555时基电路的应用实验报告

1、555时基电路的应用实验报告深圳大学实验报告课程名称：学院：光电工程学院班级：实验时间：实验报告提交时间：教务处制（转载于:海达范文网：555时基电路的应用实验报告）实 验六555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，由于内部电 压标准使用了三个5k电阻，故取名555电路。其电路类型 有双极型和cmos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

2、后的三位数码都是555或 556 ；所有的cmos产品型号最后四位数码都是7555或 7556,二者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。555和7555是单定时器。556和7556是双定时器。双极型 的电源电压vc c = +5v+15v ,输出的最大电流可达200ma, cmos型的电源电压为+3+18vo1、555电路的工作原理5 55电路的内部电路方框图如图6 1所示。它含有两 个电压比较器，一个基本rs触发器，一个放电开关管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。 它们分别使高电平比较器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vcc和vcco

3、 al与a2的输出 端控制rs触3321发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6脚，即 高电平触发输入并超过参考电平vcc时，触发器32复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电开关管 导通；当输入信号自2脚输入并低于vcc时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电开关管截止。rd是复位端，当rd=o, 555输出低电平。平时rd端 开路或接vcco(a) (b)图6 15 55定时器内部框图及引脚排列vc是控制电压端，平时输出23vcc作为比较器a 1的参考电平，当5脚外接一个输入 电压，即改变了比较器的参考电平，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uf的电容器

4、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，将给接于脚7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。这就很方便地构成从微秒到数十 分钟的延时电路，可方便地构成单稳态触发器，多谐振荡 器，施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路。2、555定时器的典型应用(1)构成单稳态触发器图6-2(a)为由555定时器和外接定时元件r、c构成 的单稳态触发器。触发电路由cl、rl、d构成，其中d为 钳位二极管，稳态时555电路输入端处于电源电平，内部 放电开关管t

5、导通，输出端f输出低电平，当有一个外部 负脉冲触发信号经c1加到2端。并使2端电位瞬时低于 vcc,低电平比较器动作，31单稳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vc充电到vcc时，高电32平比较器动作，比较器a1翻转，输出v0从高电平返 回低电平，放电开关管t重新导通，电容c上的电荷很快经 放电开关管放电，暂态结束，恢复稳态，为下个触发脉冲 的来到作好准备。波形图如图6-2(b)所示。暂稳态的持续时间tw决定于外接元件r、c值的大小。 tw=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。当这种单稳态电路作为计时器时，可直 接驱动小型继电器，并可

6、以使用复位端接地的方法来中止 暂态，重新计时。此外尚须用一个续流二极管与继电器线 圈并接，以防继电器线圈反电势损坏内部功率管。图6 2单稳态触发器(2) 构成多谐振荡器如图6-3(a),由555定时器和外接元件rl、r2、c构 成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。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rl、r2向c充电，以及c通过r2向放电端ct放电，使 电路产生振荡。电容c在vcc和3123vcc之间充电和放电，其波形如图6-3(b)所示。输出信号的时间参数是t = twl + tw2, twl=(rl+r2)c, tw2 =555电路要求r1与r2均应大于

7、或等于1kq ,但r 1 + r2应小于或等于q o外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性，555定 时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有 较强的功率输出能力。因此这种形式的多谐振荡器应用很 广。(a) (b)图6-3多谐振荡器(3) 组成占空比可调的多谐振荡器电路如图14 -4,它比图6-3所示电路增加了一个电 位器和两个导引二极管。di、d2用来决定电容充、放电电 流流经电阻的途径。twl?占空比p=?twl ?(ra?rb)ra ?rb可见，若取ra =rb电路即可输出 占空比为50%的方波信号。(4) 组成占空比连续可调并能调节振荡频率的多谐振荡 器图6-4占空比可调的

8、多谐振荡器图6-5占空比与频 率均可调的多谐振荡器电路如图6-5所示。对c 1充电时，充电电流通过r1、 di、rw2 和 rw1；放电时通过rw1、rw2、d2、r2。当 rl = r2、rw2调至中心点，因充放电时间基本相等，其占空比 约为50%,此时调节rw1仅改变频率，占空比不变。如 rw2调至偏离中心点，再调节rw1,不仅振荡频率改变，而 且对占空比也有影响。r w1不变，调节rw2 ,仅改变占空 比，对频率无影响。因此，当接通电源后，应首先调节rw1 使频率至规定值，再调节rw2,以获得需要的占空比。若频 率调节的范围比较大，还可以用波段开关改变c1的值。(5) 组成施密特触发器图

9、6-6施密特触发器电路如图66,只要将脚2、6连在一起作为信号输入 端，即得到施密特触发器。图14-7示出了 vs, vi和v 0 的波形图。设被整形变换的电压为正弦波vs,其正半波通过二极 管d同时加到55 5定时器的2脚和6脚，得vi为半波整流 波形。当vi上升到vc c时，vo从高电平翻转为低电平； 当vi3下降到vcc时，vo又从低电平翻转为高电平。电路 的电压传输特性曲线如图6 8所示。3回差电压av =图6-7波形变换图图6-8电压传输特性三、实验设备与器件1、+5v直流电源2、双踪示波器3、连续脉冲源4、单 次脉冲源5、音频信号源6、数字频率计7、逻辑电平显示 器8、55 5x2

10、2ck13x2电位器、电阻、电容若干四、实 验内容1、单稳态触发器按图6-2连线，取r =100k, c=47 u f,输入信 号vi由单次脉冲源提供，用双踪示波器观测vi, v c, vo 波形。测定幅度与暂稳时间。(2)将r改为ik, c改为uf,输入端加1 khz的连续脉冲，观测波形vi, vc, vo,测定幅度及暂稳时间。2、多谐振荡器2 3vcc-13vcc =13vcc 12(1) 按图6-3接线，用双踪示波器观测v c与vo的波 形，测定频率。(2) 按图6 4接线，组成占空比为50%的方波信号发 生器。观测vc, vo波形，测定波形参数。(3)按图6-5接 线，通过调节rw1和

11、rw2来观测输岀波形。3、施密特触发按图6-6接线，输入信号由音频信号源提供，预先调好vs的频率为lkhz,接通电源，逐渐加大vs的幅度，观测输出波形，测绘电压传输特性,出回差电压u。4、模拟声响电路按图6 -9接线，组成两个多谐振荡器，调节定时元件, 使i输出较低频率，ii输出较高频率，连好线，接通电源, 试听音响效果。调换外接阻容元件，再试听音响效果。图6-9模拟声响电路五、实验预习要求1、复习有关55 5定时器的工作原理及其应用。2、拟 定实验中所需的数据、表格等。3、如何用示波器测定施密特触发器的电压传输特性曲 线？ 4、拟定各次实验的步骤和方法。六、实验报告1、绘出详细的实验线路图，

12、定量绘出观测到的波形2、 分析、总结实验结果实验五5 55时基电路应用实验一、实验目的1、熟悉555定时器的工作原理及逻辑功能。2、学习 555定时器的应用。二、实验设备及器件1、智能实验台1台2、示波器1台3、555集成定时器 1片4、电阻33k、100k各1只5、电位器100k1只6、电 容lif、uf各1只三、实验内容及步骤555定时器是由比较器c1和c2、基本rs触发器和三极 管t1组成，如图5-1所示。这是一种多用途的集成电路， 利用它能方便的接成施密特触发器、单稳态触发器或振荡 器。图5-11、用555定时器构成单稳态触发器按图5-2接线。图5-2（电容在扩展板中）在v 1端输入频

13、率为10k hz幅度为5v的方波信号用示 波器观察并记录vi、vc和vo波形，测出v0脉冲宽度，与 理论值进行比较，将测量结果记入表5-1。表5-12、用5 55定时器构成多谐振荡器按图5-3接好线，检查无误后，可接通电源。图5-3（电容在扩展板中）用示波器观察3脚和6脚的波形。改变可调电阻rp的数值，观察输出波形的变化。注意 f 0的变化，将测量结果记入表5-2.表5-22、用555定时器构成占空比可调的方波发生器按图5-4接好线，检查无误后，可接通电源。图5-4 （电容在扩展板中）调节10k电位器，用示波器观察3脚和6脚的波形变化。五、实验要求1、熟悉并验证555定时器的工作原理。2、画出

14、各要 求实验的波形图并进行分析。3、交出完整的试验报告。 实验八55 5时基电路及其应用一、实验目的1.熟悉555型集成时基电路的电路结构、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称为集成定时器，是一种数字、模拟混 合型的中规模集成电路，其应用十分广泛。它是一种产生 时间延迟和多种脉冲信号的电路，由于内部电压标准使用 了三个5k电阻，故取名55 5电路。其电路类型有双极型和 cmos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 cm os产品型号最后四位数码都是7555或7 556,二者的逻

15、辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。555和7555是单 定时器。556或7556是双定时器。双极型的电源电压 vec=+5+15v,输出的最大电流可达200ma, c mos型的电源 电压为+3+18vo 55 5电路的工作原理55 5电路的内部电 路方框图如图8-1所示。它含有两个电压比较器，一个基 本rs触发器，一个放电开关管t,比较器的参考电压由三 只5kq的电阻器构成分压器提供。它们分别使高电平比较 器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21vcc和vcco al与a2 33的输出端控制rs触发器状态和放电管开关状态。当输 入信号自6脚，即高电平触发输出并2v

16、cc时，触发器复位, 555的输出端3脚输出低电平，同时放电开关管导通；31当输入信号自2脚输入并低于vc c时，触发器置位,5 55的3脚输出高电平，同时放电开3超过参考电平 关管截止。图8 -1555定时器内部框图rd是复位端，当rd=o, 555输出低电平。平时rd端开 路或接vccovc是控制电压端，平时输出2vcc作为比较器a1的参 考电平，当5脚外接一个3输入电平，即改变了比较器的参考电平，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uf的 电容器到地，起滤波作用，以消除外来的扰，以确保参考 电平的稳定。t为放电管，当t导通时，将给接于脚7的电容器提供 低阻放电通路。

17、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 低和放电开关的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分 钟的延迟电路，可方便地构成单稳态触发器，多谐振荡器, 施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路。2. 55 5定时器的典型应用(1) 构成单稳态触发器图8-2为由55 5定时器和外接定时元件r、c构成的单 稳态触发器。触发电路由c 1、rl、d构成，其中d为钳位 二极管，稳态时555电路输入端处于电源电平，内部放电 开关管t导通，输出端f输出低电平，当有一个外部负脉 冲触发信号经c1加到2端。并使1vcc,低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个

18、暂 态过程，电容c开32始充电，vc按指数规律增长。当vc充电到vcc时， 高电平比较器动作，比较器a1翻转，32端电位瞬时低于输出v0从高电平返回低电平，放电开关管t重新导通, 电容c上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳 态，为下个触发脉冲的来到做好准备。波形图如图8-2(b) 所示。图 8-2 (a)图 8-2 (b)暂稳态的持续时间t w决定于外接元件r c的大小。tw二通过改变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。当这种单稳态电路作为计时器时，可直 接驱动小型继电器，并可以使用复位端接地的方法来中止 暂态，重新计时。此外尚须用一个续流二极管与继电器线 圈反

19、电势损坏内部功率管。(2) 构成多谐振荡器如图8-3所示由555定时器和外接元件rl、r2、c构 成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。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rl、r2、向(3冲电，以及c通过r2向放电端ct放电, 使电路产生振荡。电容c在12vcc和vcc 33之间充电和放 电，其波形如图8-3 (b )所示。输出信号的时间参数是 t=twl+tw2, twl= (r +r) c, tw2=555电路要求r1与r2均应大于或等于ikq,但r1+r2 应小于或等于q。外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性，555定 时器配以少量的元件即可获得较

20、高精度的振荡频率和具有 较强的功率输出能力。因此这种形式的多谐振荡器应用很 广。图8-3(3) 组成占空比可调的多谐振荡器电路如图8-4所示，它比图8-3所示电路增加了一个 电位器和两个导引二极管。di、d 2用来决定电容充、放电 电流流经电阻的途径dlc1数字电子技术实验箱 万用表2、实验器件：556、电阻电容等三实验原理1、555电路的工作原理555电路的内部电路方框图所示。它含有两个电压比较 器，一个基本rs触发器，一个放电开关管t,比较器的参 考电压由三只5 kq的电阻器构成的分压器提供。它们分别 使高电平比较器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21vcc和vcco 33a1与a2的输出端 控制rs触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6脚, 即高电平触发2 vcc时，触发器复位，555的输出端3脚输 出低电平，同时放电开关31管导通；当输入信号自2脚输入并低于vcc时，触发 器置位，