555集成定時(shí)器及應(yīng)用

555集成定時(shí)器及應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉555集成定時(shí)器的組成及工作原理。2.掌握用555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路、多諧振蕩電路和施密特觸發(fā)電路等。3.進(jìn)一步學(xué)習(xí)用示波器對(duì)波形進(jìn)行定量分析，并測(cè)量出波形的周期、脈寬、時(shí)序等。二、實(shí)驗(yàn)原理

一、555定時(shí)器555定時(shí)器是一種雙極型中規(guī)模集成電路，其內(nèi)部包涵了模擬電路和數(shù)字電路，只要在其外部連接上幾個(gè)適當(dāng)?shù)淖枞萜骷?，就可方便地?gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、多諧振蕩器和施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。在波形的產(chǎn)生和整形方面，以及定時(shí)和自動(dòng)控制系統(tǒng)方面都有著廣泛的應(yīng)用。

555定時(shí)器功能表不變不變1導(dǎo)通01截止11導(dǎo)通00××放電管T輸出(VO)復(fù)位(RD)觸發(fā)輸入(VI2)閾值輸入(VI1)輸出輸入工作原理（1）4腳為復(fù)位輸入端（RD

），當(dāng)RD為低電平時(shí)，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，輸出vo為低電平。正常工作時(shí)，應(yīng)將其接高電平。（2）5腳為電壓控制端，當(dāng)其懸空時(shí)，比較器C1和C2的比較電壓分別為2/3VCC

和1/3VCC

。（3）2腳為觸發(fā)輸入端，6腳為閾值輸入端，兩端的電位高低控制比較器C1和C2的輸出，從而控制RS觸發(fā)器，決定輸出狀態(tài)。控制電壓端⑤是比較器Cl的基準(zhǔn)電壓端，通過(guò)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Cl、C2的參考電壓。不用時(shí)可將它與地之間接一個(gè)0.01μF的電容，以防止干擾電壓引入。2．555定時(shí)器的應(yīng)用(1)

單穩(wěn)態(tài)電路單穩(wěn)態(tài)電路的組成如圖所示。當(dāng)電源接通后，Vcc通過(guò)電阻R向電容C充電，待電容上電壓Uc上升到2/3Vcc時(shí)，RS觸發(fā)器置0，即輸出Uo為低電平，同時(shí)電容C通過(guò)三極管T放電。當(dāng)觸發(fā)端②的外接輸入信號(hào)電壓U1<1/3Vcc時(shí)，RS觸發(fā)器置1，即輸出Uo為高電平，同時(shí)，三極管T截止。電源Vcc再次通過(guò)R向C充電。輸出電壓維持高電平的時(shí)間取決于RC的充電時(shí)間.

通過(guò)上述分析可以看出，它要求觸發(fā)脈沖的寬度要小于。并且其周期要大于。電路的工作波形（1）穩(wěn)定狀態(tài)0。接通電源瞬間，電路有一個(gè)穩(wěn)定的過(guò)程。即電源通過(guò)電阻R向電容C充電，使uC（即uI6）上升。當(dāng)uC上升到且2腳為高電平（）時(shí)，其輸出為低電平0。此時(shí)，放電三極管T導(dǎo)通，電容C又通過(guò)三極管T迅速放電，使uC急劇下降，直到uC為0，輸出保持低電平0。如果沒(méi)有外加觸發(fā)脈沖到來(lái)，則該輸出狀態(tài)一直保持不變。（2）暫穩(wěn)狀態(tài)1。當(dāng)外加負(fù)觸發(fā)脈沖（）作用時(shí)，觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)，使輸出uo為1，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。這時(shí)，三極管T截止，電源可通過(guò)R給C充電，uC逐漸上升。當(dāng)負(fù)觸發(fā)脈沖撤消（）后，輸出狀態(tài)保持暫穩(wěn)態(tài)1不變。當(dāng)電容C繼續(xù)充電到大于時(shí)，電路又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，輸出uo回到0，T導(dǎo)通，電容C放電，電路自動(dòng)恢復(fù)至穩(wěn)態(tài)?？梢?jiàn)，暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間由R、C參數(shù)決定。若忽略T的飽和壓降，則電容C上電壓從0上升到的時(shí)間，就是暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間。1/3VCCuCt2/3VCCtuo電源接通后，電容C上的初始電壓為0V，使電路輸出為1，Vcc通過(guò)電阻R1、R2向電容C充電。當(dāng)電容上電壓Uc=2/3Vcc時(shí)，閥值輸入端⑥受到觸發(fā)，比較器C1翻轉(zhuǎn)，輸出電壓Uo變?yōu)榈碗娖?，C開(kāi)始放電，當(dāng)降到時(shí)，輸出又翻回到1狀態(tài)，放電管T截止，電容C又開(kāi)始充電。周而復(fù)始，形成振蕩。其振蕩周期與充放電的時(shí)間有關(guān)。（2）多諧振蕩器（2）多諧振蕩器多諧振蕩器如圖所示。電源接通后，電容C上的初始電壓為0V，使電路輸出為1，Vcc通過(guò)電阻R1、R2向電容C充電。當(dāng)電容上電壓Uc=2/3Vcc時(shí)，閥值輸入端⑥受到觸發(fā)，比較器C1翻轉(zhuǎn)，輸出電壓Uo變?yōu)榈碗娖?，C開(kāi)始放電，當(dāng)降到時(shí)，輸出又翻回到1狀態(tài)，放電管T截止，電容C又開(kāi)始充電。周而復(fù)始，形成振蕩。其振蕩周期與充放電的時(shí)間有關(guān)。充電時(shí)間：放電時(shí)間:振蕩周期：

T=tph+tPL≈0.7（R1+2R2）C振蕩頻率：

占空系數(shù)：當(dāng)R2＞＞Rl時(shí)，占空系數(shù)近似為50％．

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一、用定時(shí)器555集成電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)的脈寬為5S,給定電容47uF。用發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)間驗(yàn)證。二、用定時(shí)器555集成電路構(gòu)成多諧振蕩電路

要求:電路的振蕩頻率為1KHz，占空比近似1/2。給定電容為0.01uF，求定時(shí)電阻。用示波器觀(guān)察并描繪Uo和Uc波形的幅值、周期以及tPH和tPL；標(biāo)出Uc各轉(zhuǎn)折點(diǎn)的電壓，與理論值比較。三、把第二步的電容換成10uF，將第一步的輸出接第二步的復(fù)位端。說(shuō)明電路的作用，并簡(jiǎn)單說(shuō)明工作原理。111.設(shè)計(jì)并調(diào)試暫穩(wěn)時(shí)間為5S的單穩(wěn)態(tài)電路

tw≈1.1RC.取R=;C=;計(jì)算tw=?.實(shí)測(cè)tw=?.2.設(shè)計(jì)并調(diào)試振蕩頻率=1KHZ,占空系數(shù)接進(jìn)近1/2的多諧振蕩電路.表-2多諧振蕩器實(shí)驗(yàn)記錄表項(xiàng)目R1（k）R2（k）C1(uf)tPh(ms)tPL(ms)D=tPh/Tf(khz)ucpp(v)電壓波形uc/uo計(jì)算值0.01測(cè)量值0.01表-1單穩(wěn)態(tài)電路實(shí)驗(yàn)記錄表

項(xiàng)目R（k）C1(uf)tw(s)計(jì)算值475S實(shí)際值47實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1.寫(xiě)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)所需器材等。

2.整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；畫(huà)出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中所要求畫(huà)的波形，按時(shí)間坐標(biāo)對(duì)應(yīng)標(biāo)出波形的周期、脈寬和幅值,并與理論值比較等。３.分析內(nèi)容３的工作原理注意事項(xiàng)

1.單穩(wěn)態(tài)電路的輸入信號(hào)選擇要特別注意，Ui的周期T必須大于Uo的脈寬tPO，并且低電平的寬度要小于Uo的脈寬tPO，

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