1、 集成定時器555的應(yīng)用實驗?zāi)康?實驗原理 實驗內(nèi)容注意事項現(xiàn)代電子技術(shù)實驗7/14/20221 一、實驗?zāi)康?實驗?zāi)康膶嶒炘?注意事項 實驗內(nèi)容 現(xiàn)代電子技術(shù)實驗1、熟悉555定時器電路的工作原理。2、熟悉555定時器邏輯功能，學(xué)會分析用 555時基電路構(gòu)成的多諧振蕩器，單穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)器的測試方法。3、了解555定時器的實際應(yīng)用。 7/14/20222二、實驗原理 實驗?zāi)康?實驗原理 注意 事項實驗內(nèi)容 555定時器是將模擬電路和數(shù)字電路集成于 一體的電子器件。 內(nèi)部有3個5K的電阻分壓器，故稱555。555定時器可產(chǎn)生精確的時間延遲和振蕩，在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、家用電器、電子玩具

2、等許多領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用?，F(xiàn)代電子技術(shù)實驗7/14/202231. 電路組成555定時器原理圖555定時器電阻分壓器電壓比較器放電管T緩沖器現(xiàn)代電子技術(shù)實驗引腳圖基本RS觸發(fā)器控制閾值觸發(fā)7/14/20224 當(dāng)CO 懸空時，UR12/3VCC，UR21/3VCC當(dāng)COUCO時，UR1UCO，UR21/2UCO （1） 電阻分壓器 由3個5k的電阻R組成，為電壓比較器提供基準(zhǔn)電壓電壓控制輸入7/14/20225（2） 電壓比較器（高增益電壓比較器）R置0端，S置1端當(dāng)TH2/3VCC時，A1輸出0；當(dāng)TH 2/3VCC時，A1 輸出1。當(dāng)TR 1/3VCC時，A2輸出1；當(dāng)TR 1/3VCC時

3、，A2 輸出0。閾值端觸發(fā)端當(dāng)UU時， UC輸出高電平，當(dāng)UU時， UC輸出低電平。 由A1和A2構(gòu)成。7/14/20226 （3） 基本RS觸發(fā)器 Rd是低電平有效的復(fù)位輸入端。正常工作時，必須使Rd處于高電平。 異步清零現(xiàn)代電子技術(shù)實驗7/14/20227 （4）放電管T T是集電極開路的三極管。 相當(dāng)于一個受控電子開關(guān)。當(dāng)uOUT0時，T導(dǎo)通；當(dāng)uOUT1時，T截止?，F(xiàn)代電子技術(shù)實驗定時器輸出為0，T導(dǎo)通，外接電容可通過T放電。定時器輸出為1，T截止，外電路可對外接電容充電。7/14/20228 （5）緩沖器 緩沖器由G3構(gòu)成，用于提高電路的負(fù)載能力。并隔離負(fù)載對555定時器的影響?，F(xiàn)代

4、電子技術(shù)實驗7/14/202292. 555定時器功能表（CO未用時）注意：工作中不使用(co)電壓控制輸入端時， 一般都通過一個0.01F的電容 接地,以旁路高頻干擾。 0011現(xiàn)代電子技術(shù)實驗7/14/202210注意：工作中不使用(co)電壓控制輸入端時， 一般都通過一個0.01F的電容 接地,以旁路高頻干擾。 2/3vcc2/3vcc1/3vcc1011011/3vcc111保持保持2. 555定時器功能表（CO未用時）現(xiàn)代電子技術(shù)實驗2/3vcc保持7/14/202211大于、大于、出0；T導(dǎo)通小于、小于、出1；T截止小于、大于、保持由上表可得如下口訣：555定時器功能表（CO未用時

5、）現(xiàn)代電子技術(shù)實驗555邏輯電路7/14/2022121用555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器 按圖3.52(a)電路接線，取R1=R2=100K，C1=C2=0.01f。輸入正弦波信號1KHZ，逐漸加大Vi的幅度，用雙蹤示波器分別觀察記錄Vi、Vi、Vo波形,并測出VT+、 VT-。三，實驗內(nèi)容7/14/202213由外界觸發(fā)自動返回穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)暫穩(wěn)態(tài)恢復(fù)期2，555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 現(xiàn)代電子技術(shù)實驗如要得到負(fù)脈沖外觸發(fā)：使觸發(fā)端有效暫穩(wěn)態(tài)0。自動返回：通過電容C的充放電使觸發(fā)端有效穩(wěn)態(tài)1。 如要得到正脈沖外觸發(fā)：使觸發(fā)端TR有效暫穩(wěn)態(tài)1。自動返回：通過電容C的充放電使觸發(fā)端TH有效穩(wěn)態(tài)0

6、。 單穩(wěn)態(tài)工作模式是指電路只有一個穩(wěn)定狀態(tài)。思路：外觸發(fā)自動返回 7/14/202214可加入附加電路，使ui 經(jīng)微分后變?yōu)檎}沖信號ui 。ui7/14/202215輸出脈沖寬度tW 輸出脈沖寬度tW是暫穩(wěn)態(tài)的停留時間，即電容C的電壓從0充電到 所需的時間。 上式說明：單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖寬度tW （電路暫態(tài)時間，即電路的延時（定時）時間）僅決定于定時元件R、C的取值，且成正比關(guān)系，而與輸入觸發(fā)信號和電源電壓無關(guān)，其定時精度不會因電源電壓的波動而受到任何影響。因此調(diào)節(jié)R、C的大小，即可方便地改變tW?，F(xiàn)代電子技術(shù)實驗7/14/202216多諧振蕩器是一種常用的脈沖信號產(chǎn)生電路。工作特性： 自

7、激振蕩器在接通電源后，不需外加觸發(fā)信號，便能自動產(chǎn)生矩形脈沖； 矩形波中除基波外，還含有豐富的高次諧波故稱為多諧振蕩器。自動觸發(fā)自動返回暫穩(wěn)態(tài)0暫穩(wěn)態(tài)1暫穩(wěn)態(tài)03， 555定時器構(gòu)成多諧振蕩器 現(xiàn)代電子技術(shù)實驗 無穩(wěn)態(tài)，具有兩個暫穩(wěn)態(tài)；無穩(wěn)態(tài)工作模式是指電路沒有固定的穩(wěn)定狀態(tài)。555時基電路處于置位與復(fù)位反復(fù)交替狀態(tài)。7/14/202217 555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器（a）電路 （b）工作波形 電容C充電電容C放電電容C充電充=( R1+R2)C 現(xiàn)代電子技術(shù)實驗 接通電源時，uC=0，此時，uo=1，T截止，電源經(jīng)R1，R2對電容C充電。電容C放電放= R2C 利用放電管T作為一個受控電子

8、開關(guān)，使電容交替充電、放電而改變TH、TR，則電路交替置0、置1。 uC2/3VCC時，555定時器輸出翻轉(zhuǎn)為0。T導(dǎo)通，電容C通過R2和T放電。 VC1/3VCC時，555定時器輸出翻轉(zhuǎn)為1。T截止，電源經(jīng)R1，R2對電容C充電。周而復(fù)始。輸出矩形脈沖序列。7/14/202218電容充電時間T1：電容放電時間T2：電路振蕩周期T：現(xiàn)代電子技術(shù)實驗第一個暫穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度T1即uc從 1/3VCC充電上升到2/3VCC所需的時間。第二個暫穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度T2,即uc從 2/3VCC放電下降到1/3VCC所需的時間輸出波形占空比q：多諧振蕩器工作波形7/14/202219555定時器的應(yīng)用 圖所示電

9、路增加了一個電位器和兩個導(dǎo)引二極管。D1、D2用來決定電容充、放電電流流經(jīng)電阻的途徑（充電時D1導(dǎo)通，D2截止；放電時D2導(dǎo)通，D1截止）?？梢?，若取RARB電路即輸出占空比為50的方波信號。占空比可調(diào)的多諧振蕩器RW調(diào)到中間，充電回路R1,RW,VD1；放電回路:VD2, R2,RW占空比:7/14/202220555定時器的應(yīng)用 對C1充電時，充電電流通過R1、D1、RW2和RW1；放電時通過RW1、RW2、D2、R2。當(dāng)R1R2、RW2調(diào)至中心點，因充放電時間基本相等，其占空比約為50，此時調(diào)節(jié)RW1僅改變頻率，占空比不變。如RW2調(diào)至偏離中心點，再調(diào)節(jié)RW1，不僅振蕩頻率改變，而且對占

10、空比也有影響。RW1不變，調(diào)節(jié)RW2，僅改變占空比，對頻率無影響。 占空比與頻率均可調(diào)的多諧振蕩器7/14/202221555定時器的應(yīng)用 圖為壓控振蕩器的電路。這種振蕩器可以用電壓U控制輸出脈沖頻率，因為電壓U的變化將影響電容C的充放電速度，從而改變了振蕩周期。 555構(gòu)成壓控振蕩器7/14/2022223、應(yīng)用舉例現(xiàn)代電子技術(shù)實驗電子圣誕樹電路由555構(gòu)成的多諧振蕩器，輸出脈沖序列給CC4017提供計數(shù)脈沖。 CC4017為十進(jìn)制/脈沖分配器。 當(dāng)時鐘脈沖上升沿達(dá)到時，使CC4017的輸出端Q0-Q9依次輸出高電平，脈沖寬度為時鐘周期。 這些脈沖信號依次使T1-T6飽和導(dǎo)通，發(fā)光二極管依次

11、被點亮。發(fā)光二極管閃爍的快慢由R1、R2、VR1及C決定。實驗?zāi)康膶嶒炘碜⒁馐马棇嶒瀮?nèi)容7/14/202223實驗?zāi)康膶嶒炘碜⒁馐马棇嶒瀮?nèi)容1. 555時基電路的應(yīng)用（1）用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 按圖連接電路，輸入500Hz脈沖信號（TTL信號），用雙蹤示波器觀察記錄Vi、VC、VO的波形，并標(biāo)出波形周期、幅值、脈寬?，F(xiàn)代電子技術(shù)實驗三、實驗內(nèi)容Vi7/14/2022242，用555定時器構(gòu)成施密特觸發(fā)器按圖3.52(a)電路接線，R1=R2=100K,C1=C2=0.01f。輸入正弦波信號1KHZ，逐漸加大Vi的幅度，用雙蹤示波器分別觀察記錄Vi、Vi、Vo波形,并在Vi點測出V

12、T+、 VT-。Vi7/14/2022253，用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器 按圖連接電路。a.取R1=R2=100 k, C=0.01f；改變C=0.1f。b.取C=0.01f，改變R1、R2電阻值。 用雙蹤示波器分別觀察記錄 uC、uO波形（標(biāo)明幅度和脈寬）。記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)于表3.16中?，F(xiàn)代電子技術(shù)實驗7/14/202226電子圣誕樹電路 利用555定時器和CC4017芯片設(shè)計一個圣誕樹電路。調(diào)節(jié)參考，使發(fā)光二極管閃爍頻率變化，（由R1、R2、VR1及C決定），參考數(shù)據(jù)：R168k、R2=47 k、VR1任意位置、C0.1f、 C0.01f 、 C10f 。記錄觀測結(jié)果，發(fā)光二極管閃爍頻率？2. 趣味性試驗7/14/202227實驗電路板現(xiàn)代電子技術(shù)實驗7/14/202228參考波形單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器多諧振蕩器7/14/202229四、注意事項 故障檢測和排除1、檢查各連線是否正確，尤其是各電源線。 2、要使波形穩(wěn)定顯示 (a) 選擇正確的觸發(fā)源。（Edge按鍵菜單下） (b) 調(diào)節(jié)觸發(fā)電平(Level）旋鈕，使觸發(fā)電平 在波形幅度范圍內(nèi)。3、注意將示波器探頭衰減開關(guān)置于10：1檔。4、同