555定时器构成的多谐振荡器　

555定时器构成的多谐振荡器　 555定时器构成的多谐振荡器 制作人:张展培 Ap0305136 冼志敏 Ap0305129 黄云 Ap0305114 555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。 本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点，设计实验研究它的内部特性和简单应用。 一、原理 1、555定时器内部结构 555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图(A) 及管脚排列如图(B)所示。 A ? A ? K,它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。分压器由三个5的 2AAA等值电阻串联而成。分压器为比较器、提供参考电压，比较器的参考电压为，V121cc3 1AV加在同相输入端，比较器的参考电压为，加在反相输入端。比较器由两个结构相同2cc3 AAA的集成运放、组成。高电平触发信号加在的反相输入端，与同相输入端的参考电压121 _ AR比较后，其结果作为基本R--S触发器端的输入信号;低电平触发信号加在的同相输D2 _ 入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R—S触发器端的输入信号。SD AA基本R--S触发器的输出状态受比较器、的输出端控制。 12 2、 多谐振荡器工作原理 由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R、R和电容C为外接元件。其工12作波如图(D)所示。 U设电容的初始电压,,，t,,时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触c _1VV发端,,,<,，比较器,输出为高电平，,输出为低电平，即，R,1,,,D1THTL3 __ Q,0u,1S,0(1示高电位，0表示低电位)，触发器置,，定时器输出此时，RS,D0 RVRuu定时器内部放电三极管截止，电源经，向电容,充电，逐渐升高。当上升到cc12cc __1At时，输出由,翻转为,，这时，触发顺保持状态不变。所以02V 小大0.980 由0 .35V突变为0.043V , 大小 0.975由 0.35V突变为1.24V ,<2V 小大1.000 由1 .26V突变为0.041V , U低电位 0 保持原来的0.035V左右 U在0.5V到4V之间改变 TH >1V U高电位 0 保持原来的1.41V左右U在0.5V到4V之间改变 TH U低电位 0 保持原来的0.041V左右 U在0.5V到4V之间改变 TH <1V U高电位 0 保持原来的1.26V左右U在0.5V到4V之间改变 TH (表1) UU U TL0TH 21> > VV低电位 cccc33 21> < VV高电位 cccc33 21< > VV保持原状态不变 cccc33 21< > VV保持原状态不变 cccc33 (表2) (2)555定时器构成的多谐振荡器 实验中得出某一组波形的数据如下: ,t,tKHT==370.5 T==249.0 T=T+T=619.5 f= 1.605 uSuSuS121212Z K,U=2.44V U=2V R= 1.25 0c1 !!K,UU=0.1V =1V R=2.36 20c 由上原理中的周期公式计算理论周期和频率: K,K,已知:C=0.15F R=1.25 R=2.36 U12 TRRC,，0.7()=379.1 uS112 TRC,0.7=247.8 uS22 TTT,，=626.9 uS12 1=1.595KH f,Z0T 得出实验频率的相对误差: ||ff,0E,100%=0.6 % ，rf0 实验得出的波形如右图(F): 输出矩形波的占空比 RR，12q, =0.6 RR，212 5(实验分析 (1)多谐振荡器巧妙地运用了电容的冲放电及与非门的通断条件把直流电转换成脉冲信号， 此脉冲信号经放大，再经变压器变压可实现直流电转换成交流电。 (2)根据555定时器的功能特性，利用电容的充电需要一定的时间，经元件组合，可成为 一个定时智能电路，以及其它智能开关报警器等。