实验八-555时基电路及其应用.pdf

实验八 555时基电路及其应用 一、实验目的 1 、熟悉 555 型集成时基电路结构、工作原理及其特点。 2 、掌握 555 型集成时基电路的基本应用。 二、实验原理 555 定时器是数模混合集成电路，其电路类型有双极型和 CMOS 型两大类，结构与工 作原理类似。双极型产品型号的后三位数码是 555 或 556；CMOS 产品型号最后四位数码是 7555 或 7556，二者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。555 和 7555 是单定时器。 556 和 7556 是双定时器。双极型的电源电压VCC ＝+5V～+15V ，输出的最大电流可达 200mA ， CMOS 型的电源电压为+3～+18V ，输出的最大电流4mA 。 1、555 电路的工作原理 555 电路的内部电路方框图如图8－1 所示。它含有两个电压比较器，一个基本 RS 触发 器，一个放电开关管 T，比较器的参考电压由三个 5KΩ 的电阻器构成的分压器提供。它们 分别使高电平比较器 A1 的同相输入端和低电平比较器 A2 的反相输入端的参考电平为 2/3 V 和 1/3 V 。A 与 A 的输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态，当（高电平触发 CC CC 1 2 端）6 脚输入信号超过参考电平 2/3 VCC 时，触发器复位，555 的输出端 3 脚输出低电平，同 时放电开关管导通；当（低电平触发端）2 脚输入信号低于 1/3 V 时，触发器置位，555 CC 的 3 脚输出高电平，同时放电开关管截止。 (a) (b) 图 8-1 555 定时器内部框图及引脚排列 RD 是复位端（4 脚），当RD ＝0，555 输出低电平。平时RD 端开路或接 VCC 。VC 是控 制电压端（5 脚），平时输出 2/3 VCC 作为比较器 A1 的参考电平，（当5 脚外接一个输入电 压，可改变比较器的参考电平），在不接外加电压时，通常接一个 0.01μf 的电容器到地，起 滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。 T 为放电管，当 T 导通时，将给接于脚 7 的电容器提供低阻放电通路。 555 定时器主要是与电阻、电容构成充放电电路，并由两个比较器来检测电容器上的电   1 / 3    压，以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延 时电路，可方便地构成单稳态触发器、多谐振荡器等脉冲产生或波形变换电路。 2 、555 定时器的典型应用 (1) 构成单稳态触发器 电路如图 8-2，由 555 定时器和外接元件 R 、C 构成单稳态触发器，脚 6 与脚 7 直接相 连。电路有稳态与暂稳态两个不同的工作状态，在外界触发脉冲的作用下，能从稳态翻转到 暂稳态，在暂稳态维持一段时间后，再自动返回稳态。以 555 定时器的 VI 端作为触发信号 端，电容 C 开始充电到 Vc=2/3VCC 后，迅速放电，所以输出脉冲宽度 tw 等于从电容 C 开始 充电 V 从 0 上升至2/3V 的这段时间。t =RCln0/2/3= RCln3。 c CC w 图 8-2 单稳态触发器 波形变换图 (2) 构成多谐振荡器 如图 8-3(a)，由 555 定时器和外接元件 R 、R 、C 构成多谐振荡器，脚 2 与脚 6 直接相 1 2 连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外加触发信号，利用电源通过 R1、 R 向C 充电，以及 C 通过 R 向放电端 Ct 放电，使电路产生振荡。电容 C 在 1/3 V