实验 2 555 时基电路的应用

1. 实验2 555时基电路的应用 一、实验目的 1、熟悉555定时器的功能及应用。 2、掌握单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理和特点。 3、熟悉电路元器件的参数计算。 4、了解压控振荡器的工作原理。

2. 二、实验原理 • 555定时器是中规模的集成电路，利用它可以方便地构成脉冲产生和整形电路。具有功能强，使用灵活、方便等优点，在数字设备、工业控制、家用电器、电子玩具等许多领域都得到了广泛的应用。

3. 集成定时器的产品主要有双极型和CMOS型两类，按集成电路内部定时器的个数又可分为单定时器和双定时器；双极型单定时器电路的型号为555，双定时器电路的型号为556，其电源电压的范围为5～18V；CMOS单定时器电路的型号为7555，双定时器电路的型号为7556，其电源电压的范围为2～18V。CMOS型定时器的最大负载电流要比双极型的小，它们的功能和外引脚排列完全相同，图5--1是555和556的管脚图。集成定时器的产品主要有双极型和CMOS型两类，按集成电路内部定时器的个数又可分为单定时器和双定时器；双极型单定时器电路的型号为555，双定时器电路的型号为556，其电源电压的范围为5～18V；CMOS单定时器电路的型号为7555，双定时器电路的型号为7556，其电源电压的范围为2～18V。CMOS型定时器的最大负载电流要比双极型的小，它们的功能和外引脚排列完全相同，图5--1是555和556的管脚图。

4. 图5-1 555和556的管脚图

5. GND——接地端； • Ucc——电源端； • TR——低触发输入端； • T H——高触发输入端； • OUT——输出端； • RD——强复位端； • CO——电压控制端； • DIS ——放电端；

6. TH TR RD OUT DIS × × 0 0 导通 > VCC > VCC 1 0 导通 < VCC > VCC 1 保持 保持 × < VCC 1 1 截止 表5-1 555的逻辑功能表

7. 1、多谐振荡器 （a） 电路组成 ( b) 工作波形图 图5-2用555定时器构成的多谐振荡器

8. 根据电容的过渡过程可得到振荡周期的估算公式：根据电容的过渡过程可得到振荡周期的估算公式： • T=tw1+ tw2 • tw1与电容充电过程有关，充电时间常数为（R1+R2）C；tw2与电容放电过程有关，放电时间常数为R2C。 • 其中：tw1=（R1+R2）Cln ≈0.7R1+R2）C • tw2=R2Cln ≈0.7R2C • 所以：T≈0.7（R1+2R2）C

9. 振荡频率：f≈ • 改变R1、R2、C的值可改变振荡频率。 • 脉冲的占空比 • q == • 上式说明占空比q总是大于50%的。

10. 2、单稳态触发器 • 由555定时器构成的单稳态触发器如图5—3所示。R、C是定时器件，C1是旁路电容。输入脉冲信号uI加于TR端（2脚）；输出脉冲由OUT端（3脚）输出。输出脉冲的宽度为tw≈1.1RC。 • 该电路工作正常时，要求输入脉冲宽度一定要小于tw，如果uI的脉宽大于tw，可在输入端加RC微分电路。

11. 图5—3 用555构成的单稳态触发器

12. 3、压控振荡器 • 图5—4为压控振荡器的电路图。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。电压U可在5～20V内改变。

13. 图5—4 压控振荡器

14. 三、实验内容与步骤 • 1、用定时器7555集成电路构成多谐振荡电路 • 电路的振荡频率为1KHz，占空比为70%，已知定时电容为0.01uF，求定时电阻。 • 2、用定时器7555集成电路构成单稳态触发器 • 单稳态的脉宽为0.7mS,已知定时电容为0.01uF，求定时电阻。 • 要求用示波器观察其输出脉冲的波形，测出其周期、频率、占空比及幅值。

15. 四、实验仪器及元器件 • 1、电子技术实验箱 SDZ-2 • 2、示波器 GOS-620 • 3、万用表 DT890C • 4、元件ICM7555 2片；电容0.01 uF 2个;电阻62K 1个; 电阻43K 1个; 电阻56K 1个;

16. 五、实验报告要求 • 1、汇总实验数据，将实验数据与理论数据相比较，分析误差原因。 • 2、若要求设计占空比可调的多谐振荡电路，电路应如何改进？ • 3、实验过程中出现了什麽故障？如何解决？