555时基电路及其应用

调试：
1.电路是否正常工作 2.用示波器观察2、3脚的波形
u2
t
u3
t
实训课题二 电压监视电路
• 实训目的 • 通过实践操作使学生加深对555的感性认识，理解555定 时器的工作原理 • 掌握电路的安装、调试、测量与分析的方法 • 实训器材 • 工具：电子钳、电烙铁、镊子等工具一套 • 仪表：稳压电源、万用表、示波器 • 元件：略
实训课题四 防盗报警器
• 实训目的 • 通过实践操作使学生加深对555的感性认识，理解555定 时器的工作原理 • 掌握电路的安装、调试、测量与分析的方法 • 实训器材 • 工具：电子钳、电烙铁、镊子等工具一套 • 仪表：稳压电源、万用表、示波器 • 元件：略
电路图
电路是如何工作的？
RG为光敏电阻，光强时为低阻，2 脚低电平，555置位，J不动作； 光弱时呈高阻，6脚为高电平， 555复位，J吸合。
★简易灯光控制电路 什么元件？
光敏管：光弱时， C-E间 电阻极大；光强时，电阻 很小。
思考：灯L什么时候亮？光强？光弱？
实训课题一 秒指示测试电路
• 实训目的 • 通过实践操作使学生加深对555的感性认识，理解555定 时器的工作原理 • 掌握电路的安装、调试、测量与分析的方法 • 实训器材 • 工具：电子钳、电烙铁、镊子等工具一套 • 仪表：稳压电源、万用表、示波器 • 元件：略
施密特触发器的输出波形如下： ui
VCC2 VCC1
7 4 8 3 5 1
2VCC/3 1VCC/3
uo2
R
555 ui
6 2
uo1
0 uO
t
C5
0
t
施密特触发器电路图
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。
★光施密特触发器 RG是什么元件？
555时基电路及其应用
实验目的
1. 掌握555定时器的工作原理。 2. 掌握555定时器构成的单稳态触发器、振荡电路等应用电 路的功能。 3. 掌握 555 定时器电路的安装 焊接和测试方法。
任务引用
• 555时基电路也称555定时器，是一种将模拟电路和数字电 路巧妙结合在一起的组合集成电路。 • 特点： • 定时精度高 • 工作速度快 • 温度稳定性好 • 结构简单，使用灵活
工作原理
• 接通电源瞬间，电容两端电压U=0，即 UTH=UTR=UC=0<1/3VDD,OUT=1,放电管截止， • 直流电源通过电阻RA和RB向电容充电，电容电压上升；当 UC≥2/3V,即UTH=UTR=UC≥2/3VDD时，电路翻转，输出OUT=1 变为OUT=0，放电管导通，电容经RB放电，电容电压下降 ，当电容电压下降到UC≤1/3VDD,即UTH=UTR=UC≤1/3VDD时， 电路再次翻转，输出又有OUT=0变为OUT=1，如此周而复 始，便形成振荡。 • 振荡周期：T=t1+t2≈0.7（RA+RB)C+0.7RB C
比较器
VCC
触发器
Rd
4
电阻分压器
CV 5 TH 6
8
2 3 V CC
反相器
A1 + +
1 V CC 3
1
1
1
3
OUT DIS
TL 2
+ A2 + -
7
1
1
GND
图5-2-3 555定时器电路框图
管脚功能
1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。 8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS 型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。
O
T t w1 t w2 0.7( RA 2 RB )C f D 1 1.44 T ( RA 2 RB )C t T1 100% w1 100% T T
占空比（Duration Ratio）
tw1 0.7(RA RB )C
tw2 ： uC (0) = 2VCC /3 V、 uC (∞) =0V、 1= RBC、当t= tw2时， uC (tw2) =VCC /3代入公式。于是可 解出
555定时器外形结构和功能
8 7 6 5
VCC DISC TH
VCO RD
4
CB555
GDN TR
1 2
uo
3
两大类： 双极型：555 CMOS：7555
典型的双列直插 式封装
555定时器的工作原理
VCC
8
1V 3 CC
电源端 清零端
VC C
Rd
Rd
4
8
4 3
uo
CV 5 TH 6
+ +
1 V 3 CC
4脚：强制复位端。当此脚接低电平，则时基电路不工作，此时不论2
定时器基本功能表
复位端4脚
0 1 1
高触发端6 脚
x >2/3UCC <2/3UCC
低触发端2脚
x >1/3UCC >1/3UCC
表 1
输出端3脚
0 0 保持原态
放电端7脚
导通 导通 保持原态
1
x
<1/3UCC
1
截止
◆555定时器构成多谐振荡器
◆555定时器构成施密特触发器
555定时器构成施密特触发器的电路图如图所示,施密特触发器属于波形 变换电路，该电路可以将正弦波、三角波、锯齿波变为脉冲信号。
VCC2 R VCC1
7 4 8 3 5 1
uo2
555
ui
6 2
uo1
C5
图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。
工作原理
当无触发脉冲信号时，输入Ui="1",电源接通后，通过电阻R向电容C 充电，当Uc(UTH)上升到2/3VDD时，OUT=0，放电管导通，放电UTH<2/3UDD, 而2脚UTR=Ui=1>1/3VDD,此时OUT保持原态“0",称这种状态时单稳态触发器 的稳定状态。 当有触发信号，即:Ui=UTR=0<1/3VDD时，由于UTH<2/3VDD,则触发器输 出由“0”变为“1”，放电管由导通变为截止，直流电+VDD通过电阻对 电容充电，电容两端电压UC（UTH）按指数上升，当UTH=UC<2/3VDD时输出 保持“1”不变，这种状态即是单稳态触发器的暂稳态状态。 当UC(UTH)>2/3VDD时，又有UTR>1/3VDD,电路又发生翻转，OUT=0放电管 导通，电容放电，电路自动返回稳定状态。
多谐振荡器参数的计算
uc
O
2 VCC 3
1 VCC 3
输出波形的振荡周期可用过渡过程公 式计算：
来自百度文库
uo
tw1
tw2
t
tw1 ： uC (0) = VCC /3 V、 uC (∞) =VCC、 1=(RA+ RB)C、 当t= tw1时，uC (tw1) =2 VCC /3代 t 入三要素方程。于是可解出
施密特触发器的工作原理和多谐振荡器 基本一致，无原则不同。只不过多谐振 荡器是靠电容器的充放电去控制电路状 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， 2 1 V V 在施密特触发器中，外加信号的高电平 3 3 必须大于 ，低电平必须小于 ， 否则电路不能翻转。
CC CC
电路图
测试步骤及要求
• 1.安装电路完毕后，对照测试电路图和装配图进行检查， 仔细查电路中各元件是否安装正确，导线、焊接是否符合 要求，检查有极性元件是否安装连接正确。 • 2.用万用表测量电源是否短路 • 3.无误后，按集成电路所标记的方向插上555集成块，方 可通电测试。 • 4.测试要求： • 用示波器分别观察、测量和记录555定时器2脚6脚和3脚 的输入输出波形，并记录发光管的状态。
变音门铃电路
仿真图
工作原理
• 当按下按钮电源通过V2对电容C1充电，电压上升，那么4 脚复位端电压就会由低电位升高，不在复位，同时，由V1 、R2、R3、C2及NE555组成了振荡电路， 它的周期为： T=0.7（R2+R3)C2+0.7R3C2 ，就会发出“叮”的声音。 • 当放开按钮，C1不在充电改为放电，放电有一定时间 ，此时就会由原来的振荡电路变成由R1、R2、R3、C2及 NE555组成振荡电路，周期为： T=0.7（R1+R2+R3)C2+0.7R3C2 由于T不同，就会发出“咚 ”的声音。 • C1放电结束，4脚又变成低电位，复位。叮咚结束。
tw2 0.7RBC
555定时器的典型应用电路
单稳态触发器
V CC R
4 7 6 2 8
ui
O
555
1
uo
3 5
uc
2 VCC 3
t
ui
C
O
uo
t t
C5
O
单稳态触发器电路图
这里要注意R的取值不能太小。（为什么？）
单稳态触发器的波形图
若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电管。
555定时器构成多谐振荡器构成的多谐振荡器如图5-2-9所示。它是将 两个触发端2脚和6脚合并在一起，放电端7脚接于两电阻之间。
VCC RA
7 4 8 3 5 1
2 VCC 3
1 VCC 3
uc
O
RB
uc
6 2
555
uo
uo
t t
图5-2-10 多谐振荡器的波形
C
C5
O
图5-2-9 多谐振荡器电路图
放电端
1
1
DIS
7 6 2 1
1
3 OUT 7 DIS
高触发端 低触发端
TH TL
输出端
5
CV
TL 2
+ + -
1
电压控制端
GND
1
GND
地
图5-2-1 555定时器电路框图
图5-2-2 555定时器符号图
555定时器主要由比较器、触发器、反相器和由三个5k电阻组成的 分压器等部分构成，电路如图所示。
电压监视电路
+12v
R1 150k R2 470
7
4
8
V1
RP1 C3 10k
50%
6 Ui
0.1uF
555
3
R3 470
2
C1 1 10uF
+
5
C2 0.01uF V3 6v
V2
调试：
1.电路是否正常工作 2.
URP下1
URP下2
URP下3
灯的 状态
实训课题三：变音门铃电路
• 实训目的： 1、掌握变音门铃电路的工作原理 2、 学会变音门电路的安装与调试 3、学会简单的故障排除
3脚：输出端Vo 2脚：低触发端 当该端电压低于1/3Ucc时，输出高电平 6脚：高触发端 当该端电压高于2/3Ucc时，输出低电平
脚6脚处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。 5脚：为控制端。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。 7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电 。