188宝金博页面版

№ ． 2 V o1 ． 24 陕西科技大学学报 J 0 U R N A L 0 F S H A A N X I U N IV ER SIT Y 0 F SC IE N C E ＆ T E C H NOL 0 G Y A pr． 200 6 · 9 1 · 文章编号 ： 1000- - 5811( 2006) 02- - 0091- - 03 基于 PSPICE 的 5 5 5 定时器 电路仿真分析 郭文强， 侯勇严 (陕西科技大学电气与电子工程学院， 陕西 成阳 712081) 摘者在文中应用 PSPICE 对 555 定时器构成的施密特触发器、 单稳态触发 器和 多谐振 荡器的工 作特性进行 了仿真分析和研究， 针对 PSPICE 中 555 定时器构成的多谐振 荡器不起振的 问题 提 出了模拟振 荡电路 的有效起振方法， 对 电子电路的分析与设计具有一定的参考意义。 关键词 ： 555 定时器； PSPIC E ；仿真；多谐振 荡器 中图分类号： T P391． 9 文献标识码 ： A 要 ： 555 定时器作 为应用广泛的一种数字一 模拟 混合集成 电路 ， 其原理分析比较 复杂。作 0 引言 555 定时器是一种应用非常广泛的中规模数字一 模拟混合集成电路 ， 利用它能很方便地构成施密特触 发器 、 单稳态触发器和多谐振荡器等功能电路 由于其使用灵活 、 方便， 因而被广泛应用于信号 的产生与 变换 、 控制与检测 、 家用电器以及电子玩具等领域 。 PSPICE 作为著名的电路设计与仿真软件之一 ， 具有仿真速度快、 精度高等优点， 并且集成了几乎所 有电子电路设计和分析所需的器件、 信号源、 电源、 万用表和示波器。PSPICE 用于电路仿真时， 以源程序 或图形方式输入 ， 能 自动进行电路检查 、 生成图表 、 模拟和计算 电路。它不仅 可以对模拟电子线路进行不 同输入状态的时间响应 、 频率响应 、 噪声和其它性能的分析优化 ， 以达到电路最优的性能指标设计， 还可以 分析数字电子线路和模数混合 电路 。 1施密特触发器 的工作特性仿真分析 在 PSPICE 的 Schematics 绘图编辑器 中， 555定 时器的图形符号及管脚图如图 1所示 ， 其 中管脚 1 是 公共端 ， 管脚 2 为触发端 ， 管脚 3 为输出端 ， 管脚 4 为复位端 ， 管脚 5 是控制 电压输入端 ， 管脚 6 为阈值端 ， 管脚 7 是内部三极管的放电端 ， 管脚 8 是电源端∞ 。 利用 PSPICE 的 Schematics 绘图编辑器绘制的 555定时器构成的施密特触发器 电路如图 2所 示。输 入信号 、 ， r 为三角波 ， 用分段线性源 V Pw I 来实现 ， 其幅值在 0 V 与 5 V 之间线性变化 ， 管脚 8 接直流电 压源 、 ， r 一5V 。利用 PSPICE 的瞬态分析功能进行仿真， 瞬态分析( T ime Domain T ransient) 是指在给定 输入激励信号的作用下 ， 计算电路输 出端 的瞬态响应 ， 其实质就是计算时域响应。设置瞬态分析参数为从 零时刻开始记录数据 ， 到 4 S结束， 最大步长为 5 ms， 得到 555 的输 出端 、 ， r。 的电压波形与输入电压波形 如图 3所示。由图 3 可见 ， 该电路能将输入三角波转换成方波输出 ， 且当输入三角波电压 升高， 输 出电平 发生转换时所对应的门限电压约为 3． 33 V ， 而当输入三角波 电压降低 ， 输出电平发生转换时所对应的 门 限电压约为 1． 67 V ， 即上门限电压与下门限电压不同， 输入与输出问具有迟滞特性。将输入信号换成正 弦信号后 ， 得到输入输出电压的波形 ( 如图 4 所示) ， 依然表现 出迟滞特性 ， 且上门限电压与下门限电压仍 分别为 3． 33 V 和 1． 67 V ， 而这正是施密特触发器电路 的工作特性 。仿真结果与理论计算结果 的上 门限 电压 2V cc／ 3、 下门限电压 、 ， r∞／ 3相符。显然 ， 利用 555 定时器构成的施密特触发器 电路具有结构简单 、 使 用方便的优点 ·收稿 日期 t2005 作者简介： 郭文强 (1971～) ， 男 ， 陕西省咸阳市人 ， 讲师 ， 在读博 士生 ， 研究 方向： 计算机 网络 与计算 机仿 真 Ol 07 维普资讯 http://www.cqvip.com