电工实验指导2012(5)

通过改变R、C的大小，可使延时时间在几个微妙几十分钟之间变化。当这种单稳态电路作为计时器时，可直接驱动小型继电器，并可采用复位端接地的方法来终止暂态，重新计时。此外需用一个续流二极管与继电器线圈并接，以防继电器线圈反电势损坏内部功率管。 （2）构成多谐振荡器

如图19-4，由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端DC放电，使电路产生振荡。电容C在2/3VCC和1/3VCC之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波，对应的波形如图19-5所示。

图19-4 555构成多谐振荡器 图19-5 多谐振荡器的波形图 输出信号的时间参数是： T=tw1?tw2

tw1=0.7（R1+R2）C

tw2=0.7R2C

其中，tw1为VC由1/3VCC上升到2/3VCC所需的时间，tw2为电容C放电所需的时间。 555电路要求R1与R2均应不小于1KΩ，但两者之和应不大于3.3MΩ。

外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性，555定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。因此，这种形式的多谐振荡器应用很广。 （3）组成占空比可调的多谐振荡器

电路如图19-6，它比图19-4电路增加了一个电位器和两个引导二极管。D1、D2用来决定电容充、放电电流流经电阻的途径（充电时D1导通，D2截止；放电时D2导通，D1截止）。

图19-6 555构成占空比可调的多谐振荡器

21

占空比 q?tw10.7(R1?RW1)C ?tw1?tw20.7(R2?RW2)C可见，若取RA?RB，电路即可输出占空比为50℅的方波信号。 （4）组成占空比连续可调并能调节振荡频率的多谐振荡器

如下图所示：

图19-7 555构成占空比、频率均可调的多谐振荡器

对C1充电时，充电电流通过R1、D1、RW2和RW1，放电时通过RW1、RW2、D2、R2。当R1=R2、RW2调至中心点时，因为充放电时间基本相等，其占空比约为50℅，此时调节RW1仅改变频率，占空比不变。如RW2调至偏离中心点，再调节RW1，不仅振荡频率改变，而且对占空比也有影响。RW1不变，调节RW2，仅改变占空比，对频率无影响。因此，当接通电源后，应首先调节RW1使频率至规定值，再调节RW2，以获得需要的占空比。若频率调节的范围比较大，还可以用波段开关改变C1的值。

（5）组成史密特触发器

电路如图19-8所示，只要将脚2和6连在一起作为信号输入端，即得到施密特触发器。图19-9画出了VS、Vi和Vo的波形图。

设被整形变换的电压为正弦波VS，其正半波通过二极管D同时加到555定时器的2脚和六脚，得到的Vi为半波整流波形。当Vi上升到2/3VCC时，Vo从高电平转换为低电平；当Vi下降到1/3VCC时，Vo又从低电平转换为高电平。

回差电压：

△V=VCC?VCC?23131VCC 322

图19-8 555构成史密特触发器 图19-9 555构成史密特触发器的波形图

三、实验设备与器材

1、数字逻辑电路实验箱。

2、数字逻辑电路实验形扩展板。

3． 数字万用表，双踪示波器，频率计，脉冲源。 4． 芯片NE555。

5． 二极管2CK13（或IN4148），电阻，电容，电位器若干。

四、实验内容及实验步骤（使用实验箱中的硬件资源在扩展板上搭建电路实现如下内容）

1. 单稳态触发器

（1）按图19-2连线，取R=100K，C=47uf，输出接LED电平指示器。输入信号Vi由

单次脉冲源提供，用双踪示波器观测Vi，Vc，Vo波形。测定幅度与暂稳态时间。 （2）将R改为1K，C改为0.1uf，输入端加1KHz的连续脉冲，观测Vi，Vc，Vo波形。

测定幅度与暂稳态时间。 2. 多谐振荡器

（1）按图19-4接线，用双踪示波器观测Vc与Vo的波形，测定频率。

（2）按图19-6接线，组成占空比为50℅的方波信号发生器。观测Vc、Vo波形。测定波形参数。

（3）按图19-7接线，通过调节RW1和RW2来观测输出波形。 3. 史密特触发器

按图19-8接线，输入信号由音频信号源提供（也可以由实验箱中信号源部分的正弦信号模拟），预先调好Vi的频率为1KHz，接通电源，逐渐加大Vs的幅度，观测输出波形，测绘电压传输特性，算出回差电压△U。

4. 利用555定时器设计制作一触摸式开关定时控制器，每当用手触摸一次，电路即输出一个正脉冲宽度为10S的信号。试画出电路并测试电路功能。 5. 多频振荡器实例－双音报警电路

电路图如下：

23

1K

分析它的工作原理及报警声特点。

（1）观察并记录输出波形，同时试听报警声。

（2）若将前一级的低频信号输出加到后一级的控制电压端5，报警声将会如何变

化？试分析工作原理。

五、实验预习要求

1. 复习有关555的工作原理及其应用。 2. 拟定实验中所需的数据、波形表格。 3. 拟定各次实验的步骤和方法。

六、实验报告要求

1、绘出详细的实验线路图，定量绘出观测到的波形。 2、分析、总结实验结果。

3、绘出每个谐振电路充放电的等效电路图。

4、按实验要求选定各电路参数，并进行理论计算输出脉冲的宽度和频率。

5、在双音报警电路中，若将0.047 uf的电容分别改为1uf、10uf，对报警声有何影响？

24

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库电工实验指导2012(5)在线全文阅读。