555定时器试验.docx
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555定时器试验
实验报告
实验项目：
555定时器实验时间：
2020.6.26
教师签字：
批阅时间：
7.17综合成绩：
93
课程目标1权重
课程目标2
权重
课程目标3权重
课程目标4权重
课程目标5权重
课程目标6权重
课程目标7权重
实§佥1.熟悉555定时器的工作原理。
H的2.学习用555定时器构成施密特触发器、单稳态电路和多谐振荡器。
实验Multisim工具软件13.0版
设备
1.单次脉冲源
实验
原理
或
相关
知识
2.555定时器构成施密特触发器
电路如图2-9-2所示。
当V,=0时，匕输出高电平；当Vt上升到2Vcc/3时，从匕高电平翻转为低电平；当VI从高电平下降到匕/3时，匕从低电平翻转为高电平。
电路的电压传输特性曲线如图2-9-3所示。
施密特触发器的电压传输特性图
回差电压：
AVT=VT-VT=-Vcc
图2-9-2555定时器构成单稳态触发器图2-9-3
3.555定时器构成单稳态触发器
暂稳态的持续时间Tw取决于外接元件R、C的大小:
Tw=RC*ln3=l.lRCo
J
（b）
图2-9-4555构成单稳态触发器（a）和电压波形图
4.555定时器构成多谐振荡器
R】Wcc
工（a）⑹
图2-9-5555构成多谐振荡器（a）和电压波形图（b）
振荡周期：
T二石+\二（螞+Rjchi2+RzC\n2二（久+2RJC1112=0.7©+2/?
jC
振荡频率:
1
（耳+2RJC1I12
1
0・7（K十2尽）C
1.555定时器构成施密特触发器
按图2-9-2接线，输入电压耳山100KG的可调电阻对电源匕・c分压取
得，用万用表分别测量输入电压％和输出电压匕的值，测出两个转换电平
冬和％J算出回差电压,绘制电圧传输特性曲线。
实验
内容
以及
过程
或
程序
信息
内容
VCC
555_VIRTUAl
Vgnd
GHD
R2
IJtl
TOM
厶F：
V15V0V:
0图1施密特触发器图2单稳态延时触发器
2.555定时器构成单稳态延时触发器
按图2-9-4接线，取R=50k,C=0.01〃F,接通电源后，电容C的电压为0。
在管脚2加负的单脉冲，观察电容C的充放电情况，通过LED显示器观察单稳延时情况，改变电阻、电容的值，多测儿次。
3・555定时器构成多谐振荡器
按图2-9-5接线，令Rl=510C,R2=10Ml,C=0.01“F。
接通电源，用双踪示波器同时观察管脚2和管脚3的波形，测量振荡周期T和输出高电平时间T1,填入表2-9-1中，并画出波形图，与估算值相比较。
再将R1和R2相对调，重复上述步骤。
R3bioci：
R2・・・
・・VCG・・R5T'OUT：
w：
：
：
谕：
：
：
：
血：
：
：
：
血：
：
：
：
•G2•
40nF
C1*・・•SUD
lOnFI555VIRTUAL
▽gnd
图3多谐振荡器
1.555定时器构成施密特触发器
图4施密特触发器
为了提高稳定性，在5号引脚加了一个滤波电容C1。
实验
结果
数据
记录
或
程序
运行
结果
数据
记录
用万用表分别测量输入电压耳和输出电压匕的分别为：
2.5V,2.5V。
测出两个转换电平吒和临分别为：
3.456V,1.544V。
算出回差电压△吟为:
3.456V-1.544V二1.912V。
绘制电压传输特性曲线如图2-9-3所示。
2.555定时器构成单稳态延时触发器
|
Ml
5单稳态延时触发器
图
改变电阻电容值，根据公式tw‘=RCln3ul.l/?
C,计算暂稳态时间人.并
比较，列出表格如下:
序号
Rg）
C5F）
理论值5（〃s）
实验值tw（//S）
（1）
50
10
550
544.9
（2）
20
10
220
235.6
（3）
20
20
440
441.8
表1单稳态延时触发器数据表
山以上分析可知，暂稳态时间与R、C有关，改变R、C的值可以改变暂稳态时间，但如果R、C选取不合理，则可能一次脉冲内有多次暂稳态,
也有可能暂稳态持续数次脉冲。
3・555定时器构成多谐振荡器
X3C2
如VIRWAL
JSbiTKrR
GMO
表
0&dlloscope*XSCl
T.：
'«
9792ns9.7V2naOJJOOfi
T14T2…
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OienrH.A
2.HBV5000V
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2.WCV5-000V
0.W0V（LOCOV
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Z
0I丫
AC0DC]AC0|^c]-SWjtef元件参数
估算值
测量值
R\
R,
J
c
T
£
Txq=—
T
波形
T
£
T
波形
510Q
10m
0.01PF
143.6
烬
73.57烬
0.512
三角波
150
2
74.2“s
0.495
波
iom
510Q
0.01PF
77.14
2
73.57
2
0.954
锯齿波
77.5
72.6
0.937
锯齿波
多谐振荡器数据表
分析表格数据可知，多谐振荡器的输出波形受振荡周期T和高电平持续时间了的影响，比值q=-^-=1-—1—,则&越大，占空比越大。
&+2念空亠2心
R2
实验结果表明：
555定时器构成施密特触发器时，输出波形与两个转换电平吒和金密切相关，构成单稳态触发器时，输出波形暂稳态时间：
与R,C有关，而
构成多谐振荡器时，输出波形占空比与&/忌负相关。
实验注意事项：
1.为了提高参考电平的稳定性，应在5脚接一小电容用于消除电源纹波。
2.用555构成单稳态触发器时，负的触发脉冲宽度应该小于暂稳态持续时间，否则电路不能正常工作。
思考题分析与解答：
1.用555构成单稳态触发器，如果外接电压，暂稳态持续时间是否
发生改变？
实验答：
不改变，因为暂稳态时间与R、C有关，改变R、C的值可以改变
结果暂稳态时间。
2.
分析以及讨论
答：
实验电路图如下:
图8占空比可调的方波发生器
用555构成多谐振荡器，如果需要得到占空比可调的方波，电路应如何连接？
用555定时器组成的多谐振荡器暂态宽度・|工切2,而且占空比是固
定不变的。
而占空比二因此改变&或者心都会引起周期丁T尽+2R、
的改变。
在实际应用中常常需要频率固定而占空比可调。
实验
总结
本次仿真实验具有重要的实践意义，它紧密地把课程内容与工程运用结合在一起，使得我们更深入地了解了工程设计与调试过程。
通过这次实验，我懂得了如何使用553定时器构成施密特触发器、单稳态触发器及多谐振荡器。
并且对于影响输出波形的参数，也有了较深的理解。
我对于多谐振荡器比较感兴趣，它不仅在数电中有应用，在模电中也占有一席之地。
多谐振荡器是一种无稳态电路，接通电源后，不需外加触发脉冲，电路就能自动产生周期性矩形脉冲或方波，主要用途是产生各种方波或时间脉冲。
同时，我对于数字电路的设讣，尤其是555定时器的应用也产生了更加浓厚的兴趣，在以后的学习过程中，希望可以有更多机会去接触设计性内容，深入了解555定时器的各种用途，在实践过程中一步一步巩固知识，也慢慢提高自己解决工程问题的能力。
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