实验四 555 集成定时器的应用 -2

内容纲要

1. 实验目的

2. 实验原理

3. 实验内容

4. 实验要求

•复习 555 时基电路、施密特触发器以及单稳态触发器的工作原理。

•学会分析和测试用 555 时基电路构成的单稳态触发器，施密特触发器。

 1 、实验目的

555 定时器是模拟—数字混合式集成电路。

可产生精确的时间延迟和振荡，内部有 3 个 5KΩ 的电阻分压器，故称 555 。

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。

2 、实验原理

各公司生产的 555 定时器的逻辑功能与外引线排列都完全相同。

2~18V5~18V电源电压工作范围

低功耗高输入阻抗

驱动能力较大

优点

7556556双定时器型号

的最后几位数码

7555555单定时器型号

的最后几位数码

CMOS 产品双极型产品种类特点实验中用 NE555 。

2 、实验原理

555 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

2 、实验原理

555 定时器功能表

TH TR Rd OUT DIS

× × 0 0 导通

＞3

2 VCC ＞3

1 VCC 1 0 导通

＜3

2 VCC ＞3

1 VCC 1 保持 保持

＜3

2 VCC ＜3

1 VCC 1 1 截止

555 逻辑电路和引脚图

2 、实验原理

•施密特触发器

获取矩形脉冲波形利用多谐振荡器直接产生

利用整形电路把周期性变化波形变换为符合要求的矩形脉冲

矩形脉冲的整形电路可以用施密特触发器实现

例如施密特触发器用作整形电路——把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。

2 、实验原理

2 、实验原理

•施密特触发器

施密特触发器的传输特性及输入输出波形

VT+

VT

0

VOH

VOL

0

t

t

Vin

outV

VT+

VT

0

VOH

VOL

0 t

t

Vin

Vout

正向阈值电平 VT+ ： UI 上升时，引起 Uo 突变时对应的 UI 值。

负向阈值电平 VT- ：

UI 下降时，引起 Uo 突变时对应的 UI 值。

反向传输

同向传输

2 、实验原理

单稳态触发器只有一个稳定的状态。这个稳定状态要么是 0 ，要么是 1。单稳态触发器的工作特点是：

① 、它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。 ②、在触发脉冲的作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间后，再自动返回稳态。

③ 、暂稳态维持时间的长短仅仅取决于单稳触发器电路本身的参数，与触发脉冲无关。

•单稳触发器

2 、实验原理

单稳态触发器广泛应用于脉冲整形、延时和定时电路中。

单稳态触发器应用

• 脉 冲 整 形 : 把不规则的波形转换成宽度、幅度都相等的波形。• 输出脉冲延时 : 把输入信号延迟一定时间后输出。• 脉 冲 定 时 : 单稳态触发器能够产生一定宽度 Tw 的矩形脉冲，利用这 个脉冲去控制某一电路，则可使它在 Tw 时间内动作 ( 或者不动作 ) 。

脉冲定时脉冲延时脉冲整形

2 、实验原理

•用用 555555 定时器构成单稳态触发器定时器构成单稳态触发器

tw=1.1RC

注意：工作中不使用电压控制输入端（ 5 脚）时，一般都通过一个 0.01μF 的电容接地 , 以旁路高频干扰。

2 、实验原理

555 定时器内部比较器有两个不同的基准电压 UR1 和 UR2 。

CCCCCC VVVV3

1

3

1

3

2

•用用 555555 定时器构成施密特触发器定时器构成施密特触发器

2 、实验原理

⑴ ．用 555 定时器构成单稳态触发器 按图 2.2.4 （ a ）连接电路，取

R1=R2=5.1k ， R=100k ， C=0.01F ， C1=0.01F 。输入600Hz TTL 信号，用双踪示波器分别观察并记录Vi 、 Vi’ 、 VC 、 VO 的波形，并标出周期、幅值、脉宽等。

0.01uF

3 、实验内容

（ 2 ）．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 、 Vi’、 Vo 波形（注意输入正弦波信号对输出波形的脉宽、上、下限触发电平以及回差电压的影响，要求得出结论）。

测绘电压传输特性。测绘电压传输特性。

（比较（比较 Vi’Vi’ 、、 VVoo 得得出出 VVT+T+ 、 、 VVT-T- ））

3 、实验内容

注意事项

( 一 ) 故障检测和排除 1 、检查各连线是否正确，尤其是电源线

。 2 、 要使波形稳定显示则需： (a) 选择正确的触发源。（ Edge 按键菜单

） (b) 调节触发平 (Level ）旋钮，使触

发电平在波形幅度范围内。

3 、实验内容

实验电路板

3 、实验内容

4 、实验要求

1 、按要求完成原始数据记录 2 、回答实验课后思考题 3 、总结实验结论 4 、完成实验报告

下次实验预习要求

1 、预习：实验五 数据选择和译码显示 -1

2 、完成实验报告上的预习思考题

微分电路与 RC 耦合电路：

微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波，即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。而对恒定部分则没有输出。输出的尖脉冲波形的宽度与 R*C 有关（即电路的时间常数）， R*C 越小，尖脉冲波形越尖，反之则宽。此电路的 R*C 必须远远少于输入波形的宽度，否则就失去了波形变换的作用，变为一般的 RC耦合电路了，一般R*C少于或等于输入波形宽度的 1/10就可以了。

1 、微分电路