实验十四555定时器

1、说明：由于实验设备陈旧，实验14在实验室无法实现，要求学生自己熟悉，有兴趣的同学自己用EDA软件模拟仿真，比如用 Multisim等。（电子专业学生必需会一些小的仿真软件，自学很简单）实验十四555时基电路及其应用一、实验目的1、熟悉555型集成时基电路结构、工作原理及其特点2、掌握555型集成时基电路的基本应用 二、实验原理集成时基电路又称为集成定时器或555电路，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，应用十分广泛。它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，其电路类型有双极型和7555或7556 ,二者的逻辑功能和 556和7556是双定时器。双极型CMOS型的电源电压为+3-+18V。C

2、MOS型两大类，二者的结构与工作原理类似。几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码 都是555或556 :所有的CMO产品型号最后四位数码都是 引脚排列完全相同，易于互换。555和7555是单定时器。的电源电压 Vcc=+5V-+15V，输出的最大电流可这 200mA1、555电路的工作原理555电路内部框图555电路的内部电路组成如图所示。它含有两个电压比较器，一个基本 个放电开关管 电平比较器1/3Vc8 a 与 超过参考电平T,比较器的参考电压由三只 5KQ的电阻器构成的分压器提供。A1的同相输入端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为A的输出端控制 RS触发器状态和放电管开关状态。当

3、输入信号自 2/3 Vcc时，触发器复位，RS触发器，一它们分别使高2/3V CC 和 6端输入并导通。当输入信号自2端输入并低于时， 关管截止。555的输出端一3端输出低电平，同时放电开关管 触发器置位，555的3端输出高电平，同时放电开I I I Z nvi丁匚1-Rd是复位端（4端）, 控制电压端（5端），平时输出 即改变了比较器的参考电平，R、C构成的单稳态触发器，稳态时 输出端为低电平，当有一个外部负 1/3 VCc，低电平比较器动作，单稳VC充电到2/3 VCcT重新导通，电容 图所示。CI codlOuFTHGDKU Q _1r)s IQKVcCVoltTHE C2 DJOIFT

4、Fo.Diur单稳态触发器波形图单稳态触发器电路图555电路引脚图当Rd=0时，555输出低电平。平时 Rd端开路或接VCco VC是2/3 Vx作为比较器A的参考电平，当5端外接一个输入电压，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时， 通常接一个0.01UF的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。T为放电管，当T导通时，给接于 7端的电容器提供低阻放电通路。555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容器上的电 压，以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。利用它可以构成从微秒到数十分钟的延时电路、单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器等脉

5、冲产生或波形变换电路。 2、555定时器的典型应用（1）构成单稳态触发器由 555定时器和外接定时元件 555电路输入端处于电源电平。内部放电开关管T导通，脉冲触发信号经 C加到2端时，并使2端电位瞬时低于态电路即开始一个暂态过程，电容C开始充电，VC按指数规律增长。当时，高电平比较器动作，比较器Ai翻转，输出V）从高电平返回低电平，放电开关管C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳态。电路图如图。波形如暂稳态的持续时间tw （即为延时时间）决定于外接元件R、C值的大小。t w=1.1RC通过改变R、C的大小，可使延时时间在几个微秒到几十分钟之间变化。（2 ）构成多谐振荡器电路图、波形

6、图如图（a） （ b），由555定时器和外接元件 R1、甩、C构成多谐振荡器。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外加触发信号，利用电源通过R、R向C充电，以及 C通过R向放电端C放电，使电路产生振荡。电容C在1/3VCC和2/3VCC之间充电和放电，输出信号的时间参数是：T=t w1+t w2 tw1=0.7（R 1+R）C tw2=0.7R2C般要求 R与R2均应大于或等于 1KQ，但Ri+R应小于或等于 3.3MQ 。 r555lotKon3+5VEJ51瓦VcOJOITJF5.LK2Z3VCC1/3VCCG-W、(a)多谐振荡器电路图、波形图(b)(3)构成施密特触发器电路如图

7、所示。+5VClTRJGCVoUC3 THR2756M555-00OJOlUF图施密特触发器电路图只要将2、6两端连在一起作为信号输入端，即得到施密特触发器。下图是 形变换图。Vi是正弦波经 C1加到555定时器的2端和6端，当V波形上升到 从高电平翻转为低电平；当 V下降到了 1/3V CC时，V又从低电平翻转为高电平。 压为：V和Vo的波2/3VCC时，V0其回差电回差电压 U= 2/3VCC-1/3V CC= 1/3VCC波形变换图及电压传输特性1/3VCC 泗5三、实验所用器件和仪表1、示波器2、NE555四、1实验内容、单稳态触发器V为1kHz的连续脉冲，用双踪示(1) 按图连线，取 R=100KQ , C=0.1uF，输入信号 波器观测V、VC、V)波形，测量幅度与暂稳时间。(2) 分别改变R、C,观测V、Vc、乂波形的变化，测量幅度及暂稳时间。 、多谐振荡器(1) 按图按线，用双踪示波器观测VC与Vo的波形，测定振荡频率。(2) 分别改变R1、R、C观测波形及频率的变化。、施密特触发器按图接线，输入信号由交直流信号源提供，Vi