555定時(shí)電路及其應(yīng)用

555定時(shí)電路及其應(yīng)用

一、?實(shí)訓(xùn)目的
1．?熟悉基本定時(shí)電路的工作原理及定時(shí)元件對(duì)振蕩周期和脈沖寬度的影響；
2．?掌握用555集成定時(shí)器構(gòu)成定時(shí)電路的方法。
二、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
1．?用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器；
2．? 用555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器；
3．?用555定時(shí)器構(gòu)成施密觸發(fā)器，實(shí)現(xiàn)波形的整形。
三、實(shí)訓(xùn)元件
555定時(shí)器引腳及功能表

輸???? 入?輸? 出
復(fù)位R0?TR?TH?Q?三極管的狀態(tài)
1?導(dǎo)通
截止
截止
導(dǎo)通
導(dǎo)通
截止

四、實(shí)訓(xùn)原理與步驟
（一）原理
555定時(shí)器是一種中規(guī)模集成電路，只要在外部配上幾個(gè)阻容元件，則可方便的構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及多諧振蕩器。555的電源電壓為4.5~18V，驅(qū)動(dòng)電流比較大，一般在200mA，能與TTL、COMS邏輯電平兼容。
1．?555構(gòu)成多諧振蕩器
如圖9.1所示，接通電源，電容充電，UC升高，當(dāng)升至2/3VCC時(shí)輸出由1變?yōu)?態(tài)，此時(shí)內(nèi)部放電管導(dǎo)通，電容通過放電管放電，UC下降，當(dāng)電壓降當(dāng)1/3時(shí)，輸出由0態(tài)變?yōu)?，放電管截止，電容又開始充電，產(chǎn)生脈沖信號(hào)。?
???????? 圖9.1? 555構(gòu)成多諧振蕩器?????? 圖9.2?? 555構(gòu)成施密特觸發(fā)器
???????
???????? 圖9.3? 555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
2．?555構(gòu)成施密特觸發(fā)器
如圖9.2 所示，將TH(6)、TR(2)兩輸入腳接在一起，便成了具有施蜜特特性的反向器。當(dāng)輸入電壓高過2/3VCC時(shí)，觸發(fā)器由1態(tài)變?yōu)?態(tài)，當(dāng)輸入電壓低過1/3VCC時(shí)，觸發(fā)器由0態(tài)變?yōu)?態(tài)。2/3VCC稱為上限閾值電壓UT+，1/3VCC稱為下限閾值電壓UT-，UT+ -UT-稱為回差電壓，施蜜特觸發(fā)器可將正弦波、三角波變換為矩形波。還可對(duì)輸入的隨機(jī)脈沖的幅度進(jìn)行鑒別。
3．?555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
如圖9.3所示，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)ui為高電平時(shí)，觸發(fā)器處于穩(wěn)態(tài)0態(tài)，內(nèi)部放電管導(dǎo)通。現(xiàn)給一負(fù)觸發(fā)脈沖，由于TR(2)腳電平低于1/3VCC，則輸出狀態(tài)由0穩(wěn)態(tài)變?yōu)?暫態(tài)，放電管截止，電容開始充電，使TH(6)腳電位升高，當(dāng)超過2/3VCC時(shí)，觸發(fā)器由1暫態(tài)變回0穩(wěn)態(tài)。
（二）實(shí)訓(xùn)步驟及要求
1．?555定時(shí)器的功能測試
輸???? 入?輸? 出
復(fù)位R0?TR(2)?TH(6)?Q?LED狀態(tài)?????????????????????????
????????
圖9.4?? 功能測試電路???
按圖9.4所示電路接好線路，2、6腳分別接邏輯電平，輸出端接LED管。按表中所示狀態(tài)組合分別給2、6腳邏輯電平，觀察LED管的狀態(tài)，在表中填出555的功能，并與功能表對(duì)照，判斷是否相符合。
2．多諧振蕩器
按圖9.1接好電路，輸出端接LED管和示波器，接通電源，觀察LED管和示波的波形，改變R值，觀察輸出波形的變化。再改變電容值，觀察輸出波形變化，讀出示波器里相應(yīng)波形的頻率。并填入表中，并與理論計(jì)算值比較。
????? 頻率f?實(shí)際值?理論計(jì)算值
R1=10K? R2=2K? C1=0.1μF??
R1=100K? R2=2K? C1=0.1μF??
R1=100K? R2=2K? C1=10μF??

3.施密特觸發(fā)器
按圖9.2接好電路，輸入端輸入電壓有效值為4V，頻率為5KHZ的正弦波信號(hào)，輸出端接雙蹤示波器。接通電源，觀察示波器顯示的波形，畫出輸入與輸出信號(hào)的波形圖。
4.555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
用555構(gòu)成1秒鐘延時(shí)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，若電容選擇10uF，計(jì)算出電阻R的阻值，并按圖9.3接好電路，輸入端接邏輯開關(guān)，輸出端接LED管。接通電源后，電路工作在穩(wěn)定狀態(tài)0態(tài)。若給輸入端一個(gè)負(fù)脈沖，單穩(wěn)電路被觸發(fā)，狀態(tài)變?yōu)闀悍€(wěn)態(tài)度態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后自動(dòng)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)0態(tài)。自己改變電容或電阻，觀察LED管亮的時(shí)間變化。
畫出觸發(fā)信號(hào)與輸出信號(hào)的波形圖。