一、引言
1、选题意义
经过一学期的学习,我们已掌握了一些简单的电路的特性以及元器件的作用,但我们对生活中已经应用了许久的电路依然陌生,比如简单的喇叭、闹钟、信号灯等。我们在学习中刚刚接触到一些皮毛知识,而把这些知识运用到炉火纯青的地步是有一些难度的,所以我们以模拟扬声器声响电路为题设计电路,可以提高我们对555芯片的认识,可以巩固我们所学的相关理论知识,实践所掌握的电子制作技能,完成一个实际的电子产品,进一步提高分析问题、解决问题的能力。 2、设计目标
在电子技术课中我们学到了许多有关电子技术方面的知识,其中我们学到了555芯片的原理与功能,那些只是书本上的理论知识,我们没有将这些所学的知识应用到实践中去,不能说明我们对555芯片已经熟知,所以通过此次的设计我们要对555芯片的内部结构及其级联等方
面的应用有更深层次的了解。比如应用一个555芯片可以带动扬声器发出声响,但这种声响声音单一,发音效果不太好听。此次课程设计不仅为了提高我们对555芯片的认识,也是为了拓宽我们的知识面,提高综合素质。通过电子元器件认识与系统设计,能够进一步熟悉电子元件的结构、工作原理和使用方法。其次,了解电路理论的实际应用,掌握电子系统的装配和调试工艺,提高我们自己的实际操作的能力。巩固课堂所学的知识,提高把理论知识应用于实际中的能力,同时通过实习活动,既要我们收集与自己设计题目有关的设计资料,又要掌握扬声器发声电路的设计方法和调试技术,数字模拟扬声器发声电路的综合设计、分析与调试方法。我们所做的是模拟扬声器发声的装置,该装置简单易懂,制作比较方便,通过对电路的设计,以及对电子市场中元器件的调查和焊接的过程,大大提高了我们的动手能力。
3、小组成员及分工
小组成员及分工情况如下所示。
小组成员及分工情况
姓名 学号 分工 设计、查、买元件、焊接、写报告
姓名 学号 分工 设计、查、买元件、焊接、写报告
二、作品说明
1、功能
本设计题目名称为扬声器发声模拟电路的设计。经过电路设计和市场调查,选择出简单可行且成本较低的扬声器发声模拟电路。该设计是由两片555芯片、五个电阻、三个电容、一个滑动变阻器、一个开关、一个扬声器、一节12V的干电池以及若干导线组成的。若电路焊接成功,则第一片555组成的多谐振荡器将会产生低频信号,第二片555组成的多谐振荡器将会产生高频信号来运载之前产生的低频信号,当信号传递到扬声器之后,扬声器会发出“滴答 ,滴答”的声音。
2、操作说明
按下开关便可以发生“滴答 ,滴答”的声音,调节滑动变阻器的阻值,通过改变第一片的555芯片的占空比,进而控制高音与低音的时间TH、TL,可以任意调节滴答声的效果。
三、基本原理
1、原理图
双极性型5G555的主要性能参数如表1所示。
表1 双极性型5G555的主要性能参数
参数名称 | 符号 | 单位 | 参数 |
电源电压 | VCC | V | 5~16 |
电源电流 | ICC | mA | |
阈值电压 | VTH | V | |
触发电压 | VTR | V | |
输出低电平 | VOL | V | 1 |
输出高电平 | VOH | V | 13.3 |
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CMOS型7555的主要性能参数如表2所示。
表2 CMOS型7555的主要性能参数
参数名称 | 符号 | 单位 | 参数 |
电源电压 | VCC | V | 3~18 |
电源电流 | ICC | μA | 60 |
阈值电压 | VTH | V | |
触发电压 | VTR | V | |
输出低电平 | VOL | V | 0.1 |
制作音箱 输出高电平 | VOH | V | 14.8 |
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(1)555定时器器件特性
555定时器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的电源电压范围较宽,可在5~16V范围内使用(TTL型,若为CMOS型的555芯片,则电压范围可在2~18V 内),电路的输出有缓冲器,因而有较强的带负载能力。
基于以上对555定时器参数及性能的分析,认为以555定时器搭建的电路能够驱动小功率扬声器发音,选择适当的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、电路图设计及器件参数选择
(1) 电路概述: