《电工学（上册）电工技术》课程教学资源（实验讲义）振荡电路

555振荡电路 实验目的 1.熟悉集成定时器555的工作原理及功 2.了解555定时器的使用方法 、实验原理 555集成定时器是一种模拟和数字电路相混合的集成电路。它结构简单,使用灵活,用途 十分广泛,可以组成多种波形发生器、多谐振荡器、定时延时电路、双稳触发电路、报警电 路、检测电路、频率变换电路等 555定时器的电路原理图及管脚排列图分别如图27-1和27-2所示。 8Uc电源端 4w复位端 电压控制端 5 高触发端 输出端 1L2 低触发端1 555 山234 1GND电源地 图27-2555定时器的引脚图 图27-1555定时器的原理电路 55含有两个比较器A、A2。A1参考电压为2U,A2参考电压为L 时,心输出为1:当Om=n时,A输出为0,则使R5触发器置1.,当Um2U时,A 输出为1:U,>2U时,A1输出为0,使R-S触发器置0。5端为电压控制端,通过外接一个 参考电源,可以改变上、下触发电位值,不用时,可通过一个0.01μuF旁路电容接地。4端为触 发器复位端,不用时应接高电平。总之,555相当于一个可用模拟电压来控制翻转的R-S触发 555电路有无稳态、单稳态和双稳态三种基本工作方式。用这三种方式中的一种或多种组 合起来可以组成各种实用电子电路(用得最多的是前两种方式) 用555定时器组成的多谐振荡器的原理图如图27-3所示。R1、R2、C是外接元件。当uc因 电源接通对C充电而上升到Ua时,比较器A1输出为低电平,使RS触发器输出置0,T导 通,电容C通过T放电:当uc因电容放电而减小到略低于U时,比较器A2输出为低电

555 振荡电路 一、实验目的 1.熟悉集成定时器 555 的工作原理及功能； 2.了解 555 定时器的使用方法。 二、实验原理 555 集成定时器是一种模拟和数字电路相混合的集成电路。它结构简单，使用灵活，用途 十分广泛，可以组成多种波形发生器、多谐振荡器、定时延时电路、双稳触发电路、报警电 路、检测电路、频率变换电路等。 555 定时器的电路原理图及管脚排列图分别如图 27-1 和 27-2 所示。 555 含有两个比较器 A1、A2。A1 参考电压为 UCC 3 2 ，A2 参考电压为 UCC 3 1 。当 TL UCC 3 1 U  时，A2 输出为 1；当 UTL UCC 3 1  时，A2 输出为 0，则使 R-S 触发器置 1。当 TH UCC 3 2 U  时，A1 输出为 1；UTH UCC 3 2  时，A1 输出为 0，使 R-S 触发器置 0。5 端为电压控制端，通过外接一个 参考电源，可以改变上、下触发电位值，不用时，可通过一个 0.01μF 旁路电容接地。4 端为触 发器复位端，不用时应接高电平。总之，555 相当于一个可用模拟电压来控制翻转的 R-S 触发 器。 555 电路有无稳态、单稳态和双稳态三种基本工作方式。用这三种方式中的一种或多种组 合起来可以组成各种实用电子电路(用得最多的是前两种方式)。 用 555 定时器组成的多谐振荡器的原理图如图 27-3 所示。R1、R2、C 是外接元件。当 uc 因 电源接通对 C 充电而上升到 UCC 3 2 时，比较器 A1 输出为低电平，使 R-S 触发器输出置 0，T 导 通，电容 C 通过 T 放电；当 uc 因电容放电而减小到略低于 UCC 3 1 时，比较器 A2 输出为低电 555 1 2 3 4 8 7 6 5 图 27-2 555 定时器的引脚图 5k -  + + A1 -  + + A2 - 1 5k 5k RD - SD - Q Q UCC 电源地 8 4 WR 5 6 2 7 图 27-1 555 定时器的原理电路 3 OUT GND DIS TL TH VC 复位端 高触发端 输出端 放电端 低触发端 电压控制端 电源端 T

平,使RS触发器输出置1,T截止,电容C继续充电直到u略高于2U。时,触发器又翻转 到0,从而完成一个周期振荡。其振荡周期可用下式计算 T=0.7(R1+2R2)C 用555定时器组成的单稳触发器的原理如图27-4所示。R、C是外接元件。u输入为一个 负的触发脉冲信号。负脉冲到来前u为高电平,其值大于U,比较器A2输出为1,R-S触 发器输出为0,即处在稳定状态:当负触发脉冲到来时,因u<1Un,故A2输出为0,R-S触 发器置为1,T截止,C充电,进入暂稳期:脉冲结束后,A输出为1,但uC继续上升,直至 略高于2Um时,故A输出为0,使RS触发器置为0,暂稳期结束进入稳态,C通过T放 电。此触发器由一窄脉冲触发,可得到一宽的矩形脉冲,其脉冲宽度为 tP=RCln3≈1.1RC UCCESV Ucc=5V R 5553 555 2 C C 0.OluF 图27-3555组成多谐振荡器 图274555组成单稳触发器 实验内容与要求 1.用555设计一个多谐振荡器(参考参数R1=5.1KQ,R2=50K2,C=0.01pF) 要求 (1)设计一个占空比可调的多谐振荡器,选择适当的器件参数 (2)填写表27-1 (3)改变电容C和R2(100KΩ),观察对振荡波形的影响 表27-1 计算值 占空比 「测量位 占空比 2.用555定时器设计一个单稳态触发电路(参考参数R=50K2,C=0.0μF 要求 (1)设计一个单脉冲宽度可调的单稳态触发器,选择适当的器件参数

平，使 R-S 触发器输出置 1，T 截止，电容 C 继续充电直到 uc 略高于 UCC 3 2 时，触发器又翻转 到 0，从而完成一个周期振荡。其振荡周期可用下式计算： T=0.7（R1+2R2）C 用 555 定时器组成的单稳触发器的原理如图 27-4 所示。R、C 是外接元件。ui 输入为一个 负的触发脉冲信号。负脉冲到来前 ui 为高电平，其值大于 UCC 3 1 ，比较器 A2 输出为 1，R-S 触 发器输出为 0，即处在稳定状态；当负触发脉冲到来时，因 ui UCC 3 1 ，故 A2 输出为 0，R-S 触 发器置为 1，T 截止，C 充电，进入暂稳期；脉冲结束后，A2 输出为 1，但 uC 继续上升，直至 略高于 UCC 3 2 时，故 A1 输出为 0，使 R-S 触发器置为 0，暂稳期结束进入稳态，C 通过 T 放 电。此触发器由一窄脉冲触发，可得到一宽的矩形脉冲，其脉冲宽度为： tP=RC ln31.1RC 三、实验内容与要求 1.用 555 设计一个多谐振荡器（参考参数 R1=5.1K，R2=50K，C=0.01F） 要求： (1)设计一个占空比可调的多谐振荡器，选择适当的器件参数； (2)填写表 27-1。 (3)改变电容 C 和 R2（100K），观察对振荡波形的影响。 表 27-1 计算值 f= 占空比= 测量值 f1= 占空比= 2.用 555 定时器设计一个单稳态触发电路（参考参数 R=50K，C=0.0F） 要求： (1)设计一个单脉冲宽度可调的单稳态触发器，选择适当的器件参数； 3 1 5 7 8 4 6 2 UCC=5V R1 R2 C uO 0.01F uC 图 27-3 555 组成多谐振荡器 555 3 1 5 7 8 4 6 2 UCC=5V R C uO 0.01F uC 图 27-4 555 组成单稳触发器 555 ui

(2)填写表27-2。 (3)调整电位器Rp,观察对触发脉冲宽度的影响。提供触发脉冲可由555多谐振荡器提供。 表27-2 计算值f 占空比 测量值 占空比 四、实验设备 实验室提供的设备见表27-3 表27-3 名称 型号与规格数量 模拟电子实验箱 RTMD-6B 1台 双踪示波器 XJ-602C 台 555定时器 2片 五、实验报告要求 1.设计实验线路图 2.填写实验要求中的数据表格。 六、注意事项 调节比较合理的脉冲宽度的信号源作为单稳态触发器的输入触发信号 七、思考题 1.单稳态触发电路,输出脉冲宽度是否应大于触发脉冲宽度? 2.根据实验电路,估算电路的振荡频率(理论值) 3.完成下列填空 (1)多谐振荡器产生(三角形波,矩形波),多谐振荡周期T= (2)单稳态触发器从稳态转换到暂稳态(需要,不需要)外加触发信号:从暂稳态返回到稳态 (需要,不需要)外加触发信号 (3)单稳态触发器的输出脉冲宽度tp

(2)填写表 27-2。 (3)调整电位器 RP，观察对触发脉冲宽度的影响。提供触发脉冲可由 555 多谐振荡器提供。 表 27-2 计算值 f= 占空比= 测量值 f1= 占空比= 四、实验设备 实验室提供的设备见表 27-3。 表 27-3 名称 型号与规格 数量 模拟电子实验箱 RTMD-6B 1 台 双踪示波器 XJ-602C 1 台 555 定时器 2 片 五、实验报告要求 1.设计实验线路图； 2.填写实验要求中的数据表格。 六、注意事项 调节比较合理的脉冲宽度的信号源作为单稳态触发器的输入触发信号。 七、思考题 1.单稳态触发电路，输出脉冲宽度是否应大于触发脉冲宽度？ 2.根据实验电路，估算电路的振荡频率(理论值)； 3.完成下列填空： (1)多谐振荡器产生 (三角形波，矩形波)，多谐振荡周期 T= ； (2)单稳态触发器从稳态转换到暂稳态(需要，不需要)外加触发信号；从暂稳态返回到稳态 (需要，不需要)外加触发信号； (3) 单稳态触发器的输出脉冲宽度 tP