555时基电路及其应用
实验八555时基电路及其应用
实验⼋555时基电路及其应⽤实验⼋555时基电路及其应⽤⼀、实验⽬的1、熟悉555定时电路的结构、⼯作原理及其特点;2、掌握使⽤555定时器组成单稳态电路、多谐振荡电路和施密特电路;⼆、实验原理参考董宏伟编《数字电⼦技术实验指导书》P61。
555电路的功能表如表8—1所⽰。
表8—1 555电路的功能表555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路,并由两个⽐较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的⾼低和放电开关管的通断。
这就可以构成从⼏微秒到数⼗分钟的延时电路,⽅便地构成单稳态触发器,多谐振荡器,施密特触发器等脉冲产⽣或波形变换电路。
三、实验设备与器件 l 、万⽤表⼀只2、双踪⽰波器⼀台3、555时基IC ⼀⽚,电阻器100k Ω×1(实验箱上已配置)、可变电阻器10k Ω×1(实验箱上已配置),电阻5.1k Ω×2,电容器0.01µF ×2、100µF ×1。
四、555定时器的实验内容1、⽤555集成电路构成单稳态触发器(详细⼯作过程参考相关教材)图8—2是由555定时器和外接定时元件R 、C 构成的单稳态触发器,暂稳态的持续时间t w (即为延时时间,如图8—3所⽰)决定于外接元件R 、C 值的⼤⼩,其理论值由下式决定图8—1 555定时器引脚排列 GND ?R Dv Ov I2t W =1.1RC通过改变R 、C 的⼤⼩,可使延时时间在⼏个微秒到⼏⼗分钟之间变化。
实验步骤如下:(1)按照图8—2在图8—4中模拟连接好电路。
(2)按图8—4接好实物电路图,输⼊端v I (2脚)接实验箱的单次负脉冲发⽣源(接好后先不要按动此按钮),检查电路⽆误后,通电,⽤万⽤表测量v O (3脚)端的电压值,这是稳态时的电压,做好记录,填在表8—2中。
万⽤表继续保留图8—3单稳态电路的延迟时间vv(2/3)V图8—2单稳态触发器单次脉冲源 -5V +5V地 100µ0.01µ图8—4单稳态电路实物连接图在此位置上不要撤出。
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。
2. 555时基电路的应用实验结果通过将555时基电路应用于脉冲发生器和定时器电路中,我们成功实现了不同功能的电路设计。
脉冲发生器可以产生稳定的脉冲信号,其频率和占空比可以通过调节电路参数来控制。
定时器电路可以在预设的时间段内控制其他电路的工作状态。
五、实验结论通过本次实验,我们了解了555时基电路的工作原理和应用特点。
时基电路及其应用实验报告
时基电路及其应用实验报告一、实验目的本次实验旨在深入了解时基电路的工作原理、特性以及其在实际应用中的多种功能。
通过实验操作和数据分析,掌握时基电路的使用方法,培养实际动手能力和电路分析能力。
二、实验原理1、时基电路概述时基电路是一种能够产生精确时间间隔的集成电路,最常见的时基电路是 555 定时器。
它由分压器、比较器、RS 触发器和输出级等部分组成。
2、 555 定时器的工作原理555 定时器的工作电压范围较宽,在 45V 18V 之间。
其内部的两个比较器将电源电压进行分压,分别与外部输入的控制电压进行比较,从而决定 RS 触发器的状态,进而控制输出端的电平。
3、时基电路的基本工作模式单稳态模式:在触发信号作用下,输出一个固定宽度的脉冲。
多谐振荡器模式:产生一定频率的方波信号。
施密特触发器模式:对输入信号进行整形和变换。
三、实验器材1、 555 定时器芯片2、电阻、电容若干3、示波器4、电源5、面包板6、导线若干四、实验步骤1、单稳态电路实验按照电路图在面包板上搭建单稳态电路,选择合适的电阻和电容值。
给触发端施加一个触发信号,用示波器观察输出端的脉冲宽度。
改变电阻或电容的值,观察脉冲宽度的变化,并记录相关数据。
2、多谐振荡器实验搭建多谐振荡器电路,选择合适的电阻和电容值。
用示波器观察输出端的方波信号,测量其频率和占空比。
调整电阻或电容的值,研究频率和占空比的变化规律。
3、施密特触发器实验构建施密特触发器电路,输入不同幅度和形状的信号。
用示波器观察输入和输出信号的波形,分析施密特触发器的整形效果。
五、实验数据及分析1、单稳态电路当电阻 R =10kΩ,电容 C =01μF 时,触发后输出脉冲宽度约为11ms。
增大电阻值,脉冲宽度增加;减小电容值,脉冲宽度减小。
2、多谐振荡器R1 =10kΩ,R2 =100kΩ,C =001μF 时,输出方波频率约为5kHz。
增大电容值,频率降低;改变电阻比值,频率和占空比均发生变化。
555时基电路的研究与应用
555时基电路的研究与应用
555时基电路的研究主要包括对其工作原理、特性以及参数的深入研究。
首先,555时基电路是基于固定的RC元件,通过电压比较和开关控
制来实现定时功能。
当输入触发信号达到一定阈值时,555定时器的输出
反转,从而开始计时。
当计时达到设定时间后,输出再次反转。
其次,
555时基电路具有多种工作模式,包括单稳态、连续运行、单拍模式等,
通过调节电阻、电容和电源电压等参数,可以实现不同的功能。
1.脉冲发生器:555时基电路可以用来产生方波、脉冲、震荡信号等。
通过调节电容和电阻的参数,可以控制输出信号的频率、占空比等。
2.延时电路:555时基电路可以用来实现延时功能,比如延时开关、
延时报警器等。
通过调节电容和电阻的数值,可以实现不同的延时时间。
3.频率测量器:通过接收外部信号,并利用555时基电路的频率计数
功能,可以用来测量外部信号的频率。
4.电压稳定器:555时基电路可以实现电压稳定器功能,在一定条件下,通过调节电阻和电容,稳定输出电压。
5.温度计:利用555时基电路的特性,通过测量温度传感器输出的电
压信号,可以实现温度测量。
需要注意的是,555时基电路虽然功能强大,但其精度相对较低。
因此,在实际应用中,需要根据具体需求进行适当的校准和调试。
总体来说,555时基电路是一种非常实用的电路设计工具,其研究和
应用涉及到电路设计、信号调节、数字计时等众多领域。
随着科技的发展
和应用的推广,555时基电路在各行各业都有着广泛的应用前景。
实验五555时基电路和其应用PPT课件
3、竞赛开始后,先按动按钮者所对应的发光二极管点亮,此后其 它3人
1.设计任务
再按动按钮对电路不起作用
2.原理框图
抢答按钮 主持人按钮
主逻辑电路
显示电路
工作脉冲信号
抢答电. 路框图
9
实验七 触发器与555电路应用
3
.
四人抢答逻辑电路设计与
分析
实验七 3/10
接VCC
工作时钟脉冲
.
10
根据设计的初步设计电路和实验设备及元件等确定
输出信号的时间参数是:
T=tw1+tw2, tw1=0.7(R1+R2)C, tw2=0.7R2C 555电路要求R1 与R2 均应≥1KΩ ,但R1+R2≤3.3MΩ。
外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性,555定时器配以少量的元件 即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。因此这种形式的多谐 振荡器应用很广。
TH:比较器C1的输入端 TL:比较器C2的输入端 CT:放电管的集电极,提供放电通路。
当(6脚)高电平触发输入信号VI1超过参考电平2/3 VCC时,触发器复位,555输出
端3脚输出低电平,同时放电开关管导通;
当(2脚)低电平触发输入信号VI2低于1/3 VCC时,触发器被置位,555的3脚输出
高电平,同时放电开关管截止。
.
7
图6.5.2 用555定时器接成的施密特 触发器
返回
.
8
实验七 触发器与555电路应用 实验七 2/10
二、实验内容1:设计一个4人抢答逻辑电路
(提出任务—原理框图(方案比较) —电路设计及逻辑分析— 电路实验—电路修改确定……)
设计要求:1、每个参赛者控制一个按钮,用按动按钮发出抢答信号
555时基集成电路原理及应用
555时基集成电路原理及应用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。
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和地端GND。
这个特殊的触发器有两个特点:(1)两个输入端的触发电平要求一高一低,置零端R即阈值端(TH)要求高电平,而置位端s即触发端(TR)则要求低电乎;(2)两个输入端的触发电平使输出发生翻转的阈值电压值也不同,当V c端不接控制电压时,对TH(R)端来讲,>2/3VDD是高电平1,<2/3VDD是低电平0:而对TR(S)端来讲,>1/3VDD是高电平1,<1/3VDD是低电平0。
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、脉冲、频率和波形发生等电子电路中。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理及其应用。
一、555时基电路的基本结构和引脚功能:555时基电路由比较器、RS触发器、电压比较器、输出级以及电压稳定器等组成。
它具有8个引脚,分别是VCC、GND、TRIG、THRES、OUT、RESET、CTRL和DIS。
1. VCC和GND:分别是电路的供电正负极。
2. TRIG(触发器输入):当该引脚电压低于1/3 VCC时,触发器将被置位。
3. THRES(阈值器输入):当该引脚电压高于2/3 VCC时,触发器将被复位。
4. OUT(输出):输出引脚,可以连接到其他电路。
5. RESET(复位):当该引脚电压低于1/3 VCC时,触发器将被复位。
6. CTRL(控制电压):该引脚用于控制电路的工作方式。
7. DIS(禁止):当该引脚电压高于2/3 VCC时,禁止输出。
二、555时基电路的工作原理:555时基电路可以分为单稳态(单脉冲)模式和多稳态(多脉冲)模式两种工作方式。
1. 单稳态模式:在单稳态模式下,555时基电路可以产生一个持续时间可调的单脉冲信号。
当TRIG引脚电压低于1/3 VCC时,触发器被置位,输出高电平;同时,电容C开始充电。
当电容充电至2/3 VCC时,阈值器被复位,触发器输出低电平,脉冲信号结束。
单脉冲信号的持续时间由电容充电时间决定,可以通过改变电容或电阻值来调节。
2. 多稳态模式:在多稳态模式下,555时基电路可以产生连续的方波信号或频率可调的脉冲信号。
通过控制CTRL引脚电压,可以选择不同的工作方式。
- 电压比较模式(电平触发模式):当CTRL引脚电压小于1/3 VCC时,电路工作在电压比较模式下。
此时,TRIG引脚的电压低于THRES引脚的电压,触发器被置位,输出高电平;当TRIG引脚电压高于THRES引脚电压时,触发器被复位,输出低电平。
实验3555时基电路及其应用
LCD显示屏
垂直放大系统
示波器信号输入线(探头)
示波器探头结构
信号输入
10:1位
信号接地端 示波器信号输入线
五 实验报告要求
➢画出实验原理图,用直角坐标纸定量绘 出观测的波形; ➢分析总结实验结果。
呵呵呵
六
思考题
1、在实验中555定时器5脚所接的电容起什么作用?
2、多谐振荡器的振荡频率主要由哪些元件决定?单稳 态触发器输出脉冲宽度和重复频率各与什么有关?
VCC
Vi
V+=
2/3vcc
Vs
Vi
8
4
V-= 1/3vcc
t
6
555 3
V0
0
2 15
V0
10k R 0.01u
t
0
三 实验原理(续)
(3)单稳态触发器
此电路有一个稳态,在输入信号触发下进入暂稳态。经 过时间Tw自动回到稳态。它常用于对脉冲信号的延迟与 定时。电路的主要参数输出的脉冲宽度TW约为1.1RC。
3、单稳态触发器实验内容波形的每个周期,电压VC为 什么都是从0V开始上升,然后又回到0V?在什么情 况下电压不会回到0V?
4、施密特触发器电路图中,对Vi的幅值有没有要求, 为什么?
均由多谐振荡器作为时钟源。由555构成的多谐振荡器
的电路参数为: T=0.7(R1+2R2)C
+5V
R1 5.1K
4
8
RD
Vcc
7
R2 5.1K
vc
C 0.01u
2 TL 555
3
VO
6 TH
1
5
C 0.01u
三 实验原理(续)
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。
3. 总结总之,555时基电路是一种非常常见的电子电路芯片,在各种电子设备中有着广泛的应用。
利用555时基电路可以制作信号产生器、控制器和单触发器等各型设备,这些设备不仅具有简单配置、易使用等特点,而且在实际应用中也能够获得最佳效果。
555时基电路的应用
555时基电路的应用
555时基电路是一种多用途的集成电路,因为其设计新颖,构思奇巧,用途广泛,备受电子专业设计人员和电子爱好者的青睐,被戏称为伟大的小IC。
其工作原理与应用如下:
1.简易催眠器:555时基电路可以构成一个极低频振荡器,输出
一个个短的脉冲,使扬声器发出类似雨滴的声音。
雨滴声的速度可以通过100K电位器来调节到合适的程度。
如果在电源端
增加一简单的定时开关,则可以在使用者进入梦乡后及时切断电源。
2.直流电机调速控制电路:这是一个占空比可调的脉冲振荡器。
电机M是用它的输出脉冲驱动的,脉冲占空比越大,电机电驱电流就越小,转速减慢;脉冲占空比越小,电机电驱电流就越大,转速加快。
因此调节电位器RP的数值可以调整电机的速
度。
如电极电驱电流不大于200mA时,可用CB555直接驱动;
如电流大于200mA,应增加驱动级和功放级。
3.电源:555时基电路是一种将模拟电路和数字电路巧妙结合在
一起的电路,可以采用4.5~15V的单独电源,也可以和其它
的运算放大器和TTL电路共用电源。
一个单独的555时基电
路,可以提供近15分钟的较准确的定时时间。
4.脉冲发生器、方波发生器、单稳态多谐振荡器、双稳态多谐振
荡器、自由振荡器、内振荡器、定时电路、延时电路、脉冲调制电路、仪器仪表的各种控制电路及民用电子产品、电子琴、电子玩具等。
此外,中文名555时基电路,类别是组合集成电路。
如需了解更多关于555时基电路的应用,建议咨询电子工程师或者查阅电子相关书籍获取更多信息。
天津工业大学实验九 555时基电路及其应用
实验九 555时基电路及其应用一、实验目的1. 熟悉555集成时基电路的电路结构、工作原理及其特点。
2. 掌握555集成时基电路的典型应用。
二、实验原理集成定时器是一种模拟、数字混合型的中规模集成电路,在波形产生、整形、变换、定时及控制系统中有着十分广泛的应用。
只要外接适当的电阻电容等元件,可方便地构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路,由于内部电压标准使用了三个5k 电阻,故取名555电路。
定时器有双极型和CMOS 两大类,其结构和工作原理基本相似。
通常双极型定时器具有较大的驱动能力,而CMOS 定时器则具有功耗低,输入阻抗高等优点。
几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555和556;所有的CMOS 产品型号最后四位数码都是7555和7556,二者的逻辑功能和引脚排列完全相同,易于互换。
双极型集成时基电路的电源电压为U CC =+5V~+15V ,输出的最大电流可达200mA ;CMOS 型的集成时基电路电源电压为U CC =+3V~+18V 。
555的内部电路框图如图9-1所示,从图中可见,它含有两个高精度电压比较器A 1、A 2,一个基本RS 触发器G 1、G 2及放电晶体管T D 。
比较器的参考电压由三只5kΩ的电阻的分压提供,它们分别使比较器A 1的同相输入端和A 2的反相输入端的电位分别为31U CC 和32U CC ,如果在引脚5外加控制电压,就可以方便的改变两个比较器的比较电平,若控制电压端5不用时需在该端与地之间接入约0.01μF 的电容,以清除外接干扰,保证参考电压稳定值。
比较器的状态决定了基本RS 触发器的输出,基本RS 触发器的输出一路作为整个电路的输出,另一路控制晶体管T D 的导通与截止,T D 导通时给接在7脚的电容提供放电通路。
这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路。
集成定时器的典型应用 1.单稳态触发器单稳态触发器在外来脉冲作用下,能够输出一定幅度与宽度的脉冲,输出脉冲的宽度就是暂稳态的持续时间t W 。
555时基电路的研究与应用
555时基电路的研究与应用首先,555时基电路是一种多功能的集成电路,由比较器、RS触发器和电压比较器组成。
它可以根据输入的电压来控制输出的频率和占空比。
其中555时基电路有两种工作模式,分别是单稳态和多谐振荡模式。
在单稳态模式下,输入一个短脉冲,电路将输出一个持续时间较长的方波脉冲;而在多谐振荡模式下,输入一个方波信号,电路将输出一个频率和占空比都可调的脉冲信号。
555时基电路的研究主要集中在以下几个方面:1.电路稳定性研究。
由于555时基电路广泛应用于各种计时和计数系统中,因此其稳定性是至关重要的。
研究者通过改变电路元件的参数,设计不同的反馈电路来提高电路的稳定性。
2.输入输出特性研究。
研究555时基电路输入输出特性可以帮助我们更好地了解电路的工作原理,为电路的应用提供指导。
3.电路参数优化研究。
通过对555时基电路的参数进行优化,可以提高电路的性能,使其更适用于实际应用。
例如,通过改变电阻和电容的数值,可以改变电路的频率和占空比等参数。
除了研究方面,555时基电路在实际应用中也有广泛的应用。
以下是555时基电路的几个典型应用:1.脉冲产生器。
555时基电路可以产生具有较高频率和较长占空比的脉冲信号,广泛应用于脉冲电路中。
例如脉冲宽度调制(PWM)电路、计数器、频率测量等。
2.计时器。
555时基电路可以用来制作各种计时器,如秒表、闹钟等。
通过调节电路的频率和占空比,可以实现不同的计时功能。
3.频率分频器。
555时基电路可以通过改变电路的工作模式,将输入信号的频率分频为较低的频率。
这在数字电子技术中非常有用,可以实现信号的分频和计数功能。
4.亮度调节器。
通过改变555时基电路的占空比,可以实现对LED灯、液晶屏等显示器件的亮度调节。
综上所述,555时基电路作为一种功能丰富和可靠性高的集成电路,在电子行业中具有广泛的研究和应用。
通过对其稳定性、输入输出特性和参数优化的研究,可以进一步提高电路的性能和可靠性。
物理学实验报告 ——555时基电路及其应用
XXXXXX实验报告学院:专业:班级:成绩:姓名:学号:组别:组员:实验地点:实验日期:指导教师签名:实验八项目名称:555时基电路及其应用一、实验目的1、熟悉555型集成时基电路结构、工作原理及其特点2、掌握555型集成时基电路的基本应用二、实验设备1、数字电路实验箱2、数字示波器3、信号发生器4、 555×2 2CK13×2 电位器、电阻、电容若干三、实验内容及步骤1、多谐振荡器按图8-3接线,用双踪示波器观测vc 与vo的波形,并简要画出vc与vo的波形,测定频率。
(信号周期理论计算公式:T=tw1+tw2, tw1=0.7(R1+R2)C, tw2=0.7R2C)表8-2 多谐振荡器实验数据Vs黄色 Vo蓝色2、施密特触发器按图8-6接线,输入信号由信号发生器提供,预先调好vS的频率为1KHz,接通电源,逐渐加大vS 的幅度,观测输出波形,简要画出vS和v o的波形,依照图8-7,测绘电压传输特性。
四、实验总结分析、总结555集成芯片实验结果:T=tw1+tw2, tw1=0.7(R1+R2)C, tw2=0.7R2C已知555电路要求R1 与R2 均应大于或等于1KΩ,但R1+R2应小于或等于3.3MΩ本实验中,R1及R2均取5.1KΩ,C为0.1u。
由已知数据可以演算出理论值即信号周期为107.1 us,高电平持续时间为71.4 us,低电平持续时间为35.7 us。
通过软件仿真可得相关测量数据。
即即信号周期为106.756 us,高电平持续时间为71.212 us,低电平持续时间为36.102 us。
555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。
这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路,可方便地构成单稳态触发器,多谐振荡器,施密特触发器等脉冲产生或波形变换电路。
简述555时基电路的功能
简述555时基电路的功能555时基电路是一种集成电路,由双稳态多谐振荡器、比较器和放大器组成。
它的主要功能是产生各种不同的脉冲信号和定时信号,广泛应用于计时、闪光灯、音乐合成、遥控器等领域。
一、555时基电路的原理1. 双稳态多谐振荡器555芯片中的双稳态多谐振荡器是其核心部分。
当输入电压超过阈值电平时,输出为高电平;当输入电压低于触发电平时,输出为低电平。
这使得芯片能够在两个状态之间进行切换,并产生周期性的脉冲信号。
2. 比较器和放大器555芯片中的比较器和放大器用于检测输入信号与阈值之间的差异,并将其转换为输出信号。
比较器将输入信号与参考电压进行比较,并产生高或低的数字输出信号。
放大器用于增强比较后得到的信号以便更好地控制输出。
二、555时基电路的应用1. 计时555时基电路可以用作计时器或定时开关。
通过调整元件参数,可以产生不同的时间延迟,从几微秒到数小时不等。
它可以用于定时器、闹钟、计数器等应用。
2. 闪光灯555时基电路可以用来控制摄影中的闪光灯。
通过调整元件参数和输入信号,可以产生不同的脉冲宽度和频率,从而控制闪光灯的亮度和持续时间。
3. 音乐合成555时基电路可以用于音乐合成。
通过将输入信号与输出信号相结合,可以产生各种不同的音调和节奏。
这种技术被广泛应用于电子琴、合成器和其他音乐设备中。
4. 遥控器555时基电路可以用来制作遥控器。
通过设置特定的频率和编码方式,可以将信号发送到接收器以控制设备的操作。
这种技术被广泛应用于家庭娱乐系统、汽车安全系统和其他遥控设备中。
三、555时基电路的优点1. 稳定性高555芯片具有很高的稳定性,能够在广泛的工作温度范围内保持一致性。
2. 简单易用555芯片非常容易使用,并且在设计过程中需要的元件数量较少,因此可以减少成本和复杂性。
3. 可靠性高555芯片具有很高的可靠性,能够在长时间内保持稳定的工作状态。
四、555时基电路的缺点1. 精度有限555芯片在一定程度上受到元件参数和工作温度的影响,因此其精度有限。
555时基电路及应用
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1)电压比较器的功能:u+> u-,uo=1;u+< u-,uo=0。 CO为控制电压输入端。当CO悬空时,UR1=2/3VCC,UR2=1/3VCC。当CO=UCO(直
接外加控制电压)时,UR1=UCO,UR2=1/2UCO。
TH称为高触发端,称为低触发端。
2)基本RS触发器。其置0和置1端为低电平有效触发。是低电平有效的复位输
入端。正常工作时,必须使处于高电平。
3)放电管VT。VT是集电极开路的三极管。相当于一个受控电子开关。输出为0 时,VT导通,输出为1时,VT截止。
电子技术基础与技能
555时基电路及应用
555定时器为数字—模拟混合集成电路。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。在波形的产 生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都 得到了应用。各公司生产的555定时器的逻辑功能与外引线排列 都完全相同。
(1)555定时器的电路结构和功能
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1.利用555定时器,外接一些器件就能灵活地构成________触发器、 _________振荡器、____________电路以及其___电平;定时器在正常 运用时复位端接_______电平。
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(2)555时基电路的应用
1)接成施密特电路。施密特触发器——具有回差电压特性,能将边沿变化缓 慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。
设在电路的输入端输入三角波。接通电源后,输入电压ui较低,使⑧脚电压<
555时基集成电路原理与应用
555时基集成电路原理与应用555时基集成电路是一种常用的集成电路,被广泛应用于各种计时和触发器电路中。
由于其性能稳定可靠、经济实用、工作电压广泛等特点,555时基集成电路在电子电路设计、通信、自动化控制等领域具有重要的应用价值。
555时基集成电路的一个重要应用是作为计时器。
当555时基集成电路处于稳定工作状态时,输出端产生周期性的方波信号。
通过调整电阻和电容的值,可以控制方波的频率。
555计时器还可以实现定时触发功能,比如定时器中断、时间延迟等。
此外,555计时器还可以用于发生脉冲、频率分割、频率测量等功能。
另一个重要的应用是作为触发器。
555时基集成电路可以实现正沿触发、负沿触发、双边沿触发等触发方式。
通过改变电阻和电容的数值,可以调整触发的阈值和触发的时间。
这些功能使得555时基集成电路可以应用于触发器电路、触发延时电路、数字信号处理等领域。
除了以上的基本功能,555时基集成电路还可以通过与其他电路元件的组合实现更复杂的应用。
例如,可以将555计时器与显示器、驱动电路、存储器等进行组合,构成更复杂的计时和控制电路。
这些电路可以应用于电子钟、定时记录、数码显示等系统。
总之,555时基集成电路具有性能稳定可靠、经济实用、工作电压广泛等特点,被广泛应用于各种计时和触发器电路中。
无论是在电子电路设计、通信、自动化控制等领域,还是在日常生活中的电子产品中,555时基集成电路都扮演着重要的角色。
通过调整电阻和电容的值,可以实现不同的计时和触发器功能,满足各种应用需求。
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实验二555 时基电路及其应用
一、实验目的
1.熟悉555 型集成时基电路结构、工作原理及其特点。
2.掌握555 型集成时基电路的基本应用。
二、实验原理
集成时基电路又称为集成定时器或555 电路,是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,应用十分广泛。
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。
它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路,由于内部电压标准使用了三个5K 电阻,故取名555 电路。
其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。
一般双极型产品型号最后的三位数码都是555 或556, 而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U DD=+5V~+15V,输出的最大电流可达200mA,CMOS 型的电源电压为+3V~+18V,能直接驱动小型电机、继电器和低阻抗扬声器。
1.555 定时器的工作原理
555 定时器原理图及引线排列如图1 所示。
其功能见表1。
定时器内部由电压比较器、分压电路、RS 触发器及放电三极管等组成。
1)电压比较器
两个相同的电压比较器A1,和A2,其中A1的同相端接基准电压,反相端接外触发输人电压,称高触发端TH。
电压比较器A2的反相端接基准电压,其同相端接外触发电压,称低触发端TR。
2)分压电路
分压电路由三个5K 的电阻构成,分别给A1和A2提供参考电平2/3 U DD和1/3 U DD。
5 脚为控制端,平时等于2/3 U DD作为比较器的参考电平,当5 脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制。
如果不在5 脚外加电压通常接0.01μF 电容到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,确保参考电平的稳定。
3)基本RS触发器
它由交叉耦合的两个与非门组成。
比较器A1的输出作为基本RS触发器的复位输入,比较器A2的输出作为基本RS触发器的置位输入。
4 脚是直接复位控制端,当4 脚接入低电平时,则3脚输出U O=0;正常工作时4脚接高电平。
4)放电开关管VT
A1和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 脚输入大于2/3 U DD时,触发器复位,3 脚输出为低电平,放电管VT导通;当输入信号自2 脚输入并低于1/3 U DD
时,触发器置位,3 脚输出高电平,放电管截止。
5)输出缓冲级
它由反相器构成,其作用是提高定时器的带负载能力并隔离负载对定时器的影响。
图1 NE555引脚排列及内部功能框图
输入输出阈值输入⑥触发输入②复位④输出③放电管V T⑦X X 0 0 导通< 2/3 U DD< 1/3 U DD 1 1 截止
> 2/3 U DD> 1/3 U DD 1 0 导通
< 2/3 U DD> 1/3 U DD 1 不变不变
2.典型应用
555定时器的应用非常之广,但最基本的应用或称基本工作模式只有三种:多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器。
下面介绍这3种基本应用电路及其工作波形和计算公式。
图 2 单稳态电路的电路图和波形图
1) 单稳态触发器
电路如图2 所示,接通电源→电容C 充电(至2/3 U DD )→ RS 触发器置0 → U O =0,T 导通,C 放电,此时电路处于稳定状态。
当②加入V i <1/3 U DD 时,RS 触发器置“1”,输出U O =1,使T 截止。
电容C 开始充电,按指数规律上升,当电容C 充电到2/3 U DD 时, 比较器A 1 翻转,使输出U O =0。
此时T 又重新导通,C 很快放电,暂稳态结束,恢复稳态,为下一个触发脉冲的到来作好准备。
其中输出U O 脉冲的持续时间t 1=1.1RC,一般取 R = 1kΩ--10MΩ,C >1000PF 。
2) 多谐振荡器
电路由555 定时器和外接元件R 1 、 R 2 、C 构成多谐振荡器,脚②和脚⑥直接相连。
电路无稳态,仅存在两个暂稳态,亦不需外加触发信号,即可产生振荡。
电源接通后, U DD 通过电阻R 1 、 R 2 向电容C 充电。
当电容上电U C =2/3 U DD 时,阀值输入端⑥受到触发,比较器A 1 翻转,输出电压U O =0,同时放电管T 导通,电容C 通过R 2 放电;当电容上电压U C =1/3 U DD ,比较器A 2工作,输出电压U O 变为高电平。
C 放电终止、又重新开始充电,周而复始,形成振荡。
电容C 在1/3 U DD ~2/3 U DD 之间充电和放电,其波形图见图3。
555 电路要求R 1 、 R 2均应大于或等于1kΩ,而R 1 + R 2 应小于或等于3.3MΩ。
充电时间常数: 120.7()PH T R R C ≈+ 放电时间常数: 20.7PL T R C ≈
振荡周期: 120.7(2)PH PL T T T R R C =+≈+
振荡频率:
121 1.44(2)f T R R C =
=+ 输出方波占空比: 12
12
2PH T R R D T R R +=
=+
图3 多谐振荡器的电路图和波形图
3)施密特触发器
电路如图4 所示,U S为正弦波,经D 半波整流到555 定时器的②脚和⑥脚,当U i上升到2/3 U DD时,U O从1→0;U i下降到1/3 U DD时,U O又从0→1。
电路的电压传输特性如图4 所示。
其中:
上限阈值电平:
2
U
3
UT DD V=
下限阈值电平:
1
3
LT DD V U
=
回差电压:ΔU =1/3 U DD
图4 施密特触发器的电路图和电压传输特性
三、实验仪器及设备
实验箱:
数字万用表:
示波器:TDS210 ×1
集成定时器:NE555 ×2;
电阻:10kΩ×1、100kΩ×1,5.1kΩ×3,1kΩ×1;
电容器:0.01μF×3、10μF×1、100μF×1;
喇叭:8Ω/0.25W×1。
发光二极管:红色
四、实验内容——模拟声光报警电路
两片555 定时器可构成变音信号发生器,其电路如图 5 所示。
它能按一定规律发出两种不同的声音。
这种变音信号发生器是由两个多谐振荡器组成。
一个振荡频率较低,另一个振荡频率受其控制。
适当调整电路参数,使声音达到满意的效果。
图5 模拟报警音响电路
1)按图5搭接电路,其中左边555(1)的③脚和右边555(2)的⑤脚的5.1K电阻暂时不接,
右边555(2)的⑤脚接法和左边555(1)一样,接0.01uF电容到地;
2)用示波器分别测量并记录两个555的③脚输出波形;
3)将左边555(1)的③脚和右边555(2)的⑤脚之间的5.1K电阻接上,右边555的⑤脚接
的0.01uF电容去除;
4)用示波器测量并记录右边555(2)③脚输出波形。
五、实验预习要求
1.复习555 集成定时器的工作原理,复习单稳触发器、多谐振荡器和施密特触发器的工
作原理;
2.拟定实验中所需的表格;
3.拟定各次实验的步骤和方法。
六、实验报告
1.根据实验内容,记录数据,画出波形;
2.分析、总结实验结果。