基于555定时器的函数信号发生器设计
555定时器构成的方波三角波正弦波发生器设计报告
555定时器构成的方波三角波正弦波发生器设计报告设计报告：555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器一.引言数字电子技术在现代电子设备中得到广泛应用，定时器作为一种常用的集成电路，在实际电路设计中起着重要的作用。
本报告将介绍基于555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器的设计方法和原理。
二.设计原理1.555定时器简介2.方波发生器的设计方波发生器是利用555定时器的比较器功能来实现的。
具体步骤如下：（1）将一个电阻和一个电容连接到555的引脚，构成一个RC电路。
（2）分压电路使输入电压达到比较器的阈值。
（3）连接一个LED或其他负载到输出引脚。
3.三角波发生器的设计三角波发生器基于方波发生器的基础上，通过使用一个二阶RC滤波器来获得平滑的三角波。
具体步骤如下：（1）将一个电阻和一个电容串联到555的引脚。
（2）将滤波电容接在555的引脚上，形成一个RC滤波器。
（3）连接一个负载到滤波电容的两端。
4.正弦波发生器的设计正弦波发生器是通过利用555定时器构成的线性电压控制振荡器实现的。
具体步骤如下：（1）将一个电阻和一个电容连接到555的引脚，构成一个RC电路。
（2）将555的引脚与反相放大器相连。
（3）将反相放大器的输出连接到555的控制电压输入引脚，通过一个电阻和二极管连接到电源。
三.实验结果与分析使用仿真软件对方波、三角波、正弦波发生器进行仿真，得到以下结果：（1）方波发生器：输出波形为高电平和低电平的方波，频率由RC电路的电阻和电容决定。
（2）三角波发生器：输出波形为逐渐上升和下降的三角波，通过RC 滤波电路生成。
（3）正弦波发生器：输出波形为正弦波，通过线性电压控制振荡器实现。
四.结论本报告介绍了基于555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器的设计原理和实验结果。
方波和三角波发生器是利用555定时器的比较器和滤波器功能实现的，而正弦波发生器则利用线性电压控制振荡器来生成正弦波。
这些电路在现代电子设备中得到广泛应用，具有重要的实际意义。
简易555催眠器 设计报告
青岛理工大学琴岛学院设计报告课题名称：函数信号发生器的设计与实现院系：计算机工程系专业班级：电子信息工程091学号：20090302011学生：牛振兴指导教师：梁孔科青岛理工大学琴岛学院教务处2012年12月25日#include <reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code juxing[64]={255,255,255,255,255,255,255,255, 255,255,255,255,255,255,255,255, 255,255,255,255,255,255,255,255, 255,255,255,255,255,255,255,255,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};uchar code sanjiao[64]={0,8,16,24,32,40,48,56,64,72,80,88,96,104,112,120,128,136,144,152,160,168,176,184,192,200,208, 216,224,232,240,248,248,240,232, 224,216,208,200,192,184,176,168, 160,152,144,136,128,120,112,104, 96,88,80,72,64,56,48,40,32,24,16,8,0 };uchar code sin[64]={135,145,158,167,176,188,199,209, 218,226,234,240,245,249,252,254, 254,253,251,247,243,237,230,222, 213,204,193,182,170,158,146,133, 121,108,96,84,72,61,50,41,32,24, 17,11,7,3,1,0,0,2,5,9,14,20,28,36,45,55,66,78,90,102,114,128};uchar code juchi[64]={0,4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,45, 49,53,57,61,65,69,73,77,81,85,89, 93,97,101,105,109,113,117,121,125, 130,134,138,142,146,150,154,158, 162,166,170,174,178,182,186,190,194, 198,202,206,210,215,219,223,227,231, 235,239,243,247,251,255};uchar code tixing[64]={0,13,26,39,52,65,78,91,104,117, 130,143,156,169,182,195,208,221, 234,247,247,247,247,247,247,247, 247,247,247,247,247,247,247,247, 247,247,247,247,247,247,247,247, 247,247,247,242,229,216,203,190, 177,164,151,138,125,112,99,86,73, 60,47,34,21,8};sbit CS=P3^0;sbit CSS=P3^1;sbit WRDA=P3^4;sbit s1=P3^2;sbit s2=P3^3;sbit WRDAS=P3^6;sbit RDS=P3^7;uchar t=0,k,type=1,m=1,value; void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=35;y>0;y--);}void delay1(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--);for(y=20;y>0;y--);}void init(){P1=0;CS=0;WRDA=0;EA=1;ET0=1;TR0=1;s1=1;}void ad(void){CSS=0;WRDAS=0;delay1(2);WRDAS=1;CSS=1;delay1(2);CSS=0;RDS=0;delay1(2);P0=0xff;value=P0;RDS=1;CSS=1;}void main(void) //主函数{init();//P0初始化为0while(1){ad();if(s1==0){type++;if(type>5)type=1;while(!s1);delay(1);while(!s1);}switch(type){case 1: P1=juxing[k];break;case 2: P1=sanjiao[k];break;case 3: P1=sin[k];break;case 4: P1=juchi[k];break;case 5: P1=tixing[k];break;}k++;if(k>63)k=0;delay(value);}}。
基于555定时器的信号发生器
基于555定时器的信号发生器目录一、设计要求 (2)二、设计方案与论证 (2)三、设计原理及电路图 (3)五、元器件识别与检测 (6)六、软件编程与调试 (10)七、设计心得 (11)八、参考文献 (12)一、设计要求1、在给定的±6V直流电源电压条件下，使用555芯片和运算放大器设计并制作一个多波形发生器2、输出电压：方波：3≤Vp-p≤5V三角波：138mv≤Vp-p≤280mv3、方波：上升和下降时间：≤10ms二、设计方案与论证方案一：主要是应用集成运放LM324，其芯片的内部结构是由4个集成运放所组成的,通过RC电桥可产生正弦波，通过滞回比较器能调出方波,并再次通过积分电路就可以调试出三角波，此电路方案能实现基本要求和扩展总分的功能，电路较简单，调试方便，是一个优秀的可实现的方案。
方案二：利用ICL8038芯片构成8038集成函数发生器。
8038集成函数发生器是一种多用途的波形发生器，可以用来产生正弦波、方波、三角波和锯齿波，其振荡频率可通过外加的直流电压进行调节，所以是压控集成信号产生器。
由于外接电容C的充、放电电流由两个电流源控制，所以电容C两端电压uc 的变化与时间成线形关系，从而可以获得理想的三角波输出。
8038电路中含有正弦波变换器，故可以直接将三角波变成正弦波输出。
另外还可以将三角波通过触发器变成方波输出。
该方案的特点是十分明显的：、⑴线性良好、稳定性好；⑵频率易调，在几个数量级的频带范围内，可以方便地连续地改变频率，而且频率改变时，幅度恒定不变；⑶不存在如文氏电桥那样的过渡过程，接通电源后会立即产生稳定的波形；⑷三角波和方波在半周期内是时间的线性函数，易于变换其他波形。
方案三：可以按照方波——三角波——正弦波的顺序来设计电路，其中，方波可以通过模电中的方波发生电路来产生，也可以通过数电中的555多谐振荡电路来产生，方波到三角波为积分的过程，三角波到正弦波可以通过低通滤波来实现，也可以利用差分放大器的传输非线性来实现或者通过折现法来实现。
555信号发生器
方波三角波正弦波函数信号发生器一、 设计要求1． 设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器2． 输出波形：方波、三角波、正弦波二、 设计方案2.1实验原理（1）方案一原理框图图1—— 方波、三角波、正弦波信号发生器的原理框图首先由555定时器组成的多谐振荡器产生方波，然后由积分电路将方波转化为三角波，最后用低通滤波器将方波转化为正弦波，该方案调试容易。
（2）方案二原理框图图2—— 正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图RC 正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三积分电路 RC 正弦波振荡电路 电压比较器 正弦波 方波 三角波角波函数发生器的设计方法，电路框图如上。
先通过RC正弦波荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波，最后通过积分电路形成三角波。
此电路具有良好的正弦波和方波信号。
但经过积分器电路产生的同步三角波信号，存在难度。
原因是积分器电路的积分时间常数是不变的，而随着方波信号频率的改变，积分电路输出的三角波幅度同时改变。
若要保持三角波幅度不变，需同时改变积分时间常数的大小。
2.2函数发生器的方案选择函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题未采用单片函数发生器模块8038。
方案一的电路结构、思路简单，运行时性能稳定且能较好的符合设计要求，且成本低廉、调整方便，关于输出正弦波波形的变形，可以通过可变电阻的调节来调整。
而方案二，关于三角波的缺陷，不是能很好的处理，且波形质量不太理想，且频率调节不如方案一简单方便。
综上所述，我们选择方案一。
2.3方波发生电路的工作原理和论证利用555与外围元件构成多谐振荡器，来产生方波的原理。
课程设计——基于NE555 函数信号发生器1
××大学××学院××课程设计基于NE555 函数信号发生器学生姓名学号所在系专业名称班级指导教师成绩××大学××学院二○一一年六月摘要：各种电器设备要正常工作，常常需要各种波形信号的支持。
电器设备中常用的信号有正弦波、矩形波、三角波等。
在电器设备中，这些信号是由波形产生和变换电路来提供的。
这种能够产生多种波形，如三角波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
函数信号发生器产生的各种波形能满足现代测量、通信、自动控制和热加工、音视频设备及数字系统等对各种信号源的需求。
例如设计和测试、汽车制造、生物医药、传感器仿真、制造模型等。
在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
关键字：正弦波，矩形波，三角波，函数信号发生器Abstract:A variety of electrical equipment to work properly, which often need the support from a variety of wave form signals. Electrical equipment commonly used in signal sine wave, square wave, triangle wave. In electrical equipment, these signals are generated by the waveform and the conversion circuit to provide. This can produce a variety of waveforms such as triangular wave, rectangular wave (including square), the sine wave signal generator circuit is called a function. Function generator for a variety of waveforms to meet the modern measurement, communications, automatic control and thermal processing, audio and video equipment and digital systems, the demand for a variety of sources,such as design and testing, automotive, biomedical, sensor simulation, manufacturing model.Production practices and technology in the field has a wide range of applications.Key words: Sine wave, Square wave, Triangle wave, The function signal generator目录前言……………………………………………………………………………1. 总体设计方案 (1)2. 电路的基本组成及工作原理 (1)2.1 系统组成框图 (1)2.2 方波的产生 (2)2.3 由方波输出为三角波 (4)2.4 由三角波输出正弦波 (4)3. 单元模块设计 (6)3.1 电源方框图 (6)3.2 单元电路 (6)3.2.1 整流电路 (6)3.2.2 滤波电路 (8)3.2.3 稳压电路 (8)3.2.4 电源电路原理及电路图 (9)3.3 555定时器的介绍 (10)3.3.1 电路组成 (10)3.3.2 引脚的作用 (10)3.3.3 基本功能 (11)4. 电路工作原理分析 (12)5. 设计总结 (13)6. 参考文献 (14)7. 附录 (15)前言函数信号发生器是信号源的一种，主要给被测电路提供所需要的己知信号(各种波形)，然后用其它仪表测量感兴趣的参数。
555芯片设计占空比可调的方波信号发生器
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。
555定时器构成的方波、三角波、正弦波发生器-设计报告.
目录1 设计任务与要求 (1)2 设计方案 (1)2.1 设计思路 (1)2.1.1 方案一原理框图 (1)2.1.2 方案二原理框图 (2)2.2 函数发生器的选择方案 (2)2.3 实验器材 (3)3 硬件电路设计 (4)3.1 555定时器的介绍 (4)3.2 电路组成 (4)3.3 引脚的作用 (5)3.4 基本功能 (5)4 主要参数计算与分析 (7)4.1 由555定时器产生方波 (7)4.2 由方波输出为三角波 (9)4.3 由三角波输出正弦波 (10)5 软件设计 (12)5.1 系统组成框图 (12)5.2 元件清单 (12)6 调试过程 (12)6.1 方波---三角波发生电路的安装与调试 (12)6.1.1 按装方波——三角波产生电路 (12)6.1.2 调试方波——三角波产生电路 (12)6.2 三角波---正弦波转换电路的安装与调试............ 错误!未定义书签。
6.2.1 按装三角波——正弦波变换电路 ............. 错误!未定义书签。
6.2.2 调试三角波——正弦波变换电路 ............. 错误!未定义书签。
6.2.3 总电路的安装与调试 ....................... 错误!未定义书签。
6.2.4 调试中遇到的问题及解决的方法 ............. 错误!未定义书签。
7 结论 ................................................ 错误!未定义书签。
8 附录 (13)8.1 用mulstisim 12设计的方波仿真电路图如图8-1 (13)8.2 用mulstisim 12设计的三角波仿真电路图如图8-3 (14)8.3 用mulstisim 12设计的正弦波仿真电路图如图8-5 (14)8.4 电源参考电路图 (15)参考文献 ............................................... 错误!未定义书签。
多功能函数发生器
毕业设计（论文）专业班次姓名指导老师成都电子机械高等专科学校二0一年多功能函数信号发生器的仿真设计摘要：本文函数信号发生器的设计以555定时器组成的多谐振荡器为核心。
主要思路是多谐振荡器在接通电源后能自行产生矩形波，方波通过积分电路将转变为三角波，三角波再经积分网络转变为正弦波，通过调节电路中相关电阻电容值可以改变占空比等波形参数，最终得到较好的波形。
总电路使用软件MultiSim进行仿真，通过软件自带示波器观察最后所得到的波形，并通过失真分析仪研究波形失真度。
[关键词]：函数信号发生器；多谐振荡器；MultiSim目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外现状 (1)1.3 含义及作用意义 (1)1.4 本文函数信号发生器主要参数 (2)第2章波形失真研究 (3)2.1 失真的定义................... (3)2.2 失真分析方法.................... (3)2.3 失真测量方法.................. .. (3)2.4 失真测量中的几个问题.............. . (4)第3章电路原理及主要电路和元器件介绍 (5)3.1 电路原理.............. . (5)3.2 发生器总电路图 (5)3.3 多谐振荡器电路及555芯片介绍 (5)3.3.1 多谐振荡器电路介绍 (5)3.3.2 555芯片介绍 (6)3.4 积分电路及其原理 (9)第4章 MultiSim介绍 (11)4.1 MultiSim简介 (11)4.2 MultiSim操作环境 (12)4.3 四通道踪示波器 (12)第5章仿真的结果及分析 (15)5.1 电路原理仿真图 (15)5.2 方波接线图 (15)5.3 三角波接线图 (16)5.4 正弦波接线图 (17)5.5 方波、三角波、正弦波接线图 (19)5.6 仿真的结果及分析 (20)致谢 (22)参考文献 (23)第1章绪论1.1 课题背景随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展，促使信号发生器种类增多，性能提高。
基于555函数发生器的设计
基于555函数发生器的设计【摘要】通过555定时器进行函数发生器的设计，设计思路比较的简单而且成本比较的低廉。
根据有关理论原理进行电路参数的计算和选取，借助Multisim软件进行电路的创建，波形的仿真，并对有关问题进行了分析讨论。
【关键词】555定时计数器；函数发生器；波形仿真中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1006-0278（2015）04-099-01一、引言函数发生器能自动产生正弦波、方波、三角波及锯齿波、阶梯波等电压波形。
基本的函数发生器用来产生正弦波、方波、三角波三种电压波形，其电路构成形式多种多样，有全部采用分立元件的，也可由运放级联构成，也有专用的集成电路直接得到（如单片集成电路函数发生器ICL8038）。
本文通过555定时器，外加一些RC电路，设计得到能直接产生上述三种电压波形的函数发生器。
二、555定时器概述555定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器Cl的同相输入端的电压为2VCC/3，C2的反相输入端的电压为VCC/3。
若触发输入端TR的电压小于VCC/3，则比较器C2的输出为0，可使RS触发器置1，使输出端OUT=1。
如果阈值输入端TH 的电压大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC/3，则Cl 的输出为0，C2的输出为1，可将RS触发器置0，使输出为0电平。
555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555定时器的内部电路框图和外引脚排列。
它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一个放电管T及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC/3和2VCC/3。
三、由555定时计数器构成的函数发生器本设计思路为：由555定时器构成的多谐自激振荡器得到方波；方波通过一阶RC积分电路得到三角波；三角波再通过二阶RC积分电路得到正弦波。
基于555定时器的多波形发生器设计
为了正确使用555时基电路，必须对它的基本特性有所了解。双极型和CMOS型时基电路在电特性上是有差别的，应该分别给出。至于双时基电路和单时基电路，除了静态电流，双时基电路应该是单时基电路的一倍以外，其余参数是完全相同的。所以只要列出 CB 555和 CB 7555的主要参数并予以说明就可以了。对于其功能与管脚使用则没有多少区别，其功能与外部引脚排列是完全相同的,具体分析如下：
波形发生器是一种数据信号发生器，在调试硬件时，常常需要加入一些信号，以观察电路工作是否正常。用一般的信号发生器，不但笨重，而且只能发出一些简单的波形，不能满足需要。
本课题设计一个以555定时器为核心系统的多波形发生器，产生方波、锯齿波、三角波三种波形信号。通过该课题的设计掌握555定时器的开发过程和基本信号的产生原理、测量及误差分析方法，同时掌握嵌入式系统的设计流程；培养自身综合运用所学的基本知识、基本理论和基本技能的能力，学习解决一般工程技术和有关专业问题的能力，学习工程设计和科学研究的基本方法。
1.3本文的主要工作
本文将介绍波形发生器设计的方案选择与软硬件的设计、调试。全文共分为六章，本章介绍本课题的研究现状和选题目的意义等；第二章介绍555时基集成电路原理与工作模式；第三章介绍波形发生器各个单元模块电路的设计与实现；第四章介绍波形发生器的总体电路设计；第五章介绍了电路的仿真。第六章介绍了系统的调试过程和调试结果，并对系统调试过程中出现的问题进行了分析，给出了相应的解决方案。
4．触发电压触发电流
当555电路触发输入端所加的电压小于或者等于1/3Vcc（或VDD）时，能使它的输出从0 翻转成1。电压值1/3Vcc就是它的触发电压VTR。促使它翻转所需的电流称为触发电流ITR。CB555的ITR值约为0．5mA；而CB7555的ITR值只需50pA。
基于555的信号发生器
<<高频电子线路 >>课程设计报告题目：____基于555的信号发生器_专业：_____通信工程_______年级：_______ 学号：____ _________学生姓名：_____________联系电话：____________指导老师：_____________完成日期：2012 年 12 月 7 日基于555的信号发生器设计摘要本设计利用NE555定时器芯片、点解电容、瓷片电容和电阻，制作基于555信号发生器的电子作品，实现了三角波和方波两种信号发生的功能。
经测试，系统达到了能输出两种波形、波形好、失真小频率在500Hz到5KHz可调等的要求，具有实用性强、频率稳定并可调、操作简单等优点。
关键词：555信号发生；频率稳定；可调ABSTRACTThis design using NE555 timer chip point of capacitance ceramics capacitor and resistor, making 555 signal generator based on the electronic works, realize the triangle wave and square wave two signals by testing the function of happened, the system to achieve the two waveforms can output waveform distortion in 500 good frequency Hz to 5 KHz adjustable of requirements with practical frequency stability and adjustable simple operation etcKeywords:555 signal occurred; Frequency stability; adjustable摘要 (II)ABSTRACT (II)1 设计要求及方案选择 (1)1.1设计要求 (1)1.2方案选择 (1)2 理论分析和设计 (4)2.1 方波的电路理论分析和设计 (4)2.2 三角波电路的理论分析和设计 (4)3 电路设计 (5)3.1 NE555硬件电路的设计 (5)3.2 基于NE555的多谐振荡器 (7)4 系统测试 (7)4.1 测试结果 (7)4.2测试结果分析 (8)5 总结 (8)6参考文献 (9)附录电子元件清单 (10)1 设计要求及方案选择1.1设计要求（1）能产生三角波、方波或者方波等波形；（2）波形好；（3）失真小；（4）频率在500Hz到5KHz可调；（5）产生的波形占空比为50%；1.2方案选择方案一：采用LM358运算放大器芯片LM358是由恩智浦半导体公司生产的一款非常常用的运算放大器，它适用于很多要求不是很高的电路设计，而且价格便宜，其结构框图如图1-1所示。
555信号发生器
学年论文（课程论文、课程设计）题目：函数信号发生器小组成员：所在学院：信息科学与工程学院指导教师：职称：讲师2011 年12 月24 日背景函数信号发生器又称为信号源，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用，能够产生多种波形，如三角波、方波、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
在通信、广播、电视系统，在工业、农业、生物医学等领域内，函数信号发生器在实验室和设备检测中具有十分广泛的应用。
方波——三角波——正弦波函数信号发生器一、 设计要求1． 设计、组装、调试方波、三角波、正弦波发生器2． 输出波形：方波、三角波、正弦波二、 设计方案2.1实验原理（1）方案一原理框图图1—— 方波、三角波、正弦波信号发生器的原理框图首先由555定时器组成的多谐振荡器产生方波，然后由积分电路将方波转化为三角波，最后用低通滤波器将方波转化为正弦波，该方案调试容易。
（2）方案二原理框图图2—— 正弦波、方波、三角波信号发生器的原理框图RC正弦波振荡电路、电压比较器、积分电路共同组成的正弦波—方波—三角波函数发生器的设计方法，电路框图如上。
先通过RC正弦波荡电路产生正弦波，再通过电压比较器产生方波，最后通过积分电路形成三角波。
此电路具有良好的正弦波和方波信号。
但经过积分器电路产生的同步三角波信号，存在难度。
原因是积分器电路的积分时间常数是不变的，而随着方波信号频率的改变，积分电路输出的三角波幅度同时改变。
若要保持三角波幅度不变，需同时改变积分时间常数的大小。
2.2函数发生器的方案选择函数发生器一般是指能自动产生正弦波、三角波、方波及锯齿波、阶梯波等电压波形的电路或仪器。
根据用途不同，有产生三种或多种波形的函数发生器，使用的器件可以是分立器件(如低频信号函数发生器S101全部采用晶体管)，也可以采用集成电路(如单片函数发生器模块8038)。
为进一步掌握电路的基本理论及实验调试技术，本课题未采用单片函数发生器模块8038。
方案一的电路结构、思路简单，运行时性能稳定且能较好的符合设计要求，且成本低廉、调整方便，关于输出正弦波波形的变形，可以通过可变电阻的调节来调整。
函数信号发生器设计报告
函数信号发生器设计报告
以下是一份函数信号发生器设计报告的范本，供参考：
设计报告：函数信号发生器
一、概述
函数信号发生器是一种能够产生各种波形（如正弦波、方波、三角波等）的电子设备。
本设计报告将介绍如何设计一个简易的函数信号发生器。
二、设计原理
函数信号发生器的核心是波形生成电路。
本设计采用基于555定时器的波形生成电路，通过调节电阻和电容的值，可以生成不同频率和幅值的波形。
三、电路设计
1.电源电路：采用7805稳压芯片，为整个电路提供稳定的5V电源。
2.波形生成电路：基于555定时器，通过调节R1、R2和C1的值，可以生成不
同频率和幅值的波形。
3.输出电路：采用OP07运算放大器，将波形信号放大后输出。
四、测试结果
经过测试，本设计的函数信号发生器能够产生正弦波、方波和三角波三种波形，频率范围为1Hz~10kHz，幅值范围为0~5V。
在测试过程中，未发现明显的失真现象。
五、结论
本设计报告成功地介绍了一种简易的函数信号发生器的设计和制作过程。
测试结果表明，该函数信号发生器能够产生高质量的波形，具有较宽的频率和幅值调节范围。
在实际应用中，可以根据需要调节波形、频率和幅值，以满足不同的
需求。
基于NE555信号发生器的设计
目录摘要Abstract第1章前言 (3)第2章信号发生器的发展现状 (4)2.1信号发生器的分类 (4)2.2信号发生器的发展现状及趋势 (4)第3章方案的设计 (5)3.1 设计方案的选择 (5)3.2电路工作原理以及器件选择 (5)第4章电路的完善与改进 (7)4.1电路仿真 (7)4.1.1波形信号失真分析 (7)4.1.2波形信号输出频率的调整 (8)4.1.3波形信号输出幅度的调整 (10)第5章电路的安装调试 (11)5.1 PROTEL制板 (11)5.2电路安装调试 (12)第6章结束语 (13)参考文献摘要信号发生器是一种能够产生多种波形，如锯齿波、三角波、方波、正弦波的电路。
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。
本设计通过对信号发生器的原理以及构成进行分析，设计了信号发生器，能够输出稳定的正弦波和方波，实现占空比50%，并且能够实现频率和输出幅度可调。
设计中采用常用器件NE555为核心，通过比较获得最佳电路方案，并对电路各部分工作原理进行了分析，确定其能够稳定工作，利用相关仪器多次试验，测试达到了设计要求。
关键词：直流稳压电源电路；振荡器；RC电路；射极输出器。
AbstractSignal generator is a kind of can produce a variety of waveforms, such as sine wave, triangular wave circuit, the Fang Bo. The signal generator has a very wide range of uses in circuit experiment and test equipment in. The design on the principle of signal generator and its structure was analyzed, the design of square wave signal generator, can output stable Fang Bo, and can realize the frequency and adjustable output amplitude, for ease of use, this design also can generate triangle wave and sine wave. Used in the design of common NE555 device as the core, through the comparison of best circuit scheme, and the working principle of every part of the circuit is analyzed, determine its can work steadily, by using relevant instruments, many tests, the test has achieved the design requirements.Keywords: DC stabilized power supply circuit; oscillator; RC circuit; an emitter follower.第1章前言为了能够更加直观的观测到电路中信号变化，在电子学中常用到的仪器是示波器，它能够像医疗设备一样检测到电路中的各种“病变”，与之相配合使用的通常还有信号发生器，它能产生多种波形，如三角波、方波、正弦波，这是信号发生器基本用途。
555芯片设计占空比可调的方波信号发生器
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。
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2013-2014学年度第二学期电子技术基础课程
调
研
报
告
课题名称：基于555定时器的
信号发生器设计
专业：物理学
学号：*********
姓名：** ** **
成绩：
1、调研任务与要求
设计一个信号发生器，独立完成系统设计，要求能实现以下功能：
（1）能产生方波、三角波、正弦波
2、调研目的
（1）进一步巩固熟悉简易信号发生器的电路结构及电路原理并了解波形的转变方法；（2）学会用简单的元器件及芯片制作简单的函数信号发生器，锻炼动手能力；
（3）学会调试电路并根据结果分析影响实验结果的各种可能的因素
3、设计方案论证
信号发生器一般由一个电路产生方波或者正弦波，通过波形变换得到其他几种波形。
考虑到RC震荡产生正弦波的频率调节不方便且可调频率范围较窄，本设计采用先产生方波，后变换得到其他几种波形的设计思路。
采用555组成的多谐振荡器可以在接通电源后自行产生矩形波，再通过积分电路将矩形波转变为三角波，再经积分网络转变为正弦波。
4、555定时器的电路结构与工作原理
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1 的同相输入端的电压为2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC若触发输入端TR 的电压小于VCC /3，则比较器C2 的输出为0，可使RS 触发器置1，使输出端OUT=1。
如果阈值输入端TH 的电压大于2VCC/3，同时TR 端的电压大于VCC /3，则C1 的输出为0，C2 的输出为1，可将RS 触发器置0，使输出为0电平。
它的各个引脚功能如下：
1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路的范围为3 ~ 18V。
一般用5V。
3脚：输出端Vo
2脚：低触发端
6脚：TH高触发端
4脚：是直接清零端。
当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
5脚：VC为控制电压
端。
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0.01
5、基于555定时器的信号发生器设计原理（一）555定时器接成多谐振荡器工作形式产生方波
电路图如下
接通电源后，电容C2被充电，当V c 上升到32 Vcc
时，使V0为低电平放电三极管T 导通，此时电容C2通过R3.R7.T 放电，V c 下降。
当V c 下降到3Vcc
时，V0翻转为高电平。
放电结束时，T 截止，Vcc 通过R2→R3→RP→C2向电容C2充电，当V c 从3Vcc
上升到32 Vcc
时，电路又翻转为低电平。
如此周而复始，在输出端得到一个周期性的矩形波。
电容C2放电所需的时间为：Tpl=(R3+RP ’)C2㏑2 电容C2充电所需的时间为：Tph=(R3+R2+RP ’)C2㏑2
占空比= Tpl +Tph Tph
振荡频率f=（Tpl +Tph ）1
波形图大致如下
（二）积分电路产生三角波
电路的时间常数R*C，构成积分电路的条件是电路的时间常数必须要大于或等于10倍于输入波形的宽度。
Uo=Uc=(1/C)∫icdt,因Ui=UR+Uo,当t=to时，Uc=Oo.随后C充电，由于RC≥Tk,充电很慢，所以认为Ui=UR=Ric,即ic=Ui/R,故
Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫Uidt
这就是输出Uo正比于输入Ui的积分（∫Uidt）
RC电路的积分条件：RC≥Tk
当输入信号为方波时，积分电路的输出为三角波输入波形为A，输出波形为B
（三）RC低通滤波器
1、电路的组成
所谓的低通滤波器就是允许低频信号通过，而将高频信号衰减的电路，RC低通滤波器电路的组成如图所示。
三角波可以分解成由无数不同频率的正弦波组成的复合波。
当输入信号为三角波时，用低通滤波器将其高频成分滤掉后，波形将不再有尖顶部分，波形变得圆滑，从而变成类正弦波。
波形大致如下
图中的相位移动是由于RC网络成感性引起的。
C为一次滤波，D为二次滤波
一次滤波和二次滤波的输出均为类正弦波，不考虑干扰情况下，二次输出的波形由于滤掉了更多的高频分量，理论上更接近正弦波。
6、电路仿真分析
Multisim仿真电路图如下
图中8输出为方波A，9输出三角波B，10输出一次滤波C，12输出二次滤波D
仿真波形图
7、555定时器在现实生活中的应用实例
图5 门控灯开关
该控制电路的核心是555定时器和D型触发器。
555定时器接成单稳态触发器,去除触点跳动对电路工作的影响,D型触发器接成T′触发器形式,利用其输出去控制可控硅开通和关闭,从而控制电灯的亮灭。
平时当房门关闭时,安装在门扇边缘的小磁铁正好靠在干簧管旁边,干簧管的两常开触点受外磁力作用吸合,单稳态电路因输入脉冲为高电平而处于待触发状态,此时双稳态电路的输出为低电平,可控硅因无触发电流而阻断,灯不亮。
当有人推门时,小磁铁会随门扇离开干簧管一次,干簧管的常开触点会因暂时失去外磁力作用而靠自身弹力张开、吸合一次。
实际上,由于干簧管的触点的抖动,要重复几次这种张开、吸合的过程.单稳态触发器的CP 端能够在干簧管的1触点第一次张开时获得一负脉冲触发信号,使单稳态触发器翻转为暂稳态,其输出由低电平变为高电平此时,电容器C 经R 充电,复位端R 电位上升,当上升到复位电平2/3V 时,单稳态触发器复位,Q 恢复为低电平。
单稳态电路的时间常数T=1.1R C ,它有效地将干簧管的具有抖动信号现象的脉冲信号展宽为单个脉冲,此正脉冲同时加至T′触发器器的CP2端,其输出由低电平变为高电平,可控硅的控制极获得正向触发电流而导通,电灯通电发光.当进来的人离开时,随着门的再一次打开、关闭,干簧管重复同样的动作,单稳态触发器同样输出一正脉冲信号,于是T′触发器再次翻转为低电平,可控硅失去触发电流并在交流电过零时关断,电灯自动熄灭。
光敏电阻R 和可调电阻R 构成光控电路。
在白天,光敏电阻受自然光照射阻值很小,T′触发器的置“0”端R电位>1/2V ,无论此门被开闭多少次,DD电路强制置“0”,Q始终为底电平,电灯不会发光;夜晚,因自然光照减弱,T′触发器的置“0”端R 电位<1/2V ,强制复位自动解除。
实际应用时,将开关盒安装在门框顶上,小磁铁则正对着盒内底侧部放置的干簧管固定在门扇顶沿上。
仔细调整小磁铁和干簧管的相对位置,使干簧管能够随门扇的开闭而可靠地动作。
然后,根据“火线接开关地线进灯头,接通开关和灯头”的照明灯接线原则,将开关盒内桩头外引线不分顺序串入电灯火线回路即可。
最后,用小螺丝刀将R 调至阻值最小的位置,P在夜晚需要开灯的时候,打开门扇使灯点亮,然后由小到大调节R 阻值,直到电灯刚好熄灭,再将R 阻值回调一点即可.反复细调,即可获得最佳光控灵敏度。
8、调研心得体会
本次调研是在学习电子技术基础课程后进行的自主学习，相关知识包括了模拟电子线路和数字电子线路，这次选择的题目是在老师和同学的帮助下完成的，555电路是数字电路中典型电路，而RC低通滤波则是模电中最简单的电路之一，通过这次实践，让我发现电路的组合可以有很多种，其中的任何一个元件发生变化都可能会影响输出。
实践中用到的电路仿真软件Multisim，我也是第一次接触这种软件，它强大的功能让我产生强烈的好奇感。
不但可以模拟大部分电路，也有常用芯片，运行还可以用示波器输出波形。
虽然结束了这门课程，但是在以后的学习中，如果有机会我还是希望更多的了解电子专业相关的学科。
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