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1、 实验八 555 定时器-实验报告要求一、实验目的(0.5 分）掌握 555 定时器的结构和工作原理，学会对此芯片的正确使用；学会分析和测试用555 定时器构成的多谐振荡器，单稳态触发器，施密特触发器等三种典型电路。二、实验设备与器件（0.5 分）序 号 名 称 型 号 与 规 格 数 量 备 注1 数 字 电 路 实 验 箱 1 台2 示 波 器 1 台3 信 号 发 生 器 1 台4 集 成 芯 片 555 定时器 1 片三、实验原理和电路（1 分）1器件特性555 定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插 8 脚结构，体积很小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成
2、史密特触发器、单稳态触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。引脚功能：Vi1（TH）：高电平触发端，简称高触发端，又称阈值端，标志为 TH。TH6TR2Dis7 VCC8Rd4Q 3GND1Vco 55551 2 3 45678GNDTR Vo RdVcoTHDisVCC555.(a) 555(b) 555图 2 555 定时器逻辑符号和引脚图 1 555 定时器内部结构R 5KR 5KR 5KC1C2G1G2G3RdVi1(TH)Vi2(TR)VCCTVcoR1VoVoDisQQSR.Vi2（
3、 ）：低电平触发端，简称低触发端，标志为 。TRTRVCO：控制电压端。VO：输出端。Dis：放电端。：复位端。Rd555 定时器内含一个由三个阻值相同的电阻 R 组成的分压网络，产生 VCC 和31VCC 两个基准电压；两个电压比较器32C1、C 2；一个由与非门 G1、 G2 组成的基本RS 触发器（低电平触发） ；放电三极管 T和输出反相缓冲器 G3。555 定时器的控制功能说明见表 1。2施密特触发器由 555 定时器组成的施密特触发器见图3；在数字电路中用于脉冲信号的整形。当输入 Vi 是不规则信号时，经史密特触发器处理后，输出为规则的方波；将史密特触发器用于数据通讯电路中，具有一定
4、的抗干扰能力。图 3 施密特发器电路的电路图和波形图3单稳态触发器图 4 所示为单稳态触发器的电路和波形图。单稳态触发器在数字电路中常用于规整信号的脉冲宽度（T W）：将脉宽不一致的信号输入单稳态触发器后，可输出脉宽一致的脉冲信号。另外，单稳态触发器也常用于定时器电路中，调整 RC 的值可以得到不同的定时值。表 1 555 定时器控制功能表输 入 输 出TH TRdVO DisVCC32 VCCVCCVCCLHHHHLH不变HL导通截止不变截止导通高电平脉冲的脉宽 TW：T w1.1(R+R W)C。图 4 单稳态电路的电路图和波形图4自激多谐振荡器图 5 所示为自激多谐振荡器电路和波形图。自
5、激多谐振荡器用于产生连续的脉冲信号。电路采用电阻、电容组成 RC 定时电路，用于设定脉冲的周期和宽度。调节 RW 或电容C，可得到不同的时间常数；还可产生周期和脉宽可变的方波输出。脉冲宽度计算公式：T w0.7 (R 1+RW+R2) C 振荡周期计算公式：T0.7 (R 1+RW+2R2) C图 5 自激多谐振荡器电路的电路图和波形图四、实验内容及步骤（0.5 分）1用 555 集成定时器构成单稳态电路。按图 4 接线。当 C=0.01F 时，选择合理输入信号 Vi的频率和脉宽，调节 RW以保证 Tt W，使每一个正倒置脉冲起作用。加输入信号后，用示波器观察 Vi、Vc 以及 Vo 的电压波形，比较它们的时序关系，绘出波形。2按图 5 所示电路组装占空比可调的多谐振荡器。取 R15.1k，R 25.1k，R W100k（电位器） ，C0.01F，调节电位器 RW，在示波器上观察输出波形 Vc、Vo，及占空比的变化情况。3按图 3 所示电路组装施密特触发器。输入电压为 Vi =5V，f=1kHz 的正弦波。用示波器观察并描绘 Vi 和 Vo 波形。并在图上直接标出上限触发电平、下限触发电平，算出回差电压。六、实验数据（2 分）整理实验线路，画出各种实验波形，计算数据。七、实验讨论（0.5 分）如何 555 定时器的 VCO 端外接输入信号时，多谐振荡器的输出如何改变？
