1、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,555定时器外形结构和功能,两大类： 双极型：555 CMOS：7555,GND,图5-2-1 555定时器电路框图,图5-2-2 555定时器符号图,555定时器的工作原理,地,低触发端,高触发端,放电端,电源端,清零端,输出端,电压控制端,典型
2、的双列直插式封装,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。,电阻分压器,比较器,触发器,反相器,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。 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 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脚6脚处于何电平，时基电路输出为
3、“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0.01F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。,定时器基本功能表,表 1,555定时器构成多谐振荡器,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。,图5-2-10 多谐振荡器的波形,图5-2-9 多谐振荡器电路图,工作原理,接通电源瞬间，电容两端电压U=0，即UTH=UTR=UC=01/3VDD,OUT=1,放电管截止， 直流电源通过电
4、阻RA和RB向电容充电，电容电压上升；当UC2/3V,即UTH=UTR=UC2/3VDD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UC1/3VDD,即UTH=UTR=UC1/3VDD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+t20.7（RA+RB)C+0.7RB C,多谐振荡器参数的计算,tw1,tw2,输出波形的振荡周期可用过渡过程公式计算：,tw1 ： uC (0) = VCC /3 V、uC () =VCC、 1=(RA+ RB)C、 当t= tw1时，uC (tw1)
5、 =2 VCC /3代入三要素方程。于是可解出,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定时器的典型应用电路,单稳态触发器,单稳态触发器电路图,单稳态触发器的波形图,这里要注意R的取值不能太小。（为什么？）,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。,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UTH1/3VDD,此时OUT保持原态“0“,称这种
6、状态时单稳态触发器的稳定状态。 当有触发信号，即:Ui=UTR=02/3VDD时，又有UTR1/3VDD,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。,555定时器构成施密特触发器,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。,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。,图施密特触发器电路图,施密特触发器的输出波形如下：,ui,0,0,uO,t,t,
7、2VCC/3,1VCC/3,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。,施密特触发器电路图,光施密特触发器,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。,RG是什么元件？,电路是如何工作的？,简易灯光控制电路,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,电路图,
8、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。,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,u3,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、
9、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,电压监视电路,调试：,1.电路是否正常工作 2.,灯的状态,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,实训课题三：变音门铃电路,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。,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,
