555定时器的原理及三种应用电路
555定时器的原理及三种应用电路
试验十 555定时器的原理及三种应用实验内容1.连接施密特触发器电路，分别输入正弦波、锯齿波信号，观察并记录输入输出波形。
电路如下图：输入正弦波时的波形：输入三角波时的波形：2.设计一个驱动发光二级管的定时器电路，要求每接收到负脉冲时，发光管持续点亮二秒后熄灭。
由电路要求知要用单稳态触发器电路，脉冲宽度为Tw=1.1RC，选取R=2KΩ，C=1.1μF，电路如下所示：波形图如下：3.连接多放谐振荡电路电路，取R1=1KΩ，R2=10KΩ，C1=0.1μF，C2=0.2μF观察、记录VCr、Vo的同步波形，测出Vo的周期并与估算值进行比较。
改变参数R1=15KΩ，R2=5KΩ，C1=0.033μF，C2=0.1μF用示波器观察并测量输出波形的频率。
与理论值比较，算出频率的相对误差值。
电路如图所示：R1=1KΩ，R2=10KΩ，C1=0.1μF，C2=0.2μF时的波形图：实验模拟结果：Vo周期To=1.5ms，VCr周期Tc=1.5ms,F=1/T=0.67KHz 理论计算值为：T=0.7*（R1+2R2）*C1=1.47ms,频率f=1/T=0.68KHz频率的相对误差为：ІF-fІ/f=1.47%R1=15KΩ，R2=5KΩ，C1=0.033μF，C2=0.1μF时的波形图：实验模拟结果：Vo周期To=0.6ms期Tc=0.6ms,频率F=1/T=1.67KHz理论计算值为：T=0.7*（R1+2R2）*C1=0.5775频率f=1/T=1.73KHz频率的相对误差为：ІF-fІ/f=3.47%4.用NE556时基电路功能实现救护车警铃电路，用555的两个时基电路构成低频对高频调制的救护车警铃电路。
555定时器的基本应用及使用方法
555定时器的基本应用及使用方法我们知道，555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。
每类工作方式又有很多个不同的电路。
在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。
这样一来，电路变的更加复杂。
为了便于我们分析和识别电路，更好的理解555电路，这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳，把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。
每个电路除画出它的标准图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的用途。
方便大家识别、分析555电路。
下面将分别介绍这3类电路。
单稳类电路单稳工作方式，它可分为3种。
见图示。
第1种（图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1 和1.1.2为代号。
他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。
第2种（图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。
他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。
1.2.1电路的2端不带任何元件，具有最简单的形式；1.2.2电路则带有一个RC微分电路。
第3种（图3）是压控振荡器。
单稳型压控振荡器电路有很多，都比较复杂。
为简单起见，我们只把它分为2个不同单元。
不带任何辅助器件的电路为1.3.1；使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。
图中列出了2个常用电路。
双稳类电路这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。
555双稳电路可分成2种。
第一种（见图1）是触发电路，有双端输入（2.1.1）和单端输入（2.1.2）2个单元。
单端比较器（2.1.2）可以是6端固定，2段输入；也可是2端固定，6端输入。
第2种（见图2）是施密特触发电路，有最简单形式的（2.2.1）和输入端电阻调整偏置或在控制端（5）加控制电压VCT以改变阀值电压的（2.2.2）共2个单元电路。
555定时器应用电路的设计与调试
555定时器应用电路的设计与调试1.555定时器的原理概述2.555定时器的基本工作原理555定时器的基本工作原理是通过外部RC电路产生的时间常数来控制输出的时间周期。
具体来说，当电源正常通电后，555定时器的电源引脚将被高电平激活，通过内部比较器将电压与阀值进行比较，并将结果传递给RS触发器。
RS触发器的输出信号会控制放电开关，根据输入信号的变化来控制电容的放电与充电，从而实现定时和脉冲控制功能。
3.555定时器的应用电路设计（1）单稳态触发器电路单稳态触发器电路常用于产生固定宽度的脉冲信号。
通过一个电容和一个电阻连接到555定时器的触发脚，当电源通电或接收到外部触发脉冲信号时，555定时器会产生一个固定宽度的脉冲信号输出。
（2）Astable多谐振荡器电路Astable多谐振荡器电路常用于产生固定频率和变量占空比的方波信号。
通过一个电容和两个电阻连接到555定时器的控制脚与放电脚，当电源通电后，555定时器会自动产生方波信号输出。
4.实验步骤与调试方法（1）准备实验所需材料，包括555定时器芯片、电容、电阻、开关和示波器等。
（2）按照设计电路图连接实验电路，注意正确连接每个元件的引脚。
（3）接通电源，通过示波器观察输出信号，并根据需要调整电容和电阻的数值以达到所需的定时和脉冲控制效果。
（4）通过实验数据和示波器观察结果，对实验电路进行调试和优化，直至达到预期的结果。
5.实验注意事项（1）实验时要注意正确连接元件的引脚，避免引脚连接错误导致电路无法正常工作。
（2）实验中可以选择合适的电阻和电容数值以达到所需的定时和脉冲控制效果。
（3）在实验过程中可以适当添加一些调试电路，如LED灯、蜂鸣器等，以便更直观地观察电路的工作情况和调试结果。
6.本文总结本文对555定时器应用电路进行了设计与调试的详细解析，介绍了555定时器的基本工作原理和应用电路设计，以及相关的实验步骤和调试方法。
通过合理的设计和调试，可以实现各种定时和脉冲控制功能，满足不同场合的需求。
555定时器的电路解析
1、模拟功能部件
（1）、电阻分压器
VCC经３个５K欧姆的电阻分压后，提供基准电压：当不外接固定电压C-V时， UR1=2/3VDD , UR2=VDD/3；当外接固定电压U时，UR1=U , UR2=U/2
（2）、电压比较器C1和C2
〈1〉TH≥2/3VDD 、TR ≥VDD/3时，输出uo1=1，uo2=0， Q=0 Q =１。
3、UI≥2/3VDD时，Uo1=0、Uo2=1、 Q=0、Q=1，UO由UOH→UOL，即UO=0。 当UI上升到2/3VCC时，电路的输出状态发生跃变。 4、UI再增大时，对电路的输出状态没有影响。
（二）、下降过程 1、UI由高电平逐渐下降，且1/3VDD＜UI＜2/3VDD时，Uo1=0、Uo2=0。 基本RS触发器保持原状态不变。即 Q =0、Q=1，输出UO=UOL
使电路迅速由暂稳态返
回稳态，uO1=UOH （全0出1）。 uO= UOL。
从暂稳态自动返回稳态之后，电容C将通过电阻R放电， 使电容上的电压恢复到稳态时的初始值。
单稳态触发器工作波形
2. 主要参数
（1）输出脉冲宽度tw 输出脉冲宽度tw，就是暂稳态的维持时间。 tw ≈0.7RC
（2） 恢复时间tre 暂稳态结束后，电路需要一段时间恢复到初始状态。
〈2〉TH ＜ 2/3VDD 、TR ＜ VDD/3时，输出uo1=0，uo2=1， Q=1 Q =0 。
〈3〉TH ＜ 2/3VDD 、TR ≥VDD/3时， uo1=0，uo2=0， Q、 Q状态维持不变。 （3） R为直接置0端，低电平有效。 （4）集电极开路的放电管V、输出UO=0时，V导通，输出UO=1时，V截止。
用555定时器组成单稳态触发器
一、电路结构
555芯片内部原理及经典应用
555定时电路内部结构分析及应用1 绪言555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路，它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起，具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。
555定时器配以外部元件，可以构成多种实际应用电路。
广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。
2555定时器功能及结构分析2.1 555定时器的分类及管脚作用555定时器又称时基电路。
555定时器按照内部元件分有双极型（又称TTL 型）和单极型两种。
双极型内部采用的是晶体管；单极型内部采用的则是场效应管，常见的555时基集成电路为塑料双列直插式封装（见图2-1），正面印有555字样，左下角为脚①，管脚号按逆时针方向排列。
2-1 555时基集成电路各管脚排布555时基集成电路各管脚的作用：脚①是公共地端为负极；脚②为低触发端TR，低于1／3电源电压以下时即导通；脚③是输出端V，电流可达2000mA;脚④是强制复位端MR，不用可与电源正极相连或悬空;脚⑤是用来调节比较器的基准电压，简称控制端VC，不用时可悬空，或通过0.01μF电容器接地;脚⑥为高触发端TH，也称阈值端，高于2/3电源电压发上时即截止;脚⑦是放电端DIS;脚⑧是电源正极VC。
2.2 555定时器的电路组成图2-2为555芯片的内部等效电路2-2 555定时器电路组成5G555定时器内部电路如图所示，一般由分压器、比较器、触发器和开关。
及输出等四部分组成，这里我们主要介绍RS触发器和电压比较器。
2.2.1基本RS触发器原理如图2-3是由两个“与非”门构成的基本R-S触发器, RD、SD是两个输入端，Q及是两个输出端。
Q QRD SD2-3 RS触发器正常工作时，触发器的Q 和应保持相反，因而触发器具有两个稳定状态：1）Q=1，=0。
通常将Q端作为触发器的状态。
若Q端处于高电平，就说触发器是1状态；2）Q=0，=1。
NE555内部结构及应用电路
555定时器及其应用555定时器是一种中规模的集成定时器，应用非常广泛。
通常只需外接几个阻容元件，就可以构成各种不同用途的脉冲电路，如多谐振荡器、单稳态触发器以及施密特触发器等。
555定时器有TTL集成定时器和CMOS集成定时器，它们的逻辑功能与外引线排列都完全相同。
TTL型号最后数码为555，CMOS 型号最后数码为7555。
一、555的结构组成和工作原理555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的器件，下图为其内部组成和引脚图。
内部电路原理图等效逻辑图引脚图由图知，电路由一个分压器，两个电压比较器，一个R-S触发器，一个功率输出级和一个放电晶体管组成。
比较器A1为上比较器，由BG1~BG8组成，它是由一个NPN管的复合结构做输出级的两级差分放大器。
上比较器的反相输入端固定设置在2/3V CC上，它的同相输入端⑥脚称作阈值端（或高触发端），常用来测外部时间常数回路电容上的电压。
比较器A2为下比较器，由BG9~BG13组成，它是由一个PNP管组成的复合输出级的差分放大器。
上比较器的同相输入端固定设置在1/3V CC上，反向入端②脚称作触发输入端，用来启动电路。
电路中的比较器的主要功能是对输入电压和分压器形成的基准电压进行比较，把比较的结果用高电平"1 "或低电平"0" 两种状态在其输出端表现出来。
555 电路中的R-S触发器是由两个与非门交叉连接，上图中是由BG14~BG18构成。
其中BG15和B G14的基极分别受上比较器和下比较器的输出端控制。
A1控制R端，A2控制S端。
为了使R-S 触发器直接置零，触发器还引出一个④端，只要在④端置入低电平"0"，不管触发器原来处于什么状态，也不管它输入端加的是什么信号，触发器会立即置零，即Q=O=Uo所以④端也称为总复位端。
BG18~BG21构成功率输出级，③脚为输出端，能输出最大为200mA的电流，故课直接驱动小型电机、继电器、地租扬声器等功率负荷。
555定时器芯片手册
555定时器芯片手册【原创版】目录1.555 定时器芯片概述2.555 定时器的基本原理3.555 定时器的引脚功能及应用4.555 定时器的典型应用电路5.555 定时器的使用注意事项正文【555 定时器芯片概述】555 定时器芯片是一种常用的模拟集成电路，广泛应用于各种定时、延时和触发电路中。
它的主要特点是功能简单、价格低廉、工作稳定可靠，因此深受电子工程师的喜爱。
555 定时器芯片由美国 Signetics 公司发明，现已成为全球通用的标准定时器电路。
【555 定时器的基本原理】555 定时器的基本原理是利用三个电阻器、两个 NAND 门和两个触发器构成一个简单的正反馈电路。
当输入端施加正电压时，触发器被激活，输出端产生一个矩形脉冲信号。
通过调整电阻值可以改变脉冲的宽度和延时时间。
【555 定时器的引脚功能及应用】555 定时器芯片共有 8 个引脚，分别为：1.引脚 1（GND）：地引脚2.引脚 2（VCC）：电源正极3.引脚 3（RESET）：复位引脚，低电平有效4.引脚 4（TRIGGER）：触发器引脚，施加正电压触发器动作5.引脚 5（CONTROL VOLTAGE）：控制电压引脚，决定输出电压的高低6.引脚 6（A）：输出信号 A，矩形脉冲信号7.引脚 7（B）：输出信号 B，矩形脉冲信号的反相信号8.引脚 8（D）：放电引脚，使触发器放电555 定时器芯片可以应用于各种定时、延时和触发电路，如简单的定时器、多功能计时器、电子开关、自动控制等。
【555 定时器的典型应用电路】555 定时器的典型应用电路有：1.简单的延时电路2.触摸式延时开关3.多功能定时器4.电子计数器5.定时闹钟等【555 定时器的使用注意事项】在使用 555 定时器芯片时，需要注意以下几点：1.电源电压范围应为 2V 至 16V，否则可能导致工作不稳定或损坏芯片。
2.负电源引脚（GND）应接在电路的地线上，以保证电路的稳定性。
555定时器及其应用
+ –
VB
uc
7 5K Ω T C放电 (地)1 放电 地
. .
∞ 1 0 + + C2
uo
接通电源 R1
2
+UCC
RD=0 Q=0 SD=1 Q=1
2/3UCC
. R u .
C
.
C
5 8 4 6 3 2 71
uc
T导通 导通 C放电 放电
uo
1/3UCC
t RD=1 Q=1 Q=0
T截止 截止 C充电 充电
施密特触发器的输出波形如下： 施密特触发器的输出波形如下： ui
VCC2 R VCC1
7 4 8 3 5 1
2VCC/3 1VCC/3 0 uO 0 tuo2 uiFra bibliotek555
6 2
uo1
C5
t
图5-2-14 施密特触发器的波形图
图5-2-13 施密特触发器电路图
施密特触发器的主要用于对输入波形的整形。 施密特触发器的主要用于对输入波形的整形。图5-2-14 表示的是将三角波整形为方波,其它形状的输入波形也可以 表示的是将三角波整形为方波 其它形状的输入波形也可以 整形为方波。 整形为方波。
UCC 8
电压 5 控制端 高电平 6 触发端 低电平 2 触发端
4 复位端
5K Ω VA 5K Ω VB 5K Ω T + +
C1+ RD Q C2 +
∞
∞
SD Q
3 输出端
放电端 7
放电管
1 地 分压器 比较器
R-S触发器
2/3 UCC
UCC
5K Ω 5 6 5K Ω 2 VB 5K Ω
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实验10 555定时器的原理及三种应用电路
一、实验目的
（1）掌握555定时器的电路结构、工作原理。
（2）熟悉555定时器的功能及应用。
二、实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；函数发生器一台。
CB555定时器；100Ω~100k Ω电阻；0.01~100μF 电容；1k Ω和5k Ω电位器； 发光二极管或蜂鸣器。
三、实验内容
（1）按图2-10-3连接施密特触发器电路，分别输入正弦波、锯齿波信号，观察并记录输出输入波形。
1.实验原理
11
,33
12
33
22
,33
12
33
2
,3
i CC TH TR CC o CC i o i CC TH TR CC o i CC i o i CC o V V V V V V V V V V V V V V V V V V V <=<<<>=><<<当输入电压时，V 为高电平。
当时，V 保持高电平。
当时，为低电平。
由大变小时，即时，V 保持低电平。
一旦则又回到高电平。
2.仿真电路如图：
3.实验结果：
输入正弦波：
输入锯齿波：
（2）设计一个驱动发光二极管的定时器电路，要求每接收到负脉冲时，发光管持续点亮2秒后熄灭。
1.实验原理：
由555定时器构成单稳态触发器，由单稳态触发器的功能可知，当输入为一个负脉冲时，可以输出一个单稳态脉宽W T ,且W T =1.1RC 。
所以想要使发光二极管接收到负脉冲时，持续点亮2S ，即要使W T =2S 。
所以，需选定合适的R 、C 值。
选定R 、C 时，先选定C 的值为100uF,然后确定R 的值为18.2k Ω。
2.仿真电路如图：
3.实验结果及分析： 波形图为：
若是1秒或者是5秒。
只需改变R 与C 的大小，使得脉冲宽度T=1.1RC 分别为1或是5即可。
1秒时：C=100uF ，R=9.1k Ω 5秒时：C=100uF ，R=45.5k Ω 。
（3）按图2-10-7连接电路，取R1=1k Ω，R2=10k Ω,C1=0.1μF,C2=0.01μF ，观察、记录
Cr O V V 、的同步波形，测出
O
V 的周期并与估算值进行比较。
改变参数R1=15k Ω，R2=10k
Ω,C1=0.033μF,C2=0.1μF ，用示波器观察并测量输出端波形的频率。
经与理论估算值比较，算出频率的相对误差值。
1.实验原理
555定时器构成多谐振荡器。
1211211
,,13
12
33
1
,3
12
33
1
,3
CC Cr TH TR CC O Cr CC Cr CC O Cr TH TR CC O D CC Cr CC O Cr TH TR CC O D CC V R R R V V V V V V V V V V V V V V V C R V V V V V V V V V T V R ==<=<<==≥<<==<当加电后，通过对充电，充电开始时所以。
当上升到时，保持高电平。
一旦则转换为低电平，T 导通，通过放电。
当再次时，保持低电平。
一旦又翻转到高电平，截止，电源又通过21121
,R R ≈对充电。
如此循环往复形成多谐振荡器。
电路输出脉冲的振荡周期T 0.7（R +2R ）C 2.仿真电路如图：
R1=1k Ω，R2=10k Ω,C1=0.1μF,C2=0.01μF 时：
R1=15kΩ，R2=10kΩ,C1=0.033μF,C2=0.1μF时：
3.实验结果及分析：
波形图如下：
R1=1kΩ，R2=10kΩ,C1=0.1μF,C2=0.01μF时：
理论值：364
1210.7(2)0.7(110)100.1107.710T R R C S --=+=⋅+⨯⨯⨯=⨯
实际值：8.17.7
0.05%7.7
a -=
=T=81.054ms,相对误差：
R1=15k Ω，R2=10k Ω,C1=0.033μF,C2=0.1μF 时：
理论值：364
1210.7(2)0.7(155)100.03310 4.6210T R R C S --=+=⋅+⨯⨯⨯=⨯
实际值：9.9 4.62
114%4.62
a -=
=T=99.086ms,相对误差：
（4）用NE556时基电路功能实现救护车警铃电路，应用电路参考图如2-10-10所示。
用555定时器的两个时基电路构成低频对高频调制的救护车警铃电路。
设计电路如图：。