555定时器及其应用实验报告.docx

555 定时器及其应用【实验目的】（1） 掌握 555 的工作原理及其性能特点（2） 掌握 555 组成的基本电路及应用实验要求】（1） 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2） 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3） 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】（1） 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110.7tRC间为 ，因此输出脉冲的频率为 ，占空比为230.7tRC 134()f通过调节 R1 和 R3 的阻值便可实现输出不同频率与1123t占空比的脉冲信号图 1 时钟脉冲发生器（2） 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 23CDU发光二极管亮的时间为 1.tpR图 2 触摸开关电路（3） 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23DU发也不起作用当 Uc 达到 时输出变为低电平，下一个负脉冲23DU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 1.tpR输出脉冲的周期为 1OTn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 3 分频电路【实验操作】（1） 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 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%（2） 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10F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3） 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1.0tpRCms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。