【555定时器及其应用实验报告】555定时器实验总结
时间:2020-08-08 12:35:56 来源:天一资源网 本文已影响 人
555定时器及其应用
【实验目的】
掌握555的工作原理及其性能特点
掌握555组成的基本电路及应用。
【实验要求】
用555组成一个时钟脉冲信号发生器,要求输出:标准秒脉冲,20Hz~20kHz范围内任意频率可调、占空比可调的脉冲信号。
设计一个触摸开关,要求每触发一次其输出端维持10秒钟的高电平。
用555设计一个分频器,要求输入时钟脉冲的频率为1KHz,其输出为100Hz。
【实验器材】
面包板,555芯片一片,函数发生器,直流稳压电源,万用表,示波器,电阻、电容、导线若干。
【实验原理】
时钟脉冲产生器
555组成的多谱振器可以用作各种时钟脉冲发生器,如图1所示,通过D1,D2两个二极管将电路的充电支路与放电支路分开,则由RC电路的充放电时间公式得,充电时间为: ,放电时间为,因此输出脉冲的频率为 ,占空比为 。通过调节R1和R3的阻值便可实现输出不同频率与占空比的脉冲信号。
图 SEQ 图 \* ARABIC 1 时钟脉冲发生器
触摸开关
555组成的单稳态触发器可以用作触摸开关,电路如图2所示,其中M为触摸金属片(或导线)。静态时无触发脉冲输入,555的输出为低电平即UO=0,发光二极管不亮,当用手触摸金属片M时,相当于2端输入一负脉冲,555的内部比较器A2翻转,使输出变为高电平即UO=1,发光二极管亮,直到电容C上的电压充电 。发光二极管亮的时间为 。
图 SEQ 图 \* ARABIC 2 触摸开关电路
分频电路
由555组成的单稳态触发器可以构成分频比率很大的分频电路,如图3所示。设输入信号Ui为一列脉冲串,第一个负脉冲触发2端后,555的输出Uo变为高电平,电容C开始充电,由于Uc未达到 ,Uo将一直保持为高电平,在这段时间里,输入负脉冲再出发也不起作用。当Uc达到时输出变为低电平,下一个负脉冲触发,输出又上跳为高电平,电容C又开始充电,如此周而复始。
输出脉冲的延迟时间为
输出脉冲的周期为
电路的分频比主要由延迟时间tp决定,由于RC时间常数可以取得很大,故可获得很大的分频比率。
图 SEQ 图 \* ARABIC 3 分频电路
【实验操作】
实验要求一:用555组成一个时钟脉冲信号发生器,要求输出:标准秒脉冲,20Hz~20kHz范围内任意频率可调、占空比可调的脉冲信号。
按照图1连接电路,要产生标准秒脉冲,只需调节R1和R3使输出脉冲的周期为1秒,占空比为50%即可,20Hz~20kHz范围内任意频率可调、占空比可调的脉冲信号也可通过调节R1和R3产生。实验数据记录在表一中。
表格 SEQ 表格 \* ARABIC 1 实验要求一数据记录表
频率
2Hz
20Hz
200Hz
2Khz
20KHz
最低占空比
0.66%
3.68%
22%
28%
35%
最高占空比
99.94%
99.3%
92.8%
90%
90.4%
实验要求二:设计一个触摸开关,要求每触发一次其输出端维持10秒钟的高电平。
按照图2连接电路,要产生10s的高电平,因此选用 电容器、104电位器调节至90KΩ左右接入电路,根据二极管实际电量时间微调电位器阻值即可。
实验要求三:用555设计一个分频器,要求输入时钟脉冲的频率为1KHz,其输出为100Hz。
按照图3连接电路,因为分频比为10,输出脉冲的延迟时间为,因此选用104电容器和104电位器调节至90KΩ左右接入电路,根据实际输出脉冲频率微调电位器阻值即可。
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