多谐振荡器教案

555多谐振荡器电路应用教学设计方案一、课程概述本方案是关于555多谐振荡器电路应用教学设计方案。

555多谐振荡器是一种经典的模拟电路，具有广泛的应用，可用于产生音乐提示音、脉冲信号发生器、触发器、定时器等多种功能。

通过本方案的学习，学生将能够掌握555多谐振荡器的基本工作原理、电路搭建和调试过程，同时还能进一步了解振荡器的应用领域。

二、教学目标1. 掌握555多谐振荡器的工作原理和电路结构；2. 了解555多谐振荡器在不同频率下的输出波形特点；3. 学会通过调整电路参数实现不同频率的输出；4. 能够通过实际电路搭建、调试和测试，掌握555多谐振荡器的实际应用。

三、教学内容1. 555多谐振荡器的工作原理和电路结构介绍；2. 搭建基本的555多谐振荡器电路；3. 调整电路参数，观察输出波形的变化；4. 通过实际应用案例，了解555多谐振荡器在不同领域的应用。

四、教学方法1. 讲解法：通过课堂讲解，介绍555多谐振荡器的工作原理和电路结构，同时引导学生思考电路参数的设计和调整。

2. 实践探究法：通过电路搭建和调试实验，让学生亲自动手搭建555多谐振荡器电路，并通过调整电路参数观察波形的变化。

3. 案例分析法：通过实际的应用案例，引导学生了解555多谐振荡器在不同领域的应用，并进行分析和讨论。

五、教学步骤1. 引入：通过引入实际生活中的应用案例，如手机铃声、定时器等，引起学生对555多谐振荡器的兴趣，并让学生观察和思考这些应用是如何实现的。

2. 讲解：通过课堂讲解，介绍555多谐振荡器的工作原理和电路结构，包括内部比较器、电压比较器、RS触发器等。

3. 实践：学生根据所学知识，动手搭建555多谐振荡器电路，并通过调整电路参数，观察输出波形的变化，例如改变电容和电阻的值，观察频率和波形变化。

4. 实验数据分析：学生根据实验数据，进行数据分析和综合归纳，总结电容和电阻对振荡器的影响规律。

5. 案例分析：通过实际应用案例，学生讨论应用案例中所使用的555多谐振荡器电路的工作原理和参数设计，以及可能的改进方向。

实验十八 多谐振荡器一、实验目的1. 掌握使用门电路构成脉冲信号产生电路的基本方法。

2. 掌握影响输出脉冲波形参数的定时元件数值的计算方法。

3. 了解石英晶体稳频的原理和使用石英晶体构成振荡器的方法。

二、实验原理多谐振荡器是一种自激振荡电路，该电路在接通电源后无需外接触发信号就能产生一定频率和幅值的矩形脉冲或方波。

由于多谐振荡器在工作过程中不存在稳定状态，故又称为无稳态电路。

与非门作为一个开关倒相器件，可用以构成各种脉冲波形的产生电路。

电路的基本工作原理是利用电容的充放电，当输入电压达到与非门的阀值电压V T 时，门的输出状态即发生变化。

因此，电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。

1. 非对称型多谐振荡器如图18-1所示，非门G3用于输出波形整形。

非对称型多谐振荡器的输出波形是不对称的，当用TTL 与非门组成时，输出脉冲宽度为：1W t RC = 2 1.2W t RC = 2.2T R C = 调节R 与C 的值，可改变输出信号的振荡频率，通常用改变C 实现输出频率的粗调，改变电位器R 实现输出频率的细调。

图18-1 非对称型多谐振荡器 图18-2 对称型多谐振荡器2. 对称型多谐振荡器如上图18-2所示，设刚开始t=0时接通电源，电容尚未充电，此时电路的状态为第一暂稳态。

随着时间的增长，电容不断充电，V A 不断增大，直到阀值电压V T 时，电路发生下述正反馈过程：而后，电容充满电后开始放电，电路又发生下述正反馈过程：其中，当G1截止G2导通的瞬间，电路为第二暂稳态。

如此，电路将不停地在两个暂稳态之间往复振荡。

由于电路完全对称，电容器的充放电时间常数相同，故输出为对称的方波。

改变R和C 的值，可改变输出信号的振荡频率。

如输出端加一非门，可实现输出波形整形。

一般取R≤1KΩ，当R=1KΩ，C=100pf~100uf时，f=nHz~nMHz，脉冲宽度t w1= t w2=0.7RC，T=1.4RC。

课题：多谐振荡器电路的安装【设计思路】《电子基本线路与安装》是电子电工专业的核心课程。

以实施项目教学法的要求进行编写。

该书是20XX年浙江省高职考试电子专业指定教材。

根据高职考试改革方案，从今年起，学生的高职考试增加了技能高考环节。

通过本课程的学习，旨在培养学生专业知识的应用能力。

使学生能学会应用电子基础、电子技术的相关理论知识进行电路创新实验，培养实践技能。

授课班级是高三年级电子专业高职考班级，该班学生的具有一定的理论学习能力和专业动手能力，但缺乏良好的学习习惯，专业知识学习不是很扎实，再加上动手操作方面，学生的个体差异较大，所以教学具有一定的难度。

针对教材的性质和学生学情特点，在教学过程中，我主要结合多媒体技术辅助教学。

在引入环节，通过生活中应用实例的讲解，激发学生兴趣；教学中，通过将教学内容细化成若干个教学任务，引导学生开展合作式学习。

学生则运用观察法、实验法和讨论法开展学习。

【教学目标】知识目标：1、了解多谐振荡器电路的结构、工作方式；能力目标：1、了解NE555集成电路芯片结构、功能；2、掌握多谐振荡器电路的正确安装、调试；情感目标：养成科学严谨的学习态度，学会与他人沟通、合作，提高学生的职业素养【教学任务】1、创设情景，引入新课2、讲授新课（1）NE555芯片功能介绍（2）认识多谐振荡器电路（3）多谐振荡器电路安装3、归纳总结4、作业布置【课时】3课时【教学流程】环节一：引入环节二：讲授新课一、NE555芯片结构、功能1地GND2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值）7放电8电源电压Vc各脚功能：Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。

Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。

触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。

Pin 3 (输出)-当时间周期开始555的输出输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。

555多谐振荡器电路应用教学设计方案学习任务名称专业设计者一、教学内容分析555 多谐振荡器电路应用11 楼宇智能化技术教学对象11 楼宇智能化技术***课时6学习项目选取的基本依据是课程涉及的应用领域和范围，其中555 振荡电路是数字钟制作与调试中的一个重要学习模块，也是日常生活当中常用的典型电路。

通过课程的学习，使学生掌握数字电路的相关理论，使学生具备高技能人才所必须的常用数字集成电路的应用能力，掌握常见仪器、仪表的使用，熟悉简单电子产品的一般设计过程，和仿真软件的使用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，训练学生的创新能力。

二、学生特征分析11级高技学生，入学不到一年时间，学生本学期开始接触数字电路课程，对于电子信息专业方面的技能和知识还处于初级阶段，学习兴趣高，但前期基础相对薄弱，需要结合实例进行项目化、任务化实训练习。

学生对纯理论的课堂热情度低，对有操作性强的、能看到效果的课堂热情度高。

学生具有一定的电子装配能力，了解 PROTEUS仿真软件的使用和仿真，初步掌握了集成电路逻辑功能测试方法。

学生对课程有一定的兴趣，思维活跃，但学习主动性不强。

为了照顾大多数同学的学习情况，在教学过程中，遵循化难为易，便于理解和接受的原则，尽量浅显易懂，结合演示进行教学。

三、教学目标知识目标： 1、掌握 555 集成电路的结构、功能、工作原理；2、掌握 555 集成电路构成的多谐振荡器电路的工作原理。

技能目标： 1、会测试 555 集成电路功能；2、能利用 555 集成电路制作多谐振荡器电路。

情感目标： 1、培养学生严谨细致、一丝不苟、勇于探索的精神；2、培养学生团结协作、敬业爱岗和吃苦耐劳的品德和良好职业道德观。

四、教学策略选择与设计策略选择与设计优点本节课是实训课，教学内容的组织和总体编排上遵循电子项目制作的过程，从开始任务分析、电路设计到最后的焊接装配等由浅入深、层层递进，摒弃纯理论的说教、灌输的方法。

课题：多谐振荡器
课时：讲/练三课时
教学要求：
（1）理解多谐振荡器的工作原理；
（2）掌握振荡周期的估计。

教学过程：
一、集成与非门基本多谐振荡器
1、电路组成：通过阻容耦合，把两个与非门首尾相接而成。

电路左右对称，
有C1＝C2＝C，R1＝R2＝R。

2、工作原理：
（1）起振：电源接通时，由于
左右两部分电路总存在差异，使
输出电压v o1和v o2大小不等。

（2）第一暂态：假设v o2高一些。

则电路会产生如下正反馈过程：
在第一暂态期间，C1充电和C2放电造成振荡器自动进入第二暂态，又产生如下正反馈过程：
波形见教材所示：P253
3、振荡周期估算：T≈1.4RC
＿＿＿＿＿＿＿讲授环形大振荡器前对多谐振荡器知识――――――――
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二、环形振荡器
1、电路组成：奇数个非门首尾依次相连，构成一个闭环电路。

其中R、C
是定时元件，它决定振荡周期和频率。

R若采用可变电阻，就可以做成频率可调的多谐振荡器。

RS是非门的输入限流电阻。

2、工作原理：
3、振荡周期估算：T≈1.4RC
三、石英晶体多谐振荡器
1、功能：获得频率稳定度更高的脉冲信号。

2、原理：根据石英晶体的阻抗特性，当信号频率与晶体的串联谐振频率fs 相等时，它的阻抗为0，使该信号容易通过，形成正反馈，产生振荡。

而对于其它频率，石英晶体呈现高阻抗，正反馈的路径被切断，不能起振。

因此，振荡器产生频率等于晶体的谐振频率fs的脉冲信号，而与电路中其它元件参数无关。

编制人：一级审核人：二级审核人：联系领导：日期：项目11：多谐振荡器的制作班级：学生姓名：组别：评价：【学习目标】1. 知识目标：了解三极管的开关原理和多谐振荡器的电路原理，掌握元器件的质量检测，电路的布局、焊接与调试。

2. 能力目标：能用数字万用表独立完成对元器件的检测和电路的连接与检测过程，发展综合职业能力。

3. 情感目标：小组成员间相互协作，相互交流，互帮互助，增强小组团队合作意识。

通过规范的操作，知识的拓展，形成良好的7S素养。

【教学重点难点】1．重点：掌握元器件的质量检测，电路的布局、焊接与调试。

2．难点：利用万用表检测电路电压参数分析电路的工作原理。

【使用说明与学法指导】（应包括如下内容）1、通读教材，完成预习案。

2．课时安排：4课时3．课型安排：理实一体4．将预习中不能解决的问题标出来，并写到后面“我的疑惑”处。

【理论预习】一、课前准备任务1：什么是多谐振荡器，有什么应用？任务2：熟悉原理图纸，分析工作原理，电路原理图由哪些元器件组成。

工作原理分析：当通电后，两个三极管中必有一个先导通，假设Q1先导通，则Q2截止，VD1发光，VD2不亮，由于C1、C2的充放点作用，经过一定时间后Q1截止，Q2导通，再经过一段时间，又重复。

任务3：电烙铁手工焊接五步基本操作步骤：【我的疑惑】：【技能探究】任务1：元器件的识别与检测。

根据原理图，认识实训材料型号及名称标号名称实物图规格说明R1、R4 R2元器件为环的。

其中前三环为，第四环为，最后一环为。

R 2、R3LED 红色绿色该元器件正向电阻，反向电阻；新管子长短；从上端看，平的一侧为极。

C1、C2万用表检测方法VT 型从图中看，从左往右依次为极，极，极。

任务2：电路布局元器件布局：小组讨论：如何根据电路原理图切合电路板的结构，在电路板上合理布置的元器件位置，将元器件排列画在下列印制电路板上，按照工艺要求对照原理图进行合理的布线。

任务3：实训焊接：各自动手：根据绘制的接线图，将相应的元器件、跳线正确的接在相应的位置，并进行焊接。