电子技术技能与实训 电子教案19：555时基电路与多谐振荡器的功能测试

电子技术技能与实训电子教案19：555时基电路与多谐振荡器的功能测试课题基本信息课时：2课时（90min）｜课型：实训课｜适用：中职/高职电子技术一、教学目标（一）知识目标掌握NE555引脚功能；理解555构成多谐振荡器的工作原理、充放电过程；记住周期、频率、占空比计算公式。（二）技能目标能在面包板上正确搭建555多谐振荡器；会用示波器观测电容电压Uc、输出Uo波形；能测量周期、频率、占空比，对比理论值；能排查常见故障。（三）素养目标养成规范接线、先查线后通电的习惯；树立仪器安全意识；学会记录实训数据、分析误差。二、教学重难点重点：555多谐振荡器电路搭建、示波器波形测试、参数测量难点：充放电暂态过程理解；波形判读；电路故障排查三、实训器材NE555芯片、面包板、直流稳压电源（5V）、双通道示波器；电阻R1=10kΩ、R2=10kΩ，电容C=0.01μF；LED+220Ω限流电阻、导线、万用表。参考电路接线：1脚GND；2脚（低触发）、6脚（阈值）短接接电容上端；7脚放电端接R1与R2之间；4脚复位接VCC；5脚控制端接0.01μF去耦电容到地；8脚VCC；3脚输出接LED支路。四、原理简述多谐振荡器属于无稳态电路，不需要外部触发信号，自动交替在两个暂稳态来回切换：上电：电容C电压Uc<1/3VCC，输出3脚高电平，内部放电管截止；电源经R1、R2对C充电，Uc上升。Uc上升至2/3VCC：上比较器翻转，输出变低，放电管导通；电容C经R2、7脚放电，Uc下降。Uc下降至1/3VCC：再次翻转，输出回到高电平，重复循环，3脚输出连续方波。计算公式：T1≈0.7(RT=T1+T2[该类型的内容暂不支持下载]五、教学过程（一）复习导入（10min）提问：555定时器有几个引脚？555有哪三种典型应用电路？（施密特、单稳态、多谐振荡器）导入：单稳态需要触发才输出脉冲；多谐振荡器不需要触发，自己持续产生方波，广泛用于闪烁电路、蜂鸣器、时钟脉冲，本节课完成搭建与测试。（二）新知讲解（15min）NE555引脚功能梳理，重点：2脚TR、6脚TH、7脚DIS、3脚OUT、4脚复位、5脚CONTROL；电路原理图讲解：R1、R2、C是定时元件；5脚电容作用：稳定阈值电压、抑制干扰；波形讲解：Uc是充放电曲线，在1/3VCC～2/3VCC之间变化；Uo是方波；公式演示，用本组参数做理论预计算：R1=10k、R2=10k、C=0.01μF，T≈0.7×(10k+2×10k)×0.01μF=0.21ms，f≈4.76kHz。（三）实训演示与安全要求（10min）操作口诀：先断电、再布线，对照图纸查两遍；通电慢升压，示波器先调零；测完先关电源再拆线。禁止电源短路；555供电≤5V；示波器地线与电源共地；接线顺序：先电源、地；再接芯片外围阻容；最后接输出LED和示波器探头。（四）学生实操：电路搭建与功能测试（40min）任务1：按图在面包板接线，自查自查要点：芯片方向缺口、电源是否接反、4脚是否接高电平、5脚去耦电容、2/6脚短接、7脚位置。任务2：通电静态观察通电，观察LED是否快速闪烁；无闪烁→断电查故障。任务3：示波器波形测试（核心）CH1接电容两端Uc，CH2接3脚输出Uo，双踪同步观测；调出稳定波形，绘制Uc、Uo波形，标注1/3VCC、2/3VCC电平；测量周期T、高电平时间T1、低电平时间T2，计算实测频率、占空比；填入实训记录表，对比理论值，分析误差原因。任务4：改变参数对比试验（选做）更换R2或C，观察：电阻/电容变大→周期变长、频率降低；记录现象。任务5：故障排查练习故障现象可能原因输出一直高电平7脚开路、4脚未接VCC输出一直低电平2脚误接地无波形、LED不亮电源反接、芯片损坏、导线虚接波形抖动5脚没有接去耦电容，干扰大实训记录表参数理论值实测值误差充电时间T1放电时间T2周期T频率f占空比D（五）成果展示、小结（10min）抽2-3组展示示波器波形，汇报数据；小结：多谐振荡器：无稳态，自动振荡；R、C决定振荡频率；Uc在1/3～2/3Vcc来回充放电，驱动输出翻转。拓展：可调占空比电路（二极管分离充放电路径）、声光报警应用。（六）布置作业（5min）整理实训报告，画出实测波形，写出误差分析；计算：R1=2k、R2=20k、C=0.1μF时T、f、D；思考：5脚外接可调电压，振荡频率怎么变？六、板书设计text

教案19555时基电路与多谐振荡器功能测试

1.555核心引脚：2(TR)、6(TH)、7(DIS)、3(OUT)、4(RST)、5(CONT)

2.多谐振荡器：无稳态，自动振荡

阈值：1/3Vcc、2/3Vcc

3.公式：T1=0.7(R1+R2)CT2=0.7R2CT=0.7(R1+2R2)Cf=1/T

4.波形：Uc（充放电曲线）、Uo（方波）

5.故障：常高、常低、不起振、波形不稳七、教学评价过程评价：接线规范、仪器操作、安全习惯；成果评价：波形正确、数据记录完