555定时器
7脚:放电端。该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。
在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A1、A2基准电压分别为 的情况下,555时基电路的功能表如表6—1示。
表6—1 555定时器的功能表
清零端
高触发端TH
低触发端
Qn+1
放电管T
功能
0
0
导通
直接清零
1
0
导通
置0
1
1
截止
置1
1
Qn
不变
保持
输出高电平时间
输出低电平时间
振荡周期
输出方波的占空比
2)构成单稳态触发电路
用555定时器构成的单稳态触发电路和工作波形如图6—3示
(a)单稳态触发电路(b)工作波形
图6—3单稳触发电路和工作波形
接通电源后,未加负脉冲, ,而C充电, 上升,当 时,电路 输出为低电平,放电管T导通,C快速放电, 使= 0。这样,在加负脉冲前, 为低电平, = 0,这是电路的稳态。在t = t0时刻 负跳变( 端电平小于 ),而 = 0(TH端电平小于 ),所以输出 翻为高电平,T截止,C充电。 按指数规律上升。t = t1时, 负脉冲消失。t = t2时 上升到 (此时TH端电平大于 , 端电平大于 ), 又自动翻为低电平。在 这段时间电路处于暂稳态。t > t2,T导通,C快速放电,电路又恢复到稳态。由分析可得:
输出正脉冲宽度tW= 1.1RC
注意:图6—3(a)电路只能用窄负脉冲触发,即触发脉冲宽度ti必须小于tW
三.实验内容和实验线路
1.用555定时器构成多谐振荡器
1)连接如ห้องสมุดไป่ตู้6—2(a)示多谐振荡器电路。
2)用示波器观察、记录输出电压 和电容上电压 的波形,测出VOH、VOL、VC1(峰点值)、VC2(谷点值)及周期T的数值,且算出T的理论值,与实测值相比较。
4.设计一个用555定时器构成的方波发生器,要求方波的周期为1ms,占空比为5%。
四.预习要求
1.搞清555定时器的功能和应用
2.理论计算出实验内容1多谐振荡器的输出方波的周期T
3.理论计算实验内容3中2)输出脉冲宽度tW。
4.搞清图6—5中R1、C1微分电路的作用。Vi为连续脉冲,对应地分析、画出V2的波形。
4.实验内容3中,如果不采用R1、C1微分电路,即Vi直接接至定时器的2脚,是否还能得到原来脉冲宽度tw的输出脉冲。
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1)按图6—5连接好电路。当触发器脉冲宽度ti大于单稳态触发电路输出脉冲宽度tw时,应如图中所示接入R1、C1微分,使555定时器2脚输入负脉冲为窄脉冲。
图6-5单稳态触发器电路
2)Vi接连续脉冲f = 512HZ,用示波器观察、记录Vi、V2、VC及VO的波形(以Vi为触发信号),测出VO的脉冲宽度tW,且与理论值相比较。
图6—1是555定时器内部组成框图。它主要由两个高精度电压比较器A1、A2,一个RS触发器,一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。
图6—1 555定时器组成框图
它的各个引脚功能如下:
1脚:外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。
8脚:外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V,CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。
实验六 555定时器及其应用
一.实验目的
1.熟悉555定时器的组成及功能。
2.掌握555定时器的基本应用。
3.进一步掌握用示波器测量脉冲波形的幅值和周期。
二.实验原理
555定时器(又称时基电路)是一个模拟与数字混合型的集成电路。按其工艺分双极型和CMOS型两类,其应用非常广泛。
1.555定时器的组成和功能
3脚:输出端Vo
2脚: 低触发端
6脚:TH高触发端
4脚: 是直接清零端。当 端接低电平,则时基电路不工作,此时不论 、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。
5脚:VC为控制电压端。若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。
五.思考题
1.用两片555定时器设计一个间歇单音发生电路,要求发出单音频率约为1KHZ,发音时间约为0.5S,间歇时间约为0.5S。
2.图6—4电路中指出电容C充电途径、放电途径。写出振荡周期T和占空比表达式。理论计算出实验内容2、3两种情况下的占空比。
3.图6—5中,设微分电路的输入连续脉冲周期为Ti,R1、C1的参数应如何选择?
2.5555定时器的应用
1)构成多谐振荡器
用555定时器构成多谐振荡器的电路和工作波形如图6—2所示
(a)多谐振荡器电路(b)工作波形
图6—2多谐振荡器电路和工作波形
接通电源后,假定 是高电平,则T截止,电容C充电。充电回路是VCC—R1—R2—
C—地, 按指数规律上升,当 上升到 时(TH、 端电平大于 ),输出 翻转为低电平。 是低电平,T导通,C放电,放电回路为C—R2—T—地, 按指数规律下降,当 下降到 时(TH、 端电平小于 ), 输出翻转为高电平,放电管T截止,电容再次充电,如此周而复始,产生振荡,经分析可得
2.用555定时器构成一个占空比可调(周期不变)的方波发生器
1)连接好图6—4示占空比可调的方波发生器电路。
图6-4占空比可调的方波发生器电路
2)调节RP,观察占空比的变化,用示波器观察 、 的波形。
3)在RP活动头分别移至两端的情况下,测出输出 的T、tPH、tPL计算出占空比。
3.用555定时器构成单稳态触发电路