555时基电路及其应用
实验八555时基电路及其应用
实验⼋555时基电路及其应⽤实验⼋555时基电路及其应⽤⼀、实验⽬的1、熟悉555定时电路的结构、⼯作原理及其特点；2、掌握使⽤555定时器组成单稳态电路、多谐振荡电路和施密特电路；⼆、实验原理参考董宏伟编《数字电⼦技术实验指导书》P61。
555电路的功能表如表8—1所⽰。
表8—1 555电路的功能表555定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路，并由两个⽐较器来检测电容器上的电压，以确定输出电平的⾼低和放电开关管的通断。
这就可以构成从⼏微秒到数⼗分钟的延时电路，⽅便地构成单稳态触发器，多谐振荡器，施密特触发器等脉冲产⽣或波形变换电路。
三、实验设备与器件 l 、万⽤表⼀只2、双踪⽰波器⼀台3、555时基IC ⼀⽚，电阻器100k Ω×1（实验箱上已配置）、可变电阻器10k Ω×1（实验箱上已配置），电阻5.1k Ω×2，电容器0.01µF ×2、100µF ×1。
四、555定时器的实验内容1、⽤555集成电路构成单稳态触发器（详细⼯作过程参考相关教材）图8—2是由555定时器和外接定时元件R 、C 构成的单稳态触发器，暂稳态的持续时间t w (即为延时时间，如图8—3所⽰)决定于外接元件R 、C 值的⼤⼩，其理论值由下式决定图8—1 555定时器引脚排列 GND ?R Dv Ov I2t W =1.1RC通过改变R 、C 的⼤⼩，可使延时时间在⼏个微秒到⼏⼗分钟之间变化。
实验步骤如下：(1)按照图8—2在图8—4中模拟连接好电路。
(2)按图8—4接好实物电路图，输⼊端v I (2脚)接实验箱的单次负脉冲发⽣源(接好后先不要按动此按钮)，检查电路⽆误后，通电，⽤万⽤表测量v O (3脚)端的电压值，这是稳态时的电压，做好记录，填在表8—2中。
万⽤表继续保留图8—3单稳态电路的延迟时间vv(2/3)V图8—2单稳态触发器单次脉冲源 -5V +5V地 100µ0.01µ图8—4单稳态电路实物连接图在此位置上不要撤出。
555时基电路及其应用实验报告
555时基电路及其应用实验报告一、导言555时基电路是一种常用的集成电路，广泛应用于各种电子设备中。
本实验旨在通过对555时基电路的实验搭建和应用实验，探索其工作原理和应用特点。
二、实验设备和材料1. 555时基电路芯片2. 电阻、电容和电感元件3. 电源、示波器和信号发生器等实验仪器4. 连接线等实验辅助材料三、实验步骤1. 555时基电路搭建实验根据555时基电路的原理图，将实验设备和材料连接起来。
按照标准的接线顺序，将电源、电阻、电容和555芯片等元件逐一连接。
注意检查接线是否正确，以确保电路能够正常工作。
2. 555时基电路测试接下来，将示波器连接到555芯片的输出引脚上，调节示波器的参数，观察波形的变化。
通过改变电阻和电容的数值，可以调节输出波形的频率和占空比。
记录下不同参数下的波形特征，并进行分析和比较。
3. 555时基电路应用实验在实验中，可以将555时基电路应用于脉冲发生器、定时器、频率计等实际电子电路中。
通过改变电路的连接方式和参数设置，可以实现不同的应用功能。
例如，可以将555时基电路连接到脉冲发生器电路中，生成稳定的脉冲信号；也可以将555时基电路作为定时器，控制电路的工作时间。
四、实验结果与分析1. 555时基电路工作特点通过实验观察，我们发现555时基电路可以产生稳定的方波信号。
在输入电压为5V的情况下，根据电路参数的不同设置，可以得到不同频率和占空比的输出波形。
通过改变电阻和电容的数值，可以调节频率的范围。
而通过改变电路的连接方式，如添加电感元件，可以实现更丰富的波形变化。
2. 555时基电路的应用实验结果通过将555时基电路应用于脉冲发生器和定时器电路中，我们成功实现了不同功能的电路设计。
脉冲发生器可以产生稳定的脉冲信号，其频率和占空比可以通过调节电路参数来控制。
定时器电路可以在预设的时间段内控制其他电路的工作状态。
五、实验结论通过本次实验，我们了解了555时基电路的工作原理和应用特点。
时基电路及其应用实验报告
时基电路及其应用实验报告一、实验目的本次实验旨在深入了解时基电路的工作原理、特性以及其在实际应用中的多种功能。
通过实验操作和数据分析，掌握时基电路的使用方法，培养实际动手能力和电路分析能力。
二、实验原理1、时基电路概述时基电路是一种能够产生精确时间间隔的集成电路，最常见的时基电路是 555 定时器。
它由分压器、比较器、RS 触发器和输出级等部分组成。
2、 555 定时器的工作原理555 定时器的工作电压范围较宽，在 45V 18V 之间。
其内部的两个比较器将电源电压进行分压，分别与外部输入的控制电压进行比较，从而决定 RS 触发器的状态，进而控制输出端的电平。
3、时基电路的基本工作模式单稳态模式：在触发信号作用下，输出一个固定宽度的脉冲。
多谐振荡器模式：产生一定频率的方波信号。
施密特触发器模式：对输入信号进行整形和变换。
三、实验器材1、 555 定时器芯片2、电阻、电容若干3、示波器4、电源5、面包板6、导线若干四、实验步骤1、单稳态电路实验按照电路图在面包板上搭建单稳态电路，选择合适的电阻和电容值。
给触发端施加一个触发信号，用示波器观察输出端的脉冲宽度。
改变电阻或电容的值，观察脉冲宽度的变化，并记录相关数据。
2、多谐振荡器实验搭建多谐振荡器电路，选择合适的电阻和电容值。
用示波器观察输出端的方波信号，测量其频率和占空比。
调整电阻或电容的值，研究频率和占空比的变化规律。
3、施密特触发器实验构建施密特触发器电路，输入不同幅度和形状的信号。
用示波器观察输入和输出信号的波形，分析施密特触发器的整形效果。
五、实验数据及分析1、单稳态电路当电阻 R ＝10kΩ，电容 C ＝01μF 时，触发后输出脉冲宽度约为11ms。
增大电阻值，脉冲宽度增加；减小电容值，脉冲宽度减小。
2、多谐振荡器R1 ＝10kΩ，R2 ＝100kΩ，C ＝001μF 时，输出方波频率约为5kHz。
增大电容值，频率降低；改变电阻比值，频率和占空比均发生变化。
555时基电路的研究与应用
555时基电路的研究与应用
555时基电路的研究主要包括对其工作原理、特性以及参数的深入研究。
首先，555时基电路是基于固定的RC元件，通过电压比较和开关控
制来实现定时功能。
当输入触发信号达到一定阈值时，555定时器的输出
反转，从而开始计时。
当计时达到设定时间后，输出再次反转。
其次，
555时基电路具有多种工作模式，包括单稳态、连续运行、单拍模式等，
通过调节电阻、电容和电源电压等参数，可以实现不同的功能。
1.脉冲发生器：555时基电路可以用来产生方波、脉冲、震荡信号等。
通过调节电容和电阻的参数，可以控制输出信号的频率、占空比等。
2.延时电路：555时基电路可以用来实现延时功能，比如延时开关、
延时报警器等。
通过调节电容和电阻的数值，可以实现不同的延时时间。
3.频率测量器：通过接收外部信号，并利用555时基电路的频率计数
功能，可以用来测量外部信号的频率。
4.电压稳定器：555时基电路可以实现电压稳定器功能，在一定条件下，通过调节电阻和电容，稳定输出电压。
5.温度计：利用555时基电路的特性，通过测量温度传感器输出的电
压信号，可以实现温度测量。
需要注意的是，555时基电路虽然功能强大，但其精度相对较低。
因此，在实际应用中，需要根据具体需求进行适当的校准和调试。
总体来说，555时基电路是一种非常实用的电路设计工具，其研究和
应用涉及到电路设计、信号调节、数字计时等众多领域。
随着科技的发展
和应用的推广，555时基电路在各行各业都有着广泛的应用前景。
实验五555时基电路和其应用PPT课件
3、竞赛开始后,先按动按钮者所对应的发光二极管点亮,此后其 它3人
1.设计任务
再按动按钮对电路不起作用
2.原理框图
抢答按钮 主持人按钮
主逻辑电路
显示电路
工作脉冲信号
抢答电. 路框图
9
实验七 触发器与555电路应用
3
.
四人抢答逻辑电路设计与
分析
实验七 3／10
接VCC
工作时钟脉冲
.
10
根据设计的初步设计电路和实验设备及元件等确定
输出信号的时间参数是：
T＝tw1＋tw2， tw1＝0.7(R1＋R2)C， tw2＝0.7R2C 555电路要求R1 与R2 均应≥1KΩ ，但R1＋R2≤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。
TH：比较器C1的输入端 TL：比较器C2的输入端 CT:放电管的集电极,提供放电通路。
当（6脚）高电平触发输入信号VI1超过参考电平2/3 VCC时，触发器复位，555输出
端3脚输出低电平，同时放电开关管导通；
当（2脚）低电平触发输入信号VI2低于1/3 VCC时，触发器被置位，555的3脚输出
高电平，同时放电开关管截止。
.
7
图6.5.2 用555定时器接成的施密特 触发器
返回
.
8
实验七 触发器与555电路应用 实验七 2／10
二、实验内容1:设计一个4人抢答逻辑电路
(提出任务—原理框图(方案比较) —电路设计及逻辑分析— 电路实验—电路修改确定……)
设计要求:1、每个参赛者控制一个按钮,用按动按钮发出抢答信号
555时基集成电路原理及应用
555时基集成电路原理及应用1 555时基电路的特点555集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。
但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。
此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。
由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中，555集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体，如图1所示。
555集成电路是8脚封装，双列直插型，如图2(A)所示，按输入输出的排列可看成如图2(B)所示。
其中6脚称阈值端(TH)，是上比较器的输入；2脚称触发端(TR)，是下比较器的输入；3脚是输出端(Vo)，它有O和1两种状态，由输入端所加的电平决定；7脚是放电端(DIS)，它是内部放电管的输出，有悬空和接地两种状态，也是由输入端的状态决定；4脚是复位端(MR)，加上低电平时可使输出为低电平；5脚是控制电压端(Vc),可用它改变上下触发电平值；8脚是电源端，1脚是地端。
图2 555集成电路封装图我们也可以把555电路等效成一个带放电开关的R-S触发器，如图3(A)所示，这个特殊的触发器有两个输入端：阈值端(TH)可看成是置零端R，要求高电平，触发端(TR)可看成是置位端S，要求低电平，有一个输出端Vo，Vo可等效成触发器的Q端，放电端(DIS)可看成是由内部放电开关控制的一个接点，由触发器的Q端控制：Q=1时DIS端接地，Q=0时DIS端悬空。
另外还有复位端MR，控制电压端Vc，电源端VDD和地端GND。
这个特殊的触发器有两个特点：(1)两个输入端的触发电平要求一高一低，置零端R即阈值端(TH)要求高电平，而置位端s即触发端(TR)则要求低电乎;(2)两个输入端的触发电平使输出发生翻转的阈值电压值也不同，当V c端不接控制电压时，对TH(R)端来讲，>2/3VDD是高电平1,<2/3VDD是低电平0：而对TR(S)端来讲，>1/3VDD是高电平1，<1/3VDD是低电平0。
555时基电路工作原理
555时基电路工作原理概述：555时基电路是一种常用的集成电路，广泛应用于定时、脉冲、频率和波形发生等电子电路中。
本文将详细介绍555时基电路的工作原理及其应用。
一、555时基电路的基本结构和引脚功能：555时基电路由比较器、RS触发器、电压比较器、输出级以及电压稳定器等组成。
它具有8个引脚，分别是VCC、GND、TRIG、THRES、OUT、RESET、CTRL和DIS。
1. VCC和GND：分别是电路的供电正负极。
2. TRIG（触发器输入）：当该引脚电压低于1/3 VCC时，触发器将被置位。
3. THRES（阈值器输入）：当该引脚电压高于2/3 VCC时，触发器将被复位。
4. OUT（输出）：输出引脚，可以连接到其他电路。
5. RESET（复位）：当该引脚电压低于1/3 VCC时，触发器将被复位。
6. CTRL（控制电压）：该引脚用于控制电路的工作方式。
7. DIS（禁止）：当该引脚电压高于2/3 VCC时，禁止输出。
二、555时基电路的工作原理：555时基电路可以分为单稳态（单脉冲）模式和多稳态（多脉冲）模式两种工作方式。
1. 单稳态模式：在单稳态模式下，555时基电路可以产生一个持续时间可调的单脉冲信号。
当TRIG引脚电压低于1/3 VCC时，触发器被置位，输出高电平；同时，电容C开始充电。
当电容充电至2/3 VCC时，阈值器被复位，触发器输出低电平，脉冲信号结束。
单脉冲信号的持续时间由电容充电时间决定，可以通过改变电容或电阻值来调节。
2. 多稳态模式：在多稳态模式下，555时基电路可以产生连续的方波信号或频率可调的脉冲信号。
通过控制CTRL引脚电压，可以选择不同的工作方式。
- 电压比较模式（电平触发模式）：当CTRL引脚电压小于1/3 VCC时，电路工作在电压比较模式下。
此时，TRIG引脚的电压低于THRES引脚的电压，触发器被置位，输出高电平；当TRIG引脚电压高于THRES引脚电压时，触发器被复位，输出低电平。
实验3555时基电路及其应用
LCD显示屏
垂直放大系统
示波器信号输入线（探头）
示波器探头结构
信号输入
10:1位
信号接地端 示波器信号输入线
五 实验报告要求
➢画出实验原理图，用直角坐标纸定量绘 出观测的波形； ➢分析总结实验结果。
呵呵呵
六
思考题
1、在实验中555定时器5脚所接的电容起什么作用？
2、多谐振荡器的振荡频率主要由哪些元件决定？单稳 态触发器输出脉冲宽度和重复频率各与什么有关?
VCC
Vi
V+=
2/3vcc
Vs
Vi
8
4
V-= 1/3vcc
t
6
555 3
V0
0
2 15
V0
10k R 0.01u
t
0
三 实验原理（续）
(3)单稳态触发器
此电路有一个稳态，在输入信号触发下进入暂稳态。经 过时间Tw自动回到稳态。它常用于对脉冲信号的延迟与 定时。电路的主要参数输出的脉冲宽度TW约为1.1RC。
3、单稳态触发器实验内容波形的每个周期，电压VC为 什么都是从0V开始上升，然后又回到0V？在什么情 况下电压不会回到0V？
4、施密特触发器电路图中，对Vi的幅值有没有要求， 为什么？
均由多谐振荡器作为时钟源。由555构成的多谐振荡器
的电路参数为： T=0.7(R1+2R2)C
+5V
R1 5.1K
4
8
RD
Vcc
7
R2 5.1K
vc
C 0.01u
2 TL 555
3
VO
6 TH
1
5
C 0.01u
三 实验原理（续）
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实验二555 时基电路及其应用
一、实验目的
1.熟悉555 型集成时基电路结构、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
集成时基电路又称为集成定时器或555 电路，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，应用十分广泛。
外加电阻、电容等元件可以构成多谐振荡器，单稳电路，施密特触发器等。
它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，由于内部电压标准使用了三个5K 电阻，故取名555 电路。
其电路类型有双极型和CMOS型两大类，二者的结构与工作原理类似。
一般双极型产品型号最后的三位数码都是555 或556, 而CMOS 产品型号最后四位数码都是7555 或7556，二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。
双极型的电源电压U DD＝+5V～+15V,输出的最大电流可达200mA，CMOS 型的电源电压为+3V～+18V，能直接驱动小型电机、继电器和低阻抗扬声器。
1.555 定时器的工作原理
555 定时器原理图及引线排列如图1 所示。
其功能见表1。
定时器内部由电压比较器、分压电路、RS 触发器及放电三极管等组成。
1)电压比较器
两个相同的电压比较器A1，和A2，其中A1的同相端接基准电压，反相端接外触发输人电压，称高触发端TH。
电压比较器A2的反相端接基准电压，其同相端接外触发电压，称低触发端TR。
2)分压电路
分压电路由三个5K 的电阻构成，分别给A1和A2提供参考电平2/3 U DD和1/3 U DD。
5 脚为控制端，平时等于2/3 U DD作为比较器的参考电平，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。
如果不在5 脚外加电压通常接0.01μF 电容到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，确保参考电平的稳定。
3)基本RS触发器
它由交叉耦合的两个与非门组成。
比较器A1的输出作为基本RS触发器的复位输入，比较器A2的输出作为基本RS触发器的置位输入。
4 脚是直接复位控制端，当4 脚接入低电平时，则3脚输出U O=0；正常工作时4脚接高电平。
4)放电开关管VT
A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号自6 脚输入大于2/3 U DD时，触发器复位，3 脚输出为低电平，放电管VT导通；当输入信号自2 脚输入并低于1/3 U DD
时，触发器置位，3 脚输出高电平，放电管截止。
5)输出缓冲级
它由反相器构成，其作用是提高定时器的带负载能力并隔离负载对定时器的影响。
图1 NE555引脚排列及内部功能框图
输入输出阈值输入⑥触发输入②复位④输出③放电管V T⑦X X 0 0 导通< 2/3 U DD< 1/3 U DD 1 1 截止
> 2/3 U DD> 1/3 U DD 1 0 导通
< 2/3 U DD> 1/3 U DD 1 不变不变
2.典型应用
555定时器的应用非常之广，但最基本的应用或称基本工作模式只有三种:多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器。
下面介绍这3种基本应用电路及其工作波形和计算公式。
图 2 单稳态电路的电路图和波形图
1) 单稳态触发器
电路如图2 所示，接通电源→电容C 充电（至2/3 U DD ）→ RS 触发器置0 → U O =0，T 导通，C 放电，此时电路处于稳定状态。
当②加入V i ＜1/3 U DD 时，RS 触发器置“1”，输出U O =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2/3 U DD 时， 比较器A 1 翻转，使输出U O =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U O 脉冲的持续时间t 1=1.1RC,一般取 R = 1kΩ--10MΩ，C ＞1000PF 。
2) 多谐振荡器
电路由555 定时器和外接元件R 1 、 R 2 、C 构成多谐振荡器，脚②和脚⑥直接相连。
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。
电源接通后， U DD 通过电阻R 1 、 R 2 向电容C 充电。
当电容上电U C =2/3 U DD 时，阀值输入端⑥受到触发，比较器A 1 翻转，输出电压U O =0，同时放电管T 导通，电容C 通过R 2 放电；当电容上电压U C =1/3 U DD ，比较器A 2工作，输出电压U O 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。
电容C 在1/3 U DD ～2/3 U DD 之间充电和放电，其波形图见图3。
555 电路要求R 1 、 R 2均应大于或等于1kΩ，而R 1 + R 2 应小于或等于3.3MΩ。
充电时间常数： 120.7()PH T R R C ≈+ 放电时间常数： 20.7PL T R C ≈
振荡周期： 120.7(2)PH PL T T T R R C =+≈+
振荡频率：
121 1.44(2)f T R R C =
=+ 输出方波占空比： 12
12
2PH T R R D T R R +=
=+
图3 多谐振荡器的电路图和波形图
3)施密特触发器
电路如图4 所示，U S为正弦波，经D 半波整流到555 定时器的②脚和⑥脚，当U i上升到2/3 U DD时，U O从1→0；U i下降到1/3 U DD时，U O又从0→1。
电路的电压传输特性如图4 所示。
其中：
上限阈值电平：
2
U
3
UT DD V=
下限阈值电平：
1
3
LT DD V U
=
回差电压：ΔU =1/3 U DD
图4 施密特触发器的电路图和电压传输特性
三、实验仪器及设备
实验箱：
数字万用表：
示波器：TDS210 ×1
集成定时器：NE555 ×2；
电阻：10kΩ×1、100kΩ×1，5.1kΩ×3，1kΩ×1；
电容器：0.01μF×3、10μF×1、100μF×1；
喇叭：8Ω/0.25W×1。
发光二极管：红色
四、实验内容——模拟声光报警电路
两片555 定时器可构成变音信号发生器，其电路如图 5 所示。
它能按一定规律发出两种不同的声音。
这种变音信号发生器是由两个多谐振荡器组成。
一个振荡频率较低，另一个振荡频率受其控制。
适当调整电路参数，使声音达到满意的效果。
图5 模拟报警音响电路
1)按图5搭接电路，其中左边555（1）的③脚和右边555（2）的⑤脚的5.1K电阻暂时不接，
右边555（2）的⑤脚接法和左边555（1）一样，接0.01uF电容到地；
2)用示波器分别测量并记录两个555的③脚输出波形；
3)将左边555（1）的③脚和右边555（2）的⑤脚之间的5.1K电阻接上，右边555的⑤脚接
的0.01uF电容去除；
4)用示波器测量并记录右边555（2）③脚输出波形。
五、实验预习要求
1.复习555 集成定时器的工作原理，复习单稳触发器、多谐振荡器和施密特触发器的工
作原理；
2.拟定实验中所需的表格；
3.拟定各次实验的步骤和方法。
六、实验报告
1.根据实验内容，记录数据，画出波形；
2.分析、总结实验结果。