天津科技大学数电实验555时基电路及其应用高等教育实验设计高等教育工学.pdf

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1、实验人：10021225 赵岩 同组人:邹靖 10021226 实验二 555 时基电路及其应用 、实验目的 1 了解 555 时基电路的结构和工作原理 2 掌握 555 时基电路的基本应用、实验设备：1 SXJ-3C 数字电路学习机 2数字万用表 3双踪示波器 4信号源 5器件：555 集成芯片两片 2CK13 两个 电位器、电阻、电容若干、实验预习：1复习 555 定时器的工作原理及其典型应用 2熟悉 555 集成芯片的外引脚线排列图及各引脚线用途。四、实验内容：-模拟混合型的中规模集成电路。555 芯片的引脚图如 图 2-2 施密特触发器图 2-1 所示。555 时基电路即集成定时器是一

2、种数字 图 2-1 555 引脚图 1组成施密特触发器 按图 2-2 连线，将脚 2、6 连在一起作为信号输入端，即得到施密特触发器。输入频率为 用实验设备数字电路学习机数字万用表双踪示波器信号源器件集成芯片两片两个电位器电阻电容若干实验预习复习定时器的工作原理及其典型应用熟悉集成芯片的外引脚线排列图及各引脚线用途四实验内容时基电路即集成定时器是线将脚连在一起作为信号输入端即得到施密特触发器输入频率为峰峰值为的正弦信号接通电源观测并画出构成多谐振荡器和的波形图组成多谐振荡器按图接线分别改变几组参数将测量值与理论值填入表并进行比较和用双踪示波器观总结施密特触发器输出状态的转换取决于输入信号的变化

3、过程即输入信号从低电平上升的过程中电路状态转换时对应的输入电平与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同其中称为正向阔值电压称为负向阔值电压另外1KHz，峰峰值为 10V的正弦信号，接通电源，观测并画出 vS，vi和 vO的波形图。2构成多谐振荡器(1)组成多谐振荡器 按图2-3(a)接线，分别改变几组参数 R2和C，用双踪示波器观测 vc与vo的波形，测定频率,将测量值与理论值填入表 2-2 并进行比较。(a)(b)图 2-3 多谐振荡器 2-(1)用实验设备数字电路学习机数字万用表双踪示波器信号源器件集成芯片两片两个电位器电阻电容若干实验预习复习定时器的工作原理及其典型应用熟悉集成

4、芯片的外引脚线排列图及各引脚线用途四实验内容时基电路即集成定时器是线将脚连在一起作为信号输入端即得到施密特触发器输入频率为峰峰值为的正弦信号接通电源观测并画出构成多谐振荡器和的波形图组成多谐振荡器按图接线分别改变几组参数将测量值与理论值填入表并进行比较和用双踪示波器观总结施密特触发器输出状态的转换取决于输入信号的变化过程即输入信号从低电平上升的过程中电路状态转换时对应的输入电平与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同其中称为正向阔值电压称为负向阔值电压另外 2-(2)用实验设备数字电路学习机数字万用表双踪示波器信号源器件集成芯片两片两个电位器电阻电容若干实验预习复习定时器的工作原理及

5、其典型应用熟悉集成芯片的外引脚线排列图及各引脚线用途四实验内容时基电路即集成定时器是线将脚连在一起作为信号输入端即得到施密特触发器输入频率为峰峰值为的正弦信号接通电源观测并画出构成多谐振荡器和的波形图组成多谐振荡器按图接线分别改变几组参数将测量值与理论值填入表并进行比较和用双踪示波器观总结施密特触发器输出状态的转换取决于输入信号的变化过程即输入信号从低电平上升的过程中电路状态转换时对应的输入电平与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同其中称为正向阔值电压称为负向阔值电压另外 参数 理论值 测量值 R2 C T T Vo 5.1k 0.01 F 106.052 s 126.894 s

6、5 5.1k 0.1 F 1.061ms 1.080ms 5 T=T1+T2=(R1+2R2)C1ln2=(5.1+2*5.1)*0.01*0.693=106.052 s T=T1+T2=(R1+2R2)C1ln2=(5.1+2*5.1)*0.1*0.693=1.061ms 可见，用 Multism7 得到的分析结果与理论计算结果基本完全符合。五、实验总结 1.施密特触发器输出状态的转换取决于输入信号的变化过程，即输入信号从低电平上升的 过程中，电路状态转换时，对应的输入电平 VT+与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换 电平 VT-不同，其中 VT+称为正向阔值电压，VT-称为负向阔值电

7、压。另外由于施密特触发器内部存 在正反馈，所以输出电压波形的边沿很陡。因此，利用施密特触发器不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，而 且可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效的消除。由 555 定时器构成的施密特触发器为反向传输的施密特触发器，正向阔值电压和负向阔值 电压分别为：V T+=2/3Vcc V T-=1/3Vcc 2.用 555 定时器可方便地组成多谐振荡器、单稳态触发器和施密特触发器等脉冲产生和整 形电路。这些电路在工业控制、定时、仿声、电子乐器、防盗报警等方面有着广泛的应用。多谐振荡器是 555 应用的基本电路，是指电路没有稳定状态（即方波发生器），只有两个

8、暂稳用实验设备数字电路学习机数字万用表双踪示波器信号源器件集成芯片两片两个电位器电阻电容若干实验预习复习定时器的工作原理及其典型应用熟悉集成芯片的外引脚线排列图及各引脚线用途四实验内容时基电路即集成定时器是线将脚连在一起作为信号输入端即得到施密特触发器输入频率为峰峰值为的正弦信号接通电源观测并画出构成多谐振荡器和的波形图组成多谐振荡器按图接线分别改变几组参数将测量值与理论值填入表并进行比较和用双踪示波器观总结施密特触发器输出状态的转换取决于输入信号的变化过程即输入信号从低电平上升的过程中电路状态转换时对应的输入电平与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同其中称为正向阔值电压称为负向阔

9、值电压另外态，其功能是产生一定频率和幅度的矩形波信号，其输出状态不断在“1”和“0之”间变换。555 构成多谐振荡器工作可靠，调节方便，在信号产生、工业控制、电源变换、仿声等领域 获得了广泛的应用，但其振荡频率不能太高，一般不超过几百千赫兹；且其频率稳定性较差，易受电源波动、温度变化等影响。用实验设备数字电路学习机数字万用表双踪示波器信号源器件集成芯片两片两个电位器电阻电容若干实验预习复习定时器的工作原理及其典型应用熟悉集成芯片的外引脚线排列图及各引脚线用途四实验内容时基电路即集成定时器是线将脚连在一起作为信号输入端即得到施密特触发器输入频率为峰峰值为的正弦信号接通电源观测并画出构成多谐振荡器和的波形图组成多谐振荡器按图接线分别改变几组参数将测量值与理论值填入表并进行比较和用双踪示波器观总结施密特触发器输出状态的转换取决于输入信号的变化过程即输入信号从低电平上升的过程中电路状态转换时对应的输入电平与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同其中称为正向阔值电压称为负向阔值电压另外