用555定时器构成占空比可调多谐振荡器
用555定时器构成占空比可调多谐振荡器ppt课件
TD止，电路又重新开始充、放电过
程。如此不断重复形成振荡，在VO
端得到连续方波。
3
3、暂态宽度TW1、TW2
VC
VCC
第一个周期由于电路没有进入稳 2 / 3VCC
定状态，因此不计算暂态时间。 1/ 3VCC
0
VC(0+)=1/3VCC
VO
TW 2
★ VC充电三要素：VC(∞)=VCC
TW 1
τ= (R1+R2) C
VO1 VO2
通过这个例子可以作出 警笛、救护等声音效果。
7
P307
8
R2
3
D1 6
VO
D2
2
15
通过改变RW,而不改变R1+R2相加之和
C
0.01μF
电路振荡周期T=0.7(R1+R2)C
5
输出方波占空比 q TW1 0.7R1C R1
T
0.7(R1 R2 )C R1 R2
★
如果取R1=R2,VO输出为对称方波。q 多谐振荡器应用举例
R1 R1 R2
50%
2
2、工作原理
假设：刚一通电VC=0
VTH VTR 0 都小为1
TD止
电容C充电
随着VC VTR、VTH
当：VC电压充至2/3VCC以前
VCC
4
8
R1 R2
VCO
5
6
5K VR1 +- C1 R
0VTH
V2
C VTR
5K VR2 +- C2 S
C 7 5K
G1 Q
& &Q
G2
V
' O
用555定时器构成占空比可调多谐振荡器
★ 电路输出周期：
T = tw1+ tw2 = 0.7(R1+2R2)C
0 VCC 3
通过改变R和C可以得到 0.1Hz~300KHz的振荡频率。
用555定时器组成的多谐振荡器暂态宽度tw1≠ tw2， 而且占空比是固定不变的。 TW 1 R1 R2 q 占空比：脉冲宽度与周期之比 R1 2 R2 T 改变R1或改变R2都会引起周期T的改变。 在实际应用中常常需要频率固定而占空比可调。 占空比可调多谐振荡器电路 Vcc R1 电路特点： 4 8 Rw 7 电容C的充、放电通路分别用二极管D1 555 R2 3 VO 和D2隔离。RW为可调电位器。 D1 6 ★ 充电时，只和R1有关，tW 1 0.7 R1C D2 2 ★ 放电时，只和R2有关，tW 2 0.7 R2C 1 5 0.01μF C 通过改变RW,而不改变R1+R2相加之和 电路振荡周期T=0.7(R1+R2)C
★
用555定时器构成多谐振荡器
多谐振荡器是一种无稳态电路，接通电源后，不需外加 触发脉冲，电路就能自动产生周期性矩形脉冲或方波。 用途：主要用于产生各种方波或时间脉冲。 1、电路结构： /R:(4)正常工作接高电平 V 'O 控制电压输入端VCO(5)通过103电 容接地，起滤波作用。 VTH VTR（2）、VTH（6）通过定时电容C V TR 接地，同时通过R2与三极管集电极接 在一起。
如果R21~R28阻值 选配得当，喇叭便可以 发出八个不同音阶。
C
4
8
VCC
7
555
3
6 2
1
5
μF 0.01
2、模拟声响电路 用两个多谐振荡器 组成模拟声响电路。 适当选择定时元件， 使： f A 1H Z
用555定时器构成占空比可调多谐振荡器
因 此 使 扬 声 器 发 出 1KHZ 的 间歇声响信号。
VO1 VO2
通过这个例子可以作 出警笛、救护等声音效果。
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而且占空比是固定不变的。 占空比：脉冲宽度与周期之比
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
q TW 1 R1 R2
改变R1或改变R2都会引起周期T的改变。 T
R1 2R2
在实际应用中常常需要频率固定而占空比可调。
占空比可调多谐振荡器电路
电路特点：
R1
电容C的充、放电通路分别用二极管D1和
D2隔离。RW为可调电位器。
R2
★ 充电时，只和R1有关， tW10.7R1C
随V C 着 V T、 RV TH 当：VC电压充至2/3VCC以前
VCC
4
8
R1 R2
VCO
5
6
5K VR1 +- C1 R
0VTH
V2
C VTR
C
7
5K
VR2 +- C2 S 5K
G1 Q
& &Q
G2
V
' O
TD
R
当：VVVCTT电RH><12压//33充VVCC至CC ≥一2/小3V一CC大是保持21。//33VVVCCCCC
爆光时间为1.1RC,爆光时间到自动恢复为初始状态。
要改变爆光时间，只要改变R、C值即可。
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★ 用555定时器构成多谐振荡器
多谐振荡器是一种无稳态电路，接通电源后，不需 外加触发脉冲，电路就能自动产生周期性矩形脉冲或方波。
用途：主要用于产生各种方波或时间脉冲。
555定时器构成的多谐振荡器
一、用555定时器构成的多谐振荡器1.电路组成：用555定时器构成的多谐振荡器电路如图6-11（a）所示：图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件，决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。
定时器的触发输入端（2脚）和阀值输入端（6脚）与电容相连；集电极开路输出端（7脚）接R1、R2相连处，用以控制电容C 的充、放电；外界控制输入端（5脚）通过0.01uF电容接地。
2.工作原理：多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示：电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，Vc=0v，所以555定时器状态为1，输出Vo为高电平。
同时，集电极输出端（7脚）对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进入暂稳态I，此后，电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。
多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。
暂稳态Ⅰ的维持时间，即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ的维持时间，即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C。
因此，振荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C，振荡频率f=1/T。
正向脉冲宽度T1与振荡周期T之比称矩形波的占空比Ｄ，由上述条件可得D=（R1+R2）/（R1+2R2），若使R2>>R1，则D≈1/2，即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波（方波）。
二、多谐振荡器应用举例：1.模拟声响发生器：将两个多谐振荡器连接起来，前一个振荡器的输出接到后一个振荡器的复位端，后一个振荡器的输出接到扬声器上。
这样，只有当前一个振荡器输出高电平时，才驱动后一个振荡器振荡,扬声器发声；而前一个振荡器输出低电平时，导致后面振荡器复位并停止震荡,此时扬声器无音频输出。
因此从扬声器中听到间歇式的"呜......呜"声响。
2.电压——频率转换器：由555定时器构成的多谐振荡器中，若定时器控制输入端（5脚）不经电容接地，而是外加一个可变的电压源，则通过调节该电压源的值，可以改变定时器触发电位和阀值电位的大小。
【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5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ccV，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<ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即，（1表示高电位，0表示低电位），触发器置１，定时器输出此时，定时器内部放电三极管截止，电源cc V 经，2R 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，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。
时刻，上升到23cc V ，比较器的输出由１变为０，这时，，触发器复０，定时器输出。
西工大数电实验报告——555定时器及其应用
555定时器及其应用班级：03051001班学号：姓名：同组成员：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555集成定时器的逻辑功能和典型应用。
二、试验设备数字电路试验箱、数字双踪示波器、函数信号发生器、NE555、电阻和电容三、试验原理555定时器是一种数字与模拟混合型的中规模集成电路，外加电阻、电容等元件可以构成多谐振荡器，单稳电路，施密特触发器等，应用十分广泛。
由于内部电压标准使用了三个5K电阻，故取名555电路。
器电路类型有双极型和CMOS型两大类，二者的结构与工作原理类似。
几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556；所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556，二者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。
555和7555是单定时器。
556和7556是双定时器。
双极型的电源电压为VCC=+5V~+15V，输出的最大电流可达200mA，CMOS型的电源电压为+3V~+18V。
555定时器的原理图如图（1）所示，引线排列如图（2）所示，其功能表如表（1）所示。
555定时器的内部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 的电阻器构成的分压器提供。
它们分别使高电平比较器A1的同相输入端和低电平比较器A2的反相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时，触发器复位，555的3脚输出高电平，同时放电开关管截止。
图（1）图（2）表（1）D R 是复位端（4脚），当D R =0，555输出低电平。
正常工作时D R 接为高电平。
VCO 是控制电压端（5脚），平时输出2/3VCC 作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电压，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01uf 的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平稳定。
555定时器的典型应用电路
555定时器的典型应用电路欧阳学文单稳态触发器555定时器构成单稳态触发器如图2221所示，该电路的触发信号在2脚输入，R和C是外接定时电路。
单稳态电路的工作波形如图2222所示。
在未加入触发信号时，因ui=H，所以uo=L。
当加入触发信号时，ui=L，所以uo=H，7脚内部的放电管关断，电源经电阻R向电容C充电，uC按指数规律上升。
当uC上升到2V CC/3时，相当输入是高电平，555定时器的输出uo=L。
同时7脚内部的放电管饱和导通是时，电阻很小，电容C经放电管迅速放电。
从加入触发信号开始，到电容上的电压充到2V CC/3为止，单稳态触发器完成了一个工作周期。
输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间，用tW表示。
图2221 单稳态触发器电路图图2222 单稳态触发器的波形图暂稳态时间的求取：暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式，根据图2222可以用电容器C上的电压曲线确定三要素，初始值为uc(0)=0V，无穷大值uc(∞)=VCC，τ=RC，设暂稳态的时间为tw，当t= tw时，uc(tw)=2 VCC/3时。
代入过渡过程公式[1p205]几点需要注意的问题：这里有三点需要注意，一是触发输入信号的逻辑电平，在无触发时是高电平，必须大于2 VCC/3，低电平必须小于 VCC/3，否则触发无效。
二是触发信号的低电平宽度要窄，其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。
否则当暂稳时间结束时，触发信号依然存在，输出与输入反相。
此时单稳态触发器成为一个反相器。
R的取值不能太小，若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电管。
图2223是555定时器单稳态触发器的示波器波形图，从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置，波形图右侧的一个小箭头为0电位。
图2223 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画45]多谐振荡器555定时器构成多谐振荡器的电路如图2224所示，其工作波形如图2225所示。
555定时器产生三种波形发生器讲解
目录摘要 (2)第一章方案提出 (3)第二章电路的基本组成及工作原理 (5)第一节系统组成框图 (5)第二节方波的产生 (5)第三节由方波输出为三角波（利用积分器来实现） (8)第四节由三角波输出正弦波 (10)第三章555定时器的介绍 (12)第一节电路组成 (12)第二节引脚的作用 (14)第三节基本功能 (15)第四章元件清单 (16)第五章总结 (18)附录及参考文献 (19)第一节附录 (19)一多谐振荡器——产生矩形脉冲波的自激振荡器 (19)二电路原理图 (21)第二节参考文献 (23)摘要各种电器设备要正常工作，常常需要各种波形信号的支持。
电器设备中常用的信号有正弦波、矩形波、三角波和锯齿波等。
在电器设备中，这些信号是由波形产生和变换电路来提供的。
波形产生电路是一种不需外加激励信号就能将直流能源转化成具有一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出电路，又称为振荡器或波形发生器。
在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。
能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。
波形发生器通过与波形变换电路相结合，它能产生正弦波、矩形波、三角波和阶梯波等各种波形，能满足现代测量、通信、自动控制和热加工、音视频设备及数字系统等对各种信号源的需求。
例如在通信、广播、电视系统中，都需要射频（高频）发射，这里的射频波就是载波，把音频（低频）、视频信号或脉冲信号运载出去，就需要能够产生高频的振荡器。
在工业、农业、生物医学等领域，如高频感应加热、熔炼、淬火、超声诊断、核磁共振成像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡器等。
关键字：方案确定、参数计算、信号、发生器等。
第一章方案提出三种波形都是比较简单且常见的波形，产生的方法由很多种，可以先产生方波，然后得到三角波和正弦波，也可以先得到正弦波，然后翻过来再输出另外两种波形;可以用集成芯片，同时也可以用运用各种元器件来实现振荡电路。
555定时器的电路解析
3、UI≥2/3VDD时，Uo1=0、Uo2=1、 Q=0、Q=1，UO由UOH→UOL，即UO=0。 当UI上升到2/3VCC时，电路的输出状态发生跃变。 4、UI再增大时，对电路的输出状态没有影响。
（二）、下降过程 1、UI由高电平逐渐下降，且1/3VDD＜UI＜2/3VDD时，Uo1=0、Uo2=0。 基本RS触发器保持原状态不变。即 Q =0、Q=1，输出UO=UOL
VO
VI
VT +
5.2 单稳态触发器
工作特点： 第一，它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态； 第二，在外加脉冲作用下，触发器能从稳态翻转 到暂稳态； 第三，在暂稳态维持一段时间后，将自动返回稳 态，暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数， 与外加触发信号无关。 例：楼道的路灯 。
故该电路又称为微分型单稳态触发器。
集成门电路构成的单稳态触发器
（1） 输入信号uI为0时，电路处
于稳态。
uI2=VDD(高电平1)，uO=UOL =0， uO1＝UOH =VDD（全0出1）。
（2）外加触发信号，电路翻转到暂稳态。
当uI从0变1时，uO1则从1变为0（有1出0），经过电容C耦合， 使uI2产生负跳变，G2输出uO 由0变1 ；uO的正跳变反馈到G1输
2、当输入UI≤1/3VCC时，Uo1=1、Uo2=0、Q=1、 Q=0，输出UO由UOL→UOH。 当UI下降到1/3VCC时，电路输出状态又发生另一次跃变→ UOH → UOL 。
（三）、回差电压 UT=UT+－UT-=1/3VCC （四）、电压传输特性 电路具有反相输出特性
施密特触发器的应用举例
并从OUT端取出，便构成了一个反相输出的施密特触发器。
TR
Q
555定时器构成的多谐振荡器 (时钟)
555定时器构成的多谐振荡器制作人：张展培 Ap0305136冼志敏 Ap0305129 黄云 Ap0305114555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定时器内部构造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,其内部构造如图〔A 〕及管脚排列如图〔B 〕所示。
它由分压器、比拟器、根本R--S 触发器和放电三极管等局部组成。
分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。
分压器为比拟器1A 、2A 提供参考电压，比拟器1A 的参考电压为23cc V ，加在同相输入端，比拟器2A 的参考电压为13cc V ，加在反相输入端。
比拟器由两个构造一样的集成运放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拟后，其结果作为根本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拟后，其结果作为根本R —S 触发器_D S 端的输入信号。
根本R--S 触发器的输出状态受比拟器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，比拟器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。
555定时器构成的多谐振荡器
555定时器构成的多谐振荡器制作人：张展培 Ap0305136冼志敏 Ap0305129 黄云 Ap0305114555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T H V ＝T L 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。
《数字电路》555时基电路实验报告
《数字电路》555时基电路实验报告一、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时基电路构成的多谐振荡器、单稳态触发器、R-S 触发器等三种典型电路。
二、实验设备1.示波器2.器件NE556双时基电路，二极管1N4148，电位器，电阻，扬声器三、实验内容及步骤1、555时基电路功能测试（1）按图12-3接线，可调电压取自电位器分压器。
（2）按表12-1逐项测试其功能并记录。
2、555时基电路构成的多谐振荡器电路如图12-4所示。
（1）按图接线。
图中元件参数如下：R 1=15KΩ R2=5KΩC1=0.033μF C2=0.1μF3、555构成的单稳态触发器(实验如图12-6所示)图12-5 占空比可调的多谐振荡器电路图图12-6 单稳态触发器电路（1）按如图12-6接线，图中R=10KΩ，C1=0.01μF、V1是频率约为10KHz左右的方波时，用双踪示波器观察OUT端相对于V1的波形，并测出输出脉冲的宽度TW。
（2）调节V1的频率，分析并记录观察到的OUT端波形的变化。
（3）若想使TW=10μS，怎样调整电路？测出此时各有关的参数值。
4、555时基电路构成的R-S触发器实验如图12-7所示图12-7 R-S触发器电路（1）先令VC端悬空，调节R-S端的输入电平值，观察V的状态在什么时刻由0变1，或由1变0？测出V0的状态切换时，R，S端的电平值。
（2）若要保持V端的状态不变，用实验法测定R、S端应在什么电平范围内？整理实验数据，列成真值表的形式。
和R-S FF比较，逻辑电平，功能等有何异同。
（3）若在VC端加直流电压VC-V ，并令VC-V分别为2V、4V时，测出此时V状态保持和切换时R、S端应加的电压值是多少？试用实验法测定。
5、应用电路图12-8所示用556的两个时基电路构成低频对高频调制的救护车警铃电路。
（1）参考实验内容2确定图12-8中未定元件参数。
用555定时器组成多谐振荡器
用555定时器组成多谐振荡器一、电路结构多谐振荡器是无稳态电路，两个暂稳态不断地交替。
图1为用SG555组成的多谐振荡器电路图。
利用放电管V作为一个受控电子开关，使电容充电、放电而转变UC 上升或下降。
令UC=TH=TR ，则交替置0,置1。
R1，R2和C为定时元件。
图1 用555定时器组成多谐振荡器二、工作原理1，接通电源Vcc后，Vcc经电阻R1，R2对电容C充电，其电压UC 由0按指数规律上升，当UC≥2/3Vcc时，电压比较器C1和C2的输出分别为：UC1=0，UC2=1基本RS触发器被置0，Q=0,Q=1，输出U0跃到低电平UOL于此同时，放电管V导通，电容C经电阻R2、放电管V 放电电路进入暂稳态。
2，随着电容C的放电，UC随之下降。
当UC下降到UC ≤2/3Vcc ，则电压比较器C1和C2的输出为UC1=1，UC2=0基本RS触发器被置1，Q=1,Q=0，输出U0由低电平UOL跃到高电平UOH同时，因Q=0，放电管V截止，电源Vcc又经电阻R1，R2对电容C充电。
电路又返回到前一个暂稳态。
3，这样，电容C上的电压UC将在2/3 Vcc 和1/3Vcc之间来回放电和充电，从而使电路产生了振荡，输出矩形脉冲。
三、输出波形图2 多谐振荡器的工作波形多谐振荡器的振荡周期T为：T=tw1+tw2tww1为电容C上的电压由1/3 Vcc下降到2/3 Vcc 所需要的时间，充电回路的时间常数为(R1+R2)Ctww1可用下式估算tw1=(R1+R2)CLn2≈0.7(R1+R2)Ctw2 为电容C上的电压由2/3 Vcc下降到1/3 Vcc所需的时间，放电回路的时间常数为R2C,tw2可用下式估算tw2=R2CLn2=0.7R2C所以，多谐振荡的振荡周期T为T=tw1+tw2≈0.7(R1+R2)C振荡频率为：f=1/T=1/0.7(R1+2R2)C四、占空比可调的多谐振荡器图3 用555定时器组成占空比可调的多谐振荡器在放电管V截止时，电源Vcc经R1和VD1对电容C充电；当V导通时，C经VD2 ，R2和放电管V放电。
555定时器构成的多谐振荡器电路实验报告
555定时器构成的多谐振荡器电路实验报告实验目的：通过555定时器构成的多谐振荡器电路实验，掌握555定时器的基本原理、性能特点和应用方法，了解多谐振荡器电路的工作原理及其在实际电路中的应用。
实验原理：1. 555定时器555定时器是一种集成电路，由三个5kΩ电阻、两个比较器、一个RS触发器和一个输出级组成。
它可以产生单稳态脉冲、方波和三角波等不同形式的周期信号。
2. 多谐振荡器电路多谐振荡器电路是由多个LC谐振回路组成的，每个LC回路都有不同的共振频率。
当输入信号与其中一个LC回路的共振频率相同时，该回路将产生共振现象，并输出相应频率的信号。
实验步骤：1. 将555定时器插入面包板中，并连接上VCC和GND。
2. 将R1、R2和C1连接到555定时器引脚6、2和5上，并连接到GND。
3. 将C2连接到引脚5和GND之间，并与L1串联。
4. 将L2并联在L1上，并将它们与C3串联。
5. 连接万用表，调整电阻值和电容值，使得输出信号频率在100Hz-1kHz之间。
6. 测量输出波形的幅度和频率，并记录数据。
实验结果：通过实验，我们成功构建了一个555定时器构成的多谐振荡器电路，并成功测量了输出信号的频率和幅度。
实验数据如下：输出信号频率：500Hz输出信号幅度：3V实验分析：通过实验可以看出，555定时器构成的多谐振荡器电路可以产生不同频率的周期信号，并且具有较高的稳定性和精度。
在实际应用中，多谐振荡器电路常用于音响设备、无线电通讯、调制解调器等领域。
结论：通过本次实验，我们深入了解了555定时器的基本原理、性能特点和应用方法，并掌握了多谐振荡器电路的工作原理及其在实际电路中的应用。
同时，我们也学会了如何构建一个基于555定时器的多谐振荡器电路，并成功测量了其输出信号频率和幅度。
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定时器组成的多谐振荡器.
555定时器
工作原理
当单稳态触发器有触发脉冲 信号，即ui=0＜1/3UDD时，由于 uTH ＜2/3UDD，则触发器输出由 “0”变为“1”，放电管由导通 变为截止，直流电源+UDD通过电 阻R向电容C充电，电容两端电压 uC（uTH）按指数规律上升，当 UTH=UC＜2/3UDD时，输出保持原 状态“1”不变，这种状态即是单 稳态触发器的暂稳状态。
555定时器
由计算可得输出矩形波的振荡周期： T=t1+t2≈0.7(R1+R2)C+0.7R2C≈0.7(R1+2R2)C t1-充电时间，即电容两端电压从1/3UDD上升到 2/3UDD所需时间。 t2-放电时间，即电容两端电压从2/3UDD下降到 1/3UDD所需时间。 电路输出矩形波的占空比：q=t1/T=t1/(t1+t2)= (R1+R2)/(R1+2R2)
555定时器组成的多谐振荡器
学
校：常州高级技工学校
说课人：朱文彬 时 间：2013.12
555定时器
多谐振荡器
电路组成
右图为555电路构 成的多谐振荡器，电 路中电阻R、电容C为 外接定时元件。电容两端电压UC=0，即 UTH=UTR=UC=0＜1/3UDD，OUT=“1”，放电管V截止， 直流电源通过电阻R1、R2向电容充电，电容电压开始 上升；当电容两端电压UC≥2/3UDD，即 UTH=UTR=UC≥2/3UDD时，电路翻转，输出就由OUT =“1”变为OUT =“0”，放电管V导通，电容经R2、V 放电，电容电压逐渐下降，当电容两端电压下降到 UC≤1/3UDD，即UTH=UTR=UC≤1/3UDD时，电路再次翻 转，输出又由OUT=“0”变为OUT=“1”，如此周而复 始，在一种暂稳状态和另一种暂稳状态之间自动转换， 便形成了振荡。
555定时器的基本特性和用法
555定时器的基本特性和用法【摘要】简要说明555 定时器的内部电路结构及功能，对555 定时器接成的施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器三种典型电路进行了详细的分析。
【关键词】555 定时器；施密特触发器；单稳态触发器；多谐振荡器；1 前言555 定时器是美国Signetics 公司1972 年研制的用于取代机械式定时器的中规模集成电路，因设计时输入端有三个5KΩ的电阻而得名。
555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的集成器件。
目前品种繁多，主要有TTL 和CMOS两大类型，它们的电路结构和工作原理基本相同。
TTL 型（以5G555 为代表）驱动能力较强，电源电压范围为5~16V，最大负载电流可达200mA；而CMOS 型（以CC7555 为代表）则具有功耗低、输入电阻高等优点，电源电压范围为3~18V，最大负载电流在20mA 以下。
产品型号尾数为555 的是TTL 型单定时器，双定时器为556；型号尾数为7555 的是CMOS 型单定时器，双定时器为7556。
555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以方便实现多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
由于使用灵活，方便，所以555定时器在波形的产生与变化，测量与控制，家用电器，电子玩具等许多领域中得到了应用。
2 555定时器的电路结构与基本特性2.1电路组成图1是国产双极型定时器CB555的电路结构图。
它由比较器C1和C2，SR锁存器和集电极开路的放电三极管VT三部分组成。
为了提高电路的带负载能力，还在输出端设置了缓冲器G4。
①电阻分压器由3个阻值均为5kΩ的电阻串联构成分压器，为电压比较器C1和C2提供参考电压U R1、U R2。
②电压比较器C1和C2电压比较器C1和C2是两个结构完全相同的理想运算放大器。
当运算放大器的同相输入U+大于反相输入U-时，其输出为高电平1信号；而当U+小于U-时，其输出为低电平0信号。
555定时器及其应用
UCC
RD
8
4
UR1 5 6
5k ＋ －C1
G1
R &Q
2 UR2
5k ＋ －C2
&
S
Q
G2
&
G3
5k
V1
7
1
(a)
地
1
8
U2
2
7
555
1
3
Uo
Uo RD
3 4
6 5
G4
(b)
图 1 555定时器
UCC 放电端 U6 UCO
（1）电阻分压器——由三个5KΩ电阻组成，
故称555定时器。其作用是为电压比较器提供
出为 0，基本RS触发器被置 1，V1截止，Uo输出高
电平。
当
U6
2 3
UCC
,
U2
1 3 U CC
时，C1和C2输出均为1，
则基本RS触发器的状态保持不变，因而V1和Uo输出
状态也维持不变。
555定时器功能表
RD U6（TH） U2（ TR ） U0
V1
0
×
×
0 导通
1
＜
2 3
ＵCC
＜13 ＵCC
略低于
2 3
U
CC，Uo输出高电平，V1截止，电源
UCC通过R1、R2 给电容C充电。随着充电的进
行UC逐渐增高，但只要
1U 3
CC UC
2 3
U
CC
，
输出
电压Uo就一直保持高电平不变，这就是第一个
暂稳态。
当大电于容等C于上的23 U电CC压时U)C，略R微S超触过发器23置U CC时0，(即使U输6出和电U2压均 Uo从原来的高电平翻转到低电平，即Uo=0，V1饱
方波发生电路设计与ne555相关资料
摘要多谐振荡方波发生器在各理工科实验中具有广泛的应用，同时在生活中的数字设备、家用电器、电子玩具等许多领域也有需求。
方波信号是一种应用极为广泛的信号，它在科学研究、工程教育及生产实践中的使用非常普遍。
它通常作为为标准信号，应用于电子电路的性能试验或参数测量。
另外，在许多测试仪中也需要用标准的方波信号检测一些物理量。
所以研究多谐振荡方波发生器具有非常重要的现实意义。
基于这种形式下，我用555时基电路设计一个电路，使其产生稳定的方波，这次的设计我是以NE555芯片作为主要部分，同时结合部分外围电路，使用Protel99软件作为辅助，把设计电路焊接在铜板上，得到电路后，输入直流电压VCC为5V，输出为占空比可调和频率可调的多谐振荡方波。
设计的电路最后使得输出波形不失真，无杂波干涉，频率可调稳定的占空比可调的方波。
关键字：占空比，频率，NE555,方波。
AbstractMultivibrator square-wave generator in various science and engineering experiments with a wide range of applications, while in life digital devices, home appliances, electronic toys and many other fields also have needs. Square wave signal is an application extremely wide range of signals, which in scientific research, engineering, education and production practice in the use of very common. He often used as a standard signal, used in electronic circuits or parameters of performance test measurements. In addition, in many testers also need a standard square wave signal detection of some physical quantity. Therefore, square-wave generator Multivibrator study has very important practical significance.Based on this form, I use 555 time-base circuit design a circuit to produce a stable square wave, the design process was my capacity as the main part of the NE555 chip, combined with part of the peripheral circuits, the use of Protel99 software as a supplement to Design of welded copper on the circuit. Input DC voltage VCC of 5V, the output duty cycle and frequency adjustable adjustable multi-resonant square wave. The final design of the circuit makes the output waveform distortion, no clutter interference, frequency adjustable adjustable duty cycle square wave stability.Keywords: duty cycle, frequency, NE555, square-wave目录引言 (1)第一章：方波发生设计概述 (3)1.1发展趋势 (3)第二章：总体方案设计 (3)第三章：硬件设计 (4)3.1工作原理 (4)3.1.1.555时基电路的电路结构和逻辑功能…………………………………4.3.1.2 .555时基电路的主要参数 (5)3.2.555构成占空比可调的多谐振荡器 (6)3.3 设计的电路图及PCB图 (7)........第四章：调试和性能分析. (8)4.1注意事项 (8)4.2方法或步骤 (9)4.3参数的测量与分析 (9)第五章：总结 (11)谢辞 (12)参考文献： (13)引言：随着社会的发展，各种稳定的波形产生器成为了我们生活中不可或缺的一部分,而方波也是其中比较有代表性的一个波形。
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CO 1 1
2
1
TH
3
TR
2
2
2
'
O
D
3、暂态宽度TW1、TW2 暂态宽度T 第一个周期由于电路没有进入稳 定状态，因此不计算暂态时间。 VC(0+)=1/3VCC
VC
VCC 0
VO
TW 2
W1
T V 充电三要素： ★ VC充电三要素： C(∞)=VCC τ= (R1+R2) C 1 充电结束转换电压VC(TW1)=2/3VCC VCC − VCC 3 t = 0.7( R1 + R2 )C 充电暂态持续时间TW1为：W 1 = (R1 + R2 )C ln 2 VCC − VCC VC(0+)=2/3VCC 3 放电三要素： ★ VC放电三要素： C(∞)=0 V τ= R2 C 2 放电结束转换电压VC(TW2)=1/3VCC 0 − VCC 3 = 0.7 R2C 放电暂态持续时间TW2为： tW 2 = R2C ln 1
J
按下开关K,电路进入暂稳态过程，同时输出为1， 按下开关 电路进入暂稳态过程，同时输出为 ，继电 电路进入暂稳态过程 器线圈一电流通过，常闭触点断开， 器线圈一电流通过 ， 常闭触点断开 ， 常开触点闭合爆光灯 开始爆光。 （白、）亮。开始爆光。 爆光时间为1.1RC,爆光时间到自动恢复为初始状态。 爆光时间到自动恢复为初始状态。 爆光时间为 爆光时间到自动恢复为初始状态 要改变爆光时间，只要改变 、 值即可 值即可。 要改变爆光时间，只要改变R、C值即可。
输出方波占空比 如果R21~R28阻值 选配得当，喇叭便可以 发出八个不同音阶。
C
VCC
4
7 8
555
3
+
6 2
1
5
μF 0.01
2、模拟声响电路 、 用两个多谐振荡器 组成模拟声响电路。 组成模拟声响电路。 适当选择定时元件， 使： f A = 1H Z
VCC
R1A
4
8
R1B
4
8
R2 A
7 555( A) 3
★
用555定时器构成多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器
多谐振荡器是一种无稳态电路，接通电源后，不需外加 触发脉冲，电路就能自动产生周期性矩形脉冲或方波。 用途： 主要用于产生各种方波或时间脉冲。 用途： 主要用于产生各种方波或时间脉冲。 1、电路结构： 电路结构： /R:(4)正常工作接高电平 V 'O 控制电压输入端VCO(5)通过103电 容接地，起滤波作用。 VTH VTR（2）、VTH（6）通过定时电容C V TR 接地，同时通过R2与三极管集电极接 在一起。
R1
4 8 7
Vcc
555
R2
6 2 1 5 3
VO
C
0.01µF
三极管开路输出VO′通过上拉电阻R1与电源VCC接在一起 R1、R2和C都是定时元件
2、工作原理 VCC 假设：刚一通电VC=0 4 8 V 5K G R VTH = VTR = 0 都小为1 TD止 都小为1 5 VR Q R R +C 6 & V G 电容C充电 02 5K +C S VC V VR & Q 1 3 随着VC ↑→ VTR、VTH ↑ VO G C 7 5K V 当：VC电压充至2/3VCC以前 T R 1 VTR>1/3VCC 一小一大是保持。 一小一大是保持。 VC VCC VTH<2/3VCC 2/3VCC 当：VC电压充至≥2/3VCC 1/3VCC 0 t VTH>2/3VCC 都大为0 都大为0 TD导 VO VTR>1/3VCC 电容上的电压经TD放电 t 当：VC电压放至≤1/3VCC时： TD止，电路又重新开始充、放电过 VTH<2/3VCC 都小为1 都小为1 程。如此不断重复形成振荡，在VO VTR<1/3VCC 端得到连续方波。
★ 电路输出周期： 电路输出周期： T = tw1+ tw2 = 0.7(R1+2R2)C
0 − VCC 3
通过改变R和C可以得到 0.1Hz~300KHz的振荡频率。
用555定时器组成的多谐振荡器暂态宽度tw1≠ tw2， 而且占空比是固定不变的。 R + R2 T q = W1 = 1 占空比：脉冲宽度与周期之比 R1 + 2R2 T 改变R1或改变R2都会引起周期T的改变。 在实际应用中常常需要频率固定而占空比可调。 占空比可调多谐振荡器电路 Vcc R1 电路特点： 4 8 Rw 7 电容C的充、放电通路分别用二极管D1 555 R2 3 VO 和D2隔离。RW为可调电位器。 D1 6 ★ 充电时，只和R1有关，tW 1 = 0.7R1C D2 2 ★ 放电时，只和R2有关，tW 2 = 0.7 R2C 1 5 0.01µF C 通过改变RW,而不改变R1+R2相加之和 电路振荡周期T=0.7(R1+R2)C
应用举例： 应用举例 爆光定时器 VCC 工作过程： 工作过程：暗室 工作时，不按开关K, R1 R 工作时，不按开关 4 8 D1 7 都大为0,继电器线圈 都大为 继电器线圈 3 6 无电流通过， 无电流通过，常闭 2 555 1 5 D2 触点不动作， 触点不动作，安全 K C 灯（红）亮。
~220V
VO1
R2 B
7 555( B) V O2 + 3
f B = 1KHZ
☆ 由于低频振荡器A的 输出接高频振荡器B的复 位端（4），当VO1 输出高 电平时，B振荡器才能振 荡，VO1输出低电平时，B 振荡器置0，停止振荡。 因此使扬声器发出1KHZ的 间歇声响信号。
6 2Байду номын сангаас
6 2 1
5
1
5
C
μF 0.01
TW1 0.7 R1C R1 q= = = T 0.7( R1 + R2 )C R1 + R2 R1 q = 50% 如果取R1=R2,VO输出为对称方波。 = R1 + R2 ★ 多谐振荡器应用举例 1、电子琴电路 S1~S8代表八个琴键开关，按下不同的琴键时，振荡器 接入不同的电阻，电路产生不同的振荡频率。
C
μF 0.01
☆ 工作波形
VO1 VO2
通过这个例子可以作出 警笛、救护等声音效果。
P307