NE555振荡

NE555多谐振荡器的搭建

【任务分析】

555是一种将模拟功能和逻辑功能结合在同一块芯片上的集成电路，8脚封装。此芯片内使用了3个精度较高的5K分压电阻，型号由此而得名。NE555电压使用范围为4.5V-18V。最初由美国SIGNETICS公司在1972推出投放市场，很快得到广泛应用，也因为应用广泛，许多其他公司也推出一样的类似型号。

NE555多谐振荡器的工作原理：由555定时器和外接元件R1、R6、C2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、R6向C2充电，以及C2通过R6向放电端DC放电，使电路产生振荡。电容C2在2/3VCC和1/3VCC之间充电和放电，通过调节电位器R6，使充放电的时间比产生变化。

图1 NE555多谐振荡器电气原理图

【技能要求】

1．对照电路原理图，在洞洞板用分立元件搭建NE555多谐振荡器电路；

2．对搭建好的电路板进行静态和动态测试。

3．了解NE555多谐震荡工作原理及掌握其相关电路故障排除经验。

【任务实施】

第一步：清点材料

NE555多谐振荡器电路元器件清单见下表1所示。

表1 NE555多谐振荡器电路元件清单

（一）搭建注意事项

1．按电路原理图熟悉印制电路板上电路元器件的布局。

2．按工艺要求对元器件的引脚进行成形加工。

3．在印制电路板上依次进行元器件的排列、插装。

4．按焊接工艺要求对元器件进行焊接，直到所有元器件焊完为止。5．焊接电源输入线（或端子）和信号输入、输出端子。

6. 搭建要求：

（1）不漏装、错装，不损坏元器件。

（2）无虚焊，漏焊和桥接，焊点表面要光滑、干净。

（3）元器件排列整齐，布局合理，并符合工艺要求。

（4）连接线使用要适当。

(二)搭建实物图

NE555多谐振荡器印制电路板和装接实物如图2（a）、（b）所示

（a）印制电路板

（b）装配实物图

图2 NE555多谐振荡器装配图

第三步：电路测试与分析

NE555多谐振荡器电路实物搭建效果如图10-29所示。

图3 NE555多谐振荡器电路搭建效果图

装接完毕，检查无误后，用万用表测量电路的电源两端，若无短路，方可接入5V电源。加入电源后，如无异常现象，可开始调试。

1．旋转电位器R6,主模块的变化现象是_________，是否是频率发生变化：_______。

2．轻触按键S1、S2 和S3是设置的故障点，通过按下开关，观察现象，把每个故障点引起的结果填写到下表2中：

表2 故障记录表

555多谐震荡器-实验报告

实验题目：用555定时器设计一个时钟信号源，频率为f=1KHz，占空比为60%。实验报告：一、实验相关信息 1、实验日期： 2、实验地点：二、实验内容用555定时器设计一个时钟信号源，频率为f=1KHz，占空比为60%。三、实验目的 1、了解555定时器的工作原理和电路结构； 2、掌握555定时器的典型应用。三、实验设备、元器件 1、实验仪器：（写清型号） 2、实验元器件：四、理论计算（1）555多谐震荡器电路结构图1 多谐振荡器（2）工作波形

（3）工作过程简述接通电源后，电容C 被充电，νc 上升，当νc 上升到 Vcc 32 时，触发器被复位，同时放电T 导通，此时 νo 为低电平，电容C 通过R 2 和T 放电，使νc 下降，当νc 下降到Vcc 31 时，触发器又被复位，νo 为高电平。电容C 放电所需时间为 C R C R t PL 227.02ln ≈= （1）当电容C 放电结束时，T 截止，Vcc 将通过R 1、R 2向电容C 充电，νc 由Vcc 31上升到Vcc 32所需时间为 C R R C R R t PH )(7.02ln )(2121+≈+= （2）当νc 上升到Vcc 32 时，触发器由发生翻转，如此周而服始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为 C R R t t f PH PL )2(43.1121+≈+= （3） %100)2((%)212 1X R R R R t t t q PH PL PH ++=+= （4）（4）占空比可调电路结构对于图1电路结构占空比固定不变，要得到占空比可调的周期方波，对其电路改进，如图2所示。由（4）式可知，占空比始终大于50%，要得到占空比小于50%的方波，只要在输出端加一个反向器即可。

电工电子仿真实践——用555多谐振荡器分析脉冲电路

$$$$大学电工电子仿真实践课程设计 2014年7月4日

电工电子仿真实践课程设计任务书课程电工电子仿真实践课程设计题目用555多谐振荡器分析脉冲电路专业电气工程及其自动化姓名学号主要内容：根据仿真软件Multisim 的主要功能特点,利用其先进的仿真功能对用555定时器接成的多谐振荡器特性进行仿真研究。基本要求：本次课程设计要求设计一个用555定时器接成的多谐振荡器，该多谐振荡器的功能要求如下： 1、采用全部分立元件电路设计一种用555定时器接成的多谐振荡器； 2、RC 积分电路中的电容F C C n 91021==； 3、RC 积分电路中的负载电阻Ω=k R 511，Ω=k R 472； 4、高电平V VDD 5=。主要参考资料： [1] 刘伟，李思强.Multisim8电工电子仿真实践[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，2007. [2] 李庆常.数字电子技术基础[M].北京：机械工业出版社，2008. [3] 阎石.数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2006. [4] 陈滟涛，杨俊起，谢东磊等.Multisim7在《电工学》教学中的应用[J].中国现代教育装备，2008，02：86-87. [5] 张肃文.高频电子线路[M ].北京：高等教育出版社，2007. 完成期限 2014.6.30——2014.7.4 指导教师陶国彬刘超专业负责人 2014年 7 月4日

目录 1 设计 (1) 2 方案选择与电路原理图的设计 (1) 2.1 振荡器的选择 (2) 2.2 基本电路的选择 (2) 2.3 电路方案的确定 (2) 3 元件选取与电路图的绘制 (3) 3.1 元件选取 (3) 3.2 电路图的绘制 (3) 4 虚拟仪器设置与仿真分析计算 (4) 4.1虚拟仪器设置 (4) 4.2虚拟仪表输出波形 (5) 4.3仿真分析计算 (5) 5 仿真分析方法实验与结果分析 (6) 6 修改电路参数的仿真计算 (6) 7 总结 (7) 参考文献 (9)

基于555多谐振荡器数字时钟设计

目录摘要 (1) 第一章电路设计 (1) 1.1电路设计方案 (1) 1.1.1 原理图 (1) 1.1.2 工作原理 (6) 第二章数字时钟功能要求及元器件介绍 (7) 2.1 基本功能 (7) 2.2 元器件介绍和清单 (9) 2.2.1 555多谐振荡器 (9) 2.2.2 74LS160芯片 (9) 2.2.3 74LS248芯片 (10) 2.2.4 数码管 (11) 2.2.5 74LS00芯片 (12) 2.2.6 CD4081芯片 (13) 第三章proteus仿真 (13) 3.1 proteus整体仿真 (13) 第四章PCB板的制作 (14) 4.1PCB板的制作 (14) 4.2电路板制作的基本步棸 (14) 4.2.1 protel软件来画好原理图 (14) 4.2.2 封装并画好PCB图，布好线 (14) 4.2.3 将PCB图打印出来，并压制好电路板 (15) 4.2.4 制作电路板，腐蚀好电路导航的铜，钻孔 (16) 4.2.5 安装元器件，焊接 (16) 4.2.6 手工焊接的步骤 (16) 4.3 注意事项 (18) 第五章电路板的调试 (18) 5.1 555多谐振荡器的调试 (18) 5.2 74LS160计数器的调试 (18) 5.3 数字时钟的整体调试 (19) 第六章总结 (19) 6.1 电路的特点及改进意见 (19) 6.2 心得体会 (19) 附录A 电路原理图 (20)

附录B 元件清单 (21) 附录C 装配图 (22) 任务书设计题目：基于555多谐振荡器数字时钟设计设计要求： 1. 设计内容：设计一个数字时钟，可以手动设定时间和清零。 2、性能要求： 1）通电后能自动从零开始计时。 2）时间可调。 3）24进制计时 3、每人撰写一份设计报告，根据个人分工情况有所侧重，页面数目不少于15页。每位成员应参与设计与制作的每个过程，要了解整机设计的相关知识、掌握安装与调试等相关技能。在提交电路板和设计报告时，能够回答老师所提的问题。小组分工：根据个人擅长及相关专业技能，我们三个分工如下：方案设计：绘图：安装与调试：摘要：本系统是基于555多谐振荡器的数字时钟。通过555多谐振荡器产生1Hz的脉冲给74LS160计数器，使74LS160计数。再把通过74LS248数据锁存器锁存，再由译码器把数据显示出来。

555多谐振荡器

555多谐振荡器 555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点，设计实验研究它的内部特性和简单应用。一、原理 1、555定时器内部结构 555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图（A ）及管脚排列如图（B ）所示。它由分压器、比较器、基本R--S 触发器和放电三极管等部分组成。分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。分压器为比较器1A 、2A 提供参考电压，比较器1 A 的参考电压为2 3 cc V ，加在同相输入端，比较器2A 的参考电压为13cc V ，加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放1A 、2A 组成。高电平触发信号加在1A 的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R--S 触发器 _ D R 端的输入信号；低电平触发信号加在2A 的同相输入端，与反相输入端的参考

电压比较后，其结果作为基本R —S 触发器_ D S 端的输入信号。基本R--S 触发器的输出状态受比较器1A 、2A 的输出端控制。 2、多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R 1、R 2和电容C 为外接元件。其工作波如图(D)所示。设电容的初始电压c U ＝０，t ＝０时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端TH V ＝TL V ＝０<1 3 ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即_1D R =，_ 0D S =（1表示高电位，0表示低电位），R S -触发器置１，定时器输出01u =此时_ 0Q =，定时器内部放电三极管截止，电源cc V 经1R ，2R 向电容Ｃ充电，c u 逐渐升高。当c u 上升到1 3 cc V 时，2A 输出由０翻转为１，这时 __ 1D D R S ==，R S -触发顺保持状态不变。所以0

555组成的多谐振荡器

1．多谐振荡器的工作原理多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路，由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换，故又称它为无稳态电路。由555定时器构成的多谐振荡器如图1所示，R1，R2和C是外接定时元件，电路中将高电平触发端（6脚）和低电平触发端（2脚）并接后接到R2和C的连接处，将放电端（7脚）接到R1，R2的连接处。由于接通电源瞬间，电容C来不及充电，电容器两端电压uc为低电平，小于（1/3）Vcc，故高电平触发端与低电平触发端均为低电平，输出uo为高电平，放电管VT截止。这时，电源经R1，R2对电容C充电，使电压uc按指数规律上升，当uc上升到（2/3）Vcc时，输出uo为低电平，放电管VT导通，把uc从（1/3）Vcc 上升到（2/3）Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态，其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。充电时间常数T充=（R1＋R2）C。由于放电管VT导通，电容C通过电阻R2和放电管放电，电路进人第二暂稳态.其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关，放电时间常数T放＝R2C0随着C的放电，uc下降，当uc下降到（1/3）Vcc时，输出uo。为高电平，放电管VT截止，Vcc再次对电容c充电，电路又翻转到第一暂稳态。不难理解，接通电源后，电路就在两个暂稳态之间来回翻转，则输出可得矩形波。电路一旦起振后，uc电压总是在（1/3～2/3）Vcc 之间变化。图1（b）所示为工作波形。图1 555定时器构成的多谐振荡器电路及工作波形

2．叮咚门铃如图2所示是一种能发出“叮、咚”声门铃的电路原理图。它的音质优美逼真，装调简单容易、成本较低，图中的IC便是集成555定时器，它构成多谐振荡器。按下按钮SB（装在门上），振荡器振荡，扬声器发出“口丁”的声音。与此同时，电源通过二极管VD1给c1充电。放开按钮时，c1便通过电阻R1放电，维持振荡。但由于SB的断开，电阻R2被串入电路，使振荡频率有所改变，振荡频率变小，扬声器发出“咚”的声音。直到C1上的电压放到不能维持555振荡为止，即4脚变为低电平，3脚输出为零。“咚”声余音的长短可通过改变C1的数值来改变。 3．旋光彩灯控制电路旋光彩灯控制电路如图3所示，电路中的IC1 555组成多谐振荡器，它可以产生可调的图2 叮咚门铃的电路原理图时钟脉冲信号，改变可调电位器RP可改变时钟脉冲信号的频率。IC2是由CD4017组成的计数器，CD40l7是十进制计数器，可作为十分频使用，并具有译码输出功能。CD4017的引脚图如图4所示，其功能表见表1。图3 旋光彩灯控制电路

555仿真实验报告-多谐振荡器

仿真实验课程名称：数字电子技术实验仿真仿真实验项目名称：基于555定时器的多谐振荡器的设计仿真类型（填■）：（基础□、综合□、设计■）院系：物理与机电工程学院专业班级：13电子（2）班姓名：学号：指导老师：刘堃完成时间：成绩：一、实验目的 1、熟悉555集成时基电路的电路结构、工作原理及其特点；掌握555集成时基电路的基本应用。 2、掌握Multisim10软件在数字电子技术实验中的应用。

二、实验设备 Multisim10软件。三、实验原理（1）555定时器集成芯片555是一种能够产生时间延迟和多种脉冲信号的控制电路，是数字、模拟混合型的中规模集成电路。芯片引脚排列如图1所示，内部电路如图2所示。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，广泛应用于信号的产生、变换、控制与检测。它的内部电压标准使用了三个5 k Ω的电阻，故取名555电路。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555电路电源电压为+5 V ~ +15 V ，输出的最大电流可达200 mA ；CMOS 型的电源电压是+3 V~+18 V 。 555内部电路有两个电压比较器、基本RS 触发器和放电开关管T 。比较器的参考电压由三只5 k Ω的电阻分压提供，比较器A 1同相端参考电平为CC V 3 2、比较器A 2的反相端参考电平为CC V 31。A 1和A 2的输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。当输入信号超出CC V 3 2时，比较器A 1翻转，触发器复位，555的输出端○ 3脚输出低电平，开关管导通，电路充电。当输入信号低于CC V 3 1时，比较器A 2翻转，触发器置位，开关管截止，电路放电，555的○3脚输出高电平。 D R 是复位端，当其为0时，555输出低电平。应用时通常开路或接V CC 。 ○5脚是控制电压端，平时输出CC V 3 2作为比较器A 1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μF 的电容器至地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。 T 为放电管，当T 导通时，经过脚○ 7至电容器，提供低阻放电电路。（2）555定时器构成多谐振荡器如图3，由555定时器和外接元件R 1、R 2、C 构成多谐振荡器，脚○ 2与脚○6直接相连。图1 555芯片引脚排列图图2 555定时器内部电路

2019年NE555定时器构成的多谐振荡器

NE555定时器构成的多谐振荡器一、原理 1、555定时器内部结构 555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图（A ）及管脚排列如图（B ）所示。它由分压器、比较器、基本R--S 触发器和放电三极管等部分组成。分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。分压器为比较器1A 、2A 提供参考电压，比较器1A 的参考电压为23 cc V ，加在同相输入端，比较器2A 的参考电压为 1 3 cc V ，加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放1A 、2A 组成。高电平触发信号加在1A 的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R--S 触发器_ D R 端的输入信号；低电平触发信号加在2A 的同相输入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R —S 触发器_ D S 端的输入信号。基本R--S 触发器的输出状态受比较器1A 、2A 的输出端控制。 2、多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R 1、R 2和电容C 为外接元件。其工作波如图(D)所示。

设电容的初始电压c U ＝０，t ＝０时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端TH V ＝TL V ＝０<1 3 ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即_ 1D R =， _0D S =（1表示高电位， 0表示低电位），R S -触发器置１，定时器输出01u =此时_ 0Q =，定时器内部放电三极管截止，电源cc V 经1R ，2R 向电容Ｃ充电，c u 逐渐升高。当c u 上升到 1 3 cc V 时，2A 输出由０翻转为１，这时__ 1D D R S ==，R S -触发顺保持状态不变。所以0

555仿真实验报告多谐振荡器

仿真实验报告册仿真实验课程名称：数字电子技术实验仿真仿真实验项目名称：基于555定时器的多谐振荡器的设计仿真类型（填■）：（基础□、综合□、设计■）院系：物理与机电工程学院专业班级：13电子（2）班姓名：学号：指导老师：刘堃完成时间：2014.03.25 成绩：

一、实验目的 1、熟悉555集成时基电路的电路结构、工作原理及其特点；掌握555集成时基电路的基本应用。 2、掌握Multisim10软件在数字电子技术实验中的应用。二、实验设备 Multisim10软件。三、实验原理（1）555定时器集成芯片555是一种能够产生时间延迟和多种脉冲信号的控制电路，是数字、模拟混合型的中规模集成电路。芯片引脚排列如图1所示，内部电路如图2所示。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，广泛应用于信号的产生、变换、控制与检测。它的内部电压标准使用了三个5 k Ω的电阻，故取名555电路。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555电路电源电压为+5 V ~ +15 V ，输出的最大电流可达200 mA ；CMOS 型的电源电压是+3 V~+18 V 。 555内部电路有两个电压比较器、基本RS 触发器和放电开关管T 。比较器的参考电压由三只5 k Ω 的电阻分压提供，比较器A 1同相端参考电平为CC V 3 2、比较器A 2的反相端参考电平为CC V 3 1。A 1和A 2的输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。当输入信号超出 CC V 3 2时，比较器A 1翻转，触发器复位，555的输出端○3脚输出低电平，开关管导通，电路充电。当输入信号低于CC V 3 1时，比较器A 2翻转，触发器置位，开关管截止，电路放电，555 的○ 3脚输出高电平。 D R 是复位端，当其为0时，555输出低电平。应用时通常开路或接V CC 。 ○5脚是控制电压端，平时输出CC V 3 2作为比较器A 1的参考电平，当○5脚外接一个输入图1 555芯片引脚排列图图2 555定时器内部电路

555振荡器

集成555定时器多谐振荡器时间:2011-07-22来源:电路图之家作者:编辑多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路，由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳态之间来回转换，故又称它为无稳态电路。由555定时器构成的多谐振荡器如图1所示，R1，R2和C是外接定时元件，电路中将高电平触发端（6脚）和低电平触发端（2脚）并接后接到R2和C的连接处，将放电端（7脚）接到R1，R2的连接处。由于接通电源瞬间，电容C来不及充电，电容器两端电压uc为低电平，小于（1/3）Vcc，故高电平触发端与低电平触发端均为低电平，输出uo为高电平，放电管VT截止。这时，电源经R1，R2对电容C充电，使电压uc按指数规律上升，当uc上升到（2/3）Vcc时，输出uo为低电平，放电管VT导通，把uc 从（1/3）Vcc 上升到（2/3）Vcc这段时间内电路的状态称为第一暂稳态，其维持时间TPH的长短与电容的充电时间有关。充电时间常数T充=（R1＋R2）C。由于放电管VT导通，电容C通过电阻R2和放电管放电，电路进人第二暂稳态.其维持时间TPL的长短与电容的放电时间有关，放电时间常数T放＝R2C0随着C的放电，uc下降，当uc下降到（1/3）Vcc时，输出uo。为高电平，放电管VT截止，Vcc再次对电容c充电，电路又翻转到第一暂稳态。不难理解，接通电源后，电路就在两个暂稳态之间来回翻转，则输出可得矩形波。电路一旦起振后，uc电压总是在（1/3～2/3）Vcc 之间变化。图1（b）所示为工作波形。

用555构成的多谐振荡器

555构成多谐振荡器的报警电路设计一、设计目的 555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点，设计实验研究它的内部特性和简单应用。 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555，555 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。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

图8-1 555定时器内部方框图通过对本次设计能够更好地掌握555的作用及应用。同时掌握报警电路的原理及设计方法。二、设计要求 ①画出电路原理图（或仿真电路图）； ②元器件及参数选择； ③电路仿真与调试； ④PCB文件生成与打印输出。（3）制作要求自行装配和仿真，并能发现问题和解决问题。（4）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。三、设计原理多谐振荡器是能产生矩形波的一种自激振荡器电路，由于矩形波中除基波外还含有丰富的高次谐波，故称为多谐振荡器。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态，在自身因素的作用下，电路就在两个暂稳

PSpice仿真555多谐振荡器课程设计报告

《PSpice电路设计与分析》课程设计报告题目：555定时器的应用姓名：学号：班级： 2015年 6 月 27 日

目录 1．设计任务及要求............................................. 错误!未定义书签。2．理论分析. (1) 3．电路参数设计 (3) 4．仿真结果及所得曲线 (4) 5．曲线分析及总结 (7) 6．心得体会 (8) 参考文献 (8)

1．设计任务及要求利用555定时器实现多谐振荡器要求：输出1，10，100，1k，10kHz的等宽方波信号；输出100Hz方波信号，占空比分别为10，30，50，70，90%。 2．理论分析 555定时器构成的多谐振荡器电路图图多谐振荡器电路原理图 555定时器构成的多谐振荡器理论分析电源电压Vcc=10V，可知定时器阀值输人端阀值电压为2/3Vcc,触发输人端阂值电压为1/3Vcc (1) 设电容初始状态为Vc1=0V(对应图①位置)，则在接通电源瞬时即t=0s时刻，定时器TH=O,TR_.=O，触发输人端有有效信号，定时器输出Vo为高电平(对应图②位置).

(2) 输出为高电平，放电三极管截止，则7端断开，2端触发输人端、6端阀值输人端对应集成运放输人端，几乎不取电流，也相当于断开，则电源V,会通过R1,R1对电容C,充电，电容C，两端电压Vc:上升(对应图③位置).只要Vc1<2/3Vcc则始终有TH =0，输出为高电平. (3)当电容电压上升到Vc1=2/3Vcc时(对应图④位置),TH =1,TR_=1，定时器输出为低电平(对应图⑤位置). (4) 输出变为低电平，定时器内放电三极管To饱和导通,尺3上端电位几乎为零，电容C,通过R,、定时器内部放电三极管放电，电容两端电压下降(对应图⑥位置).此时，TH =0,TR_=1，输出低电平不变. (5) 当电容电压下降到Vc1=1/3Vcc时(对应图⑦位置),TH =O,TR_=0，定时器输出为高电平(对应图⑧位置). (6) 输出为高电平，放电三极管截止，则7端断开，2端触发输人端、6端阂值输人端对应集成运放输人端，几乎不取电流，也相当于断开，则电源V1会通过R1,R1对电容C1充电，电容C1两端电压Vc在1/3Vcc的基础上上升(对应图⑨位置).之后，电路的工作过程重复波形(3)到（9）多谐振荡器周期公式 T=*C1+*C1 占空比q=R1/(R1+R2)

555多谐振荡器

多谐振荡器：利用深度正反馈，通过阻容耦合使两个电子器件交替导通与截止，从而自激产生方波输出的振荡器。常用作方波发生器。多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。 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，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。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。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引脚图如下所示。 555引脚图 555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555. 555属于cmos工艺制造. 555引脚图介绍如下 1地GND 2触发 3输出 4复位 5控制电压 6门限(阈值）7放电8电源电压Vcc

应用十分广泛. NE555内部电路方框图：内部含有两个电压比较器，一个分压器，一个RS触发器，一个放电晶体管和一个功率输出级。（见下图一）

555定时器接成的多谐振荡器论文

湖南省娄底职业技术学院毕业设计系部电子信息工程系专业应用电子技术班级姓名学号指导老师题目数字流水灯设计出题时间2012年11月15日完成时间2012年12月30日

目录一、方案论证、比较与选择 (2) 1.1工作时钟源设计 (2) 1.2 方案的选择 (2) 二、系统电路的组成 (3) 2.1 设计框图 (3) 2.2 555定时器电路 (3) 2.3 CD4017十进制计数器电路 (6) 3.4 发光二极管显示电路如图7所示 (9) 3.5 电路工作原理 (10) 三、整体电路的设计 (11) 3.1 元器件的选择 (11) 3.2 仿真原理图 (12) 3.3 PCB板的制作 (12) 3.5 安装和焊接 (15) 四设计心得体会 (18) 致谢 (18) 结束语 (19)

摘要：采用数字集成电路的控制方法,结合十进制计数器/译码电路设计了该控制系统。该系统由电源、时钟电路、计数器和译码显示电路4部分组成。能实现任意方式的流水,只要改变每路发光二极管的数目和图案,就可以实现随心所欲的流水花样。它可作为工作状态指示,具有环保、节能等特点。关键词：流水灯 555定时器 CD4007 灯在脉冲作用下顺序，循环点亮。

一、方案论证、比较与选择 1.1工作时钟源设计 A、采用555定时器接成的多谐振荡器。 555定时器是多用途的数字—模拟混合集成电路，利用它能极方便的构成施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器，使用灵活，方便。555定时器在波形产生和交换，测量与控制中应用广泛成熟准确。 B、采用三极管多谐振荡器三极管多谐振荡器是一种矩形脉冲产生电路，这种电路不需外加触发信号，便能产生一定频率和一定宽度的矩形脉冲，常用作脉冲信号源。由于矩形波中含有丰富的多次谐波，故称为多谐振荡器。多谐振荡器工作时，电路的输出在高、低电平间不停地翻转，没有稳定的状态，所以又称为无稳态触发器。 C、方案比较 555定时器接成的多谐振荡器产生的时钟信号驱动能力较强，555通过改变R和C的参数就可以改变振荡频率，电路参数容易确定，使用简单，信号稳定，调试方便，而三极管多谐振荡器，不易调试，输出信号驱动能力不强且信号不够稳定，故选用555定时器接成的多谐振荡器作为系统的时钟源。 1.2 方案的选择根据比较，最终选择方案A采用555定时器接成的多谐振荡器。

555定时器构成的多谐振荡器 (时钟)

555定时器构成的多谐振荡器制作人：张展培 Ap0305136 冼志敏 Ap0305129 黄云 Ap0305114 555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点，设计实验研究它的内部特性和简单应用。一、原理 1、555定时器内部结构 555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图（A ）及管脚排列如图（B ）所示。它由分压器、比较器、基本R--S 触发器和放电三极管等部分组成。分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。分压器为比较器1A 、2A 提供参考电压，比较器1A 的参考电压为2 3 cc V ，加在同相输入端，比较器2A 的参考电压为 1 3 cc V ，加在反相输入端。比较器由两个结构相同的集成运放1A 、2A 组成。高电平触发信号加在1A 的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R--S 触发器_ D R 端的输入信号；低电平触发信号加在2A 的同相输入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R —S 触发器_ D S 端的输入信号。基本R--S 触发器的输出状态受比较器1A 、2A 的输出端控制。

2、多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R 1、R 2和电容C 为外接元件。其工作波如图(D)所示。设电容的初始电压c U ＝０，t ＝０时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端TH V ＝TL V ＝０<1 3 ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即_ 1D R =， _0D S =（1表示高电位，0表示低电位），R S -触发器置１，定时器输出01u =此时_ 0Q =，定时器内部放电三极管截止，电源cc V 经1R ，2R 向电容Ｃ充电，c u 逐渐升高。当c u 上升到 1 3 cc V 时，2A 输出由０翻转为１，这时__1D D R S ==，R S -触发顺保持状态不变。所以0

555定时器构成的多谐振荡器

多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。一、用555定时器构成的多谐振荡器 1.电路组成：用555定时器构成的多谐振荡器电路如图6-11（a）所示：图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件，决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。定时器的触发输入端（2脚）和阀值输入端（6脚）与电容相连；集电极开路输出端（7脚）接R1、R2相连处，用以控制电容C 的充、放电；外界控制输入端（5脚）通过0.01uF电容接地。 2.工作原理：多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示：电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，Vc=0v，所以555定时器状态为1，输出Vo为高电平。同时，集电极输出端（7脚）对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进入暂稳

态I，此后，电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。暂稳态Ⅰ的维持时间，即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ的维持时间，即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C。因此，振荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C，振荡频率f=1/T。正向脉冲宽度T1与振荡周期T 之比称矩形波的占空比Ｄ，由上述条件可得D=（R1+R2）/（R1+2R2），若使R2>>R1，则D≈1/2，即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波（方波）。二、多谐振荡器应用举例： 1.模拟声响发生器：将两个多谐振荡器连接起来，前一个振荡器的输出接到后一个振荡器的复位端，后一个振荡器的输出接到扬声器上。这样，只有当前一个振荡器输出高电平时，才驱动后一个振荡器振荡,扬声器发声；而前一个振荡器输出低电平时，导致后面振荡器复位并停止震荡,此时扬声器无音频输出。因此从扬声器中听到间歇式的"呜......呜"声响。 2.电压——频率转换器：由555定时器构成的多谐振荡器中，若定时器控制输入端（5脚）不经电容接地，而是外加一个可变的电压源，则通过调节该电压源的值，可以改变定时器触发电位和阀值电位的大小。外加电压越大，振荡器输出脉冲周期越大，即频率越低；外加电压越小，振荡器输出脉冲周期越小，即频率越高。这样，多谐振荡器就实现了将输入电压大小转换成输出频率高低的电压—频率转换器的功能。