占空比可调的方波发生器设计

长沙学院

占空比可调的方波信号发生器

三、实验原理：

1、555电路的工作原理

（1）555芯片引脚介绍

图1 555电路芯片结构和引脚图

555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路，该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容原件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用于信号的产生、变换、控制和检测。

1脚：外接电源负极或接地（GND）。 2脚：TR触发输入。 3脚：输出端（OUT或Vo）。

4脚：RD复位端，移步清零且低电平有效，当接低电平时，不管TR、TH输

1

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入什么，电路总是输出“0”。要想使电路正常工作，则4脚应与电源相连。

5脚：控制电压端CO(或VC)。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0.01μF电容接地，以防引入干扰。

6脚：TH高触发端（阈值输入）。 7脚：放电端。

8脚：外接电源VCC（VDD）。

（2）555功能介绍

555定时器的功能主要是由两个比较器C1和C2的工作状况决定的。由图1可知，当V6>VA、V2>VB时，比较器C1的输出VC1=0、比较器C2的输出VC2=1，基本RS触发器被置0，TD导通，同时VO为低电平。

当V6VB时，VC1=

可变占空比方波发生器的设计与应用

I

摘要

方波发生器在我们的学习生活中具有广泛的应用。在实验室中我们经常将方波作为信号源应用到各种电路中，同样在生活中，一些电子、电气设备的控制模块也需要方波，因此对于方波的产生与控制的研究具有现实意义。本文研究了可变占空比方波发生器的电路原理及组成结构，利用Multisim仿真工具进行电子电路的设计和仿真分析，并利用最终的设计方案进行简单应用分析。主要采用模拟电路、数字电路以及数模结合的方式进行设计，其中模拟电路主要是利用迟滞电压比较器，数字电路主要是利用555定时器。另外对于所设计电路产生方波信号占空比的改变，主要是通过控制电路中电阻R参数来相应进行调节。最终设计出集成运放电路方波发生器、555定时器方波发生器、555定时器+集成运放方波发生器三种设计方案。综合比较三种方案的优缺点，最终确定555定时器+集成运放方波发生器最为合适进行应用，并设计出LED灯光控制器、四相激励电机电路调速控制器、断线报警器等应用。

关键词：Multisim，方波发生器，占空比，迟滞电压比较器，555定时器

可变占空比方波

摘要

随着大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展，把计算机的运算器和控制器（即CPU）、存储器和多种接口集成在一块芯片上而成的芯片为单片机。单片机问世20年来，发展速度之迅猛，应用范围之广泛是以往任何技术都无法比拟的。单片机作为嵌入式微控制器其应用很普及。

本文介绍了单片机的概念、分类、发展过程，并使用MCS-51单片机和CD4094单片机设计多用方波发生器的硬件电路和控制电路，并对单片机进行了软件编程，使用户可以方便的制造和生产多用方波信号发生器。

本文第一章简单介绍了单片机的发展过程和应用领域；第二章以MCS-51单片机为例，具体介绍单片机的结构以及工作原理；第三章使用MCS-51单片机和CD4094单片机设计多用方波发生器的硬件电路和控制电路，并进行软件编程。 关键词：微处理器，单片机，MCS-51单片机，多用信号发生器电路，多用信号发生器程序，

ABSTRACT

Along with the large scale integrated circuit technology and the

computer technology rapid development, the computer logic unit and the

安阳师范学院课程实践报告书

单片机原理及接口技术课程实践

——方波发生器

作 者 系（院） 专 业

年 级 学 号 指导教师 日 期

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摘 要

随着大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展，把计算机的运算器和控制器（即CPU）、存储器和多种接口集成在一块芯片上而成的芯片为单片机。单片机问世20年来，发展速度之迅猛，应用范围之广泛是以往任何技术都无法比拟的。单片机作为嵌入式微控制器其应用很普及。

本文介绍了单片机的概念、分类、发展过程，并使用MCS-51单片机设计多用方波发生器的硬件电路和控制电路，并对单片机进行了软件编程，使用户可以方便的制造和生产多用方波信号发生器。

1．引言

单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化

模拟电子技术课程设计报告

姓 名： 学 号：

班 级：

目录

摘要---------------------------------------------------------------------2

关键词------------------------------------------------------------------2

一 设计任务与要求--------------------------------------------------2

1.1设计任务-----------------------------------------------------------------------------------2

1.2 设计要求----------------------------------------------------------------------------------2

二 电路设计----------------------------------------------------------2

2.1 方案设计与论证------------------

EDA课程设计实验报告

基于FPGA的方波信号发生器

设计内容： 基于FPGA的方波信号发生器 代课老师： 学 号： 姓 名：

专 业： 电子与通信工程

摘要：本设计是采用了EDA技术设计的方波信号发生器。实现是基于FPGA语言描述正弦波基波和多次谐波叠加模块，然后在QuartusⅡ软件上实现波形的编译，仿真和下载到Cyclone芯片上。整个系统由正弦波产生模块、数码管显示模块、波形频率控制和波形幅度控制四个部分组成。最后经过QuartusⅡ软件仿真，证明此次设计可以通过多次谐波叠加形成方波，并通过频率控制和幅度控制改变方波波形。

关键字：VHDL；QuartusⅡ；Cyclone；函数信号发生器

1、Quartus II软件简介

1.1 Quartus II软件介绍

Quartus II 是Alera公司推出的一款功能强大，兼容性最好的EDA工具软件。该软件界面友好、使用便捷、功能强大，是一个完全集成化的可编程逻辑设计环境，具有开放性、与结构无关、多平

微机实验及课程设计

课程设计报告

题目： 参数可调波形发生器

院（系）： 自动化 专 业： 自动化 姓 名： 学 号：

实验地点： 计算机516室 起讫时间： 2012.09.19—2012.10.17 同组人员： 储海辉 评定成绩： 评阅教师：

一、目的意义

通过课程设计，充分理解微型计算机接口技术课程知识，并具备一定接口编程能力。 1．基本要求：

编制一个参数在线可调的波形发生程序，由D／A 输出，构成参数在线可调的波形发生器，并用示波器观察波形。

（1）函数波形可选f(t)=asin(bt)，其中a、ｂ参数在线可调（亦可自己选择，但要求至少2

个参数可调且调节很明显）；

（2）参数调节采用如下两种方式之一：两个可调电位器输出通过A／D 转换后作为可调参数、

参数通过实验系统上的键盘实时修改；

方波和三角波发生器电路

由集成运算放大器构成的方波和三角波发生器，一般均包括比较器和RC积分器两大部分。如图6.5所示

为由迟滞比较器和集成运放组成的积分电路所构成的方波和三角波发生器。

方波和三角波发生器的工作原理

A1构成迟滞比较器，同相端电位Vp由VO1和VO2决定。利用叠加定理可得：

当 Vp＞0时 A1输出为正，即VO1 = +Vz；当 Vp＜0时， A1输出为负 即 VO1 = -Vz

A2构成反相积分器

VO1为负时， VO2 向正向变化， VO1 为正时， VO2 向负向变化。假设电源接通时VO1 = -Vz，线性增加。

当VO2上升到使Vp略高于0v时，A1的输出翻转到VO1 = +Vz 。

四、报告要求

1、课题的任务和要求。

2、课题的不同方案设计和比较，说明所选方案的理由。 3、电路各部分原理分析和参数计算。 4、测试结果及分析：

（1）实测输出频率范围，分析设计值和实测值误差的来源。

（2）对应输出频率的高、中、低三点，分别实测输出电压的峰－峰值范围，分析输出电压幅值随频率变化的原因。

（3）频率特性测试，在低频端选定一个输出幅值，而后逐步调高输出频率，选12～15个测试点，用示波器观测输出对

实用文档

标准文案方波发生器以及一阶RC滤波器

一、实验任务

（1）用555设计一个频率为1k占空比为50%的方波发生器。

（2）设计截止频率为1.6K的一阶RC低通滤波对（1）中的方波进行滤波。

二、实验原理

1、555定时器的电路结构与功能

555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，利用它能既方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。由于使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛的应用。

其内部原理图如下图所示，其中(1)脚接地，(2)脚触发输入，(3)脚输出，(4)脚复位，(5)脚控制电压，(6)脚阈值输入，(7)脚放电端，(8)脚电源。

1脚gnd,2脚tri,3脚out,4脚rst,5脚con,6脚thr,7脚dis,8脚Vcc

实用文档

555定时器工作时过程分析如下：

5脚经0.01uF电容接地，比较器C1和C2的比较电压为：UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCC。

当VI1＞2/3VCC，VI2＞1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器置0，G3输出高电平，放电三极管TD 导通，定时器输出低电平。

当VI1＜2/3VCC，VI2＞1/3

波形发生器的设计

1选题背景

波形发生器又名信号源，广泛应用于电子电路、自动控制和科学试验等领域。雷达、通信、宇航、遥控遥测技术和电子系统等领域都随处可见波形发生器的应用。如今作为电子系统心脏的信号源的性能很大程度上决定了电子设备和系统的性能的提高，因此随着电子技术的不断发展，现今对信号源的频率稳定度、频谱纯度和频率范围以及信号波形的形状提出越来越高的挑战。

1.1指导思想

利用NE555勾成多谐振荡器产生方波，根据LM324输出的锯齿波分别通入低通滤波器和高通滤波器就可以输出正弦波I、正弦波U。

1.2方案论证

方案一：使用NE555芯片构成多谐振荡器，输出方波，通过锯齿波发生电路产生锯齿波，然后通过一个f H =10KHz的低通滤波器，通过滤波产生一次，8KHz到10KHZ的正弦波，然后再让锯齿波通过一个24KHz~30KHZ勺带通滤波器，输出三次正弦波。其中滤出三次谐波的理论依据是，由于锯齿波是一个关于t的周期函数，并且满足狄里赫莱条件：在

一个周期内具有有限个间断点，且在这些间断点上，函数是有限值；在一个周期内具有有限个极值点；绝对可积。

方案二：使用功放构成文森桥式震荡电路，产生出8KHz~10KHz的正弦波。接着是

用NE555芯片，搭建出施密特触