555定時電路及其應用

一、?實訓目的
1．?熟悉基本定時電路的工作原理及定時元件對振蕩周期和脈沖寬度的影響；
2．?掌握用555集成定時器構成定時電路的方法。
二、實訓內容
1．?用555定時器構成多諧振蕩器；
2．? 用555定時器構成單穩態觸發器；
3．?用555定時器構成施密觸發器，實現波形的整形。
三、實訓元件
555定時器引腳及功能表

輸???? 入?輸? 出
復位R0?TR?TH?Q?三極管的狀態
1?導通
截止
截止
導通
導通
截止

四、實訓原理與步驟
（一）原理
555定時器是一種中規模集成電路，只要在外部配上幾個阻容元件，則可方便的構成施密特觸發器、單穩態觸發器及多諧振蕩器。555的電源電壓為4.5~18V，驅動電流比較大，一般在200mA，能與TTL、COMS邏輯電平兼容。
1．?555構成多諧振蕩器
如圖9.1所示，接通電源，電容充電，UC升高，當升至2/3VCC時輸出由1變為0態，此時內部放電管導通，電容通過放電管放電，UC下降，當電壓降當1/3時，輸出由0態變為1，放電管截止，電容又開始充電，產生脈沖信號。?
???????? 圖9.1? 555構成多諧振蕩器?????? 圖9.2?? 555構成施密特觸發器
???????
???????? 圖9.3? 555構成單穩態觸發器
2．?555構成施密特觸發器
如圖9.2 所示，將TH(6)、TR(2)兩輸入腳接在一起，便成了具有施蜜特特性的反向器。當輸入電壓高過2/3VCC時，觸發器由1態變為0態，當輸入電壓低過1/3VCC時，觸發器由0態變為1態。2/3VCC稱為上限閾值電壓UT+，1/3VCC稱為下限閾值電壓UT-，UT+ -UT-稱為回差電壓，施蜜特觸發器可將正弦波、三角波變換為矩形波。還可對輸入的隨機脈沖的幅度進行鑒別。
3．?555構成單穩態觸發器
如圖9.3所示，當觸發信號ui為高電平時，觸發器處于穩態0態，內部放電管導通。現給一負觸發脈沖，由于TR(2)腳電平低于1/3VCC，則輸出狀態由0穩態變為1暫態，放電管截止，電容開始充電，使TH(6)腳電位升高，當超過2/3VCC時，觸發器由1暫態變回0穩態。
（二）實訓步驟及要求
1．?555定時器的功能測試
輸???? 入?輸? 出
復位R0?TR(2)?TH(6)?Q?LED狀態?????????????????????????
????????
圖9.4?? 功能測試電路???
按圖9.4所示電路接好線路，2、6腳分別接邏輯電平，輸出端接LED管。按表中所示狀態組合分別給2、6腳邏輯電平，觀察LED管的狀態，在表中填出555的功能，并與功能表對照，判斷是否相符合。
2．多諧振蕩器
按圖9.1接好電路，輸出端接LED管和示波器，接通電源，觀察LED管和示波的波形，改變R值，觀察輸出波形的變化。再改變電容值，觀察輸出波形變化，讀出示波器里相應波形的頻率。并填入表中，并與理論計算值比較。
????? 頻率f?實際值?理論計算值
R1=10K? R2=2K? C1=0.1μF??
R1=100K? R2=2K? C1=0.1μF??
R1=100K? R2=2K? C1=10μF??

3.施密特觸發器
按圖9.2接好電路，輸入端輸入電壓有效值為4V，頻率為5KHZ的正弦波信號，輸出端接雙蹤示波器。接通電源，觀察示波器顯示的波形，畫出輸入與輸出信號的波形圖。
4.555構成單穩態觸發器
用555構成1秒鐘延時的單穩態觸發器，若電容選擇10uF，計算出電阻R的阻值，并按圖9.3接好電路，輸入端接邏輯開關，輸出端接LED管。接通電源后，電路工作在穩定狀態0態。若給輸入端一個負脈沖，單穩電路被觸發，狀態變為暫穩態度態，暫穩態結束后自動恢復到穩態0態。自己改變電容或電阻，觀察LED管亮的時間變化。
畫出觸發信號與輸出信號的波形圖。