555构成的多谐振荡器电路

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教 学 设 计 方 案

课 题： 555多谐振荡器的制作和调试

学 校： 苏州高等职业技术学校

* 师： * *

2 2013年11月

教学设计方案

课题基本信息

课题名称 555多谐振荡器的制作和调试

---LED彩灯电路的制作 授课形式 理实一体化

授课对象 电子技术应用专业（二年级） 授课时数 6

授课时间 2012年11月 学生数 36

使用教具 多媒体设备、项目套件、仪器设备等

教学内容和对象

教材分析 课题来源：本课题选自中等职业教育课程改革国家规划新教材，由全国中等职业教育教材审定委员会审定通过，张金华主编的《电子技术基础与技能(电类专业通用)》第十章第二节555时基电路与应用。

课题内容地位：555时基电路是数模混合的集成电路只需结合少量外围器件就可构成各种功能电路，其在电子领域有广泛应用，因而是数字电路部分的重点章节。

课题内容作用：掌握555集成芯片的使用，以及构成的多谐振荡器工作原理，为后续数字电路综合设计打下基础，起到承上启下的作用。

学情分析 对象：11电子技术应用专业，中职二年级学生。

基础：具有一定的电子装配能力；能操作常用仪器和仪表，

做过模电和数电实训项目，正在上装配课程。

特征：学生对课程有一定的兴趣，好奇心强，但理论相对薄弱，对实际电路的分析能力较弱。

教材处理 贴近企业对接岗位：把企业工作模式引入到课堂中，激发学生学习兴趣，培养学生职业素养。

任务引领小组合作：使用任务书进行引领驱动，使学生明确已完成和未完成的内容，并引入合作互助模式培养学生合作意识有助项目完成。

边做边讲理实并进：采用实践和理论相互融合的方式，用一个个启发性的问题让学生在实践中引起思考，在思考中掌握知识， 3 再把知识用于实践。

教学目标设定

知识与技能 认识555构成的多谐振荡器电路基本结构；

1 《555多谐振荡器》的制作

【课题】 555多谐振荡器（高等教育出版社《电子技能与实训》基础版实训项目二十）

【课时】 1课时

【教材分析】

《电子技能与实训》是学习电子技术的基础教材，包括电子技能基础、手工焊接与拆焊技术、趣味声光电路、直流稳压电路、振荡电路、放大电路等。每个实训项目又以多个小任务的形式展开，主要包括认识电路、元器件的识别与检测、电路制作与调试、电路测试与分析等小任务，帮助学生“先会后懂，分步实施”。本课题《555多谐振荡器》是学生掌握555集成电路的重要环节。

【学情分析】

职高的学生对于电路的认识还停留在初中的直观阶段，缺乏理性的分析和认识，对电路中各个参数的认识还不深刻，缺少把所学知识和生活实际联系起来的能力。这就要求教师在上新课时以实际应用为切入口，内容安排上增加趣味性，由浅及深，由实际抽象出理论，再回归实际应用，要更加注重电路的分析，随时关注学生的掌握情况。

【教学目标分析】

《555多谐振荡器》整个实训项目的教学目标是：

1、知识与技能目标：1、认识555集成块的管脚排列与使用方法。

2、初步掌握集成电子产器的安装与制作方法。

3、掌握调试的一般方法，进一步熟练测量工具的使用。

本节课主要任务是装焊555多谐振荡器的外围元件，是作为实现整个电路功能的关键。分组制作并讨论，在学生制作成功的基础上，进行作品评价，从而促使学生主动要求去了解各个元器件的作用及电路的工作原理。因此，本节课的教学目标比较简单，是：

2、教学目标：⑴ 掌握电阻、发光二极管、电解电容器、扬声器的插装要求与工艺；

⑵ 掌握印制电路板元器件的焊接技术；

⑶ 熟悉印制电路板的连线方法。

【重点、难点】

重点：印制电路板元器件的插装与焊接

难点：555多谐振荡器电路的工作过程

【教学准备】 2 多媒体课件、已经焊接好的555典型的无稳态电路板、电阻（200Ω）、发光二极管、扬声器、小电池盒、四节电池、导线

555延时电路

概述

555延时电路是一种常用的定时和延时控制电路，它由一颗双稳态多谐振荡器芯片555和外部电路组成。本文将介绍555延时电路的原理、工作方式和应用场景。

原理

555延时电路的核心是一颗555芯片，它由电压比较器、触发器、RS触发锁存器和双稳态多谐振荡器组成。555芯片具有两个电平稳定状态：低电平稳定和高电平稳定。通过控制外接电路的电阻、电容和电压来改变输出信号的状态和延时时间。

工作方式

555延时电路有两种工作方式：单稳态和多谐振荡。

单稳态

单稳态工作方式下，输出信号在输入触发脉冲后，经过一段时间延迟后返回初始稳定状态。当输入触发脉冲到来时，触发器的输出翻转，输出信号从高电平稳定状态转变为低电平稳定状态，经过设定的延时时间后再次翻转返回高电平稳定状态。

多谐振荡

多谐振荡工作方式下，输出信号在输入触发脉冲作用下，从一个稳定状态切换到另一个稳定状态，并在两个稳定状态之间以一定的频率来回切换。通过调整外接电路的电阻和电容以及控制电压，可以改变输出信号的频率和占空比。

应用场景

555延时电路由于其简单的原理和灵活的工作方式，被广泛应用于各种电子设备和电路中。

定时器

555延时电路可以被用作定时器，常用于定时开关、定时报警和定时浇花等场景。通过调整延时时间，可以轻松实现不同时间间隔的定时功能。 脉冲发生器

555延时电路可以被用作脉冲发生器，常用于产生特定频率和时序的脉冲信号。它在通信设备、测量仪器和数字电路中得到广泛应用。

翻转器

555延时电路还可以被用作翻转器，将输入信号的电平状态从高变低或从低变高。它常用于计数器、频率分频器和触发器等电路中。

涓流充电

555延时电路可以被用作涓流充电器，将电流控制在一定的范围内以充电。它在电池充电、电容充电和LED调光等应用中起到关键作用。

总结

555延时电路是一种常用的定时和延时控制电路，具有双稳态多谐振荡器的特点。它的工作方式包括单稳态和多谐振荡，可以广泛应用于定时器、脉冲发生器、翻转器和涓流充电等领域。通过调整外接电路的参数，可以实现不同延时时间、频率和占空比的输出信号。

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精品 一、用555定时器构成的多谐振荡器

1.电路组成：

用555定时器构成的多谐振荡器电路如图6-11（a）所示：图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件，决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。定时器的触发输入端（2脚）和阀值输入端（6脚）与电容相连；集电极开路输出端（7脚）接R1、R2相连处，用以控制电容C的充、放电；外界控制输入端（5脚）通过0.01uF电容接地。

2.工作原理：

多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示：

电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，Vc=0v，所以555定时器状态为1，输出Vo为高电平。同时，集电极输出端（7脚）对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进入暂稳态I，此后，电路周而复始地产生周期性的输出脉冲。多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。暂稳态Ⅰ的维持时间，即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ的维持时间，即输出Vo的负向脉冲宽度T2≈0.7R2C。

因此，振荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C，振荡频率f=1/T。正向脉冲宽度T1与振荡周期T之比称矩形波的.

精品 占空比Ｄ，由上述条件可得D=（R1+R2）/（R1+2R2），若使R2>>R1，则D≈1/2，即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波（方波）。

二、多谐振荡器应用举例：

1.模拟声响发生器：

将两个多谐振荡器连接起来，前一个振荡器的输出接到后一个振荡器的复位端，后一个振荡器的输出接到扬声器上。这样，只有当前一个振荡器输出高电平时，才驱动后一个振荡器振荡,扬声器发声；而前一个振荡器输出低电平时，导致后面振荡器复位并停止震荡,此时扬声器无音频输出。因此从扬声器中听到间歇式的"呜......呜"声响。

2.电压——频率转换器：

由555定时器构成的多谐振荡器中，若定时器控制输入端（5脚）不经电容接地，而是外加一个可变的电压源，则通过调节该电压源的值，可以改变定时器触发电位和阀值电位的大小。外加电压越大，振荡器输出脉冲周期越大，即频率越低；外加电压越小，振荡器输出脉冲周期越小，即频率越高。这样，多谐振荡器就实现了将输入电压大小转换成输出频率高低的电压—频率转换器的功能。