1、555 时基电路的结构,功能介绍
图1
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,引脚排列如图 1
图 2 555 时基电路引脚排列图
其中:
1 脚(GND)—接地端。
2 脚( TR )—低电平触发端,比较电压为Vcc 。
3 脚(OUT)—输出端,输出电流一般为 50mA ,最大可达 200 mA, 可以直接驱动指示灯小型继电器等,输出电压低于电源电压 13v。
4 脚(RD )—直接复位端,低电平有效,不用时接高电平。
5 脚(CO)— 电压控制端,若在该端外接一个电压,高、电位也随之发生
此端不用时,一般通过 0.01uF 的电容接地, 以防止高频干扰信号的影响。
6 脚(TH)—高电平触发端,比较电压为Vcc
7 脚(DIS)—放电端。
8 脚(Vcc)— 电源端。
555 时基电路的功能如表 1 所示
二、设计原理图
555 时基电路的引脚排列见图 1所示,其中 5 脚为控制端,芯片内接上电压比较器的同相输入端, 电位为Vcc 。用 555 时基电路构成方波发生器时 ,一般将 5 脚通过一个小电容(0.01~0.1uF)接地,防止外界干扰对门限电压的影响。若在 5 脚外接一个控制电压, 这个电压将改变芯片内电压比较器的参考电位,从而改变方波发生器输出波形的频率。这就是控制电压对输出波形频率的调制,利用这种调制方法,可以构成双音报警电路。
1.双音报警电路。
图 2 是由两个 555 时基电路组成的模拟救护车声响的双音报警电路。
图 3 双音报警电路
图中 IC1 、IC2 都接成了方波发生器的工作方式,其中,IC1 输出的方波信号通过 R5 去控制 IC2 的 5 脚电平。当 IC1 输出高电平时,IC2 输出方波的频率较低;当 IC1 输出低电平时,IC2 输出方波的频率较高。因此 IC2 的方波频率被 IC1 的输出电压调制为两种音频信号,使喇叭 发出“嘀、嘟、嘀、嘟-------- ”的双音声响,与救护车的鸣笛声相似,输出波形见图 3
图 4双音报警电路输出波形图
三、实验室验证
实验室所需材料
双踪示波器,555时基电路2个,电阻,电容若干,喇叭一个
(1)内容和步骤;
1、完成 IC1 的接线与调试,用示波器观察并记录输出波形,测量输出波形的周期和幅值,记录在记录表2中
表 2 IC1 测量数据
2、完成 IC2 的接线与调试,用示波器观察并记录输出波形,测量输出波形的
周期(大小两个周期)和幅值,实验结果记录变频中
表 3 IC2 测量数据
(2)故障分析
1、在图 3中,去掉电阻 R5,将 IC1 的输出直接去调制 IC2 观察输出波形,
说明电阻 R5 的作用。
2、如果报警电路发出的声响与实际中的不同,可调整哪些元件,使报警声更接近实际声响?
四、撰写实验报告
学生根据所学知识设计电路图,再经过实验验证,掌握巩固所学知识。也锻炼动手能力提高设计水平。
五结论
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电路,只要在外电路上接电阻,电容元件可以方便构成脉冲产生和整形电路,本设计就使用了该元器件。学生根据所学知识设计电路图,经过实验验证,掌握巩固所学知识,也提高设计水平和动手能力。
六参考文献
[1] 夏奇兵.电工电子技术(下册).北京:机械工业出版社,2011
[2] 王济浩.模拟电子技术基础.北京:清华大学出版社,2009
[3] 沈任元.模拟电子技术基础.北京:机械工业出版社,2005
[4] 沈任元.数字电路技术基础.北京:机械出版社,2005