数字电路实验报告555定时器及应用

姓名：xxxxxxxxxxxxxxx学号：xxxxxxxxxx .

学院：计算机与电子信息学院专业：计算机类.

班级：xxxxxxxxxxxxxxxxxx时间：2019年10月18 日.

指导教师：xxxxxxxx . 实验名称：555定时器及应用.

一、实验目的

1、熟悉掌握555定时器的基本工作原理及功能；

2、掌握555定时器构成多谐震荡器的工作原理和使用方法；

3、熟悉数字系统的分析和应用。

二、实验原理

1、555定时器原理简介

555定时器是共仪器、仪表、自动化装置、各种民用电器的定时器、时间延时器等电子控制电路用的时间功能电路，也可以做自激多谐振荡器、脉冲调制电路、脉冲相位调谐电路、脉冲丢失指示器、报警器以及单稳态、双稳态等各种电路，应用范围十分广泛。

（1）555定时器的特点

①外部连接几个阻容元件，可以方便的构成施密特触发器、多谐振荡器和单稳态

触发器等脉冲产生与整形回路。

②具有一定的输出功率，因此可直接驱动微电机、指示灯和扬声器等。该器件有

双极型和COMS型两类产品，双极型产品型号最后三位为555，COMS型产品

型号最后四位为7555，它们的功能及外部引线排列完全相同。

③电源电压范围宽（3~18V），双极型的电源电压为5~15V，COMS型的电源电

压为3~18V，能够提供与TTL及COMS型的数字电路兼容的逻辑电平。

（2）555定时器的电路结构及功能

图6-1是555定时器的电路结构图和管脚排列图，它的八个引脚的名称及作用如下：

1脚：芯片的地端2脚：芯片的触发输入端TR’（也叫低触发端）3脚：芯片的输出端4脚：芯片的复位端RD’

5脚：芯片的控制电压输入Vco 6脚：芯片的阈值输入端TH（也叫高触发端）7脚：芯片的放电端DISC 8脚：芯片的电源Vcc

图6-1（a）电路结构图（b）管脚排列图555定时器的电路结构图中，它由比较器C1和C2、基本RS触发器和集电极开路的放电三极管T D三部分组成。

V11（TH）是比较器C1的输入端，V12（TR’）是比较器C2的输入端，C1和C2的参考电压（电压比较的基准）V R1和V R2由V CC经三个5kΩ电阻分压给出。在控制电压V CO 不起作用（即在V CO端没有外接电源电压）时，V R1=2/3V CC,V R2=1/3V CC。如果外接固定电压，则V R1=V CO，V R2=1/2V CO。

由图可知，只要在R D’（DISC）端加上低电平，输出端V O便立即被置成低电平，不受其它输入端状态的影响。正常工作时必须使R D’处于高电平。

①当V11>V R1V12>V R2时，比较器C1的输出V C1=1，C2的输出V C2=0，基本RS触发器

被置0，T D导通，同时输出端V0为低电平。

②当V11V R2时,V C1=0,V C2=0,触发器的状态保持不变，因而T D和输入端的状态

保持不变。

③当V11

④当V11>V R1V12

同时T D截止。

（3）555定时器的功能表见表6-1。

表6-1 74LS161功能表

输入输出

R D ’V

11

(TH) V

12

(TH’) V

T

D

状态

0 X X 0 导通

1 >2/3V

CC >1/3V

CC

0 导通

1 <2/3V

CC >1/3V

C

不变不变

1 <2/3V

CC <1/3V

C

1 截止

1 >2/3V

CC <1/3V

C

1 截止

备注当控制电压输入端V

CO 外接电压时，表中2/3V

CC

应用V

CO

代替，

表中1/3V

C 应用1/2V

CO

代替。

2、用555定时器组成施密特触发器

将555定时器的V11和V12两个输入端连在一起作为信号输入端，如图6-2（a）所示，即可得到施密特触发器。

由于比较器C1和C2的参考电压不同，因而基本RS触发器的置0信号（V C1=0）和置1信号（VC12=0）必然发生在输入信号的不同电平。因此，输出电压V O由高电平变为低电平和由低电平变为高电平所对应的V i值也不同，这样就形成了施密特触发器，其电压传输特性如图6-2（b）所示。

图6-2（a）用555构成施密特触发器（b）电路的电压传输特性

为提高比较器参考电压VR1和VR2稳定性，通常在VCO端接有0.01uF左右的滤电波容。根据555定时器的结构和功能可知：

（1）当输入电压Vi=0时，V0=1；Vi由0逐渐升高到到2/3Vcc时， V o由1变为0.

（2）当输入电压Vi从高于2/3Vcc开始下降直到1/3Vcc时，V o由0变为1.

（3）由此得到555构成的施密特触发器的正向阈值电压VT+= 2/3Vcc，反向阙值电压VT-= 1/3Vcc,回差电压△VT=VT+ -VT- = 1/3Vcc.

（4）如果参考电压由外接的电压Vco供给，则不难看出VT+=Vco, VT- = 1/2Vco，

△VT= 1/2Vco.通过改变Vco值可以调节回差电压的大小。

3、用555定时器构成多谐振荡器