555定时器及其应用实验报告

555定时器及其应用

【实验目的】

（1） 掌握555的工作原理及其性能特点 （2） 掌握555组成的基本电路及应用。 【实验要求】

（1） 用555组成一个时钟脉冲信号发生器，要求输出：标准秒脉冲，

20Hz~20kHz 范围内任意频率可调、占空比可调的脉冲信号。 （2） 设计一个触摸开关，要求每触发一次其输出端维持10秒钟的高

电平。

（3） 用555设计一个分频器，要求输入时钟脉冲的频率为1KHz ，其

输出为100Hz 。 【实验器材】

面包板，555芯片一片，函数发生器，直流稳压电源，万用表，示波器，电阻、电容、导线若干。 【实验原理】 （1） 时钟脉冲产生器

555组成的多谱振器可以用作各种时钟脉冲发生器，如图1所示，通过D1，D2两个二极管将电路的充电支路与放电支路分开，则由RC 电路的充放电时间公式得，充电时间为：110.7t R C = ，放电时间为

230.7t R C =，因此输出脉冲的频率为131.43

()f R R C

=

+ ，占空比为

11

1213

t R t t R R =++ 。通过调节R1和R3的阻值便可实现输出不同频率与

占空比的脉冲信号。

图 1 时钟脉冲发生器

（2） 触摸开关

555组成的单稳态触发器可以用作触摸开关，电路如图2所示，其中M 为触摸金属片（或导线）。静态时无触发脉冲输入，555的输出为低电平即U O =0，发光二极管不亮，当用手触摸金属片M 时，相当于2端输入一负脉冲，555的内部比较器A2翻转，使输出变为高电平即U O =1，发光二极管亮，直到电容C 上的电压充电2

3

C D

D U U = 。发光二极管亮的时间为 1.1tp RC = 。

图 2 触摸开关电路

（3） 分频电路

由555组成的单稳态触发器可以构成分频比率很大的分频电路，如图3所示。设输入信号Ui 为一列脉冲串，第一个负脉冲触发2端后，555的输出Uo 变为高电平，电容C 开始充电，由于Uc 未达到

2

3

DD U ，Uo 将一直保持为高电平，在这段时间里，输入负脉冲再出发也不起作用。当Uc 达到2

3

DD U 时输出变为低电平，下一个负脉冲触发，

输出又上跳为高电平，电容C 又开始充电，如此周而复始。

输出脉冲的延迟时间为

1.1tp RC =

输出脉冲的周期为

1O T nT =

电路的分频比主要由延迟时间tp 决定，由于RC 时间常数可以取得很大，故可获得很大的分频比率。

图 3 分频电路

【实验操作】

（1）实验要求一：用555组成一个时钟脉冲信号发生器，要求输出：标准秒脉冲，20Hz~20kHz范围内任意频率可调、占空比可调的

脉冲信号。

按照图1连接电路，要产生标准秒脉冲，只需调节R1和R3使

输出脉冲的周期为1秒，占空比为50%即可，20Hz~20kHz范围

内任意频率可调、占空比可调的脉冲信号也可通过调节R1和

R3产生。实验数据记录在表一中。

表格 1 实验要求一数据记录表

（2）实验要求二：设计一个触摸开关，要求每触发一次其输出端维持10秒钟的高电平。

按照图2连接电路，要产生10s的高电平，因此选用100F

μ电容器、104电位器调节至90KΩ左右接入电路，根据二极管实

际电量时间微调电位器阻值即可。

（3）实验要求三：用555设计一个分频器，要求输入时钟脉冲的频率为1KHz，其输出为100Hz。

按照图3连接电路，因为分频比为10，输出脉冲的延迟时间为

==，因此选用104电容器和104电位器调节至90K

tp RC ms

1.110

Ω左右接入电路，根据实际输出脉冲频率微调电位器阻值即可。