实验二555定时器课件

1、2021-10-21实验二555定时器课件1 集成定时器集成定时器555555的应用的应用现代电子技术实验2021-10-21实验二555定时器课件2 一、实验目的一、实验目的 现代电子技术实验1、熟悉、熟悉555定时器电路的工作原理。定时器电路的工作原理。2、熟悉、熟悉555定时器逻辑功能，学会分析用定时器逻辑功能，学会分析用 555时基电路构成的多谐振荡器，单稳时基电路构成的多谐振荡器，单稳 态触发器的测试方法。态触发器的测试方法。3、了解、了解555定时器的实际应用。定时器的实际应用。 2021-10-21实验二555定时器课件3二、实验原理二、实验原理 555定时器定时器是将模拟电路和

2、数字电路集是将模拟电路和数字电路集成于成于 一体的电子器件。一体的电子器件。 内部有内部有3个个5K的的电阻分压器，故称电阻分压器，故称555。555定时器可产生定时器可产生精确的时间延迟和振荡，在波形的产生与精确的时间延迟和振荡，在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。等许多领域中都得到了应用。现代电子技术实验2021-10-21实验二555定时器课件41. 电路组成电路组成555定时器原理图定时器原理图555定时器定时器电阻分压器电压比较器放电管T缓冲器现代电子技术实验引脚图引脚图基本RS触发器控制阈值触发2021-1

3、0-21实验二555定时器课件5 当CO 悬空时，UR12/3VCC，UR21/3VCC当COUCO时，UR1UCO，UR21/2UCO （1） 电阻分压器电阻分压器 由由3个个5k的电阻的电阻R组成，为电压比较器提供基准电压组成，为电压比较器提供基准电压电压控电压控制输入制输入2021-10-21实验二555定时器课件6（2） 电压比较器电压比较器（高增益电压比较器）R置0端，S置1端当当TH2/3VCC时，时，A1输出输出0；当；当TH 2/3VCC时，时，A1 输出输出1。当当TR 1/3VCC时，时，A2输出输出1；当；当TR 1/3VCC时，时，A2 输出输出0。阈值端阈值端触发端触

4、发端当当UU时，时， UC输出高电平，输出高电平，当当UU时，时， UC输出输出低电平。电平。 由由A1和A2构成构成。2021-10-21实验二555定时器课件7 （3） 基本基本RS触发器触发器 Rd是低电平有效的复位输入端。正常工作时，必须使Rd处于高电平。 异步清零异步清零现代电子技术实验2021-10-21实验二555定时器课件8 （4） 放电管放电管T T是集电极开路的三极管。 相当于一个受控电子开关。当当u uOUTOUT0 0时，时，T T导通；导通；当当u uOUTOUT1 1时，时，T T截止。截止。 现代电子技术实验定时器输出为定时器输出为0，T导导通，外接电容可通过通，

5、外接电容可通过T放电。放电。定时器输出为定时器输出为1，T截截止，外电路可对外接电止，外电路可对外接电容充电。容充电。2021-10-21实验二555定时器课件9 （5）缓冲器）缓冲器 缓冲器由G3构成，用于提高电路的负载能力。并隔离负载对并隔离负载对555定时器的影响。定时器的影响。现代电子技术实验2021-10-21实验二555定时器课件102. 555定时器功能表定时器功能表（CO未用时）未用时）注意：工作中不使用注意：工作中不使用(co)电压控制输入端时，电压控制输入端时， 一般都通过一个一般都通过一个0.01F的电容的电容 接地接地,以旁路高频干扰。以旁路高频干扰。 现代电子技术实验

6、2021-10-21实验二555定时器课件11注意：工作中不使用注意：工作中不使用(co)电压控制输入端时，电压控制输入端时， 一般都通过一个一般都通过一个0.01F的电容的电容 接地接地,以旁路高频干扰。以旁路高频干扰。 2/3vcc2/3vcc1/3vcc1/3vcc保持保持保持保持2. 555定时器功能表定时器功能表（CO未用时）未用时）现代电子技术实验2/3vcc保持保持2021-10-21实验二555定时器课件12大于、大于、出0；T导通小于、小于、出1；T截止小于、大于、保持由上表可得如由上表可得如下口诀：下口诀：555555定时器功能表定时器功能表（COCO未用时）未用时）现代电

7、子技术实验555555逻辑电路逻辑电路2021-10-21实验二555定时器课件131用555定时器构成施密特触发器 按图3.52(a)电路接线，取R1=R2=100K，C1=C2=0.01f。输入正弦波信号1KHZ，逐渐加大Vi的幅度，用双踪示波器分别观察记录Vi、Vi、Vo波形,并测出三，实验内容三，实验内容2021-10-21实验二555定时器课件14由外界触发由外界触发自动返回自动返回稳定状态稳定状态稳定状态稳定状态暂稳态暂稳态恢复期恢复期2，555定时器定时器构成单稳态触发器构成单稳态触发器 现代电子技术实验如要如要得到负脉冲得到负脉冲外触发：外触发：使触发端有使触发端有效效暂稳态暂

8、稳态0 0。自动返回：通过电容自动返回：通过电容C的充放电使触发端有效的充放电使触发端有效稳态稳态1。 如要得到正脉冲如要得到正脉冲外触发：使触发端外触发：使触发端TR有效有效暂稳态暂稳态1。自动返回：通过电容自动返回：通过电容C的充放电使触发端的充放电使触发端TH有效有效稳态稳态0。 v单稳态工作模式是指电路只有一个稳定状态。单稳态工作模式是指电路只有一个稳定状态。v思路：外触发思路：外触发自动返回自动返回 2021-10-21实验二555定时器课件15可加入附加电路，使可加入附加电路，使ui 经微分后变为窄脉冲信号经微分后变为窄脉冲信号ui 。ui2021-10-21实验二555定时器课件

9、16RC113n1RCUU0UUn1RCtTCCCW.)()()( 输出脉冲宽度输出脉冲宽度tW 输出脉冲宽度输出脉冲宽度t tW W是暂稳态的停留时间，即电容是暂稳态的停留时间，即电容C C的电压的电压从从0 0充电到充电到 所需的时间。所需的时间。CCU32 上式说明：单稳态触发器输出上式说明：单稳态触发器输出脉冲宽度脉冲宽度tW （电路暂态时（电路暂态时间，即电路的延时（定时）时间）间，即电路的延时（定时）时间）仅决定于定时元件仅决定于定时元件R、C的取的取值，且成正比关系，值，且成正比关系，而与输入触发信号和电源电压无关，而与输入触发信号和电源电压无关，其定时精度不会因电源电压的波动而

10、受到任何影响。其定时精度不会因电源电压的波动而受到任何影响。因此因此调节调节R、C的大小，即可方便地改变的大小，即可方便地改变tW。现代电子技术实验2021-10-21实验二555定时器课件17工作特性：工作特性： 自激振荡器自激振荡器在接通电源后，不需外加触发信号，在接通电源后，不需外加触发信号，便能自动产生矩形脉冲；便能自动产生矩形脉冲； 矩形波中除基波外，还含有丰富的高次谐波故矩形波中除基波外，还含有丰富的高次谐波故称为称为多谐振荡器多谐振荡器。自动触发自动触发自动返回自动返回暂稳态暂稳态0暂稳态暂稳态1暂稳态暂稳态03， 555定时器定时器构成多谐振荡器构成多谐振荡器 现代电子技术实验

11、 无稳态无稳态，具有两个暂稳态；无稳态工作模式是指电，具有两个暂稳态；无稳态工作模式是指电路没有固定的稳定状态。路没有固定的稳定状态。555时基电路处于置位与复位时基电路处于置位与复位反复交替状态。反复交替状态。2021-10-21实验二555定时器课件18 555定时器构成的多谐振荡器（a）电路 （b）工作波形 电容C充电电容C放电电容C充电充=( R1+R2)C 现代电子技术实验 接通电源时，接通电源时，u uC C=0=0，此时，此时，u uo o=1=1，T T截止，截止，电源经电源经R R1 1，R R2 2对电容对电容C C充电。充电。电容C放电放= R2C 利用放电管利用放电管T

12、 T作为一个受控作为一个受控电子开关，使电子开关，使电容交替充电、电容交替充电、放电而改变放电而改变THTH、TRTR，则电路交，则电路交替置替置0 0、置、置1 1。 u uC C2/3V2/3VCCCC时，时，555555定时器输出定时器输出翻转为翻转为0 0。T T导通，导通，电容电容C C通过通过R R2 2和和T T放电。放电。 V VC C1/3V1/3VCCCC时，时，555555定定时器输出翻转为时器输出翻转为1 1。T T截截止，电源经止，电源经R1R1，R2R2对电对电容容C C充电。周而复始。输充电。周而复始。输出矩形脉冲序列。出矩形脉冲序列。2021-10-21实验二5

13、55定时器课件19CR2R70TTT2121)(. 电容充电时间电容充电时间T T1 1：电容放电时间电容放电时间T T2 2：电路振荡周期电路振荡周期T T：现代电子技术实验第一个暂稳态的脉冲宽度第一个暂稳态的脉冲宽度T1即即uc从从 1/3VCC充电上升到充电上升到2/3VCC所需的时间。所需的时间。第二个暂稳态的脉冲宽度第二个暂稳态的脉冲宽度T2,即即uc从从 2/3VCC放电下降到放电下降到1/3VCC所需的时间所需的时间输出波形占空比输出波形占空比q q：多谐振荡器多谐振荡器工作工作波形波形2021-10-21实验二555定时器课件20555定时器的应用定时器的应用 图所示电路增加了

14、一个电位器和两个导引二极管。图所示电路增加了一个电位器和两个导引二极管。D1、D2用来决定电容充、放电电流流经电阻的途径（充电时用来决定电容充、放电电流流经电阻的途径（充电时D1导导通，通，D2截止；放电时截止；放电时D2导通，导通，D1截止）。截止）。可见，若取可见，若取RARB电路即输出电路即输出占空比为占空比为50的方波信号。的方波信号。占空比可调的多谐振荡器占空比可调的多谐振荡器RW调到中间，调到中间，充电回路充电回路R1,RW,VD1；放电回路放电回路:VD2, R2,RW占空比占空比:2021-10-21实验二555定时器课件21555定时器的应用定时器的应用 对对C1充电时，充电

15、电流通过充电时，充电电流通过R1、D1、RW2和和RW1；放电时通；放电时通过过RW1、RW2、D2、R2。当。当R1R2、RW2调至中心点，因充放电调至中心点，因充放电时间基本相等，其占空比约为时间基本相等，其占空比约为50，此时调节，此时调节RW1仅改变频率，仅改变频率，占空比不变。如占空比不变。如RW2调至偏离中调至偏离中心点，再调节心点，再调节RW1，不仅振荡频，不仅振荡频率改变，而且对占空比也有影响。率改变，而且对占空比也有影响。RW1不变，调节不变，调节RW2，仅改变占，仅改变占空比，对频率无影响。空比，对频率无影响。 占空比与频率均可调的占空比与频率均可调的多谐振荡器多谐振荡器2

16、021-10-21实验二555定时器课件22555定时器的应用定时器的应用 图为压控振荡器的电路。图为压控振荡器的电路。这种振荡器可以用电压这种振荡器可以用电压U控制控制输出脉冲频率，因为电压输出脉冲频率，因为电压U的的变化将影响电容变化将影响电容C的充放电速的充放电速度，从而改变了振荡周期。度，从而改变了振荡周期。 555构成压控振荡器构成压控振荡器2021-10-21实验二555定时器课件233 3、应用举例、应用举例现代电子技术实验电子圣诞树电路电子圣诞树电路由由555构成的多谐振荡器，输出脉冲序列给构成的多谐振荡器，输出脉冲序列给CC4017提供计数脉冲。提供计数脉冲。 CC4017为

17、十进制为十进制/脉脉冲分配器。冲分配器。 当时钟脉冲上升沿达到时，使当时钟脉冲上升沿达到时，使CC4017CC4017的输出端的输出端Q0-Q9Q0-Q9依次依次输出高电平，脉冲宽度为时钟周期。输出高电平，脉冲宽度为时钟周期。 这些脉冲信号依次使这些脉冲信号依次使T1-T6T1-T6饱和导通，发光二极管依次被饱和导通，发光二极管依次被点亮。点亮。发光二极管闪烁的快慢由发光二极管闪烁的快慢由R1、R2、VR1及及C决定。决定。2021-10-21实验二555定时器课件241. 555时基电路的应用时基电路的应用（1 1）用）用555555定时器构成单稳态触发器定时器构成单稳态触发器 按图连接电路

18、，输入按图连接电路，输入500Hz脉冲信号（脉冲信号（TTL信号），用双踪示波器观察记录信号），用双踪示波器观察记录Vi、VC、VO的的波形，并标出波形周期、幅值、脉宽。波形，并标出波形周期、幅值、脉宽。现代电子技术实验三、实验内容三、实验内容Vi2021-10-21实验二555定时器课件252，用555定时器构成施密特触发器按图3.52(a)电路接线，R1=R2=100K,C1=C2=0.01f。输入正弦波信号1KHZ，逐渐加大Vi的幅度，用双踪示波器分别观察记录Vi、Vi、Vo波形,并在Vi点测出Vi2021-10-21实验二555定时器课件263 3，用，用555555定时器构成多谐振荡

19、器定时器构成多谐振荡器 按图连接电路。按图连接电路。a.C=0.01f；改变；改变C=0.1f。b.取取C=0.01f，改变，改变R1、R2电阻值。电阻值。 用双踪示波器分别观察记录用双踪示波器分别观察记录 uC、uO波形（标明幅度和脉宽）。记录相应数据于表波形（标明幅度和脉宽）。记录相应数据于表3.16中。中。现代电子技术实验2021-10-21实验二555定时器课件27电子圣诞树电路电子圣诞树电路 利用利用555定时器和定时器和CC4017芯片设计一个圣诞树电路。芯片设计一个圣诞树电路。调节调节参考，使参考，使发光二极管闪烁频率变化，（由发光二极管闪烁频率变化，（由R1、R2、VR1及及C决定），参考数据：决定），参考数据：R168k、R2=47 k、VR1任意位置、任意位置、C0.1f、 C C0.01f0.01f 、 C C10f10f 。记录观测结果，记录观测结果，发光二极管闪烁频率？发光二极管闪烁频率？2. 趣味性试验趣味性试验2021-10-21实验二555定时器课件28实验电路板实验电路板现代电子技术实验2021-10