[应用]数字电路与系统设计(实验九)555定时器.doc

实验九 555定时器应用 一、实验目的： 1．了解555定时器的结构和工作原理。 2．掌握用555定时器组成的常用脉冲单元。 3．学习用示波器测量脉冲参数。 二、实验仪器： 序号 仪器或器件名称 型号或规格 数量 1 逻辑实验箱 1 2 万用表 1 3 双踪示波器 1 4 555 2 5 电阻 4 6 电容 4 三、实验原理： 555定时器是一种将模拟功能与逻辑功能相结合的多用途单片集成电路，可以产生时间迟延和多种脉冲信号。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等脉冲产生与整形电路。 555定时器的应用 （1）用555定时器构成多谐振荡器 多谐振荡器是一种无稳态电路，接通电源以后，无须外加触发信号，就能自动地不断翻转，产生矩形波。由于这种矩形波中含有很多谐波分量，因此称之为多谐振荡器。用555定时器构成多谐振荡器的电路见图9-4，其工作波形如图9-5所示。 暂稳态持续时间为：tW1=0.7(R1+R2)C tW2=0.7R2C 脉冲周期为：T= tW1+ tW2 (2)用555定时器构成单稳态触发器 单稳态触发器只有一个稳定状态，在外界触发脉冲作用下，电路由稳态翻转到暂稳态，暂稳态维持一段时间后，电路自动返回到稳态。在输出端产生一个宽度为tW的矩形脉冲。暂稳态维持时间的长短仅取决于电路本身的参数，而与外界触发脉冲无关。用555定时器构成单稳态触发器的电路见图9-6，其工作波形如图9-7所示。 暂稳态持续时间为：tW=1.1RC 占空比为：q= tW /T 四、实验内容： 1．用555定时器构成多谐振荡器，给定R1=R2=100K，C=5000p。 步骤：正确联接电路。用示波器的一个探头接555的输入端2、6脚（vC端），另一个探头接555的输出端3脚（Q1端）。 要求：观察示波器，画出波形；从示波器显示的波形测量脉冲参数tW1、tW2、VOH、VOL，并与理论值比较，计算T、f。 连接电路如下所示： 实验所得图: 图像分析： 实际测量 ：tw1=686.6ms tw2=214.0ms VOH-VOL=4.24V T= tw1+ tw2=900.6ms f=1/T=1.11Hz 理论值：tw1=0.7*(100+100)*103*4.7*10-6 s =658ms tw2=0.7*100*103*4.7*10-6 s =329ms 2．用555定时器构成单稳态触发器，给定R=100K，C=5000p。 步骤：正确联接电路。用示波器的一个探头接555的输入端2脚（VI端），此端现接第一个实验电路的输出端3脚（Q1端），另一个探头接555的输出端3脚（Q2端）。 要求：观察示波器，画出波形；从示波器显示的波形测量脉冲参数tW、VOH、VOL，并与理论值比较。计算T、f、q。 连接电路如下图所示： 实验所得图: 实测 ：T=1 s tw=679 ms VOH-VOL=4.24V f=1/T=1Hz q=tw/T=67.9% 理论值：tw=1.1*100*4.7 ms=517 ms f=1/T 五、实验思考： 1．用555定时器构成多谐振荡器，只改变振荡周期不改变占空比，应调整哪一个元件参数？ 答：调整电容C的大小。 2．用555定时器构成单稳态触发器，输出脉冲宽度tW大于输入触发信号的周期，将会出现什么现象？ 答：始终输出高电平