实验8-555定时器---实验报告要求

实验八555定时器--实验报告要求一、实验目的(0.5分）掌握555定时器的结构和工作原理，学会对此芯片的正确使用；学会分析和测试用555定时器构成的多谐振荡器，单稳态触发器，施密特触发器等三种典型电路。二、实验设备与器件（0.5分）序号名称型号与规格数量备注1数字电路实验箱1台2示波器1台3信号发生器1台4集成芯片555定时器1片三、实验原理和电路（1分）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换电路。它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。引脚功能：Vi1（TH）：高电平触发端，简称高触发端，又称阈值端，标志为TH。TH6TR2Dis7VCC8Rd4Q3GND1Vco555512345678GNDTRVoRdVcoTHDisVCC555..(a)555的逻辑符号(b)555的引脚排列图2555定时器逻辑符号和引脚图1555定时器内部结构R5KR5KR5KC1C2G1G2G3RdVi1(TH)Vi2(TR)VCCTVcoR1VoVo'DisQQSR..Vi2（TR）：低电平触发端，简称低触发端，标志为TR。VCO：控制电压端。VO：输出端。Dis：放电端。Rd：复位端。555定时器内含一个由三个阻值相同的电阻R组成的分压网络，产生31VCC和32VCC两个基准电压；两个电压比较器C1、C2；一个由与非门G1、G2组成的基本RS触发器（低电平触发）；放电三极管T和输出反相缓冲器G3。555定时器的控制功能说明见表1。2．施密特触发器由555定时器组成的施密特触发器见图3；在数字电路中用于脉冲信号的整形。当输入Vi是不规则信号时，经史密特触发器处理后，输出为规则的方波；将史密特触发器用于数据通讯电路中，具有一定的抗干扰能力。图3施密特发器电路的电路图和波形图3．单稳态触发器图4所示为单稳态触发器的电路和波形图。单稳态触发器在数字电路中常用于规整信号的脉冲宽度（TW）：将脉宽不一致的信号输入单稳态触发器后，可输出脉宽一致的脉冲信号。另外，单稳态触发器也常用于定时器电路中，调整RC的值可以得到不同的定时值。高电平脉冲的脉宽TW：Tw≈1.1(R+RW)C。表1555定时器控制功能表输入输出THTRdRVODis×32VCC32VCC32VCC32VCC×31VCC31VCC31VCC31VCCLHHHHLH不变HL导通截止不变截止导通图4单稳态电路的电路图和波形图4．自激多谐振荡器图5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。脉冲宽度计算公式：Tw≈0.7(R1+RW+R2)C振荡周期计算公式：T≈0.7(R1+RW+2R2)C图5自激多谐振荡器电路的电路图和波形图四、实验内容及步骤（0.5分）1．用555集成定时器构成单稳态电路。按图4接线。当C=0.01μF时，选择合理输入信号Vi的频率和脉宽，调节RW以保证T＞tW，使每一个正倒置脉冲起作用。加输入信号后，用示波器观察Vi、Vc以及Vo的电压波形，比较它们的时序关系，绘出波形。2．按图5所示电路组装占空比可调的多谐振荡器。取R1＝5.1kΩ，R2＝5.1kΩ，RW＝100kΩ（电位器），C＝0.01µF，调节电位器RW，在示波器上观察输出波形Vc、Vo，及占空比的变化情况。3．按图3所示电路组装施密特触发器。输入电压为Vi=5V，f=1kHz的正弦波。用示波器观察并描绘Vi和Vo波形。并在图上直接标出上限触发电平、下限触发电平，算出回差电压。六、实验数据（2分）整理实验线路，画出各种实验波形，计算数据。七、实验讨论（0.5分）如何555定时器的VCO端外接输入信号时，多谐振荡器的输出如何改变？