zju电工电子学实验 实验报告15

实验报告

课程名称：电工电子学实验指导老师：聂曼成绩：________________ 实验名称：集成定时器及其应用实验类型：设计同组学生姓名：__ _ __ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）

三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤（必填）

六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得（必填）

一、实验目的

1.了解集成定时器的电路结构和外引线排列。

2.了解由集成定时器构成的多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器。

二、实验原理

集成定时器是一中新颖的模拟、数字混合型的集成电路，它是用于产生精确的时间延时或震荡的高稳定性能器件。通过外接元件，555集成定时器可以方便地构成多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器及其他多种应用电路。

1.多谐振荡器

多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳状态，而且无需用外来脉冲触发，电路能自动地交替翻转，使两个暂稳状态轮流出现，输出矩形脉冲。

2.单稳态触发器

单稳态触发器能在外来触发脉冲的作用下，输出一定幅度和宽度的脉冲。输出脉冲的宽度就是暂稳态的持续时间t w。

3.施密特触发器

三、实验设备

MDZ－2型模拟电子技术实验箱

TDS1002C型双踪示波器

DG1000数字函数信号发生器

运放、时基电路实验板

四、实验内容

图15-1 图15-2 图15-3 1.多谐振荡器

P.

实验名称：集成定时器及其应用姓名：_____学号：___ ___________

实验名称：集成定时器及其应用__姓名：_ ____学号：____ ___

实验名称： 集成定时器及其应用 姓名：_ _____学号：____ ___

2.整理实验数据，将理论估算结果与实验测试数值相比较，并加以分析讨论。

(1).多谐振荡器

在数值方面，据上表可见，该实验中的各物理量的测量值和理论值相差都不大，最大相对偏差为13.8%，可知实验与理论总体上较为接近。根据其相对偏差的特点，可以看出偏差并没有一致的规律，因此可推断有较多的随机误差存在，除此之外，可能存在的其他误差有：1.各元件属性并非完全符合实验设计，存在少许差异，属于系统误差；2.电路导线不能完全忽略电阻，再加上导线插头可能接触不良而产生的额外电阻，使得实际电路与设计略有不同，也属于系统误差，但因为接线有很大的随机性，对于不同的接线方法，可能结果会略有不同；3.测量仪器(万用表、示波器)有一定的误差；4.存在人为读数误差，比如在读取示波器上的刻度值时不可能做到非常精确。

在相位方面，从上文波形图可见，u C 和u 0的相位相关性较好，形状、大小等方面都与理论相符。

总体来说，实验结果还是比较理想的，较好地实现了多谐振荡器的功能。

装

订

线

实验名称： 集成定时器及其应用 姓名：_ _____学号：____ ___

(2).单稳态触发器

在数值方面，从表中可看出，除u 2 的U L (最小幅值)与理论值有很大差距外，其余实验数据都与理论较为相符，其中所有周期T 的数据都与输入波形一致，这也与理论是一致的。由此可以看出，实验误差对周期T 的影响极小，而其他数据存在的少量偏差原因大致与(1)相同，这里不再赘述。而对于u 2 的U L ，实验值与理论值相对偏差高达172%，从图中可以看出，实验值U L 是负值，而理论值为正，经分析，可能是由于输入方波存在负值所致(实验册中采用的方波无负值)，但由于情况复杂，无法进一步分析。同时，通过波形图还可以发现，图形的个别细微处与理论图像不相符，比如u 2在方波有负变正的一瞬间幅值突然变大之后快速将为原值；而u 0在方波由正转负时图像上有一突起；除此之外还有u C 在u 2彻底恢复高电位时才停止增长，这与理论也是不相符的。由于此电路情况复杂，难以分析，初步猜测可能是电路内部构造或由方波有负值所造成的，当然也不排除元件损坏与人为错误的可能。

在相位方面，各波形非常一致，各周期T 都与输入波形相同，除了上述的u C 增长停止位置与理论有出入外，其余图形对于时间轴几乎没有偏差。

总体来说，此实验的各波形形状基本正确，虽然仍存在一些难以找出原因的问题，但最终还是基本实现了单稳态触发器的功能。 (3).施密特触发器

此实验中仅有t W 的实验值与理论值有少许偏差，而其余两个周期T 都与输入波形相同。因此在相位和周期上都几乎没有偏差，而对于t W 所存在的8.6%的偏差则很有可能是随机误差，当然也可能存在(1)中所述的其他可能。

比较u s 和u i 的波形图可以看出，两波形的时间对应关系良好，很符合理论结果；而比较u i 和u 0则会发现，u 0在u i 上所对应的位置并不完全与理论的2/3U CC 、1/3U CC 相符，尤其是前者。由于相对偏差并不明显，因此可能是由随机误差所致，但也可能是由于集成块内部电路并不完全符合2/3、1/3的关系，当然也不能排除其他元件偏差的可能性。

装

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线