《数字电子技术基础》技能实训14

1、【技能训练】用仿真软件Multisim 10仿真测试555电路的逻辑功能-、实训目的掌握555定时电路的连接方法掌握555定时电路单稳态工作方式的仿真测试方法掌握555定时电路无稳态工作方式的仿真测试方法二.实训器材三、实训原理及操作实训器材计算机仿真软件Multisim 10其他数量1台1套（一）实训原理参照表5-1所示的555定时电路的功能表，了解其各个管脚的作用，然后进行接线测试。（二）实训操作555定时电路单稳态工作方式的仿真测试（1）元件选取仿真电路所用元件及选取途径如下：电源 VCC： Place SourceP0WER_S0URCESVCC接地：Place Source-POWE

2、R_SOURCES-GROUND,选取电路中的接地。信号源 VI 的选取：Place SourceSIGNAL_VOLTAGE_SO. 一AC_VOLTAGE 即可，需要注 意，默认的电压为IV,需要设置电压为2.5V。电阻选取：Place Basic-RESISTOR,选取 1KQ 和 10Q电容的选取:Place Basic-CAPACITOR,选取 0. 1 nF 和 0. OlmF555 定时器的选取：Place Mixed-TIMER-LM555CM,如图 5-21 所示。四通道示波器XSC1：从虚拟仪器栏中选取。图5-21 555定时器的选取电路组成若以555定时器的TRI端作为触

3、发信号的输入端；电阻R】、R2和Q组成充放电电路，电 压源Vcc经电阻R】、R2给电容C】充电，电容G经R2、内部的放电管对地放电，这样就构成 了单稳态触发器。仿真电路如图5-22所示。图中，从Multisim 10中调出的555定时器 LM555CM上标注的含义为：VCC:电源端；GND：接地端；RST：复位端；DIS：放电端；THR：高电平触发端；TRI： 低电平触发端；CON：控制电压端；OUT：输出端LM555CM图5-22由555定时器构成的单稳态触发器(3)仿真分析打开仿真开关，进行仿真测试。电路的输入信号采用正弦信号，输入输出波形用4通道 示波器XSC1检测。将正弦信号源设置为幅

4、值为2.5V、直流偏置电压为2.5V； 4通道示波器XSC1的A、B、 C 3个通道分别检测输入信号小、电容G以及输出的电压波形。双击示波器XSC1图标，得 到单稳态触发器的仿真结果，如图5-23所示。从波形图可以看到，仿真开始输出Vo为低电平，是稳态；随着输入信号VI的下降，当 降低到555定时器的下限触发点(lycc)时，输出V。由低电平翻转为高电平，为暂稳态；在 暂稳态停留的时间由电容充电的快慢决定，当输出为高电平时，这时电容开始充电，当电容 电压上升到555定时器的上限触发点(-Vcc)时，输出由高电平翻转为低电平，也即由暂稳 态回到稳态。接着等待输入信号的下一次触发，继续从稳态到暂稳

5、态，又从暂稳态到稳态,循环往复下去。555定时电路无稳态工作方式的仿真测试元件选取仿真电路所用元件及选取途径如下：电源 VCC： Place Source一POWER_SOURCES一VCC接地：Place SourcePOWER SOURCESGROUND,选取电路中的接地。电阻选取：Place Basic一RESISTOR,选取 5.1KQ。电容的选取：Place Basic-CAPACITOR,选取 0. 1 nF 和 0.01 nF555 定时器的选取：Place Mixed-TIMER-LM555CN双通道示波器XSC1：从虚拟仪器栏中选取。电路组成将各个元件放置在工作窗口中并连接成

6、如图5-24所示仿真电路。图中由555定时器和 外接元件R、R2、C】、C2构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。R25.1 kOhm 5%RSTU14OUTT。R1DIS5.1 kOhm 5%THRTRICONGNDC1C21 LM555CN10nF10nF图5-24由555定时器构成的多谐振荡器电路仿真分析打开仿真开关，可以看到，图5-24所示电路没有稳态，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】、R2向G充电，以及G通过&放电，使电路产生振荡。 电容Ci在!Vcc和:Kc之间充电和放电，其波形如图5-25所示。输出信号的时间参数为：Ti = O. 7(Ri + R2)C

7、T2 = 0. 7R2CT = Ti+T2图5-25多谐振荡器的波形四、注意事项通过对555定时电路单稳态工作方式的仿真测试可以看出，电路从稳态到暂稳态需 要外触发信号，而暂稳态过渡到稳态不需要外触发信号，停留一段时间会自动回到稳态。这 就是单稳态电路的特点。在555定时器构成的多谐振荡器电路中，555电路要求Ri与R2均应大于或等于1K Q ,但R1+R2应小于或等于3. 3MQo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。仿真测试是手段，目的是通过仿真测试的方法，学习掌握555

8、定时器的逻辑功能。五、实训考核任务一仿真测试555电路的逻辑功能班级姓名组号扣分记录得分项目配分考核要求评分细则正确连接电路20分能使用仿真软件，并能正确连接电路不会使用仿真软件扣10分未能正确连接电路扣5 分555定时 电路单稳 态工作方 式的仿真 测试30分能正确进行仿真，并准确调出电路波形连接方法不正确，每处 扣5分不能正确进行仿真，扣5分示波器使用不熟练，每 次扣5分观察不到正确波形，扣10分555定时 电路无稳 态工作方 式的仿真测试30分能正确进行仿真，并准确调出电路波形连接方法不正确，每处 扣5分不能正确进行仿真，扣5分示波器使用不熟练，每 次扣5分观察不到正确波形，扣10分实训总结10分能正确总结555定时电路的功能不熟悉555定时器管脚