1 555时基电路简单介绍
555定时器是一种将模拟电路和数字电路集成于一体的电子器件。用它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等多种电路。 555定时器在工业控制、定时、检测、报警等方面有广泛应用。
555时基电路是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件,只要在外部接上适当的电阻、电容元件,就可以方便地组成脉冲产生和整形电路,由于内部电路使用了三个5kΩ电阻,故得名555时基电路。
2 555时基电路的功能如表所示
表1 555时基电路功能表
3 方波发生器
方波发生器是555时基电路的最常见应用电路,如图2(a)所示
图2方波发生器 (a)电路(b)波形
该电路的特点是高电平触发端TH和低电平触发端接在一起,其电压始终等于电容电压uc,以保证电路的输出状态随电容电压uc的变化而自动翻转。电路中的R2是为了延长电容放电时间而设置的。
设合上电源时电容没有充过电,其上电压uc=0,这时低电平触发端触发有效,输出电压u0为高电平,电源Vcc通过电阻R1、R2对电容C充电,电容电压uc不断上升,当uc电压上升到大于或等于2Vcc/3时,高电平触发端TH触发有效,输出电压u0为低电平。同时555时基电路内部的放电三极管导通,电容通过电阻R2、管脚7、三极管进行放电,uc电压不断下降,当uc电压下降到小于或等于1vcc/3时,低电平触发端又触发有效,输出电压u0为高电平,电路重复上述过程,产生方波脉冲输出,输出波形见图2 (b)所示,输出方
(1)实验电路如图2所示,取R1=R2= 2kΩ,C=0.01uF,用双踪示波器观察uc、uo波形,结果记录在图3中;测量波形的周期和幅值结果记录表5-19中。
图3方波发生器输出波形图
表2方波发生器测量数据
(2)取R1=R2= 2kΩ,C=0.1uF, 用双踪示波器记录uc、uo波形、测量波形的周期和幅值并作记录。
4、施密特触发器
把555时基电路的高电平触发端TH与低电平触发端直接相连并作为信号输入端就构成了施密特触发器。
(1)画出用555时基电路组成的施密特触发器并实现。
(2)输入一个频率500Hz、有效值2v的正弦信号ui,用双踪示波器观察uc、uo波形,结果记录在图4中。
图4 施密特触发器输入、输出波形
5 单稳态触发器
(1)参阅相关书籍,画出用555时基电路构成的单稳态触发器并选定电阻、电容值。
(2)记录输入、输出波形并测量暂稳态的时间。
1、在方波发生器电路中,观察5脚接地、5脚接+5v电压时的输出波形,进一步理解5脚的作用。
2、施密特触发器有什么作用?回差电压由什么参数决定
6 讨论题:
1、555时基电路内部包含有一个 触发器,置0端采用
电平信号,置1端采用 电平信号。
2、555时基电路低电平触发端的电位为 Ucc,高电平触发端的电位为 Ucc。
3、用555时基电路构成的方波发生器,外接电容越大,输出波形的频率越 。
4、用555时基电路构成的施密特触发器,具有两个不同的阈值电压,当输入信号大于2/3Ucc时,输出为 状态。当输入信号略小于1/3Ucc时,输出状态为 。
5、把用555时基电路的高、低电平触发端接在一起可以构成
发生器,且高、低电平触发端电压 电容电压。
参考文献
【1】吕国泰,电子技术,北京:高等教育出版社,2011.
【2】夏奇兵,电工电子技术基础(下册),北京:机械工业出版社,2011.
【3】沈任元,数字电子技术基础,北京:机械工业出版社,2005.
【4】王济浩,模拟电子技术基础,北京:清华大学出版社,2009
【5】佘孟尝,数字电子技术基础简明教程,北京:高等教育出版社,2006.