555时基电路总结报告剖析
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理
一、引言
555时基电路是一种常用的集成电路,广泛应用于定时、脉冲发生、频率分频、模拟电路等领域。本文将详细介绍555时基电路的工作原理及其相关特性。
二、555时基电路的基本结构
555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器和电压比较器组成。其中,比
较器用于比较电压,RS触发器用于存储电平状态,RS锁存器用于锁存电平状态,
电压比较器用于产生输出信号。
三、555时基电路的工作原理
1. 稳态工作原理:
当电源接通时,电容C1开始充电。当电容电压达到2/3的电源电压时,比较
器会输出高电平,导致RS触发器的Q端输出低电平,RS锁存器的S端输出高电平,电压比较器输出低电平。此时,555时基电路处于稳态工作状态。
2. 充电过程:
在稳态工作状态下,电容C1开始充电,电压逐渐上升。当电容电压达到1/3
的电源电压时,比较器会输出低电平,导致RS触发器的Q端输出高电平,RS锁
存器的S端输出低电平,电压比较器输出高电平。此时,555时基电路进入充电过程。
3. 放电过程:
在充电过程中,电容C1的电压继续上升,直到达到2/3的电源电压。此时,
比较器输出高电平,RS触发器的Q端输出低电平,RS锁存器的S端输出高电平,电压比较器输出低电平。555时基电路进入放电过程。
4. 循环工作:
充电过程和放电过程交替进行,形成一个连续的循环工作状态。通过调整电容
C1和电阻R1、R2的数值,可以控制充放电时间的长短,从而实现不同的定时功能。
四、555时基电路的应用
1. 定时器:通过调整电容和电阻的数值,可以实现不同的定时功能,如延时触发、定时报警等。
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理
概述:
555时基电路是一种常用的集成电路,广泛应用于定时器、脉冲调制、频率分频、振荡器等电子电路中。本文将详细介绍555时基电路的工作原理及其相关参数。
一、555时基电路的基本原理
555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器、输出驱动器等组成。其基本
工作原理如下:
1. 稳态工作:
当电源接通时,电容C1通过R1和R2开始充电。当电容电压达到2/3 Vcc时,比较器1的输出变为高电平,将RS触发器置为复位状态,输出为低电平。同时,
比较器2的输出变为低电平,将RS锁存器置为设置状态,输出为高电平。此时,
输出驱动器将输出端Y连接到Vcc,电路处于稳态工作状态。
2. 触发状态:
当外部触发脉冲信号施加在触发端TRIG上时,电容C1会被快速放电,比较
器1的输出变为低电平,将RS触发器置为设置状态,输出为高电平。此时,输出
驱动器将输出端Y连接到地,电路进入触发状态。
3. 复位状态:
当电容电压降至1/3 Vcc时,比较器2的输出变为高电平,将RS锁存器置为复位状态,输出为低电平。此时,输出驱动器将输出端Y连接到Vcc,电路进入复
位状态。
二、555时基电路的参数及其作用
555时基电路有许多参数,下面将介绍其中几个重要的参数及其作用:
1. R1和R2:
R1和R2是555时基电路中的两个电阻,它们决定了电容C1的充电和放电速度,从而影响了输出频率和占空比。
2. C1:
C1是555时基电路中的电容,它与R1和R2共同决定了输出频率和占空比。
3. Vcc:
Vcc是555时基电路的电源电压,它决定了输出电平的高低。
555电路心得体会7篇
555电路心得体会7篇
555电路心得体会篇1
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555时基电路及其应用实验报告
555时基电路及其应用实验报告
一、导言
555时基电路是一种常用的集成电路,广泛应用于各种电子设备中。本实验旨在通过对555时基电路的实验搭建和应用实验,探索其工作原理和应用特点。
二、实验设备和材料
1. 555时基电路芯片
2. 电阻、电容和电感元件
3. 电源、示波器和信号发生器等实验仪器
4. 连接线等实验辅助材料
三、实验步骤
1. 555时基电路搭建实验
根据555时基电路的原理图,将实验设备和材料连接起来。按照标准的接线顺序,将电源、电阻、电容和555芯片等元件逐一连接。注意检查接线是否正确,以确保电路能够正常工作。
2. 555时基电路测试
接下来,将示波器连接到555芯片的输出引脚上,调节示波器的参数,观察波形的变化。通过改变电阻和电容的数值,可以调节输出波形的频率和占空比。记录下不同参数下的波形特征,并进行分析
和比较。
3. 555时基电路应用实验
在实验中,可以将555时基电路应用于脉冲发生器、定时器、频率计等实际电子电路中。通过改变电路的连接方式和参数设置,可以实现不同的应用功能。例如,可以将555时基电路连接到脉冲发生器电路中,生成稳定的脉冲信号;也可以将555时基电路作为定时器,控制电路的工作时间。
四、实验结果与分析
1. 555时基电路工作特点
通过实验观察,我们发现555时基电路可以产生稳定的方波信号。在输入电压为5V的情况下,根据电路参数的不同设置,可以得到不同频率和占空比的输出波形。通过改变电阻和电容的数值,可以调节频率的范围。而通过改变电路的连接方式,如添加电感元件,可以实现更丰富的波形变化。
555电路实际应用小结
555电路实际应用小结
摘要:在电工电子实验教学中,发现555集成电路是比较基本的一款应用电路,多用于脉冲产生、整形及定时等,其实555时基电路在实际应用中更常出现。
关键词:555时基集成电路自动化控制
555时基电路得到这样广泛的应用,在于它具有如下几个特点:
(1)555在电路结构上是由模拟电路和数字电路组合而成,它将模拟功能与逻辑功能兼容为一体,能够产生精确的时间延迟和振荡。它拓宽了模拟集成电路的应用范同。(2)该电路采用单电源。双极型555的电压范围为4.5V~15V;而CMOS 型的电源适应范围更宽,为2V~18V。这样,它就可以和模拟运算放大器和TTL或CMOS数字电路共用一个电源。(3)555可独立构成个定时电路,且定时精度高。
(4)555的最大输出电流选200mA,带负载能力强。可直接驱动小电机、喇叭、继电器等负载。以下介绍几款实际中常用应用。
1触摸延时“小灯”
图1是它的电路,它将触摸开关发光二极管的实验中加入延时电路,调整可调电阻阻值和电容量达到延时效果。要想增加延时的时间,就调换大容量的电容,如400μF、1000μF等。如果作为夜间床头定时灯、楼道定时灯等,可拆去发光二极管和电阻,换一个6伏的小灯即可。
图1
2可自动控制的行车红绿灯指示器模型
图2是它的电路图,只将手控行车红绿灯指示器模型中的手控改为磁控,再加
上延时电路,就可以将电路改为路灯自动控制。先制作一个街道模型和指示灯架,将干簧管设在指示灯前方的道路模型的下方。在一辆模型汽车的底部粘一块磁铁。当汽车行过干簧管上方时,电路导通,红灯变为绿灯,汽车继续向前行驶,由于延时电路作用,使绿灯亮一段时间,保证汽车驶过路口。需要注意的是根据汽车模型的速度,调整干簧管的位置和电路延时的时间。
浅析555时基电路
机械职业教育
20 02年第 6 ( I7期 ) 期 总 9
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教育技术 ・
图 1 ,5 5和 R1 2接 成 无稳 态 多谐 振 荡器 , 中 5 、C
如 图 3所 示 ,零 伏 开 关 电 路 在 交 流 电压 过 零 时
产 生 触 发 脉 冲 。 为 了 在 过 零 时 触 发 ,将 5 5接 成 单 5 限 比较 的 形 式 ,其 比较 点 电 压 通 过 在 控 制 端 5脚 设 置相 应 的 静 态 偏 置 电压 O 7 1 用 一 支 L D作 为 比 . ~ V. E
和 网 络 技 术 的 飞 速 发 展 ,通 过 网 络 构 建 虚 拟 实 验 室 ,将 为 学 校 的实 验 教 学 以 及 远 程 教 育 的实 验 教 学
提供 一条新 的有 效途 径 。
( 者 简介 :北 京 信 息职 业技 术 学 院 副教授 ,从 事 电 作 子 测 量技 术 教 学 与 科 研 )
组 ,在 现 有 的仪 器模 块 上 进行 二 次 开 发 ,构成 应 用 系 统 ,例 如 工 业 过 程 控 制 等 。 四 、 网 络 虚 拟 实 验 技 术 计 算 机 网 络 技 术 的 迅 速 发 展 ,突 破 了 传 统 通
信 方 式 的 时空 限 制 和 地域 障 碍 ,I tr e 拥 有 的 硬 ne n t
555时基电路的分析和应用
1 555时基电路的特点
555集成电路开始是作定时器应用的,所以叫做555定时器或555时基电路。但后来经过开发,它除了作定时延时控制外,还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外,还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路,用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉,目前被广泛用于各种电子产品中,555集成电路内部有几十个元器件,有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等,电路比较复杂,是模拟电路和数字电路的混合体,如图1所示。
图1 555集成电路内部结构图
555集成电路是8脚封装,双列直插型,如图2(A)所示,按输入输出的排列可看成如图2(B)所示。其中6脚称阈值端(TH),是上比较器的输入;2脚称触发端(TR),是下比较器的输入;3脚是输出端(Vo),它有O和1两种状态,由输入端所加的电平决定;7脚是放电端(DIS),它是内部放电管的输出,有悬空和接地两种状态,也是由输入端的状态决定;4脚是复位端(MR),加上低电平时可使输出为低电平;5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值;8脚是电源端,1脚是地端。
图2 555集成电路封装图
我们也可以把555电路等效成一个带放电开关的R-S触发器,如图3(A)所示,这个特殊的触发器有两个输入端:阈值端(TH)可看成是置零端R,要求高电平,触发端(TR)可看成是置位端S,要求低电平,有一个输出端Vo,Vo可等效成触发器的Q端,放电端(DIS)可看成是由内部放电开关控制的一个接点,由触发器的Q端控制:Q=1时DIS端接地,Q=0时DIS端悬空。另外还有复位端MR,控制电压端Vc,电源端VDD和
555时基电路及其应用实验报告总结
555时基电路及其应用实验报告总结
引言
555时基电路是一种广泛应用于电子系统中的定时器电路,其简单可靠的特点使得其成为电子工程师们经常使用的电路之一。在本次实验中,我们将学习555时基电路的基本原理和应用,并利用实验的方法来进一步了解其特性和应用。
实验目的
1. 了解555时基电路的基本原理和特点;
2. 学习555时基电路的应用;
3. 掌握555时基电路的实际电路设计和调试能力。
实验原理
555时基电路是一种基于电容充放电周期的定时器电路,由控制电压,比较电压和输出电压三个部分组成。在充电过程中,电容通过R1和R2两个电阻器来充电,当电容电压达到比较电压时,输出从高电平变为低电平,此时电容通过R2和输出端的电阻放电。当电容电压低于比较电压时,输出从低电平变为高电平,电容重新开始充电,这样就形成了一个基于电容充放电周期的定时器电路。
实验材料
1. 555时基电路芯片
2. 电阻器
3. 电容器
4. LED灯
5. 面包板等实验工具
实验步骤
1. 将555时基电路芯片插入面包板上;
2. 连接电阻器和电容器,并将它们与555时基电路芯片的引脚相连;
3. 将LED灯连接到555时基电路芯片的输出端;
4. 通过调节电阻器和电容器来改变555时基电路的输出频率和占空比。
实验结果
通过实验,我们成功地设计和调试了一个基于555时基电路的LED 闪烁电路,其输出频率和占空比可以通过调节电阻器和电容器来进行调整。此外,我们还完成了一些其他应用的实验,例如555时基脉冲发生器,555时基呼吸灯等。
结论
本次实验通过学习555时基电路的基本原理和应用,掌握了555时基电路的实际电路设计和调试能力。我们成功地设计和调试了一个
555时基电路实验报告
555时基电路实验报告
555时基电路实验报告
引言:
555时基电路是一种常用的集成电路,广泛应用于各种电子设备中。本实验旨在通过实际操作,深入了解555时基电路的工作原理和应用。
一、实验目的
本实验的主要目的是掌握555时基电路的基本原理和使用方法,通过实验验证其工作性能,并了解其在各种电子设备中的应用。
二、实验器材和材料
1. 555时基电路集成电路芯片
2. 电源
3. 电阻、电容等元器件
4. 示波器
5. 连接线等实验器材
三、实验步骤
1. 按照电路图连接电路,将555时基电路芯片与其他元器件连接好。
2. 接通电源,调节电源电压,使其满足555时基电路的工作要求。
3. 使用示波器观察555时基电路的输出波形,并记录相关数据。
4. 调节电阻、电容等元器件的数值,观察555时基电路的输出波形的变化,并记录相关数据。
5. 分析实验结果,总结555时基电路的特点和应用。
四、实验结果与分析
通过实验观察和数据记录,我们得到了不同电阻、电容数值下555时基电路的输出波形。根据实验结果,我们可以得出以下结论:
1. 555时基电路的输出波形可以通过调节电阻和电容的数值来控制。
2. 当电阻或电容数值增大时,输出波形的周期变长,频率变低;反之,周期变短,频率变高。
3. 555时基电路的输出波形可以是方波、正弦波等不同形式,具有较高的稳定性和可调性。
4. 555时基电路可以广泛应用于脉冲发生器、定时器、频率计等各种电子设备中。
五、实验总结
通过本次实验,我们深入了解了555时基电路的工作原理和应用。通过实际操作,我们掌握了调节电阻和电容数值来控制555时基电路输出波形的方法。我们还了解到555时基电路具有较高的稳定性和可调性,适用于各种电子设备中的时序控制和频率调节。通过实验,我们对于电路的原理和实际应用有了更深入的理解。
555时基电路 实验报告
555时基电路实验报告
555时基电路实验报告
引言:
555时基电路是一种非常常见和实用的电子元件,广泛应用于各种电子设备和电路中。本实验旨在通过实际操作和观察,深入了解555时基电路的工作原理和应用。
一、实验目的:
1. 了解555时基电路的基本原理;
2. 掌握555时基电路的实际应用;
3. 学会使用实验仪器和测量工具。
二、实验器材和仪器:
1. 555时基电路芯片;
2. 电源;
3. 示波器;
4. 电阻、电容等元件。
三、实验步骤:
1. 连接电路:按照实验指导书上的电路图,将555时基电路芯片、电源、电阻和电容等元件连接起来。
2. 调整参数:根据实验指导书上的要求,调整电阻和电容的数值,以改变电路的工作频率和占空比。
3. 运行实验:打开电源,观察555时基电路的输出波形,并使用示波器进行实时监测和测量。
4. 记录数据:记录不同参数下的电路输出波形、频率和占空比等数据。
四、实验结果和分析:
通过实验,我们观察到555时基电路在不同参数设置下的工作情况。当电阻和电容的数值变化时,电路的频率和占空比也会相应改变。我们可以通过调整这些参数,实现对555时基电路的频率和占空比的控制。
进一步分析发现,555时基电路的输出波形可以是方波、正弦波或者其他形态的波形,具体取决于电路的参数设置和连接方式。通过改变电路的设计和元件的选择,我们可以根据实际需求,实现不同形态的波形输出。
此外,我们还发现555时基电路具有较高的稳定性和精度。在实验过程中,我们可以通过示波器对电路输出进行实时监测和测量,从而验证电路的稳定性和准确性。
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理
概述:
555时基电路是一种集成电路,常用于产生精确的时间延迟、脉冲宽度调制、频率分频和多谐振荡等应用。本文将详细介绍555时基电路的工作原理及其相关参数和特性。
一、555时基电路的基本原理:
555时基电路由比较器、RS触发器、RS锁存器和输出驱动器组成。其基本原理如下:
1. RS触发器:555时基电路的核心是一个RS触发器,由两个交叉耦合的双稳态触发器构成。RS触发器有两个输入端(S和R)和两个输出端(Q和Q')。当S=0,R=1时,Q=1,Q'=0;当S=1,R=0时,Q=0,Q'=1;当S=0,R=0时,Q和Q'保持原状态。
2. 比较器:555时基电路的比较器用于将输入电压与内部参考电压进行比较,以确定RS触发器的状态。
3. RS锁存器:555时基电路的RS锁存器用于锁存RS触发器的状态,以保持输出稳定。
4. 输出驱动器:555时基电路的输出驱动器将RS触发器的状态转换为输出信号。
二、555时基电路的工作模式:
555时基电路有三种基本工作模式:单稳态触发器模式、自由运行多谐振荡模式和单稳态触发器与多谐振荡器混合模式。
1. 单稳态触发器模式(Monostable mode):
在单稳态触发器模式下,555时基电路可以产生一个精确的时间延迟脉冲。当
输入一个触发脉冲时,输出会在一定时间后保持高电平,然后恢复为低电平。这个时间延迟由外部电容和电阻决定。具体工作原理如下:
- 当触发脉冲输入时,555时基电路的RS触发器被置于SET状态,输出Q=1,Q'=0。
- 同时,电容开始充电,电压逐渐增加。
555时基电路设计总结报告
《电路与电子线路基础》课外设计制作
总结报告
题目( A ):555时基电路设计
组号:A14
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一、工作原理及电路设计方案
1.555基本组成及工作原理(查阅资料)
555时基电路各管脚的作用:脚①是公共地端为负极;脚②为低触发端TR,低于1/3电源电压以下时即导通;脚③是输出端V,电流可达2000mA;脚④是强制复位端MR,可与电源正极相连或悬空;脚⑤是用来调节比较器的基准电压,简称控制端VC,不用时可悬空,或通过0.01μF电容器接地;脚⑥为高触发端TH,也称阈值端,高于2/3电源电压时即截止;脚⑦是放电端DIS;脚⑧是电源正极VCC。
555 含有两个电压比较器,一个基本RS触发器,一个放电开关管T,比较器的参考电压由三只5K电阻器构成的分压器提供。
它们分别使高电平比较器C1的同相输入和低电平比较器C2的反相器、、输入端的参考电平为2/3VCC和1/3VCC。C1与C2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6脚,即高电平触发输入并超过参考电平2/3VCC时,触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电开关管导通;当输入信号自2脚输入并低于1/3VCC进,触发器复位,555的3脚输出高电平,同时放电开关管截止。RD是复位端(4脚),当RD=0.555输出低电平。平时RD端开路或接VCC.
下图为555时基电路的真值表
2.555时基电路的特点及应用(查阅资料)
555电路结构上是由模拟电路和数字电路构成,它将模拟功能和数字功能兼容为一体,能够产生精确的延迟和振荡,拓宽了模拟集成电路的应用范围。555最大输出电流达200m A,带负载能力强,可直接驱动小电机,喇叭、继电器等负载。
555时基电路应用分析
555时基电路应用分析
近几十年来,电子技术得到了长足的发展,尤其是在电路元件的不断升级和进步的推动下,电路技术得以更好的应用到各种领域中,尤其是在计算机、通信、生产、医疗等领域有着广泛的应用。555时基电路是一种广泛应用于电子电路中的常用IC芯片,在各种电路中经常用到,这篇文章就主要分析下其应用。
1. 基本结构与工作原理
555时基电路是一种非常常见的电子电路,在各种电子设备中得到了广泛的应用。555电路芯片包含了两个计时器,一个比较器以及一个RS触发器,工作原理基于三个5K欧姆电阻器,半固定电阻和两个电容器。当555芯片处于工作状态时,在其针脚6和2之间以及6和3之间都有电阻连接,从而使555芯片型号的选择与电路元器件的连接方式变得十分便捷灵活。
2. 555时基电路的应用
2.1、信号产生器
在电路制作领域,利用555时基电路可以制作不同频率的信号产生器,应用于各种设备和电路中。根据电容器的不同,可产生不同的不同频率振荡信号,常常被用于各种报警、计时、测量等领域中。
2.2、触发器、开关控制器
利用555时基电路还可以制作激光或LED等设备控制、自动门、风扇等设备开关控制器以及对物品进行简单的触发器搭建,这些设备不仅易于配置,而且能够达到最佳效果。
2.3、单稳态触发器
在555时基电路中,可以很方便的制作单触发器、开关电路等,它们在多种电子电路中都有着广泛的应用,常用于触发器、时机控制器、计时器、分频器和多谐振荡器电路等应用中,能够有效地实现电路控制和处理。
2.4、按键触发器
应用555时基电路可以制作简单的按键触发电路,您只需要将以555芯片为基础的控制器连接到按键电路上,便可以随意触及带有处理和控制功能的电路和设备。555时基电路电流调节器是一个用来控制电流的电路,主要用于直流电源中设备的稳定性控制等领域。
555时基电路实验报告
555时基电路实验报告
实验七555时基电路的应用
实验七555时基电路的应用
一、实验目的
1.掌握555时基电路的结构和工作原理,学会对此芯片的正确使用;
2.学会分析和测试用555时基电路构成的单稳态触发器、多谐振荡器。
二、实验仪器
1.双踪示波器
2.数字万用表
3.数字学习机
三、预习要求
1.复习555时基电路的功能及参数;
2.复习多谐振荡电路及单稳态触发器电路的功能;
3.熟悉555时基电路构成的多谐振荡电路及单稳态触发器电路;
4.复习单稳态触发器的脉冲宽度Tw、多谐振荡器振荡周期T、振荡频率fo和占空比D的估算公式。
四、实验内容及要求
1.由555构成的单稳态触发器,实验电路如图7.1所示。其中,RP=10K,C=0.047uF。
图7.1 单稳态触发器
(1)在单稳态触发器的输入端接入频率f=25KHz的连续脉冲信号Ui,用双踪示波器观察输出信号Uo、Uc及Ui 的波形并记录之,注意对应关系。
(2)调节电位器,改变Rp的阻值,观察输出电压Uo和电容上电压Uc的波形变化情况及对脉冲宽度Tw的影响,并做好记录。
2.由555构成的多谐振荡器实验电路如图7.2所示。其中,R1=1K,R2=3.3K,C=0.022uF。
图7.2 多谐振荡器
(1)用示波器观察输出电压Uo和电容上电压Uc的波形并绘出;
(2)改变更换R、C的数值,观察输出波形的变化情况,R、C变化对脉冲宽度Tw、振荡周期T、振荡频率fo和占空比D的影响。
*3.如图7.3所示电路是救护车扬声器发声电路。在图中给定的电路参数下,试完成
图7.3 救护车扬声器发声模拟电路
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理
引言概述:555时基电路是一种常用的集成电路,具有稳定性高、精度高、易于使用等特点,被广泛应用于各种电子设备中。本文将详细介绍555时基电路的工作原理。
一、内部结构
1.1 555时基电路由比较器、RS触发器、电压比较器、输出级等部分组成。
1.2 比较器用于比较输入信号与参考电压,控制RS触发器的输出。
1.3 输出级根据RS触发器的输出状态控制输出信号。
二、工作原理
2.1 当输入信号高于参考电压时,比较器输出高电平,RS触发器输出翻转,输出级输出高电平。
2.2 当输入信号低于参考电压时,比较器输出低电平,RS触发器输出保持不变,输出级输出低电平。
2.3 555时基电路根据输入信号的变化,实现输出信号的控制。
三、应用领域
3.1 555时基电路常用于脉冲发生器、定时器、频率计等电路中。
3.2 在LED闪烁、声音发生器、电子钟等设备中也有广泛应用。
3.3 由于555时基电路的稳定性和精度高,被认为是电子工程师的得力助手。
四、工作特点
4.1 555时基电路具有较高的稳定性和精度,适用于各种精密电子设备。
4.2 555时基电路结构简单,使用方便,易于调试和维护。
4.3 555时基电路工作可靠,长期稳定性好,受到广泛认可和应用。
五、发展趋势
5.1 随着集成电路技术的不断发展,555时基电路将会有更多的应用场景。
5.2 未来555时基电路可能会结合其他传感器技术,实现更多功能。
5.3 555时基电路在电子领域的地位将会更加稳固,成为重要的电子元器件之一。
总结:555时基电路作为一种常用的集成电路,具有稳定性高、精度高、易于使用等特点,被广泛应用于各种电子设备中。通过了解其内部结构、工作原理、应用领域、工作特点和发展趋势,可以更好地理解和应用这一重要的电子元器件。
实验十三555时基电路
实验十三555时基电路
一、实验目的
1.熟悉555集成定时器的组成及工作原理。
2.掌握用定时器构成单稳态电路、多谐振荡电路和施密特触发电路等。
3.进一步学习用示波器对波形进行定量分析,测量波形的周期、脉宽和幅值等。
二、实验原理
1.555集成定时器简介
555集成定时器是模拟功能和数字逻辑功能相结合的一种双极型中规模集成器件。外加电阻、电容可以组成性能稳定而精确的多谐振荡器、单稳电路、施密特触发器等,应用十分广泛。
TTL集成定时器555定时器的外引线排列图和内部原理框图如图13-1、13-2所示,功能见表13-1。它是由上、下两个电压比较器、三个5kΩ电阻、一个RS触发器、一个放电三极管 T以及功率输出级组成。比较器 C1的反相输入端⑤接到由三个5 kΩ电阻组成的分压网络的2/3Vcc处(⑤也称控制电压端),同相输入端⑥为阀值电压输入端。比较器C2的同相输入端接到分压电阻网络的1/3Vcc处,反相输入端②为触发电压输入端,用来启动电路。两个比较器的输出端控制RS触发器。RS触发器设置有复位端R④,当复位端处干低电平时,输出③为低电平。控制电压端⑤是比较器C1的基准电压端,通过外接元件或电压源可改变控制端的电压值,即可改变比较器C1、C2的参考电压。不用时可将它与地之间接一个O.01μF的电容,以防止干扰电压引入。555的电源电压范围是+4.5~+18V,输出电流可达100~200mA,能直接驱动小型电机、继电器和低阻抗扬声器。CMOS集成定时器CC7555的功能和TTL集成定时电路完全一样,但驱动能力小一些,内部结构也不同,CC7555的电路见图13-3。
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电路与电子线路基础》课外设计制作
总结报告
题目(A):555时基电路设计
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2015年日
一、电路设计方案及实验原理
1.555基本组成及工作原理
555时基集成电路各管脚的作用:脚①是公共地端为负极;脚②为低触发端TR,低于1/3电源电压以下时即导通;脚③是输出端V,电流可达2000mA;脚④是强制复位端MR,可与电源正极相连或悬空;脚⑤是用来调节比较器的基准电压,简称控制端VC,不用时可悬空,或通过0.01μF电容器接地;脚⑥为高触发端TH,也称阈值端,高于2/3电源电压时即截止;脚⑦是放电端DIS;脚⑧是电源正极VCC。555 含有两个电压比较器,一个基本RS触发器,一个放电开关管T,比较器的参考电压由三只5K电阻器构成的分压器提供。它们分别使高电平比较器A1的同相输入和低电平比较器A2的反相器、、输入端的参考电平为2/3VCC和1/3VCC。A1与A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6脚,即高电平触发输入并超过参考电平2/3VCC时,触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电开关管导通;当输入信号自2脚输入并低于1/3VCC进,触发器复位,555的3脚输出高电平,同时放电
开关管截止。RD是复位端(4脚),当RD=0.555输出低电平。平时RD端开路或接VCC.
2、单稳态电路工作原理
单稳态电路是具有一个稳定状态的电路。稳定时,时基电路处在复位态,输出端3脚为低电平,此时7脚也处在低电平,所以定时电容Ct无法通过定时电阻Rt 放电。
如果在输入端输出一个负脉冲触发信号V1,使555触发端的2脚获得一个小于VDD/3的低电平触发信号,根据前面的内部结构图和真值表,可知时基电路置位,输出脚3跳变为高电平,电路即翻转进入暂态;同时555内部晶体管截止,7脚被悬空(即虚高),解除对Ct的封锁,正电源VDD通过Rt向Ct充电,使阈值端6脚电平不断升高,当升至2VDD/3时,由真值表知,时基电路复位,3
脚与7脚恢复低电平,暂态结束,电路翻回稳态。此时Ct储存的电荷通过555内部的放电晶体管对地放电,为电路下次触发翻转做准备。
电路暂态时间t即3脚输出高电瓶的时间由Ct上的电压从0充电到2VDD/3的时间,满足下式:
ΔV=2VDD/3=VDD(1-e-t/RtCt)
即:t=-RtCtln(1/3)≈1.1RtCt
3、无稳态工作电路
无稳态电路是没有固定稳态的电路,时基电路始终处在置位和复位的反复交替中,输出脚3的输出波形近似为矩形波。因为矩形波的高次谐波非常丰富,因此也叫自激多谐振荡电路。
电路如图,当初次通电时,因电容C1两端电压不能突变,555的2脚为低电平,由真值表可知,时基电路置位,即3脚为高电平,内部放电晶体管截止,7脚被悬空。此时正电源VDD通过R1、R2向C1充电,经过时间t1,C1两端电压即阈值端(6脚)电平升至2VDD/3,这时时基电路反转复位,3脚输出低电平,同时北部放电晶体管导通,7脚也为低电平,此时C1储存的电荷通过R2向7脚放电,使C1两段电压即555的触发端2脚电平下降,经过时间t2后降到VDD/3,完成一个周期。
此后,时基电路又翻转置位,3脚又为高电平,7脚再次悬空,如此周而复始,C1不断充电和放电,电路引起振荡。
3脚输出高电平即C1的充电时间:
t1=-(R1+R2)C1ln[(VDD-2VDD/3)(VDD-VDD/3)]≈0.693(R1+R2)C1
3脚输出低电平即C1的放电时间:
t2=-R2C1ln[(VDD-2VDD/3)(VDD-VDD/3)]≈0.693R2C1
振荡周期为:
T=t1+t2=0.693(R1+2R2)C1
振荡频率为:
f=1/T=1.44/(R1+2R2)C1
(1)下图是用555时基电路组成基本形式的振荡器,请按图完成电路的制作,测试振荡器输出波形。已知f=1.44/(R1+2R2)C,设:f=1KHz,试确定R1;R2;C 之值。
根据公式f=1.44/(R1+2R2)C可得只要改变R1,R2和C的值就可以改变输出波形的频路,因此该实验可以将R1,R2变为可变电阻,把电路焊接出来之后通过改变滑动变阻器的阻值并观察波形即可,通过R1、R2、C的搭配,实现输出频率为1kHz。
(2)电路A:10秒—60秒连续可调的定时电路。
了解到555电路的单稳态电路的特性之后,该功能可设计成555单稳态电路,通过复位开关闭合使电容放电,之后复位开关自动复位,电容继续充电,充电的时间即为指示灯点亮的时间。
(3)电路B:防盗报警电路
由于我们使用的是直流蜂鸣器,所以电路B的设计方案就与电路A的设计方案相同。
(4)电路C:液位监控电路。
该电路由单稳态电路和多稳态电路组成。借助555的4接口接低电平就会强制复位电路不工作的原理用单稳态电路控制多稳态电路,通过调节振荡电路充放电电
阻的阻值来控制高低电平的时间,从而实现电路响10s停10s的效果。
二、原理图
(1)测试振荡器输出波形
根据公式f=1.44/(R1+2R2)C,先确定电容C=0.01uf,通过计算可以得到R1+2R2=144k Ω,通过软件仿真调节变阻器的阻值,发现当R1=44kΩ,R2=50kΩ比较合适。
(2)电路A:10秒—60秒连续可调的定时电路。
电路原理:在未按下复位开关时,接上电源,电容充电。按下复位开关的瞬间,电容被短路,迅速放电,555的2端和6端处于低电平,3端输出高电平,发光二极管发光,当复位开关复位时,电源继续给电容充电,当2,6端电压达到2/3vcc 时,2,6端为高点平,3端输出低电平,发光二极管熄灭。电容充电到2/3vcc的时间即为二极管发光的时间。通过改变R的大小即可改变电容充电的时间。(3)电路B:防盗报警电路
该电路原理与电路一相同,当复位开关闭合瞬间,电容迅速放电,2,6端为低电平,3端输出高电平,蜂鸣器发出响声。当复位开关复位时,电源通过