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關(guān)于集成定時器及應(yīng)用第一頁,共十六頁,2022年,8月28日實驗?zāi)康模?.熟悉555集成定時器的組成及工作原理。2.掌握用定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路、多諧振蕩電路及施密特觸發(fā)電路等。3.進一步學(xué)習(xí)用示波器對波形進行定量分析,測量波形的周期、脈寬和幅值等。第二頁,共十六頁,2022年,8月28日實驗原理:555集成定時器簡介
555集成定時器是模擬功能和數(shù)字邏輯功能相結(jié)合的一種雙極型中規(guī)模集成器件。外加電阻、電容可以組成性能穩(wěn)定而精確的多諧振蕩器、單穩(wěn)電路、施密特觸發(fā)器等,應(yīng)用十分廣泛。
第三頁,共十六頁,2022年,8月28日555定時器的內(nèi)容原理框圖和外引線排列圖如下圖所示:
第四頁,共十六頁,2022年,8月28日555是由上、下兩個電壓比較器、三個5KΩ電阻、一個RS觸發(fā)器、一個放電三極管T以及功率輸出級組成。比較器C1的反相輸入端⑤接到由三個5KΩ電阻組成的分壓網(wǎng)絡(luò)的2/3Vcc處,同相輸入端⑥為閥值電壓輸入端。比較器C2同相輸入端接到分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的1/3Vcc處,反相輸入端②為觸發(fā)電壓輸入端,用來啟動電路。第五頁,共十六頁,2022年,8月28日兩個比較器的輸出控制RS觸發(fā)器。當(dāng)比較器C2②端的觸發(fā)輸入電壓V2<1/3Vcc、比較器C1⑥端的閥值輸入電壓V6<2/3Vcc時,C2輸出為1,C1輸出為
0,即RS觸發(fā)器的S=1,R=0,故觸發(fā)器置位,Q=0,所以放電三極管T截止。而當(dāng)V2>1/3Vcc,V6>2/3Vcc時,S=0,R=1,觸發(fā)器被復(fù)位(置0),Q=1,放電三極管T導(dǎo)通。此外,RS觸發(fā)器還設(shè)有復(fù)位端Rd④,當(dāng)復(fù)位端處于低電平時,輸出③為低電平。
第六頁,共十六頁,2022年,8月28日控制電壓端⑤是比較器C1的基準(zhǔn)電壓端,通過外接元件或電壓源可改變控制端的電壓值,即可改變比較器C1,C2的參考電壓。不同時可將它與地之間接一個0.01uF的電容,可防止干擾電壓引入。555的電源電壓范圍是+4.5~+18V,輸出電流可達100~200mA,能直接驅(qū)動小型電機、繼電器和低阻抗揚聲器。第七頁,共十六頁,2022年,8月28日555定時器的基本功能如下表所示:輸入輸出閾值輸入⑥觸發(fā)輸入②復(fù)位④輸出③放電管T⑦
××00導(dǎo)通<2Vcc/3<Vcc/311截止>2Vcc/3>Vcc/310導(dǎo)通<2Vcc/3>Vcc/31不變不變第八頁,共十六頁,2022年,8月28日555定時器的應(yīng)用:單穩(wěn)態(tài)電路;多諧振蕩器
單穩(wěn)態(tài)電路多諧振蕩器
第九頁,共十六頁,2022年,8月28日⑴單穩(wěn)態(tài)電路當(dāng)電源接通后,Vcc通過電阻R向電容C充電,待電容上電壓Vc上升到2/3Vcc時,RS觸發(fā)器置0,即輸出V0為低電平,同時電容C通過三極管T放電。當(dāng)觸發(fā)端②的外接輸入信號電壓V1<1/3Vcc時,RS觸發(fā)器置1,即輸出V0為高電平,同時,三極管T截止。電源Vcc再次通過R向C充電。
第十頁,共十六頁,2022年,8月28日
輸出電壓維持高電平的時間取決于RC的充電時間,當(dāng)t=tpo時,電容上的充電電壓為:所以輸出電壓的脈寬:
一般R取1kΩ~10MΩ,C>1000pF。第十一頁,共十六頁,2022年,8月28日值得注意的是:
V1的重復(fù)周期必須大于tpo,才能保證每一個正倒置脈沖起作用。由上式可知,單穩(wěn)態(tài)電路的暫態(tài)時間與Vcc無關(guān)。因此用555定時器組成的單穩(wěn)電路可以作為較精確定時器。
第十二頁,共十六頁,2022年,8月28日多諧振蕩器電源接通后,Vcc通過電阻R1、R2向電容C充電。電容上的電壓按指數(shù)規(guī)律上升,當(dāng)Vc上升至2/3Vcc時,因Vc與閥值輸入端⑥相連,有Vc=V6,使比較器C1輸出翻轉(zhuǎn),輸出電壓V0=0,同時,放電管T導(dǎo)通,電容C通過R2放電;當(dāng)電容上電壓Vc下降至1/3Vcc時,比較器C2工作,輸出電壓V0變?yōu)楦唠娖紺放電終止,Vcc通過電阻R1、R2又開始充電;周而復(fù)始,形成振蕩。第十三頁,共十六頁,2022年,8月28日實驗元、器件集成定時器NE5552片電阻
100k、10k各2只,51k、5.1、4.7k各1只,33k1只電容 100μ、47μ、30μ、10μ、0.1μ、0.02μ各1只電位器100k1只第十四頁,共十六頁,2022年,8月28日思考題1.實驗內(nèi)容2中,改變電容C的大小能夠改變振蕩器輸出電壓的周期和占空系數(shù)嗎?試說明要想改變占空系數(shù),必須改變哪些電路參數(shù)。2.試設(shè)計一個過壓報警器,用聲(喇叭)和光(發(fā)光二極管)同時報警。當(dāng)工作電壓超過+10V(包括10V)時,喇叭發(fā)出報
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