实验五555时基电路及其应用教案.ppt

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1、实验五555时基电路及其应用 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望二、实验原理二、实验原理 555定时器是模拟电路与数字电路结合在一起的中规模集成电路，有双极型和CMOS型两类，结构与工作原理类似。双极型后三位数码是555或556,CMOS型后四位数码是7555或7556.二者的逻辑功能和引脚排列完全相同，易于互换。双极型的电源电压VCC+5V+15V，最大负载电流可达200mA。CMOS型的电源电压为+3+18V，最大电流4mA。555电路功能灵活、适

2、用范围广，只要外围电路稍作配置，即可构成单稳触发器、多谐振荡器或施密特触发器，因而可在定时、检测、控制、报警等方面。555定时器的封装一般为八脚双列直插式或圆形封装。555电路的内部电路方框图如右图。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.三只 5K的电阻为比较器提供参考电压。比较器C1 的同相输入端和低电平比较器C2的反相输入端参考电平为2/3 VCC和1/3 VCC。C1与C2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。RD:置0端,为0时,555输出端VO为0电平.正常工作时RD应该保持为1电平。VC:是控制电压输入端，开路时输出2/3VCC,为比较器A1的参考电平，

3、（当外接输入电压时，可改变比较器的参考电平），不接外加电压时，通常接0.01f的电容器到地，起滤波作用，消除干扰，使参考电平稳定。TH：比较器C1的输入端 TL：比较器C2的输入端 CT:放电管的集电极,提供放电通路。当（6脚）高电平触发输入信号VI1超过参考电平2/3 VCC时，触发器复位，555输出端3脚输出低电平，同时放电开关管导通；当（2脚）低电平触发输入信号VI2低于1/3 VCC时，触发器被置位，555的3脚输出高电平，同时放电开关管截止。1、555电路的工作原理n、555电路构成单稳态触发器2/3VCC 3、电路构成多谐振荡器由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，

4、脚2与脚6直接相连。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、R2向C充电，以及C通过R2向放电端 Ct 放电，使电路产生振荡。电容C在1/3 VCC和2/3 VCC之间充电和放电，其波形如上图所示。输出信号的时间参数是：Ttw1tw2，tw10.7(R1R2)C，tw20.7R2C 555电路要求R1 与R2 均应1K，但R1R23.3M。外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性，555定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。因此这种形式的多谐振荡器应用很广。4、电路构成施密特触发器设被整形变换的电压为正弦波vs，其正半波通过

5、二极管D同时加到555定时器的2脚和6脚，得vi为半波整流波形。当 vi上升到2/3 VCC时，vO从高电平翻转为低电平；当vi下降到1/3 VCC时，vO又从低电平翻转为高电平。电路的电压传输特性曲线如图所示。回差电压 V2/3 VCC1/3 VCC1/3 VCCVI 1 1、单稳态触发器单稳态触发器 取取R R改为改为100K100K，C C 为为10f10f，输入端加单次负脉冲，观测、记，输入端加单次负脉冲，观测、记录波形录波形V Vi i，V VC C，V VO O，测定幅度及暂稳时间。，测定幅度及暂稳时间。2 2、多谐振荡器多谐振荡器 按图接线，用双踪示波器观测按图接线，用双踪示波器

6、观测vcvc与与vovo的波形，测定频率。的波形，测定频率。3 3、施密特触发器施密特触发器 按图接线，输入信号由按图接线，输入信号由10K10K电位器提供电位器提供,10K,10K一端接一端接5V,5V,另一端另一端接地接地,逐渐加大和减小逐渐加大和减小V VS S的幅度，观测输出波形，测绘电压传输的幅度，观测输出波形，测绘电压传输特性，算出回差电压特性，算出回差电压UU。四、实验内容四、实验内容图6.5.2 用555定时器接成的施密特触发器返回返回实验七实验七 触发器与触发器与555555电路应用电路应用二、实验内容1:设计一个4人抢答逻辑电路(提出任务原理框图(方案比较)电路设计及逻辑分

7、析 电路实验电路修改确定)设计要求:1、每个参赛者控制一个按钮,用按动按钮发出抢答信号 2、竞赛主持人另有一个按钮,用于将电路复位 3、竞赛开始后,先按动按钮者所对应的发光二极管点亮,此后其它3人 再按动按钮对电路不起作用实验七实验七 2 21010抢答电路框图1.设计任务2.原理框图工作脉冲信号抢答按钮主持人按钮显示电路主逻辑电路实验七实验七 触发器与触发器与555555电路应用电路应用 3 3.四人抢答逻辑电路设计与分析工作时钟脉冲接VCC实验七 310根据设计的初步设计电路和实验设备及元件等确定根据设计的初步设计电路和实验设备及元件等确定 4 4.实验电路用逻辑电平开关代替:抢答按钮J1

8、-J4主持人控制开关J5使用元件:74LS74 2片 74LS30 1片 NE555.1片D QCP RD SD QD QCP RD SD QD QCP RD SD QD QCP RD SD QJ1.J4J55VLED 1LED 2LED 3LED 4用逻辑电平指示灯代替抢答指示灯LED*LED接在Q端&74LS3074LS74-74LS74-5V 8 4 7 NE 5553 645 1 2 5K 5K0.010.015V实验七 410实验七实验七 触发器与触发器与555555电路应用电路应用二、实验内容2:555电路实验1、多谐振荡器 T=T1+T2=(R1+2R2)C2 T1=(R1+R2

9、)C2 T2=R2C2实验七实验七 5 51010抢答电路框图5V 8 4 7 NE 5553 645 1 2 0.012、施密特触发器 V=VT+-VT-=(1/3)VCCR1R2C5V 8 43 65 1 2 0.011R1=100KR2=100KVOVCC VIVO实验七实验七 触发器和触发器和555555电路电路实验后要求:1、预习实验九 AD/DA转换器 2、前次实验报告下周实验前交齐 实验六 5 59 9 参考电路1使用元件:74LS148 8-3优先编码器 74LS279 RS触发器 74LS48 4-7译码器等实验七 610 参考电路2使用元件:LM324 四运放 继电器等 实验七 710 参考电路3使用元件:可控硅三极管音乐片等 实验七 810 参考电路4使用元件:实验七 910 参考电路5使用元件:CC4511BCD47译码器CC4068 8输入与非门等 实验七 1010参考电路6参考电路7