2015年全国大学生电子设计大赛综合测评题

2024-04-12 17:11:20

2015年全国大学生电子设计大赛综合测评题

题目如下：

一、555产生可调方波

555定时器是一种集成电路芯片，常被用于定时器、脉冲产生器和振荡电路。555可被作为电路中的延时器件、触发器或起振元件。
555定时器可组成单稳态电路、多稳态电路和无稳态电路。产生方波其实就是制造一个无稳态电路。
555定时器的引脚功能：

其中： DIS引脚与OUT脚电平一致
TRIG：当此引脚电压降至1/3VCC（或由控制端决定的阈值电压）时输出端给出高电平。
THR：当此引脚电压升至2/3VCC（或由控制端决定的阈值电压）时输出端给出低电平。
CTRL通过10nf电容接地。

仿真电路图如下（方案一）：R1<<R2产生方波

范围为10k-100k

原理如下：通过电容的充放电使得2、6引脚到达比较电压，使得输出改变。

电容的充电时间为：T1=（R1+R2）Cln2
电容的放电时间为：T2=R2Cln2
f=
为了产生可调的方波R1<<R2（使得T1=T2），且R2可调。

方案二：使用二极管产生严格的方波：
由于二极管的电阻影响，此电路的值不好调。建议使用方案一。

二使用7474进行4分频

使得10k-50k的方波变为5k-12.5k。符合题目的要求。
电路图如下：
注意:1、74LS74供电是5V，所以使用电阻分压产生5V
2、555输出的1V方波不能直接接到CLK，1V会被认为是低电平。
3、分压电阻值要取小一点（虽然这样电阻会有点烫）。因为74LS74工作时输入电阻在改变，为了减少后级电路对分压的影响，使用阻值较小的电阻分压。（实测有效）

积分电路产生三角波

电路图如下：输入为5V的方波（7474出来的方波），输出3V的三角波。

原理：1、R12要远远大于R11。
2、计算原理：（查看积分的公式）

由于输入的电压为5V所以不能做到RC>>1/f。
T/4是周期的一半，电压的一半。

3、由于输入是直流不是交流。所以正输入端要分2.5V，相当于以2.5V为基准线积分，2.5V以下的为负，2.5V以上的为正。如果不这样做由于输入一直是正电压，会积分置饱和。

注意的点：
1、如果C比较小则Rf要取大一点的值。C较大，则Rf值取小一点。

低通滤波

方案：输入为1V的555定时器产生的方波，使用二阶低通滤波器

电路图入下：

带通滤波

现在还不会。。。

以上电路实测有效：

线有点乱，总之多用滑动变阻器。

有什么问题可以在评论区留言，大家一起讨论。

仿真文件下载链接：https://download.csdn.net/download/m0_47066484/20720423

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