实验六 555时基电路及其应用

6.1 实验目的

1.熟悉基本定时电路的工作原理及定时元件RC对振荡周期和脉冲密度的影响 2.掌握用555集成定器构成定时电路的方法 6.2 实验设备

1.数字双踪示波器； 2.定时器芯片555（556）； 3.电位器、电阻、电容自选。 6.3 基础知识要点及参考电路

在数字逻辑电路的设计中，经常需要用到具有不同频率且具有一定的宽度和幅度的脉冲信号。通常情况下，可产生不同频率且具有一定宽度和幅度的脉冲信号的电路有两种，即自激的脉冲振荡电路和脉冲整形电路。

集成定时器555，又叫555时基电路，是一种将模拟电路的数字电路巧妙的结合在一起单片集成电路。它具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。555定时器配以外部元件，可以构成多种实际应用电路。广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。在作定时器使用时，555和7555的定时精度分别是1％和2％。555电路在作振荡器使用时，输出脉冲的最高频率可达500kHz。

555集成定时器分为双极型和单极型两类。若集成片内只有一个时基电路，则双极型型号为555，单极型型号为7555；若在一个集成芯片内包含有两个时基电路，则对应的型号分别是556和7556。双极型的电源电压范围为Vcc=4.6～16V，单级型的电源电压范围为Vcc=3～18V。

虽然定时器的型号很多，但内部电路基本相同，引脚和功能也完全相同。图6.1是555的内部结构图，图6.2是它的外引脚图，表6.1是它的功能表。

图6.1 555内部结构图 图6.2 555外引脚排列图

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表6.1 555功能表

TR ⅹ ＜1/3Vcc ＞1/3Vcc ＞1/3Vcc RD 0 1 1 1 TH ⅹ ＜2/3Vcc ＞2/3Vcc ＜2/3Vcc Q 0 1 0 原态 T的状态 导通 截止 导通 不变

6.4 实验内容及要求 1.自激多谐振荡器

图6.3是用7555定时器构成的自激多谢振荡器，R、RP和C为定时元件，C的作用是防止干扰电压对电路的影响。如果是用555，R的取值一般要大于1kΩ；如果使用7555，则应在2kΩ以上，否则易损坏器件。

波形主要参数估算公式如下：

正脉冲宽度 TW1?0.69(R?RP)C 负脉冲宽度 TW2?0.69RPC

重复周期 T?TW1?TW2?0.7(R?2RP)C

重复频率 f?占空比 q?111.43?? T0.7(R?2RP)C(R?2RP)CR?RP

R?2RP (1) 按6.3接线，要求振荡频率范围为500～1000Hz，给定电容值C=0.1μF，确定其他元件参数

(2) 装调所设计的振荡器，用双踪示波器观察uC与uO的同步波形。用示波器改变RP及C，再用双踪示波器观察uC与uO同步波形的变化，并记录下来。

2.单稳态触发器

图6.4是用7555定时器构成的单稳态触发器。RP和C为定时元件，TW由RP、C参数决定，估算公式TW≈1.1RPC

(1) 按6.4连线，要求输出脉冲宽度可调。给定电容值C = 0.1μF。输入信号用上一步骤自激多谢振荡器的输出信号或实验室提供的信号源 。

(2) 装调所设计的单稳态触发器，用双踪示波器观察uC与uO的同步波形。改变RP及C，再用双踪示波器观察uc与uo输出电压同步波形的变化，并记录下来。

VccVcc 4R76Rp2C8VccOUT348DISRDu1u0Rp267TRTHRDVcc3OUTu0TH7555TRGND1CO5C10.01uF7555COGND1DIS5C10.01uFC

图6.3 自激多谐振荡器 图6.4 单稳态触发器 3 555定时器构成的压控振荡器

(1)利用 555定时器按图6.5连接成一压控振荡器电路。根据表的条件观察并记录输出端的波形状态，体会不接入控制信号时，电路的初始振荡频率与控制电压之间的关系；试计算振荡频率与控制电压之间的

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关系，观察当输入控制电压增大或减小时，输出频率如何变化。

表6.2

U/V 1.0 1.2 1.5 2.0 T/s f /Hz Ua/V 2.5 3.0 4.0 5.0 T/s f/Hz (2)按6.2所得的数据绘制Ua-f曲线。

+5V　　5.1kΩ4u03871kΩ55510kΩ512kΩUA0.01uF261kΩ10uF图6.8.5 压控振荡器

图6.5 压控振荡器

6.5 实验报告要求

1.预习报告的要求

实验名称、实验内容、试验线路、电路元件和电源的参数、相应测量数据的表格。 2.讨论并完成下面工作：

(1)按实验内容要求整理实验数据。

(2)画出555电路组成单稳态电路中要求的相应波形。计算各波形的脉宽，并讨论影响脉宽公式的实际误差原因。

(3)简述555定时器构成压控振荡器的原理。 (4)写出对555定时器的应用体会。

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实验七 D / A数据转换器

7.1 实验目的

1.熟悉D / A转换器基本原理。

2.了解数模转换器DAC0832的基本结构和特性。 3.掌握D/A转换集成芯片DA0832的使用方法 7.2 实验设备

1.数字双踪示波器；

2.D/A0832、741、 74LS161； 3.电位器、电阻、电容自选。 7.3 基础知识要点及参考电路

1.D/A转换器

D/A转换器是把数字量转换成模拟量的器件，它相当于一种译码器。其输入的是二进制（或BCD）代码，输出是与之成比例的模拟量数值。但D/A转换器的输出大都为电流输出形式，一个n位D/A转换器的基本构成如图所示。它是由数码寄存器、模拟电子转换开关、电阻解码网络、求和电路及基准电压等几部分组成。数字量以串行或并行输入方式输入并存储于数码寄存器中，寄存器并行输出的每位数码驱动对应数位上的模拟开关，将在电阻解码网络中获得的相应数位权值送到求和电路，求和电路将各位权值相加便得到与数字量对应的模拟量。

2.DAC0832

DAC0832是由双缓冲寄存器和R—2R电阻网络组成的D/A转换器，采用CMOOS工艺制造，与TTL电平兼容，属于电压输入、电流输出型。它是目前微机控制系统常用的D/A转换芯片。其结构框图和外引脚排列图如图7.1所示。

(a) 逻辑框图 (b) 引脚排列 图7.1 DAC0832单片D/A转换器逻辑框图和引脚排列

其中：D7～D0数字信号输入端；ILE输入寄存器允许，高电平有效；CS片选信号，低电平有效；WR1写信号1，低电平有效，XFER传送控制信号，低电平有效；WR2写信号2，低电平有效；I01、I02是DAC电流输出端；Rf是集成在片内外接运放的反馈电阻；VREF是基准电压（-10V～10V）；VCC是电源电压（+5V～15V）；AGND是模拟地；DGND是数字地。

3. DAC0832工作方式

由于DAC0832内部有两级缓冲寄存器，所以可方便地选择三种工作方式：

(1)直通工作方式，WR1、WR2、XFER和CS接地，而ILE接高电平，即不用写信号控制，使输入

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