555定时器的典型应用

555定时器的典型应用
555定时器的典型应用

555定时器的典型应用

(1)构成单稳态触发器

图8-2 555构成单稳态触发器

上图8-2为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。D为钳位二极管,稳态时555电路输入端处于电源电平,内部放电开关管T导通,输出端V o输出低电平,当有一个外部负脉冲触

发信号加到Vi端。并使2端电位瞬时低于,低电平比较器动作,单稳态电路即开始一个稳态

过程,电容C开始充电,Vc按指数规律增长。当Vc充电到时,高电平比较器动作,比较器A1翻转,输出V o从高电平返回低电平,放电开关管T重新导通,电容C上的电荷很快经放电开关管放电,暂态结束,恢复稳定,为下个触发脉冲的来到作好准备。波形图见图8-3。

图8-3 单稳态触发器波形图

暂稳态的持续时间Tw(即为延时时间)决定于外接元件R、C的大小。

Tw=1.1RC

通过改变R、C的大小,可使延时时间在几个微秒和几十分钟之间变化。当这种单稳态电路作为计时器时,可直接驱动小型继电器,并可采用复位端接地的方法来终止暂态,重新计时。此外需用一个续流二极管与继电器线圈并接,以防继电器线圈反电势损坏内部功率管。

(2)构成多谐振荡器

如图8-4,由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器,脚2与脚6直接相连。电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路亦不需要外接触发信号,利用电源通过R1、R2向C充电,以及C

通过R2向放电端放电,使电路产生振荡。电容C在和之间充电和放电,从而在输出端得到一系列的矩形波,对应的波形如图8-5所示。

图8-4 555构成多谐

振荡器图8-5 多谐振荡器的波形图

输出信号的时间参数是: T=

=0.7(R1+R2)C =0.7R2C

其中,为V C由上升到所需的时间,为电容C放电所需的时间。

555电路要求R1与R2均应不小于1KΩ,但两者之和应不大于3.3MΩ。

外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性,555定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。因此,这种形式的多谐振荡器应用很广。

(3)组成占空比可调的多谐振荡器

电路如图8-6,它比图8-4电路增加了一个电位器和两个引导二极管。D1、D2用来决定电容充、放电电流流经电阻的途径(充电时D1导通,D2截止;放电时D2导通,D1截止)。

图8-6 555构成占空比可调的多谐振荡器

占空比

可见,若取,电路即可输出占空比为50℅的方波信号。

(4)组成施密特触发器

电路如图8-7所示,只要将脚2和6连在一起作为信号输入端,即得到施密特触发器。图8-8画出了

、Vi和V o的波形图。

设被整形变换的电压为正弦波,其正半波通过二极管D同时加到555定时器的2脚和六脚,得到

的Vi为半波整流波形。当Vi上升到时,V o从高电平转换为低电平;当Vi下降到时,V o又从低电平转换为高电平。

回差电压:△V=

图8-7 555构成施密特触发器图8-8 555构成施密特触发器的波形图

555定时器的典型应用电路

555定时器的典型应用电路 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示,该电路的触发信号在2脚输入,R和C是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。 在未加入触发信号时,因u i=H,所以u o=L。当加入触发信号时,u i=L,所以u o=H,7脚内部的放电管关断,电源经电阻R向电容C充电,u C按指数规律上升。当u C上升到2V CC/3时,相当输入是高电平,5 55定时器的输出u o=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时,电阻很小,电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始,到电容上的电压充到2V CC/3为止,单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间,用t W表示。 图22-2-1 单稳态触发器电路图 图22-2-2 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取: 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式,根据图22-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素,初始值为u c(0)=0V,无穷大值u c(∞)=V CC,τ=RC,设暂稳态的时间为t w,当t= t w时,u c(t w)=2 V CC/3时。代入过渡过程公式[1-p205]

几点需要注意的问题: 这里有三点需要注意,一是触发输入信号的逻辑电平,在无触发时是高电平,必须大于2 V CC/3,低电平必须小于 V CC/3,否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄,其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时,触发信号依然存在,输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小,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。图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图,从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置,波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画4-5] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示,其工作波形如图22-2-5所示。 与单稳态触发器比较,它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号,所以,电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是R A、R B和C,此时相当输入是低电平,输出是高电平;当电容器充电达到2 V CC/3时,即输入达到高电平时,电路的状态发生翻转,输出为低电平,电容器开始放电。当电容器放电达到2V CC/3时,电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电,是由于有放电端7脚的作用,因7脚的状态与输出端一致,7脚为低电平电容器即放电。

实验4指导书 555定时器电路设计

实验4 555定时器电路设计 预习内容 阅读《电工电子实验教程》第6.5节中555集成定时器应用的内容。 预习实验的内容,自拟实验步骤和数据表格,完成理论设计,画出原理电路,选择所用元件名称、数量,熟悉元件引脚,手写预习报告。 一、实验目的 1.熟悉集成定时器555的工作原理及应用。 2.熟悉时钟信号产生电路的设计方法。 3.掌握使用定时器555设计多谐振荡器的方法。 二、知识要点 时钟信号在电子电路中有着非常重要的作用,而生成周期时钟信号的方法也有多种。比较常用的方法就是使用555定时器构成多谐振荡器。此电路广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。 555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为555,用CMOS工艺制作的称为7555。555定时器的电源电压范围宽,可在4.5V~16V 工作,7555可在3~18V工作,输出驱动电流约为200mA,因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。555定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。 图5-1 555定时器的结构图和引脚分布图 1脚-GND,接地脚; 2脚-Trigger,低电平触发端; 3脚-Output,输出端; 4脚-Reset,复位端,低电平有效; 5脚-Control V oltage,电压控制端; 6脚-Threshold,阈值输入端; 7脚-Discharge,放电端; 8脚-V CC,电源端。 三、实验内容 题目:时钟信号发生电路设计 设计一个电路,能够产生时钟信号,要求信号频率可调,设计范围不小于500Hz~1000Hz,

555定时器声光报警器实训报告要点

苏州市职业大学实习(实训)报告 名称555定时器声光报警电路2013年12月30日至2014年1月5日共一周 学院(部) 电子信息工程学院 班级12电气2 姓名李东 学院(部)负责人张红兵 系主任邓建平 指导教师王建国

目录 第一章绪论 (3) 第二章 555定时器声光报警电路原理 (4) 2.1硬件组成 (4) 2.2电路原理图 (4) 2.3印刷板电路图 (4) 2.4 555定时器声光报警电路原理 (5) 第三章主要元器件参数及相关计算 (6) 3.1元器件列表及测量值 (6) 3.2. 555定时器 (6) 3.2.1 555定时器的电路结构及其功能 (7) 3.2.2 555定时器的逻辑功能表。 (7) 3.3 电位器 (8) 3.4 蜂鸣器 (8) 3.4.1蜂鸣器的结构原理 (8) 3.5 发光二极管 (9) 3.6 相关性能指标计算 (9) 第四章焊接及调试 (10) 4.1查找资料 (10) 4.2 准备工具、检测元器件 (10) 4.3 焊接 (10) 4.4 调试及调试的波形 (10) 第五章结论 (11) 5.1 焊接好后的成品图 (11) 第六章总结 (12)

第一章绪论 数字电子技术实训是电类系列课程中的一门专业基础技术课。本课程强调以实践教学为主,在教学过程中要求学生把数字电子技术的基础内容贯穿起来,以电子工艺的要求独立完成电路原理的分析、设计、焊接及调试并作出具体的电子产品实物,使学生通过实践能较好地掌握常用数字器件的应用,更深层地掌握数字电子技术教材的内容。 本次实训内容是555定时器声光报警电路。 555定时器是一种结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能电路。只要外部配接少数几个阻容元件便可组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器等电路,因输入端设计有三个5kΩ的电阻而得名 555定时器的电压范围宽,双极型555定时器为5~16 V,CMOS 555定时器为3~18 V。可提供与TTL及CMOS数字电路兼容的接口电平。555定时器还可以输出一定的功率,可驱动微电机、指示灯、扬声器等。它在脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电器与电子玩具等领域都用着广泛的应用 555定时器声光报警电路是利用两个555定时器组成的振荡电路,实现异步工作,使两个振荡器间隙振荡,这样蜂鸣器就会发出间隙的声响,发光二极管闪烁。

实验三++555定时器的应用仿真实验

电子技术仿真实验报告实验题目: 3 555定时器的应用仿真实验 班级: 姓名: 学号: 实验日期: 实验成绩:

实验三 555定时器的应用仿真实验 一、实验目的: 1、熟悉555定时器的工作原理。 2、掌握555定时器的典型应用。 3、掌握基于multisim 10.0的555定时器应用仿真。 二、实验原理: 555定时器是一种常见的集数字与模拟功能于一体的集成电路。通常只要外接少量的外围元件就可以很方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等多种电路。其中: (1) 构成施密特触发器,用于TTL 系统的接口,整形电路或脉冲鉴幅等; (2)构成多谐振荡器,组成信号产生电路; (3)构成单稳态触发器,用于定时延时整形及一些定时开关中。 555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路。 U1 LM555CM GND 1DIS 7OUT 3 RST 4VCC 8THR 6CON 5 TRI 2 GND ——1脚,接地;TRI ——2脚,触发输入;OUT ——3脚,输出;RES ——4脚,复 位(低电平有效);CON ——5脚,控制电压(不用时一般通过一个0.01F 的电容接地);THR ——6脚,阈值输入;DIS ——7脚,放电端;VCC ——8脚,+电源

1、 由555定时器构成多谐振荡器 (1) 接通电源时,设电容的初始电压0=c V ,此时TR V \TH V 均小于1/3Vcc ,放电截止, 输出端电压为高电平,Vcc 通过1R 和2R 对C 充电,Vc 按照指数规律逐步上升。 (2) 当Vc 上升到2/3Vcc 时,放电管导通,输出端电压为低电平,电容C 通过2R 放电,Vc 按照指数规律逐步下降。 (3) 当Vc 下降到1/3Vcc 时,放电管截止,输出端电压由低电平翻转为高电平,电容C 又开始充电。当电容C 充到Vc=2/3Vcc 时,又开始放电,如此周而复始,在输出端即可产生矩形波信号。 矩形波信号的周期取决于电容器充、放电回路的时间常数,输出矩形脉冲信号的周期 C R R T )2(7.021+≈ 2、 施密特触发器是脉冲波形整形和变换电路中经常使用的一种电路。其具有两个稳定 状态,两个稳定状态的维持和相互转换取决于输入电压的高低和,属于电平触发,具有两个不同的触发电平,存在回差电压。由555定时器构成的施密特触发器将555定时器的THR 和TRI 两个输入端连在一起作为信号输入端即可得到施密特触发器。 (1) 当Vi<1/3Vcc 时,输出Vo 为高电平。随着Vi 的上升,只要Vi<2/3Vcc ,输出 信号将维持原状态不变,设此状态为第一稳定状态。 (2) 当Vi 上升到Vi ≥2/3Vcc 时,输出Vo 为低电平。电路由第一稳定状态翻转为第 二稳定状态,电路的正向阈值电压为+T V =2/3Vcc 。随着Vi 上升后又下降的情况,只要Vi 〉1/3Vcc ,电路将维持在第二稳定状态不变。 (3) 当Vi 下降到Vi ≤1/3Vcc 时,电路又翻转到第一稳态,电路的负向阈值电压为 -T V =1/3Vcc 。 三、实验内容: 1、555定时器构成多谐振荡器仿真实验

555定时器的典型应用电路

令狐采学创作 555定时器的典型应用电路 令狐采学 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示,该电路的触发信号在2脚输入,R和C 是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。 在未加入触发信号时,因ui=H,所以uo=L。当加入触发信号时,ui=L,所以uo=H,7脚内部的放电管关断,电源经电阻R向电容C充电,uC按指数规律上升。当uC上升到2 VCC/3时,相当输入是高电平,555定时器的输出uo=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时,电阻很小,电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始,到电容上的电压充到2VCC/3为止,单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间,用tW表示。 图22-2-1 单稳态触发器电路图 图22-2-2 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取: 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式,根据图22-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素,初始值为uc(0)=0V,无穷大值uc(∞)=VCC,τ=RC,设暂稳态的时间为t w,当t= tw时,uc(tw)=2 VCC/3时。代入过渡过程公式[1-p205]

几点需要注意的问题: 这里有三点需要注意,一是触发输入信号的逻辑电平,在无触发时是高电平,必须大于 2 VCC/3,低电平必须小于 VCC/3,否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄,其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时,触发信号依然存在,输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小,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。图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图,从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置,波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画4-5] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示,其工作波形如图22-2-5所示。 与单稳态触发器比较,它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号,所以,电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是RA、RB和C,此时相当输入是低电平,输出是高电平;当电容器充电达到2 VCC/3时,即输入达到高电平时,电路的状态发生翻转,输出为低电平,电容器开始放电。当电容器放电达到2VCC/3时,电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电,是由于有放电端7脚的作用,因7脚的状态与输出端一致,7脚为低电平电容器即放电。 图22-2-4 多谐振荡器电路图图22-2-5 多谐振荡器的波形 震荡周期的确定: 根据uc(t)的波形图可以确定振荡周期,T=T1+T2 先求T1,T1对应充电,时间常数τ1=(RA+RB)C,初始值为uc(0)= VCC/3,无穷大值u c(∞)=VCC,当t= T1时,uc(T1)=2 VCC/3,代入过渡过程公式,可得 T1=ln2(RA+RB)C≈0.7(RA+RB)C 求T2,T2对应放电,时间常数τ2=RBC,初始值为uc(0)=2 VCC/3,无穷大值uc(∞) =0

数字电路实验报告555定时器及应用

姓名:xxxxxxxxxxxxxxx学号:xxxxxxxxxx . 学院:计算机与电子信息学院专业:计算机类. 班级:xxxxxxxxxxxxxxxxxx时间:2019年10月18 日. 指导教师:xxxxxxxx . 实验名称:555定时器及应用. 一、实验目的 1、熟悉掌握555定时器的基本工作原理及功能; 2、掌握555定时器构成多谐震荡器的工作原理和使用方法; 3、熟悉数字系统的分析和应用。 二、实验原理 1、555定时器原理简介 555定时器是共仪器、仪表、自动化装置、各种民用电器的定时器、时间延时器等电子控制电路用的时间功能电路,也可以做自激多谐振荡器、脉冲调制电路、脉冲相位调谐电路、脉冲丢失指示器、报警器以及单稳态、双稳态等各种电路,应用范围十分广泛。 (1)555定时器的特点 ①外部连接几个阻容元件,可以方便的构成施密特触发器、多谐振荡器和单稳态 触发器等脉冲产生与整形回路。 ②具有一定的输出功率,因此可直接驱动微电机、指示灯和扬声器等。该器件有 双极型和COMS型两类产品,双极型产品型号最后三位为555,COMS型产品 型号最后四位为7555,它们的功能及外部引线排列完全相同。 ③电源电压范围宽(3~18V),双极型的电源电压为5~15V,COMS型的电源电 压为3~18V,能够提供与TTL及COMS型的数字电路兼容的逻辑电平。 (2)555定时器的电路结构及功能 图6-1是555定时器的电路结构图和管脚排列图,它的八个引脚的名称及作用如下: 1脚:芯片的地端2脚:芯片的触发输入端TR’(也叫低触发端)3脚:芯片的输出端4脚:芯片的复位端RD’ 5脚:芯片的控制电压输入Vco 6脚:芯片的阈值输入端TH(也叫高触发端)7脚:芯片的放电端DISC 8脚:芯片的电源Vcc

555定时器的基本应用及使用方法

555定时器的基本应用及使用方法 我们知道,555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。每类工作方式又有很多个不同的电路。在实际应用中,除了单一品种的电路外,还可组合出很多不同电路,如:多个单稳、多个双稳、单稳和无稳,双稳和无稳的组合等。这样一来,电路变的更加复杂。为了便于我们分析和识别电路,更好的理解555电路,这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳,把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。每个电路除画出它的标准图型,指出他们的结构特点或识别方法外,还给出了计算公式和他们的用途。方便大家识别、分析555电路。下面将分别 介绍这3类电路。 单稳类电路 单稳工作方式,它可分为3种。见图示。 第1种(图1)是人工启动单稳,又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元,并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。他们的输入端的形式,也就是电路的结构特点是: “RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。

第2种(图2)是脉冲启动型单稳,也可以分为2个不同的单元。他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”,都是从2端输入。1.2.1电路的2端不带任何元件,具有最简单的形式;1.2.2电路则带 有一个RC微分电路。 第3种(图3)是压控振荡器。单稳型压控振荡器电路有很多,都比较复杂。为简单起见,我们只把它分为2个不同单元。不带任何辅助器件的电路为1.3.1;使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。图中列出了2个常用电路。

双稳类电路 这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。 555双稳电路可分成2种。 第一种(见图1)是触发电路,有双端输入(2.1.1)和单端输入(2.1.2)2个单元。单端比较器(2.1.2)可以是6端固定,2段输入;也可是2端固定,6端输入。 第2种(见图2)是施密特触发电路,有最简单形式的(2.2.1)和输入端电阻调整偏置或在控制端(5)加控制电压VCT以改变阀值电压的(2.2.2)共2个单元电路。

555定时器实验报告

一、实验目的 二、实验原理 555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图2.9.2 所示。它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个放电管T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3 555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为2VCC /3,C2 的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器 C2 的输出为0,可使RS 触发器置1,使输出端OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则C1 的输出为 0,C2 的输出为1,可将RS 触发器置 0,使输出为 0 电平。 它的各个引脚功能如下: 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 6脚:TH高触发端 4脚:是直接清零端。当端接低电平,则时基电路不工作,此时不论、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。 5脚:VC为控制电压端。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0.01μF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。 在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A1、A2基准电压分别为的情况下,555时基电路的功能表如表6—1示。 三、实验内容 四、思考题

555定时器多谐波电路Multisim仿真

数字电子技术仿真实验报告 实验名称:555定时器 学生姓名:刘佳璇学号:20152523 指导教师:金丹 院系:电气工程学院班级:201502D 2017 年11 月29 日

555定时器 一、实验目的 1、学会使用 MULTISIM 软件进行数字电子实验仿真。 2、学习了解555定时器的工作原理。 二、实验内容 多谐振荡器 三、实验原理 555定时器的内部电路图及引脚排列见下图,功能表见下表。

555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当5脚悬空时,则电压比较器C1的同相输入端的电压为3/2CC V ,C2的反相输入端的电压为VCC 若触发输入端TR 的电压小于3/CC V ,则比较器C2的输出0,可使RS 触发器置1,使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH 的电压大于3/2CC V ,同时TR 端的电压大于3/CC V ,则C1的输出为0,C2的输出为1,可将RS 触发器置0,使输出为0电平。

多谐振荡器又称为无稳态触发器,它没有稳定的输出状态,只有两个暂稳态。在电路处于某一暂稳态后,经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。 两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。多谐振荡器可用作方波发生器。电路如图。 四、 实验设计与仿真 构建仿真电路如图所示,其中Ω=k R 21,Ω=k R 12,F C μ1.0=。接通V 5电源,用示波器观察c u 和o u 的波形。

波形如下图: 仿真结果与实验结果一致。 五、实验小结

这次的仿真实验是 555 定时器(多谐振荡器)电路,实验连线较简单,但是原理并不简单,通过实验我更加深刻的理解了555定时器的工作原理。

555定时器电路数电实验报告

实验报告 课程名称:数字电子技术实验姓名: 学号: 专业: 开课学期: 指导教师:

实验课安全知识须知 1.须知1:规范着装。为保证实验操作过程安全、避免实验过程中意外发生,学生禁止穿拖 鞋进入实验室,女生尽量避免穿裙子参加实验。 2.须知2:实验前必须熟悉实验设备参数、掌握设备的技术性能以及操作规程。 3.须知3:实验时人体不可接触带电线路,接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。 4.须知4:学生独立完成接线或改接线路后必须经指导教师检查和允许,并使组内其他同学 引起注意后方可接通电源。实验中如设备发生故障,应立即切断电源,经查清问题和妥善处理故障后,才能继续进行实验。 5.须知5:接通电源前应先检查功率表及电流表的电流量程是否符合要求,有否短路回路存 在,以免损坏仪表或电源。 特别提醒:实验过程中违反以上任一须知,需再次进行预习后方可再来参加实验;课程中违反三次及以上,直接重修。 实验报告撰写要求 1.要求1:预习报告部分列出该次实验使用组件名称或者设备额定参数;绘制实验线路图, 并注明仪表量程、电阻器阻值、电源端编号等。绘制数据记录表格,并注明相关的实验环境参数与要求。 2.要求2:分析报告部分一方面参考思考题要求,对实验数据进行分析和整理,说明实验结 果与理论是否符合;另一方面根据实测数据和在实验中观察和发现的问题,经过自己研究或分析讨论后写出的心得体会。 3.要求3:在数据处理中,曲线的绘制必须用坐标纸画出曲线,曲线要用曲线尺或曲线板连 成光滑曲线,不在曲线上的点仍按实际数据标出其具体坐标。 4.要求4:本课程实验结束后,将各次的实验报告按要求装订,并在首页写上序号(实验课 上签到表对应的序号)。请班长按照序号排序,并在课程结束后按要求上交实验报告。 温馨提示:实验报告撰写过程中如遇预留空白不足,请在该页背面空白接续。

555定时器的典型应用

555定时器的典型应用及OrCAD/PSpice仿真 时间:2009-12-05 01:00来源:本站整理作者:admin 点击:129次 555定时器的典型应用及OrCAD/PSpice仿真 滕政胜,黄铭(1.百色学院科研处广西百色;2.云南大学信息学院云南昆明) 引言 555定时器是一种将模拟功能与数字(逻辑)功能紧密结合在一起的中小规模单 片集成电路。它功能多样,应用广泛,只要外部配上几个阻容元器件即可构成单稳态触发器、施密特触发器、多谐振荡器等电路,是脉冲波形产生与变换的重要元器件,广泛应用于信号的产生与变换、控制与检测、家用电器以及电子玩具等领域。 OrCAD/PSpice作为国际上著名的电子设计自动化软件之一,具有仿真速度快、精度高等优点,不仅可以用于电路分析和优化设计,与印制版设计软件配合使用,还可实现电子设计自动化,被公认是通用电路模拟程序中最优秀的软件之一。例如:基于该软件,Essakhi等人提出了一种微波整流天线的时域模型;Du等人提出了一种从三维时域场分析提取S参数的方法;Zhang等人仿真了E类功率放大器的特性,并进行了实验证实;Sakuta等人分析了低相位噪声振荡器的特性,并计算了有载Q值;Hayahara等人设计了△-∑A/D转换器,并对其信噪比进行了仿真;Brecl等人提出了一维、二维薄膜模型,并模拟了其接触电阻。这些表明,软件OrCAD/PSpice是现代电子电路设计的有利工具。 本文以OrCAD/PSpice 10.5为工具,对555定时器构成的三种典型电路进行仿真分析,得出了一些有价值的结论。 1555定时器组成框图及工作机理 555定时器的图形符号及管脚图如图1所示,其中管脚1是公共端,管脚2为触发端,管脚3为输出端,管脚4为复位端,管脚5是控制电压输入端,管脚6 为阈值端,管脚7是内部三极管的放电端,管脚8是电源端。

555定时器综合实验报告

课程名称:数字电子技术基础项目名称:灯泡延时电路 项目组成员及分工及成绩评定

目录 1 课程设计目的 (2) 2 课程设计题目及要求 (2) 3 课程设计报告内容 (2) 3.1 按键式延时照明灯方案 (2) 3.2 电路元器件介绍 (3) 3.3 电路功能介绍 (4) 3.3.1 电路制作流程 (4) 3.4 实操连接电路和仿真电路的实现 (5) 3.4.1 电路实物图 (5) 3.4.2 手画电路原理图 (6) 3.4.3 仿真结果 (6) 3.5 电路调试过程 (7) 4总结 (8)

1课程设计目的 (1)掌握进行基本技术技能训练,如基本仪器仪表的使用,常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力,掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。 (2)学习较复杂的电子系统设计的一般方法,了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力,由学生自行设计、自行制作和自行调试。 (3)提高学生的创新能力。 (4)培养理论联系实际的正确设计思想,训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。 2课程设计题目及要求 设计步骤 1.对单稳态电路的设计和元器件参数计算、选择。 2.购买相关器件,采用面包板搭建电路。 3.画出总体电路图。 4.结合仿真结果和电路图安装自己设计的电路,检查线路的准确性。 5.调试电路,将电路用multisim对电路进行仿真。 6.提交符合要求的电路和实验设计报告。 要求 1.输出接LED电路, 2.按键不按LED不亮,当按键按下时LED亮30秒,之后熄灭。 3课程设计报告内容 3.1按键式延时照明灯方案 设计的电路图如下所示

555定时器声光报警器实训报告

. . . . 州市职业大学 实习(实训)报告 名称555定时器声光报警电路 2013年12月30日至2014年1月5日共一周 学院(部) 电子信息工程学院 班级12电气2 姓名东 学院(部)负责人红兵 系主任邓建平 指导教师王建国

目录 第一章绪论 (3) 第二章555定时器声光报警电路原理 (4) 2.1硬件组成 (4) 2.2电路原理图 (4) 2.3印刷板电路图 (4) 2.4 555定时器声光报警电路原理 (5) 第三章主要元器件参数及相关计算 (6) 3.1元器件列表及测量值 (6) 3.2. 555定时器 (6) 3.2.1 555定时器的电路结构及其功能 (7) 3.2.2 555定时器的逻辑功能表。 (7) 3.3 电位器 (8) 3.4 蜂鸣器 (8) 3.4.1蜂鸣器的结构原理 (8) 3.5 发光二极管 (9) 3.6 相关性能指标计算 (9) 第四章焊接及调试 (10) 4.1查找资料 (10) 4.2 准备工具、检测元器件 (10) 4.3 焊接 (10) 4.4 调试及调试的波形 (10) 第五章结论 (11) 5.1 焊接好后的成品图 (11) 第六章总结 (12)

第一章绪论 数字电子技术实训是电类系列课程中的一门专业基础技术课。本课程强调以实践教学为主,在教学过程中要求学生把数字电子技术的基础容贯穿起来,以电子工艺的要求独立完成电路原理的分析、设计、焊接及调试并作出具体的电子产品实物,使学生通过实践能较好地掌握常用数字器件的应用,更深层地掌握数字电子技术教材的容。 本次实训容是555定时器声光报警电路。 555定时器是一种结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能电路。只要外部配接少数几个阻容元件便可组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器等电路,因输入端设计有三个5kΩ的电阻而得名 555定时器的电压围宽,双极型555定时器为5~16 V,CMOS 555定时器为3~18 V。可提供与TTL及CMOS数字电路兼容的接口电平。555定时器还可以输出一定的功率,可驱动微电机、指示灯、扬声器等。它在脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电器与电子玩具等领域都用着广泛的应用 555定时器声光报警电路是利用两个555定时器组成的振荡电路,实现异步工作,使两个振荡器间隙振荡,这样蜂鸣器就会发出间隙的声响,发光二极管闪烁。

实验08 555定时器及其应用

实验八 555定时器及其应用 一、实验目的 1.熟悉并掌握555时基电路的工作原理; 2.熟悉并掌握555构成的单稳态触发器、多谐振荡器、占空比可调的多谐振荡器三种典型电路结构及工作原理; 3.学会应用555时基集成电路。 二、实验任务(建议学时:4学时) (一)基本实验任务 1. NE555构成的单稳态触发器逻辑功能测试; 2. NE555构成的多谐振荡器及参数测试; 3. NE555构成的占空比可调的多谐振荡器及参数测试; (二)扩展实验任务() 1. 555构成的脉冲宽度调制(PWM —Pulse Width Modulation )器。 2. 利用555时基电路设计一个驱动电路,能够实现对LED 灯的亮度调节。 3. 利用555时基电路设计一个线性斜坡电压(Linear Ramp )发生器。 三、实验原理 1.555定时器又称为时基电路,由于它的内部使用了三个5K 的电阻,故取名555。 NE555引脚功能说明: GND :电源地;TRIG :触发端;OUT :输出端;RESET :清零端,低电平有效; CONT :控制端;THRES :阈值电压输入端;DISCH :放电端;Vcc :电源正极; 5K 5K 5K R S RE S Vcc CONT RESET THRES TRIG GND DISCH OUT 12 6 5 84 3 7 (a )引脚排列 (b )内部框图 图8-1 NE555引脚排列及内部框图

555定时器集成芯片型号很多,例如LM555、NE555、SA555、CB555、ICM7555、LMC555等等,尽管型号繁多,但它们的引脚功能是完全兼容的,在使用中可以彼此替换,大多数双极型芯片最后3位数码都是555,大多数CMOS型芯片最后4位数码都是7555(还有部分定时器芯片的命名采用C555来表示CMOS型555定时器,例如LMC555)。另外,还有双定时器型芯片双极型的556和CMOS型的7556、四定时器NE558。 555的引脚排列和内部框图见图8-1,556的引脚排列见图8-2。 图8-2 NE556双定时器引脚排列 2.双极型与CMOS型555定时器芯片的区别 1)双极型555定时器工作电压范围5~15V,其驱动能力强,最大负载电流达±200mA,其构成的多谐振荡器工作频率较低,极限大约为300kHz(不同厂商生产的555定时器其最高振荡频率不一定相同,具体值需要通过查阅厂商提供的芯片参数手册); 2)CMOS型555定时器工作电压范围3~16V,其驱动能力弱,最大负载电流仅有±4mA,其构成的多谐振荡器工作频率较高,可达500kHz(不同厂商生产的555定时器其最高振荡频率不一定相同,具体值需要通过查阅厂商提供的芯片参数手册); 由于CMOS型的555定时器驱动能力很弱,因此,使用CMOS型的555定时器时,当负载工作电流最大值超过±4mA时,需要在CMOS型555定时器的Out端和负载之间加一级缓冲电路以提高CMOS型555定时器的驱动能力。 注意,这里的负载电流正负表示的含义为:负载电流为正时,表示电流由Out端流出,负载电流为负时,表示电流流入Out端。

器件实验报告八—555集成定时器及其应用

555集成定时器及其应用实验报告 一、实验内容与目的 1.单稳态触发器功能的测试,对于不同的外界元件参数,测定输出信号幅度和暂稳时间。 2.多谐振荡器功能的测试与验证,给定一个外界元件,测量输出波形的频率、占空比,并且计算理论值,算出频率的相对误差。 实验仪器: 自制硬件基础电路实验箱,双踪示波器,数字万用表,集成定时器NE555 2片;电阻100kΩ、10kΩ各2只;51kΩ、5.1kΩ、4.7kΩ各1只;电容30μF、10μF、0.1μF、2200pF各1只;电位器100kΩ1只; 元器件:LM555。 二、实验预习内容: 本实验旨在了解555定时器的内部结构和工作原理:单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理。 实验资料: (1)构成单稳态触发器 电路如下图所示,接通电源→电容C充电(至2/3Vcc)→RS触发器置0→Vo =0,T导通,C放电,此时电路处于稳定状态。当2加入VI<1/3Vcc时,RS触发器置1,输出Vo=1,使T 截止。电容C开始充电,按指数规律上升,当电容C 充电到2/3Vcc时,A1翻转,使输出Vo=0。此时T又重新导通,C很快放电,暂稳态结束,恢复稳态,为下一个触发脉冲的到来作好准备。其中输出Vo脉冲的持续时间tw=1.1RC,一般取R=1kΩ--10MΩ,C>1000PF,只要满足VI的重复周期大于tp0 ,电路即可工作,实现较精确的定时。 (2) 多谐振荡器 电路如下图所示,电路无稳态,仅存在两个暂稳态,亦不需外加触发信号,即可产生振荡(振荡过程自行分析)。电容C在1/3Vcc--2/3Vcc之间充电和放电,输出信号的振荡参数为:

周期T=0.7 C(R1+2R2) 频率f=1/T=1.44/(R1+2R2)C, 占空比D=( R1+R2 )/( R1+2R2)。 555电路要求R1与R2 均应大于或等于1kΩ ,使R1+R2 应小于或等于3.3MΩ。 三、实验过程与数据分析 1.单稳态触发器逻辑功能的测试。 连接电路如下:

555定时器实训报告

实训报告实训名称:555定时器 专业:电子信息工程技术 班级: 09电信班 姓名: XXX 学号: XXXXXXX 指导老师: XXX 实训时间:XXXX年XX月XX日

555定时器及应用电路的分析与测试 一、实训目的: ①进一步熟悉555定时器的基本功能和特点。 ②测试和分析555定时器构成的基本应用电路。 二、实训器材: 万用表 1 块、555 集成定时器(1 块),电阻元件 15 kΩ(1 只)、68 kΩ(1 只),极性电容10 μF( 1 只),瓷片电容0.01 μF( 1 只),发光二极管,导线若干, 三、实训内容: 秒脉冲产生电路及抢答报警电路的测试 将 555 定时器按布线图接线,在检查无误的情况下接通电源,看发光二极管是否是一闪一闪的亮,若不是,检查电路是否接错,直至正常为止。 四、布线图

实训总结 通过本次实训我学到了很多 1、能正确选用集成门电路,掌握用门电路进行简单数字逻辑电路设计的方法。 2、能进行电路的安装、调试和测试,并进行正确的分析。 3、具有安全生产意识,了解事故的预防措施。 4、能与他人合作、交流完成电路的设计、电路的组装与测试等任务,具有团结协作、敢于创新精神和解决问题的可迁移的关键能力。 5、了解了数字电路的特点(1)精度高(2)可靠性高(3)应用范围广(4)集成度高且成本低(5)使用效率高 实训中发现的问题、现象及事故 1、在画电路图的时候要仔细,不要把线接错,要分清集成块的型号。 2、在面包板上连接电路,注意IC芯片的方向和管脚排列应正确。 3、在布线时要注意不要漏了电源线和接地的线。 4、在焊接时,要注意不要桥连和虚焊;不要把面包板上的铜片弄掉。 5、在焊接的过程中要注意焊锡和松香的用量,影响焊点的美观。 6、焊接完后要检查是否拔下电烙铁的插头,防止意外事故发生;还要检查焊接的线路是否被焊锡松香短路。 在实训中我明白了团队合作的重要性,不懂就问,如果电路接好后不出结果,就要根据电路图检查错误,如果确实检查不了,就要及时向老师或同学求助。

2021年555定时器的典型应用电路

*欧阳光明*创编 2021.03.07 555定时器的典型应用电路 欧阳光明(2021.03.07) 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示,该电路的触发信号在2脚输入,R和C是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。 在未加入触发信号时,因ui=H,所以uo=L。当加入触发信号时,ui=L,所以uo=H,7脚内部的放电管关断,电源经电阻R向电容C充电,uC按指数规律上升。当uC上升到2VCC/ 3时,相当输入是高电平,555定时器的输出uo=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时,电阻很小,电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始,到电容上的电压充到2VCC/3为止,单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间,用tW 表示。 图22-2-1 单稳态触发器电路图 图22-2-2 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取: 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式,根据图22-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素,初始值为uc(0)=0V,无穷大值uc(∞)=VCC,τ=RC,设暂稳态的时间为tw,当t= t w时,uc(tw)=2 VCC/3时。代入过渡过程公式[1-p205]

几点需要注意的问题: 这里有三点需要注意,一是触发输入信号的逻辑电平,在无触发时是高电平,必须大于2 VCC/3,低电平必须小于 VCC/3,否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄,其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时,触发信号依然存在,输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小,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。图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图,从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置,波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画4-5] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示,其工作波形如图22-2-5所示。 与单稳态触发器比较,它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号,所以,电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是RA、RB和C,此时相当输入是低电平,输出是高电平;当电容器充电达到2 VCC/3时,即输入达到高电平时,电路的状态发生翻转,输出为低电平,电容器开始放电。当电容器放电达到2VCC/3时,电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电,是由于有放电端7脚的作用,因7脚的状态与输出端一致,7脚为低电平电容器即放电。 图22-2-4 多谐振荡器电路图图22-2-5 多谐振荡器的波形 震荡周期的确定: 根据uc(t)的波形图可以确定振荡周期,T=T1+T2 先求T1,T1对应充电,时间常数τ1=(RA+RB)C,初始值为uc(0)= VCC/3,无穷大值uc(∞) =VCC,当t= T1时,uc(T1)=2 VCC/3,代入过渡过程公式,可得 T1=ln2(RA+RB)C≈0.7(RA+RB)C 求T2,T2对应放电,时间常数τ2=RBC,初始值为uc(0)=2 VCC/3,无穷大值uc(∞) =0V,当t= T2时,uc(T2)= VCC/3,代入过渡过程公式,可得T2=ln2RBC≈0.7RBC 振荡周期 T= T1+T2=≈0.693(RA+2RB)C

电子技术实验报告8—555定时器及其应用

学生实验报告 系别电子信息学院课程名称电子技术实验 班级10通信A班实验名称实验八 555定时器及其应用 姓名葛楚雄实验时间2012年5月30日 学号20指导教师文毅 报告内容 一、实验目的和任务 1.熟悉555型集成时基电路的电路结构、工作原理及其特点。 2.掌握555型集成时基电路的基本应用。 二、实验原理介绍 555集成时基电路称为集成定时器,是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,其应用十分广泛。该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器,因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。它的内部电压标准使用了三个5K的电阻,故取名555电路。其电路类型有双极型和CMOS型两大类,两者的工作原理和结构相似。几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556;所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556,两者的逻辑功能和引脚排列完全相同,易于互换。555和7555是单定时器,556和7556是双定时器。双极型的电压是+5V~+15V,最大负载电流可达200mA,CMOS型的电源电压是+3V~+18V,最大负载电流在4mA以下。 1、555电路的工作原理 555电路的内部电路方框图如图20-1所示。它含有两个电压比较器,一个基本RS触发器,一个放电开关Td,比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压,它们分别使低电平比较器Vr1反相输入

端和高电平比较器Vr2的同相输入端的参考电平为2/3VCC和1/3VCC。Vr1和Vr2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过2/3VCC时,触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电,开关管导通;当输入信号自2脚输入并低于1/3VCC时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时充电,开关管截止。 R是异步置零端,当其为0时,555输出低电平。平时该端开路或接VCC。Vro是控制电压端(5脚),D 平时输出2/3VCC作为比较器Vr1的参考电平,当5脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制,在不接外加电压时,通常接一个的电容器到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定。Td为放电管,当Td导通时,将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。 2、555定时器的典型应用 (1)构成单稳态触发器 上图20-2为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。D为钳位二极管,稳态时555电路输入端处于电源电平,内部放电开关管T导通,输出端Vo输出低电平,当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。并使2端电位瞬时低于1/3VCC,单稳态电路即开始一个稳态过程,电容C开始充电,Vc按指数规律增长。当Vc充电到2/3VCC时,输出Vo从高电平返回低电平,放电开关管Td重新导通,电容C上的电荷很快经放电开关管放电,暂态结束,恢复稳定,为下个触发脉冲的来到作好准备。波形图见图20-3。

555定时器实验报告

555定时器实验报告 一实验内容 1 555定时器的动态和静态逻辑功能测试,动态测试要求输入为三角波,输出用数字示波器显示。 2 用555定时器设计一个数字定时器,每启动一次,电路产生一个5s左右的正脉冲。、 二实验条件 555定时器,数字万用表,数字示波器,计算机电路基础实验箱,导线若干。 三实验原理 1 静态测试555定时器的逻辑功能。用动态的电压作为输入0~5V,产生这个变化电压电路如下图所示: 电源为5V,A端接到555定时器的2号管脚。 测试电路连接方法:

从图中1开始逆时针分别为1~8,其连接方法为: 0~5V输入变化、 5~0V输入变化

从测试结果可以得到:输入电压由0~5V变化时,其跳变区域在输入电压,3.23V附近,输入电压由5~0V变化时,其跳变电压在1.7V附近。电压变化趋势不一样,跳变电压也是不一样的。 2动态测试555定时器的逻辑功能。 其中电路连接方法与前面静态测试无异。但是输入变为积分电路输出的三角波。积分电路选用的电阻为100KΩ,电容选择为0.1uF连接,在电容器两端输出的波形为所需要的三角波。 其中测得555定时器的输入输出为: CH1为输入,CH2为输出。 其中波形参数为:

合成后得到: 用三角波动态测试得到:输入电压由小到大变化时,跳变电压为3.44V,由大到小变化时,跳变电压为1.64V。其中1.80V。与静态测试的3.23V和1.70V相近,在误差允许范围内可以认为这两次测试结果是一样的. 3用555定时器设计一个数字定时器,每启动一次,电路产生一个5s 左右的正脉冲

其中电路图是按照资料收集到的上图来连接的,因为电路图找不到合适方法画这个电路图,所以直接把这个电路图粘贴。在实验中用到100KΩ电位器,47uF的电容。那么通过计算这个电路能产生的延迟是将应该是5.17s。 测试出的输入和输出3号引脚的波形图如下图所示: 其中可以看出只有4.10s的延迟。原因:使用的电位器是在实验板上 的,经过测量,其两端电阻只有82KΩ左右,经过计算与实验结果相

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