数字电路课程设计报告姓名;王开举班级:20100521学号:2010052110设计项目名称:救护车扬声器发生系统一设计方案该电路主要通过两片555定时器模拟救护车扬声器发声电路,输出周期性变化得高频信号与低频信号,驱动扬声器发出高音低音周期交替得警报声。将两片555定时器分别连接成多谐振荡器,其中555(1)得作用就是控制高频声音与低频声音得持续时间,其输出Vo1就是555(2)得控制电压;555(2)得作用就是控制高低音得频率,作为压控振荡器将555(1)输出得高低电平转化为频率,驱动扬声器发出响声。技术原理1.555定时器器件特性555定时器就是一种中规模集成电路,外形为双列直插8脚结构,体积很小,使用起来方便。集成时基电路555得电源电压范围较宽,可在5~16V范围内使用(TTL型,若为CMOS型得555芯片,则电压范围可在2~18V内),电路得输出有缓冲器,因而有较强得带负载能力。双极型时基集成电路最大得灌电流与拉电流都在200mA左右,因而可直接推动TTL或CMOS电路中得各种电路,包括能直接推动蜂呜器、小型继电器、喇叭与小型电动机等器件。集成555定时器有双极性型与CMOS型两种产品。它们得逻辑功能与外部引线排列完全相同。其主要参数见表1、1、图1(a)双极性型5G555得主要性能参数参数名称符号单位参数电源电压VCCV5~16电源电流ICCmA阈值电压VTHVVCC触发电压VTRVVCC输出低电平VOLV1输出高电平VOHV13、3最大输出电流IOMAXmA≤200最高振荡频率fMAXKHz≤300时间误差△tnS≤5VTH即Vi1,VTR即Vi2。(b)CMOS型7555得主要性能参数参数名称符号单位参数电源电压VCCV3~18电源电流ICCμA60阈值电压VTHVVDD触发电压VTRVVDD输出低电平VV0、1输出高电平VV14、8最大输出电流IOMAXmA≤200最高振荡频率fMAXKHz≥500时间误差△tnS基于以上对555定时器参数及性能得分析,认为以555定时器搭建得电路能够驱动小功率扬声器发音,选择适当得外部电阻电容等器件与555定时器配合使用能够使此设计得以实现。2、555定时器内部结构及工作原理图1555定时器内部结构图2555定时器逻辑符号与引脚1>内部结构:555定时器得内部电路框图及逻辑符号与管脚排列分别如图1与图2所示。Vi1(TH):高电平触发端,简称高触发端,又称阈值端,标志为TH。Vi2:低电平触发端,简称低触发端,标志为。VCO:控制电压端。VO:输出端。Dis:放电端。:复位端。555定时器内含一个由三个阻值相同得电阻R组成得分压网络,产生VCC与VCC两个基准电压;两个电压比较器C1、C2;一个由与非门G1、G2组成得基本RS触发器(低电平触发);放电三极管T与输出反相缓冲器G3。就是复位端,低电平有效。复位后,基本RS触发器得端为1(高电平),经反相缓冲器后,输出为0(低电平)。VCO为控制电压端,在VCO端加入电压,可改变两比较器C1、C2得参考电压。不加控制电压时,要在VCO与地之间接0.01μF(电容量标记为103)电容。放电管Tl得输出端Dis为集电极开路输出。2>工作原理:分析图1得电路:在555定时器得VCC端与地之间加上电压,当VCO悬空时,比较器C1得同相输入端接参考电压=VCC,比较器C2反相输入端接参考电压=VCC;当VCO接控制电压时,比较器C1得同相输入端接参考电压=Ve,比较器C2反相输入端接参考电压=Ve。现做如下规定:当TH端得电压>时,写为VTH=1,当TH端得电压<时,写为VTH=0。当端得电压>时,写为VTR=1,当端得电压<时,写为VTR=0。低触发:当输入电压Vi2<且Vi1<时,VTR=0,VTH=0,比较器C2输出为低电平,C1输出为高电平,基本RS触发器得输入端=0、=1,使Q＝1,＝0,经输出反相缓冲器后,VO＝1,T截止。这时称555定时器“低触发”;表2555定时器控制功能表输入输出THVODis×<<>×<>×LHHHLH不变L导通截止不变导通保持:若Vi2>且Vi1<,则VTR=1,VTH=0,==1,基本RS触发器保持,VO与T状态不变,这时称555定时器“保持”。高触发:若Vi1>,则VTH=1,比较器C1输出为低电平,无论C2输出何种电平,基本RS触发器因=0,使＝1,经输出反相缓冲器后,VO＝0,T导通。这时称555定时器“高触发”。555定时器得“低触发”、“高触发”与“保持”三种基本状态与进入状态得条件(即VTH、VTR得“0”、“1”)整理为表2根据555定时器得控制功能,可以制成各种不