实验八_555集成定时器及其应用
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.
555集成定时器的应用试验报告.doc
555集成定时器的应用试验报告.doc555集成定时器广泛应用于电路的计时、频率分频、波形发生、触发延迟、稳幅调制、电压控制振荡器等领域，是电子技术领域中使用最为广泛的集成电路之一。
本文通过实验验证了555定时器在不同工作模式下的应用。
一、实验目的1、了解555定时器的基本结构和工作原理；2、实现555定时器在单稳态触发器、多谐振荡器、方波振荡器、脉冲发生器等不同工作模式下的应用。
二、实验器材1、555集成定时器芯片；2、电阻和电容器；3、数字万用表；4、示波器；5、电源。
三、实验步骤1、单稳态触发器将555芯片的控制端(TRIG)和复位端(RESET)分别通过电阻连接到正电源VCC，将电容器C1放在电阻R1和GND之间，将555的输出端(Q)连接到LED灯和电阻R2上，电源VCC接入电阻R3和LED；利用数字万用表测量电容器充电时间和放电时间，并测量LED闪烁的频率。
2、多谐振荡器将电容器C1、电阻R1、电阻R2和555芯片组成的多谐振荡器电路，电容器C1连接到555芯片的引脚6和2上，电阻R1、电阻R2连接到引脚7和6上，通电后用示波器测量输出波形。
3、方波振荡器4、脉冲发生器四、实验结果本次实验，我们测得电容器充电时间为4.6ms，放电时间为16.0ms。
LED闪烁频率约为31Hz。
本次实验，我们测得输出波形频率为1.26 KHz，波形持续时间为0.7ms。
1、555定时器应用广泛，能够实现不同的工作功能；2、555定时器在多谐振荡器和方波振荡器中能够发挥稳定的输出作用；3、555定时器在脉冲发生器中能够实现精确的脉冲控制。
总之，555定时器的应用十分灵活，能够满足不同电路的需要。
同时，在实践中，我们需要根据具体情况合理地选择电容器、电阻等元器件，以达到更好的实验效果。
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。
20.4.8定时器及其应用 - 实验十八555定时器及其应用
实验十八 555集成定时器及其应用
一、实验目的
1．了解555集成定时器的电路结构、原理及功能；
2．学会用555集成定时器组成单稳态触发器、多谐振荡器；
3. 学会用示波器观察振荡器的工作情况，测定振荡频率。
二、实验数据与表格
表18.1 555多谐振荡器波形
表
4．利用555集成定时器构成防盗报警电路
答：555定时器接成多谐振荡电路。
当a、b两点的铜丝，没有被闯入者碰断之前，由于4脚被置于低电平，所以多谐振荡处于停振状态，当a、b两点的铜碰断后，振荡立即起振工作，从而推动报警器发出报警。
5.利用555集成定时器构成模拟声响电路
答：图中振荡器FF1输出高电平时，振荡器FF2的振荡频率较低；当FF1输出低电平时，FF2的振荡频率高，从而使FF2振荡器的输出端产生两种频率的信号。
3脚u02所接的扬声器发出“嘟、嘟……”的类似救护车的双频间歇响声。
三、预习要求：
1. 熟悉由555构成的单稳态触发器、多谐振荡器的工作原理；
2. 熟悉用示波器测量周期、频率的方法。
555定时器及其应用实验报告
555定时器及其应用【实验目的】（1） 掌握555的工作原理及其性能特点 （2） 掌握555组成的基本电路及应用。
【实验要求】（1） 用555组成一个时钟脉冲信号发生器，要求输出：标准秒脉冲，20Hz~20kHz 范围内任意频率可调、占空比可调的脉冲信号。
（2） 设计一个触摸开关，要求每触发一次其输出端维持10秒钟的高电平。
（3） 用555设计一个分频器，要求输入时钟脉冲的频率为1KHz ，其输出为100Hz 。
【实验器材】面包板，555芯片一片，函数发生器，直流稳压电源，万用表，示波器，电阻、电容、导线若干。
【实验原理】 （1） 时钟脉冲产生器555组成的多谱振器可以用作各种时钟脉冲发生器，如图1所示，通过D1，D2两个二极管将电路的充电支路与放电支路分开，则由RC 电路的充放电时间公式得，充电时间为：110.7t R C = ，放电时间为230.7t R C =，因此输出脉冲的频率为131.43()f R R C=+ ，占空比为111213t R t t R R =++ 。
通过调节R1和R3的阻值便可实现输出不同频率与占空比的脉冲信号。
图 1 时钟脉冲发生器（2） 触摸开关555组成的单稳态触发器可以用作触摸开关，电路如图2所示，其中M 为触摸金属片（或导线）。
静态时无触发脉冲输入，555的输出为低电平即U O =0，发光二极管不亮，当用手触摸金属片M 时，相当于2端输入一负脉冲，555的内部比较器A2翻转，使输出变为高电平即U O =1，发光二极管亮，直到电容C 上的电压充电23C DD U U = 。
发光二极管亮的时间为 1.1tp RC = 。
图 2 触摸开关电路（3） 分频电路由555组成的单稳态触发器可以构成分频比率很大的分频电路，如图3所示。
设输入信号Ui 为一列脉冲串，第一个负脉冲触发2端后，555的输出Uo 变为高电平，电容C 开始充电，由于Uc 未达到23DD U ，Uo 将一直保持为高电平，在这段时间里，输入负脉冲再出发也不起作用。
实验报告555集成定时器的应用
实验报告555集成定时器的应用
555集成定时器是一种很方便的定时器芯片，它将电子计时和一些基本的功能融合在
一起，拥有实用的应用，可以起到控制时间的作用，具有实用的属性。
555集成定时器可以实现多功能的计时，用较少的零件实现精确的定时，被广泛应用
于时控装置、家用电器、短信提醒、售货机、安全门等场景。
555集成定时器应用于家用电器，实现自动定时关机，比如对于目前电视市场上许多
涉及节目订购的节目，可以通过555集成定时器实现定时功能，当订购的节目时间到达时，自动开机观看节目；同理，可以用来实现电暖自动定时启动和关闭，便于家庭节能。
555集成定时器也能应用于安全门，具有延时关门、多按钮控制开关门等功能，保证
安全性。
此外，将它应用于短信提醒，能实现当实现时间到达条件时，集成定时器自动发
出提醒，发出报警信息，以实现人们的时效跟踪管理。
另外，555集成定时器也可以被应用于售货机，实现定时发放物品和打印发票等功能，保证售货机的安全性。
总之，555集成定时器由于其节省零件、高可靠性和精准控制时间的优点，凝聚着许
多实用的功能，被广泛应用于各种场景。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验八555集成定时器及其应用
一、实验目的
1．熟悉555 集成定时器的组成及工作原理。
2．掌握用定时器构成单稳态电路、多谐振荡电路和施密特触发电路。
3．了解555 定时器的应用：构成变音信号发生器。
4．学习用示波器对波形进行定量分析，测量波形的周期、脉宽和幅值等。
二、实验原理及参考电路
1．555定时器的工作原理。
555定时器是一种数字与模拟混合型的中规模集成电路，应用广泛。
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。
555定时器原理图及引线排列如图8.1、图8.2所示。
其功能见表8.1。
定时器内部由比较器、分压电路、RS触发器及放电三极管等组成。
分压电路由三个5 K的电阻构成，分别给A1和A2提供参考电平2/3Vcc和1/3Vcc。
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 Vcc时，触发器复位，3脚输出为低电平，放电管T导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3Vcc时，触发器置位，3脚输出高电平，放电管截止。
4脚是复位端，当4脚接入低电平时，则Vo=0；正常工作时4接为高电平。
5脚为控制端，平时输入2/3Vcc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。
图8.1 555定时器内部框图图8.2 555定时器引脚排列
表8.1 555定时器的功能表
2．典型应用
（1）构成单稳态触发器
电路如图8.3所示，接通电源→电容C充电（至2/3Vcc）→RS触发器置0→Vo=0，T导通，C放电，此时电路处于稳定状态。
当2加入VI<1/3Vcc时，RS 触发器置1，输出Vo=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2/3Vcc时，A1翻转，使输出Vo=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Vo 脉冲的持续时间tw=1.1RC,一般取R=1kΩ--10MΩ，C>1000PF,只要满足VI的重复周期大于tp0 ,电路即可工作，实现较精确的定时。
图8.3 单稳态触发器图8.4 多谐振荡器
(2) 多谐振荡器
电路如图8.4所示，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（振荡过程自行分析）。
电容C在1/3Vcc--2/3Vcc之间充电和放电，输出信号的振荡参数为：
周期T=0.7 C(R1+2R2)
频率f=1/T=1.44/(R1+2R2)C,
占空比D=( R1+R2 )/( R1+2R2)。
555电路要求R1与R2 均应大于或等于1kΩ ，使R1+R2 应小于或等于3.3MΩ。
(3)密特触发器
电路如图8.5所示。
Vs 为正弦波，经D 半波整流到555定时器的2脚和6脚，当Vi 上升到2/3Vcc 时，Vo 从1→0;Vi 下降到1/3Vcc 时，V 又从0→1 。
电路的电压传输特性如图8.6所示。
回差电压：ΔV=1/3Vcc.
图8.5 施密特触发器 图8.6 电压传
输特性
三、实验仪器设备
1. TDS-1 数字电路实验系统 1台
2. 双踪示波器 1台； 函数信号发生器 1台；直流稳压电源 1台； 数字万用表 1块 。
3.集成定时器NE555 2片；电阻 100kΩ、10kΩ各2只；51kΩ、5.1kΩ、
4.7k Ω各1只；电容 30μF 、10μF 、0.1μF 、2200pF 各1只；电位器 100kΩ1只；喇叭8Ω一只。
四、实验内容
1．用 555 定时器构成单稳态电路。
按图8.3接线。
当1 5.1R k =Ω，0.1C F μ=时，合理选择输入信号I v 的频率和脉宽，，以保证0P T t >，使每一个正倒置脉冲起作用。
加输入信号后，用示波器观察I v 、C v 以及O v 的电压波形，比较它们的时序关系，绘出波形。
2．按图8.4所示电路组装占空系数可调的多谐振荡器。
取110R k =Ω，2100R k =Ω（电位器），10C F μ=，调节电位器P R （2R ），在示波器上观察输出波形占空系数的变化情况。
并观察占空系数为1：2 、3：4时的输出波形。
3．在图 8.4中，若固定1 5.1R k =Ω，2 4.7R k =Ω，0.1C F μ=时，用示波器观察并描绘O v 和C v 波形的幅值、周期以及PH t 和PL t ，标出C v 各转折点的电平。
4．按图8.5所示电路组装施密特触发器。
输入电压为2100R k =Ω的正弦波。
用示波器观察并描绘I v '和O v 波形。
注明周期和幅值，并在图上标出上限触发电
平，下限触发电平。
五、实验预习要求
1．复习555集成定时器的工作原理。
2．复习单稳触发器，多谐振荡器和施密特触发器的工作原理。
六、实验报告要求
1．整理实验数据，画出实验内容中所要求画的波形，按时间坐标对应标出波形的周期、脉宽和幅值等。
2．根据实验内容5，记录下你满意的变因信号发生器最后调试的电路参数。
并说明你的变音发生器可以用于哪个地方。
3．总结555定时器的应用有哪些。
七、实验注意事项
1．单稳态电路的输入信号选择要特别注意。
I v 的周期T 必须大于O v 的脉宽
0P t ，并且低电平的宽度要小于O v 的脉宽0P t 。
2．所有需绘制的波形图均要按时间坐标对应描绘 , 而且要正确选择示波器的AC 、DC 输入方式，才能正确描绘出所有波形。
在图中标出周期、脉宽以及幅值等。
八、思考题
1．实验内容2中，改变电容C 的大小能够改变振荡器输出电压的周期和占空比系数吗？
2．利用555定时器组成的施密特触发器实现三角波变成方波。
九、实验提示
实验内容2输入脉冲应该是：窄负脉冲；幅度Vpp=4V ；频率从100~600Hz 之间。