555芯片设计占空比可调的方波信号发生器

占空比可调的方波信号发生器

三、实验原理：

1、555电路的工作原理

（1）555芯片引脚介绍

图1 555电路芯片结构和引脚图

555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路，该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容原件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用于信号的产生、变换、控制和检测。

1脚：外接电源负极或接地（GND）。

2脚：TR触发输入。

3脚：输出端（OUT或Vo）。

4脚：RD复位端，移步清零且低电平有效，当接低电平时，不管TR、TH输

入什么，电路总是输出“0”。要想使电路正常工作，则4脚应与电源相连。

5脚：控制电压端CO(或VC)。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF 电容接地，以防引入干扰。

6脚：TH 高触发端（阈值输入）。 7脚：放电端。

8脚：外接电源VCC （VDD ）。

（2）555功能介绍

555定时器的功能主要是由两个比较器C1和C2的工作状况决定的。由图1可知，当V6>VA 、V2>VB 时，比较器C1的输出VC1=0、比较器C2的输出VC2=1，基本RS 触发器被置0，TD 导通，同时VO 为低电平。

当V6VB 时，VC1=1、VC2=1，触发器的状态保持不变，因而TD 和输出的状态也维持不变。

当V6

这样我们就得到了表1 555定时器的功能表。

2、占空比可调的方波信号发生器

（1）占空比可调的方波信号发生器电路图

放电管状态T D

表1 555定时器的功能表

输 入

触发输入V 2

输出V O

复位D R

× 不变

截止 导通 0 0 0 1 1 1 1

× >V A

V B >V B

不变

导通

图2 利用555定时器设计方波电路原理图

（2）占空比可调的方波信号发生器分析

如图2所示，电路只要一加上电压VDD ，振荡器便起振。刚通电时，由于C 上的电压不能突变，即2脚电位的起始电平为低电位，使555置位，3脚呈高电平。C 通过A R 、D1对其充电，充电时间C R t A 7.0=充。压充到阈值电平2/3 VDD 时，555复位，3脚转呈低电平，此时C 通过Dl 、RB 、555内部的放电管放电，放电时间C R t B 7.0=放。则振荡周期为放充t t T +=。 占空比:B A A R R R T

t D +=

=

充 频率：()C R R T f B

A +≈=43

.11

四、实验内容及实验数据 1、设计内容及任务

用555芯片、二极管、电阻等器件设计占空比可调的方波信号发生器

2、实验数据 （1）仿真电路图

10μ

图3 Multisim电路图（2）仿真电路结果

图4 占空比为50%的方波波形

图5 占空比小于50%的方波波形

图6 占空比大于50%的方波波形（3）操作实验结果

图7 占空比等于50%方波波形

图8 占空比小于50%的方波波形

图9 占空比大于50%的方波波形

五、实验总结及体会：

通过这次设计性实验，使我深入了解了555定时器的内部结构及占空比设计方波的工作原理，加深了对课本理论知识的理解，锻炼了实践动手能力，理论知识与实践设计相结合，培养了创新开发的思维。在于运用学习成果，检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。

数字电子技术的学习比较复杂，有许多芯片的作用都需要记住，通过利用各种芯片进行实验，有助于我们对于芯片功能的理解和了解它们在实际的应用。