现代电子技术实验1现代电子技术实验2实验五555集成定时器的应用现代电子技术实验3一、目的1.熟悉555定时器电路的工作原理。2.熟悉555定时器逻辑功能的测试方法。学会分析和测试用555时基电路构成的多谐振荡器,单稳态触发器,施密特触发器。3.了解555定时器的实际应用。现代电子技术实验4二、实验原理555定时器是模拟—数字混合式集成电路。内部有3个5KΩ的电阻分压器,故称555。可产生精确的时间延迟和振荡,在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。现代电子技术实验5555逻辑电路图和引脚图电阻分压器电压比较器基本RS触发器放电管T缓冲器现代电子技术实验6电阻分压器(1)电阻分压器由3个5kΩ的电阻R组成,为电压比较器A1和A2提供基准电压。CO为控制电压输入端。UR1=UCO,UR2=1/2UCO当CO外接固定电压时,UR1=2/3VCC,UR2=1/3VCC。当CO未用时,电压控制输入端现代电子技术实验7(2)电压比较器A1和A2。当U+>U-时,比较器输出高电平,反之则输出低电平。TH称为高触发端TR称为低触发端现代电子技术实验8基本RS触发器(3)基本RS触发器其置0和置1端为低电平有效触发。为复位输端,低电平有效。正常工作时,必须使处于高电平。禁止态现代电子技术实验9放电管T(4)放电管TT是集电极开路的三极管,相当于一个受控电子开关。定时器输出为0时,T导通,外接电容可通过T放电。定时器输出为1时,T截止,外电路可对外界电容充电。缓冲器(5)缓冲器缓冲器由G3构成,用于提高电路的负载能力,并隔离负载对555定时器的影响。现代电子技术实验10THTRRdOUTDIS××00导通>32VCC>31VCC10导通<32VCC>31VCC1保持保持<32VCC<31VCC11截止注意:工作中不使用电压控制输入端时,一般都通过一个0.01μF的电容接地,以旁路高频干扰。555定时器功能表(CO未用时)1100现代电子技术实验11THTRRdOUTDIS××00导通>32VCC>31VCC10导通<32VCC>31VCC1保持保持<32VCC<31VCC11截止注意:工作中不使用电压控制输入端时,一般都通过一个0.01μF的电容接地,以旁路高频干扰。555定时器功能表(CO未用时)2/3vcc1/3vcc10110现代电子技术实验12555逻辑电路和引脚图大于、大于、出0;T导通小于、小于、出1;T截止小于、大于、保持由上表可得如下口诀:555定时器功能表(CO未用时)THTR23VCC23VCC13VCC13VCC23VCC13VCCOUT01保持12345678555THDISCOVCCTRRDGND现代电子技术实验13VTHiViV回差电压CCCCCCVVVV313132应用简介555定时器典型应用1、施密特触发器施密特触发器的特点?回差特性:上升过程和下降过程有不同的转换电平UT+和UT-。如果在CO端加上控制电压,则可以改变电路的UT+和UT-。与555定时器的联系:555内部比较器有两个不同的基准电压UR1和UR2,对应该触发端TH和低触发端TR。现代电子技术实验143.构成单稳态触发器(1)得到负脉冲外触发:使高触发TH端有效→暂稳态0。思路:外触发→自动返回(2)得到正脉冲自动返回:通过电容C的充放电使低触发端有效→稳态1。TR外触发:使低触发端有效→暂稳态1。TR自动返回:通过电容C的充放电使高触发端TH有效→稳态0。现代电子技术实验15'iV当触发脉冲vi为高电平时,VCC通过R对C充电,当Vc≥2/3VCC时,高触发端TH有效,定时器输出置0;此时,放电管导通,C放电,VTH=VC=0。电路保持稳态。现代电子技术实验16'iV当触发脉冲Vi下降沿到来时,低触发端有效,555处于置1状态,电路进入暂稳态。此时放电管T截止,VCC通过R对C充电。TR现代电子技术实验17'iV当VTH=VC≥2/3VCC时,高触发端TH有效,定时器输出置0状态,电路自动返回稳态,此时放电管T导通,C通过导通的放电管T放电,使电路保持稳态。应用简介可加入附加电路,使Vi经微分后变为窄脉冲信号。iV注意此处输入触发信号必须为窄脉冲,否则555回到稳态的时间将受输入脉冲低电平维持时间控制。iV现代电子技术实验181.用555定时器构成单稳态触发器按图3.50(a)连接电路:取R1=R2=5.1KΩ,R=100KΩ,C=0.01μf,C1=0.01μf。输入500Hz脉冲(TTL)信号,用双踪示波器观察记录Vi、VC、VO的波形。并标出波形周期、幅值、脉宽。三、实验内容现代电子技术实验193.用555定时器构成施密特触发器按图3.52(a)电路接线,取R1=R2=100KΩ,C1=C2=0.01μf。输入正弦波信号1KHZ,逐渐加大Vi的幅度,用双踪示波器分别观察记录Vi’、Vo波形(用双踪示波器分别观察记录Vi’、Vo波形,在图上标出VT+、VT-的值.)Vi’现代电子技术实验20四、注意事项1、故障检测和排除:检查各连线是否正确可以采用节点检查法。2、要使波形稳定显示则需:(a)选择正确的触发源。(b)调节触发平(Level)旋钮,使触发电平在波形幅度范围内。3、注意将示波器探头衰减开关置于10:1档。现代电子技术实验21五、思考题1.3、4.单稳态触发电路,输出脉冲宽度是否应大于触发脉冲宽度?为什么?