NE5定时器构成的多谐振荡器

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555多谐振荡器的工作原理

555多谐振荡器的工作原理

555多谐振荡器的工作原理
555多谐振荡器是一种常用的集成电路(IC)振荡器,由
NE555晶体管组成。

它可以工作在单稳态(monostable)模式和多稳态(astable)模式。

在多稳态模式下,555多谐振荡器运行的基本原理如下:
1. 稳态1:当电源通电时,继电器开关初始位置为关闭状态,故输出电平(OUT)为低电平(0V)。

2. 电容(C)开始充电:由于继电器初始位置关闭,电容通过R1和R2开始充电,电容电压逐渐增加。

3. 电容电压达到阈值:当电容电压达到IC内部连接的比较器(Comparator 2)的阈值(2/3 Vcc),比较器2输出高电平(Vcc),导致继电器切换至打开状态,输出电平瞬间变为高电平。

4. 电容开始放电:当继电器打开后,电容开始通过R2放电。

5. 电容电压达到触发器(flip-flop)的复位电平:当电容电压降至IC内部连接的触发器(flip-flop)的复位(reset)电平(1/3 Vcc),触发器的输出切换至低电平,导致继电器切换至关闭状态,输出电平又变为低电平。

6. 循环反复:以上步骤从第2步到第5步持续循环。

通过调节R1、R2和C的值,可以改变输出波形的频率和占空比,从而实现不同频率和占空比的振荡信号输出。

需要注意的是,以上是多稳态模式的工作原理,单稳态模式下的工作原理略有不同,但多稳态模式是555多谐振荡器最常用的模式。

555多谐振荡器工作原理

555多谐振荡器工作原理

555多谐振荡器工作原理
555多谐振荡器是一种常见的电子电路,它可以产生多个频率
的方波信号。

它的工作原理如下:
1. 在555多谐振荡器中,主要使用了一种叫做NE555的集成
电路。

2. NE555集成电路内部有个双稳态多谐振荡器电路,它由电
流电压比较器、RS触发器、电子开关组成。

3. 多谐振荡器的频率取决于电阻和电容的数值。

4. 当触发电压小于电阻分压电压时,RS触发器被设置为置"1"。

5. 电路中的电子开关开始导通,开始放电,并且RS触发器从置"1"到置"0"。

同时电容开始充电。

6. 当电压达到峰值电压(2/3Vcc)时,比较器会将RS触发器重
新置"1"。

7. 电子开关关闭,电容开始放电。

8. 当电压降为1/3Vcc时,RS触发器再次置"0",电子开关导通,电容再次充电。

9. 这个过程就会不断重复,形成周期性的方波信号。

10. 方波信号的频率可以通过改变电阻和电容的数值来调节。

总结起来,555多谐振荡器通过使用内部的双稳态多谐振荡器电路,利用电阻和电容的充放电过程产生周期性的方波信号。

方波信号的频率可以通过调节电阻和电容的数值来改变。

由555定时器构成的多谐振荡器

由555定时器构成的多谐振荡器

由555定时器构成的多谐振荡器介绍多谐振荡器是一种能够产生多种频率输出的电路。

555定时器是一种经典的集成电路,它被广泛应用于定时、脉冲和振荡等电路中。

本文将介绍由555定时器构成的多谐振荡器的原理和工作方式。

原理多谐振荡器利用了555定时器的特殊功能和结构。

555定时器是一种8引脚的集成电路,通过控制引脚的电压来实现不同的功能。

其中,引脚1(GND)和引脚8(Vcc)分别是地(Ground)和电源(Power)引脚,引脚4(Reset)是重置引脚,引脚5(Control)是控制引脚,引脚6(Threshold)和引脚2(Trigger)是比较器的输入引脚,引脚3(Out)是输出引脚。

在多谐振荡器中,我们使用555定时器的比较器和比较器的输入引脚来实现不同频率的输出。

具体来说,我们通过控制电压在引脚5(Control)上的变化来改变555定时器的工作方式和输出频率。

通过调整控制引脚的电压,我们可以改变比较器的输出电平,从而控制555定时器的触发和重置行为,进而改变输出波形的频率。

构成由555定时器构成的多谐振荡器一般包括以下几个基本组成部分: 1. 555定时器:作为核心部件,控制多谐振荡器的工作以及输出频率的调节。

2. 电容器:用于控制振荡器的时间常数,进而影响输出频率。

3. 电阻器:用于控制电容器充电和放电的速度,从而进一步调节输出频率。

4. 比较器的输入引脚:通过改变引脚6(Threshold)和引脚2(Trigger)的电压,控制555定时器的触发和重置行为,改变输出频率。

5. 输出引脚:通过连接外部电路或元件,实现多种不同频率的输出。

工作方式多谐振荡器的工作方式如下: 1. 当电源接通时,555定时器的引脚5(Control)和引脚6(Threshold)的电压均为高电平。

2. 由于引脚5上的高电平,555定时器工作于稳态触发器模式,输出引脚保持低电平。

3. 当输出引脚为低电平时,通过电容器和电阻器进行充电。

定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS19

定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS19

电子课程设计报告发射器控制器系名专业年级姓名指导教师2010年10月10 日目录一、课程设计目的描述及要求 (2)二、设计总框图 (2)三、各单元电路的设计方案及原理说明 (2)四、元件型号芯片介绍 (4)五、系统总体电路图 (6)六、调试步骤和测试结果 (7)七、总结 (7)1.课程设计目的:设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表 2.课程设计题目的描述和要求设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表,具体指标如下: 1.准确计时,计数分辨率为1S 。

2.秒表由2位数码管显示,计时周期为60S ,显示满刻度为59S 。

3.课程设计报告内容根据设计任务要求,电子秒表的工作原理框图如图1所示。

主要包括三大部分:脉冲信号发生器 倒计时器 时间显示器。

由定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS192芯片级联成60进制倒计时器,计时器输出的数据通过译码器和数码管显示出来。

(1) 总方框图3.各单元电路的设计方案及原理说明3.1 秒脉冲系统所需要的秒脉冲由定时器NE555所构成的多谐振荡器提供,多谐振荡器如图1—1(a )所示,图中NE555外引线排列如图1—1(b )所示。

其中1脚是电路地GND ;8脚是正电源端Ucc ,工作电压范围为5~18V ;2脚是低触发端TR ;3脚是输出端OUT ;4脚是主复位端R ;5脚是控制电压端Uc ;6脚是高触发端TH ;7脚放电端DISC 。

R1、R2和C 为定时电阻和电容,C1为电压控制端稳定电容。

在信号的输出端产生矩形脉冲,其振荡频率为 f=1.44/( R1+2R2)C 。

秒脉冲(脉冲信号发生器) →计数器(倒计时器)(个位)→ 译码器时间显示器(数码管)→ 时间显示器(数码管)译码器计数器(倒计时器)(十位)→→↓TH Uc集成电路5553.2倒计时器倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器(双时钟)74LS192、非门和或门构成。

其组成如图所示,其中 74LS192是上升沿触发,CPU 为加计数时钟输入端;CPD 为减计数时钟输入端;LD 为异步预置端,低有效;CR 为异步清零端,高有效;CO 为进位输出端,当1001后输出低电平;BO 为借位输出端,当0000后输出低电平;D3D2D1D0为数据预置端;Q3Q2Q1Q0为数据输出端。

ne555内部原理

ne555内部原理

ne555内部原理555计时器(NE555)是一种集成块,具有内部放大器、比较器和双稳态多谐振荡器。

该计时器被广泛应用于时序和计时应用中,并且易于使用。

下面将详细介绍NE555的内部原理:1. 电源与稳压NE555 IC需要供电以正常工作。

正常的电源电压范围为4.5V-16V。

当输入电压高于16V时,需要使用外部稳压器。

NE555具有内部稳压电路,可以在供电电压发生变化时维持恒定的稳定电源电压。

2. 基本工作原理NE555由一个双稳态多谐振荡器、一个比较器和放大器组成。

当应用一定电压后,555计时器的输出被重置为逻辑低电平。

当电源应用大于Vcc/3的电压时,计时器将进入Set状态,并将输出置为逻辑高电平。

3. 外部电容与电阻NE555计时器使用外部电容和电阻来控制输出信号的频率和占空比。

电阻值决定了充电时间常数,电容值决定了放电时间常数。

4. 比较器NE555的比较器用于比较内部的电平与控制引脚(Threshold和Trigger)的电平。

当控制引脚的电平与内部电平匹配时,比较器将触发外部的控制信号。

5. 输出放大器NE555的输出放大器由一个开关管和一个放大器组成。

当输出为逻辑低电平时,开关管关闭,输出与低电平相连。

当输出为逻辑高电平时,开关管打开,输出与高电平相连。

6. 内部引脚NE555具有多个内部引脚,包括电源引脚(Vcc和GND)、控制引脚(Trigger、Threshold和Reset)、放大器引脚(Discharge和Out)以及外部元件引脚(CV、R1和R2)。

这些引脚用于控制和连接外部电路,以实现所需的功能。

综上所述,NE555计时器的内部原理包括电源与稳压、基本工作原理、外部电容与电阻、比较器、输出放大器和内部引脚等要素。

这些组件和原理的相互作用使得NE555能够实现准确的计时功能。

555定时器组成的振荡器 全面

555定时器组成的振荡器 全面

555定时器组成的振荡器晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。

数字钟的精度,主要取决于时间标准信号的频率及其稳定度。

因此,一般采用石英晶体振荡器经过分频后获得时间标准信号。

也可采用由门电路或555定时器构成的多谐振荡器作为时间标准信号源。

555定时器可以实现模拟和数字两项功能。

1.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。

2.电源电压电流范围宽,双极型:5~16V ;CMOS :3~18V 。

3.可以提供与TTL 及CMOS 数字电路兼容的接口电平。

4.可输出一定的功率,可驱动微电机、指示灯、扬声器等。

5.应用:脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电气与电子玩具等领域。

6.TTL 单定时器型号的最后3位数字为555,双定时器的为556;CMOS 单定时器的最后4位数为7555,双定时器的为7556。

它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。

555定时器的集成电路外形、引脚、内部结构如图4-1-1所示。

(a) 外引线排列图 (b) 内部结构图GND :接地端TR :低触发端 OUT :输出端 R :复位端CO :控制电压端 TH :高触发端 D :放电端 V CC :电源端图4-1-1 555定时器外引线排列及内部结构图1kHz 秒脉冲多谐振荡器555定时器构成的多谐振荡器如图4-1-3所示。

图4-1-3 555定时器构成的1kHz 秒脉冲多谐振荡器原理图该振荡器的工作原理是:接通V CC 后,V CC 经R 44和R 45对C 1充电。

当u c 上升到CC V 32时,u o =0,T 导通,C 1通过R 45和T 放电,u c 下降。

当u c 下降到CC V 31时,u o 又由0变为1,T 截止,V CC 又经R 44和R 45对C 1充电。

如此重复上述过程,在输出端u o 产生了连续的矩形脉冲。

振荡频率和占空比的估算:1.电容C 充电时间:145441)(7.0C R R t P += 2.电容C 放电时间:14527.0C R t P = 3.电路谐振频率f 的估算:振荡周期为:14544)2(7.0C R R T += 振荡频率为:1454414544)2(43.1)2(7.011C R R C R R T f +≈+==4.占空比D :45444544145441454412)2(7.0)(7.0R R R R C R R C R R T t D p ++=++==图4-1-6为555定时器构成叮咚门铃原理图。

多谐振荡器的工作原理

多谐振荡器的工作原理

多谐振荡器的工作原理
多谐振荡器是一种广泛应用于通信、雷达、医疗等领域的电子设备,它能够产
生多种频率的信号,并且具有稳定性好、频率可调、输出功率大等特点。

那么,多谐振荡器是如何实现这些功能的呢?接下来,我们将详细介绍多谐振荡器的工作原理。

首先,多谐振荡器的核心部件是谐振电路。

谐振电路由电感和电容构成,当电
感和电容连接在一起时,就形成了一个谐振回路。

在谐振回路中,电感和电容之间的能量不断地进行转换,从而产生振荡。

而多谐振荡器通过合理设计谐振电路的参数,可以实现在多个频率上的振荡。

其次,多谐振荡器利用反馈网络来实现频率的稳定。

在多谐振荡器中,一部分
输出信号会被反馈到输入端,形成一个正反馈回路。

通过精心设计反馈网络的参数,可以使得多谐振荡器在输出多种频率的信号时,保持频率的稳定性,从而满足不同应用场景的需求。

此外,多谐振荡器还可以通过调节电路中的参数来实现频率的可调。

通过改变
电感或电容的数值,可以改变谐振回路的谐振频率,从而实现多谐振荡器输出频率的可调。

最后,多谐振荡器的输出功率与电路中元件的损耗、谐振回路的质量因数等有关。

在设计多谐振荡器时,需要充分考虑电路元件的损耗,并且通过合理设计谐振回路的质量因数,来实现多谐振荡器具有较大的输出功率。

综上所述,多谐振荡器通过合理设计谐振电路、反馈网络和调节电路参数,实
现了多频率振荡、频率稳定可调和输出功率大等功能。

多谐振荡器在电子领域具有重要的应用价值,对于提高通信、雷达、医疗等设备的性能起着至关重要的作用。

555多谐振荡器

555多谐振荡器

多谐振荡器:利用深度正反馈,通过阻容耦合使两个电子器件交替导通与截止,从而自激产生方波输出的振荡器。

常用作方波发生器。

多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器,也称矩形波发生器。

“多谐”指矩形波中除了基波成分外,还含有丰富的高次谐波成分。

多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态。

在工作时,电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换,由此产生矩形波脉冲信号,常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。

555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。

一般用双极性工艺制作的称为555,用CMOS 工艺制作的称为7555,除单定时器外,还有对应的双定时器556/7556。

555 定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V~16V 工作,7555 可在3~18V 工作,输出驱动电流约为200mA,因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。

555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。

它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。

555引脚图如下所示。

555引脚图555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555.555属于cmos工艺制造.555引脚图介绍如下1地GND2触发3输出4复位5控制电压6门限(阈值)7放电8电源电压Vcc应用十分广泛.NE555内部电路方框图:内部含有两个电压比较器,一个分压器,一个RS触发器,一个放电晶体管和一个功率输出级。

(见下图一)图1 NE555 电路内部方框图图2 NE555 电路引脚图怎样由555构成多谐振荡器?答:图2-66a是由555组件组成的多谐振荡器电路,R1、R2和C系外接元件。

其工作原理如下:接通电源后,VCC经R1 R2给电容C充电。

ne555定时器工作原理

ne555定时器工作原理

ne555定时器工作原理
NE555定时器工作原理。

NE555定时器是一种集成电路,广泛应用于各种定时和脉冲发生器电路中。

它的工作原理基于内部的比较器、RS触发器和多谐振荡器。

NE555定时器可以通过外部电路设置不同的工作模式,包括单稳态、单调谐振荡和多谐振荡。

下面将详细介绍NE555定时器的工作原理。

首先,NE555定时器内部包含两个比较器,它们分别由电压分压器和比较器组成。

其中一个比较器的正输入端连接外部引脚,负输入端连接内部的电压分压器。

另一个比较器的正输入端连接内部的电压分压器,负输入端连接外部引脚。

通过这样的设计,NE555定时器可以根据外部引脚的电压信号来触发内部的比较器,从而实现不同的工作模式。

其次,NE555定时器内部还包含一个RS触发器,它由两个晶体管和几个电阻电容器组成。

RS触发器的输出端连接到控制电路,可以根据外部引脚的电压信号来改变输出端的状态。

这样一来,NE555定时器可以通过外部引脚的控制信号来实现不同的定时功能。

最后,NE555定时器内部还包含一个多谐振荡器,它由电阻电容器和比较器组成。

多谐振荡器的输出端连接到控制电路,可以根据外部引脚的电压信号来改变输出端的频率。

这样一来,NE555定时器可以通过外部引脚的控制信号来实现不同的脉冲发生功能。

总之,NE555定时器的工作原理基于内部的比较器、RS触发器和多谐振荡器。

它可以通过外部引脚的电压信号来触发内部的比较器,改变RS触发器的状态,以及控制多谐振荡器的频率。

因此,NE555定时器可以实现各种不同的定时和脉冲发生功能,广泛应用于各种电子设备中。

由555定时器构成的多谐振荡器

由555定时器构成的多谐振荡器

由555定时器构成的多谐振荡器一、介绍多谐振荡器多谐振荡器是一种可以产生多种频率信号的电路,它通常由一个或多个谐振电路和一个信号源组成。

在电子工程中,多谐振荡器被广泛应用于各种电路中,例如音频放大器、射频发射机、数字时钟等。

其中,由555定时器构成的多谐振荡器是一种简单且易于实现的方案。

二、555定时器简介555定时器是一种经典的集成电路芯片,它由美国公司Signetics(现为Philips)于1971年推出。

该芯片主要用于计时和脉冲生成等应用中。

555定时器具有简单可靠、稳定性好、工作温度范围广等优点,在模拟电路和数字电路中均有广泛应用。

三、由555定时器构成的多谐振荡器原理1. 555定时器基本工作原理在了解由555定时器构成的多谐振荡器之前,首先需要了解555定时器的基本工作原理。

555定时器主要由两个比较器和一个RS触发器组成。

当输入信号超过某个阈值(Vth)时,第一个比较器的输出为高电平;当输入信号低于另一个阈值(Vtl)时,第二个比较器的输出为低电平。

当两个比较器的输出状态改变时,RS触发器的状态也会改变,从而控制输出端口的电平状态。

2. 多谐振荡器原理多谐振荡器通常由一个或多个谐振电路和一个信号源组成。

其中,谐振电路是指由一个电容和一个电感组成的并联或串联回路。

当该回路处于共振状态时,它可以产生特定频率的信号。

在由555定时器构成的多谐振荡器中,通过改变RC元件(即电容和电阻)的数值来改变共振频率。

具体来说,当555定时器处于稳定状态时(即输出端口为高电平或低电平),RC元件开始充放电。

当充放电时间达到某个阈值(Tth)时,555定时器会自动将输出端口反转,并且开始进行下一次充放电过程。

因此,在不同RC元件数值下,555定时器可以产生不同频率的信号。

四、实现方法1. 单频率多谐振荡器单频率多谐振荡器是指只能产生一种固定频率的多谐振荡器。

在该电路中,555定时器的输出端口通过一个RC元件和一个二极管连接到输入端口,从而形成一个正反馈回路。

555定时器构成的多谐振荡器工作原理

555定时器构成的多谐振荡器工作原理

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实验555定时器构成的多谐振荡器

实验555定时器构成的多谐振荡器

555定时器构成的多谐振荡器555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件,它性能优良,适用范围很广,外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器,以及不需外接元件就可组成施密特触发器。

因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。

本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点,设计实验研究它的内部特性和简单应用。

一、原理1、555定时器内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图(A)及管脚排列如图(B)所示。

它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。

分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。

分压器为比较器、提供参考电压,比较器的参考电压为23ccV,加在同相输入端,比较器的参考电压为13,加在反相输入端。

比较器由两个结构相同的集成运放、组成。

高电平触发信号加在的反相输入端,与同相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R--S触发器_DR端的输入信号;低电平触发信号加在的同相输入端,与反相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R—S触发器_DS端的输入信号。

基本R--S触发器的输出状态受比较器、的输出端控制。

2、多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示,其中R1、R2和电容C为外接元件。

其工作波如图(D)所示。

设电容的初始电压=0,t =0时接通电源,由于电容电压不能突变,所以高、低触发端==0<13VCC,比较器A1输出为高电平,A2输出为低电平,即_1D R =,_0D S =(1表示高电位,0表示低电位),R S -触发器置1,定时器输出01u =此时_0Q =,定时器内部放电三极管截止,电源经,向电容C充电,逐渐升高。

当上升到13cc V 时,输出由0翻转为1,这时__1D D R S ==,R S -触发顺保持状态不变。

所以0<t<期间,定时器输出为高电平1。

5.2.4-多谐振荡器概述

5.2.4-多谐振荡器概述

1 门电路组成的多谐振荡器
1)电路组成及工作原理
G1
1
υI
C
R G1
1
υO1
υO2
(a)门电路组成多谐振荡器
1 门电路组成的多谐振荡器
υI
VDD +ΔV+
VTH
O -ΔV-
t
υO2
VDD
T1 第一 暂稳态
T2 第二 暂稳态
O
t1
t1
t
CMOS门电路组成的多谐振荡器波形图
1 门电路组成的多谐振荡器
VCC
R1
8
7
4 3 υO
R2 6
555
2
C υC
1
5
0.01µF
2 555定时器组成的多谐振荡器
电容上的电压υC与输出υO的波形图如图
υC
2 3
V
CC
1 3
V CC
O
t
υO
t1
t2
O T
t
2 555定时器组成的多谐振荡器
当电源接通时,电容C开始充电,电压上升,当电 压υC上升至2/3VCC时,555定时器内部触发器被复位, TD开始导通,此时输出υO为低电平,电容C开始通过电 阻R2及TD放电,致使电容电压υC开始下降,当υC下降 至1/3VCC时,555定时器内部触发器又被置1,输出υO 为高电平。
(2)第二暂稳态T2的计算
(1)第一暂稳态T1的计算
τ=RC,T1=t2-t1,υI(0+)=-ΔV-≈0V,υI(∞)=VDD, 由RC电路的瞬态相应分析可得
T1
RC
ln VDD VDD VTH
(2)第二暂稳态T2的计算
t2作为时间起点,τ=RC,υI(0+)=VDD+ΔV+≈VDD,

基于555定时器的多谐振荡器

基于555定时器的多谐振荡器

集成电路应用课程论文论文题目:基于555定时器的多谐振荡器学院、系:电子与信息工程学院专业班级:学生姓名:任课教师:2015 年 6 月7 日基于555定时器的多谐振荡器摘要: 555定时器是一种应用十分广泛的中规模集成电路。

555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。

它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。

目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类型,其型号分别有NE555、5G555 、C7555等多种。

它们的结构及工作原理基本相同。

通常,双极型定时器具有较大的驱动能力,而CMOS定时电路具有底功耗、输入阻抗高等优点。

,本文扼要地分析了555定时器的基本原理,介绍用555定时器产生多谐振荡器.关键字:555定时器、多谐振荡器、脉冲产生、Multisim1.引言最近十年来,科技发展突飞猛进,全球的电子业发展速度更是惊人。

电子产品从设计生产到投放市场的周期越来越短,设计的复杂性高密度也越来越强,在电子技术应用方面,一些电路经常需要在波形的变化与变换,定时与检测,控制与报警等方面被使用,而555定时器是一种将模拟与逻辑功能巧妙的结合在一起的中规模集成电路。

555定时器是一种时基电路,该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。

因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。

目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类型,其型号分别有NE555、5G555 、C555等多种。

它们的结构及工作原理基本相同。

通常,双极型定时器具有较大的驱动能力,而CMOS定时电路具有底功耗、输入阻抗高等优点。

555定时器工作的电源电压很宽,并可承受较大的负载电流。

其输出电平可与TTL,CMOS,HTL逻辑电路兼容,振荡精度与外接元件特性有关,具有200MA的吸收或供出电流,可直接推动扬声器,电感等低电阻负载。

高二物理竞赛课件电路555定时器构成多谐振荡器

高二物理竞赛课件电路555定时器构成多谐振荡器

R TH R TR
S1
48
6
555
3
uo 微电机
M
2 15
C
仅按下起动按钮 S1 , 则
TR < VCC / 3 ; 未按 S2 , 当然
TH < 2VCC / 3 , 故 uo =1 , 电
机转动 。
即使放开 S1 , TR > VCC / 3 ,
TH < 2VCC / 3 , uo 保持为 1 ,
当t= tw1时,uC (tw1) =2 VCC /3代
t 入三要素方程。于是可解出
T tw1 tw2 0.7(RA 2RB )C
f 1
1.44
T (RA 2RB )C
tw1 0.7( RA RB )C
tw2 : uC (0) = 2VCC /3 V、 uC
(∞) =0V、 1= RBC、当t= tw2时,uC
R1
48
7
S1 555 3
uo
R21
6
21 5
C
简易电子琴电路图
◆555定时器构成施密特触发器(Schmitt Trigger)
VCC2
R
uo2
ui
48 7
555 3
6 2
1
5
VCC1
uo1
C5
施密特触发器电路图
施密特触发器的输出波形如下:
ui
VCC2
VCC1
R
uo2
ui
48 7
555 3
6 2
(tw2) =VCC /3代入公式。于是可解出
D T1 100% tw1 100%
T
T
tw2 0.7 RBC
占空比(Duration Ratio)

NE5定时器构成的多谐振荡器

NE5定时器构成的多谐振荡器

NE555定时器构成的多谐振荡器一、原理1、555定时器内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图(A )及管脚排列如图(B )所示。

A∞A∞它由分压器、比较器、基本R--S 触发器和放电三极管等部分组成。

分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。

分压器为比较器1A 、2A 提供参考电压,比较器1A 的参考电压为23cc V ,加在同相输入端,比较器2A 的参考电压为13cc V ,加在反相输入端。

比较器由两个结构相同的集成运放1A 、2A 组成。

高电平触发信号加在1A 的反相输入端,与同相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R--S 触发器_D R 端的输入信号;低电平触发信号加在2A 的同相输入端,与反相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R —S 触发器_D S 端的输入信号。

基本R--S 触发器的输出状态受比较器1A 、2A 的输出端控制。

2、 多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示,其中R 1、R 2和电容C 为外接元件。

其工作波如图(D)所示。

设电容的初始电压c U =0,t =0时接通电源,由于电容电压不能突变,所以高、低触发端TH V =TL V =0<13VCC,比较器A1输出为高电平,A2输出为低电平,即_1D R =,_0D S =(1表示高电位,0表示低电位),R S -触发器置1,定时器输出01u =此时_0Q =,定时器内部放电三极管截止,电源cc V 经1R ,2R 向电容C充电,c u 逐渐升高。

当c u 上升到13cc V 时,2A 输出由0翻转为1,这时__1D D R S ==,R S -触发顺保持状态不变。

所以0<t<1t 期间,定时器输出0u 为高电平1。

1t t =时刻,c u 上升到23cc V ,比较器1A 的输出由1变为0,这时_0D R =,_1D S =,R S-触发器复0,定时器输出00u =。

实验555定时器构成的多谐振荡器

实验555定时器构成的多谐振荡器

555定时器构成的多谐振荡器555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件,它性能优良,适用范围很广,外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器,以及不需外接元件就可组成施密特触发器。

因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。

本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点,设计实验研究它的内部特性和简单应用。

一、原理1、555定时器内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图(A)及管脚排列如图(B)所示。

它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。

分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。

分压器为比较器、提供参考电压,比较器的参考电压为23ccV,加在同相输入端,比较器的参考电压为13,加在反相输入端。

比较器由两个结构相同的集成运放、组成。

高电平触发信号加在的反相输入端,与同相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R--S触发器_DR端的输入信号;低电平触发信号加在的同相输入端,与反相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R—S触发器_DS端的输入信号。

基本R--S触发器的输出状态受比较器、的输出端控制。

2、多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示,其中R1、R2和电容C为外接元件。

其工作波如图(D)所示。

设电容的初始电压=0,t =0时接通电源,由于电容电压不能突变,所以高、低触发端==0<13VCC,比较器A1输出为高电平,A2输出为低电平,即_1D R =,_0D S =(1表示高电位,0表示低电位),R S -触发器置1,定时器输出01u =此时_0Q =,定时器内部放电三极管截止,电源经,向电容C充电,逐渐升高。

当上升到13cc V 时,输出由0翻转为1,这时__1D D R S ==,R S -触发顺保持状态不变。

所以0<t<期间,定时器输出为高电平1。

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NE555定时器构成的多谐振荡器
一、原理
1、555定时器内部结构
555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图(A )
及管脚排列如图(B )所示。

A

A

它由分压器、比较器、基本R--S 触发器和放电三极管等部分组成。

分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。

分压器为比较器1A 、2A 提供参考电压,比较器1A 的参考电压为23
cc V ,加在同相输入端,比较器2A 的参考电压为
1
3
cc V ,加在反相输入端。

比较器由两个结构相同的集成运放1A 、2A 组成。

高电平触发信号加在1A 的反相输入端,与同相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R--S 触发器_
D R 端的输入信号;低电平触发信号加在2A 的同相输入端,与反相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R —S 触发器_
D S 端的输入信号。

基本R--S 触发器的输出状态受比较器1A 、2A 的输出端控制。

2、 多谐振荡器工作原理
由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示,其中R 1、R 2和电容C 为外接元件。

其工作波如图(D)所示。

设电容的初始电压c U =0,t =0时接通电源,由于电容电压不能突变,所以高、低触
发端TH V =TL V =0<1
3
VCC,比较器A1输出为高电平,A2输出为低电平,即_
1D R =,
_0D S =(1表示高电位,0表示低电位),R S -触发器置1,定时器输出01u =此时_
0Q =,
定时器内部放电三极管截止,电源cc V 经1R ,2R 向电容C充电,c u 逐渐升高。

当c u 上升到
1
3
cc V 时,2A 输出由0翻转为1,这时__1D D R S ==,R S -触发顺保持状态不变。

所以0<t<1t 期间,定时器输出0u 为高电平1。

1t t =时刻,c u 上升到2
3
cc V ,比较器1A 的输出由1变为0,这时_0D R =,_
1D S =,R S
-触发器复0,定时器输出00u =。

12t t t <<期间,_
1Q =,放电三极管T导通,电容C通过2R 放电。

c u 按指数规律下降,
当c u <2
3
cc V 时比较器1A 输出由0变为1,R-S触发器的_D R =_
1D S =,Q的状态不变,
0u 的状态仍为低电平。

2t t =时刻,c u 下降到1
3
cc V ,比较器2A 输出由1变为0,R---S 触发器的_
D R =1,
_
D S =0,触发器处于1,定时器输出01u =。

此时电源再次向电容C 放电,重复上述过程。

通过上述分析可知,电容充电时,定时器输出01u =,电容放电时,0u =0,电容不
断地进行充、放电,输出端便获得矩形波。

多谐振荡器无外部信号输入,却能输出矩形波,
其实质是将直流形式的电能变为矩形波形式的电能。

一、原理
1、555定时器内部结构
555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图(A ) 及管脚排列如图(B )所示。

A

A

它由分压器、比较器、基本R--S 触发器和放电三极管等部分组成。

分压器由三个5K Ω的等值电阻串联而成。

分压器为比较器1A 、2A 提供参考电压,比较器1A 的参考电压为23
cc V ,加在同相输入端,比较器2A 的参考电压为
1
3
cc V ,加在反相输入端。

比较器由两个结构相同的集成运放1A 、2A 组成。

高电平触发信号加在1A 的反相输入端,与同相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R--S 触发器_
D R 端的输入信号;低电平触发信号加在2A 的同相输入端,与反相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R —S 触发器_
D S 端的输入信号。

基本R--S 触发器的输出状态受比较器1A 、2A 的输出端控制。

3、振荡周期
由图(D )可知,振荡周期12T T T =+。

1T 为电容充电时间,2T 为电容放电时间。

充电时间 11212()ln 20.7()T R R C R R C =+≈+ 放电时间 222ln 20.7T R C R C =≈
矩形波的振荡周期121212ln 2(2)0.7(2)T T T R R C R R C =+=+≈+ 因此改变1R 、2R 和电容C 的值,便可改变矩形波的周期和频率。

对于矩形波,除了用幅度,周期来衡量外,还有一个参数:占空比q ,q=(脉宽w t )
/(周期T ),w
t
指输出一个周期内高电平所占的时间。

图(C )所示电路输出矩形波的占空
比1112
1212
2T T R R q T T T R R +=
==++。

(1) 按右(G )图连接好电路,
把电源电压调到最小以免烧坏会集成块
(2) 打开各电源调节按钮使
V CC =3V
(3) 调节电源1使U TH 大于或
等于2V ,此时调节电源2使U TL 由大到小或由小到大,并观察万用表电压档的电压,当电压发生突然变化时,记录U TL 值及U 0相应值
(4) 同(3)测量U TH 小于2V
时相应的U TL 、U 0值 (5) 调节电源2使大于1V 或
小于1V ,同时改变U TH 值,观察U 0的变化,记录相应数据 (注:U TH 、、U TL 电压不能调得过大应不大于4V ,以免烧坏集成块)
测量多谐振荡器输出
波形特性
(1) 按(右)图连接好电路,
其中400K Ω为负载电阻。

(2) 把电源电压调到4.5V ,
调节2个5K Ω电位器的电阻,改变输出波形
参数,并判断1R 、2R 阻值与波形的关系
(3) 记录下一组波形参数(1t ∆、2t ∆、T 、f 、0U 、c U ),同时绘制所观察到的波形,最后
关掉电源,用万用表电阻挡测量此时1R 、2R 值。

3、 数据处理
(1)555定时器的特性(数据如下表1)
由实验的数据,可得到定时器3脚输出的电压受2、6脚电压的制约,当2、6脚电压V TL 、V TH 满足一定条件时3脚输出高电平,满足其他条件时,输出低电平,即表(2)中V TL 、V TH 与U 0的关系。

TH U (V) TL U (V)
0U (V)
>2V 大→小 0.985 由0.040V 突变为1.20V 小→大 0.980 由0.35V 突变为0.043V <2V
大→小 0.975 由0.35V 突变为1.24V 小→大
1.000
由1.26V 突变为0.041V
0U 低电位
TH U 在0.5V 到4V 之间改变 >1V
保持原来的0.035V 左右
0U 高电位
TH U 在0.5V 到4V 之间改变 保持原来的1.41V 左右
0U 低电位
TH U 在0.5V 到4V 之间改变 <1V
保持原来的0.041V 左右
0U 高电位
TH U 在0.5V 到4V 之间改变
保持原来的1.26V 左右
(表1)
TH U
TL U 0U
>23cc V >13cc V
低电位 >23
cc V <13
cc V 高电位
<23cc V
>13cc V 保持原状态不变 <23
cc V >13
cc V 保持原状态不变
(表2)
(2)555定时器构成的多谐振荡器
实验中得出某一组波形的数据如下:
T 1=1t ∆=370.5uS T 2=2t ∆=249.0 uS T=T 1+T 2=619.5uS f= 1.605Z KH U 0=2.44V U c =2V R 1= 1.25K Ω
!0U =0.1V !c U =1V R 2=2.36K Ω
由上原理中的周期公式计算理论周期和频率: 已知:C=0.15U F R 1=1.25K Ω R 2=2.36K Ω
1120.7()T R R C =+=379.1uS 220.7T R C ==247.8uS 12T T T =+=626.9uS
01
f T
=
=1.595KH Z 得出实验频率的相对误差:
00
||
r f f E f -=
⨯100%=0.6 % 实验得出的波形如右图(F): 输出矩形波的占空比
q =
12
12
2R R R R ++=0.6
5.实验分析
(1)多谐振荡器巧妙地运用了电容的冲放电及与非门的通断条件把直流电转换成脉冲信号,
此脉冲信号经放大,再经变压器变压可实现直流电转换成交流电。

(2)根据555定时器的功能特性,利用电容的充电需要一定的时间,经元件组合,可成为
一个定时智能电路,以及其它智能开关报警器等。

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