实验八 555定时器及其应用
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原理及应用
二、实验器材
1．数字电路实验箱
1台
2．示波器
1台
3．万用表
1只
4．集成电路：555定时器
1只
5．元器件：电阻、电容
若干只
三、实验原理和电路
1．器件特性
555定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插8脚结构，体积
很小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构
成史密特触发器、单稳态触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号产生与变
最大输 出电流
VOL VOH IOMAX
V1 V 13.3 mA ≤200
最高振 荡频率
fMAX KHz ≤300
时间误 差
△t
nS ≤5
1 VTH即Vi1 ,VTR即Vi2 。 (b) CMOS型7555的主要性能参数
参数名 称
符号
单位 参数
电源电 压
VCC
V 3~18
电源电 流
ICC
μA 60
阈值电 压
1 Vi < VT— 时，VTH = 0, VTR = 0，555定时器“低触发”，VO为 高电平。
2 VT— < Vi < VT＋ 时，VTH=0，VTR=1，555定时器“保持”，VO 保持。
3 Vi > VT＋ 时，VTH = 1，VTR = 1，555定时器“高触发”，VO为 低电平。
3．单稳态触发器
5 图8.5为产生窄负脉冲用的“微分电路”，原理后附。
4．自激多谐振荡器
图8.7 自激多谐振荡器电路和波形图
图8.7所示为自激多谐振荡器电路和波形图。自激多谐振荡器用于 产生连续的脉冲信号。电路采用电阻、电容组成RC定时电路，用于设 定脉冲的周期和宽度。调节RW或电容C，可得到不同的时间常数；还可 产生周期和脉宽可变的方波输出。
实验八555集成定时器及其应用
一、实验目的
1．掌握555定时器的式作原理。 2. 掌握用555定时器构成的单稳态触发器、 多谐振荡器及压控振荡器等电路。
二、实验设备
1．示波器
2．数字万用表。 3．数字实验箱 4. 电阻电容若干 三、实验内容及步骤：
1．用555定时器构成单稳态触发器
按图接线。合理 选 择输 入 信号 的 周期 与 脉宽 ， 用示 波 器观 察 Vi 、 VC 、 Vo 各 点 波 形 及其 相 位关 系 。比 较 它们 的 时序 关 系 ， 并 绘出 波 形 （ 标 明周 期、脉宽, 记录占空比 和幅值）。
四、实验报告
1．整理实验数据及结果，绘出实测波形图。
2．将实测值与理论值比较，分析误差原因。
五、思考题（写在实验报告中） 1. 单稳电路对输入信号的周期与占空比有无要求，如 何选择输入信号的周期与占空比？
2. 如何调节多谐振荡器的振荡频率?
8
7
6
5
2．用555定时器构成多谐振荡器
Vcc Vo' Vi1 Vic
（ 1 ）按图接线。用示波 器观察 Vo 及 VC 端的波形 , 标出各波形的幅值、周期 以及tPH和tPL相位关系。
其中R1=5.1K, C=0.1uF R2=5.1K,
555
GND Vi2 Vo
1 2 3
Rd
4
2．用555定时器构成多谐振荡器
图中各参数不变。 选作（2）将R1与电源断开，并另接直流电源V，改 变V为(15、12.5、10、7.5、5)V，记录与每个电 压对应的输出信号的频率, 作出V-f曲线（压控振 荡器VCO。并用表格记录幅度和占空比的变化趋 势. 选作(3) 在以上电路图中, 5端分别加直流电压(4.5V, 4V, 3.5V, 3V, 2V) ,记录频率、幅度和占空比的变 化，并用表格详细记录.
电子技术实验报告8—555定时器及其应用
学生实验报告系别电子信息学院课程名称电子技术实验班级10通信A班实验名称实验八 555定时器及其应用姓名葛楚雄实验时间2012年5月30日学号20指导教师文毅报告内容一、实验目的和任务1.熟悉555型集成时基电路的电路结构、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、实验原理介绍555集成时基电路称为集成定时器，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，其应用十分广泛。
该电路使用灵活、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，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
它的内部电压标准使用了三个5K的电阻，故取名555电路。
其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。
双极型的电压是+5V～+15V，最大负载电流可达200mA，CMOS型的电源电压是+3V～+18V,最大负载电流在4mA以下。
1、555电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图20-1所示。
它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关Td，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使低电平比较器Vr1反相输入端和高电平比较器Vr2的同相输入端的参考电平为2/3VCC和1/3VCC。
Vr1和Vr2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号输入并超过2/3VCC时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3VCC时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时充电，开关管截止。
R是异步置零端，当其为0时，555输出低电平。
平时该端开路或接VCC。
Vro是控制电压端（5脚），D平时输出2/3VCC作为比较器Vr1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，通常接一个的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。
555定时器的应用实验报告总结
555定时器的应用实验报告总结
555定时器的应用实验报告总结
本次实验中，我们使用555定时器，研究它的重要性与应用。
本次实验，我们分别搭建了一只可以控制继电器进行开关控制的定时器，以及一只控制单色LED灯的定时器，并从中体会到了555定时器的重要性与应用。
首先，我们搭建了可以控制继电器进行开关控制的定时器，利用它可以实现有定时自动控制的需求。
当我们搭建并调试好定时器后，可以实现继电器每隔一定的时间，就会进行一次开关控制，这样就可以实现一些延时自动控制的功能，极大的方便我们的使用。
其次，我们搭建了一个控制单色LED灯的定时器，实现了定时开关LED灯的功能。
这是一个极其简单的实验，但是展现出了定时器的重要性，以及它拥有的相关应用。
定时器不仅可以控制继电器，也可以控制LED灯，实现定时开关的功能，让被它控制的电器自动完成开关的控制。
通过本次实验，我们可以清楚的看到555定时器的重要性与应用。
它不仅能够控制继电器的开关，还可以控制LED灯的定时开关，极大的方便了我们对电器的控制。
555定时器应用实验报告
555定时器应用实验报告555定时器应用实验报告引言：555定时器是一种经典的集成电路，具有广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作，探索555定时器的基本原理和应用。
一、实验目的本实验的目的是通过555定时器的应用实验，了解555定时器的基本工作原理、特性和应用场景。
二、实验器材1. 555定时器芯片2. 电源3. 电阻、电容、电感等元件4. 示波器5. 连线电缆等三、实验步骤1. 搭建基本的555定时器电路，包括电源、555芯片、电阻、电容等元件。
2. 连接示波器，观察输入和输出信号的波形。
3. 调节电阻和电容的数值，观察波形的变化。
4. 尝试不同的输入信号，如方波、正弦波等，观察输出信号的响应。
5. 探索不同的应用场景，如脉冲发生器、频率分频器等，观察555定时器的工作情况。
四、实验结果与分析在实验过程中，我们观察到了以下现象和结果：1. 通过调节电阻和电容的数值，可以改变555定时器的输出频率和占空比。
2. 输入信号的不同波形对输出信号的响应也有影响，方波信号能够得到更稳定的输出。
3. 在不同的应用场景中，555定时器表现出了良好的性能，如在脉冲发生器中能够产生稳定的脉冲信号，在频率分频器中能够实现精确的频率分频。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 555定时器是一种非常实用的集成电路，具有广泛的应用前景。
2. 通过调节电阻和电容的数值，可以实现对555定时器的频率和占空比的精确控制。
3. 在不同的应用场景中，555定时器表现出了良好的稳定性和可靠性。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了555定时器的基本原理和应用。
通过实际操作，我们掌握了555定时器的调节方法和应用技巧。
同时，我们也发现了555定时器在不同应用场景中的优势和局限性。
通过对实验结果的分析和总结，我们对555定时器有了更深入的理解。
总之，555定时器作为一种经典的集成电路，在电子领域有着广泛的应用。
通过实验，我们对555定时器的工作原理和应用场景有了更深入的了解。
555定时器及其应用实验总结
555定时器及其应用实验总结一、引言本文主要讨论555定时器及其应用实验。
555定时器是一种集成电路，常用于脉冲、计时和振荡等电子电路中。
本文将从原理、使用方法、实验步骤和应用实例等方面进行深入探讨。
二、555定时器原理1.555定时器的基本结构和引脚功能–555定时器包含8个引脚，分别是VCC、GND、TRIG、OUT、RESET、CTRL、THRES和DISCH。
–VCC和GND分别为电源引脚，提供正负电源。
–TRIG为触发引脚，接收触发脉冲信号。
–OUT为输出引脚，输出555定时器的工作状态。
–RESET为复位引脚，用于将555定时器重置到初始状态。
–CTRL为控制引脚，用于控制555定时器的工作模式。
–THRES为阈值引脚，用于设置计时时间。
–DISCH为放电引脚，用于开始放电阶段。
2.555定时器的工作原理–555定时器基于比较器和RS触发器的结构，通过电容充放电实现定时功能。
–当TRIG引脚接收到触发脉冲信号时，555定时器会开始一个计时周期。
–在计时过程中，电容会逐渐充电，直到充电到阈值引脚设定的电压水平。
–一旦充电到达阈值，输出引脚会翻转状态，并且电容会被放电。
–放电过程会持续到电容放电到低电压水平，此时输出引脚再次翻转状态。
–定时周期不断重复，实现定时功能。
三、555定时器的使用方法1.基本工作模式–555定时器有3种基本工作模式，分别是单稳态、连续振荡和脉冲振荡模式。
–单稳态工作模式下，输出引脚会在接收到触发脉冲信号后保持一个稳定的状态。
–连续振荡工作模式下，输出引脚会周期性地翻转状态，产生一串方波信号。
–脉冲振荡工作模式下，输出引脚会周期性地输出脉冲信号。
2.555定时器的参数设置–设置阈值电压水平可以改变定时周期，从而改变输出信号的频率。
–改变电容和电阻的数值可以进一步调节定时周期。
–通过改变电源电压可以调节输出信号的幅度。
3.555定时器的电路接法–不同工作模式的555定时器电路接法有所差异。
555定时器及其应用实验报告
555定时器及其应用实验报告实验报告：555定时器及其应用一、实验目的1.了解555定时器的结构和工作原理；2.学会使用555定时器搭建基本的定时电路；3.掌握555定时器的应用。
二、实验材料1.电源；2.555定时器芯片；3.电阻、电容等元器件；4.示波器、万用表等实验仪器；5.连接线等实验辅助器材。
三、实验原理555定时器是一种广泛应用于定时电路中的集成电路。
它具有三个功能引脚：触发引脚(TRIG)、控制引脚(CON)和复位引脚(RES)。
在定时工作模式下，555定时器可通过选择不同的电阻和电容值，实现不同的定时效果。
四、实验步骤1.搭建555定时器的基本电路。
将555定时器芯片插入实验板上，并根据电路图连接相应的元器件和电源。
2.测量电路的参数。
使用万用表测量电路中各个元器件的电阻、电容值，并记录下来。
3.调试电路并观察现象。
根据实验板上的示波器，调整电路，观察波形的变化，并记录下观察到的现象。
五、实验结果与分析通过调试和观察，实验发现在555定时器基本电路中，当输入信号触发引脚(TRIG)的电压高于比较引脚(THRESH)的电压时，输出引脚会输出高电平信号，反之输出引脚则输出低电平信号。
通过调整电压和触发条件，可以实现不同的定时效果。
六、实验应用1.交通信号灯。
通过555定时器的输出信号控制灯光的切换，实现交通信号灯的闪烁效果，提醒行人和车辆注意交通状况。
2.蜂鸣器报警器。
通过555定时器的输出信号控制蜂鸣器的频率，实现报警器的报警效果，用于安防应用中。
3.继电器控制。
通过555定时器的输出信号控制继电器的通断，实现对电器设备的定时自动控制。
七、实验总结本实验通过对555定时器的学习和实验应用，深入理解了555定时器的结构、工作原理和应用场景。
通过实验，掌握了555定时器的基本使用方法，并在实验中成功搭建了基本的定时电路，同时也了解了其应用于交通信号灯、报警器和继电器控制等方面。
通过本次实验，对电子学的学习和实践经验也得到了提升。
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电路如图20-8所示，只要将脚2和6连在一起作为信号输入端，即得到施密特触发器。图20-9画出了VS、Vi和Vo的波形图。
设被整形变换的电压为正弦波VS，其正半波通过二极管D同时加到555定时器的2脚和六脚，得到的Vi为半波整流波形。当Vi上升到2/3VCC时，Vo从高电平转换为低电平；当Vi下降到1/3VCC时，Vo又从低电平转换为高电平。
（3）组成占空比可调的多谐振荡器
电路如图20-6，它比图20-4电路增加了一个电位器和两个二极管。D1、D2用来决定电容充、放电电流流经电阻的途径（充电时D1导通，D2截止；放电时D2导通，D1截止）。
占空比
可见，若取R1=R2，电路即可输出占空比为50℅的方波信号。
（4）组成占空比连续可调并能调节振荡频率的多谐振荡器
是异步置零端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接VCC。Vro是控制电压端（5脚），平时输出2/3VCC作为比较器Vr1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0.01uf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。Td为放电管，当Td导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。
输出信号的时间参数是：T=tW1+tW2
tW1=0.7（R1+R2）C
tW2=0.7R2C
其中，tw1为VC由1/3VCC上升到2/3VCC所需的时间，tw2为电容C放电所需的时间。
555电路要求R1与R2均应不小于1KΩ，但两者之和应不大于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。
参数
测量值
理论值
R2
C
U0
T
T
3KΩ
0.1μF
4.47V
616μS
777μS
3KΩ
0.047μF
4.47V
264μS
364.7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱS
15KΩ
0.1μF
4.47V
2.24mS
2.45mS
四、实验结论与心得
1.该实验存在一定测量误差，误差来源于电路箱中得误差，但是误差实验允许范围内，故该实验有效。
2．该实验应该注意电路的联线，同时要求熟练掌握555芯片的使用方法。
1、555电路的工作原理
555电路的内部电路方框图如图20-1所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关Td，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使低电平比较器Vr1反相输入端和高电平比较器Vr2的同相输入端的参考电平为2/3VCC和1/3VCC。Vr1和Vr2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过2/3VCC时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3VCC时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时充电，开关管截止。
暂稳态的持续时间Tw（即为延时时间）决定于外接元件R、C的大小，即Tw=1.1RC。
通过改变R、C的大小，可使延时时间在几个微秒和几十分钟之间变化。当这种单稳态电路作为计时器时，可直接驱动小型继电器，并可采用复位端接地的方法来终止暂态，重新计时。
（2）构成多谐振荡器
如图20-4，由555定时器和外接元件R1、R2、C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、R2向C充电，以及C通过R2向放电端DC放电，使电路产生振荡。电容C在2/3VCC和1/3VCC之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波，对应的波形如图20-5所示。
回差电压：
三、实验数据、计算及分析
使用实验箱中的硬件资源在电路板上搭建电路实现如下内容：
1、多谐振荡器
（1）按图20-4接线，用双踪示波器观测Vc与Vo的波形，测定频率。
（2）按图20-6接线，Rw选用10K电位器。组成占空比为50℅的方波信号发生器。观测Vc、Vo波形。测定波形参数。
（3）按图20-7接线，C1选用0.1uf。通过调节RW1和RW2来观测输出波形。
对C1充电时，充电电流通过R1、D1、RW2和RW1，放电时通过RW1、RW2、D2、R2。当R1=R2、RW2调至中心点时，因为充放电时间基本相等，其占空比约为50℅，此时调节RW1仅改变频率，占空比不变。如RW2调至偏离中心点，再调节RW1，不仅振荡频率改变，而且对占空比也有影响。RW1不变，调节RW2，仅改变占空比，对频率无影响。因此，当接通电源后，应首先调节RW1使频率至规定值，再调节RW2，以获得需要的占空比。
2、555定时器的典型应用
（1）构成单稳态触发器
上图20-2为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。D为钳位二极管，稳态时555电路输入端处于电源电平，内部放电开关管T导通，输出端Vo输出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。并使2端电位瞬时低于1/3VCC，单稳态电路即开始一个稳态过程，电容C开始充电，Vc按指数规律增长。当Vc充电到2/3VCC时，输出Vo从高电平返回低电平，放电开关管Td重新导通，电容C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳定，为下个触发脉冲的来到作好准备。波形图见图20-3。
学生实验报告
系别
电子信息学院
课程名称
电子技术实验
班级
11通信A
实验名称
555定时器及其应用
姓名
实验时间
2013年6月1日
学号
指导教师
陈卉
成绩
教师签名
陈卉
批改时间
2013年月日
报告内容
一、实验目的和任务
1.熟悉555型集成时基电路的电路结构、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、实验原理介绍
3．加深了同学们555定时器构成多谐振荡器工作原理的理解，同时对书本的知识加深了理解。
五、实验评价(教师)
１.实验步骤正确，完成了本实验的全部内容。很好（ ） 一般（ ） 否（ ）
２.实验数据全面，调试步骤准确，结果正确。很好（ ） 一般（ ） 否（ ）
３.实验报告格式规范，图表清晰。很好（ ） 一般（ ） 否（ ）
555集成时基电路称为集成定时器，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，其应用十分广泛。该电路使用灵活、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，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。它的内部电压标准使用了三个5K的电阻，故取名555电路。其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。双极型的电压是+5V～+15V，最大负载电流可达200mA，CMOS型的电源电压是+3V～+18V,最大负载电流在4mA以下。