实验六 555时基电路
一,实验目的
1.熟悉555集成定时器的组成及工作原理.
2.掌握用定时器构成单稳态电路,多谐振荡电路和施密特触发电路等.
3.进一步学习用示波器对波形进行定量分析,测量波形的周期,脉宽和幅值等.
二,实验原理
1.555集成定时器简介
555集成定时器是模拟功能和数字逻辑功能相结合的一种双极型中规模集成器件.外加电阻,电容可以组成性能稳定而精确的多谐振荡器,单稳电路,施密特触发器等,应用十分广泛.
555定时器的外引线排列图和内部原理框图如图6-1,6-2所示,功能见表6-1.它是由上,下两个电压比较器,三个5kΩ电阻,一个RS触发器,一个放电三极管 T以及功率输出级组成.比较器 C1的反相输入端⑤接到由三个5 kΩ电阻组成的分压网络的2/3Vcc处(⑤也称控制电压端),同相输入端⑥为阀值电压输入端.比较器C2的同相输入端接到分压电阻网络的1/3Vcc处,反相输入端②为触发电压输入端,用来启动电路.两个比较器的输出端控制RS触发器.RS触发器设置有复位端④,当复位端处干低电平时,输出③为低电平.控制电压端⑤是比较器C1的基准电压端,通过外接元件或电压源可改变控制端的电压值,即可改变比较器C1,C2的参考电压.不用时可将它与地之间接一个O.01μF的电容,以防止干扰电压引入.555的电源电压范围是+4.5～+18V,输出电流可达100～200mA,能直接驱动小型电机,继电器和低阻抗扬声器.
图 6-1 555集成电路引脚排列图
图6-2 时基电路555电路结构图
表6-1 555芯片功能表
——TR
触发
TH
阈值
—R
复位
DIS
放电端
OUT
输出
H
导通
L
H
原状态
H
截止
H
L
导通
L
2.555定时器的应用
①单稳态电路
单稳态电路的组成和波形如图6-3所示.当电源接通后,Vcc通过电阻R向电容C充电,待电容上电压Vc上升到2/3Vcc时,RS触发器置0,即输出Vo为低电平,同时电容C通过三极管T放电.当触发端②的外接输入信号电压Vi1000pF.
值得注意的是:t的重复周期必须大于tW,才能保证放一个正倒置脉冲起作用.由上式可知,单稳态电路的暂态时间与VCC无关.因此用555定时器组成的单稳电路可以作为精密定时器.
图 6-3单稳态电路的电路图和波形图
②多谐振荡器
多谐振荡器的电路图和波形图如图6-4所示.电源接通后,Vcc通过电阻R1,R2向电容C充电.当电容上电vC=2/3Vcc时,阀值输入端⑥受到触发,比较器C1翻转,输出电压Vo=0,同时放电管T导通,电容C通过R2放电;当电容上电压Vc=1/3Vcc,比较器C2工作,输出电压Vo变为高电平.C放电终止,又重新开始充电,周而复始,形成振荡.其振荡周期与充放电的时间有关:
充电时间:

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