实验八 555 集成定时器的应用
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现代电子技术实验现代电子技术实验
实验八
555 集成定时器的应用实验目的实验目的
实验原理实验原理
实验内容实验内容
注意事项注意事项
现代电子技术实验现代电子技术实验
一、实验目的
实验实验目的
实验原理实验原理
注意事项注意事项
实验内容实验内容
1. 熟悉 555 时基电路的工作原理。2. 熟悉 555 时基电路逻辑功能的测试
方法。学会分析和测试用 555 时基电路构成的多谐振荡器,单稳态触发器,施密特触发器。
3. 了解定时器 555 的实际应用。
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二、实验原理
实验目的实验目的
实验原理实验原理
注意事项注意事项
实验内容实验内容
555 定时器是模拟—数字混合式集成电路。
可产生精确的时间延迟和振荡,内部有 3 个 5KΩ 的电阻分压器,故称 555 。
在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。
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各公司生产的 555 定时器的逻辑功能与外引线排列都完全相同。
双极型产品 CMOS 产品
单定时器型号的最后几位数码
555 75557555
双定时器型号的最后几位数码 556556 75567556
优点驱动能力
较大低功耗
高输入阻抗
电源电压工作范围 5~18V 2~18V
种类特点
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555 逻辑电路图和引脚图
电阻分压器电压比较器
基本 RS 触发器
放电管 T
缓冲器
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电阻分压器
(1) 电阻分压器由 3 个 5kΩ 的电阻 R 组成,为电
压比较器 A1 和 A2 提供基准电压。
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电压比较器
(2) 电压比较器 A1 和 A2 。当 U+> U-时,比较器输出高电平,反之则输出低
电平。CO 为控制电压输入端。 当 CO 未用时, UR1 = 2/3VCC , UR2 = 1/3VCC 。 当 CO 外接固定电压时, UR1 = UCO , UR2 = 1/2UCO
TH 称为高触发端。
称为低触发端。
TR
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基本 RS 触发器
( 3 ) 基本 RS 触发器 其置 0 和置 1 端为低电平有效触发。 为复位输端,低电平有效。正常工作时,必须使 处于高电平。
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放电管 T
( 4 ) 放电管 TT 是集电极开路的三极管。定时器输出为 0 时,
T 导通;外接电容可通过 T 放电。定时器输出为 1时, T 截止,外电路可对外界电容充电。
缓冲器
( 5 )缓冲器 缓冲器由 G3 构成,用于提高电路的负载能力。
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555 定时器功能表
TH TR Rd OUT DIS
× × 0 0 导通
>3
2 VCC >3
1 VCC 1 0 导通
<3
2 VCC >3
1 VCC 1 保持 保持
<3
2 VCC <3
1 VCC 1 1 截止
555 逻辑电路和引脚图
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11 、施密特触发器、施密特触发器
回差电压 CCCCCC VVVV3
1
3
1
3
2
施密特触发器回差特性:上升过程和下降过程有不同的转换电平 UT +和 UT-
555 定时器内部比较器有两个不同的基准电压 UR1 和 UR2 。
VTH
VTH
应用简介
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22 、用、用 555555 定时器构成多谐振定时器构成多谐振荡器荡器
CRtCtttT WWWW 2221121 7.0RR7.0
电容 C 充电
接通电源时, VC=0 ,此时, vo=1 , T 截止,电源经 R1 , R2 对电容C 充电。
21
21w1
R2R
RR
T
tq
电容 C 放电
VC≥2/3VCC 时, 555定时器输出翻转为 0 。T 导通,电容 C 通过 R2
和 T 放电。
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。
VC≤1/3VCC 时, 555定时器输出翻转为 1 。 T
占空比应用简介
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3.3. 用用 555555 定时器构成单稳态触发定时器构成单稳态触发器器
tw=1.1RC
当触发脉冲 vi 为高电平时, VCC 通过 R 对C 充电,当 VTH = Vc≥2/3V
CC 时,高触发端 TH 有效,定时器输出置 0 ;此时,放电管导通, C 放电, VT
H =VC =0 。电路保持稳态。 当触发脉冲 Vi 下降沿到来时,低触发端 TR 有效置 1 状态,电路进入暂稳态。此时放电管 T 截止, V
CC 通过 R 对 C 充电。
当 VTH = VC≥2/3VCC 时,使高触发端 TH 有效,定时器输出置 0 状态,电路自动返回稳态,此时放电管 T 导通。
电路返回稳态后, C 通过导通的放电管 T 放电,使电迅速恢复到初始状态。 应用简介
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应用举例应用举例
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三、实验内容三、实验内容
11 ..基础性实验基础性实验 555555 时基电路逻辑功能测试时基电路逻辑功能测试 放电管放电管 DISDIS 接接 VR2VR2 端口,端口,按表按表 3.153.15
内容用示波器或万用表测试,并将测试结内容用示波器或万用表测试,并将测试结果填入表果填入表 3.153.15 中。中。
现代电子技术实验现代电子技术实验22 . . 555555 时基电路的应用时基电路的应用
⑴⑴ .用.用 555555 定时器构成单稳态触发器定时器构成单稳态触发器 按图按图 3.50(a)3.50(a) 连接电路,取连接电路,取 RR11=R=R22=5.1KΩ,R=100KΩ,C=0.01=5.1KΩ,R=100KΩ,C=0.01μf,Cμf,C11=0.01μf=0.01μf。输入。输入 500Hz500Hz脉冲信号,用双踪示波器观察脉冲信号,用双踪示波器观察记录记录 VVii、、 VVCC 、、 VVOO 的波形。并标出波形周期、幅值、脉宽。的波形。并标出波形周期、幅值、脉宽。
现代电子技术实验现代电子技术实验⑵⑵.用.用 555555 定时器构成多谐振荡器定时器构成多谐振荡器
按图按图 3.513.51 (( aa )连接电路,)连接电路,取取 RR11=R=R22=100=100 kΩ,CkΩ,C11=0.01μf=0.01μf 、、 C=0.01μfC=0.01μf 。。用双踪示波器分别观察记录 用双踪示波器分别观察记录 VVCC 、、 VVOO 波形 ,波形 ,
改变改变 RCRC参数。记录相应数据于表参数。记录相应数据于表 3.163.16 中。中。
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⑶⑶.用.用 555555 定时器构成施密特触发器定时器构成施密特触发器 按图按图 3.52(a)3.52(a) 电路接线,取电路接线,取 R1=R2=100KΩR1=R2=100KΩ,, CC11
=C=C22=0.01μf=0.01μf。输入正弦波信号。输入正弦波信号 1KHZ1KHZ,逐渐加大,逐渐加大 ViVi的幅的幅度,用双踪示波器分别观察记录度,用双踪示波器分别观察记录 VVTHTH、、 VVoo波形(注意输入波形(注意输入正弦波信号对输出波形的脉宽、上、下限触发电平以及回正弦波信号对输出波形的脉宽、上、下限触发电平以及回差电压的影响,要求得出结论)。差电压的影响,要求得出结论)。
测绘电压传输特性。测绘电压传输特性。
(比较(比较 VVTHTH 、、 VVoo 得得出出 VVT+T+ 、 、 VVT-T- ))
VTH
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( 4)趣味性实验 按图 3.53 电路接线。利用 555 定时器和 R1 、 R2 、 VR1及 C 组成时钟脉冲产生器和十进制计数器 /脉冲分配器 CC4017设计一个圣诞树电路。发光二极管闪烁的快慢由 R1 、 R2 、 VR1及 C决定,因此仅提供一组参考数据。 R1 = 68 kΩ、 R2=47 kΩ、 VR1任意位置、 C = 0.1μf。实验时 R1 、 R2 、 VR1及 C 可在实验底板上灵活选取。
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四、四、注意事项注意事项 (一一 )) 故障检测和排除故障检测和排除 11 、检查各连线是否正确,尤其是电、检查各连线是否正确,尤其是电
源线。源线。 22 、 要使波形稳定显示则需:、 要使波形稳定显示则需: (a) (a) 选择正确的触发源。(选择正确的触发源。( EdgeEdge 按按键菜单)键菜单)
(b)(b)调节触发平调节触发平 (Level(Level )旋钮,)旋钮,使触发电平在波形幅度范围内。使触发电平在波形幅度范围内。
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((二二 ))思考题思考题 11 .. 555555 时基电路中,时基电路中, COCO 端为端为基准电压控制端,当悬空时,触发电基准电压控制端,当悬空时,触发电平分别为多少?当接固定电平时,触平分别为多少?当接固定电平时,触发电平分别为多少?发电平分别为多少? 22 .在实验中.在实验中 555555 定时器定时器 55 脚所脚所接的电容起什么作用接的电容起什么作用 ??
33 .多谐振荡器的振荡频率主要.多谐振荡器的振荡频率主要由哪些元件决定由哪些元件决定 ? ?
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