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学习情境十555应用电路的制作与测试 湖南铁道职业技术学院 本情境主要内容 555定时器基础知识 555定时器的应用实验 触摸报警器的制作与调试 555定时器基础知识 555定时器的应用实验 一、实验目的 1. 熟悉555时基电路的功能 2. 练习NE555时基电路的典型应用 二、实验技术与知识 555集成电路的应用 三、实验器材 施密特触发器 多谐振荡器 单稳态触发器 触摸报警器的制作与调试 本次课主要内容 触摸报警器原理分析 电路的制作要求 电路的调试 制作与调试总结 电路原理图 原理分析 小组讨论，根据555定时器特性，分析电路的工作原理。 电路的制作要求—见任务书 电路的调试 见任务书 制作与调试总结 本学习情境总结 问：怎样实现T1=T2 获得对称矩形波？ R1=0 ？ 但实际中不允许R1=0，因为它是T的放电回路。 从理论上分析，改变R1、R2可改变占空比，同时也改变f. (3)主要参数： 占空比： 由电容器充放电三要素公式 可分析计算出： T1 T2 振荡频率： 振荡周期： 放电回路为：C→R2→D2→Rw2→放电管T→地， 放电时间常数： 充电回路为：VDD→R1→RW1→D1→C→地， 充电时间常数： 解： 两个暂稳态的持续时间分别为： 振荡周期T为 f = 1/T = 占空比为 当R1+RW1=R2+RW2时，D=1/2，即输出对称矩形波。 【例1】试分析图7-20所示占空比可调多谐振荡器的工作原理，并求振荡频率f， 占空比D=？ 图3 占空比可调的多谐振荡电路 T 补充： 1、由分立元件组成的多谐振荡器： ● RC C R1 VT1 VD1 ● RC C R2 VT2 VD2 +VCC Q2 Q1 VT1、VT2轮流导通与截止， Q1、Q2输出矩形波。 令 R1=R2 C1=C2 则 T≈1.4RC 2、由TTL门电路组成的多谐振荡器： 1 1 R1 R2 C1 C2 uo ● G1 G2 (1)、对称型： 门G1和门G2轮流输出高、低电平， 输出为矩形波。 令 R1=R2，C1=C2 则 T≈1.4RC R1 R2 C1 C2 uo ● G1 G2 可控多谐振荡器： S 与非门G1加入控制端S S=“1”：构成振荡器 S=“0”：G1的输出总为“1”，不能振荡。 (2)、非对称型： 1 1 R C uo ● G1 G2 设G1输出为“1”，G2为“0” G1输出经R、C对C充电，有利于门G1开通→ G1输出为“0”，G2为“1” → G2输出经C 、 R对C 反向充电(或视为C放电)，有利于门G1闭合→G1 输出为“1”，G2为“0” …… 仍为对称输出方波， T≈1.4RC 问题：1、非对称型门电路组成的多谐振荡器能否组成可控型？ 2、非对称型门电路组成的多谐振荡器如何改变输出方波占空比？ 2 石英晶体振荡器： 石英晶体多谐振荡器图 在多谐振荡器电路中接入石英晶体 ，石英晶体不但频率特性稳定，而且品质因数Q很高，有极好的选频特性。 3、 555定时器应用举例： (1) 回差电压可调的施密特触发器：参考电压可调 (2) 液位报警器： 当液面低于探测电极以下时，多谐振荡器工作。 液位报警器图 （4）护车报警电路： 图7-25 救护车报警电路 低频多谐振荡器A1调制 高频振荡器A2。 （3）光电打靶游戏机： 图7-24光打靶游戏机 光束击中 光电三极管窗口时，相当 于TR端加入负脉冲(ui)，由555构成 的单稳态电路进入暂稳态，uo=1, LED发光指示。 NE7555 NE555集成电路 7 6 2 3 8 4 1 5 C-V D TH TR VDD R 555 OUT 电源 复位 高触发 电压控制 低触发 放电 地 输出 1、施密特触发器 （2个稳态） 2、多谐振荡器 （无稳态） · +VDD 1 2 3 4 5 6 7 8 555 · R1 R2 C1 C2 uo uc 3、单稳态触发器 （1个稳态） 0 t 0 t uo uc 3 VDD 2 t1 t2 t3 t4 3 VDD 1 实验电路板 · +VDD 1 2 3 4 5 6 7 8 555 · R1 R2 C1 C2 uo uc * * * 复习与思考: 1J 1K C1 FF1 1J 1K C1 FF2 1J 1K C1 FF3 1J 1K C1 FF0 C 复位 RD RD RD RD 1 CP 四、十进制计数器： 问题：如何产生ＣＰ？ 二、钟控D触发器: G1 Q Q 1