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For more data on the 555, see these pages:
555-Page 1 for CD users: 555-Page 1
555-Page 2555-Page 2
555-Page 3555-Page 3
555-Test555-Test
To learn about the development and history of the 555, go to these links:
https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/Museum_Index.htm- a general discussion about the development of the transistor
https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/Transistors/LectureHall/Camenzind/Camenzind_Index.htm- history of the 555 - Page1
https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/Transistors/LectureHall/Camenzind/Camenzind_Page2.htm- history of the 555 - Page2 https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/Transistors/LectureHall/Camenzind/Camenzind_Page3.htm- history of the 555 - Page3 https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/Transistors/LectureHall/Camenzind/Camenzind_Page4.htm- history of the 555 - Page4 https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/Transistors/LectureHall/Camenzind/Camenzind_Page5.htm- history of the 555 - Page5 https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/Transistors/LectureHall/Camenzind/Camenzind_Page6.htm- history of the 555 - Page6 https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/Transistors/LectureHall/Camenzind/Camenzind_Page7.htm- history of the 555 - Page7 https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/Transistors/LectureHall/Camenzind/Camenzind_Page8.htm- history of the 555 - Page8 https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/Transistors/LectureHall/Camenzind/Camenzind_Page9.htm- history of the 555 - Page9 https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/Transistors/LectureHall/Camenzind/Camenzind_Page10.htm- history of the 555 - Page10 For a list of every electronic symbol, see: Circuit Symbols.
For more articles and projects for the hobbyist: see TALKING ELECTRONICS WEBSITE
84 CIRCUITS as of 12-9-2010 plus Frequency Divider, Constant Current, 170v Power Supply, Audio Frequency Meter, Toggle,
Reversing A Motor,Automatic Curtain Closer, Stepper Motor Controller,Animated Display Controller, 4 Alarm Sounds, Dice
LED Effects,Headlight Selector
97 CIRCUITS as of 12-1-2011 plus 12v DC to 12v DC Battery Charger Water Level Detector
See TALKING ELECTRONICS WEBSITE
email Colin Mitchell: talking@https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,.au
INTRODUCTION
This e-book covers the 555.
The 555 is everywhere and it is one of the cheapest and most-rugged chips on the
market.
It comes as a TTL 555 and will operate from 4v to about 16-18v. It costs from 20 cents
(eBay) to $1.20 depending on the quantity and distributor. The circuitry inside the
chip takes about 10mA - even when the output is not driving a load. This means it is
not suitable for battery operation if the chip is to be powered ALL THE TIME.
The 555 is also available as a CMOS chip (ICM7555 or ICL7555 or TLC555) and will
operate from 2v to 18v and takes 60uA when the circuitry inside the chip is powered.
The "7555" costs from 60 cents (eBay) to $2.00
We call the TTL version "555" and the CMOS version "7555." This is called
ELECTRONICS JARGON.
The 555 comes as a single timer in an 8-pin package or a dual timer (556) in a 14 pin
package.
The 7555 comes as a single timer in an 8-pin package or a dual timer (7556) in a 14 pin
package.
The 555 and 7555 are called TIMERS or Timer Chips. They contain about 28 transistors
and the only extra components you need are called TIMING COMPONENTS. This is an
external resistor and capacitor. When a capacitor is connected to a voltage, it takes a
period of time to charge. If a resistor is placed in series with the capacitor, the timing
will increase. The chip detects the rising and falling voltage on the capacitor. When
the voltage on the capacitor is 2/3 of the supply the output goes LOW and when the
voltage falls to 1/3, the output goes HIGH.
We can also do other things with the chip such as "freezing" or halting its operation, or
allowing it to produce a single HIGH-LOW on the output pin. This is called a "ONE-
SHOT" or MONOSTABLE OPERATION.
When the chip produces an output frequency above 1 cycle per second, (1Hz), the
circuit is called an OSCILLATOR and below one cycle per second, it is called a TIMER.
at's
You can also search the web for videos showing the 555 in action.
Here are a few:
Making A 555 LED Flasher – Video Tutorial
Three 555 LED Flasher
555 Timer Flasher
Fading LED with 555 timer
Each website has lots more videos and you can see exactly how the circuits work. But there is nothing like building the circuit and that's why you need to re-enforce your knowledge by ACTUAL CONSTRUCTION.
Learning Electronics is like building a model with Lego bricks. Each "topic" or "subject" or "area" must be covered fully and perfectly, just like a Lego brick is perfect and fits with interference-fit to the next block. When you complete this eBook, you can safely say you will have mastered the 555 - one more "building block" under your belt and in the process learn about DC motors, Stepper motors, servos, 4017 chips, LEDs and lots of other things. Any one of these can take you off in a completely different direction. So, lets start . . .
Colin Mitchell
TALKING ELECTRONICS.
talking@https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,.au
To save space we have not provided lengthy explanations of how any of the circuits work. This has already been covered in TALKING ELECTRONICS Basic Electronics Course, and can be obtained on a CD for $10.00 (posted to anywhere in the world) See Talking Electronics website (https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,) for more details on the 555 by clicking on the following four pages:555-Page 1555-Page 2555-Page 3555-Test
Many of the circuits have been designed by Colin Mitchell:Music Box, Reaction Timer Game,Traffic Lights, TV Remote Control Jammer, 3x3x3 Cube, while others are freely available on the web. But this eBook has brought everything together and covers just about every novel 555 circuit. If you think you know everything about the 555, take the 555-Test and you will be surprised!
SI NOTATION
All the schematics in this eBook have components that are labelled using the System International (SI) notation system. The SI system is an easy way to show values without the need for a decimal point. Sometimes the decimal point is difficult to see and the SI system overcomes this problem and offers a clear advantage.
Resistor values are in ohms (R), and the multipliers are: k for kilo, M for Mega. Capacitance is measured in farads (F) and the sub-multiples are u for micro, n for nano, and p for pico. Inductors are measured in Henrys (H) and the sub-multiples are mH for milliHenry and uH for microHenry.
A 10 ohm resistor would be written as 10R and a 0.001u capacitor as 1n.
The markings on components are written slightly differently to the way they are shown on a circuit diagram (such as 100p on a circuit and 101 on the capacitor or 10 on a capacitor and 10p on a diagram) and you will have to look on the internet under Basic Electronics to learn about these differences.
NEW! FROM TALKING ELECTRONICS
A new range of 555 chips have been designed by Talking Electronics to carry out tasks that normally need 2 or more chips.
These chips are designated: TE 555-1, TE555-2 and the first project to use the TE 555-1 is STEPPER MOTOR CONTROLLER TE555-1.
It's a revolutionary concept. Instead of using an old 8-pin TTL 555 chip, you can use a
new TE555-1,2,3 8-pin chip and save board space as well as components. These new
chips require considerably less external componentry and the possibilities are endless. Depending on the circuit, they can have a number of timing and frequency outputs as
well as a "power-down" feature that consumes almost no current when the circuit is
not operating. See the first project in this series:STEPPER MOTOR CONTROLLER
TE555-1.
See also:Stepper Motor Controller project
See also TE 555-2TE555-3TE 555-4TE555-5
555 TIMER CALCULATOR
A program to work out the values for a 555 in Astable or Monostable mode is available from Andy Clarkson's website:
https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/555-timer/
555-Timer.zip(987KB). Call a folder: "555 Timer." Unzip and run "555 Timer setup.exe" Setup will produce a desktop icon. Click on icon for program. Set the voltage for the 555 then use the Astable or Monostable tabs to design your circuit. Read the Help screen to understand the operation of: "Hold Output" and "smallest."
The 555 comes in a low-power CMOS version. The drive-current from pin 3 is less than the TTL "555."
At 5v, a 7555 will deliver 2mA and sink only 8mA
At 12v a 7555 will deliver 10mA and sink 50mA
At 15v a 7555 will deliver 100mA and sink 100mA
Use the following 7555 calculator to find the OUTPUT FREQUENCY in Astable mode or OUTPUT TIME in Monostable mode:
7555 CMOS Calculator
Here's a 555 made with 22 transistors by Malcolm Faed. See his video.
See his Electric Vehicle website.
How are your powers of observation?
Can you find the LED:
THE POWER SUPPLY
Sometimes you will see a circuit as shown in the first diagram with 12v or +12v on the top rail and 0v or a negative sign or the word "negative" on the bottom rail. In this case the word negative means earth or "chassis of a car" and we commonly refer to this as "negative earth" or "negative chassis."
In the second diagram, the output from a power supply has a positive 12 volts and a negative 12v with the 0v rail in the middle. In this case the negative 12v rail is twelve volts BELOW the earth rail and that's why we call it the NEGATIVE RAIL.
This means that when you hear "Negative Rail," you need to work out if it means the negative terminal of a battery (as in the first case - meaning 0v or earth) or if the voltage is below zero volts (as in the second case).
SQUARE WAVE
OSCILLATOR KIT
Kit is available from Talking Electronics for under $10.00. See full details of circuit below.
(This link will send an email to Colin Mitchell and you will be advised of costs and how to send money via Paypal or credit card.)
Or email Colin Mitchell: talking@https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,.au
555 KIT
A kit of components to make
many of the circuits described in this eBook is available for $10.00 plus $7.00 post.
Or email Colin Mitchell: talking@https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,.au
The kit contains the following components: (plus extra 30 resistors and 10 capacitors for experimenting), plus:
2 - 220R
2 - 1k
2 - 4k7
2 - 10k
2 - 33k
2- 100k
2 - 1M
1 - 10k mini pot
1 - 100k mini pot
2 - 10n
2 - 100n
1 - 10u electrolytic
1- 100u electrolytic
2 - 1N4148 signal diodes
2 - BC547 transistors
1 - BC557 transistor
1 - 555 timer chip
1 - 8 pin IC socket
1 - red LED
1 - green LED
1 - orange LED
1 - mini 8R speaker
1 - mini piezo
1 - LDR (Light Dependent Resistor)
1 - 10mH inductor
1 - push button
1 - tactile push button
1 -Experimenter Board (will take 8, 14 and 16 pin chips)
CONTENTS
Active High Trigger
Active Low Trigger
Alarm Sounds (4 sounds) Amplifier using 555
Animated Display
Audio Frequency Meter Automatic Curtain Closer
Astable Multivibrator
Battery Charger
Bi-Coloured LED
Bike Turning Signal
Bi-Polar LED Driver
Bi-Stable 555
Building the Circuits
Capacitor Charge Pump
Car Lights Flasher- warning flasher Car Tachometer
Charge Pump
Clark Zapper
Clicks Uneven
Calculator 5557555
CMOS 555
Constant Current
Continuity Tester
Crossing Lights
Curtain Closer
Dark Detector
Delay before turn-on
Dog-Bark Stopper
Dice
Dice to 7-Segment Display Display - Animated
Divide by 2
Driving A Bi-Coloured LED
Driving A Relay
Driving White LEDs
Duty Cycle 1:1 (50%)
Fade-IN Fade-OUT LEDs
Fading LED
Fastest 555 Oscillator
Flasher
Flashing Indicators
Flashing Railroad Lights
Flip Flop see also Toggle
Four Alarm Sounds
Frequency Divider
Frequency Meter
Function of each 555 pin
H-Bridge
H-Bridge Push-Pull- high current H-Bridge with PWM
Headlight Flasher- faulty circuit Music Box
Negative Voltage
Normally Closed Trigger
One-Shot 555
Organ
Police Lights 1,2,3
Police Siren
Powering A Project
Pulse Extender
Pulser- 74c14
Push Pull
Push-Pull- high current
PWM Controller- FET buffer PWM- transistor buffer
see also Motor PWM
Railroad Lights (flashing)
Railway Time
Rain Alarm
Ramp Generator
Reaction Timer Game
Replacing 556 with two 555's Replacing TTL 555 with CMOS 555 Resistor Colour Codes
Reversing A Motor
Roulette
Schmitt Trigger
Screamer Siren - Light Controlled Servo Controller
Servo Tester
Simplest 555 Oscillator Sinewave Output
Siren 100dB
Solar Tracker- not suitable for 555 Square Wave Oscillator
Stepper Motor Controller
Stun Gun
Substituting a 555- Part 1 Substituting a 555- Part 2 Supply (170v) for Nixie Tubes Switch Debounce
Tachometer
TE555-1 Stepper Motor Controller Ticking Bomb
Tilt Switch
Toggle 555 see also Flip Flop Touch Switch
Touch ON-OFF
Toy Organ
Traffic Lights
Traffic Lights - 4 way
Transistor Tester
Trigger Timer- 74c14
Headlight Selector Hee Haw Siren Higher Sinking Current High Frequency 555 Oscillator How to use the 555
Hysteresis Improving the output of a 555Increasing Sinking Current Increasing Output Push-Pull Current Inverter 12v to 240v Inside the 555Jammer for TV Kitt Scanner Knight Rider
Laser Ray Sound Latch Latch - using transistors LED Dice LED Dimmer LED FX Light Controlled Screamer Siren Light Detector Lights - Traffic Lights
LMC555 CMOS 555Low Current Timer - 7555 CMOS 555Low Frequency 555 Oscillator Low Power 555Machine Gun Mark-Space Ratio Memory Cell see also Toggle Flip Flop
Mercury Switch Detector - faulty circuit
Metal Detector Missing Audio Detector Missing Pulse Detector - faulty circuit Model Railway Time Monostable 555Morse Keyer Mosquito Repeller Motor Controller (stepper Motor)Motor Controller (servo motor)
Motor PWM Multivibrator - Astable Turning Signal TV Remote Control Jammer Useless Machine Uneven Clicks Up/Down Fading LED Using the 555VCO Voltage Doubler Voltage Inverter Voltage Multiplier x10times Warning Flasher - car lights flasher Water Level Detector Wailing Siren Zapper (Dr Clark)Zapper - Voltage Multiplier Zener Diode Tester 2 Minute Timer - 74c143x3x3 Cube 4 Alarm Sounds 4 way Traffic Lights 1-10 Minute Auto Turn Off 5 Seconds Delay 10 Minute Timer - 74c1412v DC to 12v DC Battery Charger 12v to 240v Inverter 50% Duty Cycle 100dB Siren 170v Supply for Nixie Tubes 555's - a list of substitutes 555 Amplifier 555 CMOS version LMC555555 Kit of Components 555 Pinout 555 Pins - Remembering the pins 555 Mistakes (No-No's)555 on 24v 555 Timer Calculator 555 VCO 556 Dual Timer 7555 CMOS Calculator 7555 Low Current Timer (delay)
to Index
THE 555 PINS
Here is the identification for each pin:
When drawing a circuit diagram, always draw the 555 as a building block, as shown below with the pins in the following locations. This will help you instantly recognise the function of each pin:
Pin 1 GROUND. Connects to the 0v rail.
Pin 2 TRIGGER. Detects 1/3 of rail voltage to make output HIGH. Pin 2 has control over pin 6. If pin 2 is LOW, and pin 6 LOW, output goes and stays HIGH. If pin 6 HIGH, and pin 2 goes LOW, output goes LOW while pin 2 LOW. This pin has a very high impedance (about 10M) and will trigger with about 1uA.
555 in a circuit - note the circle on the chip to identify pin 1 This is sometimes called a "push-out-pin" (hole) and sometimes
it has no importance. But in this case it represents pin 1.
to Index THE SIMPLEST 555 OSCILLATOR
The simplest 555 oscillator takes output pin 3 to capacitor C1 via resistor R1.
When the circuit is turned on, C1 is uncharged and output pin 3 is HIGH. C1 charges via R1 and when Pin 6 detects 2/3 rail voltage, output pin 3 goes LOW. R1 now discharges capacitor C1 and when pin 2 detects 1/3 rail voltage, output pin 3 goes HIGH to repeat the cycle.
The amount of time when the output is HIGH is called the MARK and the time when the output is LOW is called the SPACE.
In the diagram, the mark is the same length as the space and this is called 1:1 or 50%:50%.
to
C1 to POSITIVE RAIL
C1 can be connected to the positive rail. This is not normal practice, however it does work. The output frequency changes when the capacitor is changed from the negative rail to the positive rail. Theoretically the frequency should not change, but it does, and that's why you have to check everything. The frequency of operation in this arrangement is different to connecting the components via pin7 because pin3 does not go to full rail voltage or 0v. This means all the output frequencies are lower than those in the "555 Frequency Calculator."
The table shows the frequency for the
capacitor connected to the 0v rail and 12v
rail:
C1 to 0v rail C1 to 12v rail
1k1n505kHz1k
1k10n115kHz1k
1k100n2316
10k1n101n
10k1010
10k1037101016 CHANGING THE MARK-SPACE RATIO
This ratio can be altered by adding a diode and resistor as shown in the following diagrams. In the first diagram, the 555 comes ON ("fires-up") with pin 3 low and pin 2 immediately detects this low and makes pin 3 HIGH. The 10n is quickly charged via the diode and 4k7 and this is why the MARK is "short." When the capacitor is 2/3Vcc, pin 6 detects a HIGH and the output of the 555 goes LOW. The 10n is discharged via the 33k and this creates the long-duration SPACE (LOW). The second diagram creates a long-duration HIGH:
to Index HOW TO REMEMBER THE PINS:
to Index THE FASTEST 555 OSCILLATOR
The highest frequency for a 555 can be obtained by connecting
the output to pins 2 and 6. This arrangement takes about 5mA
and produces an output as shown. The max frequency will
depend on the supply voltage, the manufacturer, and the actual
type of 555 chip.
View the output on a CRO. Our 555 "Test Chip" produced a
frequency of 300kHz at 5v and also at 12v. (CMOS versions will
operate at a higher frequency.) Note the very short LOW TIME.
to Index INSIDE THE 555
Note: Pin 7 is "in phase" with output Pin 3 (both are low at the same time).
to Index HOW TO USE THE 555
There are many ways to use the 555. They can be used in hundreds of different circuits to do all sorts of clever things. They can also be used as three different types of oscillators:
(a) Astable Multivibrator- constantly oscillates
For frequencies above 1 cycle per second, it is called an oscillator (multivibrator or square wave oscillator).
For frequencies below 1 cycle per second it is called a TIMER or DELAY.
(b) Monostable- changes state only once per trigger pulse - also called a ONE SHOT
(c) Voltage Controlled Oscillator - called a VCO.
to Index THE ASTABLE (or FREE RUNNING) MULTIVIBRATOR
an
the
Using the graph:
Suppose R1 = 1k, R2 = 10k and C = 0.1u (100n).
Using the formula on the graph, the total resistance = 1 + 10 + 10 = 21k
The scales on the graph are logarithmic so that 21k is approximately near the "1" on the 10k. Draw a line parallel to the lines on the graph and where it crosses the 0.1u line, is the answer. The result is approx 900Hz.
Suppose R1 = 10k, R2 = 100k and C = 1u
Using the formula on the graph, the total resistance = 10 + 100 + 100 = 210k
1.4 frequency =
(R1+2R2)×C 555 astable frequencies
C R1=1k
6k8R
8k
R
0k
0.001μ11
0.01μ1
0.1μ1kHz100Hz10Hz
1μ100Hz10Hz1Hz
10μ10Hz1Hz0.1Hz
0.001μ = 1n
0.01μ = 10n
0.1μ = 100n
to Index HIGH FREQUENCY OSCILLATORS
360kHz is the absolute maximum as the 555 starts to malfunction with irregular bursts of pulses above this frequency. To improve the performance of the oscillator, a 270R and 1n can be added as shown in the second circuit:
to Index LOW FREQUENCY OSCILLATORS -called TIMERS
If the capacitor is replaced with
an electrolytic, the frequency of
oscillation will reduce. When the
frequency is less than 1Hz, the
oscillator circuit is called a timer
or "delay circuit." The 555 will
produce delays as long as 30
minutes but with long delays, the
timing is not accurate.
555 Delay Times:
C R1=100k
0k R
0k
R
1M
10μ
100μ
470μ
The following circuits show a 1-5 minute timer and 10 minute timer:
to Index CMOS 555
A low power version of the 555 is available from many manufacturers and basically it is a CMOS version of the
TTL 555 device.
The CMOS 555 has the same pinouts as the TTL version
and can be fitted into the same 8 pin socket but if the
circuit needs more current than can be supplied by the
CMOS version, it will not produce the same results.
It is the low current capability of the CMOS version that
will be the major reason why you cannot directly replace
the TTL version with the CMOS version.
It will operate from 1v (only some manufacturers) to 15v
and will work up to 3MHz in astable mode.
Current consumption @5v is about 250uA (1/4mA)
But the major thing to remember is the output current
capability.
At 2v, the chip will only deliver 0.25mA and sink only
1mA.
At 5v, the chip will deliver 2mA and sink only 8mA
At 12v the chip will deliver 10mA and sink 50mA
At 15v the chip will deliver 100mA and sink 100mA
to Index
SQUARE WAVE OSCILLATOR KIT:
A square wave oscillator kit can be purchased from
Talking Electronics for approx $10.00
See website: Square Wave Oscillator
It has adjustable (and settable) frequencies from 1Hz
to 100kHz and is an ideal piece of Test Equipment.
(This link will send an email to Colin Mitchell and
you will be advised of costs and how to send money
via Paypal or credit card.)
to Index
Bi-stable or "Latch" or "2-state" 555
The bi-stable 555 has two steady states. SET turns ON the LED and
RESET turns the LED off. The 555 comes on in reset mode as Pin2 does not see a LOW to SET the 555.
See also: Divide By Two
to Index Monostable or "One Shot" or Pulse Extender
When the circuit is turned on, the output is LOW and a brief negative pulse on pin 2 will make the output go HIGH for a period of time determined by the value of R and C. If pin 2 is low for longer than this period, the output will remain HIGH while pin 2 is LOW and immediately go LOW when pin 2 goes HIGH.
CIRCUIT OPERATION
When the circuit is turned on, the capacitor is uncharged. Pin 6 sees a LOW and pin 2 sees a HIGH.
Remember: Pin 2 must be LOW to make the output HIGH.
Pin 6 must be HIGH to make the output LOW.
Neither pin is "controlling the chip" at start-up and the chip is designed to output a LOW with these start-up conditions.
In other words, the chip starts in RESET mode. Pin 7 is LOW and the capacitor does not charge.
When pin 2 see a LOW pulse, the chip goes to SET mode and the output goes HIGH. Pin 7 goes OPEN and capacitor C charges via R. When pin 6 sees 2/3 rail voltage, the chip goes to RESET mode with pin 3 and 7 LOW. The capacitor instantly discharges via pin 7 and the circuit waits for a negative pulse on pin 2.
to Index THE 555 AS A VOLTAGE
CONTROLLED OSCILLATOR (VCO)
By adjusting the voltage on pin 5, (the CONTROL pin) the frequency of the oscillator can be adjusted quite considerably. See Police Siren for an application.
to Index THE 555 AS A RAMP GENERATOR
When a capacitor is charged via a constant current, the waveform across it is a ramp.
to Index FREQUENCY DIVIDER
A 555 can be used to divide a frequency by almost any division.
It works this way:
A 555 is set-up to produce the required output frequency.
Pin 2 is then taken to the input frequency and this turns the 555 into a Monostable Multivibrator.
The circuit will detect a LOW on pin 2 to start the timing cycle and pin 3 will go HIGH. The 555 will not respond to any more pulses on pin 2 until pin 6 detects a HIGH via the charging of the capacitor. The value of C and the 1M pot need to be adjusted to produce the desired results.
to Index DIVIDE BY 2
A 555 can be used to divide-by-2
When pins 2 and 6 are connected, they detect 1/3 and 2/3 of rail voltage. When the detected voltage is below 1/3, the output goes HIGH and when the voltage is above 2/3, the output goes LOW.
The push switch detects the output voltage and after a short period of time the electrolytic will charge or discharge and it will be HIGH or LOW.
If the switch is pressed for a short period of time, the output will change. If the switch is kept pressed, the output will oscillate at a low frequency.
to Index "No-No's"
Here are some mistakes to avoid:
课程专题实验报告 （1） 课程名称：模拟电子技术基础 小组成员：涛，敏 学号：0，0 学院：信息工程学院 班级：电子12-1班 指导教师：房建东 成绩： 2014年5月25日
工业大学信息工程学院课程专题设计任务书（1）课程名称：模拟电子技术专业班级：电子12-1 指导教师（签名）： 学生/学号：涛 0敏0
实验观察R B 、R C 等参数变化对晶体管共射放大电路放大倍数的影响 一、实验目的 1． 学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。 2．掌握放大器电压放大倍数的测试方法及R B 、R C 等参数对放大倍数的影响。 3． 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。偏置电阻R B1、R B2组成分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号后，在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号，从而实现了电压放大。 三、实验设备 1、 信号发生器 2、 双踪示波器 SS —7802 3、 交流毫伏表 V76 4、 模拟电路实验箱 TPE —A4 5、 万用表 VC9205 四、实验容 1．测量静态工作点 实验电路如图1所示，它的静态工作点估算方法为： U B ≈ 2 11B B CC B R R U R +? I E ＝E BE B R U U -≈Ic U CE = U CC －I C （R C ＋R E ）
图1 晶体管放大电路实验电路图 实验中测量放大器的静态工作点，应在输入信号为零的情况下进行。 根据实验结果可用：I C ≈I E ＝ E E R U 或I C ＝ C C CC R U U U BE ＝U B －U E U CE ＝U C －U E 计算出放大器的静态工作点。 五．晶体管共射放大电路Multisim仿真 在Multisim中构建单管共射放大电路如图1(a)所示，电路中晶体管采用FMMT5179 （1）测量静态工作点 可在仿真电路中接入虚拟数字万用表，分别设置为直流电流表或直流电压 表，以便测量I BQ 、I CQ 和U CEQ ，如图所示。
555定时器的典型应用电路 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示，该电路的触发信号在2脚输入，R和C是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。 在未加入触发信号时，因u i=H，所以u o=L。当加入触发信号时，u i=L，所以u o=H，7脚内部的放电管关断，电源经电阻R向电容C充电，u C按指数规律上升。当u C上升到2V CC/3时，相当输入是高电平，5 55定时器的输出u o=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时，电阻很小，电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始，到电容上的电压充到2V CC/3为止，单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间，用t W表示。 图22-2-1 单稳态触发器电路图 图22-2-2 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取： 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式，根据图22-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素，初始值为u c(0)=0V，无穷大值u c(∞)=V CC，τ=RC，设暂稳态的时间为t w，当t= t w时，u c(t w)=2 V CC/3时。代入过渡过程公式[1-p205]
几点需要注意的问题： 这里有三点需要注意，一是触发输入信号的逻辑电平，在无触发时是高电平，必须大于2 V CC/3，低电平必须小于 V CC/3，否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄，其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时，触发信号依然存在，输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小，若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电管。图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图，从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置，波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图 [动画4-5] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示，其工作波形如图22-2-5所示。 与单稳态触发器比较，它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号，所以，电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是R A、R B和C，此时相当输入是低电平，输出是高电平；当电容器充电达到2 V CC/3时，即输入达到高电平时，电路的状态发生翻转，输出为低电平，电容器开始放电。当电容器放电达到2V CC/3时，电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电，是由于有放电端7脚的作用，因7脚的状态与输出端一致，7脚为低电平电容器即放电。
实验报告 课程名称：集成电路原理 实验名称： CMOS模拟集成电路设计与仿真 小组成员： 实验地点：科技实验大楼606 实验时间： 2017年6月12日 2017年6月12日 微电子与固体电子学院
一、实验名称：CMOS模拟集成电路设计与仿真 二、实验学时：4 三、实验原理 1、转换速率（SR）：也称压摆率，单位是V/μs。运放接成闭环条件下，将一个阶跃信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。 2、开环增益：当放大器中没有加入负反馈电路时的放大增益称为开环增益。 3、增益带宽积：放大器带宽和带宽增益的乘积，即运放增益下降为1时所对应的频率。 4、相位裕度：使得增益降为1时对应的频率点的相位与-180相位的差值。 5、输入共模范围：在差分放大电路中，二个输入端所加的是大小相等，极性相同的输入信号叫共模信号，此信号的范围叫共模输入信号范围。 6、输出电压摆幅：一般指输出电压最大值和最小值的差。 图 1两级共源CMOS运放电路图 实验所用原理图如图1所示。图中有多个电流镜结构，M1、M2构成源耦合对，做差分输入；M3、M4构成电流镜做M1、M2的有源负载；M5、M8构成电流镜提供恒流源；M8、M9为偏置电路提供偏置。M6、M7为二级放大电路，Cc为引入的米勒补偿电容。 其中主要技术指标与电路的电气参数及几何尺寸的关系：
转换速率：SR=I5 I I 第一级增益：I I1=?I I2 I II2+I II4=?2I I1 I5(I2+I3) 第二级增益：I I2=?I I6 I II6+I II7=?2I I6 I6(I6+I7) 单位增益带宽：GB=I I2 I I 输出级极点：I2=?I I6 I I 零点：I1=I I6 I I 正CMR：I II,III=I II?√5 I3 ?|I II3|(III)+I II1,III 负CMR：I II,III=√I5 I1+I II5,饱和 +I II1,III+I II 饱和电压：I II,饱和=√2I II I 功耗：I IIII=(I8+I5+I7)(I II+I II) 四、实验目的 本实验是基于微电子技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置，为IC设计性实验。其目的在于： 根据实验任务要求，综合运用课程所学知识自主完成相应的模拟集成电路设计，掌握基本的IC设计技巧。 学习并掌握国际流行的EDA仿真软件Cadence的使用方法，并进行电路的模拟仿真。 五、实验内容 1、根据设计指标要求，针对CMOS两级共源运放结构，分析计算各器件尺寸。 2、电路的仿真与分析，重点进行直流工作点、交流AC和瞬态Trans分析，能熟练掌握各种分析的参数设置方法与仿真结果的查看方法。 3、电路性能的优化与器件参数调试，要求达到预定的技术指标。
《模拟电子技术基础》测试题一 姓名：学号：成绩： 一、填空题（40 分） 1、PN 结具有特性，即当电源接P 区，接N 区时，称为PN 结加正向电压或正向偏置；当电源正极接N 区，负极接P 区时，称为PN 结加或。 2、三极管的输出特性曲线可分为三个区域，即区、区和区。当三极管工作在区时，关系式IC=βIB才成立；当三极管工作在区时，IC=0；当三极管工作在区时，UCE≈0。 3、NPN 型三极管处于放大状态时，三个电极中电位最高的是，极电位最低。 4、晶体三极管有两个PN 结，即和，在放大电路中必须正偏，反偏。 5、晶体三极管反向饱和电流ICBO 随温度升高而，穿透电流ICEO 随温度升高而，β值随温度升高而。 6、硅三极管发射结的死区电压约为V，锗三极管发射结的死区电压约为 V，晶体三极管处在正常放大状态时，硅三极管发射结的导通电压约为 V，锗三极管发射结的导通电压约为V。 7、输入电压为20mV，输出电压为2V，放大电路的电压增益为。 8、二极管的主要特性是具有。二极管外加正向电压超过死区电压以 后，正向电流会，这时二极管处于状态。 9、整流电路将交流电变为直流电，滤波电路将脉动的直流电 变为的直流电。 10、整流电路按整流相数，可分为与两种；按被整流后输出电压（或电流）的波形分，又可分为与两种。
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11、把脉动直流电变成比较平滑直流电的过程称为。 12、半导体中存在着两种载流子，其中带正电的载流子叫做，带负电 的载流子叫做；N 型半导体中多数载流子是，P 型半导体中的多数载流子是。（39 个空） 13、多级放大电路的级数愈多则上限频率fH 越。 二、选择题（20 分） 1、如果二极管的正、反向电阻都很小，则该二极管（） A、正常 B、两引脚短路 C、已被击穿 D、内部断路 2、三极管工作在饱和区状态时，它的两个PN 结必须是（） A、发射结和集电结同时正偏 B、发射结和集电结同时反偏 C、发射极和集电极同时正偏 D、发射极和集电极同时反偏 3、稳压管的稳压区是使其工作在（） A、正向导通 B、反向截止 C、反向击穿 4、在三极管的输出特性曲线中，每一条曲线与（）对应 A、输入电压 B、基极电压 C、基极电流 5、三极管是一种（）控制器件，场效应管是一种（）控制器件 A、电流，电压 B、电流，电流 C、电压，电流 D、电压，电压 6、稳压管稳压电路如图 1—2 所示，其中 U Z1=7V、U Z2 =3V，该电路输出电压为 （） A、0.7V B、1.4V C、3V D、7V R 12V V Z1 V Z2 Uo
第13章Multisim模拟电路仿真本章Multisim10电路仿真软件， 本章节讲解使用Multisim进行模拟电路仿真的基本方法。 目录 1. Multisim软件入门 2. 二极管电路 3. 基本放大电路 4. 差分放大电路 5. 负反馈放大电路 6. 集成运放信号运算和处理电路 7. 互补对称（OCL）功率放大电路 8. 信号产生和转换电路 9. 可调式三端集成直流稳压电源电路 13.1 Multisim用户界面及基本操作 13.1.1 Multisim用户界面 在众多的EDA仿真软件中，Multisim软件界面友好、功能强大、易学易用，受到电类设计开发人员的青睐。Multisim用软件方法虚拟电子元器件及仪器仪表，将元器件和仪器集合为一体，是原理图设计、电路测试的虚拟仿真软件。 Multisim来源于加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technologies，简称IIT公司）推出的以Windows为基础的仿真工具，原名EWB。 IIT公司于1988年推出一个用于电子电路仿真和设计的EDA工具软件Electronics Work Bench（电子工作台，简称EWB），以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用而得到迅速推广使用。 1996年IIT推出了EWB5.0版本，在EWB5.x版本之后，从EWB6.0版本开始，IIT对EWB进行了较大变动，名称改为Multisim（多功能仿真软件）。 IIT后被美国国家仪器（NI，National Instruments）公司收购，软件更名为NI Multisim，Multisim经历了多个版本的升级，已经有Multisim2001、Multisim7、Multisim8、Multisim9 、Multisim10等版本，9版本之后增加了单片机和LabVIEW虚拟仪器的仿真和应用。 下面以Multisim10为例介绍其基本操作。图13.1-1是Multisim10的用户界面，包括菜单栏、标准工具栏、主工具栏、虚拟仪器工具栏、元器件工具栏、仿真按钮、状态栏、电路图编辑区等组成部分。
555时基电路应用和工作原理 时间：2009-12-28 15:07:12 来源：作者： 1 555时基电路的特点 555集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做555定时器或555时基电路。但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中，555集成电路部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本R-S触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体，如图1所示。 图1 555集成电路部结构图 555集成电路是8脚封装，双列直插型，如图2(A)所示，按
输入输出的排列可看成如图 2(B)所示。其中6脚称阈值端(TH), 是上比较器的输入；2脚称触发端(TR)，是下比较器的输入；3 脚是输 出端(Vo)，它有O 和1两种状态，由输入端所加的电平决 定；7脚是 放电端(DIS)，它是部放电管的输出，有悬空和接地 两种状态，也是由 输入端的状态决定； 4脚是复位端(MR)，加上 低电平时可使输出为低电平；5脚是控制电压端(Vc),可用它改 变上下 触发电平值；8脚是电源端，1脚是地端。 Vg DIS TH 耳 b h b b ) H M 3| GND TK 几 SIR (A) 图2 555集成电路封装图 我们也可以把555电路等效成一个带放电开关的 R-S 触发 器， 如图3(A)所示，这个特殊的触发器有两个输入端：阈值端 (TH)可看成 是置零端R,要求高电平，触发端(TR)可看成是置位 端S ，要求低电 平，有一个输出端 Vo ，Vo 可等效成触发器的 Q 端，放电端(DIS)可看 成是由部放电开关控制的一个接点，由触 发器的Q 端控制：Q=1时 DIS 端接地，Q=0时DIS 端悬空。另外 还有复位端MR 控制电压端 Vc,电源端VDD 和 地端GND 这个特殊的触发器有两个特点： V ( CXD
实验19 Multisim 数字电路仿真实验 1.实验目的 用Multisim 的仿真软件对数字电路进行仿真研究。 2.实验内容 实验19.1 交通灯报警电路仿真 交通灯故障报警电路工作要求如下：红、黄、绿三种颜色的指示灯在下 列情况下属正常工作，即单独的红灯指示、黄灯指示、绿灯指示及黄、绿灯 同时指示，而其他情况下均属于故障状态。出故障时报警灯亮。 设字母R 、Y 、G 分别表示红、黄、绿三个交通灯，高电平表示灯亮， 低电平表示灯灭。字母Z 表示报警灯，高电平表示报警。则真值表如表 19.1所示。 逻辑表达式为：RY RG G Y R Z ++= 若用与非门实现，则表达式可化为：RY RG G Y R Z ??= Multisim 仿真设计图如图19.1所示： 图19.1的电路图中分别用开关A 、B 、C 模拟控制红、黄、绿灯的亮暗，开关接向高电平时表示灯亮，接向低电平时表示灯灭。用发光二极管LED1的亮暗模拟报警灯的亮暗。另外用了一个5V 直流电源、一个7400四2输入与非门、一个7404六反相器、一个7420双4输入与非门、一个500 表19.1 LED_red LED1 图19.1
欧姆电阻。 在模拟实验中可以看出，当开关A、B、C中只有一个拨向高电平，以及B、C同时拨向高电平而A拨向低电平时报警灯不亮，其余情况下报警灯均亮。 实验19.2数字频率计电路仿真 数字频率计电路(实验13.3)的工作要求如下：能测出某一未知数字信号的频率，并用数码管显示测量结果。如果用2位数码管，则测量的最大频率是99Hz。 数字频率计电路Multisim仿真设计图如图19.2所示。其电路结构是： 用二片74LS90（U1和U2）组成BCD码100进制计数器，二个数码管U3和U4分别显示十位数和个位数。四D触发器74LS175（U5）与三输入与非门7410（U6B）组成可自启动的环形计数器，产生闸门控制信号和计数器清0信号。信号发生器XFG1产生频率为1Hz、占空比为50%的连续脉冲信号，信号发生器XFG2产生频率为1-99Hz（人为设置）、占空比为50%的连续脉冲信号作为被测脉冲。三输入与非门7410（U6A）为控制闸门。 运行后该频率计进行如下自动循环测量： 计数1秒→显示3秒→清零1秒→…… 改变被测脉冲频率，重新运行。
………密………封………线………以………内………答………题………无………效…… 电子科技大学 二零零七至二零零八学年第一学期期末考试 模拟电路基础课程考试题A 卷（120 分钟）考试形式：开卷课程成绩构成：平时10 分，期中30 分，实验0 分，期末60 分 一（20分）、问答题 1．（4分）一般地，基本的BJT共射放大器、共基放大器和共集放大器的带宽哪个最大？哪个最小？ 2．（4分）在集成运算放大器中，为什么输出级常用射极跟随器？为什么常用射极跟随器做缓冲级？ 3．（4分）电流源的最重要的两个参数是什么？其中哪个参数决定了电流源在集成电路中常用做有源负载？在集成电路中采用有源负载有什么好处？ 4．（4分）集成运算放大器为什么常采用差动放大器作为输入级？ 5．（4分）在线性运算电路中，集成运算放大器为什么常连接成负反馈的形式？
………密………封………线………以………内………答………题………无………效…… 二（10分）、电路如图1所示。已知电阻R S=0，r be=1kΩ，R1∥R2>>r be。 1．若要使下转折频率为10Hz，求电容C的值。 2．若R S≠0，仍保持下转折频率不变，电容C的值应该增加还是减小？ 图1 三（10分）、电路如图2所示。已知差模电压增益为10。A点电压V A=-4V，硅三极管Q1和Q2的集电极电压V C1=V C2=6V，R C=10 kΩ。求电阻R E和R G。 图2
………密………封………线………以………内………答………题………无………效…… 四（10分）、电路如图3所示。已知三极管的β=50，r be=1.1kΩ，R1=150kΩ，R2=47kΩ，R3=10kΩ，R4=47kΩ，R5=33kΩ，R6=4.7kΩ，R7=4.7kΩ，R8=100Ω。 1．判断反馈类型； 2．画出A电路和B电路； 3．求反馈系数B； 4．若A电路的电压增益A v=835，计算A vf，R of和R if。 图3
电路与电子线路基础》课外设计制作 总结报告 题目(A)：555时基电路设计 组号： 任课教师： 组长： 成员： 成员： 成员： 成员： 联系方式 2015年日
一、电路设计方案及实验原理 1.555基本组成及工作原理 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，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电源电压时即截止;脚⑦是放电端DIS;脚⑧是电源正极VCC。555 含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关管T，比较器的参考电压由三只5K电阻器构成的分压器提供。它们分别使高电平比较器A1的同相输入和低电平比较器A2的反相器、、输入端的参考电平为2/3VCC和1/3VCC。A1与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，即高电平触发输入并超过参考电平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进，触发器复位，555的3脚输出高电平，同时放电 开关管截止。RD是复位端（4脚),当RD=0.555输出低电平。平时RD端开路或接VCC. 2、单稳态电路工作原理 单稳态电路是具有一个稳定状态的电路。稳定时，时基电路处在复位态，输出端３脚为低电平，此时７脚也处在低电平，所以定时电容Ct无法通过定时电阻Rt 放电。 如果在输入端输出一个负脉冲触发信号V1，使５５５触发端的２脚获得一个小于VDD/3的低电平触发信号，根据前面的内部结构图和真值表，可知时基电路置位，输出脚３跳变为高电平，电路即翻转进入暂态；同时５５５内部晶体管截止，７脚被悬空（即虚高），解除对Ct的封锁，正电源VDD通过Rt向Ct充电，使阈值端６脚电平不断升高，当升至２VDD/3时，由真值表知，时基电路复位，３
电子线路设计软件课程设计报告 实验内容：实验八multisim电路仿真 一、验目的 1、进一步熟悉multisim的操作和使用方法 2、掌握multisim做电路仿真的方法 3、能对multisim仿真出的结果做分析 二、仿真分析方法介绍 Multisim10为仿真电路提供了两种分析方法，即利用虚拟仪表观测电路的某项参数和利用Multisim10 提供的十几种分析工具，进行分析。常用的分析工具有：直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅立叶分析、失真分析、噪声分析和直流扫描分析。利用这些分析工具，可以了解电路的基本状况、测量和分析电路的各种响应，且比用实际仪器测量的分析精度高、测量范围宽。下面将详细介绍常用基本分析方法的作用、分析过程的建立、分析对话框的使用以及测试结果的分析等内容 1、直流工作点分析 直流工作点分析也称静态工作点分析，电路的直流分析是在电路中电容开路、电感短路时，计算电路的直流工作点，即在恒定激励条件下求电路的稳态值。在电路工作时，无论是大信号还是小信号，都必须给半导体器件以正确的偏置，以便使其工作在所需的区域，这就是直流分析要解决的问题。了解电路的直流工作点，才能进一步分析电路在交流信号作用下电路能否正常工作。求解电路的直流工作点在电路分析过程中是至关重要的。 执行菜单命令Simulate/Analyses，在列出的可操作分析类型中选择DC Operating Point，则出现直流工作点分析对话框，如图所示。直流工作点分析对话框包括3页。
Output 页用于选定需要分析的节点。 左边Variables in circuit 栏内列出电路中各节点电压变量和流过电源的电流变量。右边Selected variables for 栏用于存放需要分析的节点。 具体做法是先在左边Variables in circuit 栏内中选中需要分析的变量（可以通过鼠标拖拉进行全选），再点击Plot during simulation 按钮，相应变量则会出现在Selected variables for 栏中。如果Selected variables for 栏中的某个变量不需要分析，则先选中它，然后点击Remove按钮，该变量将会回到左边Variables in circuit 栏中。Analysis Options页 点击Analysis Options按钮进入Analysis Options页，其中排列了与该分析有关的其它分析选项设置，通常应该采用默认的 Summary页
模拟电路仿真实验 实验报告 班级： 学号： 姓名：
多级负反馈放大器的研究 一、实验目的 （1）掌握用仿真软件研究多级负反馈放大电路。 （2）学习集成运算放大器的应用，掌握多级集成运放电路的工作特点。 （3）研究负反馈对放大器性能的影响，掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。 1.测试开环和闭环的电压放大倍数、输入电阻、反馈网络的电压反馈系数的通频带； 2.比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别； 3.观察负反馈对非线性失真的改善。 二、实验原理及电路 （1）基本概念： 1.在电子电路中，将输出量（输出电压或输出电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈。 若反馈的结果使净输入量减小，则称之为负反馈；反之，称之为正反馈。若反馈存在于直流通路，则称为直流反馈；若反馈存在于交流通路，则称为交流反馈。 2.交流负反馈有四种组态：电压串联负反馈；电压并联负反馈；电流串联负反馈；电流并联负反馈。若反馈量取自输出电压，则称之为电压反馈；若反馈量取自输出电流，则称之为电流反馈。输入量、反馈量和净输入量以电压形式相叠加，称为串联反馈；以电流形式相叠加，称为并联反馈。 3.在分析反馈放大电路时，“有无反馈”决定于输出回路和输入回路是否存在反馈支路。“直流反馈或交流反馈”决定于反馈支路存在于直流通路还是交流通路；“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法，反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，使净输入量增大的为正反馈；“电压反馈或电流反馈”的判断可以看反馈支路与输出支路是否有直接接点，如果反馈支路与输出支路有直接接点则为电压反馈，否则为电流反馈；“串联反馈或并联反馈”的判断可以看反馈支路与输入支路是否有直接接点，如果反馈支路与输入支路有直接接点则为并联反馈，否则为串联反馈。 4.引入交流负反馈后，可以改善放大电路多方面的性能：提高放大倍数的稳定性、改变输入电阻和输出电阻、展宽通频带、减小非线性失真等。实验电路如图所示。该放大电路由两级运放构成的反相比例器组成，在末级的输出端引入了反馈网路C f 、R f2和R f1，构成了交流电压串联负反馈电路。 R110kΩ R2100kΩ R3 10kΩ R43.9kΩ R53.9kΩ R63.9kΩ R7200kΩ R81kΩ R94.7kΩR10300kΩ U1A LM324N 3 2 11 41 U1C LM324N 10 9 11 4 8 C110uF C210uF C3 10uF J1 Key = Space J2 Key = A VCC 10V VEE -10V 1 4 10 8 11 12 13 7 3 6 5VEE VCC 2 9
555时基电路原理以及应用 大小[6494] 更新时间[] 阅读[6613]次/评论[3]次 555内部电原理图 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”。
第二种（见图2）是间接反馈型，振荡电阻是连在电源VCC上的。其中第1个单元电路（3.2.1）是应用最广的。第2个单元电路（3.2.2）是方波振荡电路。第3、4个单元电路都是占空比可调的脉冲振荡电路，功能相同而电路结构略有不同，因此分别以3.2.3a 和3.2.3b的代号。 第三种(见图3)是压控振荡器。由于电路变化形式很复杂，为简单起见，只分成最简单的形式（3.3.1）和带辅助器件的(3.3.2)两个单元。图中举了两个应用实例。
无稳电路的输入端一般都有两个振荡电阻和一个振荡电容。只有一个振荡电阻的可以认为是特例。例如：3.1.2单元可以认为是省略RA的结果。有时会遇上7.6.2三端并联，只有一个电阻RA的无稳电路，这时可把它看成是3.2.1单元电路省掉RB后的变形。 以上归纳了555的3类8种18个单元电路，虽然它们不可能包罗所有555应用电路，古话讲：万变不离其中，相信它对我们理解大多数555电路还是很有帮助的。 各种应用电路 555触摸定时开关 集成电路IC1是一片555定时电路，在这里接成单稳态电路。平时由于触摸片P端无感应电压，电容C1通过555第7脚放电完毕，第3脚输出为低电平，继电器KS释放，电灯不亮。 当需要开灯时，用手触碰一下金属片P，人体感应的杂波信号电压由C2加至555的触发端，使555的输出由低变成高电平，继电器KS吸合，电灯点亮。同时，555第7脚内部截止，电源便通过R1给C1充电，这就是定时的开始。 当电容C1上电压上升至电源电压的2/3时，555第7脚道通使C1放电，使第3脚输出由高电平变回到低电平，继电器释放，电灯熄灭，定时结束。 定时长短由R1、C1决定：T1=1.1R1*C1。按图中所标数值，定时时间约为4分钟。D1可选用1N4148或1N4001。
Multisim快速上手教程 每一次数电实验都要疯了有木有！！！全是线！！！全是线！！！还都长得要命！！！完全没地方收拾啊！！！现在数电实验还要求做开放实验，还要求最好先仿真！！！从来没听说过仿真是个什么玩意儿的怎么破！！！ 以下内容为本人使用仿真软件的一些心路历程，可供参考。 所谓仿真，以我的理解，就是利用计算机强大的计算能力，结合相应的电路原理（姑且理解为KVL+KCL）来对电路各时刻的状态求解然后输出的过程。相较于模拟电路，数字电路的仿真轻松许多，因为基本上都转化为逻辑关系的组合了。有人用minecraft来做数字电路，都到了做出8bitCPU的水平（https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/v_show/id_XMjgwNzU5MDUy.html、https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/v_show/id_XNjEwNTExODI4.html）。这个很神奇。 以下进入正文 首先，下载Multisim安装程序。具体链接就不再这里给出了（毕竟是和$蟹$版的软件），可以到BT站里搜索，有一个Multisim 12是我发的，里面有详细的安装说明，照着弄就没问题了。 好，现在已经安装上Multisim 12了。 然后运行，在Circuit Design Suite12.0里，有一个multisim，单击运行。 进去之后就是这样的。 那一大块白的地方就是可以放置元件的地方。 现在来以一个简单的数字逻辑电路为例：
菜单栏下一排是这些东西，划线的是数字电路仿真主要用得上的元件。 来个7400吧 点击TTL那个图标（就是圈里左边那个）。出来这样一个东西： 红圈里输入7400就出来了，也可以一个一个看，注意右边“函数”栏目下写的“QUAD 2-INPUT NAND”即是“四个双输入与非门”的意思。 点击确认，放置元件。 A、B、C、D在这里指一块7400里的四个双输入与非门，点击即可放置。 看起来很和谐，那就做个RS触发器吧。 这里输出用的是一种虚拟器件PROBE，在Indicators组，图标就是个数码管的那个。功能相当于实验箱上那些LED，也是高电平就点亮。元件旋转方向的方法是选中元件然后按Ctrl+R(otate)。还可以选中元件后点击右键，选择“水平翻转”等。
目录 实验一常用电子仪器使用 实验二比例求和运算电路 实验三微分积分电路 实验四电压比较器 实验五差动放大电路 实验六单级共射放大电路 实验七射级跟随电路 实验八集成电路RC正弦波振荡器
实验一常用电子仪器的使用 一、实验目的 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 二、预习要求 1、阅读实验附录中有关示波器部分内容。 2、已知C＝0.01μf、R＝10K，计算图1－2 RC移相网络的阻抗角θ。 三、实验原理 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1－1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。 图1－1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图 1、示波器 示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。现着重指出下列几点：
1）、寻找扫描光迹 将示波器Y轴显示方式置“Y1”或“Y2”，输入耦合方式置“GND”，开机预热后，若在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按下列操作去找到扫描线：①适当调节亮度旋钮。②触发方式开关置“自动”。③适当调节垂直（）、水平（）“位移”旋钮，使扫描光迹位于屏幕中央。（若示波器设有“寻迹”按键，可按下“寻迹”按键，判断光迹偏移基线的方向。） 2）、双踪示波器一般有五种显示方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1＋Y2”三种单 踪显示方式和“交替”“断续”二种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。“断续”显示一般适宜于输入信号频率较底时使用。 3）、为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择”开关一般选为“内”触发，使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。 4）、触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后，若被显示的波形不稳定，可置触发方式开关于“常态”，通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。 有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被 测信号的波形不在X轴方向左右移动，这样的现象仍属于稳定显示。 5）、适当调节“扫描速率”开关及“Y轴灵敏度”开关使屏幕上显示 一～二个周期的被测信号波形。在测量幅值时，应注意将“Y轴灵敏度微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底，且听到关的声音。在测量周期时，应注意将“X轴扫速微调”旋钮置于“校准”位置，即顺时针旋到底，且听到关的声音。还要注意“扩展”旋钮的位置。 根据被测波形在屏幕坐标刻度上垂直方向所占的格数（div或cm）与“Y轴灵敏度”开关指示值（v/div）的乘积，即可算得信号幅值的实测值。 根据被测信号波形一个周期在屏幕坐标刻度水平方向所占的格数（div或 cm）与“扫速”开关指示值（t/div）的乘积，即可算得信号频率的实测值。 2、函数信号发生器 函数信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电压最大可。通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围达20V P－P 内连续调节。函数信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。 函数信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。
一、555单稳类电路555单稳工作方式，它可分为2种。见图示。 https://www.doczj.com/doc/4f18149127.html,/bbs/viewthread.php?tid=7813&extra=page%3D1 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。二、555双稳类电路 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。双稳电路的输入端的输入电压端一般没有定时电阻和定时电容。这是双稳工作方式的结构特点。2.2.2单元电路中的C1只起耦合作用，R1和R2起直流偏置作用。三、555无稳类电路 第一种（见图1）是直接反馈型，振荡电阻是连在输出端VO的。
第二种（见图2）是间接反馈型，振荡电阻是连在电源VCC上的。其中第1个单元电路（3.2.1）是应用最广的。第2个单元电路（3.2.2）是方波振荡电路。第3、4个单元电路都是占空比可调的脉冲振荡电路，功能相同而电路结构略有不同，因此分别以3.2.3a 和3.2.3b的代号。 第三种(见图3)是压控振荡器。由于电路变化形式很复杂，为简单起见，只分成最简单的形式（3.3.1）和带辅助器件的(3.3.2)两个单元。图中举了两个应用实例。无稳电路的输入端一般都有两个振荡电阻和一个振荡电容。只有一个振荡电阻的可以认为是特例。例如：3.1.2单元可以认为是省略RA的结果。有时会遇上7.6.2三端并联，只有一个电阻RA的无稳电路，这时可把它看成是3.2.1单元电路省掉RB后的变形。
实验一典型环节的电路模拟与数字仿真实验 一实验目的 通过实验熟悉各种典型环节传递函数及其特性，掌握电路模拟和数字仿真研究方法。 二实验内容 1.设计各种典型环节的模拟电路。 2.编制获得各种典型环节阶跃特性的数字仿真程序。 3.完成各种典型环节模拟电路的阶跃特性测试，并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响。 4.运行所编制的程序，完成典型环节阶跃特性的数字仿真研究，并与电路模拟研究的结果作比较。 三实验步骤 1.熟悉实验设备，设计并连接各种典型环节的模拟电路； 2.利用实验设备完成各典型环节模拟电路的阶跃特性测试，并研究参数变化对典型环节阶跃特性的影响； 3.用MATLAB编写计算各典型环节阶跃特性的数字仿真研究，并与电路模拟测试结果作比较。分析实验结果，完成实验报告。 四实验结果 1.积分环节模拟电路、阶跃响应
仿真结果： 2.比例积分环节模拟电路、阶跃响应 仿真结果：
3.比例微分环节模拟电路、阶跃响应 仿真结果： 4.惯性环节模拟电路、阶跃响应
仿真结果： 5.实验结果分析： 积分环节的传递函数为G=1/Ts(T为积分时间常数)，惯性环节的传递函数为G=1/(Ts+1)（T为惯性环节时间常数）。 当时间常数T趋近于无穷小，惯性环节可视为比例环节， 当时间常数T趋近于无穷大，惯性环节可视为积分环节。
实验二典型系统动态性能和稳定性分析的电路模拟与数 字仿真研究 一实验目的 1.学习和掌握动态性能指标的测试方法。 2.研究典型系统参数对系统动态性能和稳定性的影响。 二实验内容 1.观测二阶系统的阶跃响应，测出其超调量和调节时间，并研究其参数变化对动态性能和稳定性的影响。 三实验步骤 1.熟悉实验设备，设计并连接由一个积分环节和一个惯性环节组成的二阶闭环系统的模拟电路； 2.利用实验设备观测该二阶系统模拟电路的阶跃特性，并测出其超调量和调节时间； 3.二阶系统模拟电路的参数观测参数对系统的动态性能的影响； 4.分析结果，完成实验报告。 四实验结果 典型二阶系统 仿真结果：1）过阻尼
《模拟电子技术》模拟试题一 一、填空题：（每空1分共40分） 1、PN结正偏时导通，反偏时截止，所以PN结具有单向导电性。 2、漂移电流是温度电流，它由少数载流子形成，其大小与温度有关，而与外加电压无关。 3、所谓理想二极管，就是当其正偏时，结电阻为0，等效成一条直线；当其反偏时，结电阻为 无穷，等效成断开； 4、三极管是电流控制元件，场效应管是电压控制元件。 5、三极管具有放大作用外部电压条件是发射结正偏，集电结反偏。 6、当温度升高时，晶体三极管集电极电流Ic变小，发射结压降不变。 7、三极管放大电路共有三种组态分别是共基、共射、共集放大电路。 8、为了稳定三极管放大电路的静态工作点，采用电压并联负反馈，为了稳定交流输出电流采用 串联负反馈。 9、负反馈放大电路和放大倍数AF=1/（1/A+F），对于深度负反馈放大电路的放大倍数AF=1/ F。 10、带有负反馈放大电路的频带宽度BWF=(1+AF)BW，其中BW=fH –fL， 1+AF称为反馈深度。 11、差分放大电路输入端加上大小相等、极性相同的两个信号，称为共模信号，而加上大小相等、 极性相反的两个信号，称为差模信号。 12、为了消除乙类互补功率放大器输出波形的交越失真，而采用甲乙类互补功率放大器。 13、OCL电路是双电源互补功率放大电路； OTL电路是单电源互补功率放大电路。 14、共集电极放大电路具有电压放大倍数小于近似等于1，输入电阻大，输出电阻小等特点，所 以常用在输入级，输出级或缓冲级。 15、差分放大电路能够抑制零点漂移，也称温度漂移，所以它广泛应用于集成电路中。 16、用待传输的低频信号去改变高频信号的幅度称为调幅，未被调制的高频信号是运载信息的工 具，称为载波信号。 17、模拟乘法器输出与输入的关系式是U0=KUxUy，电路符号是。 二、选择题（每空2分共30分） 1、稳压二极管是一个可逆击穿二极管，稳压时工作在（ B ）状态，但其两端电压必须（ C ）， 它的稳压值Uz才有导通电流，否则处于（ F ）状态。 A、正偏 B、反偏 C、大于 D、小于 E、导通 F、截止 2、用直流电压表测得放大电路中某三极管各极电位分别是2V、6V、2.7V，则三个电极分别是 （ C ），该管是（ D ）型。 A、（ B、 C、E） B、（C、B、E） C、（E、C、B） D、（NPN） E、（PNP） 3、对功率放大器的要求主要是（ B ）、（ C ）、（ E ）。 A、U0高 B、P0大 C、功率大 D、Ri大 E、波形不失真 4、共射极放大电路的交流输出波形上半周失真时为（ B ），此时应该（ E ）偏置电阻。 A、饱和失真 B、截止失真 C、交越失真 D、增大 E、减小 5、差分放大电路是为了（ C ）而设置的。 A、稳定Au B、放大信号 C、抑制零点漂移 6、共集电极放大电路的负反馈组态是（ A ）。 A、压串负 B、流串负 C、压并负 7、差分放大电路RE上的直流电流IEQ近似等于单管集电极电流ICQ（ B ）倍。 A、1 B、2 C、3 8、为了使放大器带负载能力强，一般引入（ A ）负反馈。 A、电压 B、电流 C、串联 9、分析运放的两个依据是（ A ）、（ B ）。 A、U-≈U+ B、I-≈I+≈0 C、U0=Ui D、Au=1