模电实验-用Multisim采用555计时芯片设计方波产生电路

比较器：由两个结构相同的集成运放 A1、A2 构成。
A1 用来比较参考电压 UR1 和高电平触发端电压 UTH： 当 UTH>UR1,集成运放 A1 输出 Uo1=0;当 UTH<UR1,集成运放 A1 输出 Uo1=1。 A2 用来比较参考电压 UR2 和低电平触发端电压 UTR ： 当 UTR>UR2,集成运放 A2 输出 Uo2=1;当 UTR<UR2,集成运放 A2 输出 Uo2=0。
15 级模拟电子技术实验四
实验内容：用 Multisim 采用 555 计时芯片设计方波产生电路
【实验要求】
使用 Multisim 采用 555 计时芯片设计一个方波产生电路， 并分析其基本工作原理。注：所产生的方波占空比为 50％。
【实验内容】
所设计的电路图如下：
对所设计的电路进行仿真， 得到了占空比为 50％的方波如下
t1 R1 R 2 T R1 2 R 2
老师要求得占空比为 50％，实际上要使 R1=0，调至零wk.baidu.com，Multisim 仿真并无图像，只能使 R1 无限接近于零，故取 1%倍 R1，其占空比接 近 50%。
触发器：两个交叉耦的与非门
R 端低电平有效，输出 Q 为 0；S 端低电平有效，输出 Q 为 1；R、S 同为高电平时，保持原来状态，具有记忆功能。 开关及输出： 放电开关由一个晶体三极管组成，称其为放电管，其基极受基本 RS 触发器。输出端 Q 控制。当 Q =0 时，放电管导通，放电端 D 通 过导通的三极管为外电路提供放电的通路；当 Q =1，放电管截止， 放电通路被截断。 555 电路原理分析：
电路原理分析 555 芯片内部电路图和引脚图
各引脚介绍： 1 脚 GND：地； 2 脚 TR：低电平触发端； 4 脚 R：复位端； 5 脚 CV：控制电压端 7 脚 DIS：放电端； 8 脚 VCC：电源
3 脚 OUT：输出端 6 脚 TH：高电平触发端
在分析 555 电路之前，对芯片内部的两个比较器、触发器、开关以及输出做出说 明：
如上图所示，假设电容初始电压为零，则 UTH=UTR=0<UDD/3,接通电 UO1=1， 源， 电容两端电压不能突变， 通过集成运放 A1 和 A2 比较得， UO2=0,根据与非门交叉耦合真值表，Q=1，放电管截止，放电通路被 截断，电源通过 R1 和 R2 向电容充电，当 UC≧2UDD/3，时通过通过 集成运放 A1 和 A2 比较得，UO1=0，UO2=1,根据与非门交叉耦合真 值表，Q=0，放电管导通，放电通路接通，电容通过 R2 和 D 端三极 管放电， 其两端电压不增反降。 降到 UC≦UDD/3 时， 又开始往复循环， 形成方波。 下面我们来讨论占空比问题 电容充电时得时间常数τ1=(R1+R2)C,电容放电时得时间常数τ 2=R2C 所产生的方波周期 T=t1+t2 t1 正比于τ1，t2 正比于τ2 根据占空比得定义得 q