实验原理
(1)555时基电路(集成定时器电路)。所有内部参考电压使用了3只5kΩ的电阻分压的IC,都称为555集成定时器。555时基电路是一种数字和模拟混合型的中规模集成电路,它能产生时间延迟和多种脉冲信号,应用十分广泛。
(2)NE555定时器的结构图及原理。NE555定时器含有3只分压电阻和两个高、低电平电压比较器 C 1 、 C 2 ,一个基本 RS 触发器,一个放电开关管T。高电平比较器 C 1 的同相输入端参考电平为2 V CC /3,低电平比较器 C 2 的反相输入端的参考电平为 V CC /3, C 1 与 C 2 的输出端控制基本 RS 触发器状态和放电开关管状态。当输入信号自6脚输入并超过参考电平2 V CC /3时,触发器置0,定时器的输出端3脚输出低电平,同时放电开关管导通;当输入信号自2脚输入并低于 V CC /3时,触发器置1,定时器的3脚输出高电平,同时放电开关管截止。复位端为零是电路被复位,平时复位端开路。 V C 是外接控制电压输入端(5脚),当 V C 外接一个输入电压时,则改变比较器的参考电压( U T+ = U VC , U T- = U VC /2);不接外加电压时,通常接一个0.01μF的电容器到地,起滤波作用,以消除外来干扰,确保参考电平的稳定。T为放电管,当T导通时,将为接于7脚的电容器提供放电通路。
(3)NE555定时器的应用。NE555定时器主要是通过外接电阻 R 和电容器 C 构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路,以及多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲波形的产生和整形电路。
(4)多谐振荡器。输出可测的连续变换的0、1(高、低)电平,又称0稳态电路,输出电压为低或高,不可调整。输出频率和占空比可调的矩形波信号,频率精度与电阻、电容以及555精度有关,在精度要求不高的情况下可以用作时序电路时钟脉冲。
(5)单稳态电路。电路具有稳态和暂稳态两种状态,暂稳态持续时间由电路的电阻、电容和555精度决定,经过电路设计可以得到准确的暂稳态持续时间,因此可以很方便地设计成定时器。