实验八-555时基电路及其应用

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1、实验八555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555定时器是数模混合集成电路，其电路类型有双极型和CMOS型两大类，结构与工作原理类似。双极型产品型号的后三位数码是555或556；CMOS产品型号最后四位数码是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VCC＝+5V～+15V，输出的最大电流可达200mA，CMOS型的电源电压为+3～+18V，输出的最大电流4mA。1、555电路的工作原理555电

2、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个5KΩ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2/3VCC和1/3VCC。A1与A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态，当（高电平触发端）6脚输入信号超过参考电平2/3VCC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；当（低电平触发端）2脚输入信号低于1/3VCC时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电开关管截止。(a)(b)图8-1555定时器内部框图及引脚排列RD是

3、复位端（4脚），当RD＝0，555输出低电平。平时RD端开路或接VCC。VC是控制电压端（5脚），平时输出2/3VCC作为比较器A1的参考电平，（当5脚外接一个输入电压，可改变比较器的参考电平），在不接外加电压时，通常接一个0.01μf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，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1/3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、多谐振荡器等脉冲产生或波形变换

4、电路。2、555定时器的典型应用(1)构成单稳态触发器电路如图8-2，由555定时器和外接元件R、C构成单稳态触发器，脚6与脚7直接相连。电路有稳态与暂稳态两个不同的工作状态，在外界触发脉冲的作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间后，再自动返回稳态。以555定时器的VI端作为触发信号端，电容C开始充电到Vc=2/3VCC后，迅速放电，所以输出脉冲宽度tw等于从电容C开始充电Vc从0上升至2/3VCC的这段时间。tw=RClnሺܸܿܿെ0ሻ/ሺܸܿܿെ2/3ܸܿܿሻ=RCln3。图8-2单稳态触发器波形变换图(2)构成多谐振荡器如图8-3(a)，由555定时器和外接元件R1、

5、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R1、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1/3VCC和2/3VCC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＝Tw1＋Tw2，Tw1＝0.7(R1＋R2)C，Tw2＝0.7R2C555电路要求R1与R2均应大于或等于1KΩ，但R1＋R2应小于或等于3.3MΩ。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

6、)(b)图8-3多谐振荡器2/3三、实验设备与器件THDL-1型数字逻辑实验箱、UNI-TUTD2062CEL数字存储示波器、EE1668型函数/任意波形发生器、NE555P集成电路（S14，2片）、电位器、电阻、电容等。四、实验内容1、单稳态触发器按图8-2接线，用双踪示波器观测Vc和Vo的波形，测定周期与暂稳态的时间。2、多谐振荡器按图8-3接线，用双踪示波器观测Vc与Vo的波形，测定频率、周期，并与理论值比较。五、实验报告1、绘出详细的实验线路图，绘制观察到的波形。2、分析、总结实验结果。3/3