实验九 555定时器 实验九 555定时器 实验目的 掌握555定时器的基本原理和功能 掌握555定时器的应用 实验器件 555定时器， 电阻电容若干：100 ， 1k ， 3k , 10k , 100k , 0.01 , 0.22 , 0.1 , 10 , 100 。电位器 1k， 5k。发光二极管若干。 实验原理 555定时器的工作原理 555定时器是一种用途极广的模拟—数字混合集成电路。可分为TTL型（555，NE555等）和CMOS型（CC7555, ICM555等），型号不同，但引脚排列均相同。 包括比较器 和 ，门 和 组成的基本RS触发器和三极管 。 的比较器 的输入信号（输入端用TH表示）， 是比较器 的输入信号（输入端称触发端，用 表示）。 和 的参考电压 和 在控制电压输入端 悬空时 若 外接固定电压，则 , 。 555器件功能
总结
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如下（当 悬空时）： （1）. 置0输入端 为低电平时， ， 正常工作时， 置高电平。 （2）. > , > 时， , ，基本RS触发器被置0， 导通，同时 。 （3）. < , > 时， ， ，触发器的状态保持不变，因而 ， 也保持不变。 （4）. < , < 时， ， ，触发器被置1， 截止，同时 。 （5）. > , < 时，触发器处于 状态，违反触发器的工作方式，故正常工作时，应避免出现上述输入状态。 CB555器件的逻辑功能表如上图，其外引线如下图，引脚名称如下表。 功能 地 触发 输出 置0 控制 阈值端 放点端 电源 引脚名称 引脚序号 1 2 3 4 5 6 7 8 555定时器的应用 （2）. 555定时器构成施密特触发器 用555定时器构成的施密特触发器电路如下图，工作波形如下图。 当UC小于(1/3)E时，比较器A的输出uO1=0，比较器B的输出 uO2=1，则RS触发器输出状态 Q=1， =0这使非门2的输出为0，振荡器输出uO=1。此时，由于非门2输出为0，MOS开关放电管的栅极G为0 ，该管截止。 当UC增加到(2/3)E时，比较器A的输出uO1=1，比较器B的输出uO2=0，则RS触发器输出状态Q=0， =1这使非门2的输出为1，振荡器输出uO=0。此时，由于非门2输出为1，MOS开关放电管的栅极G为1，该管导通，使D端（7）接地电容C通过R2对地放电，使UC下降。 当UC下降，使UC≤(1/3)E成立时，比较器A的输出 uO1=0,比较器B的输出uO2=1；则RS触发器输出状态Q=1， =0。这使非门2的输出为0，振荡器输出uO=1。 此时，由于非门2输出为0,使MOS开关放电管的栅极G为0，使该管截止。该管截止后，使D端(7脚）不接地， 于是电源E又经电阻R1、R2对电容C充电，又使UC从(1/3)E上升到(2/3)E。这样，电容C不断地充电、放电, 使UC在(1/3)E和(2/3)E之间不断变化，电路处于振荡状态，从而在输出端（3）得到连续变化的振荡脉冲波形。 脉冲宽度TL由电容C的放电时间来决定，TL≈0.7R2CTH由电容C的充电时间来决定，TH≈0.7（R1+R2）C。脉冲周期T≈TH+TL。 （3）. 555定时器构成单稳态触发器 当电源接通时，电源E通过电阻R对电容C1进行充电。当TH端的电压UC1大于等于(2/3)E时，由于uI=1（即 端大于(1/3)E），则uO1=1，uO2=0，使基本RS触发器输出状态Q=0， =1。经门电路作用后, 输出端OUT(3)的状态uO=0。此时，非门2的输出端G也为高电平，使MOS管导通，电容C1开始对地放电。结果使TH端（6）和D端（7）降为低电平0。比较器A的输出uO1=0，它不影响RS触发器的状态，因此，基本RS触发器仍然保持Q=0， =1状态，输出端OUT（3）的状态Uo保持不变，即单稳态触发器仍处于稳定状态。 在t1时刻，uI由高电平1变为低电平0，使uO1=0，uO2=1，RS触发器输出状态Q=1， =0。经或非门使非门2输出端G为0，MOS管截止，并使输出端OUT（3）的状态uO=1。此时，因TH端（6）和D端(7)不接地，电源E通过R对C1进行充电，使UC1上升。 这时单稳态触发器处于暂稳态。在t2时刻，uI由低电平0变为高电平1。当UC1小于(2/3)E时,比较器A输出uO1=0，比较器B输出uO2=0，RS触发器输出状态不变，仍保持Q=1， =0，从而使单稳态触发器输出uO保持不变。 当电容C1的充电电压UC1大于(2/3)E时，比较器A输uO1=1。由于uI为高电平1，比较器B的输出uO2=0，使RS触发器的输出变为Q=0， =1，经或非门及非门2使G端为高电平1，输出端OUT（3）为低电平0。此时， MOS管导通，电容C1又开始对地放电， 结果使TH端（6）和D端（7）降为低电平0。比较器A的输出uO1=0， 但它不影响RS触发器的状态。因此，基本RS触发器仍然保持Q=0， =1状态，输出端OUT（3）的输出电压 uO＝0仍保持不变，单稳态触发器又处于稳定状态。单稳态触发器输出脉冲的宽度TW≈1.1RC。由图3.30可以看出,该单稳态触发器的输入触发脉冲宽度小于输出脉冲宽度。 实验内容 1、连接电路按功能表9.1验证555定时器的功能。 2、按图9.3连接施密特触发器电路，分别输入正弦波、锯齿波信号，测试输入、输出波形。 3、按照图9.7连接，构成多谐振荡器，产生脉冲信号、取R1=1k欧，R2=10k欧，C=0.1uf,5脚接地电容取0.01uf，观察、记录Vc、Vo的同步波形，测出Vo的周期并与估算值进行比较。 4、设计一个驱动发光二极管的定时器电路。要求每接收到负脉冲时，发光管持续2秒时间熄灭。 1. 2. 4.
浙公网安备 33021202002483