1、实验七：555定时器及其应用,指导教师：孔洁,一、实验目的 掌握555定时器的电路结构、工作原理及其特点 熟悉 555 定时器的应用。 二、实验仪器和器材 集成块555 电阻，电位器，电容若干,三、实验原理 在数字系统中常常需要用到各种幅度、宽度以及具有陡峭边沿的矩形脉冲信号，如触发器的时钟脉冲（CP）。 获取这些脉冲信号的方法通常有两种：脉冲产生电路直接产生；利用已有的周期信号整形、变换得到。,一、555定时器的电路结构,1.分压器,电压控制端,5脚悬空时， ， ；,5脚外接控制电压UCO时， 。,注：当5脚不加控制电压时，通常经过一个0.01F的电容接地，以抑制干扰。,2.电压比较器,阈值
2、输入端,触发输入端,3.基本RS触发器,异步清零端,4.放电三极管,VT是一个集电极开路的放电三极管。,二、555定时器的功能,5脚不外接控制电压。,定时器的主要功能取决于两个比较器输出对RS触发器和放电管VT状态的控制。,555定时器功能表,5脚不接控制电压，则 ， 。,三. 单稳态触发器,单稳态触发器是一种常用的脉冲整形电路，简称单稳。,由外界触发,自动返回,工作特性：, 它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态； 在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，电路能自动返回稳态； 暂稳态不能长久保持，其维持时间的长短取决于电路自身参数，与外界触发脉冲无关。,一、555定
3、时器构成的单稳态触发器,5脚经过0.01F电容接地，则 ， 。,恢复期：VT导通，电容C迅速放电，直到使uC0，电路又恢复到稳态。,暂稳态： u2触发脉冲下降沿到达时（ ），电路进入暂稳态，uO1。当 时，uO0，暂稳态结束。,1.工作原理,稳态：无触发信号时，uI为高电平。电容先充电后放电，当uC0时，电路进入稳态：uO0。,波形图,电路对输入触发脉冲的宽度有一定要求，它必须小于tW。若输入触发脉冲宽度大于tW时，应在u2输入端加入微分电路。,四.多谐振荡器,多谐振荡器是一种常用的脉冲信号产生电路。,工作特性：, 无稳态，具有两个暂稳态； 自激振荡器在接通电源后，不需外加触发信号，便能自动产
4、生矩形脉冲； 矩形波中除基波外，还含有丰富的高次谐波故称为多谐振荡器。,自动触发,自动返回,一、555定时器构成的多谐振荡器,1.电路结构,2.工作原理,接通电源后，电容C来不及充电，uc0，则uO1(第一个暂稳态)，VT截止。这时Ucc经R1和R2向C充电，当充至uc2/3Ucc时，输出翻转uO0(第二个暂稳态)，VT导通；这时电容C经R2和VT放电，当降至uc1/3Ucc时，输出翻转uO1。,3.555定时器构成的振荡器应用实例模拟声响发生器,将振荡器A的输出电压uo1，接到振荡器B中555定时器的复位端（4脚）。当uo1为高电平时振荡器B振荡，当uo1为低电平时555定时器复位，振荡器B
5、停止振荡。这样，扬声器便发出“呜呜”的间歇声响。,1、 单稳态触发器(1) 按图142连线，取R100K，C47f，输入信号Vi由单次脉冲源提供，用双踪示波器观测Vi，VC，VO形。测定幅度与暂稳时间。(2) 将R改为1K，C改为0.1f，输入端加1KHz的连续脉冲，观测波形Vi，VC，VO，测定幅度及暂稳时间。,四、实验内容,2、 多谐振荡器按图接线，用双踪示波器观测Vc与Vo的波形，测定频率。,3.模拟声响电路按图接线，组成两个多谐振荡器，调节定时元件，使输 出较低频率，输出较高频率，连好线，接通电源，试听音响 效果。调换外接阻容元件，再试听音响效果。,4、 多谐振荡器用自己构成的多谐振荡器产生的矩形脉冲信号作 为74LS161的输入脉冲CP来计数。注:555接口电路与EWB仿真软件接口对应:1 GND 2 TRI 3 OUT 4 RES5 CON 6 THR7 DIS 8 UCC,
