频率可调的方波信号发生器设计及电路

成绩评定表课程设计任务书目录1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计目的 (2)1.3 设计任务 (2)2 设计过程 (3)2.1 设计原理 (3)2.2 XF引脚周期性变化 (3)2.3 子程序的调用 (4)3 程序代码 (5)3.1 源程序 (5)3.2SDRAM初始化程序 (7)3.3 方波程序连接命令文件 (9)4 调试仿真运行结果分析 (10)4.1 寄存器仿真结果 (10)4.2 模拟输出仿真 (12)5.设计总结 (13)参考文献 (13)信号发生器（方波）1 绪论1.1 设计背景数字信号处理是20世纪60年代，随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。

它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。

其主要标志是两项重大进展，即快速傅里叶变换(FFT)算法的提出和数字滤波器设计方法的完善。

数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列，通过计算机或通用（专用）信号处理设备，用数值计算方法进行各种处理，达到提取有用信息便于应用的目的。

例如：滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。

数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。

因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。

而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。

数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。

数字信号处理的研究方向应该更加广泛、更加深入．特别是对于谱分析的本质研究，对于非平稳和非高斯随机信号的研究，对于多维信号处理的研究等，都具有广阔前景。

数字信号处理技术发展很快、应用很广、成果很多。

多数科学和工程中遇到的是模拟信号。

以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。

模拟信号处理缺点：难以做到高精度，受环境影响较大，可靠性差，且不灵活等。

数字系统的优点：体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理。

制作与开发
１ｋＨｚ正弦波／方波信号发生器
广东　颜荣
该信号发生器的特点是：输出幅度从０～３Ｖｐｐ之间连续可调；振荡频率及幅度稳定；谐波失真≤１％。

电路工作原理如下：Ｑ１、Ｑ２及相关元件完成正弦振荡，振荡信号经微调电阻Ｗ２分压后进入ＩＣ（ＬＭ３８６）的③脚，经ＩＣ内部放大后从⑤脚输出。

当转换开关Ｋ２倒向＂正弦波＂（～）位置时，１ｋＨｚ的正弦波信号经电阻Ｒ１５和电位器Ｗ３调整幅度后，再经Ｃ１５耦合由ＢＮＣ插座输出；当Ｋ２倒向＂方波＂位置时，ＬＭ３８６的⑤脚输出１ｋＨｚ正弦波信号经Ｑ３波形变换后，从Ｑ３的集电极输出占空比为４∶１的１ｋＨｚ方波，同样经Ｗ３调整幅度后由ＢＮＣ插座输出。

调试时将ＢＮＣ插座接示波器的Ｙ输入插孔，微调Ｗ１；使示波器显示出波形。

如波形有＂切顶＂现象，则微调Ｗ２，使屏幕出现完好的正弦波。

然后将ＢＮＣ输出接至数字频率计，再微调Ｗ１，使振荡频率为１ｋＨｚ±１０Ｈｚ。

若微调Ｗ１达不到１ｋＨｚ±１００Ｈｚ的要求，则可改变Ｃ９容量（Ｃ９的容量加大频率降低，反之频率升高），再微调Ｗ１，使之合格。

图中Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３用Ｃ１８１５或Ｃ９０１８均可。

振荡部分Ｃ５～Ｃ９用涤纶电容。

其他元件参数见图所示。

□广东　颜荣。

频率可调的方波信号发生器设计及电路用单片机产生频率可调的方波信号。

输出方波的频率范围为1Hz-200Hz，频率误差比小于0.5%。

要求用“增加”、“减小”2个按钮改变方波给定频率，按钮每按下一次，给定频率改变的步进步长为1Hz,当按钮持续按下的时间超过2秒后，给定频率以10次/秒的速度连续增加（减少），输出方波的频率要求在数码管上显示。

用输出方波控制一个发光二极管的显示，用示波器观察方波波形。

开机默认输出频率为5Hz。

3.5.1模块1：系统设计（1）分析任务要求，写出系统整体设计思路任务分析：方波信号的产生实质上就是在定时器溢出中断次数达到规定次数时，将输出I/O管脚的状态取反。

由于频率范围最高为200Hz,即每个周期为5ms（占空比1:1，即高电平2.5ms,低电平2.5 m s），因此，定时器可以工作在8位自动装载的工作模式。

涉及以下几个方面的问题：按键的扫描、功能键的处理、计时功能以及数码管动态扫描显示等。

问题的难点在按键连续按下超过2S的计时问题，如何实现计时功能。

系统的整体思路：主程序在初始化变量和寄存器之后，扫描按键，根据按键的情况执行相应的功能，然后在数码显示频率的值，显示完成后再回到按键扫描，如此反复执行。

中断程序负责方波的产生、按键连续按下超过2S后频率值以10Hz/s递增（递减）。

（2）选择单片机型号和所需外围器件型号，设计单片机硬件电路原理图采用MCS51系列单片机At89S51作为主控制器，外围电路器件包括数码管驱动、独立式键盘、方波脉冲输出以及发光二极管的显示等。

数码管驱动采用2个四联共阴极数码管显示，由于单片机驱动能力有限，采用74HC244作为数码管的驱动。

在74HC244的7段码输出线上串联100欧姆电阻起限流作用。

独立式按键使用上提拉电路与电源连接，在没有键按下时，输出高电平。

发光二极管串联500欧姆电阻再接到电源上，当输入为低电平时，发光二极管导通发光。

图3-14 方波信号发生器的硬件电路原理图（3）分析软件任务要求，写出程序设计思路，分配单片机内部资源，画出程序流程图软件任务要求包括按键扫描、定时器的控制、按键连续按下的判断和计时、数码管的动态显示。

方波信号发生器电路原理
方波信号发生器电路是一种电子设备，用于产生方波信号。

方波信号是一种特
殊的周期信号，其波形为矩形，具有快速的上升和下降时间。

在电子学和通信领域，方波信号广泛应用于数字电路、计时、调制解调、信号传输等方面。

方波信号是由一系列脉冲信号组成的，脉冲宽度相等，但电平有两种：高电平
和低电平。

方波信号的频率由脉冲频率决定，而占空比则是描述高电平与总周期之比。

一个简单的方波信号发生器电路可以通过集成电路555定时器来实现。

555定
时器是一种非常常用且功能强大的集成电路，可以用于产生各种类型的周期信号。

在方波信号发生器电路中，一般采用555定时器的单稳态多谐振荡模式。

通过
外部电路将555定时器配置为单稳态多谐振荡模式，可以实现方波信号的产生。

这个电路的基本原理是利用555定时器的两个比较器和一个RS触发器，通过精确的
电路设计和电路元件的选择，将周期和占空比调整到所需的数值。

电路中使用的电阻、电容和电源电压等参数将直接影响方波信号的频率和占空比。

通过合理选择这些参数，可以调整方波信号的频率和占空比来满足不同的应用需求。

总结起来，方波信号发生器电路的原理是利用555定时器以及精确的电路设计
和元件选择，实现产生方波信号的功能。

由于其简单可靠且功能强大，方波信号发生器电路在电子学和通信领域得到了广泛应用。

湖北民族学院课程设计报告课程设计题目课程：电子线路课程设计专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：2014年 6 月20 日信息工程学院课程设计任务书2014年6月20日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要函数信号发生器是一种能够产生多种波形，如方波、三角波、正弦波的电路。

函数发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。

通过对函数波形发生器的原理以及构成分析，可设计一个能变换出方波、三角波、正弦波、方波的函数波形发生器。

该系统通过介绍一种电路的连接，实现函数发生器的基本功能。

将其接入电源，并通过在示波器上观察波形及数据，得到结果。

其中电压比较器实现方波的输出，又连接积分器得到三角波，并通过三角波-正弦波转换电路看到正弦波，得到想要的信号。

该系统利用了Protues电路仿真软件进行电路图的绘制以及仿真。

Protues软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。

凭借Protues，可以立即创建具有完整组件库的电路图，并让设计者实现相应的技术指标。

本课题采用集成芯片ICL8038制作方波-三角波-正弦波函数发生器的设计方法，经过protues仿真得出了方波、三角波、正弦波、方波-正弦波转换及三角波-正弦波转换的波形图。

关键词：电源，波形，比较器，积分器，转换电路，低通滤波，Protues目录1引言-------------------------------------------------------------- 51.1课程设计任务------------------------------------------------- 51.2课程设计的目的----------------------------------------------- 51.3课程设计要求------------------------------------------------ 52 任务提出与方案论证------------------------------------------------ 62.1函数发生器的概述--------------------------------------------- 62.2方案论证 --------------------------------------------------- 63 总体设计---------------------------------------------------------- 83.1总电路图----------------------------------------------------- 83.2 电路仿真与调试技术------------------------------------------ 94 详细设计及仿真--------------------------------------------------- 10 4.1 方波发生电路的工作原理与运放741工作原理-------------------- 10 4.2方波—三角波产生电路的工作原理------------------------------ 104.3三角波—正弦波转换电路的工作原理---------------------------- 114.4整体仿真效果图---------------------------------------------- 135 总结------------------------------------------------------------- 14 参考文献----------------------------------------------------------- 151引言现在世界中电子技术和电子产品的应用越加广泛，人们对电子技术的要求也越来越高。

目录1 课程设计的目的与作用 (1)2 设计任务及所用multisim软件环境介绍 (1)2.1设计任务 (1)2.2所用multisim软件环境介绍 (1)2.2.1 Multistim 10简介 (1)2.2.2 Multistim 10主页面 (2)2.2.3 Multistim 10元器件库 (2)2.2.4 Multistim 10虚拟仪器 (3)2.2.5 Multistim 10分析工具 (3)3 电路模型的建立 (3)3.1原理分析 (3)3.2函数信号发生器各单元电路的设计 (5)3.2.1方波产生电路图 (5)3.2.2方波—三角波转换电路图 (5)3.2.3正弦波电路图 (6)3.2.4方波-三角波-正弦波函数发生器整体电路图 (6)4 理论分析及计算 (7)4.1方波发生电路 (7)4.2方波—三角波 (7)4.3正弦波 (7)5 仿真结果分析 (8)5.1仿真结果 (8)5.1.1方波、三角波产生电路的仿真波形如图所示 (8)5.1.2方波—三角波转换电路的仿真 (10)5.1.3三角波—正弦波转换电路仿真 (11)5.1.4方波—三角波—正弦波转换电路仿真 (12)5.2结果分析 (13)6 设计总结和体会 (133)7 参考文献 (144)I1 课程设计的目的与作用1．巩固和加深对电子电路基本知识的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。

2．培养根据课题需要选学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的自学能力。

通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。

3．通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件;初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

4．了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，编写设计说明书，正确地反映设计与实验的成果，正确地绘制电路图等。

5．培养严肃、认真的工作作风和科学态度2 设计任务及所用multisim软件环境介绍2.1 设计任务设计能产生方波、三角波、正弦波的函数信号发生器电路1）输出各种波形工作频率范围：10—100Hz,100—1KHz,1K—10KHz。

怎么设计出一个输出10M~100MHZ幅值1000伏的方波信号发生器可以分为两部分：（1）设计出一个输出10M~100MHZ方波信号；（2）将方波信号幅值增大至1000V。

设计出一个输出10M~100MHZ方波信号频率为10M~100MHZ的方波信号，那么它的周期为T=1/f，则周期在10ns~100ns之间。

可以看出频率是非常高的，属于高频的范畴，高频电路设计还是相当有难度的，很多器件在高频电路当中无法使用。

比如555定时器，这是输出方波最常用的芯片，设计信号发生器时，很多人会想起555定时器。

但是对于输出10M~100MHZ方波信号，555定时器是根本实现不了的，555定时器的最大输出频率大约为360KHZ左右，大于该频率输出波形会不规则或者出现故障。

10M~100MHZ的超高频方波信号虽然在设计上有点难，还是可以实现的，比如可以使用FPGA实现，FPGA的处理速度比DSP高多了，FPGA的时钟最高也就800M左右，使用FPGA进行分频，可以实现输出输出10M~100MHZ的方波信号（幅值3.3V）。

将方波信号幅值增大至1000V若是低频的方波信号，想要将其电压幅值增大至1000V，还是比较容易实现的，可是使用耐压大于1000V的晶体管或场效应管实现，但是想要实现将10M~100MHZ的超高频方波信号的幅值扩大至1000V，根本没有满足这样条件的三极管或场效应管，有高频的晶体管最高频率可达1GHZ以上，但是其耐压值一般几十伏，根本达不到1000V。

频率为10M~100MHZ的方波，其周期为10ns~100ns之间，在这个时间内要实现峰值为1000V的一个周期的方波，也就是说这个时间内要实现从0V升到1000V，然后从1000V降到0V的过程，可能吗？个人认为是完全不可能的。

100hz方波产生电路
要产生100Hz的方波信号，可以使用以下电路：
1. 可编程计数器/分频器：使用可编程计数器或分频器芯片（如CD4017或CD4040）可以将输入频率分频为所需的频率。

例如，如果使用一个10kHz的时钟信号，将其分频100倍就可以得到100Hz的方波信号。

2. 比较器和反馈电路：使用一个比较器（如LM311）和反馈电路可以将一个三角波信号转换为方波信号。

生成一个三角波信号（例如使用集成的波形发生器芯片，如XR2206），然后将其与一个参考电压进行比较，在比较器的输出上产生方波信号。

3. 555定时器：使用555定时器芯片可以产生频率可调的方波信号。

通过选择适当的电阻和电容值，可以调节555定时器的输出频率为100Hz。

这些是一些常见的电路，用于产生100Hz的方波信号。

具体选择哪种电路取决于应用需求、可用元件和设计要求。

在实际应用中，还需要注意电路的稳定性、精度和信号质量等因素。

单片机第五次作业5任务二——方波信号发生器一、电路仿真图（图中与P1.0脚相连的两台仪器分别为频率计和示波器）二、程序源码#include <REGX52.H>sbit CLK=P1^0;void InitTimer(void) //初始化定时器T1{TMOD=0x10; //设定T1为方式1TH1=(0x10000-499)/0x100; //装载初值TL1=(0x10000-499)%0x100;TF1=0; //清除T1溢出标志TR1=1; //启动T1定时器ET1=1; //允许T1溢出中断EA=1; //打开总中断开关}void main(void){CLK=0;InitTimer();while(1);}void Timer(void) interrupt 3{TH1+=(0x10000-499)/0x100;TL1+=(0x10000-499)%0x100;CLK=~CLK; //翻转P1.0口}三、工作原理本题仅要求在P1.0口上产生一个方波信号，因此硬件电路很简单，仅为一套单片机最小系统。

为了能够显示P1.0口上产生的方波信号，并精确测量其脉宽，仿真时在这个口上连接了一个示波器和一个频率计，通过观察频率计上的频率读数来间接测算出产生的方波信号脉宽时长。

软件方面，单片机启动定时器T1，设定好初始值后开始定时，并在每次中断里翻转P1.0口并重装载初值，以此实现方波的产生。

其中初始值的计算过程为，方波周期为1mS，且等宽，则应每隔500uS翻转一次P1.0口。

而定时器工作在方式1，为16位定时器，默认定时周期为0x10000个机器周期，由于晶振为12MHz，所以换算成时间也就是0x1000uS。

因此定时器初始值应为0x10000-500，则对应的TH1为(0x10000-500)/256，TL1为(0x10000-500)%256。

至于程序源码中的初值为何为0x10000-499，会在下一节详细给出原因。

目录一、概述 (2)二、技术性能指标 (2)2.1设计内容及技术要求 (2)2.2设计目的 (3)2.3设计要求 (3)三、方案的选择 (3)3.1方案一 (4)3.2方案二 (5)3.3最终方案 (6)四、单元电路设计 (6)4.1矩形波产生电路 (6)4.2三角波产生电路 (9)4.3正弦波产生电路 (11)五、总电路图 (13)六、波形仿真结果 (13)6.1矩形波仿真结果 (13)6.2三角波仿真结果 (14)6.3正弦波仿真结果 (15)6.4三种波形同时仿真结果 (15)七、PCB版制作与调试 (16)结论 (17)总结与体会 (18)致谢 (18)附录1 元件清单 (19)附录2 参考文献 (20)函数信号发生器设计报告一、概述信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。

各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。

能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。

函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。

例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。

在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器。

二、技术性能指标2.1设计内容及技术要求设计并制作一个信号发生器，具体要求如下：1、能够输出正弦波、方波、三角波；2、输出信号频率范围为1——10Hz，10——100Hz；3、输出信号幅值：方波Up-p=24V，三角波Up-p=0——20V，正弦波U>1V；4、波形特征：方波Tr<10s（100Hz，最大输出时），三角波失真系数THD<2%，正弦波失真系数THD<5%；5、电源：±13V直流电源供电；按照以上技术完成要求设计出电路，绘制电路图，对设计的电路用Multisim进行必要的仿真，用PROTEL软件进行制板、焊接，然后对制作的电路完成调试，撰写设计报告测，通过答辩。

NE555定时器组成的方波信号发生器电路
一般使用NE555来制作非稳态多谐震荡器，由于充放电的时间不一致，所以并不能产生周期比相同的方波输出，但以下的电路加入了几个零件，达到可以输出对称方波的能力。

如下图所示，与一般多谐震荡器不同的是，在其充电回路中加进了一个正偏压的晶体管Q1。

Q1在R2的偏压作用下，可充分导通；而在C1放电时，会完全截止。

由于Q1关关电晶体和锗二极管在导通状态下，其正向导通电阻很小(小于几百欧姆)，对充、放电时间常数影响不大，故其充、放电时间震荡周期及占空比(周期比)为：
T1=0.639(R1+RP1)‧C1
T2=0.639(R1+RP1)‧C1
T=0.639(2R1+2RP1)‧C1
这个电路还有另外一个优点是输出电压的幅值，周期比及频率受负载变化的影响极小。

可调占空比的方波发生电路
可调占空比的方波发生电路是指可以实现方波输出信号的占空比（即高电平与低电平时间的比值）可调的电路。

这种电路在通信、控制、测量等领域有广泛的应用。

以下是一种常见的可调占空比的方波发生电路：
该电路主要由555定时器、电阻R1、R2、电容C1和可调电阻R3组成。

555定时器具有双稳态特性，可以产生稳定的矩形脉冲信号。

当555定时器的输出信号为高电平时（Uo=1），R1上的电压会通过C1进行充电，当电压达到2.5V时，555定时器输出信号跳变为低电平（Uo=0）。

此时，R2上的电压通过C1进行放电。

当555定时器的输出信号为低电平时，可调电阻R3的阻值会影响电路的充放电时间常数，从而改变输出信号的占空比。

通过调整R3的阻值，可以实现占空比的可调。

此外，还可以通过改变R1、R2、C1的值来调整电路的频率和输出信号的幅值。

总之，该电路利用555定时器的双稳态特性实现占空比可调的方
波输出，通过调整可调电阻R3的值，可以实现占空比的可调。

基于单片机的方波信号发生器设计为了实现方波信号的发生器，我们可以使用单片机来实现，单片机可以通过编程来控制方波信号的频率和占空比。

在这里，我将介绍一种基于单片机的方波信号发生器的设计。

首先，我们需要选择一个合适的单片机来作为我们的控制器。

常用的单片机有Arduino、STM32等。

在这里，我们选择使用Arduino Uno作为控制器。

Arduino Uno是一种开源的微控制器板，使用ATmega328P芯片，具有易用性和良好的稳定性。

接下来，我们需要连接一块电路板用于输出方波信号。

为了实现方波信号的生成，我们可以使用一个555定时器芯片来实现。

555定时器可以方便地产生方波信号。

我们将在Arduino Uno和555定时器之间进行串联连接，Arduino Uno将通过编程来控制555定时器的工作。

接下来，我们需要编写Arduino的程序来控制方波信号的频率和占空比。

我们可以使用Arduino的PWM输出功能来控制方波信号的频率。

通过调整PWM的占空比，我们可以控制方波信号的占空比。

以下是一个简单的Arduino程序示例：```c//定义信号输出引脚#define SIGNAL_PIN 9void setu//将信号输出引脚设为输出模式pinMode(SIGNAL_PIN, OUTPUT);void loo//设置PWM频率为1kHzint frequency = 1000;//设置PWM占空比为50%int dutyCycle = 50;//计算PWM周期//计算PWM高电平时间int highTime = period * dutyCycle / 100;while (true)//输出高电平digitalWrite(SIGNAL_PIN, HIGH);delayMicroseconds(highTime);//输出低电平digitalWrite(SIGNAL_PIN, LOW);delayMicroseconds(period - highTime);}```在这个示例程序中，我们定义了信号输出引脚为9号引脚，在setup 函数中将其设为输出模式。

制作一个方波、三角波、正弦波发生器。

要求如下：1、频率在20Hz～20kHz之间，以20Hz为基准，每次10％递增可调。

由按键设定。

要求在不同频率下，波形输出质量近似。

2、峰峰值由按键设定：以0.1V为基准，在0.1V~1V之内，每次10％递增可调。

当峰峰值大于1V后，以0.1V递增可调。

最大峰峰值大于10V。

3、三种信号具有完全相同的频率，具有约定的相位关系：以方波为准，方波的高电平期间，对应于三角波和正弦波的上升进程，方波的低电平期间，对应于三角波和正弦波的下降进程。

4、提高设计一：三种信号的占空比可以在0.1～0.9之间变化，当占空比不为0.5时，三角波将变为锯齿波，正弦波将不再是正弦波——仅在半个周期内满足正弦规律。

5、提高设计二：可以通过旋钮调节三种信号各自的直流偏移量，在 5V范围内全程调节。

6、提高设计三：可以实现上述3种信号的加减运算输出。

7、提高设计四：设输出信号频率为fOUT，给正弦波信号输出设计一个低通滤波器，其截止频率为2fOUT。

目录1.方案论证 (4)1.1总体方案论证 (4)1.2幅度控制方案论证 (6)1.3键盘显示方案论证 (6)1.4最终方案论证 (7)2.硬件设计 (9)3.软件设计 (10)4.理论分析 (11)5.测试方法 (14)6.测试结果分析 (15)7.结论 (27)8.参考文献 (27)9.附录 (28)摘要：高精度测量往往需采用高精度、高稳定性、高分辨率的频率信号源。

采用多个锁相环构成的频率合成器，电路复杂、价格昂贵，且信号建立时间长、动态特性较差。

近年来发展起来的直接数字式频率合成器（DDS）采用高速数字电路和高速D/A 转换技术，具有以往频率合成器难以达到的优点，如频率转换时间短（<20ns）、频率分辨率高（0.01Hz ）、频率稳定度高、输出信号频率和相位可快速程控切换等，因此可以很容易地对信号实现全数字式调制。

而且，由于DDS 是数字化高密度集成电路产品，芯片体积小、功耗低，因此可以用DDS构成高性能频率合成信号源而取代传统频率信号源产品。

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V6<VA 、V2>VB 时，VC1=1、VC2=1，触发器的状态保持不变，因而TD 和输出的状态也维持不变。

当V6<VA 、V2<VB 时，VC1=1、VC2=0，故触发器被置1，VO 为高电平，同时TD 截止。

这样我们就得到了表1 555定时器的功能表。

2、占空比可调的方波信号发生器（1）占空比可调的方波信号发生器电路图放电管状态T D表1 555定时器的功能表输 入 <V A 阈值输入V 6 输 出触发输入V 2输出V O复位D R× 不变截止 导通 0 0 0 1 1 1 1× >V A <V A<V B >V B >V B不变导通图2 利用555定时器设计方波电路原理图（2）占空比可调的方波信号发生器分析如图2所示，电路只要一加上电压VDD ，振荡器便起振。