555振荡电路测量电容的实验

电容的测量

实验原理：

1、555定时器电路引脚：电源vcc是8脚，地gnd是1脚，触发tri 是2脚，控制con是5脚，阈值thr是6脚，放电dis是7脚，复位rst是4脚，输出out是3脚

2、555电路的内部电路方框图如图所示。

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C1同相比较端和低电平比较器C2

的反相输入端的参考电平为和

。C1和C2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C1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。T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电

电路。

2、555定时器的多谐振荡电路的工作原理 由555定时器和外接元件R 1、R 2、C 构成多谐振荡器，触发tri 脚与阈值thr 脚直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R 1、R 2向C2充电，以及C2通过R 2向放电端

放电，使电路产生振荡。电容C 在

和

之间充

电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波。 电容C2的充电时间：

11212()ln ()ln 2CC T CC T V V T R R C R R C V V -

+

-=+=+-

电容C2的放电时间：

2220ln ln 2

0T T V T R C R C V -

+

-==-

电路的振荡周期：

12(2)ln 2

T R R C =+

电路的振荡频率：

1211(2)ln 2f T R R C ==

+

所以可以通过测量输出矩形波的周期来测量电容值。 在一定的周期范围内12(2)ln 2T

R R C =+，电阻与电容值可以看做

成反比，所以通过改变电阻的值来测量不同范围的电容值。所以，测量1uF-1000uF ，选用22Ω和51Ω的电阻，测量1nF-1uF ，选用22k 和51k 的电阻，测量10pF-1nF ，选用2.2M 和5M 的电阻。