555振荡电路

555振荡电路

一、实验目的

1.熟悉集成定时器555的工作原理及功能；

2.了解555定时器的使用方法。

二、实验原理

555集成定时器是一种模拟和数字电路相混合的集成电路。它结构简单，使用灵活，用途十分广泛，可以组成多种波形发生器、多谐振荡器、定时延时电路、双稳触发电路、报警电路、检测电路、频率变换电路等。

555定时器的电路原理图及管脚排列图分别如图27-1和27-2所示。

555含有两个比较器A 1、A 2。A 1参考电压为CC U 32，A 2参考电压为CC U 31。当C C TL U 3

1U >时，A 2输出为1；当C C TL U U 31<时，A 2输出为0，则使R-S 触发器置1。当C C TH U 32U <时，A 1

输出为1；C C TH U U 32>时，A 1输出为0，使R-S 触发器置0。5端为电压控制端，通过外接一个

参考电源，可以改变上、下触发电位值，不用时，可通过一个0.01μF 旁路电容接地。4端为触发器复位端，不用时应接高电平。总之，555相当于一个可用模拟电压来控制翻转的R-S 触发器。

555电路有无稳态、单稳态和双稳态三种基本工作方式。用这三种方式中的一种或多种组合起来可以组成各种实用电子电路(用得最多的是前两种方式)。

用555定时器组成的多谐振荡器的原理图如图27-3所示。R 1、R 2、C 是外接元件。当u c 因

电源接通对C 充电而上升到CC U 3

2

时，比较器A 1输出为低电平，使R-S 触发器输出置0，T 导

通，电容C 通过T 放电；当u c 因电容放电而减小到略低于CC U 3

1时，比较器A 2输出为低电

图27-2 555定时器的引脚图

WR 5 6

图27-1 555定时器的原理电路

DIS TL TH

VC 复位端

高触发端 放电端

低触发端

电压控制端

电源端

平，使R-S 触发器输出置1，T 截止，电容C 继续充电直到u c 略高于CC U 32时，触发器又翻转

到0，从而完成一个周期振荡。其振荡周期可用下式计算：

T=0.7（R 1+2R 2）C

用555定时器组成的单稳触发器的原理如图27-4所示。R 、C 是外接元件。u i 输入为一个负的触发脉冲信号。负脉冲到来前u i 为高电平，其值大于CC U 31，比较器A 2输出为1，R-S 触

发器输出为0，即处在稳定状态；当负触发脉冲到来时，因u i

发器置为1，T 截止，C 充电，进入暂稳期；脉冲结束后，A 2输出为1，但u C 继续上升，直至

略高于CC U 3

2时，故A 1输出为0，使R-S 触发器置为0，暂稳期结束进入稳态，C 通过T 放电。此触发器由一窄脉冲触发，可得到一宽的矩形脉冲，其脉冲宽度为：

t P =RC ln3≈1.1RC

三、实验内容与要求

1.用555设计一个多谐振荡器（参考参数R 1=5.1K Ω，R 2=50K Ω，C=0.01μF ） 要求：

(1)设计一个占空比可调的多谐振荡器，选择适当的器件参数； (2)填写表27-1。

(3)改变电容C 和R 2（100K Ω），观察对振荡波形的影响。

表27-1

2.用555定时器设计一个单稳态触发电路（参考参数R=50K Ω，C=0.0μF ） 要求：

(1)设计一个单脉冲宽度可调的单稳态触发器，选择适当的器件参数；

R R

u 图27-3 555组成多谐振荡器

图27-4 555组成单稳触发器

u i

(2)填写表27-2。

(3)调整电位器R P，观察对触发脉冲宽度的影响。提供触发脉冲可由555多谐振荡器提供。

表27-2

四、实验设备

实验室提供的设备见表27-3。

表27-3

五、实验报告要求

1.设计实验线路图；

2.填写实验要求中的数据表格。

六、注意事项

调节比较合理的脉冲宽度的信号源作为单稳态触发器的输入触发信号。

七、思考题

1.单稳态触发电路，输出脉冲宽度是否应大于触发脉冲宽度？

2.根据实验电路，估算电路的振荡频率(理论值)；

3.完成下列填空：

(1)多谐振荡器产生 (三角形波，矩形波)，多谐振荡周期T= ；

(2)单稳态触发器从稳态转换到暂稳态(需要，不需要)外加触发信号；从暂稳态返回到稳态 (需要，不需要)外加触发信号；

(3) 单稳态触发器的输出脉冲宽度t P。