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555振蕩電路

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ID:211873 發(fā)表于 2017-6-16 15:38 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
   555振蕩電路
一、實驗目的
1.熟悉集成定時器555的工作原理及功能;
2.了解555定時器的使用方法。
二、實驗原理
555集成定時器是一種模擬和數字電路相混合的集成電路。它結構簡單,使用靈活,用途十分廣泛,可以組成多種波形發(fā)生器、多諧振蕩器、定時延時電路、雙穩(wěn)觸發(fā)電路、報警電路、檢測電路、頻率變換電路等。
555定時器的電路原理圖及管腳排列圖分別如圖27-1和27-2所示。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif


555含有兩個比較器A1、A2。A1參考電壓為file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif,A2參考電壓為file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image005.gif。當file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image007.gif時,A2輸出為1;當file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.gif時,A2輸出為0,則使R-S觸發(fā)器置1。當file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image011.gif時,A1輸出為1;file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.gif時,A1輸出為0,使R-S觸發(fā)器置0。5端為電壓控制端,通過外接一個參考電源,可以改變上、下觸發(fā)電位值,不用時,可通過一個0.01μF旁路電容接地。4端為觸發(fā)器復位端,不用時應接高電平?傊,555相當于一個可用模擬電壓來控制翻轉的R-S觸發(fā)器。
555電路有無穩(wěn)態(tài)、單穩(wěn)態(tài)和雙穩(wěn)態(tài)三種基本工作方式。用這三種方式中的一種或多種組合起來可以組成各種實用電子電路(用得最多的是前兩種方式)。
用555定時器組成的多諧振蕩器的原理圖如圖27-3所示。R1、R2、C是外接元件。當uc因電源接通對C充電而上升到file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif時,比較器A1輸出為低電平,使R-S觸發(fā)器輸出置0,T導通,電容C通過T放電;當uc因電容放電而減小到略低于file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif時,比較器A2輸出為低電平,使R-S觸發(fā)器輸出置1,T截止,電容C繼續(xù)充電直到uc略高于file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif時,觸發(fā)器又翻轉到0,從而完成一個周期振蕩。其振蕩周期可用下式計算:
     T=0.7(R1+2R2)C
用555定時器組成的單穩(wěn)觸發(fā)器的原理如圖27-4所示。R、C是外接元件。ui輸入為一個負的觸發(fā)脈沖信號。負脈沖到來前ui為高電平,其值大于file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif,比較器A2輸出為1,R-S觸發(fā)器輸出為0,即處在穩(wěn)定狀態(tài);當負觸發(fā)脈沖到來時,因ui<file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif,故A2輸出為0,R-S觸發(fā)器置為1,T截止,C充電,進入暫穩(wěn)期;脈沖結束后,A2輸出為1,但uC繼續(xù)上升,直至
略高于file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif時,故A1輸出為0,使R-S觸發(fā)器置為0,暫穩(wěn)期結束進入穩(wěn)態(tài),C通過T放電。此觸發(fā)器由一窄脈沖觸發(fā),可得到一寬的矩形脈沖,其脈沖寬度為:
       tP=RC ln3»1.1RC

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image015.gif
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif


三、實驗內容與要求
1.用555設計一個多諧振蕩器(參考參數R1=5.1KW,R2=50KW,C=0.01mF)
要求:
(1)設計一個占空比可調的多諧振蕩器,選擇適當的器件參數;
(2)填寫表27-1。
(3)改變電容C和R2(100KW),觀察對振蕩波形的影響。
表27-1
  
計算值
  
f=
占空比=
測量值
f1=
占空比=
2.用555定時器設計一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路(參考參數R=50KW,C=0.0mF)
要求:
(1)設計一個單脈沖寬度可調的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,選擇適當的器件參數;
(2)填寫表27-2。
(3)調整電位器RP,觀察對觸發(fā)脈沖寬度的影響。提供觸發(fā)脈沖可由555多諧振蕩器提供。
表27-2
  
計算值
  
f=
占空比=
測量值
f1=
占空比=
四、實驗設備
實驗室提供的設備見表27-3。
表27-3
  
名稱
  
型號與規(guī)格
數量
模擬電子實驗箱
RTMD-6B
1臺
雙蹤示波器
XJ-602C
1臺
555定時器
2片
五、實驗報告要求
1.設計實驗線路圖;   555振蕩電路
一、實驗目的
1.熟悉集成定時器555的工作原理及功能;
2.了解555定時器的使用方法。
二、實驗原理
555集成定時器是一種模擬和數字電路相混合的集成電路。它結構簡單,使用靈活,用途十分廣泛,可以組成多種波形發(fā)生器、多諧振蕩器、定時延時電路、雙穩(wěn)觸發(fā)電路、報警電路、檢測電路、頻率變換電路等。
555定時器的電路原理圖及管腳排列圖分別如圖27-1和27-2所示。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif


555含有兩個比較器A1、A2。A1參考電壓為file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif,A2參考電壓為file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image005.gif。當file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image007.gif時,A2輸出為1;當file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.gif時,A2輸出為0,則使R-S觸發(fā)器置1。當file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image011.gif時,A1輸出為1;file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.gif時,A1輸出為0,使R-S觸發(fā)器置0。5端為電壓控制端,通過外接一個參考電源,可以改變上、下觸發(fā)電位值,不用時,可通過一個0.01μF旁路電容接地。4端為觸發(fā)器復位端,不用時應接高電平?傊,555相當于一個可用模擬電壓來控制翻轉的R-S觸發(fā)器。
555電路有無穩(wěn)態(tài)、單穩(wěn)態(tài)和雙穩(wěn)態(tài)三種基本工作方式。用這三種方式中的一種或多種組合起來可以組成各種實用電子電路(用得最多的是前兩種方式)。
用555定時器組成的多諧振蕩器的原理圖如圖27-3所示。R1、R2、C是外接元件。當uc因電源接通對C充電而上升到file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif時,比較器A1輸出為低電平,使R-S觸發(fā)器輸出置0,T導通,電容C通過T放電;當uc因電容放電而減小到略低于file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif時,比較器A2輸出為低電平,使R-S觸發(fā)器輸出置1,T截止,電容C繼續(xù)充電直到uc略高于file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif時,觸發(fā)器又翻轉到0,從而完成一個周期振蕩。其振蕩周期可用下式計算:
     T=0.7(R1+2R2)C
用555定時器組成的單穩(wěn)觸發(fā)器的原理如圖27-4所示。R、C是外接元件。ui輸入為一個負的觸發(fā)脈沖信號。負脈沖到來前ui為高電平,其值大于file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif,比較器A2輸出為1,R-S觸發(fā)器輸出為0,即處在穩(wěn)定狀態(tài);當負觸發(fā)脈沖到來時,因ui<file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif,故A2輸出為0,R-S觸發(fā)器置為1,T截止,C充電,進入暫穩(wěn)期;脈沖結束后,A2輸出為1,但uC繼續(xù)上升,直至
略高于file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif時,故A1輸出為0,使R-S觸發(fā)器置為0,暫穩(wěn)期結束進入穩(wěn)態(tài),C通過T放電。此觸發(fā)器由一窄脈沖觸發(fā),可得到一寬的矩形脈沖,其脈沖寬度為:
       tP=RC ln3»1.1RC

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image015.gif
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.gif


三、實驗內容與要求
1.用555設計一個多諧振蕩器(參考參數R1=5.1KW,R2=50KW,C=0.01mF)
要求:
(1)設計一個占空比可調的多諧振蕩器,選擇適當的器件參數;
(2)填寫表27-1。
(3)改變電容C和R2(100KW),觀察對振蕩波形的影響。
表27-1
  
計算值
  
f=
占空比=
測量值
f1=
占空比=
2.用555定時器設計一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路(參考參數R=50KW,C=0.0mF)
要求:
(1)設計一個單脈沖寬度可調的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,選擇適當的器件參數;
(2)填寫表27-2。
(3)調整電位器RP,觀察對觸發(fā)脈沖寬度的影響。提供觸發(fā)脈沖可由555多諧振蕩器提供。
表27-2
  
計算值
  
f=
占空比=
測量值
f1=
占空比=
四、實驗設備
實驗室提供的設備見表27-3。
表27-3
  
名稱
  
型號與規(guī)格
數量
模擬電子實驗箱
RTMD-6B
1臺
雙蹤示波器
XJ-602C
1臺
555定時器
2片
五、實驗報告要求
1.設計實驗線路圖;
2.填寫實驗要求中的數據表格。
六、注意事項
調節(jié)比較合理的脈沖寬度的信號源作為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入觸發(fā)信號。
七、思考題
1.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路,輸出脈沖寬度是否應大于觸發(fā)脈沖寬度?
2.根據實驗電路,估算電路的振蕩頻率(理論值);
3.完成下列填空:
(1)多諧振蕩器產生      (三角形波,矩形波),多諧振蕩周期T=;
(2)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器從穩(wěn)態(tài)轉換到暫穩(wěn)態(tài)(需要,不需要)外加觸發(fā)信號;從暫穩(wěn)態(tài)返回到穩(wěn)態(tài)
       (需要,不需要)外加觸發(fā)信號;
(3) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出脈沖寬度tP        
2.填寫實驗要求中的數據表格。
六、注意事項
調節(jié)比較合理的脈沖寬度的信號源作為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入觸發(fā)信號。
七、思考題
1.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路,輸出脈沖寬度是否應大于觸發(fā)脈沖寬度?
2.根據實驗電路,估算電路的振蕩頻率(理論值);
3.完成下列填空:
(1)多諧振蕩器產生      (三角形波,矩形波),多諧振蕩周期T=;
(2)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器從穩(wěn)態(tài)轉換到暫穩(wěn)態(tài)(需要,不需要)外加觸發(fā)信號;從暫穩(wěn)態(tài)返回到穩(wěn)態(tài)
       (需要,不需要)外加觸發(fā)信號;
(3) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出脈沖寬度tP        

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