脈沖波形發(fā)生電路設(shè)計

1、精選文檔脈沖波形發(fā)生電路設(shè)計一 試驗?zāi)康?. 學(xué)習(xí)脈沖波形發(fā)生電路的設(shè)計方法和調(diào)試方法。2. 學(xué)習(xí)按模塊劃分電路的設(shè)計與調(diào)試的方法。二 555內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和芯片引腳圖555內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：555引腳圖：三 紅外放射管和光電三極管的工作原理1. 紅外放射管：紅外光放射管具有單向?qū)щ娦浴Ｖ挥挟?dāng)外加的正向電壓使得正向電流足夠大時才放射紅外光，正向電流越大發(fā)光越強，其工作原理圖參見圖2（a）。此次試驗中的R1 建議選取1k。2. 光電三極管：光電三極管依據(jù)光照強度來把握集電極電流的大小，其功能可等效為一只二極管與一只晶體管相連，并僅引出集電極和放射極，如圖3（a）所示。其符號如圖3（b）所示，常見外形如圖3

2、（c）所示。有光照射時，光電三極管的集電極電流約在幾十微安到幾毫安之間，為保證光電三極管的輸出電壓Vo 可以正確驅(qū)動后面的數(shù)字IC，合理選取接收電路中R2 的阻值。其應(yīng)用參考電路參見圖2（b）。四 試驗任務(wù)及電路圖1. 電路原理圖必做任務(wù)：選做任務(wù)：2. 設(shè)計思路首先將555接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，輸出接發(fā)光二極管。然后考慮輸入。為了能在物體攔住光超過2秒以上電路仍舊能夠正常運行，在輸入端接入一個微分電路，保證輸入脈寬不超過2秒。同時由于前方光電三極管的輸出電壓在有光時為低電平，無光時為高電平，而電路要實現(xiàn)的功能是遮擋時發(fā)光二極管，所以在無光時應(yīng)輸入低電平，所以在光電三極管的輸出與后方的輸入間加了一

3、個反相器。最終考慮選作任務(wù)，首先要讓發(fā)光三極管在被攔住時，LED始終亮，這個只需去掉微分電路就可以了。但是這樣在光線重新照射時LED會馬上滅掉，這是由于在遮擋時，555中的三極管是不導(dǎo)通的，所以C2兩端是有壓差的，即Vc1=Vc2=0（見555內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖），這樣在光線重新照射時，輸入會跳為高電平，所以Vc2=1，Q=0，Vo=0，內(nèi)部三極管導(dǎo)通，Vc1=1，Vo保持0，所以LED就會滅掉。而且Vc1=Vc2=0是我們不期望消滅的狀況，由于上述分析是基于門電路的tPD均較長的狀況下分析的，實際上這些跳變都是瞬間完成的，所以Vc1=Vc2=0之后電路的狀況并不是能精確猜測的。解決這個問題的思路就是

4、期望能在Vc2=0時，Vc1保持1，這樣Vc2跳變?yōu)?之后就有Vc1=Vc2=1，LED保持亮著，而且經(jīng)過12秒后熄滅。實現(xiàn)這個功能只需在那一個三極管的c、e端與C2并聯(lián)，b端接輸入即可。為了在輸入為低時三極管導(dǎo)通，選用PNP三極管。3. 參數(shù)計算（1） R2阻值的選?。簽楸ＷC在有光時vo輸出的是低電平，則R2上的壓降應(yīng)接近5V，以10微安計算，則R2應(yīng)取100 k左右。（2） R3和C3的選取微分電路的延遲時間不能太長，否則就起不到微分作用，選取R3為10 k，C3為0.47F，延遲時間為10ms級。（3） R4和C2的選取發(fā)光二極管發(fā)光的時間twR4C2ln3=1.1R4C2，為保證發(fā)光二

5、極管能夠亮12秒，R4C2的值應(yīng)當(dāng)在0.91.8之間，取R4=100k，C2=10F。五 調(diào)試步驟必做任務(wù)：555接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器必做任務(wù)：紅外放射管和光電三極管輸出電壓是否正常必做任務(wù)聯(lián)合調(diào)試選做任務(wù)六 思考題1. R1的取值應(yīng)考慮哪些因素？D1的導(dǎo)通電流和導(dǎo)通壓降是多少？答：R1主要是起限流作用，選取應(yīng)當(dāng)考慮D1的導(dǎo)通電流，試驗加的電壓為5V，D1的導(dǎo)通電流約為220mA，若太低放射功率不夠，太高則會燒壞。試驗用的光電光導(dǎo)通壓降測得為1.15V，若接R1=1 k，則導(dǎo)通電流約為3.85mA（實測為3.91mA）。2. 簡述R2的選取原則.答：R2的選取應(yīng)保證在有光是能有足夠大的壓降，使Vo為低電平，在無光時壓降很小，Vo為高電