数字电路实验(06)555定时器及其应用：多谐振荡器
555时基电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同一硅片上的组合集成电路。555定时器构成的多谐振荡器能自行产生矩形脉冲的输出，是脉冲产生（形成）电路，它是一种无稳电路。电容放电时间T2。电容放电时，时间常数τ2=R2C，起始值Vc(0+)=2/3Vcc，终值Vc(∞)= 0，转换值Vc(T2)=1/3Vcc，代入RC过渡过程计算公式进行计算，计算公式为：
T2=0.7R2C
电路振荡周期T，计算公式为：
T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C
电路振荡频率f，计算公式为：
输出波形占空比q=T1/T，即脉冲宽度与脉冲周期之比，称为占空比。计算公式为：
q= T1/T=0.7(R1+R2)C/(0.7(R1+2R2)C)=( R1+R2)/( R1+2R2)
用555定时器构成多谐振荡器的原理图如图1所示。
图1电路为由555定时器构成的多谐振荡器。
实验要求：
构建图1电路。R1=51kΩ，R2=47kΩ；C1=C2=910nF；Vcc=5V。
交互式仿真分析参数设置为使用储能元件的初始条件，运行实验。
采用泰克示波器观察输出VOUT和电容C1两端的电压Vc的波形，并对输出波形的周期进行测量，记录于表1中。
表1 实验波形及数据
理论振荡周期T=0.7(R1+2R2)C=92.365ms
绛旓細R1 鏁板间笉鑳藉皬鏂1k , R2 鍜孋 鍐冲畾瑕佹眰鏂规尝棰戠巼锛孯2鏁板煎姣擱1瓒婂ぇ锛屽崰绌烘瘮瓒婃帴杩50%銆俁1=1.2k , R2=75k ,C= 0.01uF >>棰戠巼=952Hz , 鍗犵┖姣=50%銆
绛旓細宸﹁竟鐨555鏋勬垚寤舵椂鐢佃矾锛孲鎸変笅寮濮嬪欢鏃讹紝寤舵椂鏃堕棿T=1.1R1C1锛岃緭鍑3鑴氶珮鐢靛钩鍚屾椂瑙ｉ櫎鍙宠竟555鐨勯噸缃檺鍒躲傚彸杈555鐨勬瀯鎴愭柟娉㈡尟姹ゅ櫒锛屾尟姹ら鐜嘑=1.45/(R2+2R3)C2锛3鑴氳緭鍑虹殑鏂规尝椹卞姩鎵０鍣ㄣ俆=15=1.1R1C1锛孯1=135k锛孋1=100uF銆侳=1kHz锛孋2=0.22uF锛孯3=2.4k锛屾墍浠2=绾1.2k銆
绛旓細555瀹氭椂鍣ㄦ帴鎴愮殑鍗曠ǔ鎬佹湁澶栭儴杈撳叆淇″彿銆傚崟绋虫佽Е鍙戝櫒鍦鏁板瓧鐢佃矾涓竴鑸敤浜庡畾鏃讹紙浜х敓涓瀹氬搴︾殑鐭╁舰娉級锛屾暣褰紙鎶婁笉瑙勫垯鐨勬尝褰㈠彉涓哄箙搴﹀拰瀹藉害閮界浉绛夌殑鑴夊啿锛夊強寤舵椂锛堝皢杈撳叆淇″彿寤惰繜涓瀹氭椂闂村悗杈撳嚭锛夛紝555瀹氭椂鍣ㄥ惈鏈変袱涓數鍘嬫瘮杈冨櫒C1鍜孋2锛屼竴涓敱涓庨潪闂ㄧ粍鎴愮殑鍩烘湰RS瑙﹀彂鍣紝涓涓斁鐢垫櫠浣撶T浠ュ強鐢变笁涓5K...
绛旓細鏁板瓧鐢佃矾555锛屾槸涓绉嶆暟瀛楁ā鎷熸贩鍚堝瀷鐨勪腑瑙勬懜闆嗘垚鐢佃矾锛屽簲鐢ㄥ崄鍒嗗箍娉涖傚ぇ閲忓簲鐢ㄤ簬鐢靛瓙鎺у埗銆佺數瀛愭娴嬨佷华鍣ㄤ华琛ㄣ佸鐢ㄧ數鍣ㄣ侀煶鍝嶆姤璀︺佺數瀛愮帺鍏风瓑璇稿鏂归潰銆傚畠鏄竴绉嶄骇鐢熸椂闂村欢杩熷拰澶氱鑴夊啿淇″彿鐨勭數璺紝鐢变簬鍐呴儴鐢靛帇鏍囧噯浣跨敤浜嗕笁涓5K鐢甸樆锛屾晠鍙栧悕555鐢佃矾銆555瀹氭椂鍣ㄤ富瑕佹槸涓庣數闃汇佺數瀹规瀯鎴愬厖鏀剧數鐢佃矾锛屽啀鐢变袱涓...
绛旓細鍚庢帴涓RS瑙﹀彂鍣ㄧ數璺傜涓涓555缃綅RS瑙﹀彂鍣紝绗簩涓浣嶅畠鍗冲彲瀹屾垚鍏冲埌寮鍐嶅埌鍏崇殑鎺у埗杩囩▼銆傚厜鎺у姛鑳藉彲鐢盧S鐨勮緭鍑虹鍔犱竴涓庨棬鐢佃矾锛屼笌闂ㄧ殑鍙︿竴鎺у埗绔负鍏夌數淇″彿銆傚啀鐢变笌闂ㄦ渶缁堟帶鍒朵笁鏋佺鎺ㄥ姩LED锛555瀹氭椂鐢佃矾鐪嬩功涓婃墍鐢荤殑鎺ユ硶锛孯S瑙﹀彂鍣ㄧ湅鍓嶉潰鐨鏁板瓧鐢佃矾閮ㄥ垎锛屽浘涓嶅ソ鐢伙紝鎴戞槸鎵嬫満浣滅瓟銆
绛旓細涓婂浘涓555瀹氭椂鐢佃矾鐨勫唴閮ㄥ浘,浠庡浘涓彲浠ョ湅鍑哄乏渚ф湁涓変釜5鍗冩濮嗙殑鐢甸樆鎵浠ュ彨555鐢佃矾闈笖杩欎釜鐢佃矾鐢ㄥ緢绠鍗曠殑鏂规硶鍙互缁勬垚瀹氭椂鍣,璇峰弬鑰.
绛旓細杩欎釜涓滆タ浣犲彲浠ュ弬鑰冧竴涓鏁板瓧鐢佃矾鏁欑涔︺555缁勬垚鐨勬柦瀵嗙壒瑙﹀彂鍣紝褰撳鎺ョ數鍘嬩綔涓烘帶鍒朵俊鍙锋椂锛孷+=Vcon=6V锛岃孷-=1/2 *Vcon=3V锛屽洖宸數鍘嬪氨鏄3V銆
绛旓細2銆佸彲浠ョ粍鎴愯剦鍐叉尟鑽★紝鍗曠ǔ锛屽弻绋冲拰鑴夊啿璋冨埗鐢佃矾锛岀敤浜庝氦娴佷俊鍙锋簮锛岀數婧愬彉鎹紝鑴夊啿璋冨埗绛夛紱3銆佺敱浜庡畠宸ヤ綔鍙潬锛屼娇鐢ㄦ柟渚匡紝浠锋牸浣庡粔锛岀洰鍓嶈骞挎硾鐢ㄤ簬鍚勭鐢靛瓙浜у搧涓紝555闆嗘垚鐢佃矾鍐呴儴鏈夊嚑鍗佷釜鍏冨櫒浠讹紝鏈夊垎鍘嬪櫒锛屾瘮杈冨櫒锛屾斁鐢电浠ュ強缂撳啿鍣ㄧ瓑锛岀數璺瘮杈冨鏉傦紝鏄ā鎷熺數璺拰鏁板瓧鐢佃矾鐨勬贩鍚堜綋銆
绛旓細鍦ㄥ涔鏁板瓧鐢佃矾鏃堕噰鐢555鍨嬮泦鎴瀹氭椂鍣ㄦ潵瀹炵幇鑴夊啿鐨勫欢杩燂紝鑰屽湪杩涜淇″彿澶勭悊鏃讹紝寰堝璁捐骞朵笉鑳戒娇鐢555闆嗘垚瀹氭椂鍣ㄦ潵瀹屾垚銆傜敤VHDL璇█璁捐鏃朵竴鑸敤璁℃暟鍣ㄦ垨璁℃暟鍣ㄧ殑绾ц仈鏉ュ疄鐜般傘傘備负鍟ヤ笉鐢ㄦ椂閽熸簮鍒嗛鏉ヤ骇鐢熸椂閽 鎴栬呭欢杩熷憿锛燂紵濂藉惂锛岃繖閲屾湁涓摼鎺ュ笇鏈涘浣犳湁甯姪http://blog.163.com/langyi_s/blog/static...
绛旓細555 鎸崱鍣ㄤ腑鐨凜 鍙栧煎簲璇ヤ笉鏄害瀹氫織鎴愶紝鍚屼竴涓鐜囧彲浠ョ敤涓嶅悓RC缁勫悎锛屽洜涓篟C浜掔浉鍏宠繛锛孋瓒婂ぇR瓒婂皬锛屾垨C瓒婂皬R瓒婂ぇ锛屽張鍥犱负R澶ц宸秺澶э紝C瓒婂ぇ鑷斁鍙兘浠ゅ厖鐢典笉鑳借揪鍒2/3Vcc锛屾尟鑽″櫒澶辨晥銆傚凡鐭ユ墍闇棰戠巼锛屽厛璁惧畾C鍊煎氨鍙互璁＄畻鍑篟1R2锛屽鏋滅畻鍑虹殑R1R2闃诲煎お澶у綋鐒跺彲浠ヨ皟鏁碈鍊间粠鑰屽緱鍑鸿緝鍚堥傜殑R1...
