555定时器应用电路的设计与调试

项目十二 555 定时器应用电路的设计与调试 班 级 实验时间 姓 名 学 号 指导老师 成 绩 一、实践目标 1能分析说明 555 定时器的内部结构、引脚功能； 2能按照要求选用 555 定时器及其它元器件组成多谐振荡器、施密特触发器、单稳态触发 器；并能熟练测量、调整 555 定时器应用电路参数，分析和排除常见故障。 3爱护工具、器材、整理、清洁、习惯与素养 二、实践设备与材料 1 工具 2 器材 3 仪器仪表 三、实践过程 1.555 定时器应用电路仿真 利用 Multisim 软件完成下列电路的仿真，要求如下，结果填入表 121 中。 （1 ）波形产生电路：利用 555 定时器及一些辅助元件设计电路，产生频率为 100KHz、占空比可调的脉冲信号。 （2 ）波形变换电路：利用 555 定时器设计一波形整形器或变换器完成正弦波或三角波 至方波的变换。 表 12-3 脉冲信号源电路记录 问题 答案及理由 仿真电路 波形 产生 电路 仿真结果 输出波形： 周期：T=(R 1+2R3+2RP)C21.43 频率： 最大占空比： tw1=TkT 最小占空比：t w2=tT 仿真电路 波形 变换 电路 仿真结果 输入波形： 输出波形： 电子电路分析与调试实验报告 周期：T=(R 1+2R3+2RP)C21.43 频率： 自我评价 小组评价 教师评价 2.单稳态电路仿真与测试 图 12-3 555 定时器构成单稳态触发器 如果用图 12-3 所示单稳态电路输出定时时间为 1 s 的正脉冲， R = 27 k，试确定定时 元件 C 的取值，并选择合适的电容。若定时时间改为 5 s 的正脉冲，C = 30uF，试确定定 时元件 R 的取值。并通过仿真进行验证。结果记录在表 12-2 中。 表 12-2 单稳态电路仿真与测试 电阻 电容 仿真波形及脉冲时间 时间为 1 s 的正脉冲 R = 10 k C=0.1F 时间为 5 s 的正脉冲 R =51K C=0.1uF 自我评价 小组评价 教师评价 3.1kHZ 的脉冲信号源电路的设计与制作 理解图 12-4 所示电路，使用 555 电路为某 TTL 电路设计一个 1kHZ 的脉冲信号源。实 际电路的频率可调范围为 7501090HZ。完成以下内容： 图 12-4 555 定时器组成多谐振荡器 （1 ）电路设计。 （2 ）元器件清单。 （3 ）电路安装：要求根据设计原理图画出电路接线图，并检查，确保接线图正确。然 后根据电路接线图，合理布局，在万能板上焊接安装电路并调试电路，验证电路功能。 （4 ）电路测试：使用双踪示波器测试电路，并记录结果。 表 12-3 脉冲信号源电路记录 问题 答案及理由 设计方案说明 555 定时器组成的单稳态电路由输入脉冲信号的下降沿触发， 使其输出状态产生翻转，另外，在暂稳态过程结束前，u1 必 须恢复为 1，否则电路内的 RS 触发器为不确定状态，输出不 能维持 0 状态。因此这种单稳态电路只能用负窄脉冲触发。如 果输入脉宽大于输出脉宽，则输入端可加 RC 微分电路，使输 入脉宽变窄。 参数计算 电路原理图 （表明各器件 电子电路分析与调试实验报告 参数） 器件清单 555 芯片、总电阻 14k 的电阻 2 个，0.1F 的电容 1 个 调试过程记录 （记录调试过 程中出现的故 障和处理方法 以及调试的最 终结果） 若出现电路图出不来，可用万用表查看连接线 555 定时器 2 引脚波形图及 参数 555 定时器 3 引脚（输出信 号）波形图及 参数 自我评价 小组评价 教师评价 四、实践总结 电子电路分析与调试实验报告 项目十三 RC 振荡电路制作与调试 班 级 实验时间 姓 名 学 号 指导老师 成 绩 一、实践目标 1会设计、安装与调试正弦波振荡电路，能用示波器观察与测量波形，并能排除振荡器应 用电路常见故障。 2 能熟练识别集成运放引脚，正确测试与使用集成运放。 2爱护工具、器材、整理、清洁、习惯与素养 二、实践设备与材料 4 工具 5 器材 6 仪器仪表 三、实践过程 （一）RC 正弦波振荡电路分析与仿真 RC 振荡器电路如图7-3所示。 R 1 1 k C 1 1 F 1 R 2 1 k 1 F C 2 R 4 6 . 2 k 3 5 5 4 A M + 1 2 V - 1 2 V 2 4 3 5 D 1 I N 4 0 0 1 D 2 I N 4 0 0 1 R 3 1 5 k + - u o 图7-3 RC 正弦波振荡实验电路 1分析电路图，填写表7-1。 2启动 Multisim，创建并保存图7-3所示正弦波振荡电路。 3用示波器观察起振及振荡过程，填写表7-1。注意，要将示波器的滑动块拖至最左 端观察起振过程。 表7-1 RC 正弦波振荡电路分析与测试 问题 答案及理由 简述图 7.1.2 所示电 路的工作原理，说明电 路各个元件作用 没电源输入，无波形啊 计算输出信号频率 如何改变输出信号的幅 度 如何改变输出信号的频 率 观察并记录 uo 波形 输出波形 uo 幅度、周 期 计算频率 幅度： 周期： 频率： 测量并记录起振时间 自我评价 小组评价 教师评价 4改变电路参数，观察起振及振荡过程，测量输出信号的幅度、周期（频率） 、起振 时间，填写表7-2。 表7-2 不同参数下输出波形测量结果 R3=10k R3=30k 幅度： 周期： 频率： 起振时间： 幅度： 周期： 频率： 起振时间： 改变 R3 结论： R1=R2=1k R1=R2=2k 改变 R1 、R 2 幅度： 周期： 频率： 幅度： 周期： 频率： 电子电路分析与调试实验报告 起振时间： 起振时间： 结论： 画出输出波形设置 D1、D 2为 开路 结论与原因 自我评价 小组评价 教师评价 （二）制作与调试 RC 正弦波振荡电路 训练要求：设计一个振荡频率为 2kHz 的 RC 正弦波振荡电路，自选集成运算放大器、 电阻等元器件，完成电路的安装与调试。 1. 根据制作要求，选择元器件，列出器件清单，画出电路原理图。 2. 准备元器件，检查各元件的好坏。 3. 装配电路，检查无误后，通过调试。结果记录于表 7-3 中。 表 7-3 RC 正弦波振荡电路制作与调试记录 问题 答案及理由 列出器件清单 说明集成运算放大 器型号、画出芯片 引脚图，并说明各 引脚功能 画出 RC 正弦波振 荡电路原理图，要 求注明各器件参数 画出输出信号的波 形，并说明输出信 号的频率 RC 振荡电路频率如 何计算？如何改变 输出信号的频率 自我评价 小组评价 教师评价 （三）LC 正弦波振荡电