实验八 555集成定时器及其应用
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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。
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。
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。
555定时器应用实验报告555定时器应用实验报告引言:555定时器是一种经典的集成电路,具有广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作,探索555定时器的基本原理和应用。
一、实验目的本实验的目的是通过555定时器的应用实验,了解555定时器的基本工作原理、特性和应用场景。
二、实验器材1. 555定时器芯片2. 电源3. 电阻、电容、电感等元件4. 示波器5. 连线电缆等三、实验步骤1. 搭建基本的555定时器电路,包括电源、555芯片、电阻、电容等元件。
2. 连接示波器,观察输入和输出信号的波形。
3. 调节电阻和电容的数值,观察波形的变化。
4. 尝试不同的输入信号,如方波、正弦波等,观察输出信号的响应。
5. 探索不同的应用场景,如脉冲发生器、频率分频器等,观察555定时器的工作情况。
四、实验结果与分析在实验过程中,我们观察到了以下现象和结果:1. 通过调节电阻和电容的数值,可以改变555定时器的输出频率和占空比。
2. 输入信号的不同波形对输出信号的响应也有影响,方波信号能够得到更稳定的输出。
3. 在不同的应用场景中,555定时器表现出了良好的性能,如在脉冲发生器中能够产生稳定的脉冲信号,在频率分频器中能够实现精确的频率分频。
通过对实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 555定时器是一种非常实用的集成电路,具有广泛的应用前景。
2. 通过调节电阻和电容的数值,可以实现对555定时器的频率和占空比的精确控制。
3. 在不同的应用场景中,555定时器表现出了良好的稳定性和可靠性。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了555定时器的基本原理和应用。
通过实际操作,我们掌握了555定时器的调节方法和应用技巧。
同时,我们也发现了555定时器在不同应用场景中的优势和局限性。
通过对实验结果的分析和总结,我们对555定时器有了更深入的理解。
总之,555定时器作为一种经典的集成电路,在电子领域有着广泛的应用。
通过实验,我们对555定时器的工作原理和应用场景有了更深入的了解。
555定时器及其应用实验报告实验报告:555定时器及其应用一、实验目的1.了解555定时器的结构和工作原理;2.学会使用555定时器搭建基本的定时电路;3.掌握555定时器的应用。
二、实验材料1.电源;2.555定时器芯片;3.电阻、电容等元器件;4.示波器、万用表等实验仪器;5.连接线等实验辅助器材。
三、实验原理555定时器是一种广泛应用于定时电路中的集成电路。
它具有三个功能引脚:触发引脚(TRIG)、控制引脚(CON)和复位引脚(RES)。
在定时工作模式下,555定时器可通过选择不同的电阻和电容值,实现不同的定时效果。
四、实验步骤1.搭建555定时器的基本电路。
将555定时器芯片插入实验板上,并根据电路图连接相应的元器件和电源。
2.测量电路的参数。
使用万用表测量电路中各个元器件的电阻、电容值,并记录下来。
3.调试电路并观察现象。
根据实验板上的示波器,调整电路,观察波形的变化,并记录下观察到的现象。
五、实验结果与分析通过调试和观察,实验发现在555定时器基本电路中,当输入信号触发引脚(TRIG)的电压高于比较引脚(THRESH)的电压时,输出引脚会输出高电平信号,反之输出引脚则输出低电平信号。
通过调整电压和触发条件,可以实现不同的定时效果。
六、实验应用1.交通信号灯。
通过555定时器的输出信号控制灯光的切换,实现交通信号灯的闪烁效果,提醒行人和车辆注意交通状况。
2.蜂鸣器报警器。
通过555定时器的输出信号控制蜂鸣器的频率,实现报警器的报警效果,用于安防应用中。
3.继电器控制。
通过555定时器的输出信号控制继电器的通断,实现对电器设备的定时自动控制。
七、实验总结本实验通过对555定时器的学习和实验应用,深入理解了555定时器的结构、工作原理和应用场景。
通过实验,掌握了555定时器的基本使用方法,并在实验中成功搭建了基本的定时电路,同时也了解了其应用于交通信号灯、报警器和继电器控制等方面。
通过本次实验,对电子学的学习和实践经验也得到了提升。
序列信号发生器的分析一、实验目的1.掌握由555定时器构成单稳态触发器的方法。
2.研究应用555定时器构成单稳态触发器的功能和特性。
二、实验仪器安装有Multisim10虚拟软件的个人电脑。
三、实验原理A.单稳态触发器的主要功能是延时、定时。
它主要有三个特点:B.有一个稳态和一个暂稳态;C.在外来出发脉冲的作用下, 能够从稳态翻转为暂稳态;暂稳态维持一段时间以后将自动返回稳态, 而暂稳态维持时间与触发脉冲无关, 仅决定于电路本身的参数。
图8-1是由555定时器构成的单稳态触发器实验电路图, 图中, 外触发信号由函数信号发生器XFG1产生, 从555定时器TRI端输入;示波器XSC1通道A(CH1)和通道B(CH2)用以观察输入信号和输出信号波形;R1、C1决定暂稳态时间tw(tw=1.1RC)。
四、实验步骤1.打开Multisim10工作界面, 按实验电路图8-1, 在元件器库中取出555定时器及电阻电容器;在仪器库中取出函数信号发生器XFG及示波器XSC, 构建由555定时器等组成的单稳触发器。
调整函数信号发生器产生信号:方波、频率300Hz、幅值2.5V、占空比90%, 示波器根据信号发生器频率、幅值的调整相对应的扫描时间、灵敏度。
检查电路连接及仪器调整正确后, 打开仿真工作开关。
观察示波器两通道波形变化, 画出两波形时间波形图, 并读出输出信号一周期内暂稳态时间tw是 1.1ms 。
将R1改为47KΩ, 画出两波形时间波形图, 并读出信号一周期内暂稳态时间tw是 5.2ms 。
f=1/(1.67*2ms)= 299Hz将上意实验步骤(第4)函数信号发生器产生信号频率改为500Hz, 观察波形, 比较两稳态时间tw和输出频率。
Tw=5.22ms f=1/6ms=333Hz画出函数信号发生器、示波器波形, 或在电脑捕捉波形图(有条件)并保存。
如上图五、分析思考单稳态触发器输出脉冲宽度tw的测量值与理论值比较, 误差如何?答: 单稳态触发器输出脉冲宽度tw的测量值与理论值比较误差相对较小。
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5K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2/3Vcc 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、
4.7kΩ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。
5.用两片555定时器构成变音信号发声器,其电路如图8.7所示。
它能按一定规律发出两种不同的声音。
这种变音信号发生器是由两个多谐振荡器组成。
一个振荡频率较低,另一个振荡频率受其控制。
适当调整电路参数,可使声音达到满意的效果。
图8.7 变音信号发生器
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。