555定時電路及其應(yīng)用

一、?實訓(xùn)目的
1．?熟悉基本定時電路的工作原理及定時元件對振蕩周期和脈沖寬度的影響；
2．?掌握用555集成定時器構(gòu)成定時電路的方法。
二、實訓(xùn)內(nèi)容
1．?用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器；
2．? 用555定時器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器；
3．?用555定時器構(gòu)成施密觸發(fā)器，實現(xiàn)波形的整形。
三、實訓(xùn)元件
555定時器引腳及功能表

輸???? 入?輸? 出
復(fù)位R0?TR?TH?Q?三極管的狀態(tài)
1?導(dǎo)通
截止
截止
導(dǎo)通
導(dǎo)通
截止

四、實訓(xùn)原理與步驟
（一）原理
555定時器是一種中規(guī)模集成電路，只要在外部配上幾個阻容元件，則可方便的構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及多諧振蕩器。555的電源電壓為4.5~18V，驅(qū)動電流比較大，一般在200mA，能與TTL、COMS邏輯電平兼容。
1．?555構(gòu)成多諧振蕩器
如圖9.1所示，接通電源，電容充電，UC升高，當(dāng)升至2/3VCC時輸出由1變?yōu)?態(tài)，此時內(nèi)部放電管導(dǎo)通，電容通過放電管放電，UC下降，當(dāng)電壓降當(dāng)1/3時，輸出由0態(tài)變?yōu)?，放電管截止，電容又開始充電，產(chǎn)生脈沖信號。?
???????? 圖9.1? 555構(gòu)成多諧振蕩器?????? 圖9.2?? 555構(gòu)成施密特觸發(fā)器
???????
???????? 圖9.3? 555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
2．?555構(gòu)成施密特觸發(fā)器
如圖9.2 所示，將TH(6)、TR(2)兩輸入腳接在一起，便成了具有施蜜特特性的反向器。當(dāng)輸入電壓高過2/3VCC時，觸發(fā)器由1態(tài)變?yōu)?態(tài)，當(dāng)輸入電壓低過1/3VCC時，觸發(fā)器由0態(tài)變?yōu)?態(tài)。2/3VCC稱為上限閾值電壓UT+，1/3VCC稱為下限閾值電壓UT-，UT+ -UT-稱為回差電壓，施蜜特觸發(fā)器可將正弦波、三角波變換為矩形波。還可對輸入的隨機脈沖的幅度進(jìn)行鑒別。
3．?555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
如圖9.3所示，當(dāng)觸發(fā)信號ui為高電平時，觸發(fā)器處于穩(wěn)態(tài)0態(tài)，內(nèi)部放電管導(dǎo)通。現(xiàn)給一負(fù)觸發(fā)脈沖，由于TR(2)腳電平低于1/3VCC，則輸出狀態(tài)由0穩(wěn)態(tài)變?yōu)?暫態(tài)，放電管截止，電容開始充電，使TH(6)腳電位升高，當(dāng)超過2/3VCC時，觸發(fā)器由1暫態(tài)變回0穩(wěn)態(tài)。
（二）實訓(xùn)步驟及要求
1．?555定時器的功能測試
輸???? 入?輸? 出
復(fù)位R0?TR(2)?TH(6)?Q?LED狀態(tài)?????????????????????????
????????
圖9.4?? 功能測試電路???
按圖9.4所示電路接好線路，2、6腳分別接邏輯電平，輸出端接LED管。按表中所示狀態(tài)組合分別給2、6腳邏輯電平，觀察LED管的狀態(tài)，在表中填出555的功能，并與功能表對照，判斷是否相符合。
2．多諧振蕩器
按圖9.1接好電路，輸出端接LED管和示波器，接通電源，觀察LED管和示波的波形，改變R值，觀察輸出波形的變化。再改變電容值，觀察輸出波形變化，讀出示波器里相應(yīng)波形的頻率。并填入表中，并與理論計算值比較。
????? 頻率f?實際值?理論計算值
R1=10K? R2=2K? C1=0.1μF??
R1=100K? R2=2K? C1=0.1μF??
R1=100K? R2=2K? C1=10μF??

3.施密特觸發(fā)器
按圖9.2接好電路，輸入端輸入電壓有效值為4V，頻率為5KHZ的正弦波信號，輸出端接雙蹤示波器。接通電源，觀察示波器顯示的波形，畫出輸入與輸出信號的波形圖。
4.555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
用555構(gòu)成1秒鐘延時的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，若電容選擇10uF，計算出電阻R的阻值，并按圖9.3接好電路，輸入端接邏輯開關(guān)，輸出端接LED管。接通電源后，電路工作在穩(wěn)定狀態(tài)0態(tài)。若給輸入端一個負(fù)脈沖，單穩(wěn)電路被觸發(fā)，狀態(tài)變?yōu)闀悍€(wěn)態(tài)度態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束后自動恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)0態(tài)。自己改變電容或電阻，觀察LED管亮的時間變化。
畫出觸發(fā)信號與輸出信號的波形圖。