实验十、555时基电路及其应用《电子技术基础实验(数字)》课件
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555定时器典型应用实验课件
可见，通过改变电阻RA，RB和电容C的参数，即可改变振荡信号频率。振荡信号的 占空比由RA，RB的参数决定，但无法小于50%。要使多谐振荡器的占空比在50%以下的 范围可调，必须使电容的充、放回路互相独立。可以在图5-4-4所示电路上增加一个电 位器和两个二极管实现，如图5-4-5所示。
三 实验参考电路
六 实验注意事项
在实验过程中，不能在电源接通情况下连接导线和拆 装集成芯片及元器件。 只有切断电源，才能用万用表测量电阻R值。
七 实验设备与器材
(1) 数字逻辑实验箱 (2) 双踪示波器 (3) 信号发生器 (4) 万用电表 (5) 集成芯片555 (6) 电位器（100KΩ ） (7) 电阻（10 kΩ ） (8) 电容（10µ F、0.1µ F、0.033µ F 1台 1台 1台 1台 1片 1只 2只 各1只
表5-4-1
参数
555定时器构成多谐振荡器的信号测试
测量值 理论值
R
C
T
T
3kΩ
0.1µ F
15kΩ
0.1µ F
3kΩ
0.033µ F
(3) 占空比可调脉冲信号发生器 按图5-4-4连接电路，其中R1=R2=10kΩ ，Rw=100 kΩ 。改变电位器Rw值，组成一个占空比为50％的脉冲信 号发生器，用示波器记录输出端 Uo 波形。切断电源后 用万用表测电阻RA和RB的阻值。
画出实验电路图、简要叙述电路工作原理。 记录实验结果，绘制实验波形，与理论值 进行比较。 对测量的数据进行讨论和误差分析。
图5-4-1 555定时器内部结构图及引脚排列图
图5-4-1 555定时器内部结构图及引脚排列图
R 3 2 D
1 2
555定时器主要由两个电压比较器 (C1和C2)，一个基 本RS触发器，一个泄放三极管 TD和三个5kΩ 电阻构成 的分压器组成。与非门G1和G2构成基本RS触发器，输 入为复位端，低电平有效。比较器C1 和C2 的输出 Uc1 、 Uc2为RS触发器的触发信号。若比较器C1（C2 ）“+”输 入端的电位低于“ -” 输入端电位，即 U＋ ＜ U － ，则输 出 UC 为低电平 (UC = 0) ，反之输出 UC 为高电平 (UC = 1)。比较器 C1 的参考电压 U1＋（ VREF1 ） =Vcc，比较器 C2 的参考电压 U2-(VREF2)=VCC 。如果 U1 ＋ （ VREF1 ）的外接 端 CO 接 固 定 电 压 UCO ， 则 U1 ＋ （ VREF1 ） =UCO, U2(VREF2)= UCO 。泄放三极管 TD 为外接电容提供充、放 电回路。反相器 G3 为输出缓冲反相器，起整形和提高 带负载能力的作用。
《数字电路》555时基电路实验
《数字电路》555时基电路实验一、实验目的1、掌握555时基电路的结构和工作原理，学会对此芯片的正确使用。
2、学会分析和测试用555时基电路构成的多谐振荡器、单稳态触发器、R-S触发器等三种典型电路。
二、实验原理实验所用的555时基电路芯片为NE556，同一芯片上集成了二个各自独立的555时基电路，各管脚的功能简述如下（参见图12-1和图12-2）:，输出端OUT端呈低电平，DIS端导通。
TH：高电平触发端，当TH端电压大于2/3VCCTR：低电平触发端，当TR端电平小于1/3V CC时，输出端OUT端呈高电平，DIS端开断。
DIS：放电端，其导通或关断，可为外接的RC回路提供放电或充电的通路。
R：复位端，R=0时，OUT端输出低电平，DIS端导通。
该端不用时接高电平。
VC：控制电压端，VC接不同的电压值可改变TH、TR的触发电平值，其外接电压值，该端不用时，一般应在该端与地之间接一个电容。
范围是0～VCCOUT：输出端。
电路的输出带有缓冲器，因而有较强的带负载能力，可直接推动TTL、CMOS电路中的各种电路和蜂鸣器等。
：电源端。
电源电压范围较宽，TTL型为+5V～+16V，CMOS型为+3～+18V，本实验 VCC= +5V。
所用电压VCC芯片的功能如表12-1所示，管脚如图12-1所示，功能简图如图12-2所示。
表12-1图12-1 时基电路芯NE556管脚图图12-2 时基电路功能简图图12-3 测试接线图图12-4 多谐振荡电路555时基电路的应用十分广泛，在波形产生、变换、测量仪表、控制设备等方面经常用到。
采用555时基电路构成的多谐振荡器、单稳态触发器和R-S触发器的电路分别见图12-4、图12-6和图12-7。
由555时基电路构成的多谐振荡器的工作原理是：利用电容充放电过程中电容电压的变化来改变加在高低电平触发端的电平的变化，使555时基电路内RS触发器的状态置“1”、置“0”，从而在输出端获得矩形波。
实验十 555时基电路及其应用
实验十 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；3. 学习使用555型集成时基电路进行设计。
二、实验预习要求1. 复习有关555定时器的工作原理及其应用；2. 拟定实验中所需的数据、波形表格；3. 如何用示波器测定施密特触发器的电压传输特性曲线?4. 设计出用555定时器的延时开关的电路；三、实验原理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。
它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路，由于内部使用了三个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。
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7556，二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Vcc=+5－+15V，输出的最大电流可达200mA，CMOS型的电源电压为+3－+18V。
图10-1555定时器内部框及引脚排列由555定时器可组成多种电路，如单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器等。
四、实验设备与器件1. +5V直流电源2. 双踪示波器3. 连续脉冲源4. 单次脉冲源5. 音频信号源6. 数字频率计7. 0－1指示器8. 5559. 二极管、电位器、电阻、电容等四、实验内容1. 单稳态触发器图10-2单稳态触发器（1）按图10-2连线，取R＝l00K，C＝47uf，输出接LED电平指示器。
输入信号Vi 由单次脉冲源提供，用双踪示波器观测Vi、Vc、V o波形。
测定幅度与暂稳时间(用手表计时)，并记录波形。
（2）将R改为1K，C改为0.1uf，输入端加1KHz的连续脉冲，观测波形vi、Vc、Vo，测定幅度及延时时间，并记录波形。
时基555集成电路原理与应用ppt
11
1. 555电路的工作原理
2Vcc/3
电源端 VCC
复位端 Reset
⑧
④
5k
阈值端
⑥
Threshold
控制电压端 ⑤
- A1 R +
G1
Control Voltage
5k
Vcc/3arge
②
- A2 S
+
⑦ 5k
T
① 地
GND
G2 100
Q Q③
输出端 Output
二、发挥部分：
1. 控制器（允许采用多片）可以对红、绿、黄三种灯
进行控制，要求在绿灯切换到红灯过程中增加黄灯
提示，时间为1s，红灯和绿灯的时间在1~10s内可
以单独调节。 ；
2. 绿灯时间到最后2s时开始闪烁，闪烁频率为2次/秒；
3. 其它。
29
12
555的逻辑功能表
阈值端 触发端 复位端
×
×
0
> 2VCC /3 > VCC/3
1
< 2VCC /3 > VCC/3
1
<2VCC /3 < VCC/3
1
输出端 0 0
保持 1
放电端 导通 导通 保持 截止
13
555的内部电路
14
2. 555电路的外部特性
管脚排列：
15
类型
双极型：（555，如LM555、NE555等） （Vcc=+5~+15V）
时基555集成电路原理与应用
电子科技大学 大学生科技创新中心
陈祝明 （zmchen@）
1
讲授内容
数字逻辑的基本概念 集成运算放大器的典型应用 555定时器的工作原理 555定时器的应用
1. 555电路的工作原理
2Vcc/3
电源端 VCC
复位端 Reset
⑧
④
5k
阈值端
⑥
Threshold
控制电压端 ⑤
- A1 R +
G1
Control Voltage
5k
Vcc/3arge
②
- A2 S
+
⑦ 5k
T
① 地
GND
G2 100
Q Q③
输出端 Output
二、发挥部分：
1. 控制器（允许采用多片）可以对红、绿、黄三种灯
进行控制，要求在绿灯切换到红灯过程中增加黄灯
提示，时间为1s，红灯和绿灯的时间在1~10s内可
以单独调节。 ；
2. 绿灯时间到最后2s时开始闪烁，闪烁频率为2次/秒；
3. 其它。
29
12
555的逻辑功能表
阈值端 触发端 复位端
×
×
0
> 2VCC /3 > VCC/3
1
< 2VCC /3 > VCC/3
1
<2VCC /3 < VCC/3
1
输出端 0 0
保持 1
放电端 导通 导通 保持 截止
13
555的内部电路
14
2. 555电路的外部特性
管脚排列：
15
类型
双极型：（555，如LM555、NE555等） （Vcc=+5~+15V）
时基555集成电路原理与应用
电子科技大学 大学生科技创新中心
陈祝明 （zmchen@）
1
讲授内容
数字逻辑的基本概念 集成运算放大器的典型应用 555定时器的工作原理 555定时器的应用
555定时器电路 ppt课件
24
单稳态电路（触摸、定时、延时开关）
1 仿真演示 2 同学实训
J1 Key = Space
5V Vs
1
20k R
3
VCC
4
RST
OUT
2
DIS
THR
TRI
CON
8
GND
10uF-POL 10nF
C
Cf
0
555_VIRTUAL Timer
实训时，R为100K，C为47μ。
ppt课件
25
判断555输出
R3 5.1k
U2
8
4 RST VCC
7 DIS 6 THR 2 TRI
OUT 3
5 CON
C5
GND
1
10nF
LM555CN
C1 100uF
U3
SONALERT 200 Hz
实训
ppt课件
15
课3
知道555定时器的 三种基本应用方式
ppt课件
16
学习1：用555定时器组成的多谐振荡器
无稳态触发器：
6 复位端TH 2 置位端TR’
U6
U
H
(
2 3
VDD
)
555
1 U2 UL (3VDD )
3 输出端Q
TH
TR
RD
OUT
DIS
×
×
0
0
导通
>2UDD/3
>UDD/3
1
<2UDD/3
>UDD/3
0 不变
导通 不变
<2UDD/3
Байду номын сангаас
< UDD/3
《数字电子技术教程》课件项目六 555定时器的应用
电容C上的电压由0V充到
所需的时间，计算公式为：tW＝
2 3
V
CC
RCln3≈1.1RC
图6-10 工作波形图
2. 单稳态触发器的应用 （1）脉冲整形
脉冲信号在经过长距离传输后其边沿会变差或在波形上叠加了 某些干扰。为了使这些脉冲信号变成符合要求的波形，这时可利用 单稳态触发器进行整形。
（2）定时 由于单稳态触发器可输出宽度和幅度符合要求的矩形脉冲，因
触发器保持原状态不变，即输出uo＝UOH＝1。
当输入电压ui继续上升到ui≥
2 3
V CC
时，uc1＝0、uc2＝1，RS触发器置
0，Q＝0、Q ＝1，输出uo由高电平翻转为低电平，即uo＝0。
当输入电压ui由以上逐渐下降到
1 3
＜ V CC
ui
＜2
3
V CC
时，电压比较器的输
出分别为uc1＝1、uc2＝1。基本RS触发器保持原状态不变。即Q＝0、Q
发器，其第5脚通过0.01μF电容接地防止外界信号对参考电压的干扰。
Q
1. 工作原理
当输入电压ui＜
1 3
V
C
C
时，电压比较器C1和C2的输出uc1＝1，uc2＝0，
基本RS触发器置1，Q＝1、Q ＝0，这时输出uo＝UOH＝1。
当输入电压ui上升到13 V CC
＜
ui
＜
2 V CC
3
时，uc1＝1、uc2＝1，基本RS
时，即UTH
≥
2 V CC 3
根据555定时器功能表可知，此时电路输出为低电平，放电管V导通
，电容C通过放电管V放电使得UTH＝0＜
2 3
V
555介绍及应用PPT课件
（a）电T≈路0.7(R1+（2Rb）2)C工作波形
19
本章小结
本章介绍了各种产生和变换矩形脉冲的电路。
施密特触发器有两种稳态，但状态的维持与翻
转受输入信号电平的控制，所以输出脉冲的宽度是
由输入信号决定的。
单稳态触发器只有一个稳态，在外加触发脉冲
作用下，能够从稳态翻转为暂稳态。但暂稳态的持
续时间取决于电路内部的元件参数，与输入信号无
2021/5/14
21
提问与解答环节
Questions And Answers
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
压稳定性的
当放0使状电T电态H工 当 此 当 电路管，=作 触路时T迅导电uH原 发返放速通C图路≥=理 脉回电恢，26自u（/-33： 冲稳复管CCVa0动≥放）u态到T2C5输返IC/电截5电为3后初时5滤出V路回定止，高，始，C波脉时稳C，T电状C高时电器冲H态V通平态触，构容的C=，过时C成。发使（u宽通此导C，的b端高度过）=时单通V0T触工tR放。C稳w的HC≈发对作态通电有稳1放波端C.触1管过效态电充形RT发置RT为C管H电器导。对0有0T。；状通C放效充此态。电，电时。，置，，
2021/5/14
3
各公司生产的555定时器的逻辑功能与外引线 排列都完全相同。
单555型号的最后几位数码 双555型号的最后几位数码
数字电子技术——555定时器的应用PPT文档36页
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
数字电子技术——555定时器的应用
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
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t
TR
6
vI
TR
555 3
2
v vO1 O1
1
t
施密特触发器的应用举例
1. 用作接口电路——将缓慢变化的输入信号，转换成为符合 TTL系统要求的脉冲波形。
正 弦 波振 荡 器
1 VO
2. 用作整形电路——把不规则的输入信号整形成为矩形脉冲。
输入
VT+
VT-
输出
3. 用于脉冲鉴幅——从一系列幅度不同的脉冲信号中，
施密特触发器Vo 传输特性
施密特触发器——具有回差电压VO特H 性，能将边沿变化缓慢的 电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。
用555定时器构成的施密特触发器
ΔVT
1. 电路组成及工作原理
VOL
VCC
VCC2
vI
0
1/3VCC 2/3VCC
Vi
VCC RD
R 2/3VCC
8
4
vIC 5
7
1/3VCC
vO 2
CO
TH
＜2VCC/3
TR
＜VCC/3
+VCC
R
8
4
5kΩ
5
+ C1 1
G1 Q
&
－ 6
0
5kΩ
2
+
0
G2 1
&Q
－ 5kΩ C2
G3 &
3
1
uO
7D T
1
①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。 ③R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1， Q、Q不变，uo不变，T状态不变。 ④R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＜VCC/3时，C1=1、C2=0， Q=0、Q=1，uo=1，T截止。
三、实验原理
555集成定时器简介
555集成定时器是模拟功能和数字功能相结合的 一种双极型中规模集成器件。由三个电阻（5KΩ） 组成的分压器、两个电压比较器、基本RS触发器、 放电三极管、输出缓冲器组成。
只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳态触 发器、多谐振荡器和施密特触发器。广泛用于信号 的产生、变换、控制与检测。
t
入稳态。
vC
（5）恢复过程——当暂稳 23VCC
态结束后，C通过饱和导 O
通的T放电，时间常数
t
τ小2=，RC所ES以C 放，电由很于快R。CECS 放很 vO
电完毕，恢复过程结束。
O
5kΩ + －
5kΩ C2
G1
G3
Q
&
&
1
0
3 uO
G2 &Q
7D T
1
①R=0时，Q=1，uo=0，T导通。
CO
TH
＞2VCC/3
TR
＞VCC/3
+VCC
R
8
4
5kΩ
5
+ C1 0
G1 Q
&
－ 6
1
5kΩ
2
+
1
G2 0
&Q
－
C2 5kΩ
G3 &
3
0
uO
7D T
1
①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。
当vI=1时，电路工作在稳定状态， 即vO=0，vC=0。
VCC
R
VCC RD
84
7
vC
TH
6
3 vO
TR
555
vI
2
C 15
0.01μF C1
（2）vI下降沿触发 当vI下降沿到达时，vO由0跳变为1，电路由稳态转入暂稳态。
稳态
VCC
vI
暂态
R
VCC RD
O
84
t
7
TH
vC
6
vC
3
vO
23VCC
电压比较器的功能：
5k Ω
v+> v-，vO=1
vO, (7)
T
v+< v-，vO=0
放电端
(1)
（3）基本RS触发器，
（4）放电三极管T及缓冲器G。
VCC 电源
RD 复位，低电平有效电路符号(Fra bibliotek)(4)
5k Ω
电压控制端
VCC
vIC
8 5
RD 4
CO (5) TH (6)
R& C1
TH
6
TR
2
v,O 7
CO
TH
＜2VCC/3
TR
＞VCC/3
+VCC
R
8
4
5kΩ
5
+ C1 1
G1 Q
&
－ 6
10
5kΩ
2
+
1
G2 01
&Q
－ 5kΩ C2
G3 &
3
01
uO
7D T
1
①R=0时，Q=1，uo=0，T饱和导通。 ②R=1、UTH＞2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=0、C2=1， Q=1、Q=0，uo=0，T饱和导通。 ③R=1、UTH＜2VCC/3、UTR＞VCC/3时，C1=1、C2=1， Q、Q不变，uo不变，T状态不变。
选出那些幅度大于VT+的输入脉冲。
1 VI
VO
VI
VT+ VT-
VO0
t
0
t
单稳态触发器
单稳态触发器——有一个稳态和一个暂稳态；在触发脉冲 作用下，由稳态翻转到暂稳态；暂稳状态维持一段时间后， 自动返回到稳态。
7.4.1 用555定时器组成单 稳态触发器
1. 电路组成及工作原理
（1）无触发信号输入时电路工作 在稳定状态
一、555定时器的电路结构
由以下几部分组成：
VCC 电源
（ 1 ） 三 个 5k 电 阻 组
成的分压器。
电压控制端
(8)
5k Ω
（2）两个电压比较器 C1和C2。
CO (5) TH (6)
高电平触发端
C1
5k Ω
v+
v－
C1
vO
TR (2)
C2
RD 复位，低电平有效
(4)
R&
& S
G
&
1 (3)
v
低电平触发端
高电平触发端
555 3 vO
TR (2)
低电平触发端 1
5k Ω
C2
5k Ω
& S
vO, (7)
T
G
&
1 (3)
v
放电端
(1)
2．工作原理
想一想：555电路的主要功能是什么，放电端如果并联在充放电 回路上的电容两端可能会出现什么现象？
+VCC 8
R
40
CO 5 TH 6
TR 2
5kΩ + C1 －
实验十 555时基电路及其应用
一、实验目的
1.熟悉555时基电路逻辑功能的测试方 法。
2.熟悉555时基电路的工作原理及其应 用。
二、实验仪器及设备
1.数字逻辑实验箱 2.数字万用表 3.示波器 4.元器件：NE 555 ×2；
电位器：10kΩ×1 、100kΩ×1 ； 电容器：0.01μF、0.1μF； 导线若干
vI
TR 555 2
O
t
C 15
vO
0.01μF
C1
O
t
（3）暂稳态的维持时间
在暂稳态期间，三极管T截止，VCC经R向C充电。时间常数 τ1=RC，
vC由0V开始增大，在vC上升到2/3VCC之前，电路保持暂稳态
不变。
v
（4）自动返回时间——当
I
vC上升至2/3VCC时，vO变
O
0，电路由暂稳态重新转
1．常见脉冲波形 : 2．常用的脉冲参数 :
4.5～16V
集成555定时器
1．555定时器的电路结构
电压 控制端
CO TH
高电平 触发端 TR
低电平 触发端
+VCC 8
5kΩ
5
+ C1
－
6
5kΩ
2
+
－ 5kΩ C2
1
R 4
G1 Q
&
G2 &Q
复位端 低电平有效
G3
&
3 uO
7D T
放电端
集成555定时器