555定时器构成的占空比可调的方波发生器实验报告Word格式文档下载.docx
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5实验原理:
5.1555电路的工作原理
5.1.1555芯片引脚介绍
图1CB555定时器
(a)电路;
(b)引脚排列图
CB555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路,该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容原件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。
因而广泛用于信号的产生、变换、控制和检测。
CB555定时器含有两个电压比较器C1和C2、一个由与非门组成的基本RS触发器、一个与门、一个非门、一个放电晶体管T以及由3个5KΩ的电阻组成的分压器。
比较器C1的参电压为UCC,加在同相输入端;
C2的参考电压为UCC,加在反向输入端。
两者均由分压器上取得。
各引脚的功能如下:
2为低电平触发端。
当2端的输入电压u12高于UCC时,C2的输出为1;
当输入的电压低于UCC时,C2的输出为0,使基本RS触发器置1。
6为高电平触发端。
当输入电压u11低于UCC时,C1的输出为1;
当输入电压高于UCC时,C1的输出为0,使触发器置0。
4端为复位端,由此输入负脉冲(或使其电位低于0.7V)而使触发器直接复位(置0)。
5为电压控制端,在此端可外加一电压以改变比较器的参考电压。
不用时,经0.01μF的电容接“地”,以防止干扰的引入。
7为放电端,当与门的输出端为1时,放电晶体管T导通,外接电容元件通过T放电。
3为输出端,输出电流可达200mA,由此可直接驱动继电器、发光二极管、扬声器、指示灯等。
输出高电压约低于电源电压UCC1—3V。
8为电源端,可在5—18V范围内使用。
1为接“地”端。
也就是说:
1脚:
外接电源负极或接地(GND)。
2脚:
TR触发输入。
3脚:
输出端(OUT或Vo)。
4脚:
RD复位端,移步清零且低电平有效,当接低电平时,不管TR、TH输入什么,电路总是输出“0”。
要想使电路正常工作,则4脚应与电源相连。
5脚:
控制电压端CO(或VC)。
若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。
6脚:
TH高触发端(阈值输入)。
7脚:
放电端。
8脚:
外接电源VCC(VDD)。
5.1.2上述CB555定时器的工作原理可列表说明:
Q
T
×
低电平电压(0)
导通
1
>
<
高电平电压
(1)
截至
保持
图2CB555定时器的工作原理说明表
5.1.3占空比可调的方波信号发生器
(1)占空比可调的方波信号发生器电路图
图3利用CB555定时器设计方波电路原理图
(2)占空比可调的方波信号发生器分析
如图2所示,电路只要一加上电压VDD,振荡器便起振。
刚通电时,由于C上的电压不能突变,即2脚电位的起始电平为低电位,使555置位,3脚呈高电平。
C通过、D1对其充电,充电时间。
压充到阈值电平2/3VDD时,555复位,3脚转呈低电平,此时C通过Dl、RB、555内部的放电管放电,放电时间。
则振荡周期为。
占空比:
频率:
6实验内容及实验数据
6.1设计内容及任务
用555芯片、二极管、电阻等器件设计占空比可调的方波信号发生器
6.2实验数据
6.2.1100HZ仿真电路图
图4100HZMultisim电路图
100HZ仿真电路结果
图5占空比为50%的方波波形
图6占空比大于50%的方波波形
图7占空比小于50%的方波波形
6.2.21000HZ仿真电路图
图81000HZMultisim电路图
1000HZ仿真电路结果
图9占空比为50%的方波波形
图10占空比大于50%的方波波形
图11占空比小于50%的方波波形
7结论:
通过这次设计性实验,使我深入了解了555定时器的内部结构及占空比设计方波的工作原理,加深了对课本理论知识的理解,锻炼了实践动手能力,理论知识与实践设计相结合,培养了创新开发的思维。
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8参考文献
主要参考资料:
秦增煌主编,《电工学》(第七版下册)电子技术,高等教育出版社
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