用555定时器构成占空比可调多谐振荡器

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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

1
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

555定时器的电路解析

1、模拟功能部件
（1）、电阻分压器
VCC经３个５K欧姆的电阻分压后，提供基准电压：当不外接固定电压C-V时， UR1=2/3VDD , UR2=VDD/3；当外接固定电压U时，UR1=U , UR2=U/2
（2）、电压比较器C1和C2
〈1〉TH≥2/3VDD 、TR ≥VDD/3时，输出uo1=1，uo2=0， Q=0 Q =１。
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
使电路迅速由暂稳态返
回稳态，uO1=UOH （全0出1）。 uO= UOL。
从暂稳态自动返回稳态之后，电容C将通过电阻R放电，使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。
单稳态触发器工作波形
2. 主要参数
（1）输出脉冲宽度tw 输出脉冲宽度tw，就是暂稳态的维持时间。 tw ≈0.7RC
（2）恢复时间tre 暂稳态结束后，电路需要一段时间恢复到初始状态。
〈2〉TH ＜ 2/3VDD 、TR ＜ VDD/3时，输出uo1=0，uo2=1， Q=1 Q =0 。
〈3〉TH ＜ 2/3VDD 、TR ≥VDD/3时， uo1=0，uo2=0， Q、 Q状态维持不变。（3） R为直接置0端，低电平有效。（4）集电极开路的放电管V、输出UO=0时，V导通，输出UO=1时，V截止。
用555定时器组成单稳态触发器
一、电路结构

实验二555定时器

555逻辑电路
由上表可得如下口诀：
大于、大于、出0；T导通小于、小于、出1；T截止
2020/3/26
小于、大于、保持
12
三，实验内容
1．用555定时器构成施密特触发器
按图3.52(a)电路接线，取R1=R2=100KΩ， C1=C2=0.01μf。输入正弦波信号1KHZ，逐渐加大Vi 的幅度，用双踪示波器分别观察记录Vi、Vi’、Vo波形,并测出VT+、 VT-。
2. 555定时器功能表（CO未用时） <><222///333vvcccccc
现代电子技术实验
11 10
01
保持10 保01 持
保01 持
><11/3/3vvccc
c
注意：工作中不使用(co)电压控制输入端时，一般都通过一个0.01μF的电容接地,以旁路高频干扰。
现代电子技术实验
555定时器功能表（CO未用时）
2020/3/26
3
555定时器
1. 电路组成
控制
电阻分压器电压比较器
现代电子技术实验
阈值触脚图
放电管T
555定时器原理图
4
（1）电阻分压器
由3个5kΩ的电阻R组成，为电压比较器提供基准电压当CO 悬空时，UR1＝2/3VCC，UR2＝1/3VCC 当CO＝UCO时，UR1＝UCO，UR2＝1/2UCO
输C出C高40电1平7提，脉供冲计宽数度脉为冲时钟。周C期C。4017为十进制/脉
2020/3/26 点冲亮这分。些配发脉光冲器二信。极号管依次闪使烁T的1快-T慢6饱由和R导1、通R，2发、光VR二1及极C管决依定次。被
23
三、实验内容

数字电路实验（06）555定时器及其应用：多谐振荡器

数字电路实验（06）555定时器及其应⽤：多谐振荡器⼀.实验要求1.1.实验⽬的1. 熟悉多谐振荡器的实现流程；2. 掌握555定时器的使⽤⽅法；3. 掌握泰克⽰波器TBS1102的使⽤。

1.2.实验器材1. VCC2. Ground3. 普通电阻4. 普通电容5. 555定时器6. 泰克⽰波器TBS11021.3.实验原理555时基电路是⼀种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同⼀硅⽚上的组合集成电路。

555定时器构成的多谐振荡器能⾃⾏产⽣矩形脉冲的输出，是脉冲产⽣（形成）电路，它是⼀种⽆稳电路。

1. 多谐振荡器电路组成在电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，电容电压Vc=0V，所以555定时器的输出状态为1，输出Vo为⾼电平。

同时，集电极输出端对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进⼊暂稳态I。

当电容电压Vc充到2/3Vcc时，输出Vo为低电平，同时集电极输出对地短路，电容电压随之通过集电极输出端放电，电路进⼊暂稳态II。

此后，电路周⽽复始地产⽣周期性的输出脉冲。

2. 振荡频率的估算电容充电时间T1。

电容充电时，时间常数τ1=(R1+R2)C，起始值Vc(0+)=1/3Vcc，最终值Vc(∞)= Vcc，转换值Vc(T1)=2/3Vcc，带⼊过渡过程计算公式进⾏计算，计算公式为：电容放电时间T2。

电容放电时，时间常数τ2=R2C，起始值Vc(0+)=2/3Vcc，终值Vc(∞)= 0，转换值Vc(T2)=1/3Vcc，代⼊RC过渡过程计算公式进⾏计算，计算公式为：T2=0.7R2C电路振荡周期T，计算公式为：T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C电路振荡频率f，计算公式为：输出波形占空⽐q=T1/T，即脉冲宽度与脉冲周期之⽐，称为占空⽐。

计算公式为：q= T1/T=0.7(R1+R2)C/(0.7(R1+2R2)C)=( R1+R2)/( R1+2R2)⽤555定时器构成多谐振荡器的原理图如图1所⽰。

555电路构成的多谐振荡器的工作原理

555电路构成的多谐振荡器的工作原理多谐振荡器是一种能够产生多个谐振频率的振荡器。

它由一个555定时器电路和一个RC网络组成。

555定时器是一种常用的集成电路，具有精确的定时和脉冲控制功能，可以广泛应用于计时、频率测量、脉冲调制和振荡等领域。

多谐振荡器的工作原理如下：1. RC网络起振：在多谐振荡器中，RC网络起到自激振荡的作用。

该网络由电阻R和电容C组成，通过改变RC的数值可以调节谐振频率。

假设初始电压为0V，当电源开始供电时，电容C开始充电，电压慢慢增加。

2. 555定时器触发：在电容C充电过程中，当电压达到555定时器的触发电压时，555定时器的输出端产生高电平信号。

这个电压阈值是通过555定时器的控制电压(Vth)和电源电压(Vcc)比较得出的。

一般情况下，当电容C电压达到2/3的Vcc 时，触发电压被激活。

3. 输出反转：当555定时器的输出端产生高电平时，输出引脚Q会产生低电平。

这个低电平信号会经过一个反相器，然后再返回RC网络。

4. RC网络放电：当反向信号返回RC网络时，电容C开始放电，电压开始降低。

5. 555定时器复位：当电容C电压降低到1/3的Vcc时，555定时器的复位电压(Rst)被激活，输出引脚Q产生高电平信号，使RC网络重新开始充电过程。

通过不断充电和放电的过程，RC网络和555定时器相互作用，使电路达到自激振荡的状态。

通过调节RC网络的数值，可以改变振荡频率，从而产生不同的谐振频率。

总结起来，多谐振荡器的工作原理核心在于RC网络和555定时器的相互作用。

RC网络起到谐振和放电的作用，而555定时器则根据RC网络的状态产生相应的触发信号，并控制输出信号的状态。

通过不断的充电和放电过程，实现了多谐振荡器的稳定振荡。

这种电路结构简单、可靠性高，非常适合用于产生多个谐振频率的应用场景。

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定时器的应用与原理介绍

555定时器的应用与原理介绍555定时器介绍：555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。

一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS 工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。

555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在3~18V 工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。

555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。

它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。

555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图 2.9.2 所示。

它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS 触发器，一个放电管T 及功率输出级。

它提供两个基准电压VCC /3 和2VCC /3图8-1 555定时器内部方框图<555定时器内部结构图>555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图8-1所示。

它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。

A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。

当输入信号输入并超过时，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脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。

是复位端，当其为0时，555输出低电平。

平时该端开路或接VCC。

Vc是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器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平，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，以确保参考电平的稳定。

555定时器及其应用

放电端
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

555定时器组成的多谐振荡器电阻计算

555定时器是一种广泛应用于电子设备中的集成电路，它可以用于构建多种类型的电路，包括多谐振荡器。

在构建多谐振荡器时，需要对电路中的电阻进行精确计算，以确保振荡器的稳定性和准确性。

本文将介绍555定时器组成的多谐振荡器电阻的计算方法。

一、多谐振荡器的原理1. 多谐振荡器是一种能够产生多种频率的振荡器。

它通过改变电路中的电阻和电容值，可以产生不同频率的输出信号。

在555定时器中，可以通过改变电路中的电阻值来实现多谐振荡器的设计。

2. 在多谐振荡器中，通过改变电路中的电阻值可以改变振荡器的频率。

当电阻值增大时，振荡器的频率会减小；反之，当电阻值减小时，振荡器的频率会增大。

二、555定时器组成的多谐振荡器电阻计算方法1. 确定所需的频率范围。

在设计多谐振荡器时，首先需要确定所需的频率范围。

根据所需的频率范围，可以计算出电路中所需要的最大和最小电阻值。

2. 计算频率与电阻值的关系。

在555定时器组成的多谐振荡器中，频率与电阻值之间存在一定的数学关系。

通过这种关系，可以计算出在所需频率范围内，对应的电阻值。

3. 选择合适的电阻值。

根据计算得到的电阻值范围，可以选择合适的标准电阻值。

在选择电阻值时，需要考虑电阻的精确度、温度稳定性和价格等因素。

4. 调试和优化电路。

在确定了电阻值后，还需要对电路进行调试和优化。

通过实际测试，可以进一步调整电路中的元器件值，以达到所需的输出频率和稳定性要求。

三、总结在设计555定时器组成的多谐振荡器时，电阻的计算是非常关键的一步。

通过合理的电阻计算，可以确保多谐振荡器在工作时能够产生稳定的输出信号，并且满足所需的频率范围。

设计者需要对电路中的电阻与频率的关系进行深入了解，以确保电路设计的准确性和稳定性。

通过以上介绍，相信读者对于555定时器组成的多谐振荡器电阻的计算方法有了更深入的了解。

在实际应用中，设计者可以根据具体的需求和条件，通过合理的电阻计算，设计出稳定性和准确性都较高的多谐振荡器电路。

模拟电路跑马灯

江苏大学《电子设计竞赛课程设计》报告2014-2015学年：第一学期指导教师:学院: 电气信息工程学院班级: 电气卓越姓名：学号：日期： 2015年1月课程名称：速度可调跑马灯电路一、课题说明1.1 设计要求设计一款跑马灯电路，4个发光二极管按照一定编码轮流点亮，编程可自行确定，点亮速度可利用一电位器调节。

1.2 设计思路方案一、用555定时器产生占空比可调节电压值恒定的方波电压，占空比通过改变电容的充放电的时间（即充放电回路的电阻值）来调节，或者利用电位器调节电压。

通过电平上升产生计数，计数通过译码器进行十进制到二进制的转化。

然后把输出值加到发光二极管的驱动电路来驱动发光二极管并调节它的亮度。

方案二、假如没有138译码器，采用与非门电路实现译码的。

1.2设计方案比较与选择本次我挑选的的课题是基础题，设计的两个方案都不复杂。

方案一和方案二都包含四个模块：方波产生，计数，译码，LED发光。

方案一与方案二的区别在于译码部分，方案一直接采用７４ＬＳ１３８译码器实现译码功能，方案二根据电路原理用与非门实现译码的功能。

不过，在原理图部分，两种方案均可实现跑马灯的功能，但是在板子进行焊接时，与非门明显不是最好的选择，我就选择了方案一的方法进行了焊接。

二、方案一的解析2.1总体设计框图2.1.1 方波的产生利用555定时器构成占空比可调的多谐振荡器。

[1] 电路组成及工作原理其电路图接线如下左图所示，其波形图如下右图所示：（1）vI =0V 时，vo1输出高电平。

（2）当vI 上升到ccV3 2时，vo1输出低电平。

当vI 由ccV3 2继续上升， vo1保持不变。

（3）当vI 下降到ccV3 1时，电路输出跳变为高电平。

而且在vI 继续下降到0V 时，电路的这种状态不变。

图中，R 、VCC2构成另一输出端vo2，其高电平可以通过改变VCC2进行调节。

[2] 电路的仿真与调试计数器译码器 LED 驱动连续发光方波振荡电路输出波形：2.2 161计数器74LS161是四位二进制可预置的同步加法计数器。