实验二 555定时器

1、 集成定时器555的应用实验目的 实验原理 实验内容注意事项现代电子技术实验7/14/20221 一、实验目的 实验目的实验原理 注意事项 实验内容 现代电子技术实验1、熟悉555定时器电路的工作原理。2、熟悉555定时器逻辑功能，学会分析用 555时基电路构成的多谐振荡器，单稳 态触发器的测试方法。3、了解555定时器的实际应用。 7/14/20222二、实验原理 实验目的 实验原理 注意 事项实验内容 555定时器是将模拟电路和数字电路集成于 一体的电子器件。 内部有3个5K的电阻分压器，故称555。555定时器可产生精确的时间延迟和振荡，在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具

2、等许多领域中都得到了应用。现代电子技术实验7/14/202231. 电路组成555定时器原理图555定时器电阻分压器电压比较器放电管T缓冲器现代电子技术实验引脚图基本RS触发器控制阈值触发7/14/20224 当CO 悬空时，UR12/3VCC，UR21/3VCC当COUCO时，UR1UCO，UR21/2UCO （1） 电阻分压器 由3个5k的电阻R组成，为电压比较器提供基准电压电压控制输入7/14/20225（2） 电压比较器（高增益电压比较器）R置0端，S置1端当TH2/3VCC时，A1输出0；当TH 2/3VCC时，A1 输出1。当TR 1/3VCC时，A2输出1；当TR 1/3VCC时

3、，A2 输出0。阈值端触发端当UU时， UC输出高电平，当UU时， UC输出低电平。 由A1和A2构成。7/14/20226 （3） 基本RS触发器 Rd是低电平有效的复位输入端。正常工作时，必须使Rd处于高电平。 异步清零现代电子技术实验7/14/20227 （4）放电管T T是集电极开路的三极管。 相当于一个受控电子开关。当uOUT0时，T导通；当uOUT1时，T截止。现代电子技术实验定时器输出为0，T导通，外接电容可通过T放电。定时器输出为1，T截止，外电路可对外接电容充电。7/14/20228 （5）缓冲器 缓冲器由G3构成，用于提高电路的负载能力。并隔离负载对555定时器的影响。现代

4、电子技术实验7/14/202292. 555定时器功能表（CO未用时）注意：工作中不使用(co)电压控制输入端时， 一般都通过一个0.01F的电容 接地,以旁路高频干扰。 0011现代电子技术实验7/14/202210注意：工作中不使用(co)电压控制输入端时， 一般都通过一个0.01F的电容 接地,以旁路高频干扰。 2/3vcc2/3vcc1/3vcc1011011/3vcc111保持保持2. 555定时器功能表（CO未用时）现代电子技术实验2/3vcc保持7/14/202211大于、大于、出0；T导通小于、小于、出1；T截止小于、大于、保持由上表可得如下口诀：555定时器功能表（CO未用时

5、）现代电子技术实验555逻辑电路7/14/2022121用555定时器构成施密特触发器 按图3.52(a)电路接线，取R1=R2=100K，C1=C2=0.01f。输入正弦波信号1KHZ，逐渐加大Vi的幅度，用双踪示波器分别观察记录Vi、Vi、Vo波形,并测出VT+、 VT-。三，实验内容7/14/202213由外界触发自动返回稳定状态稳定状态暂稳态恢复期2，555定时器构成单稳态触发器 现代电子技术实验如要得到负脉冲外触发：使触发端有效暂稳态0。自动返回：通过电容C的充放电使触发端有效稳态1。 如要得到正脉冲外触发：使触发端TR有效暂稳态1。自动返回：通过电容C的充放电使触发端TH有效稳态0

6、。 单稳态工作模式是指电路只有一个稳定状态。思路：外触发自动返回 7/14/202214可加入附加电路，使ui 经微分后变为窄脉冲信号ui 。ui7/14/202215输出脉冲宽度tW 输出脉冲宽度tW是暂稳态的停留时间，即电容C的电压从0充电到 所需的时间。 上式说明：单稳态触发器输出脉冲宽度tW （电路暂态时间，即电路的延时（定时）时间）仅决定于定时元件R、C的取值，且成正比关系，而与输入触发信号和电源电压无关，其定时精度不会因电源电压的波动而受到任何影响。因此调节R、C的大小，即可方便地改变tW。现代电子技术实验7/14/202216多谐振荡器是一种常用的脉冲信号产生电路。工作特性： 自

7、激振荡器在接通电源后，不需外加触发信号，便能自动产生矩形脉冲； 矩形波中除基波外，还含有丰富的高次谐波故称为多谐振荡器。自动触发自动返回暂稳态0暂稳态1暂稳态03， 555定时器构成多谐振荡器 现代电子技术实验 无稳态，具有两个暂稳态；无稳态工作模式是指电路没有固定的稳定状态。555时基电路处于置位与复位反复交替状态。7/14/202217 555定时器构成的多谐振荡器（a）电路 （b）工作波形 电容C充电电容C放电电容C充电充=( R1+R2)C 现代电子技术实验 接通电源时，uC=0，此时，uo=1，T截止，电源经R1，R2对电容C充电。电容C放电放= R2C 利用放电管T作为一个受控电子

8、开关，使电容交替充电、放电而改变TH、TR，则电路交替置0、置1。 uC2/3VCC时，555定时器输出翻转为0。T导通，电容C通过R2和T放电。 VC1/3VCC时，555定时器输出翻转为1。T截止，电源经R1，R2对电容C充电。周而复始。输出矩形脉冲序列。7/14/202218电容充电时间T1：电容放电时间T2：电路振荡周期T：现代电子技术实验第一个暂稳态的脉冲宽度T1即uc从 1/3VCC充电上升到2/3VCC所需的时间。第二个暂稳态的脉冲宽度T2,即uc从 2/3VCC放电下降到1/3VCC所需的时间输出波形占空比q：多谐振荡器工作波形7/14/202219555定时器的应用 图所示电

9、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）。可见，若取RARB电路即输出占空比为50的方波信号。占空比可调的多谐振荡器RW调到中间，充电回路R1,RW,VD1；放电回路:VD2, R2,RW占空比:7/14/202220555定时器的应用 对C1充电时，充电电流通过R1、D1、RW2和RW1；放电时通过RW1、RW2、D2、R2。当R1R2、RW2调至中心点，因充放电时间基本相等，其占空比约为50，此时调节RW1仅改变频率，占空比不变。如RW2调至偏离中心点，再调节RW1，不仅振荡频率改变，而且对占

10、空比也有影响。RW1不变，调节RW2，仅改变占空比，对频率无影响。 占空比与频率均可调的多谐振荡器7/14/202221555定时器的应用 图为压控振荡器的电路。这种振荡器可以用电压U控制输出脉冲频率，因为电压U的变化将影响电容C的充放电速度，从而改变了振荡周期。 555构成压控振荡器7/14/2022223、应用举例现代电子技术实验电子圣诞树电路由555构成的多谐振荡器，输出脉冲序列给CC4017提供计数脉冲。 CC4017为十进制/脉冲分配器。 当时钟脉冲上升沿达到时，使CC4017的输出端Q0-Q9依次输出高电平，脉冲宽度为时钟周期。 这些脉冲信号依次使T1-T6饱和导通，发光二极管依次

11、被点亮。发光二极管闪烁的快慢由R1、R2、VR1及C决定。实验目的实验原理注意事项实验内容7/14/202223实验目的实验原理注意事项实验内容1. 555时基电路的应用（1）用555定时器构成单稳态触发器 按图连接电路，输入500Hz脉冲信号（TTL信号），用双踪示波器观察记录Vi、VC、VO的波形，并标出波形周期、幅值、脉宽。现代电子技术实验三、实验内容Vi7/14/2022242，用555定时器构成施密特触发器按图3.52(a)电路接线，R1=R2=100K,C1=C2=0.01f。输入正弦波信号1KHZ，逐渐加大Vi的幅度，用双踪示波器分别观察记录Vi、Vi、Vo波形,并在Vi点测出V

12、T+、 VT-。Vi7/14/2022253，用555定时器构成多谐振荡器 按图连接电路。a.取R1=R2=100 k, C=0.01f；改变C=0.1f。b.取C=0.01f，改变R1、R2电阻值。 用双踪示波器分别观察记录 uC、uO波形（标明幅度和脉宽）。记录相应数据于表3.16中。现代电子技术实验7/14/202226电子圣诞树电路 利用555定时器和CC4017芯片设计一个圣诞树电路。调节参考，使发光二极管闪烁频率变化，（由R1、R2、VR1及C决定），参考数据：R168k、R2=47 k、VR1任意位置、C0.1f、 C0.01f 、 C10f 。记录观测结果，发光二极管闪烁频率？2. 趣味性试验7/14/202227实验电路板现代电子技术实验7/14/202228参考波形单稳态触发器多谐振荡器7/14/202229四、注意事项 故障检测和排除1、检查各连线是否正确，尤其是各电源线。 2、要使波形稳定显示 (a) 选择正确的触发源。（Edge按键菜单下） (b) 调节触发电平(Level）旋钮，使触发电平 在波形幅度范围内。3、注意将示波器探头衰减开关置于10：1档。4、同