期 t= t1 +t2=0.693(r1+2 r2)c

佔空比 d=t1/t

(2) 單穩態觸發器和施密特觸發器

單穩態電路的組成如圖2.9.4(a)所示。

r = r1+rw,當電源接通後,vcc通過電阻r向電容c充電,待電容vc 上升到 2vcc/3 時 rs 觸發器置 0,即輸出vo 為低電平,同時電容 c 通過三極體 t 放電。當觸發端的外接輸入訊號電壓vi1000pf。圖 2.

9.4 (b) 是觸發電壓vi、電容電壓vc 和輸出電壓vo 的波形。

圖 2.9.5(a) 為用 555 定時器實現的施密特觸發器,它的電壓傳輸特性見圖 2.

9.5 (b),其中vth=2vcc/3,vtl=vcc/3,其回差電壓vt=vcc/3。

三、實驗內容及步驟

1. 多諧振盪器

(1) 按圖 2.9.3 (a) 線,組成一個佔空比可調的多諧振盪器。

(2) c = 10μf,調節電位器 rw,用示波器觀察輸出訊號的波形和佔空比。

2. 單穩態觸發器

(1) 按圖 2.9.4(a) 連線電路,組成一個單穩態觸發器。

(2) 將頻率為 1khz,幅度為 4v 的矩形波訊號加到vi 端,用示波器測量輸出脈衝寬度。

(3) 改變輸入訊號的佔空比,觀察對輸出脈衝有無影響。

(4) 改變輸入訊號的頻率,測量輸出頻率的最大值。

(5) 取 r = 500kω,c = 10μf,555 的輸出端接一個 led,觸發輸入端接單次脈衝,用秒錶記錄 led 點亮的時間。

3. 施密特觸發器

(1) 按圖 2.9.5 (a) 連線電路,其中取 r1 = r2 = 51kω,r3 = 1kω,c = 1μf。組成施密特觸發器。

(2) 將頻率為 1khz,幅度為 4v 的鋸齒波訊號加到vi ,觀察輸出脈衝波形,記錄上限觸發電平,下限觸發電平,算出回差電壓。

4. 圖 2.9.

6 為「叮咚」門鈴電路,555 定時器與 r1、r2、r3 和 c2 組成多諧振盪器。按鈕an未按下時,555 的復位端通過 r4 接地,因而 555 處於復位狀態,揚聲器不發聲。當按下 an 後,電源通過二極體 d1 使得 555 的復位端為高電平,振盪器起振。

因為 r1 被短路,所以振盪頻率較高,發出「叮」聲。當鬆開按扭,電容 c1 上的電壓繼續維持高電平,振盪器繼續振盪,但此時 r1 已經接入定時電路,因此振盪頻率較低,發出「咚」聲。同時 c1 通過 r4 放電,當 c1 上電壓下降到低電平時,555 又被複位,振盪器停振,揚聲器停止發聲。

電路元件的引數為:電源電壓 +6v;電阻 r1 = 39kω,r2 = r3 = 30kω,r4 = 4.7kω;電容

c1 = 47μf,c2 = 0.01μf,c3 = 22μf,揚聲器阻抗為 8ω,二極體採用 2cz 系列。

通過實驗除錯,使該電路工作,並計算該振盪器的兩個不同的振盪頻率f1 和f2 。

5. 思考與設計

設計一個樓梯路燈的控制電路,要求按下開關燈馬上亮,延時4 分鐘後燈自動熄滅。

四、實驗儀器與器件

1. 數位電路實驗箱 1個

2. 雙蹤示波器 1臺

3. 脈衝訊號發生器 1臺

4. 定時器 ne555 1片

5. 二極體 (2cz) 2個

6. 電阻、電容 若干

五、實驗報告要求

1. 畫出實驗的邏輯電路。

2. 整理實驗**。

3. 觀察電阻和電容對輸出波形的影響。

我能找的就這麼多了......

2樓:匿名使用者

關於整合運放,壓流轉換器,隔離電流變送器,555定時器的原理?

你的問題比較複雜,我有大量專業理論圖書資料,你要就給個郵箱地址寄兩本給你。。。

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