秒脉冲电路

555功能表 功能表 •序
号 1 2 3 4 输 RD 4 0 1 1 TH X >2/3Vcc <2/3Vcc 1 6 入 TE x >1/3Vcc 1 0 1 2 比较器输出 uc1 x 0 1 1 uc2 x 1 0 1 输 Q 0 0 1 不变 出 放电管T 放电管 导通放电 导通放电 截止充电 不变
秒脉冲发生电路（ 秒脉冲发生电路（NE555） ）
集成电路组成。 电路组成： 和 集成电路组成 一、电路组成：由NE555和4040集成电路组成。 1、NE555时序电路： 时序电路： 、 时序电路 是中规模数字集成电路，片外接少量电子元件可构成单稳态触发器。多谐振荡器、斯密特触发器等。 是中规模数字集成电路，片外接少量电子元件可构成单稳态触发器。多谐振荡器、斯密特触发器等。在信号发生 与转换、自动检测与控制、定时与报警，家电与玩具中广泛应用。 与转换、自动检测与控制、定时与报警，家电与玩具中广泛应用。 2、NE555电路的分类： 电路的分类 、 电路的分类： 1）以内部元件分：可分为双极型（TTL型晶体三极管）和单极型（CMOS型场效应管）二种。 双极型（ 型晶体三极管） 极型（ 型场效应管） ）以内部元件分：可分为双极型 型晶体三极管 和单极型 型场效应管 二种。 2） 以封装分：有单定时器 和双定时器NE556二种。 二种。 ） 以封装分：有单定时器NE555和双定时器 和双定时器 二种 电源电压“ 电源电压“DC 3~18V。最大输出电流：4mA。 。最大输出电流： 。 共有八个引脚。 共有八个引脚。
ห้องสมุดไป่ตู้
0 <1/3Vcc <1/3Vcc 0
1 <2/3Vcc
• 三、装配： 装配： • 1、分立元件检测：分别对电阻、电容、二极管、LED、电位 、分立元件检测：分别对电阻、电容、二极管、 、 器等，测其参数、性能好坏和极性。 器等，测其参数、性能好坏和极性。 • 2、分立元件成型：对元件制成装配的形状。 、分立元件成型：对元件制成装配的形状。 • 3、集成电路座安装时的方向要装对。 、集成电路座安装时的方向要装对。 • 4、焊接要用四步法，不能用贴焊。要先用烙铁预热焊点。 、焊接要用四步法，不能用贴焊。要先用烙铁预热焊点。 • 5、对多余引脚要剪净。 、对多余引脚要剪净。 • 6、电源焊二根剪下的引脚。TP1和Q9各要做一个测试点。 各要做一个测试点。 、电源焊二根剪下的引脚。 和 各要做一个测试点 • 7、插集成电路要插对方向。 、插集成电路要插对方向。 • 四、调试和测量： 调试和测量： • 1、检查安装无误，接线上电，观LED发光，要能闪烁。 发光， 、检查安装无误，接线上电， 发光 要能闪烁。 • 2、调振荡频率：用示波器 通道， 的输出波形和频率， 、调振荡频率：用示波器CH1通道，测3’的输出波形和频率， 通道 的输出波形和频率 上电后调R2多圈电位器 使频率为1024HZ。 多圈电位器， 上电后调 多圈电位器，使频率为 。 • 3、调方波占空比：调RW使方波的占空比为 使方波的占空比为33%。用CH2通道 、调方波占空比： 使方波的占空比为 。 通道 的波形。 测D1的波形。并记录。 的波形 并记录。
• 二、电路调试： 电路调试： • 1、调R2，使Q端为 、 端为1024HZ，检测 振荡输出波形， ， 端为 ，检测555振荡输出波形，读出方波 振荡输出波形 周期值： 周期值：0.976mS • 2、调RW，使占空比 为33.3%，画555-3的方波波形图： 的方波波形图： 、 ，使占空比q为 ， 的方波波形图
• 四、工作原理分析： 工作原理分析： • 1、电路组成及原理： 、电路组成及原理： • 1）电路组成：电路由555时序电路、4040计数电路及阻容等 ）电路组成：电路由 时序电路、 时序电路 计数电路及阻容等 元件组成。 元件组成。 • 2）基本原理：由阻容电路的充放时间形成了方波的作用，即 ）基本原理：由阻容电路的充放时间形成了方波的作用， 555电路组成为多谐振荡器，从555的Q端输出了周期为 电路组成为多谐振荡器， 端输出了周期为0.976 电路组成为多谐振荡器 的 端输出了周期为 秒钟的方波脉冲串。再经4040电路的 10分频，形成了，占空 电路的2 秒钟的方波脉冲串。再经 电路的 分频，形成了， 比50%的秒脉冲串的信号的发生。 的秒脉冲串的信号的发生。 的秒脉冲串的信号的发生
秒脉冲电路安装、 秒脉冲电路安装、调试报告 电路制作： • 一、电路制作： • 1、安装和接线：正确、整齐、清洁；无虚焊，漏焊，焊点复盖 、安装和接线：正确、整齐、清洁；无虚焊，漏焊， 焊盘否?； 焊盘否 ； • 2、计算振荡频率：R1=2k; Rw=9.1k; R2=2.9k.R=13.9k 、计算振荡频率： • f = 1 0.7C1(R1+RW+R2) • =1/0.7x0.1x10-6 (2k+9.1k+2.9k ) • =1/0.000973=1027.7HZ • 3、占空比 最大=(R1+RW)/（R1+RW+R2） 、占空比q （ ） • =(2+9.1)/13.9x100%=79.85% • 占空比q 占空比 最小= R1/（R1+RW+R2） （ ） • =2 /13.9x100%=14.38% • • 答:占空比的范围是 占空比的范围是:14.38%~ 79.85% 占空比的范围是
u 5V /DIV 0 t 0.5ms/DIV
• 三、电路测试： 电路测试： • 1、测量 引脚波形， 、测量CD4040的Q1引脚波形，并记录频率值：512HZ。 的 引脚波形 并记录频率值： 。 • 2、测量和估算LED发光管的亮喑时间：亮0.5秒；喑0.5秒。 、测量和估算 发光管的亮喑时间： 发光管的亮喑时间 秒 秒
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各引脚的名称和功能： 各引脚的名称和功能： 1’ 电源负极 电源负极Vss，逻辑地 ，逻辑地GND。 。 2’ 置位控制端，TR，当该脚电平 置位控制端， ，当该脚电平>1/3的VCC，则Q=0。 。 的 ， 3’ 输出 端。 输出Q端 4’ 直接复位端，RD。 直接复位端， 。 5’ 翻转电平控制端，VC。 翻转电平控制端， 。 6’ 复位控制端，TH。当该脚电平 复位控制端， 。当该脚电平>2/3的VCC，则Q=0。 的 。 ， 7’ 外接电容器放电端，DIS，当Q=0时，使电容器 放电。 外接电容器放电端， 放电。 ， 时 使电容器C放电 8’ 电源正极， VCC。 电源正极， 。
• 13’ Q8：f入256分频后的输出口。28 分频后的输出口。 ： 分频后的输出口 • 14’ Q10：f入1024分频后的输出口。210 分频后的输出口。 ： 分频后的输出口 • 15’ Q11： f入2048分频后的输出口。211 分频后的输出口。 ： 分频后的输出口 • 16’ Vcc：电源正极接口。+12V ：电源正极接口。 • 另有电阻R3/10k为秒脉冲指示灯 另有电阻 为秒脉冲指示灯LED的限流电阻。 的限流电阻。 为秒脉冲指示灯 的限流电阻 • LED秒脉冲指示灯。 秒脉冲指示灯。 秒脉冲指示灯 电路多谐振荡器工作原理： • 二、555电路多谐振荡器工作原理： 电路多谐振荡器工作原理 • 1、对C1的充电电路：从电源 极-R1-RW上部经 上部经D1-到C1-电源地。 电源地。 、 的充电电路：从电源+极 上部经 到 电源地 • 充电时间t 上部） 充电时间 nH =0·7（R1+RW上部）XC1 （ 上部 • 2、C1的放电电路：从C1的上部经 、 的放电电路： 的上部经D2-串R2-RW下部进 和555内 下部进7’-和 的上部经 串 下部进 内 三极管到地， 下引脚。 的T三极管到地，再回 下引脚。 三极管到地 再回C1下引脚 （ 下部） • 放电时间tnL =0·7（R2+RW下部）XC1 放电时间 下部 • 3、振荡频率 、振荡频率f=1/( tnH + tnL)=1/0·7C1（R1+RW+R2） （ ） •
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3、555电路的外围元件： 、 电路的外围元件： 电路的外围元件 R2/10k 是周期调节电位器。 是周期调节电位器。 RW/10k是方波占空比调节电位器。 是方波占空比调节电位器。 是方波占空比调节电位器 R1/2k是电容器充电电阻。 是电容器充电电阻。 是电容器充电电阻 C1是0·1µF充放电电容器。 充放电电容器。 是 充放电电容器 D1和D2是1N4148充放电电路的隔离二极管。 充放电电路的隔离二极管。 和 是 充放电电路的隔离二极管 C2是0·01µF是稳定电源 的去耦电容器。 是 是稳定电源 的去耦电容器。 4、计数集成电路 、计数集成电路CD4040： ： 是一种12位的二进制计数集成电路 这里用作对从CLK端引入的脉冲信号进行整 位的二进制计数集成电路， 是一种 位的二进制计数集成电路，这里用作对从 端引入的脉冲信号进行整 形和分频的功能。 形和分频的功能。 共有16个引脚 各引脚的功能： 个引脚， 共有 个引脚，各引脚的功能： 1’ Q12：f入4096分频后的输出口。212 分频后的输出口。 ： 分频后的输出口 2’ Q6： f入64分频后的输出口。26 ： 分频后的输出口。 分频后的输出口 3’ Q5： f入32分频后的输出口。25 分频后的输出口。 ： 分频后的输出口 4’ Q7： f入128分频后的输出口。27 分频后的输出口。 ： 分频后的输出口 5’ Q4： f入16分频后的输出口。24 分频后的输出口。 ： 分频后的输出口 6’ Q3： f入8分频后的输出口。23 分频后的输出口。 ： 分频后的输出口 7’ Q2： f入4分频后的输出口。22 ： 分频后的输出口。 分频后的输出口 8’ VSS ：电源地线接口。 电源地线接口。 9’ Q1： f入2分频后的输出口。21 分频后的输出口。 ： 分频后的输出口 10’ CLK：脉冲信号输入口。f入取反后输入。。 ：脉冲信号输入口。 取反后输入。。 11’ RST：高电平使输出复位，各输出口为 。 ：高电平使输出复位，各输出口为0。 12’ Q9：f入512分频后的输出口。29 ： 分频后的输出口。 分频后的输出口
1 2 3 4
8 7 6 5
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内部逻辑电路： 内部逻辑电路： 8 VCC 4 RD 三个5k电阻将电源 电阻将电源VCC 三个 电阻将电源 分成三个1/3VCC ，则C1 分成三个 5k 的+端=2/3VCC ，C2的 5 端 的 3 Q 1 +＞∞ -端=1/3VCC 。 端 VC & C1 uc1 Q G1 端电平> 当2’端电平 1/3VCC , 6 端电平 则比较器C2的输出端 则比较器 的输出端 TH Uc2=1，同时 端 同时6’端 同时 5k G3 电平< 2/3VCC ,则比较 电平 则比较 2 + ＞∞ c2 & 的输出端uc1=1 器C1的输出端 的输出端 TR uc2 G2 输出0,即 则G1输出 即Q=0,一 输出 一 7 R 100 方面经G3倒相使 倒相使Q=1, 方面经 倒相使 DIS T 5k 另一方面使T截止 截止,则 另一方面使 截止 则 外接的C没短路没放电。 外接的 没短路没放电。 没短路没放电 1 GND 当2’及6’均> 2/3VCC时, 及 均 时 Q将输出为 。因此，555电路输出端状态，是由 及6’的电平所 将输出为1。因此， 电路输出端状态， 将输出为 电路输出端状态 是由2’及 的电平所 控制。只要在周期的改变2’及 上的电平 就能使Q端输出高 上的电平， 端输出高/低 控制。只要在周期的改变 及6’上的电平，就能使 端输出高 低 变化的方波脉冲串。其脉宽由阻容充放电时间定。 变化的方波脉冲串。其脉宽由阻容充放电时间定。