数电实验555芯片

1 实验二实验二 555555 时基电路及其应用时基电路及其应用 一 实验目的一 实验目的 1 了解 555 时基电路的结构和工作原理 2 掌握 555 时基电路的基本应用 二 实验设备 二 实验设备 1 SXJ 3C 数字电路学习机 2 数字万用表 3 双踪示波器 4 信号源 5 器件 555 集成芯片两片 2CK13 两个 电位器 电阻 电容若干 三 实验预习 三 实验预习 1 复习 555 定时器的工作原理及其典型应用 2 熟悉 555 集成芯片的外引脚线排列图及各引脚线用途 四 实验内容 四 实验内容 555 时基电路即集成定时器是一种数字 模拟混合型的中规模集成电路 555 芯片的引脚图 如图 2 1 所示 图 2 1 555 引脚图 图 2 2 施 密特触发器 2 可见 用 Multism7 得到 正向阈值 1 262V 反向阈值 3 765V 实验总结 施密特触发器输出状态的转换取决于输入信号的变化过程 即输入信号从低电平上 升的过程中 电路状态转换时 对应的输入电平 VT 与输入信号从高电平下降过程中对应的输 入转换电平 VT 不同 其中 VT 称为正向阔值电压 VT 称为负向阔值电压 另外由于施密特触 发器内部存在正反馈 所以输出电压波形的边沿很陡 因此 利用施密特触发器不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波 3 而且可以将叠加在矩形脉冲高 低电平上的噪声有效的消除 由 555 定时器构成的施密特触发器为反向传输的施密特触发器 正向阔值电压和负向阔 值电压分别为 VT 2 3Vcc VT 1 3Vcc 1 组成施密特触发器 按图 2 2 连线 将脚 2 6 连在一起作为信号输入端 即得到施密特触发器 输入频率 为 1KHz 峰峰值为 10V 的正弦信号 接通电源 观测并画出 vS vi和 vO的波形图 2 构成多谐振荡器 1 组成多谐振荡器 按图 2 3 a 接线 分别改变几组参数 R2和 C 用双踪示波器观测 vc与 vo的波形 测定频 率 将测量值与理论值填入表 2 2 并进行比较 a b 图 2 3 多谐振荡器 C 0 01uF 4 C 0 1uF 5 6 表 2 2 参数理论值测量值 R2CTTVo 5 1k 0 01 F106 052 s117 424 s5 5 1k 0 1 F1 061ms1 089ms5 T T1 T2 R1 2R2 C1ln2 5 1 2 5 1 0 01 0 693 106 052 s T T1 T2 R1 2R2 C1ln2 5 1 2 5 1 0 1 0 693 1 061ms 可见 用 Multism7 得到的分析结果与理论计算结果基本完全符合 2 组成占空比可调的多谐振荡器 占空比可调的多谐振荡器电路如图 2 4 它比图 2 3 所示电路增加了一个电位器和两 个导引二极管 D1 D2 用来决定电容充 放电电流流经电阻的途径 充电时 D1 导通 D2 截止 放电时 D2导通 D1 截止 占空比 q 21 1 tt t BA A BA A RR R R0 7C R C0 7R 可见 若取 RA RB 电路即可输出占空比为 50 的方波信号 按图 2 4 接线 调节 RW 观测 vO波形的变化规律 图 2 4 占空比可调的多谐振荡器 7 五 实验报告要求五 实验报告要求 按各步骤要求填表 画图并分析 总结实验结果 实验总结 1 施密特触发器输出状态的转换取决于输入信号的变化过程 即输入信号从低电 平上升的过程中 电路状态转换时 对应的输入电平 VT 与输入信号从高电平下降 8 过程中对应的输入转换电平 VT 不同 其中 VT 称为正向阔值电压 VT 称为负向阔 值电压 另外由于施密特触发器内部存在正反馈 所以输出电压波形的边沿很陡 因此 利用施密特触发器不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭 的矩形波 而且可以将叠加在矩形脉冲高 低电平上的噪声有效的消除 由 555 定时器构成的施密特触发器为反向传输的施密特触发器 正向阔值电 压和负向阔值电压分别为 VT 2 3Vcc VT 1 3Vcc 2 用 555 定时器可方便地组成多谐振荡器 单稳态触发器和施密特触发器等脉冲 产生和整形电路 这些电路在工业控制 定时 仿声 电子乐器 防盗报警等方面 有着广泛的应用 多谐振荡器是 555 应用的基本电路 是指电路没有稳定状态 即 方波发生器 只有两个暂稳态 其功能是产生一定频率和幅度的矩形波信号 其 输出状态不断在 1 和 0 之间变换 555 构成多谐振荡器工作可靠 调节 方便 在信号产生 工业控制