555定时器及其应用-5P

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1、555定时器及其应用一．实验目的1．熟悉555定时器的组成及功能。2．掌握555定时器的基本应用。3．进一步掌握用示波器测量脉冲波形的幅值和周期。二．实验原理555定时器（又称时基电路）是一个模拟与数字混合型的集成电路。按其工艺分双极型和CMOS型两类，其应用非常广泛。1．555定时器的组成和功能图6—1是555定时器内部组成框图。它主要由两个高精度电压比较器A1、A2，一个RS触发器，一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。VCCRD8455KVC+R&Q1V1A1QTH-365KTL+&

2、V2A2Q2-S5KD7T1VSS图6—1555定时器组成框图它的各个引脚功能如下：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5~16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3~18V。一般用5V。3脚：输出端Vo2脚：TL低触发端6脚：TH高触发端4脚：RD是直接清零端。当RD端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TL、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器

3、的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。21在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为V,V的情CCCC33况下，555时基电路的功能表如表6—1示。表6—1555定时器的功能表n+1清零端RD高触发端TH低触发端TLQ放电管T功能0××0导通直接清零211>VCC>VCC0导通置033211VCCQ不变保持332．5555定时器的

4、应用1）构成多谐振荡器用555定时器构成多谐振荡器的电路和工作波形如图6—2所示VCCVC5V2VCC3R11K1VCC48373vOTHOtR26555VOt10KVOHvC2tTPHTtPLTL15TVOLCC1tO0.1uF0.01uFt（a）多谐振荡器电路（b）工作波形图6—2多谐振荡器电路和工作波形接通电源后，假定VO是高电平，则T截止，电容C充电。充电回路是VCC—R1—R2—22VC—地，VC按指数规律上升，当VC上升到V时（TH、TL端电平大于V），输出OCCCC33翻转为低电平。

5、VO是低电平，T导通，C放电，放电回路为C—R—T—地，V按指数规2C11V律下降，当VC下降到V时（TH、TL端电平小于V），O输出翻转为高电平，放CCCC33电管T截止，电容再次充电，如此周而复始，产生振荡，经分析可得输出高电平时间t=0.7(R+R)CPH12输出低电平时间t=0.7RCPL2振荡周期T=tPH+tPL=0.7(R1+2R2)C输出方波的占空比tPHR1+R2D==TR1+2R22）构成单稳态触发电路用555定时器构成的单稳态触发电路和工作波形如图6—3示ViVCCViHTt

6、iiR48OViTLt0t12VCt3VO2VCCTH65553VC7Ot215VOtVOHC0.01uFTtWwVOLOt（a）单稳态触发电路（b）工作波形图6—3单稳触发电路和工作波形12V接通电源后，未加负脉冲，Vi>VCC，而C充电，VC上升，当VC>VCC时，电路O33输出为低电平，放电管T导通，C快速放电，V使=0。这样，在加负脉冲前，VO为低电C1平，VC=0，这是电路的稳态。在t=t0时刻Vi负跳变（TL端电平小于VCC），而VC=032V（TH端电平小于V），所以输出O翻为高电平

7、，T截止，C充电。VC按指数规律上升。CC322t=t1时，Vi负脉冲消失。t=t2时VC上升到VCC（此时TH端电平大于VCC，TL端电331V平大于V），O又自动翻为低电平。在t~t这段时间电路处于暂稳态。t>t2，T导通，CC023C快速放电，电路又恢复到稳态。由分析可得：输出正脉冲宽度tW=1.1RC注意：图6—3（a）电路只能用窄负脉冲触发，即触发脉冲宽度ti必须小于tW三．实验内容和实验线路1．用555定时器构成多谐振荡器1）连接如图6—2（a）示多谐振荡器电路。2）用示波器观察、记录

8、输出电压VO和电容上电压V的波形，测出V、V、V（峰点COHOLC1值）、VC2（谷点值）及周期T的数值，且算出T的理论值，与实测值相比较。2．用555定时器构成一个占空比可调（周期不变）的方波发生器1）连接好图6—4示占空比可调的方波发生器电路。VDD+5VR110KR48p7100KD2R23VO55510KD16VC215C10.01uFC20.01uF图6-4占空比可调的方波发生器电路2）调节R，观察占空比的变化，用示波器观察VO、V的波形。PC3）在RP活动头分别移至两端