555定时器及其应用
14__555定时器及其应用
∞ u C2
＆ Q G2
＆ G3
1 G4
3
∆
1
uo
7 DIS V
反相施密特触发器
14图14-1-3
555构成的施密特触发器电路图 555构成的施密特触发器电路图
Q＝1 Q＝1 1 1 2 当u I < U CC → → u I ↑→ 当 U CC < u I < U CC时 → 保持 3 3 3 Q ＝0 Q ＝0 Q＝0 2 → 当u I > U CC → → u0为高电平 3 Q ＝1
14.1 555定时器的结构及工作原理 555定时器的结构及工作原理
14为双极性5 555单定时器内部逻辑电路图 图14-1-1为双极性5G555单定时器内部逻辑电路图 电路内部C 电路内部 1、 8 4 C2为比较器， 为比较器， 5 KΩ G1、G2与非 ∞u CO C1 ＆Q 5 UR1 C1 门组成基本 TH 6 G1 RS触发器， 触发器， 触发器 5 KΩ 集电极开路 ＆ ∞ u ＆ TR C2 的三极管V 的三极管 2 UR2 C2 Q G3 （又称为放 G2 电管） 电管）由Q控 控 5 KΩ 制其导通与 1 (DISC) 截止 145G555的电路图 图14-1-1 5G555的电路图
Ucc 8
5 KΩ
4
5 UR1 6
5 KΩ
∞
uI
2 UR2 C2
5 KΩ
∆ ∆
1
C1
uC1
＆Q G1
∞ u C2
＆ G2 Q
＆ G3
1 G4
3
uo
7 DIS V
Q＝1 1 当u I 脉冲下降沿到达（u I < U CC )时 → → V截止 3 Q＝0 Q = 0 2 → U CC 通过R给C充电 → uc ↑→ 当uc ≥ U CC时 → 3 Q＝1 → V导通 → C通过V放电 → uc = 0
555定时器
一、555定时器的电路结构及功能
4.5～16V
电压 控制端
CO TH
高电平 触发端 TR
低电平 触发端
+VCC 8
5kΩ
5
+ C1
－
6
5kΩ
2
+
－ C2
5kΩ
1
R 4
G1 Q
&
G2 &Q
复位端 低电平有效
G3
&
3 uO
7D T
放电端
+VCC 8
R
40
CO 5 TH 6
TR 2
5kΩ + C1 －
5kΩ + －
5kΩ C2
G1 Q
&
1
G2 &Q
1
①R=0时，Q=1，uo=0，T导通。
G3
0
&
3 uO
7D T
CO
TH
＞2VCC/3
TR
＞VCC/3
+VCC
R
8
4
5kΩ
5
+ C1 0
G1 Q
&
－ 6
1
5kΩ
2
+
1
G2 0
&Q
－ 5kΩ C2
G3 &
3
0
uO
7D T
1
①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。
555集成定时 器及应用
概述
❖ 555定时器是一种中规模集成器件，利用它可 组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振 荡器等电路。尽管555定时器产品的型号繁多， 但它们的电路结构、功能及外部引脚排列都 是基本相同的。可分为TTL型和CMOS型两 类。TTL单定时器型号的最后3位数字为555， 双定时器的为556；CMOS单定时器的最后3 位数字为7555，双定时器的为7556.
555集成定时器及其应用
或双定时器集成电路。双极型型号为555（单）和556（双），电
源电压使用范围为5～15V，输出电流可达200mA，可直接驱动继
电器、发光二极管、扬声器、指示灯等；单极型型号为7555（单）
和7556（双），电源电压使用范围为3～18V，但输出电流仅1mA。
2
1. 电路结构
3
2. 基本功能
表1.1所示是555定时器的功能表，它全面反映了555定时器的
基本功能，该表是后面分析555定时器各种应用电路的重要理论依据。
4
1.2 555集成定时器的应用
1. 555定时器构成单稳态触发器
单稳态触发器是一种常用的脉冲整形电路。与一般双稳态触发器的不 同点在于：它只有一个稳态，另外有一个暂稳态。暂稳态是一种不能 长久保持的状态，这时电路的电压和电流会随着电容器的充电与放电 发生变化，而稳态时它们是不变的。
在单稳态触发器中，没有外加信号的触发，电路始终处于稳态；
在外加触发信号作用下，电路能从稳态翻转到暂稳态，经过一段时间
后，又能自动返回到稳态。暂稳态持续时间的长短取决于电路自身参
数，与外触发信号无关。
5
2. 555定时器构成多谐振荡器 多谐振荡器又称矩形波发生器，由于矩形波中除基波外，包含了许多
1.1 555集成定时器
555集成定时器是一种模拟电路和数字电路广。只要在外部配上少量的阻
容元件，就可以很方便地构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特
触发器等电路，在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电
子玩具等领域得到广泛应用。
555定时器根据内部器件类型可分为双极型和单极型，均有单
高次谐波，因此这类振荡器被称为多谐振荡器。多谐振荡器是一种无 稳态电路，在接通电源后，不需要外加触发信号，电路在两个暂稳态 之间作交替变化，产生矩形波输出。
555定时器及其应用
施密特触发器的输出波形如下：
ui
VCC2
VCC1
2VCC/3
R
uo2
48 7
555 3
uo1 0
1VCC/3 t
ui
6 2
1
5
uO
C5
0
t
图5-2-13 施密特触发器电路图
图5-2-14 施密特触发器的波形图
施密特触发器的主要用于对输入波形的整形。图5-2-14 表示的是将三角波整形为方波,其它形状的输入波形也可以 整形为方波。
态的翻转，而施密特触发器是靠外加电
压信号去控制电路状态的翻转。所以，
在施密特触发器中，外加信号的高电平
必须大于
2 3
VCC
，低电平必须小于1 3
VCC
，否
则电路不能翻转。
图5-2-13 施密特触发器电路图
由于施密特触发器无须放电端，所以利用放电端与输出端状态相
一致的特点，从放电端加一上拉电阻后，可以获得与3脚相同的输出。 但上拉电阻可以单独接另外一组电源，以获得与3脚输出不同的逻辑电 平。
+UCC R1
1
ui uc
>2/3 UCC
UCC 8
5KΩ 5 6 VA
5KΩ 2
VB
7 5KΩ
T
截止 (地)1
+C1+
01
01
+C2+
4 (复位端)
暂稳稳定状态
01 RD Q
SD Q 10
3u0
Q=1
Q=0
接通电源 +UCC ui (>1/3UCC)
R
. 0.01μ F . ui
uc
58 4
555定时器及其应用
B
3．用 555 定时器构成单稳态触发电路 1）按图连接好电路。当触发器脉冲宽度 ti 大于单稳态触发电路输出脉冲宽度 tw 时，应如图中所示接入 R1、 C1 微分 ，使 555 定时器 2 脚输入负脉冲为窄脉冲。
VCC 5V R1 100K Vi
ti
R 5.1K V2
4 2 3 6 8
C1 1000P
VO
555
1 5
VC C 0.1uF
7
C2
0.01uF
图 单稳态触发器电路 ，测出 VO 2）Vi 接连续脉冲 f = 512HZ，用示波器观察、记录 Vi、V2、VC 及 VO 的波形（以 Vi 为触发信号） 的脉冲宽度 tW，且与理论值相比较。 4.设计一个用 555 定时器构成的方波发生器，要求方波的周期为 1ms，占空比为 5%。
C
VDD
+5V
R1 Rp 100K R2
10K 4 7 D2 8
555
10K 6 2 1 5 C2
3
VO
D1 VC
占空比可调的方波发生器电路
C1 0.01uF
2）调节 RP，观察占空比的变化，用示波器观察VO 、VC 的波形。
0.01uF
3）在 RP 活动头分别移至两端的情况下，测出输出VO 的 T、tPH、tPL 计算出占空比。
VCC
D
RD
8
4
5
5K V1
+
VC TH
6
-
A1
R
&
Q
1 3
Q
5K
TL
2
C
V2 5K
+
& A2 S
Q D T
555定时器及其应用实验总结
555定时器及其应用实验总结一、引言本文主要讨论555定时器及其应用实验。
555定时器是一种集成电路，常用于脉冲、计时和振荡等电子电路中。
本文将从原理、使用方法、实验步骤和应用实例等方面进行深入探讨。
二、555定时器原理1.555定时器的基本结构和引脚功能–555定时器包含8个引脚，分别是VCC、GND、TRIG、OUT、RESET、CTRL、THRES和DISCH。
–VCC和GND分别为电源引脚，提供正负电源。
–TRIG为触发引脚，接收触发脉冲信号。
–OUT为输出引脚，输出555定时器的工作状态。
–RESET为复位引脚，用于将555定时器重置到初始状态。
–CTRL为控制引脚，用于控制555定时器的工作模式。
–THRES为阈值引脚，用于设置计时时间。
–DISCH为放电引脚，用于开始放电阶段。
2.555定时器的工作原理–555定时器基于比较器和RS触发器的结构，通过电容充放电实现定时功能。
–当TRIG引脚接收到触发脉冲信号时，555定时器会开始一个计时周期。
–在计时过程中，电容会逐渐充电，直到充电到阈值引脚设定的电压水平。
–一旦充电到达阈值，输出引脚会翻转状态，并且电容会被放电。
–放电过程会持续到电容放电到低电压水平，此时输出引脚再次翻转状态。
–定时周期不断重复，实现定时功能。
三、555定时器的使用方法1.基本工作模式–555定时器有3种基本工作模式，分别是单稳态、连续振荡和脉冲振荡模式。
–单稳态工作模式下，输出引脚会在接收到触发脉冲信号后保持一个稳定的状态。
–连续振荡工作模式下，输出引脚会周期性地翻转状态，产生一串方波信号。
–脉冲振荡工作模式下，输出引脚会周期性地输出脉冲信号。
2.555定时器的参数设置–设置阈值电压水平可以改变定时周期，从而改变输出信号的频率。
–改变电容和电阻的数值可以进一步调节定时周期。
–通过改变电源电压可以调节输出信号的幅度。
3.555定时器的电路接法–不同工作模式的555定时器电路接法有所差异。
555定时器及其应用实验报告
555定时器及其应用实验报告实验报告：555定时器及其应用一、实验目的1.了解555定时器的结构和工作原理；2.学会使用555定时器搭建基本的定时电路；3.掌握555定时器的应用。
二、实验材料1.电源；2.555定时器芯片；3.电阻、电容等元器件；4.示波器、万用表等实验仪器；5.连接线等实验辅助器材。
三、实验原理555定时器是一种广泛应用于定时电路中的集成电路。
它具有三个功能引脚：触发引脚(TRIG)、控制引脚(CON)和复位引脚(RES)。
在定时工作模式下，555定时器可通过选择不同的电阻和电容值，实现不同的定时效果。
四、实验步骤1.搭建555定时器的基本电路。
将555定时器芯片插入实验板上，并根据电路图连接相应的元器件和电源。
2.测量电路的参数。
使用万用表测量电路中各个元器件的电阻、电容值，并记录下来。
3.调试电路并观察现象。
根据实验板上的示波器，调整电路，观察波形的变化，并记录下观察到的现象。
五、实验结果与分析通过调试和观察，实验发现在555定时器基本电路中，当输入信号触发引脚(TRIG)的电压高于比较引脚(THRESH)的电压时，输出引脚会输出高电平信号，反之输出引脚则输出低电平信号。
通过调整电压和触发条件，可以实现不同的定时效果。
六、实验应用1.交通信号灯。
通过555定时器的输出信号控制灯光的切换，实现交通信号灯的闪烁效果，提醒行人和车辆注意交通状况。
2.蜂鸣器报警器。
通过555定时器的输出信号控制蜂鸣器的频率，实现报警器的报警效果，用于安防应用中。
3.继电器控制。
通过555定时器的输出信号控制继电器的通断，实现对电器设备的定时自动控制。
七、实验总结本实验通过对555定时器的学习和实验应用，深入理解了555定时器的结构、工作原理和应用场景。
通过实验，掌握了555定时器的基本使用方法，并在实验中成功搭建了基本的定时电路，同时也了解了其应用于交通信号灯、报警器和继电器控制等方面。
通过本次实验，对电子学的学习和实践经验也得到了提升。
555定时器的工作原理及其应用
555定时器的工作原理及其应用概述:555定时器是一种高度通用的集成电路(IC)，广泛用于电子电路中产生精确的定时信号。
它是由电子公司Signetics(现在是NXP半导体的一部分)于1971年推出的，从此成为电子领域最受欢迎的集成电路之一。
由于其简单、低成本和易于使用，555定时器通常用作定时器、振荡器和脉冲发生器。
它能够产生精确的定时信号，这使得它适用于广泛的应用，包括定时电路、频率产生和波形整形。
身体:1. 555定时器工作原理:555定时器是基于一个不稳定的多谐振荡器的原理，这是一个电路，产生连续输出波形，没有任何外部触发。
该集成电路由两个比较器、一个触发器、一个放电晶体管以及决定时序特性的电阻和电容组成。
555定时器的定时功能是通过外部电容的充放电来实现的。
1.1充电阶段:在充电阶段，电压源连接到定时器的VCC引脚，外部电容(C)通过串联电阻(R)充电。
内部触发器设置为高状态，导致放电晶体管关断。
结果，电容器以指数方式充电，时间常数由R和C的值决定。
1.2放电阶段:一旦电容器上的电压达到某个阈值(约为电源电压的2/3)，内部触发器将复位到低状态。
这触发放电晶体管打开，将电容器连接到地。
然后电容器通过放电晶体管和外部电阻呈指数级放电。
2. 555定时器的应用:555定时器是一种令人难以置信的通用IC，可用于各种电子电路。
555定时器的一些常见应用是:2.1时序电路:555定时器的主要应用之一是在定时电路中，它可以用作单稳定或不稳定的多谐振荡器。
在单稳定模式下，555定时器响应外部触发器产生一个特定持续时间的单脉冲。
这在延时电路、脉宽调制和脱杂电路等应用中非常有用。
在稳定模式下，555定时器产生具有特定频率和占空比的连续方波。
这通常用于时钟生成、分频和音调生成等应用。
2.2 PWM产生:555定时器还可用于产生脉宽调制(PWM)信号，广泛用于电机速度控制、LED调光和音频放大器等应用。
通过将555定时器配置为稳定模式并改变定时元件(电阻和电容)，可以调整输出波形的占空比，从而控制传递给负载的平均功率。
[信息与通信]555定时器及其应用
![[信息与通信]555定时器及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/1d7ea7822dc58bd63186bceb19e8b8f67c1cef0e.png)
f max
1 Tm in
tW
1 tre
可重复触发单稳态触发器
VDD
vI
R
48
0
7
vC
6 555 3
vO
2
vI
+
15
0 vO
C
0.01μF
0
t
2VCC 3
t
tw t
脉宽可调单稳态触发器
vIC VDD
R 48
t
7
vI
6 555 3
vO
vI
+2
vIC
C1 5
vO
t
t
单稳态触发器应用
用于整形
vI
0 t
vO
0
t
用于定时
vO
vI
与门
O
t
vS
tW
tW
O
t
vA
vA
vB
O
t
单稳态触发器
vO
vI
(a)
O
t
(b)
0 vO
0
vO
VT+ VT-
t
t
3.用于脉冲鉴幅
vI
1
VT+
vI
vO
0
VT-
t
vO
0
t
§8.4 多谐振荡器
什么是多谐振荡器？
多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源 后，不需要外加触发信号，能自动地产生矩形脉 冲。由于输出的矩形波中含有很多谐波分量，故 称它为多谐振荡器，又称方波发生器。
555定时器的应用
555定时器的应用555定时器是一种经典的集成电路，广泛应用于各种定时和脉冲生成的电子电路中。
它由三个操作放大器构成，能够在不同的工作模式下产生不同的输出波形。
这使得555定时器成为电子工程师们必备的工具之一。
本文将介绍555定时器的应用领域及其工作原理。
首先，555定时器在电子计时设备中应用广泛。
我们常见的电子钟、计时器、秒表等设备都离不开555定时器的支持。
它能够准确地计时，并输出可靠的脉冲信号，使得这些设备能够精确地完成定时任务。
例如，我们常见的微波炉就会使用555定时器来控制时间，完成加热任务后自动停止工作。
其次，555定时器在自动控制系统中也发挥着重要的作用。
自动控制系统需要能够控制设备按照预定的时间序列运行，555定时器提供了一个简单而可靠的解决方案。
通过设置定时器的参数，我们可以实现设备的定时启动和停止。
例如，空调控制系统可以采用555定时器来设定定时开关机，从而在我们离家时自动关闭空调，节约能源。
另外，555定时器在电子闹钟和定时报警器中也有广泛的应用。
它能够稳定地产生脉冲信号，用于驱动报警器，同时具备可调节的频率和占空比，可以实现各种不同的报警方式。
在日常生活中，我们经常会用到这些功能。
例如，我们的手机闹钟就是通过555定时器控制报警信号的。
555定时器的工作原理如下：它由一个比较器、一个触发器和一个输出级组成。
比较器的作用是将电压输入和门限电压进行比较，触发器的作用是控制输出电平。
根据输入的电压和外部连接的电阻和电容，555定时器可以工作在不同的工作模式下。
最常用的模式包括单稳态触发器模式、多谐振荡器模式和单谐振荡器模式。
在单稳态触发器模式下，555定时器可以产生一个固定时间宽度的脉冲信号。
当输入一个触发信号时，输出会持续一段时间，然后自动返回初始状态。
这种模式适合需要定时延迟的应用，例如电子闹钟中的报警脉冲。
在多谐振荡器模式下，555定时器可以产生多个不同频率的脉冲信号。
通过调节外部的电阻和电容数值，我们可以改变输出信号的频率和占空比。
555定时器工作原理以及应用
555定时器工作原理以及应用1.开关网络：555定时器由一个比较器、RS触发器和放大器组成。
比较器根据输入电压与参考电压的大小关系来产生输出信号。
RS触发器用于存储比较器的状态，在每次时钟脉冲到达时更新状态。
放大器用于放大输出信号。
2.RS触发器：RS触发器由两个非反馈的比较器和一个混沌器构成，具有两个触发输入和一个输出。
其中一个输入称为R（复位），另一个输入称为S（设置），输出称为Q。
当R=0，S=1时，输出Q=1；当R=1，S=0时，输出Q=0；当R=1，S=1时，输出Q的状态由之前的状态决定。
3.模式选择：555定时器有多种工作模式可选择，包括单稳态（单谐振脉冲）、正脉冲生成、负脉冲生成和方波振荡等。
4.外部电路：555定时器通常需要外部电路来设置定时器的时间参数。
外部电路通常由电阻和电容组成，并连接到定时器的相关引脚上。
电阻和电容的数值决定了定时器的时间延迟。
1.方波振荡器：555定时器可以配置为方波振荡器，产生一个稳定的方波输出信号。
这种方波信号常用于时序控制、频率测量和数字信号处理等。
2.时脉发生器：555定时器可以将其配置为时钟发生器，生成用于时序控制的脉冲信号。
时脉发生器常用于数字电路、计数器和触发器等的同步和控制。
3.延时器：555定时器可以用作延时器，控制载波通信的传输延迟。
延时器广泛应用于雷达、无线电通信和自动控制系统等领域。
4.脉冲生成器：555定时器可以生成单谐振脉冲，用于测量和检测应用。
脉冲生成器常用于电子设备的调试和测试。
5.脉宽调制：555定时器可以配置为脉宽调制器，用于控制电路的输出脉冲宽度。
脉宽调制常用于功率电子设备、音频设备和通信设备等的控制和调节。
总之，555定时器通过将相关元器件和电路组合在一起，实现了方波振荡、时序控制、延时计时和脉冲生成等功能。
它在电子设备中的广泛应用，使得我们能够更好地实现电路的精确控制和稳定性。
器件实验报告八—555集成定时器及其应用
555集成定时器及其应用实验报告一、实验内容与目的1.单稳态触发器功能的测试,对于不同的外界元件参数，测定输出信号幅度和暂稳时间。
2.多谐振荡器功能的测试与验证，给定一个外界元件，测量输出波形的频率、占空比，并且计算理论值，算出频率的相对误差。
实验仪器：自制硬件基础电路实验箱，双踪示波器，数字万用表，集成定时器NE555 2片；电阻100kΩ、10kΩ各2只；51kΩ、5.1kΩ、4.7kΩ各1只；电容30μF、10μF、0.1μF、2200pF各1只；电位器100kΩ1只；元器件：LM555。
二、实验预习内容：本实验旨在了解555定时器的内部结构和工作原理：单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理。
实验资料：（1）构成单稳态触发器电路如下图所示，接通电源→电容C充电（至2/3Vcc）→RS触发器置0→Vo =0，T导通，C放电，此时电路处于稳定状态。
当2加入VI<1/3Vcc时，RS触发器置1，输出Vo=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2/3Vcc时，A1翻转，使输出Vo=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Vo脉冲的持续时间tw=1.1RC,一般取R=1kΩ--10MΩ，C>1000PF,只要满足VI的重复周期大于tp0 ,电路即可工作，实现较精确的定时。
(2) 多谐振荡器电路如下图所示，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（振荡过程自行分析）。
电容C在1/3Vcc--2/3Vcc之间充电和放电，输出信号的振荡参数为：周期T=0.7 C(R1+2R2)频率f=1/T=1.44/(R1+2R2)C,占空比D=( R1+R2 )/( R1+2R2)。
555电路要求R1与R2 均应大于或等于1kΩ ，使R1+R2 应小于或等于3.3MΩ。
三、实验过程与数据分析1.单稳态触发器逻辑功能的测试。
555定时器及其应用
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定时器及其应用实验报告
555定时器及其应用实验报告引言：555定时器是一种集成电路，广泛应用于定时、脉冲、频率调制、频率分割和频率测量等领域。
本文将介绍555定时器的基本原理和实验过程，并探讨其在电子领域中的应用。
一、555定时器的基本原理555定时器是一种多功能集成电路，由比较器、RS触发器、RS锁存器和电压比较器等组成。
它的工作基于门电路的触发与复位过程，实现了不同的定时功能。
二、555定时器的工作模式555定时器有三种基本工作模式：单稳态、自由运行和串接。
在单稳态模式下，555定时器输出一个脉冲宽度可调的方波信号；在自由运行模式下，它输出一个连续变化的方波信号；在串接模式下，多个555定时器可以通过级联实现更复杂的定时功能。
三、实验过程为了验证555定时器的工作原理，我们进行了以下实验：1. 准备实验所需材料：555定时器芯片、电容、电阻等。
2. 连接电路：按照电路图将555定时器与其他元件连接起来。
3. 设置参数：根据实验要求调整电容和电阻的数值。
4. 运行实验：给电路通电，观察555定时器输出的信号波形。
5. 记录实验结果：记录实验过程中观察到的波形变化和参数调整情况。
四、实验结果与分析通过实验，我们观察到555定时器的输出信号波形随着电容和电阻数值的变化而改变。
通过调整电容和电阻的数值，我们可以控制输出信号的频率和占空比。
这证明了555定时器的可靠性和灵活性。
五、555定时器的应用555定时器在电子领域中有广泛的应用，以下是一些典型的应用场景：1. 脉冲生成：通过调整电容和电阻的数值，可以产生不同频率的脉冲信号，用于驱动其他电路或触发器件。
2. 方波发生器：通过在555定时器中添加元件，如电容和电阻，可以实现方波信号的产生和调节。
3. 时钟电路：555定时器可以用作时钟电路的基础元件，用于控制其他电子设备的定时功能。
4. 脉宽调制：通过调整电容和电阻的数值，可以实现脉宽调制功能，用于控制电子设备的输出功率。
555定时器的原理和应用
555定时器的原理和应用1. 555定时器的简介555定时器是一种经典的集成电路，由美国第一电子公司推出。
它是一种多功能计时、延时和脉冲发生器。
555定时器有稳定的性能、简单的接线、广泛的工作电压范围和可调的输出脉冲宽度等特点，使其被广泛应用于各种电子电路中。
2. 555定时器的工作原理555定时器由比较器、RS触发器和输出级组成。
它具有两个触发输入引脚（TRIG引脚和THRES引脚）、一个控制电压引脚（CV引脚）、一个输出引脚（OUT引脚）、一个复位引脚（RESET引脚）和一个电源引脚（VCC引脚）。
当TRIG引脚的电压低于1/3 VCC时，RS触发器置位，输出引脚处于低电平状态。
当TRIG引脚的电压高于2/3 VCC时，RS触发器复位，输出引脚处于高电平状态。
当THRES引脚的电压高于2/3 VCC时，比较器输出低电平，RS触发器置位，输出引脚处于低电平状态。
当RS触发器置位时，控制电压引脚的电压等于1/3 VCC，输出引脚处于高电平状态。
当RS触发器复位时，控制电压引脚的电压等于2/3 VCC，输出引脚处于低电平状态。
通过改变控制电压和外部电阻、电容的数值，可以实现不同的定时、延时和频率调节功能。
3. 555定时器的应用3.1. 555定时器的单稳态多谐振器•555定时器可以作为单稳态触发电路，产生一定宽度的脉冲。
•利用这个特点，可以设计出单稳态多谐振器，用于产生多个不同频率的脉冲。
3.2. 555定时器的方波发生器•通过改变RC时间常数，可以调节555定时器输出的方波的频率。
•这使得555定时器成为一个简单的方波发生器，广泛应用于数字电路、音频电路等领域。
3.3. 555定时器的频率分割器•使用555定时器的电压控制运算放大器，可以实现频率分割器的功能。
•频率分割器用于在输入信号频率较高时，将输入信号的频率分成较低的频率。
3.4. 555定时器的脉冲宽度调节器•通过改变控制电压、电阻和电容的数值，可以改变555定时器输出脉冲的宽度。
555定时器及其应用实验总结
555定时器及其应用实验总结555定时器是一种常用的集成电路，在多种电子设备和系统中广泛应用。
本文将就555定时器及其应用实验进行总结，分别探讨其工作原理、应用特点和实验设计等方面，以期为相关领域的研究和开发提供参考和指导。
一、555定时器的基本原理555定时器是由美国技术人员Hans Camenzind于1971年发明的一种集成电路，由单个电晶体管和几个电阻、电容器等基本元件构成。
它具有时序控制和脉冲发生等功能，可实现定时器、频率计、脉冲宽度调制、多谐振荡器等多种应用。
555定时器有两种基本工作模式：单稳态模式和多谐振荡器模式。
1. 单稳态模式当555定时器处于单稳态模式时，其输出电平为低电平，输入端的电平高低或电位变化对输出电平没有直接影响。
只有当外部触发器发出触发信号时，输入端电平跃升，输出电平在一定的时间内向高电平翻转，然后恢复原来的状态，重新变为低电平。
这种模式下，555定时器可以用来实现各种录音、闪光灯等控制功能。
2. 多谐振荡器模式当555定时器处于多谐振荡器模式时，其输出电平将一直运行并不断跳变，没有稳定的高或低电平幅度。
该模式下，555定时器可以用来实现时钟、倒计时、频率计等多种应用。
二、555定时器的应用特点555定时器作为一种通用性强且价格低廉的集成电路，具有多种应用特点：1. 可以通过外部元件控制输出电平的幅度、频率和占空比等参数，以满足不同的控制要求。
2. 输入信号的幅度和宽度大致相同，对电源的稳定性要求不高，使其适用于电子系统的各种环境。
3. 在不同工作模式下，555定时器的控制电路相对简单，容易调节和优化，因此广泛应用于各种电子行业和领域。
三、555定时器应用实验设计基于555定时器的应用特点和工作原理，可以进行多种有趣的实验设计，例如：1. 基于单稳态模式的实验（1）控制LED灯闪烁根据单稳态模式的工作原理，我们可以将555定时器的输出插入到LED灯的控制电路中，实现LED灯的闪烁效果。
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§6.3.3 555构成单稳态触发器--分析
VCC R 7 6 555 5 1 (a) 电路 0.01μ F 8 4 3
七六搭一，上R下C ， 2接输入信号
ui uo
0 t 2VCC/3 t tP (b) 工作波形 t
uc
0
ui
C
2
uo
0
输出脉冲宽度 tp。 tp≈1.1RC
0 1 0 0 1 1 0
§6.1.2 555构成多谐振荡器—分析
充电回路
§10.5.4 555定时器接成多谐振荡器
第一暂稳态
放电回路
TT+ T-
第二暂稳态
VCC U T 充电时间： T1 ( R1T R2 )C ln 1+2R2)C 振荡周期： =0.7( R VCC U T
( R1 R2 )C ln 2
6. 555定时器及应用
多谐振荡器、单稳态触发器、 施密特触发器
主要内容
555定时器
多谐振荡器
单稳触发器 施密特触发器
555定时器
时钟脉冲信号
作用：
控制时序逻辑电路中各触发器同步工 作。 时钟脉冲信号必须稳定、精确、规则。 一般使用矩形脉冲。
要求：
矩形时钟脉冲基本知识
上升时间tr 下降时间tf
1、报警器：
音频振荡电路：555多谐振荡器产生一定的音频 信号，通过控制555的4脚复位与否来控制扬声 器是否发声。
V
3AX31
RV2
施密特触发器
6.2 施密特触发器
施密特触发器是一种能将输入波形整形成数字电路所 需矩形波的电路。 • 性能特点： – ①具有两个稳定的状态0、1。 – ②工作时需要外加信号源，状态改变受外加信号控 制。 – ③具有滞回特性（即输入电压的上升过程和下降过 程的阈值电平不同）。所以抗干扰能力也很强。 • 可以用分立元件、门电路或555定时器构成。
SR锁存器
G3 & 3 uO
输出缓冲器
TR
放电三极管
8 ：VCC 电源端 555 定时器引脚图 双极型（TTL）：4.5～16V 单极型（CMOS）：3 ～15V 5：电压控制端，如不使用 CO端，一般 R +VCC 通过一个0.01μF 的电容接地。 4 8
6：高电平 触发输入端 CO
TH 5kΩ 5 6 2 + － 5kΩ + － 5kΩ 1 C2 G2 & Q T 7 C1 G1 & Q G3 & 3 uO
TR
G2 & Q T 7 D
U1
此时，U1=2/3Vcc, U2=1/3Vcc
输入 输出
RD
0 1
VTH
<2/3VCC
VTR
<1/3VCC
VO
0 1
放电管T 导通 截止
1
1
>2/3VCC
<2/3VCC
>1/3VCC
>1/3VCC
0
不变
导通
不变
+VCC 8 5kΩ CO TH 5 6 2 + － 5kΩ + － 5kΩ 1 C1
R=0时，Q=0，uo=0，T导通。 比较器C1输出UC1=1,比较器 C2输出UC2=1，RS锁存器状 态保持不变，T和vO均保持不 变。
1
T
输入
输出
RD
0 1
VTH
<2/3VCC
VTR
<1/3VCC
VO
0 1
放电管T 导通 截止
1
1
>2/3VCC
<2/3VCC
>1/3VCC
>1/3VCC
充电回路
充电时间：
VCC U T T1 RAC ln RAC ln 2 VCC U T
放电时间：
放电回路
0 UT T2 RB C ln RBC ln 2 0 UT
输出脉冲占空比:
RA q RA RB
§6.1.6 多谐振荡器的应用举例
1、秒脉冲发生器： 石英晶体：石英晶体多谐振荡器能够获得稳定 可靠的时钟信号，经分频得到秒脉冲信号。 555构成的多谐振荡器配以 适当的参数构成50HZ的脉 冲信号，再经计数器进行50 分频得到秒脉冲信号。
例：要求输出脉冲频率为1HZ，占空比为0.6
• 已知VCC=5V，电容 C=1μF，求R1、R2
1 1 f 1 T 0.7( R1 2 R2 )C
R1 R2 q 0.6 R1 2 R2
• 将C=1μF代入上面两式，得
R1=286kΩ
R2=572kΩ
§6.1.5 555构成多谐振荡器--占空比调节
R 4 0 G1 &
1
Q
G3 &
0
3 uO
555定时器功能表
1 0
1
0
0
TR
1
1
7
G2 & Q 1
C2 0 1
0
D
比较器C1输出UC1=1,比较器 C2输出UC2=0，RS锁存器置1， uO为1， T截止。 比较器C1输出UC1=0,比较器 C2输出UC2=1，RS锁存器Q置 0， uO为0 ， T导通。
习题3：P203
§6.2.3 555构成施密特触发器--仿真
8
U2
Q DC 3 7
A B C D
R
5
CV
2 vi
GND
VCC
4
TR
TH
6
1
555
C1
0.01u
§6.2.4 555构成施密特触发器—电压调节
UT+ =UCO
UT- =1/2UCO
1 U CO 2
回差电压: U T U T U T
0
不变
导通
不变
多谐振荡器
6.1 多谐振荡器
能产生矩形脉冲的自激振荡电路叫做多谐振荡器。 • 性能特点： – ①没有稳态，有两个暂稳态。 – ②工作不需要外加输入信号，只需要电源便自激振荡， 可以产生矩形脉冲。 – 产生的矩形脉冲含有丰富的高次谐波分量。 • 可由门电路、石英晶体、555定时器构成多谐振荡器。 • 要想得到频率稳定性高的时钟脉冲时，应采用石英晶体 多谐振荡器。
555定时器是一种多用途的数字－模拟混合 集成电路。该电路功能灵活、适用范围广，只 要在其外部配接少量阻容元件就可构成单稳态 触发器、多谐振荡器或施密特触发器。因而可 应用于定时、测量、控制、报警等方面。
555定时器名字由来
集成555定时器因为其内部有三个精密的5KΩ电 阻而得名。又名时基电路， 按照内部元件的不同，分为双极型（TTL)和单极 型(CMOS)。
§6.2.5 施密特触发器的应用举例
1、用于波形变换：
2、 用 于 脉 冲 整 形：
3、 用 于 脉 冲 鉴 幅：
施密特触发器能将幅度大于UT+的脉冲选出。
4、用于构成多谐振荡器：
6.3 单稳态触发器
单稳态触发器是一种能将输入波形整形成数字电路所 需矩形波的电路。
• 性能特点： – ①有一个稳态（0态或1态）和一个暂稳态。 – ②在无外界触发脉冲作用下，单稳态触发器保持稳态。 – ③在外界触发脉冲作用下，单稳态触发器由稳态翻转到 “暂稳态”。 – ④经过一断时间，单稳态触发器从暂稳态自动返回稳态。 • 暂稳态维持时间即脉冲宽度，取决于电路本身的参数R、C， 与触发脉冲无关。 • 可由门电路、555定时器等组成单稳态触发器，也有集成的 单稳态触发器。
4、消除噪声
通常噪声多表现为尖脉冲，宽度较窄，而有用的信 号都具有一定的宽度。因此，利用单稳态电路，将输出 脉宽调节到大于噪声宽度而小于信号宽度即可消除噪声。
§6.3.1 门电路构成单稳态触发器
1 0 1 0 1 0
1) 初始状态--稳态 没有触发器电平时，vI 为低电平，vO1为高电平， vO为低电平。
充电
1 0 1 0 1
2） 触发状态（暂稳态） 当vI正跳变时，vO1由高到 低，vI2为低电平。于是vO为 高电平。即使vI 触发信号撤 除，由于vO的作用，vO1仍可 为低电平。
0
0
VI下降沿到达,VO输出高电平，TD截止，VCC经R向C充电，
当 VC>=2/3VCC时，触发器翻转，VO输出低电平， TD导通，电容C经TD迅速放电。
§6.3.4 555构成单稳态触发器--仿真
8
U2
Q DC 3 7
R1
10k A B C D
R
5
CV
2 vi
GND
VCC
4
TR
TH
6
1
555C1§6.3.2 来自成单稳74121--不可重复触发
A1、A2两个下降沿 有效触发端
B上升沿有效触 发端
3个 输 入 端
稳态0
tW =0.7RextCext 习题6：P203
内置电阻2KΩ
Cext外接电容 （10pF~10μF）
Rext外接电阻 （1.4KΩ~40KΩ）
外接电阻 （下降沿触发）
内部电阻 （上升沿触发）
脉冲宽度要窄
充电
0 1 0 1 0
3） 自动翻转 暂稳态期间，电源经电阻R 和门G1对电容C充电，vI2升高， 经过tw时间后，vI2升到G2的 阈值电压vTH时，G2翻转， vO=0。暂稳态结束，回到稳 态。
tW=0.7RC
当vI的脉冲宽度很宽时，在单稳态触发器 的输入端加一个RC微分电路，否则，在电路 由暂稳态返回到稳态时，由于门G1被vI封住了， 会使vO的下降沿变缓而影响波形。
§6.1.1 555构成多谐振荡器—电路